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WYDZIAŁY POLITECHNICZNE KRAKÓW

BIBLIOTEKA GŁÓWNA

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HANDBUCH

DER

INGEHIEUßWISSEHSCHAFTEH

in fünf Teilen

Dritter Teil

Der Wasserbau

Begründet von

Ludwig Franzius (f) und Eduard Sonne

Herausgegeben von

GL Franzius, A. Frühling (f ). E. Genzmer, Th. Kühn. Fr. Ereilter, Th. Rehbock, 0. Smreker, Ed. Sonne und GL de Thierry

Vierte, vermehrte Auflage

1 LITTERI S

Leipzig

Yerlag von Wilhelm Engelmann

1912

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BAU

III, Teil des Handbuchs der Ingenieurwissenschaften

Zweiter Band

Stauwerke

Bearbeitet von

P. Gerhardt, K. E. Hilgard, E. Mattem und Th. Rehbock

Erste Abteilung

Wehre und Fischwege

Bearbeitet von

Th. Relibock, K. E. Hilgard und P. Gerhardt herausgegeben von

Th. Eehbock

ichule zu Karlsruhe i.

Oberbaurat, Professor an der techn,ftoclK

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Mit 502 Textabbildungen, vollständigem Sachregister und 14 lithographierten Tafeln

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Leipzig

Verlag von Wilhelm Engelmann

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Copyright 1912 by Wilhelm Engelmann in Leipzig.

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Vorwort.

Die »Stauwerke« sind in der 1. Auflage des Wasserbaus des Handbuches der Ingenieurwissenschaften von Professor K. Pestalozzi in Zürich behandelt worden. In der 2. Auflage wurden die Wehre von Professor Pestalozzi, die Talsperren von dem jetzigen Geheimen Baurat Professor Dr.-Ing. E. Sonne in Darmstadt besprochen. In der 3. Auflage hat Baurat G. Tolkmitt in Berlin die festen Wehre und Talsperren, Professor J. Schlichting in Berlin die beweglichen Wehre einschließlich der Fischwege bearbeitet.

Seit dem Erscheinen dieser 3. Auflage sind 2 Jahrzehnte dahingegangen. Von den früheren Bearbeitern der Stauwerke, die für ihre Zeit Mustergültiges geleistet haben, weilt nur noch Geheimrat Sonne unter den Lebenden. Aber auch er, der zusammen mit dem im Jahr 1903 verstorbenen Meister des Wasserbaus Ludwig Franzius in unermüdlicher Arbeit das Handbuch der Ingenieurwissenschaften ins Leben rief, mußte hochbetagt der Weiterarbeit an seinem großen Lebenswerk entsagen. So wurde es nötig, daß jüngere Kräfte die Bearbeitung und Herausgabe der »Stauwerke« in die Hand nahmen.

In der 4. Auflage des Wasserbaus, der den dritten Teil des Handbuches der Ingenieurwissenschaften bildet und 13 Bände umfaßt, füllen die Stauwerke den zweiten Band. Bei den schnellen Fortschritten in der Ausbildung und wissenschaftlichen Begründung der Stauwerke in den letzten Jahrzehnten stellte sich eine fast vollständige Neubearbeitung und eine starke Erweiterung des Stoffes als erforderlich heraus. Diese Neubearbeitung hat eine Reihe von Jahren in Anspruch genommen. Trotz tunlichster Beschränkung auf das Wesentlichste ist dabei der Umfang des Bandes so sehr angewachsen, daß eine Teilung in 2 Abteilungen nötig geworden ist.

Diel. Abteilung umfaßt die beiden ersten Abschnitte »Wehre« (Kapitel I bis III) und »Fischwege« (Kapitel IV).

Die II. Abteilung enthält den dritten Abschnitt »Talsperren« (Kapitel V).

Entsprechend der Bedeutung, die der Talsperrenbau im letzten Vierteljahrhundert gewonnen hat, erhielt der dritte Abschnitt einen besonders stark erweiterten Umfang. Die diesen Abschnitt enthaltende II. Abteilung erscheint in 2 Lieferungen, von denen die erste zusammen mit der I. Abteilung fertiggestellt wurde, während die 2. Lieferung sich in Vorbereitung befindet und bald nachfolgen wird.

Obscbon die Drucklegung des Bandes sich über mehrere Jahre erstreckt hat, konnten einzelne, zu diesem Zweck zurückgehaltene Teile bis kurz vor dem Erscheinen auf dem Laufenden gehalten werden, wie dies bei den »Überfällen bei festen Wehren« geschehen ist, bei deren Besprechung noch die bis zum September 1912 im Karlsruher Flußbaulaboratorium gewonnenen Beobachtungsergebnisse berücksichtigt wurden.

Th. Rehbock.

Karlsruhe, den 1. Oktober 1912.

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1

Handbuch der Ingenieurwissenschaften.

Dritter Teil.

Übersicht des Inhaltes der im Erscheinen begriffenen 4. Auflage:

I. Band. Gewässerkunde.

I. Kapitel: Regen, Grundwasser, Quellen und stehende Gewässer.

Fließende Gewässer.

Praktische Hydraulik.

II.

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1J

II. Band.

Stauwerke.

I. Kapitel: Allgemeine Betrachtung der Wehre. Feste Wehre.

Bewegliche Wehre.

Fischwege.

Talsperren.

II.

III.

IV.

V.

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11

III. Band. Wasserversorgung der Städte.

I. Kapitel: Voruntersuchungen.

Allgemeine Anordnung der Wasserwerke.

Gewinnung, Reinigung, Aufspeicherung und Förderung des Wassers. Wasserwerksbetrieb.

Ausführung der Rohrleitungen und Wasserversorgung der Gebäude.

II.

III.

IV.

V.

11

11

IV. Band. Entwässerung der Städte.

I. Kapitel: Anlagen zur Abführung der Brauch- und Regenwässer.

Unterbringung und Reinigung der städtischen Abfallwässer.

V. Band. Binnenschiffahrt. Schiffahrtskanäle. Flußkanalisierung.

I. Kapitel: Wasserstraßen. Flößerei und Binnenschiffahrt. Binnenschiffahrtskanäle.

Kanalisierung der Flüsse.

II.

III.

11

ii

VI. Band. Flußhau.

- I. Kapitel: Allgemeines.

II.

11

Verbauung der Wildbäche.

III.

11

IV.

11

Bändigung der Gebirgsflüsse. Verbesserung der schiffbaren Flüsse.

VII. Band. Landwirtschaftlicher Wasserbau einschl. Deichbau und

Deichschleusen.

I. Kapitel: Landwirtschaftliche Bodenverbesserungen (Meliorationen).

Fischteiche.

Flußdeiche und sonstige Mittel zur Bekämpfung des Hochwassers der Flüsse. Seedeiche.

Deichschleusen (Siele).

y)

VIII. Band. Schiffsschleusen.

IX. Band. Meer. Seeschiffahrt. Küsten.

I. Kapitel: Das Meer.

Die Seeschiffahrt.

Die Küsten. Seeuferbau.

II.

III.

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X. Band. Strommiindungen.

I. Kapitel: Strommündungen mit schwacher Flut.

Strommündungen mit starker Flut. Seekanäle.

Seekanäle.

XI. Band. Fluß- und Seehäfen.

I. Kapitel: Binnenschiffshäfen,

Seeschiffshäfen.

Hafendämme, Ufermauern und Schiffsbauanstalten.

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55

XII. Band. Seezeichen.

XIII. Band. Aushau von Wasserkräften.

I. Kapitel: Allgemeines.

Ausgeführte Beispiele von Wasserkraft-Anlagen.

Entwurf und Ausführung der einzelnen Bauteile und der Betrieb von Wasserkraft-Anlagen.

II.

Inhalts -V erzeiehnis

Erster Abschnitt

Die Wehre

bearbeitet von

und

Th. ßehhock

K. E. Hilgard

Ingenieur-Consulent und Alt-Professor des Eidgen. Polytechnikums in Zürich.

Oberbaurat und Professor an der Technischen Hochschule zu Karlsruhe i. B.

I. Kapitel.

A) Allgemeine Betrachtung der Wehre.

Bearbeitet von Th. Rehbock in Karlsruhe.

Seite

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Einteilung des Stoffes . ..............

Zweck der Wehre.................

Wirkung der Wehre................

1.    bei Wasserläufen mit unveränderlicher Sohle

2.    bei Wasserläufen mit veränderlicher Sohle .

Lage und Höhe der Wehre............

Grundrißform der Wehre.............

Gesetzliche Bestimmungen über Wehranlagen ....

Wassergesetze...................

Einteilung der Wehre ...............

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B) Bauliche Herstellung der Wehranlagen.

II. Kapitel.

Die festen Wehre.

Bearbeitet von Th. Rehbock in Karlsruhe.

(Hierzu die Tafeln I —III.)

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Anwendungsgebiet der festen Wehre . . . Wesentliche Bestandteile der festen Wehre

1.    Der Staukörper.........

2.    Der Unterbau oder die Gründung

3.    Die Widerlager oder Wangen . .

4.    Das Sturzbett oder der Sturzboden

27

28

29

33

35

§ 10 Ausbildung der Überfälle bei festen Wehren................

1.    Der Wasserabfluß bei Schußwehren.................

2.    Der Wasserabfluß bei Sturzwehren..................

a)    Überfälle mit freiem Strahl............ .......

a) Der gelüftete Strahl...................

ß) Der gesenkte Strahl................. . ... .

y) Der gehobene Strahl.....................

J) Der wassergefüllte Strahl.................

b)    Überfälle mit gewelltem Strahl..................

c)    Überfälle mit angeschmiegtem Strahl................

«) Der angeschmiegte Strahl mit wassergefülltem Kopf.......

ß) Der angeschmiegte Strahl mit teilweise wassergefülltem Kopf. . . y) Der angeschmiegte Strahl mit luftgefülltem Kopf.........

3.    Der Wasserabfluß bei Stufenwehren..................

§ 11. Einteilung der festen Wehre.........................

§ 12. Die wasserdurchlässigen festen Wehre.................. . .

a)    Wehre aus Steinpackung....................

b)    Wehre aus Buschwerk......................

c)    Wehre aus Holz.........................

d)    Wehre aus Holz und einem Füllkörper..............

§ 13. Die wasserdichten festen Wehre.......................

a)    Massive Wehre..........................

«) Massive Wehre auf Felsgrund..................

ß) Massive Wehre auf Verwitterungsboden............

b)    Wehre in Eisenbeton.......................

ce) Spundwandwehre aus Eisenbeton................

ß) Hohlwehre aus Eisenbeton...................

c)    Wehre aus Eisen.........................

§ 14. Einlaufbauwerke der Ableitungskanäle....................

127

146

147

148

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III. Kapitel.

Die beweglichen Wehre.

Unter Benutzung des vom j Prof. J. Schlichting verfaßten 2. Abschnittes in der 3. Auflage vom Jahre 1892 dieses Handbuches neu bearbeitet von a. Prof. K. E. H ii gard, M. Am. Soc. C. E. in Zürich.

(Hierzu die Tafeln IY—XIV.)

§ 15. Einleitung. Entwicklung und Arten der beweglichen Wehre

§ 16. Dammbalkenwehre. ....................

§ 17. Nadelwehre........................

§ 18. Rolladen- oder Jalousie-Wehre ..............

§ 19a. Schützenwehre Allgemeines. .

Gleitschützen ohne oder mit festen Zwischenstützeu..................

1.    Anordnung der Schützenverschlüsse in Freiarchen................

2.    Allgemeine Anordnung der Schützenverschlüsse in Floß- und Schiffsdurchlässen

(Stauschleusen)..............................

8. Schützenwehre in festen Brücken......................

Seite

§ 21a. Einfache Klappenwehre........................

1.    Durch Wasserdruck zu öffnende Klappenwehre.........

2.    Durch Wasserdruck zu öffnende und zu schließende Klappenwehre

§ 21b. Selbsttätige Doppel-Klappenwehre »Beartraps« . .    ..........

§ 22. Trommel-, Winkelschütz- und Sektorwehre...............

§ 23. Walzenwehre................. ...........

§ 24. Ganz oder teilweise selbsttätige Vorrichtungen zur Regelung des Stauwasserspiegels und

der Abflußmenge bei Wehren...........................

1.    Selbsttätige Stauklappen...........................

2.    Saugüberfälle (Heber)............................

§ 25. Zweckmäßigkeit der verschiedenen Arten und die bauliche Ausführung beweglicher Wehre 436

Literaturangaben über »Bewegliche Wehre«

.    341

342

365

373

391

406

422

422

432

450

Zweiter Abschnitt.

IV. Kapitel.

Die Fischwege.

Bearbeitet von

P. Gerhardt

Geh. Oherbaurat und Vortragendem Rat im Ministerium der öffentlichen Arbeiten in Berlin.

§ 26. Fisehgebiete, Wanderfische und Standfische.....................

§ 27. Lage der Fischwege, insbesondere der unteren Ausmündung.............

§ 28. Beispiele mißglückter Fischwege mit falschen Ausmündungen. Tiefe der Ausmündung

§ 29. Schrägpässe..................................

§ 30. Fischtreppen mit Stegen, sowie mit Sperren und Einschnitten...........

§ 31. Lachstreppen mit Sperren und Schlupföffnungen..................

§ 32. Speisung der Fischwege. Wechsel des Ober- und Unterwassers...........

§ 33. Fischpässe mit Gegenstrom...........................

§ 34. Pässe für Standfische und Forellen.........................

§ 35. Fischschleuse..................................

§ 36. Aalpässe...................................

4ö4

457

.    459

464

467

471

476

487

491

496

Literatur ........

Sachregister..........

Atlas von 14 Tafeln nebst Inhalt

498

500

517

Erster Abschnitt.

Die Wehre

bearbeitet von

K. E. Hilgard

und

Ingenieur-Consulent und Alt-Professor des eidgen. Polytechnikums in Zürich

Tb. Rehbock

Oherbaurat und Professor an der Technischen Hochschule zu Karlsruhe i. B.

I. Kapitel.

A. Allgemeine Betrachtung der Wehre.

Bearbeitet von Th. Rehbock in Karlsruhe.

§ 1. Einteilung des Stoffes. Unter dem Namen »Stauwerke« werden diejenigen Bauwerke zusammengefaßt, welche durch Einschränkung des Abflußquerschnittes eines Wasserlaufes eine Hebung des Wasserspiegels, einen »Stau« hervorrufen.

Da jede Verkleinerung des Abflußquerschnittes eines fließenden Gewässers eine Erhöhung des Wasserspiegels oberhalb bewirkt, kann in weitestem Sinne jeder Einbau in den benetzten Querschnitt eines Wasserlaufes als ein Stauwerk bezeichnet werden. Im engeren Sinne wird aber das Wort »Stauwerk« nur auf solche Bauwerke angewandt, die in der Absicht angelegt werden, einen Stau hervorzurufen, deren eigentlicher Zweck demnach die Hebung des Wasserspiegels oder die damit verbundene Aufspeicherung von Wasser ist, während Bauwerke, die eine Stauwirkung nur nebensächlich ausüben, wie vorspringende Ufermauern oder Brückenpfeiler, nicht zu den eigentlichen Stauwerken gerechnet werden und von den weiteren Erörterungen ausge-. schlossen bleiben sollen.

Von den Bauwerken, die eine Stauwirkung ausüben, wurden von der Besprechung in diesem Band ferner ausgeschieden und an anderer Stelle behandelt:

1.    Die Regelungswerke, die den natürlichen Wasserläufen ein unveränderliches, regelmäßiges Bett geben oder eine Einschränkung der Breite bewirken sollen. Sie werden im I. Kapitel des VI. Bandes besprochen.

2.    Die Sperren, die bei der Verbauung der Wildbäche zur Einschränkung der Erosion angelegt mehr zur Zurückhaltung von Geschieben als von Wasser dienen und im II. Kapitel des VI. Bandes behandelt werden.

3.    Die Schleusen, die in künstlichen und neben Wehranlagen auch in natürlichen Gewässern erbaut werden, um eine zeitweilige Verbindung zwischen Kanalhaltungen oder Wasserbecken mit verschieden hochliegenden Spiegelflächen herzustellen. Sie werden als Deichschleusen im III. Kapitel des VII. Bandes, als Schiffahrtsschleusen im VIII. Bande beschrieben.

Handbuch der Ing.-Wissensch. IH. 2. 4. Aufl.

Auch die nach Ausscheidung dieser Gruppen verbleibenden eigentlichen Stauwerke besitzen äußerst mannigfaltige Bauformen und Verwendungsmöglichkeiten.

Die Stauwerke bestehen aus Baukörpern, welche die Wasserläufe bezw. die von ihnen durchflossenen Täler gewöhnlich in ihrer ganzen Breite durchqueren, ausnahmsweise sich aber auch nur über einen Teil derselben erstrecken. Sie werden in ihrer ganzen Länge, auf einen Teil ihrer Länge oder überhaupt nicht von Wasser überflutet.

Mit der Hebung des Wasserspiegels eines fließenden Gewässers durch ein Stauwerk ist stets die Aufspeicherung einer bestimmten Wassermenge [V] oberhalb des Stauwerkes verbunden (Abb. 1), die den Raum zwischen dem gestauten und dem ungestauten Wasserspiegel ausfüllt und bei beträchtlicher Stauhöhe [h] und schwachem Längengefälle [J] eine bedeutende Größe erreichen kann.

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Abb. 1. Querschnitt durch ein Überfallwehr.

Je nachdem nun die Absicht, den Wasserspiegel zu erhöhen, oder Wasser aufzuspeichern, den Anlaß zur Herstellung eines Stauwerkes gibt, soll dasselbe mit dem Namen Wehr oder Talsperre bezeichnet werden. Ein Wehr ist demnach ein Stauwerk, das die Hebung eines Wasserspiegels bezweckt; eine Talsperre¹) dagegen ein Stauwerk, das zur Aufspeicherung von Wasser dient.

In dem vorliegenden II. Bande des »Wasserbaues« sollen die beiden genannten Gruppen von Stauwerken behandelt werden, nämlich die Wehre und die Talsperren.

Im Anschluß an die Besprechung der Wehre haben die Fischwege eine ausführliche Behandlung gefunden, da die Fischwege mit den Wehren in engem baulichen Zusammenhang stehen und vielfach einen nicht loszulösenden Teil einer Wehranlage bilden.

Die Gliederung des II. Bandes ist demnach die folgende:

Erster Abschnitt. Die Wehre (I.—III. Kapitel).

Zweiter Abschnitt. Die Fischwege (IV. Kapitel).

Dritter Abschnitt. Die Talsperren (V. Kapitel).

Die Wehre sollen zunächst hinsichtlich ihres Zweckes, ihrer Wirkungsweise und ihrer Anordnung einer:

A.    Allgemeinen Betrachtung (I. Kapitel) unterzogen werden. Im Anschluß daran wird dann die Besprechung der:

B.    Baulichen Herstellung der Wehranlagen

unter Einteilung der Wehre in:

I. Feste Wehre (II. Kapitel) und

II. Bewegliche Wehre (III. Kapitel)

erfolgen, je nachdem die stauenden Teile der Wehre fest oder ganz oder zum Teil beweglich angeordnet sind.

Die Bezeichnung »Talsperre« wird allerdings meist nur für Stauwerke von größeren Abmessungen angewandt.

§ 2. Zweck der Wehre. Durch die Erbauung eines Wehres in einem Wasserlaut wird der Wasserspiegel oberhalb des Wehres gehoben. Der gehobene Wasserspiegel oberhalb des Wehres führt den Namen Oberwasser [abgekürzte Schreibweise: O. W.], während der Wasserspiegel unterhalb des Wehres, dessen Höhenlage durch den Einbau des Wehres im allgemeinen nicht geändert wird, mit dem Namen Unterwasser [abgekürzte Schreibweise: U. W.] bezeichnet wird.

Die Hebung des Wasserspiegels oberhalb eines Wehres kann zu verschiedenen Zwecken erfolgen und zwar:

1.    um die Wassertiefe oberhalb des Wehres zu vergrößern,

2.    um die Schwankungen des Wasserspiegels bei Änderungen der Abflußmengen zu verkleinern,

3.    um die Ausnutzung des Wassers in einer größeren Höhenlage zu ermöglichen.

4.    zur Aufspeicherung von Wasser in bescheidenen Grenzen als Nebenzweck.

Entweder bilden alle diese Zweckbestimmungen zusammen, oder auch nur einzelne derselben die Veranlassung für den Bau eines Wehres.

1. Die Vergrößerung der Wassertiefe eines Wasserlaufes oberhalb eines Wehres erfolgt gewöhnlich in der Absicht, die Entnahme von Wasser zu erleichtern. Bei wasserarmen Bächen ist eine Aufstauung des Wassers schon für die Tränkung des Viehes oder zur Gewinnung von Wasser zu Haushaltungszwecken mit Gefäßen oder Pumpen erforderlich, um eine leichte Entnahme zu ermöglichen und eine Trübung des Wassers durch aufgewühlte Bodenteile zu verhindern. Bei der Ableitung größerer Wassermengen aus einem natürlichen Wasserlauf, die gewöhnlich durch offene Gräben oder Kanäle, zuweilen aber auch durch Röhren oder Stollen erfolgt, muß ferner der benetzte Querschnitt des Wasserlaufes an der Ableitungsstelle mindestens diejenige Tiefe besitzen, die das Wasser in dem Einlauf der Ableitungen erhalten soll. Bei der Entnahme eines erheblichen Teiles der gesamten Wasserführung aus einem Wasserlauf ist diese Tiefe in den meisten Fällen in der Natur nicht vorhanden, da der benetzte Querschnitt der Bäche und Flüsse sich überwiegend nach der Breite erstreckt, während den Ableitungen vorteilhaft ein tiefer Querschnitt von geringer Breitenausdehnung gegeben wird, um die Ausgaben für Landerwerb und Erdarbeiten möglichst niedrig zu halten. In diesem Fall, der bei der Ableitung größerer Wassermengen zur Kraftgewinnung oder zu Bewässerungszwecken aus kleineren natürlichen Wasserläufen häufig vorliegt, ist die Vergrößerung der Wassertiefe an der Entnahmestelle durch die Erbauung eines unterhalb der Abzweigungsstelle des Ableitungskanales gelegenen Wehres erforderlich. Durch die Gestalt des Wehres und des Kanaleinlaufes wird die Verteilung des aus dem Einzugsgebiete zufließenden Wassers auf das unterhalb des Wehres liegende Naturbett und auf den Ableitungskanal für jede vorkommende Abflußmenge endgültig festgelegt, wenn nicht im Wehr oder im Werkkanal bewegliche Teile angebracht sind, welche eine Regelung der in den Kanal eintretenden Wassermengen ermöglichen.

Wehranlagen zur Vergrößerung der Wassertiefe fließender Gewässer werden außer zur Erleichterung der Wasserentnahme ferner im Interesse der Flößerei und der Schiffahrt ausgeführt. Soll, wie es hierbei meistens der Fall ist, eine fortlaufende Vergrößerung der Wassertiefe auf längere Flußstrecken erzielt werden, so sind mehrere Wehre zu erbauen, deren gegenseitige Entfernung durch die Forderung bedingt wird, daß jedes einzelne

Wehr bis zu dem stromaufwärts folgenden die gewünschte Wassertiefe hervoruft. Ein auf diese Weise zur Verbesserung der Schiffbarkeit durchgeführter Ausbau eines Flusses durch Wehre und durch mit diesen in VerbinduDg stehende Schiffahrtsschleusen wird mit dem Namen Flußkanalisierung bezeichnet und im III. Kap. des V. Bandes eingehend besprochen.

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In einzelnen Fällen kann endlich die Vermehrung der Wassertiefe und die mit dieser stets verbundene Vergrößerung der Wasseroberfläche durch Wehranlagen Wäsche-, Bade-, Fischerei- oder Sportzwecken oder zur Eisgewinnung erfolgen.

2. Die Verkleinerung der Wasserspiegelschwankungen kann gleichfalls die Veranlassung für den Bau eines Wehres bilden.

Schwankungen des Wasserspiegels werden bei fließenden Gewässern durch die ungleiche Größe der Wasserführung bedingt, die auf die wechselnde Menge, Verteilung und Abführung der im Einzugsgebiet fallenden Niederschläge zurückzuführen ist. Sie treten besonders schroff bei den Wildbächen und Gebirgsflüssen auf und werden namentlich dort störend empfunden, wo einem Wasserlauf eine möglichst unveränderliche Wassermenge entnommen werden soll, wie dies gewöhnlich bei Wasserkraftanlagen, vielfach auch bei Bewässerungs- und Wasserversorgungsanlagen der Fall ist.

Um den erforderlichen Wassermengen auch bei Niederwasser den Eintritt in die Ableitungskanäle zu ermöglichen, müssen diese an der Abzweigungsstelle eine ge-genügend tiefe Lage erhalten. Diese tiefe Lage bedingt dann aber bei höheren Wasserständen einen zu reichlichen Zufluß von Wasser, für das eine Verwendung vielfach nicht vorhanden ist, und zu dessen Aufnahme der Querschnitt der bestehenden Kanäle nicht ausreicht.

Der Zufluß in die Ableitungskanäle muß daher meistens durch besondere Vorkehrungen so geregelt werden, daß die einströmende Wassermenge das zulässige Maß nicht überschreitet, wozu gewöhnlich Absperrvorrichtungen oder Überläufe dienen. Beide Vorrichtungen aber besitzen ihre Nachteile. Die Absperrvorrichtungen oder Einlaufschleusen erfordern bei schnell eintretenden Änderungen in der Wasserführung eine gewissenhafte Bedienung, die in manchen Fällen sogar die Anstellung besonderer Wärter nötig macht oder aber selbsttätige Regelungsvorrichtungen, die nicht immer einfach anzubringen und zuverlässig sind.    Feste Überläufe dagegen, welche die

Wasserableitung gleichfalls selbsttätig regeln, sind nur dann genügend wirksam, wenn sie eine beträchtliche Länge besitzen, wobei die auf die Einheit der Überlauflänge entfallende überfließende Wassermenge und daher auch die Überflutungshöhe gering ist. Lange Überläufe lassen sich aber vielfach nur schwer anbringen. Sie verursachen namentlich dann beträchtliche Kosten, wenn die Richtung des Ableitungskanales erheblich von derjenigen des Flußlaufes abweicht. Eine Verkleinerung der Wasserspiegelschwankungen im speisenden Wasserlauf ist daher unter allen Umständen vorteilhaft. Sie wird am einfachsten durch Wehre mit langen, wagerechten oberen Begrenzungen bewirkt, die einen ähnlichen Einfluß wie die Überläufe ausüben. Je größer nämlich die Länge des über ein Wehr fallenden Wasserstrahles ist, desto kleiner ist dessen Höhe und desto kleiner werden auch die Schwankungen in der Höhenlage des Wasserspiegels oberhalb des Wehres bei Änderungen der Wasserführung im Flußlauf ausfallen.

Die Länge eines Überfalles läßt sich nun aber bei einem Wehr beliebig vergrößern, indem man:

a.    der Wehrachse eine schräge Lage, oder eine gekrümmte oder gebrochene Linienführung gibt,

b.    die Wehrkrone unter Verbreiterung des Flußbettes durch Ausgrabung verlängert, oder

c.    die Oberkante des Wehres bis zu derjenigen Höhe anhebt, in welcher das Flußtal die gewünschte Breite besitzt.

Die Anordnung eines Wehres unterhalb der Abzweigungsstelle eines Ableitungskanales bietet neben dem Vorteil verminderter Wasserspiegelschwankungen bei wechselnden Abflußmengen zugleich das wirksamste Mittel, dauernde Senkungen des Wasserspiegels infolge von Austiefungen des Flußbettes, wie sie im Abtraggebiet der Flüsse bei unbefestigter Sohle im Laufe der Zeit eintreten, zu verhindern.

Die Sicherung einer unveränderlichen Höhenlage der Sohle und dadurch — hei gleicher Wasserführung des Flusses — auch des Wasserspiegels gibt vielfach sogar einen wesentlichen Grund für die Herstellung von Wehren ab. Durch sie soll die kostspielige und vielfach schwer durchführbare nachträgliche Vertiefung der Ableitungskanäle, die bei eintretender Senkung des Wasserspiegels nötig werden würde, vermieden werden.

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Abb. 2. Längenschnitt durch ein Wasserkraftwerk.

3. Die Ableitung von Wasser in einer größeren Höhenlage, als sie im ungestauten Flusse erreichbar wäre, bildet gleichfalls vielfach die Veranlassung für den Bau von Wehren. Diese hohe Ableitung ist namentlich dort erwünscht, wo das Wasser zur Gewinnung von Kraft oder zur Bewässerung hochliegender Grundstücke Verwendung finden soll. Sie kann in einzelnen Fällen auch zur Speisung von Schiffahrtsstraßen, zu Zwecken der Landesverteidigung und für die Wasserversorgung von einzelnen Gebäuden oder von Ortschaften erforderlich werden und auch dann von Nutzen sein, wenn die hohe Lage der Ableitungskanäle für diese infolge der günstigeren Beschaffenheit des Geländes eine billigere Ausführung in Aussicht stellt.

Durch die Aufstauung des Wassers durch Wehre wird ferner auch die Länge der Ableitungskanäle abgekürzt, insofern die durch die Wehre gebildeten Stauteiche die oberen Teile der Kanäle ersetzen.

Soll beispielsweise bei dem Längengefälle J eines Wasserlaufes und J' des Ableitungskanales (Abb. 2) eine durch ein Wasserkraftwerk auszunutzende Gefällshöhe H gewonnen werden, so berechnet sich die erforderliche Länge des Kanales beim Fehlen eines Wehres zu:

J—J''

während beim Vorhandensein eines durch ein Wehr erzeugten Staues von der Höhe h die Länge des Kanales auf:

J— J’

abgekürzt wird.

Die Stelle, von der aus das Gefälle des natürlichen Wasserlaufes ausgenutzt wird, rückt dabei von A nach D oder annähernd um die Strecke:

h h J' ~    Jr J

stromabwärts, da der gestaute Wasserspiegel oberhalb eines Wehres, wenigstens bei kleineren Wasserführungen, nahezu wagerecht verläuft. Dabei reicht zur Gewinnung der gewünschten nutzbaren Fallhöhe H schon das Gefälle der Flußstrecke DB aus, während beim Fehlen des Wehres die ganze Strecke AB dazu erforderlich sein würde. Mit dem Vorteil eines kürzeren Werkkanales ist demnach auch derjenige einer Verkürzung der zur Erzielung einer bestimmten Gefällshöhe auszunutzenden Flußstrecke verbunden. Auf der Flußstrecke von A bis B kann daher bei der Aufstauung des Wassers durch ein Wehr eine größere Energiemenge gewonnen werden, als bei Ableitung des Wassers in den Werkkanal aus dem ungestauten Fluß. Aus dem Ausdruck für

h J'

—j, • j geht hervor, daß die Abkürzung

J—

und der Gewinn an Energie um so größer werden, je höher das Wehr und je kleiner das Gefälle J ist. Wird der gestaute Wasserspiegel oberhalb des Wehres als wagerecht angenommen, so müßte das Wehr bei C die Stauhöhe : CC = [l — V) ■ J hervorrufen, wenn das Gefälle schon von A an ausgenutzt werden soll. Der Spiegel des Werkkanales würde dann durch den Punkt C hindurch gehen. Da der Kanal ein Gefälle V ■ J' verbraucht, würde bei B ein nutzbares Gefälle: E = I J—V ■ J' zur Verfügung stehen, das um : (£—V) ■ J' größer ist, als das bei der Ableitung des Wassers schon am Punkte A erzielbare Gefälle : H=l ■ (J — J').

die Abkürzung der ausgenutzten Strecke:

Beispiel: Die Alb im südlichen Schwarzwald besitzt unterhalb St. Blasien ein Gefälle J = 1:60. Durch eine Turbinenanlage soll das vorhandene Wasser mit einem Nutzgefälle von 12 m zu Kraftzwecken ausgenutzt werden.

Wird dem Werkkanal ein Gefälle J' = 1:600 gegeben, so beträgt dessen Länge l bei der unmittelbaren Abzweigung aus dem ungestauten Bachbette:

800 m .

60 600

Wird dagegen das Wasser an der Entnahmestelle durch ein Wehr 3 m hoch aufgestaut, so verkürzt sich der Werkkanal auf:

r=

12 — 3 ßnn —---j — 600 m .

60 — 600

Durch die Anlage des Wehres wird demnach die Länge des Werkkanales um 200 m

abgekürzt.

Die zur Erzielung einer Fallhöhe von 12 m an der Turbinenanlage ausgenutzte Länge des Bachlaufes beträgt in diesem Falle:

= 780 in

l" = V + -j = 600 +

sodaß sich die zur Gewinnung der gewünschten Kraft ausgenutzte Bachstrecke durch die Erbauung des Wehres um 20 m abkürzt.

Beim Fehlen eines Wehres werden 90%, beim Vorhandensein des 3 m hohen Wehres aber 92 74 % des in der 800 m langen Bachstrecke vorhandenen Gefälles an der Turbinenanlage zur Ausnutzung gelangen können.

Zuweilen werden bei der Anlage hoher Wehre die Werkkanäle auch ganz überflüssig, wenn der durch ein Wehr erzeugte Stau allein zur Gewinnung der gewünschten Energiemenge ausreicht, sodaß eine Vergrößerung der Fallhöhe durch die Nutzbarmachung des Gefälles des Wasserlaufes unterhalb des Wehres nicht erforderlich wird. Namentlich bei wasserreichen Flußläufen mit schwachen Gefällen, bei denen bedeutende Wassermengen mit einer mäßigen Fallhöhe zur Kraftgewinnung ausgenutzt werden, ist das häufig der Fall. Bei den größeren Flüssen ist auch vielfach ein erheblicher Gewinn an Fallhöhe durch Werkkanäle nicht zu erzielen, da das Gefälle dieser Flüsse oft so gering ist, daß den Werkkanälen nur bei sehr erheblichen Querschnittsabmessungen und daher mit bedeutenden Kosten ein Gefälle gegeben werden kann, das wesentlich kleiner als das der Flüsse selbst ist.

Außer der Gewinnung von Wasserkraft dient die Hebung des Wasserspiegels fließender Gewässer durch Wehre am häufigsten der Förderung des Landbaues. Die erhöhte Lage des Wasserspiegels ermöglicht die Anordnung der Bewässerungskanäle in größerer Höhe, wodurch die Segnungen der künstlichen Befeuchtung und der Düngung auch solchen Geländen zugänglich gemacht werden können, die Uber dem ungestauten Wasserspiegel an der Ableitungsstelle liegen. Namentlich in regenarmen subtropischen Ländern, aber auch in den Tropen und in der gemäßigten Zone sind zahlreiche Wehre vorhanden, die, zu Bewässerungszwecken angelegt, neben der Ableitung von Bewässerungswasser aus den Flußläufen auch zur Hebung desselben dienen.

4. Die Aufspeicherung von Wasser bildet nicht den Hauptzweck für die Erbauung eines mit dem Namen »Wehr« bezeichneten Stauwerkes, weil in diesem Fall das Stauwerk nach der anfangs gegebenen Erklärung den Namen »Talsperre« führen würde. Immerhin kann aber auch bei Wehren die wasserzurückhaltende Wirkung des Wehrteiches ausgenutzt werden, wobei Vorrichtungen zur Regelung des Wasserabflusses in die Entnahmekanäle vorzusehen sind.

§ 3. Wirkung der Wehre. Während die Wehre, wie im § 2 gezeigt wurde, zur Erzielung ganz bestimmter Wirkungen auf einen Wasserlauf — meistens zur Hebung des Wasserspiegels an der nahe oberhalb des Wehres gelegenen Ableitungsstelle eines Werk- oder Bewässerungskanales oder zur Vergrößerung der Schiffahrtstiefe — erbaut werden, ruft die durch ihre Errichtung veranlaßte Änderung der Abfluß Verhältnisse im Flußlauf vielseitige und oft eingreifende Wirkungen hervor, die sich nicht nur auf die ober- und unterirdische Ableitung des Wassers beschränken, sondern bei Flüssen mit beweglicher Sohle auch die Form und Lage des Flußbettes erheblich umzugestalten vermögen. Der Wirkungsbereich eines Wehres erstreckt sich dabei häufig auf bedeutende Entfernungen hin stromaufwärts und stromabwärts, sodaß die wirtschaftlichen Verhältnisse der Uferbesitzer weithin in Mitleidenschaft gezogen werden können.

Da es sogar vorkommt, daß die durch Errichtung eines Wehres hervorgerufenen Nachteile die zu erzielenden Vorteile übertreffen, muß der mit der Anlage eines Wehres betraute Ingenieur vor Beginn der Bauausführung sich so weit irgend möglich Klarheit darüber verschaffen, in welcher Weise der geplante Wehrbau auf die Gestalt des Flußbettes und die Abflußverhältnisse des Wassers ein wirken wird. Als Grundlage für die anzustellenden Untersuchungen ist es zunächst erforderlich, die Wasserführung und die Gestalt des Bettes und der Ufer des ungestauten Flußlaufes vor dem Einbau des Wehres durch Beobachtung und Messung bis zu denjenigen Stellen hin möglichst genau festzulegen, bis zu denen sich die Wirkung des Wehres erstrecken kann. Die gewonnenen Beobachtungen sind nicht nur zur Vorausbestimmung des Nutzens und Schadens einer Wehranlage dienlich, sondern können später auch als Grundlage bei Bemessung der an benachteiligte Uferbesitzer zu zahlenden Entschädigungen und zur Zurückweisung etwaiger unberechtigter oder übertriebene Forderungen benutzt werden. Die zur Ausführung und Verarbeitung der erforderlichen Messungen und Beobachtungen aufzuwendenden Mittel werden sich dadurch in den meisten Fällen reichlich bezahlt machen.

Die alsdann vorzunehmenden technischen und wirtschaftlichen Untersuchungen, die auf Grund der gewonnenen Beobachtungen angestellt werden müssen, dürfen sich nicht allein auf die Änderungen beschränken, die mutmaßlich bald nach Erbauung eines Wehres eintreten werden. Sie sind vielmehr auch auf die Erscheinungen zu erstrecken, die sich infolge der oft nur langsam sich ausbildenden Umgestaltung der Flußsohle erst im Laufe der Zeit bemerkbar machen können.

Die durch ein Wehr hervorgerufenen Wirkungen sollen im weiteren getrennt für Flüsse mit unveränderlicher und für solche mit veränderlicher Sohle betrachtet werden. Dabei soll die Annahme gemacht werden, daß die Stau Wirkung des Wehres ununterbrochen, also auch bei hohen Wasserständen fortbesteht, wie es bei den festen Wehren der Fall ist. Hat ein Wehr bewegliche Teile, die beim Anwachsen des Wasserspiegels über eine bestimmte Höhe beseitigt werden, so wird die Stauwirkung zeitweilig zum Teil oder auch ganz aufgehoben, und die Umbildungen der Flußsohle, die sich namentlich bei den Hochfluten vollziehen, werden dann erheblich abgeschwächt und verzögert in die Erscheinung treten, unter Umständen auch fast ganz fortfallen.

1. Wirkung eines Wehres bei Wasserläufen mit unveränderlicher Sohle.

Ist ein Wasserlauf frei von Sinkstofifen, und besitzt seine Sohle eine solche Festigkeit, daß sie durch das fließende Wasser nicht in erheblichem Maße angegriffen werden kann, so wird das Flußbett seine Gestalt ungeändert beibehalten.

Die wichtigste und vielfach einzige Änderung, die in einem solchen Wasserlauf durch die Erbauung eines Wehres hervorgerufen wird, besteht in der Hebung des Wasserspiegels oberhalb des Wehres, die sich nicht nur auf die offenen Wasserflächen, sondern auch auf das im Wirkungsbereich des Wehres vorhandene Grundwasser erstreckt. Dieser Wirkungsbereich ist um so größer, je höher der Stau, je schwächer das Gefälle des gestauten Wasserlaufes und je niedriger, flacher und wasserdurchlässiger die Ufer sind.

Bei einem Gebirgsbach in tiefeingeschnittenem, engem, felsigem Bett mit starkem Längengefälle ist der Wirkungsbereich eines Wehres auch bei erheblicher Höhe nur ein beschränkter. Die Wirkung auf den Abfluß des Wassers kann in diesem Fall ohne Schwierigkeit im voraus übersehen werden. Nur ausnahmsweise treten erhebliche Schädigungen ein. Ganz anders liegen dagegen die Verhältnisse bei Wehranlagen in größeren Flüssen und Strömen, wie sie namentlich bei der Kanalisierung zur Verbesserung der Schiffbarkeit oder bei der Anlage von Wehren zur Ableitung des Wassers für Kraftwerke, in tropischen oder subtropischen Ländern vielfach aber auch zur Ableitung von Bewässerungswasser zur Ausführung gelangen. Die größeren Flüsse bewegen sich meist in breiten Tälern, die oft dicht besiedelt sind, und deren fruchtbare Anschwemmungsböden landwirtschaftlich in weitgehender Weise ausgenutzt werden. Da die Hebung des Wasserspiegels sich in diesen Flüssen infolge des meist schwachen Gefälles auf bedeutende Entfernungen hin fühlbar macht und sich auch in etwa vorhandene Nebenflüsse und Kanäle hinein erstreckt, werden große Gebiete durch die Ausführung eines solchen Wehres in Mitleidenschaft gezogen.

Schon bei den größeren Mittelgebirgsflüssen, die sich besonders zur Kanalisierung eignen, wie Neckar, Main, Mosel, Oberweser usw., macht sich der durch die Wehre hervorgerufene Stau, dessen Höhe am Wehr gewöhnlich 1,5 m bis 3,0 m beträgt, bei kleinen und mittleren Wasserständen auf mehrere Kilometer hin deutlich bemerkbar. Bei den ausgesprochenen Flachlandströmen erstreckt sich das Einflußgebiet eines Wehres aber oft noch bedeutend weiter.

Um die als Folge eines Wehreinbaues im Staubereich zu erwartenden Vorteile und Schädigungen in ihrem Wert schätzen und gegeneinander abwägen zu können, muß die Höhenlage des gestauten Wasserspiegels für alle Punkte dieses Gebietes bei bestimmten Abflußmengen möglichst genau festgelegt werden. Dazu dient die Berechnung der gekrümmten Linien, welche die Lage des Wasserspiegels im lotrechten Längenschnitt durch die in den Staubereich fallenden Wasserläufe zeigen. Diese Linien tragen den Namen Staulinien. Sie können auf Grund der im III. Kap. des I. Bandes mitgeteilten Verfahren mit genügender Genauigkeit im voraus bestimmt werden.

Die Staulinien müssen im Anschluß an den gestauten Wasserspiegel unmittelbar oberhalb des Wehres allmählich stromaufwärts fortschreitend für alle im Wirkungsbereich des Wehres vorhandenen offenen Wasserläufe bei den wichtigsten vorkommenden Wasserständen, wenigstens aber für N.W. und H.W. ermittelt werden. Dabei wird zuerst die Staulinie für den Hauptfluß festgelegt. An diese anschließend werden die Staulinien für etwaige im Wirkungsbereich des Wehres vorhandene Nebenarme berechnet. Zur übersichtlichen Darstellung des Ergebnisses der ausgeführten Berechnungen werden die Staulinien zeichnerisch aufgetragen. Da die Gefälle der Staulinien sehr schwach sind und bei unverzerrter Auftragung kaum hervortreten würden, muß die Aufzeichnung in einem verzerrten Maßstab erfolgen, der die Höhenunterschiede deutlich erkennen läßt. Dazu werden die Längen in stärkerer Verkleinerung aufgetragen als die Höhen, und zwar die Längen zweckmäßig etwa im Verhältnis 1: 500 bis 1: 20000, die Höhen aber im Verhältnis 1 : 20 bis 1: 200.

Nach Festlegung der zu erwartenden Wasserspiegellinien in den gestauten offenen Wasserläufen werden dann die Änderungen der anschließenden Grundwasserspiegel näherungsweise zu ermitteln sein, wozu eine genaue Kenntnis des ungestauten Grundwasserspiegels und aller auf die Bewegung des Grundwassers einwirkenden Einflüsse erforderlich ist.

Die Hebung des Wasserspiegels der offenen Wasserläufe macht sich namentlich durch die Erschwerung der Abführung des Oberflächenwassers störend bemerkbar. Die Entwässerungsgräben müssen ein schwächeres Gefälle erhalten und werden dadurch in ihrer Leistungsfähigkeit herabgesetzt. Durch eine Vergrößerung des Querschnittes ist dieser Nachteil in manchen Fällen, wenn auch oft nur mit erheblichen Kosten, einzuschränken oder zu heben. Steigt der Wasserspiegel indessen bis nahe unter die Geländeoberfläche, so kann die Ableitung des Oberflächenwassers ganz verhindert werden. Es tritt Versumpfung und dadurch Entwertung der Ufergelände ein. Stehen in der Nähe der gestauten Wasserläufe Gebäude, so kann für diese zuweilen schon eine geringe Hebung des Wasserspiegels nachteilig sein, indem die Entwässerung der tiefgelegenen

Kellerräume erschwert oder völlig unmöglich gemacht wird. In solchen Fällen werden Entschädigungen an die Besitzer der benachteiligten Häuser zu zahlen sein.

Die mit der Hebung der freien Wasseroberfläche stets verbundene Hebung des Grundwassers, die sich in Flachländern vielfach auf ausgedehnte Gebiete erstreckt, kann auf den landwirtschaftlichen Wert der Ufergelände günstig oder ungünstig einwirken, je nachdem das Grundwasser vorher in größerer oder geringerer Tiefe unter der Erdoberfläche gestanden hat. Findet sich Wasser erst in erheblicher Tiefe unter dem Boden, so daß die Pflanzen wurzeln nicht imstande sind, Feuchtigkeit aus demselben aufzunehmen, so wird eine Hebung des Grundwasserspiegels, namentlich in regenarmen Gegenden, wohltätig auf den Pflanzenwuchs einwirken und unter Umständen sogar eine erhebliche Steigerung des Boden wertes hervorrufen können. Steht dagegen das ungestaute Grund wasser schon ohnedies unerwünscht hoch, so wird ein weiteres Anheben des Wasserspiegels den Ertrag des Bodens herabsetzen, bei allzu naher Lage unter der Erdoberfläche sogar die Bestellung gänzlich verhindern können, da die Wurzeln vieler Pflanzen unter dem Wasserspiegel keine genügende Menge von Sauerstoff aufzunehmen vermögen. Auch die Bewohnbarkeit eines Landstriches kann durch das Eindringen von Wasser in die Kellerräume und durch das Auftreten von Krankheiten wesentlich herabgesetzt werden.

Tritt das Grundwasser bis über die Erdoberfläche empor, so bilden sich offene Wasser- oder Sumpfflächen, die eine Verwertung des Bodens meist gänzlich ausschließen. Durch die Anlage von Entwässerungsgräben, die in das Unterwasser der Wehre einmünden, lassen sich die angegebenen Schädigungen vielfach einschränken oder auch ganz beseitigen.

Kann nach dem Gesagten ein Wehr auf die oberhalb gelegene Flußstrecke auch bei einem Wasserlauf in unveränderlichem Bett einen erheblichen Einfluß ausüben, so tritt eine Einwirkung auf die Abflußverhältnisse unterhalb des Wehres im allgemeinen nicht ein, wenn nur an der Absturzstelle des Wassers am Fuß des Wehres eine Austiefung der Flußsohle durch widerstandsfähigen Felsboden oder durch die Anbringung eines Sturzbettes verhindert wird.

Bei ungeänderter Wasserführung fällt in diesem Fall eine Einwirkung des Wehres auf die wirtschaftlichen Verhältnisse der unterhalb gelegenen Gebiete ganz fort, wenn keine größeren Wassermengen oberhalb des Wehres abgeleitet werden.

Ist nämlich der zwischen dem ungestauten und dem gestauten Wasserspiegel oberhalb des Wehres vorhandene Kaum einmal mit Wasser angefüllt, so wird der Abfluß unterhalb des Wehres vor und nach dessen Errichtung bei längere Zeit hindurch gleichbleibender Wasserführung derselbe sein, da er in beiden Fällen der Wasserführung oberhalb des Einflußbereiches des Wehres entspricht. Für eine Änderung der Wasserführung und des ohnedies als unveränderlich angenommenen Bettes liegt daher kein Grund vor. Tritt dagegen ein schneller Wechsel in der Wasserführung ein, so kann sich, zumal bei geringem Gefälle und großen Wasserspiegelbreiten eine vorübergehende Änderung der abfließenden Wassermenge als Folge des Wehreinbaues bemerkbar machen, da die bei verschiedenen Abflußmengen vom Wehr autgestauten Wassermassen nicht die gleichen sind. Während der Vermehrung der aufgestauten Wassermenge oberhalb des Wehres muß eine Wasserentziehung unterhalb des Wehres eintreten, der bei der Abnahme der gestauten Wassermengen oberhalb des Wehres eine Zunahme der Unterwassermenge gegenübersteht. Der so durch den Wehreinbau hervorgerufene Einfluß auf die Menge des Unterwassers verschwindet aber, sobald der Zufluß einige Zeit unge-ändert bleibt, da alsdann oberhalb des Wehres wieder ein Beharrungszustand eintritt.

Nur in (len seltenen Fällen, in denen im Staubereich eines Wehres seeartige Erweiterungen Vorkommen, auf denen sich schon bei einer geringen Hebung des Wasserspiegels große Wassermengen ablagera können, wird ein wesentlicher Einfluß des Wehres auf die Abflußverhältnisse unterhalb zu beobachten sein.

Dieser Fall liegt z. B. bei der Stadt Brandenburg vor, oberhalb derer sich die Havel auf lange Strecken seeartig erweitert. Im Staubereich des Brandenburger Wehres liegen etwa 72 qkm offener Wasserflächen und außerdem noch ein ausgedehntes niedriges Überschwemmungsgebiet. In den Monaten März und April werden auf diesen Flächen aus dem Hochwasser der Havel gemittelt etwa 40 Millionen cbm Wasser abgelagert, die dadurch dem unterhalb gelegenen Flußlauf entzogen werden. Die Frühjahrshochwasser der Havel werden infolgedessen unterhalb des Wehres erheblich gemildert. In den Sommermonaten wird dafür der Wasserabfluß vermehrt, insofern dann bei fallenden Wasserständen außer dem regelmäßigen Zufluß auch die im Frühjahr aufgespeicherten Wassermengen zum Abfluß gelangen. Hier liegt also ein Fall vor, bei dem ein Wehr, auch abgesehen von einem etwaigen Einfluß auf die Gestalt der Flußsohle, eine erhebliche und zwar eine günstige Wirkung auf die unterhalb gelegene Flußstrecke ausübt.

2. Wirkung eines Wehres bei Wasserläufen mit veränderlicher Sohle.

Wesentlich schwieriger, als bei den in unveränderlichem Bett fließenden Wasserläufen gestaltet sich die Vorausbestimmung der Wirkung eines Wehres bei Wasserläufen mit beweglicher Sohle, da die eintretenden Änderungen des Bettes sich weder in ihrer Größe noch in bezug auf den Zeitpunkt ihres Eintrittes im voraus auch nur annäherungsweise genau bestimmen lassen.

Die Wirkung eines Wehres wird sich auch bei einem Wasserlauf mit veränderlicher Sohle zunächst nur in der Hebung des Wasserspiegels oberhalb des Wehres zeigen. Sobald aber diese Hebung des Wasserspiegels erfolgt ist, beginnt sich als mittelbare Folge des Wehreinbaues eine Umgestaltung der Flußsohle im Staubereicli des Wehres zu vollziehen.

Herrschte früher im ungestauten Wasserlauf ein Beharrungszustand, war demnach die Schleppkraft des Wassers grade ausreichend, die Widerstände der Beibung zu überwinden und die von oben her zugeführten Sinkstolfe weiterzutragen, sodaß die Höhenlage der Sohle unverändert blieb, so wird durch die vom Wehr hervorgerufene Hebung des Wasserspiegels und die dadurch bedingte Abnahme der Geschwindigkeit des Wassers die Schleppkraft oberhalb des Wehres verkleinert.

Die Größe der Schleppkraft für 1 qm Flußsohle beträgt nämlich im ungestauten

Wasserlauf:

S = y • t • J in kg,

worin t die Wassertiefe in m, J das relative Gefälle des Wasserspiegels und y das Gewicht eines cbm Wassers in kg bedeutet.

Durch die Aufstauung des Wasserspiegels wird nun zwar die Wassertiefe t vergrößert, gleichzeitig aber J in wesentlich stärkerem Maßstab verkleinert und für eine im Querschnitt zum Fluß

zwar

parabolisch gekrümmte Flußsohle (Abb. 3) ungeiähr umgekehrt proportional der 4. Potenz der größten Tiefe in der Mitte des Wasserlaufes.

b'

rnrrr,

Abb. 3. Querschnitt durch einen gestauten Wasserlauf.

Ist P der Parameter der die Flußsohle im Querschnitt begrenzenden Parabel, so ist nämlich, wenn der benetzte Umfang p gleich der Flußbreite 2b gesetzt wird, und Q die

Wasserführung des Flusses in cbm/Sek., F die Flächengröße des benetzten Querschnittes in

qm, R =

den hydraulischen Radius in m, u die mittlere Geschwindigkeit des Wassers

in m/Sek.; sowie e den von der Rauhigkeit der Flußsohle abhängigen Beiwert in der Grundformel für die Wassergeschwindigkeit in Flußläufen bedeutet:

Gl. 1)

und daraus:

Gl. 2)

G²

Q- • p

c2 . ]?A

Aus der Gleichung der Parabel Ifl = P • t folgt ferner näherungsweise :

und

p ~2b — 2\ P ■ t

TO

Daher ist:

Gl. 3)

J=

Q2 2 • yp ■ t c2 ■ 64

27

27 Q2 i “32 'FT*

J=

worin :

27 Q2

32'72“p ‘

In gleicher Weise berechnet sich für den gestauten Wasserlauf, wenn c = c' gesetzt

wird:

Gl. 4)

Aus Gl. 3) und Gl. 4) folgt aber: Gl. 5)

r_ G.

J’ t* '

Für einen 1 m breiten Streifen quer über das Flußbett berechnet sich die Schleppkraft:

Gl. 6)

S — y • F • 1 • J — y •

G,

ń

OS

worin :

Q³

In gleicher Weise ist für den gestauten Flußlauf:

Gl. 7)

S' =

Go

Es ist daher:

V\

Gl. 8)

'

Beispiel: Ist an einer Stelle die Stauhöhe gleich der größten Wassertiefe im ungestauten Fluß, oder f = 2 t-, so ist

Sr

= 0,177 • S oder rund S' =

Diese starke Abnahme der Schleppkraft des Wassers im Staubereich eines "Wehres wird sich nun in der Weise geltend machen, daß das Wasser die im ungestauten Wasserlauf mitgeführten SinkstofFe nicht mehr weiter zu tragen vermag. Dieselben

werden daher wenigstens teilweise im Staubereich des Wehres Zurückbleiben müssen und hier Ablagerungen bilden, welche die Sohle erhöhen. Die Bildung der Auflandungen wird dadurch beschleunigt, daß die gröberen Geschiebe, die vom Wasser auf der Flußsohle weiter geschoben werden, das Wehr überhaupt nicht zu überschreiten vermögen, ehe die Auflandungen bis zur Wehrkrone angewachsen sind und eine geneigte Fläche bilden, auf der das Wasser sie über das Wehr zu schieben vermag.

Eine Hebung der Sohle wird denn auch hei Sinkstoffe führenden Wasserläufen oberhalb neu erbauter Wehre beobachtet. Die Ablagerungen erstrecken sich dabei vielfach nicht über die ganze Breite des Wasserlaufes, sondern bilden nur an einer Seite des Bettes eine Bank, die sich an die Wehrkrone anlehnt. Über diese Bank wandernd können dann die Gerolle über die Wehrkrone gelangen, die an derjenigen Stelle, an der die Geschiebe hauptsächlich übertreten, einer starken Abnutzung ausgesetzt ist. Diese Stelle liegt in gekrümmten Flußstrecken nahe am ausbiegenden — dem Mittelpunkt des Kriimmungskreises nächstgelegenen — Ufer. Die Ablagerungen oberhalb des Wehres werden bei ungeänderter Sinkstoffzuführung aus dem Oberlauf theoretisch erst dann gänzlich auf hören, wenn sich anschließend an die Wehrkrone eine neue Flußsohle ausgebildet hat, deren Neigung der früher oberhalb der Wehrstelle vorhanden gewesenen gleich ist, weil nur dann wieder ein Beharrungszustand eintreten kann. Die durch den Wehrkörper hervorgerufene Hebung der Sohle müßte sich demnach in voller Höhe stromaufwärts unbegrenzt fortsetzen. In Wirklichkeit ist das aber nicht der Fall. Die eingetretene Auflandung wird vielmehr auch noch nach langen Jahren vom Wehr aufwärts allmählich an Höhe abnehmen, da die Ausscheidung von Sinkstoffen aus dem Wasser um so geringer wird, je mehr sich das neue Sohlengefälle dem vor Erbauung des Wehres vorhanden gewesenen wieder nähert, bis zuletzt überhaupt keine merkliche Aufhöhung der Sohle mehr stattfindet. In jedem natürlichen Wasserlauf sind außerdem Stellen vorhanden, deren Ausbildung noch nicht völlig abgeschlossen ist, die daher noch ein zu starkes Gefälle besitzen. An solchen Stellen wird dann die durch ein Wehr hervorgerufene Aufhöhung der Sohle ihr natürliches Ende erreichen.

Auch unmittelbar oberhalb eines Wehres wird selbst bei sinkstoffreichen Gewässern das Flußbett sich oft zunächst nicht bis zur Krone des Wehres heben, weil eine Auflandung dicht oberhalb des Wehres während langer Zeit dadurch verhindert wird, daß die Ausscheidung der Sinkstoffe am oberen Ende des Stauteiches beginnt und die hier entstehenden Auflandungen einen weiteren Aufstau des Wassers und infolgedessen eine stromaufwärts fortschreitende Aufhöhung der Sohle bewirken, durch welche die gröberen Sinkstoffe dem Wasser bereits erheblich oberhalb des A\ ehres entzogen werden. In manchen Fällen bilden auch wohl durch die Form der Wehre oder die Ausbildung der Ufer hervorgerufene örtliche Strömungen und Wirbelbildungen die Ursache für die zuweilen beobachteten auffallend geringen Auflandungen in einzelnen Teilen des Staubereiches. Namentlich bei langen schrägen Wehren treten an der Oberwasserseite vielfach gleichlaufend zur Stauwand kräftige Strömungen auf, die hart am Wehr entlang eine Rinne offen halten, in einzelnen Fällen sogar eine Auswaschung der alten Flußsohle bewirken können.

Mit der Aufhöhung des Bettes eines Wasserlaufes oberhalb eines Wehres ist eine weitere Hebung des Wasserspiegels verbunden.

Als obere, nur selten wirklich erreichte Grenzlage des gestauten Wasserspiegels ist die Linie zu betrachten, die vom gestauten Wasserspiegel dicht oberhalb des Wehres ausgehend, parallel zum früheren ungestauten Wasserspiegel verläuft.

Solange oberhalb eines Wehres der besprochene Vorgang der Auflandnng vor sich geht, wird die Sinkstoffführung des Wassers unterhalb des Wehres unter das frühere Maß hinabsinken. Herrschte nun dort vor Erbauung des Wehres ein Beharrungszustand, bei dem die Flußsohle ihre Höhenlage nicht änderte, so wird nunmehr ein Überschuß an Schleppkraft vorhanden sein, der früher bei der Fortbewegung derjenigen Sinkstoffe verzehrt wurde, die nach Erbauung des Wehres oberhalb desselben zur Ablagerung gelangen. Dieser Überschuß an Kraft wird eine Austiefung der Sohle unterhalb des Wehres bewirken, indem das Wasser sich hier wieder mit Sinkstoffen sättigt. Nicht nur an der Überfallstelle des Wehres und auf der unmittelbar anschließenden Strecke, auf der infolge des Absturzes des Wassers vermehrte Angriffe auftreten, sondern auch noch auf größere Entfernungen stromabwärts, wo der Abfluß wieder geregelt erfolgt, wird daher ein Angriff auf die Sohle bemerkbar sein, da das Wasser so lange Sinkstoffe in Bewegung setzen wird, bis die vor Erbauung des Wehres vorhanden gewesene Sinkstoffbewegung wieder erreicht und dadurch wieder ein Gleichgewichtszustand geschaffen ist. Vor den starken Angriffen des Wassers an der Absturzstelle, die nur auf einem schmalen Streifen quer zum Flußbett unmittelbar vor dem Fuß des Wehres auftreten, muß die Sohle schon zur Sicherung der Wehranlage selbst gegen Unterspülung stets durch eine widerstandsfähige Befestigung, ein sogenanntes Sturzbett (siehe § 9 unter 4) geschützt werden. Stromabwärts von diesem Sturzbett tritt eine Senkung der Sohle ein, die, wenn die Ablagerungen oberhalb des Wehres sich unbegrenzt stromaufwärts fortsetzen würden, streng genommen ebenfalls unbegrenzt weit stromabwärts, jedenfalls aber bis zu derjenigen Stelle hinreichen müßte, an welcher der betrachtete, in veränderlichem Bett fließende Wasserlauf endet, also bis zur Einmündung in einen größeren Hauptfluß, in pinen See oder in das Meer, oder bis zu einer Felsdurchsetzung, welche die veränderliche Flußstrecke abschließt. In Wirklichkeit wird sich aber auch diese Änderung nicht so weit bemerkbar machen. Die Auskolkung der Sohle und die dadurch hervorgerufene Abflachung des Gefälles unterhalb des Wehres schreitet ebenso wie die Auflandung oberhalb des Wehres mit der Zeit immer langsamer fort, da bei der verminderten Ablagerung von Sinkstoffen im Oberwasser des Wehres bald wieder eine Zunahme der Sinkstoffe im Unterwasser eintreten muß. Endlich wird ein Zeitpunkt kommen, an welchem sich unterhalb des Wehres bei der wieder eingetretenen vermehrten Sinkstoffführung und dem entstandenen verkleinerten Sohlengefälle ein neuer Bebarrungszustand ausgebildet hat. Dieser neue Beharrungszustand aber wird kein dauernder sein. Die Ablagerungen oberhalb des Wehres werden immer weiter abnehmen. Das Wasser unterhalb des Wehres wird dadurch immer reicher an Sinkstoffen werden, bis zuletzt beim völligen Aufhören der Ablagerungen oberhalb des Wehres wieder die ursprüngliche Sinkstoffführung unterhalb des Wehres eintreten wird.

Bei der hier seit Erbauung des Wehres erfolgten Abflachung des Gefälles reicht aber die Stromkraft nun nicht mehr zur Fortschafifung dieser gesamten Sinkstoffmengen aus, zumal wenn oberhalb des Wehres ein Teil des Wassers abgeleitet und dadurch die Schleppkraft im Flußbett noch weiter verringert wird. Es tritt daher nun hier eine Ausscheidung eines Teiles der Sinkstoffe und eine Aufhöhung der Sohle ein, die erst dann zum Stillstand kommen wird, wenn sich das vor Erbauung des Wehres vorhanden gewesene Gefälle wieder ausgebildet hat. Findet während des ganzen besprochenen Vorganges keine Änderung der Wasser- und Sinkstoffzuführung aus dem oberhalb des Staubereiches liegenden Gebiet statt, so wird diese Rückbildung demnach

erst dann ihr Ende erreichen, wenn der ursprüngliche Zustand des Flußbettes unterhalb des Wehres wieder völlig hergestellt ist. Bei dauernder Verminderung des Wasserabflusses durch Ableitung, mit der nicht auch eine entsprechende Entziehung von Sinkstoffen Hand in Hand geht, müßte sogar eine Hebung der Sohle eintreten.

Die Höhenlage des Wasserspiegels unterhalb des Wehres ist von der Höhenlage der Sohle abhängig und bewegt sich bei ungeänderter Wasserführung und gleicher Bettbreite in gleichem Sinne wie diese. Das Maß der Höhen Verschiebung des Wasserspiegels und der Sohle in dem nämlichen Querschnitt ist indessen nicht das gleiche. Der Wasserspiegel ändert vielmehr seine Lage um geringere Höhen als die Sohle, weil bei Austiefung der Sohle das Gefälle ab- und daher die Wassertiefe zunimmt, wodurch die Senkung des Wasserspiegels gegenüber derjenigen der Sohle verkleinert wird.

Das Grundwasser der Ufer steht, wo solches vorhanden ist, auch unterhalb eines Wehres mit dem offenen Wasser in Verbindung. Seine Oberflächenhöhe wird sich daher im gleichen Sinne mit der Spiegelhöhe des offenen Wassers und mit der Sohlenhöhe ändern. Der Einfluß der Höhe des offenen Wasserspiegels und daher auch der Sohle auf die Höhe des Grundwassers nimmt dabei mit der Entfernung vom Wasserlauf ab.

Erreicht die Sohle am Ende der Änderungszeit wieder die ursprüngliche Höhenlage, so wird auch die Senkung des offenen Wasserspiegels und diejenige des Grundwassers verschwunden sein.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß durch den Einbau eines Wehres in einen Wasserlauf oberhalb des Wehres eine dauernde Hebung der Flußsohle, der offenen Wasserspiegel und des Grundwassers hervorgerufen wird, während die unterhalb des Wehres auftretenden Änderungen nur als vorübergehende zu betrachten sind, sofern nicht dauernd größere Wassermengen oberhalb des Wehres abgeleitet werden sollten, wodurch nach Abschluß der vorübergehenden Senkung auch unterhalb des Wehres Hebungen des Bettes verursacht werden können.

Die Umbildung eines Flußbettes infolge des Einbaues eines Wehres und die mit ihr verbundene Änderung in der Höhenlage des Wasserspiegels wird sich nun in Wirklichkeit aber nicht in der beschriebenen streng gesetzmäßigen Weise vollziehen, weil wesentliche Voraussetzungen hierfür, vor allem eine sich gleichbleibende Wasser-und Sinkstoffzuführung aus dem Oberlauf und eine gleichmäßige Beschaffenheit des Bodens, in den das Bett des Wasserlaufes eingeschnitten ist, in der Natur fehlen. Die Änderungen in der Gestalt des Bettes vollziehen sich hauptsächlich zur Zeit der großen Hochwasser, bei denen die Wasser- und Geschiebeführung stark anwächst, so daß oft in wenigen Stunden größere Umgestaltungen eintreten, als bei kleinen Wasserständen in Wochen und Monaten.

Bei solchen Hochfluten entstehen dann auch häufig Verschiebungen in der Lage des Stromstriches und Änderungen in der Breite des Bettes, die eine wesentliche Wirkung auf den Längenschnitt ausüben und die erwartete regelmäßige Ausbildung desselben erheblich stören können.

nur

Aus allen diesen Gründen kann die Vorausbestimmung der Wirkung des Einbaues eines Wehres in einen Wasserlauf auf die Umgestaltung des Bettes und die Höhe des offenen und unterirdischen Wasserspiegels im Wirkungsbereich eines Wehres mit geringer Genauigkeit erfolgen. Namentlich aber ist es unmöglich, den Zeitpunkt des Eintrittes einer bestimmten Änderung auch nur annähernd im voraus zu ermitteln, weil diese Änderungen zu sehr von der Häufigkeit und Höhe der Hoch-

wasser abhängen, deren Vorausbestimmung unmöglich ist; dann aber auch weil Kenntnis der Vorgänge beim Abfluß des Wassers und der Bewegung der Sinkstoffe in Wasserläufen noch erhebliche Lücken aufweist.

unsere

Bei der Anlage eines Wehres ist daher stets große Vorsicht am Platze, wenn der zu stauende Wasserlauf flache Ufergelände besitzt. Namentlich sollte die Höhe der Wehrkrone in diesem Fall unter keinen Umständen so hoch gewählt werden, daß die oberhalb des Wehres eintretende Auflandung und die mit ihr verbundene Hebung-des Wasserspiegels starke Schädigungen der Ufergelände hervorrufen können. Bei vielen bestehenden Wehranlagen haben die Auflandungen eine solche Höhe erreicht, daß die Flußsohle bis über die seitlich anschließende Talgründe emporgewachsen ist und das Wasser nur durch beiderseitige Deiche im Flußbett gehalten werden kann. Der dabei entstehende Zustand ist ein äußerst nachteiliger, weil die Ufergelände versumpfen und vielfach beim Bruch eines Deiches eine erhebliche Gefährdung der ganzen Flußtäler und der in ihnen liegenden Ortschaften eintritt.

§ 4. Lage und Höhe der Wehre. Soll einem Wasserlaut zu einem beliebigen Zweck Wasser entnommen werden, so ist zunächst zu untersuchen, an welcher Stelle die Ableitung am zweckmäßigsten erfolgt. Weiterhin .ist dann festzustellen, ob die gewünschten Wassermengen aus dem ungestauten Wasserlauf bei jeder Wasserführung des Flusses abgeleitet werden können, oder ob, wie es gewöhnlich der Fall ist, dazu die Aufstauung des Wassers durch ein Wehr nötig wird. Ist die Notwendigkeit einer Anspannung des Wasserspiegels durch ein Wehr festgestellt worden, so muß die Höhe des an der Entnahmestelle erforderlichen Staues bestimmt werden; auch ist festzustellen, ob und welchen Beschränkungen die Stauhöhe bei den verschiedenen vorkommenden Wasserführungen unterliegt. Das Wehr ist alsdann für eine unterhalb der Entnahmestelle gelegene Örtlichkeit so zu entwerfen, daß es den gestellten Anforderungen entspricht.

Fälle, in denen bei der Ableitung von Wasser aus einem fließenden Gewässer von der Erbauung eines Wehres ganz abgesehen werden kann, sind selten. Ein Wehr ist meistens nur dann entbehrlich, wenn nur ein kleiner Bruchteil der gesamten Wasserführung eines Flusses abgeleitet werden soll, und wenn gleichzeitig die Höhenlage des Flußbettes wenig veränderlich ist. Zuweilen kann aber auch bei einer größeren Wasserentnahme von der Erbauung eines Wehres abgesehen werden, wenn der Wasserlauf dicht unterhalb der Ableitungsstelle von einer Felsbarre durchsetzt ist, die wie ein Wehr wirkt, indem sie die Wassertiefe oberhalb vergrößert und dadurch die Ableitung von Wasser erleichtert. Beim Vorhandensein einer solchen Felsdurchsetzung des Flußbettes genügt zuweilen die Anbringung eines Einlaßbauwerkes mit beweglichen Verschlüssen am Einlauf des Abzweigungskanales, um dem Wasserlauf jederzeit die gewünschte Wassermenge entnehmen zu können.

Hat man sich von der Notwendigkeit eines Wehres überzeugt, so wird bei Festlegung der Abzweigungsstelle des Entnahmekanales aus dem Flußlauf auch auf das Wehr Bücksicht zu nehmen sein, da die Schwierigkeiten der Bauausführung und die Kosten einer Wehranlage sehr wesentlich von der für das Wehr gewählten Baustelle abhängen können. Bei dem häufig schnellen Wechsel der Querschnittsgestalt und der Untergrundverhältnisse der Flußtäler ist oft schon eine geringe Verschiebung von Einfluß. Namentlich bei großen Flüssen, bei denen die Wehrbauten erhebliche Kosten verursachen, kann die Forderung, daß dicht unterhalb der Abzweigungsstelle eines Ableitungskanales günstige Verhältnisse für die Erbauung eines Wehres vorliegen müssen,

von solcher Wichtigkeit sein, daß sie eine wesentliche Verschiebung der Entnahmestelle des Wassers rechtfertigt. Die zweckmäßigste Lage der Entnahmestelle wird nur durch richtige Abwägung aller Vorteile und Nachteile, die bei den verschiedenen möglichen Lagen eintreten, zu ermitteln sein. Dazu sind, wenn die Verhältnisse nicht besonders klar liegen, mehrere vergleichende Entwürfe aufzustellen. Bei Aufstellung dieser Vergleichsentwürfe ist Rücksicht zu nehmen auf die Wasser- und Sinkstoffführung des Wasserlaufes an der Entnahmestelle; auf die Wirkung, welche das Wehr auf beide, sowie auf das Grundwasser, die Flußsohle und die Ufergelände ausüben wird; auf die Menge des abzuleitenden Wassers und die Menge und Beschaffenheit der von diesem in den Kanal eingeführten Sinkstoffe; auf die Wasser Verluste, die im Entnahmekanal durch Versickerung und Verdunstung entstehen können; endlich auf die Herstellungskosten der Anlage und auf die Unterhaltungs- und Bedienungskosten des Wehres mit den etwa erforderlichen Schiffs-, Floß- und Fischdurchlässen, der Verschlüsse am Einlauf des Entnahmekanales und des Kanales selbst.

Wie wichtig die richtige Wahl der Abzweigungsstelle namentlich bei langen Kanälen sein kann, dafür liefert der Gangeskanal, einer der bedeutendsten Bewässerungskanäle Indiens, ein gutes Beispiel. Konnte doch Sir Arthur Cotton feststellen, daß dieser Kanal wesentlich zu früh vom Ganges abzweigt, und daß durch richtige Wahl der Abzweigungsstelle 60 km an der Länge des Kanales und zahlreiche schwierige Kunstbauten hätten erspart werden können.

Die Länge der erforderlichen Ableitungskanäle kann, wie im § 2 gezeigt wurde, gewöhnlich durch Vergrößerung der Stauhöhe der Wehre abgekürzt werden. Dadurch lassen sich zuweilen wesentliche Ersparnisse erzielen. Bei gleichen Herstellungskosten verdient indessen wenigstens bei größeren Flüssen meist ein längerer Kanal den Vorzug vor einem höheren Wehr, weil ein hohes Wehr vielfach nachteilig auf den Wasserabfluß und die Vorflut der Ufergelände einwirkt. Namentlich im Mittel- und Unterlauf der Flüsse sollte die Höhe der Wehre das unbedingt erforderliche Maß nicht übersteigen, damit die natürlichen Abflußverhältnisse so wenig wie möglich geändert werden. Bei Flüssen im Abtraggebiet, namentlich wenn dieselben in enge Felstäler eingeschnitten sind, fällt dieses Bedenken fort. Im Gegenteil wirken hier hohe Wehre vielfach günstig auf die Flußläufe ein, da sie das Gefälle der Flußstrecken zwischen den Wehren abflachen.

§ 5. Grundrißform der Wehre. Soll in einem Wasserlauf ein Wehr erbaut werden, so wird man zuerst ein gradlinig und rechtwinklig zur Stromrichtung verlaufendes Wehr, ein »normales Wehr«, oder wie es gewöhnlich genannt wird, ein »grades Wehr«¹) ins Auge fassen, da ein solches Wehr die kürzeste Länge zwischen den Ufern besitzt und daher am billigsten ist, da es in seiner ganzen Länge gleichmäßig überflutet wird, und die einzelnen Wasserfäden nicht aus ihrer Richtung ablenkt. Nur wo ganz bestimmte Gründe dafür sprechen, sollte man von dieser einfachsten und natürlichsten Anordnung eines Wehres abgehen.

Als solche Gründe, die es rechtfertigen können, die Wehrachse anders als gradlinig und rechtwinklig zur Stromrichtung anzuordnen, sind zu nennen:

1.    besserer Schutz der Ufer unterhalb des Wehres,

2.    für die Anlage eines normalen Wehres ungünstige Untergrundverhältnisse,

3.    Verringerung der Wasserspiegelschwankungen oberhalb des Wehres,

4.    bessere Einleitung des Wassers in die Ableitungskanäle.

Handtuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

1.    Ein besserer Schutz der Ufer unterhalb eines Wehres gegen die Angriffe des Wassers kann durch eine gekrümmte AVehrachse mit dem Unterwasser zugekehrter, hohler Seite oder dadurch erzielt werden, daß das Wehr eine gebrochene Achse mit an den beiden Enden stromabwärtsgedrehten Flügeln erhält. Das Uberströmende Wasser wird dadurch an den Enden des Wehres von den Ufern ab- und der Strommitte zugelenkt.

2.    Die Untergrundverhältnisse können zu Abweichungen von der Lage der Wehrachse normal zur Flußrichtung Anlaß geben, wenn eine den Fluß nicht rechtwinklig kreuzende Felsbarre als Baugrund für ein Wehr benutzt werden soll, oder wenn die Erbauung eines normalen Wehres wegen örtlicher Auskolkungen oder wegen ungünstiger Uferanschlüsse auf Schwierigkeiten stößt.

3.    Eine Verringerung der Wasserspiegelschwankungen oberhalb des Wehres läßt sich, wie schon im § 2 unter 2 erwähnt wurde, durch eine Vergrößerung der Wehrlänge erreichen, die bei ungenügender Breite des Wasserlaufes am besten durch eine schräge Lage der Wehrachse zum Stromstrich oder durch die Anordnung eines gekrümmten oder gebrochenen Wehres erzielt werden kann.

4.    Zur guten Einleitung des Wassers in Ableitungskanäle ist es zuweilen zweckmäßig, manchmal sogar nötig, den Wehren eine schräge Lage zum Stromstrich zu geben. Namentlich bei wasser- und sinkstoffreichen Flüssen ist das der Fall, während bei Wehren in kleineren Gebirgsflüssen, bei denen man häufig eine schräge Lage des Wehres zum Flusse findet, nicht immer ein genügend stichhaltiger Grund für die gewählte Wehrrichtung ersichtlich ist. In manchen Fällen erklärt sich vielleicht die schräge Lage daraus, daß die Wehre aus Schöpfbuhnen entstanden sind, die bei Ableitungskanälen, welche ohne Wehr aus dem Fluß abgezweigt wurden, noch nachträglich unterhalb der Abzweigungsstelle schräg aufwärts in den Fluß hineingebaut wurden, um die in den Kanal eintretende Wassermenge zu vermehren. Solche Wehre mögen dann wohl manchmal als Vorbild für neue Wehrbauten benutzt worden sein, ohne daß deren Erbauer den wirklichen Grund für die schräge Lage der als Vorbild benutzten Wehre erkannt haben, zuweilen mag aber auch nebenbei die Absicht bestanden haben, die Uberfallhöhe bei H. W. durch Verlängerung des Überfalles zu verkleinern.

Die aufgezählten Gründe, die zu Abweichungen von der normalen Lage der Wehrachse Anlaß bieten können, liegen bei Wehren bei kleineren und mittleren Flüssen, namentlich im Gebirge, nur ausnahmsweise und meist nur dann vor, wenn dieselben ein geringes Gefälle und so flache Ufer besitzen, daß eine Einschränkung der Stauhöhe bei Hochwasser erforderlich wird. Im allgemeinen aber können die Wehre bei diesen Flüssen eine zum Fluß normale Lage erhalten. Diese Lage wird nicht nur bei der Ableitung kleinerer Wassermengen zweckmäßig sein, sondern auch dann, wenn bis zu einer bestimmten Wasserführung des Flusses, etwa bis Mittelwasser, die gesamten Wassermengen aus dem Naturbett abgeleitet werden sollen. Da nämlich die Krone des Wehres in der Höhe des gestauten Oberwasserspiegels bei derjenigen Wasserführung liegen muß, bis zu der noch eine vollständige Ableitung des Wassers beabsichtigt ist, wird die gesamte Wassermenge in den Kanal einfließen, einerlei welche Richtung das Wehr besitzt.

Bei hohen Wasserständen aber, bei denen die Wehrkrone überflutet wird, ist das durch ein schräges Wehr verursachte starke Zuströmen von Wasser zum Kanaleinlauf meistens nicht einmal erwünscht, da alsdann der Zulauf den Bedarf an Wasser ohnedies übersteigt, so daß künstliche Mittel zur Einschränkung des Wasserzuflusses in

den Kanal angewandt werden müssen. Wird eine Versperrung des Kanaleinlaufes durch Ablagerungen aus dem Fluß befürchtet, so kann die Offenlialtung einer Rinne zum Ableitungskanal bei nicht allzulangen Wehren in genügend wirksamer Weise durch einen mit Schützen verschließbaren Grundablaß erreicht werden, der in das neben dem Kanaleinlauf liegende Wehrende eingebaut wird und bei Überfluß an Wasser zur Spülung des Flußbettes vor dem Kanaleinlauf und zur Erhaltung einer offenen Zuflußrinne zum Ableitungskanal benutzt werden kann.

Anders als bei kleinen und mittleren Flüssen in Betten von geringer oder doch mäßiger Breite liegen die Verhältnisse bei großen Gebirgs- und Flachlandströmen mit wenigstens zeitweilig starker Wasserführung, zumal wenn dieselben sich in sehr breiten, verwilderten Betten bewegen. In solchen Strömen, bei denen das Wasser bei kleinen Wasserständen oft in einzelnen, durch hohe Sand-, Kies- oder Schotterbänke

getrennten Rinnen abfließt, ist es im allgemeinen anzuraten, an Stelle eines nach Abb. 4 rechtwinklig zum Stromstrich verlaufenden Wehres CB ein schräg gerichtetes Wehr AB anzuordnen, welches das Wasser auf dem kürzesten Wege dem Kanaleinlauf zuleitet. Namentlich

wenn die Ableitung großer Wassermengen beabsichtigt wird, ist ein schräges Wehr zweckmäßig, weil sich oberhalb eines solchen Wehres eine zusammen-

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hängende Rinne erhält, die bei kleinen Wasserständ

1, Der Wasserabflufs bei Schufswehren.

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9 Annual Reports of the Isthmian Canal Commission

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Abzweigung eines Kanales aus einem Fluß mit schrägem Wehr.

hängende Rinne erhält, die bei kleinen Wasserständen das Wasser sammelt und dem Kanaleinlauf zuführt, während bei normalen Wehren, bei denen sich eine solche Rinne nicht ausbildet, zuweilen ein Teil des Flußwassers, durch Bänke aufgestaut und vom Kanaleinlauf abgeschnitten, unbenuzt über die Wehre zum Abfluß kommt, wenn dies nicht durch künstlich hergestellte Durchstiche, die einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordern können, verhindert wird.

Begünstigt wird die Offenhaltung der Zuleitungsrinne zum Kanaleinlauf auch bei schrägen Wehren durch Grundablässe, die am unteren Ende des Wehres neben dem Einlauf eingebaut und bei Überfluß an Wasser zum Spülen benutzt werden. Die Spülwirkung ist aber bei breiten Flußbetten nicht immer ausreichend, um ohne Unterstützung durch die bei Hochwasser sich oberhalb der schrägen Wehre bildende Strömung eine ausreichende Zulaufrinne zum Ableitungskanal freizuhalten, so daß bei normalen Wehren, namentlich wenn dieselben nur eine geringe Höhe besitzen, oft durch den Aushub von künstlich hergestellten Rinnen nachgeholfen werden muß, um Wasserverluste zu vermeiden.

Bei der Ableitung eines Bewässerungskanales aus dem sehr sinkstoffreichen Jumnaflusse nördlich von Delhi in Vorderindien hat sich die Anlage eines schrägen Wehres zur Offenhaltung einer Rinne zum Kanaleinlauf gut bewährt, während bei normalen Wehren in anderen großen indischen Flüssen die Freihaltung dieser Rinnen zuweilen erhebliche Schwierigkeiten macht. Von englischen Ingenieuren wird die Verwendung schräger Wehre indessen nur dann empfohlen, wenn es möglich ist, die Wehre auf Felsgrund oder auf andere festgelagerte Bodenarten zu gründen, weil die sich im Oberwasser an der Stauwand entlang entwickelnde Strömung bei weichen

Bodenarten leicht zur Auswaschung übermäßig tiefer Kinnen dicht oberhalb der Wehrkörper führen kann, welche den Bestand der Wehre gefährden.

Bei langen schrägen Wehren darf die Krone nicht vollständig wagerecht angeordnet werden. Die Krone sollte vielmehr vom unteren, neben dem Kanaleinlauf gelegenen Ende des Wehres an entsprechend dem Gefälle des Wasserspiegels ansteigen, sodaß kein vorzeitiges Überlaufen von Wasser am oberen Wehrende eintreten kann.

§ 6. Gesetzliche Bestimmungen über Wehranlagen. Bei den geschilderten eingreifenden Wirkungen, welche durch die Aufstauung eines Wasserlaufes durch Wehre hervorgerufen wrerden können, ist zur Erbauung eines Wehres in allen Kulturländern behördliche Genehmigung erforderlich. Diese Genehmigung ist an die Erfüllung vorgeschriebener Bestimmungen geknüpft, die gewöhnlich die Einreichung eines Geneh-migungsgesuches mit beigefügtem technischen Entwurf an die Aufsichtsbehörde, die öffentliche Auslegung desselben zur Ermöglichung des Einspruches und die Prüfung des Entwurfes durch Sachverständige vorschreiben.

Gegen das Genehmigungsgesuch für eine Wehranlage in einem größeren Wasserlauf werden oft von verschiedenen Seiten Einwendungen erhoben. Die Einspruchserklärungen lassen sich dabei in 2 Gruppen scheiden, in solche von Oberliegern und solche von Unterliegern.

Schädigungen der Oberlieger können durch die Hebung des Wasserspiegels im Staubereich hervorgerufen werden, indem:

1.    im Untergraben einer oberhalb gelegenen Wasserkraftanlage der Wasserspiegel erhöht, und dadurch das nutzbare Gefälle und die zu gewinnende Energiemenge verkleinert wird;

2.    Ufergelände vorübergehend oder dauernd überschwemmt werden, wodurch eine Verringerung ihres Ertrages oder auch eine völlige Entwertung hervorgerufen und eine Schädigung oder Gefährdung von Gebäuden und Verkehrswegen bewirkt werden kann;

3.    der Grundwasserspiegel der Ufergelände sich soweit hebt, daß Versumpfung eintritt oder doch der Pflanzenwuchs geschädigt wird;

4.    die Entwässerung (Vorflut) der Ufergelände erschwert wird,

5.    bei flachen Ufern infolge von Auflandung des alten Flußbettes die Gefahr eines seitlichen Ausbruches des Wassers und der Bildung eines neuen Flußbettes entsteht.

Schädigungen der Unter liege r werden hauptsächlich heiworgerufen :

1.    durch Senkungen der Flußsohle, die namentlich im Abtraggebiet infolge der vermehrten Angriffe des durch die Ablagerungen oberhalb des Wehres

von

Sinkstoffen befreiten Wassers hervorgerufen werden. Durch diese Senkung der Flußsohle können Bauwerke wie Ufermauern, Brückenwiderlager oder Häuser in ihrem Bestand gefährdet werden. Auch kann die dadurch hervorgerufene Senkung des Wasser- und Grundwasserspiegels durch zu starke Austrocknung der Ufergelände und durch Trockenlegung von Brunnen schädlich wirken;

2.    durch die Änderung der natürlichen Wasserführung des Wasserlaufes unterhalb des Wehres. Diese Änderung ist bei festen Wehren meist gering, bei beweglichen Wehren, die ein willkürliches Öffnen und Schließen der beweglichen Teile gestatten und dadurch ein abwechselndes Füllen und Entleeren des Stauteiches der Wehre ermöglichen, kann sie indessen sehr bedeutend werden und sogar zur völligen Unterbrechung des Abflusses führen, wobei die unterhalb liegenden Kraftwerke, Wasserversorgungs- und Bewässerungsanlagen schwere Schädigungen erleiden können.

Wird dem Wasserlauf oberhalb des Wehres, wie es ja gewöhnlich der Fall ist, durch Ableitung Wasser entzogen, so können für die Unterlieger weitere und oft sehr erhebliche Schädigungen durch die Verringerung bezw. gänzliche Unterbrechung des Wasserabflusses im Naturbett entstehen, die sich bis zu derjenigen Stelle bemerkbar machen werden, an der die Rückleitung des Wassers in das natürliche Bett erfolgt. Von den durch die Wasserableitung, oder auch durch die völlige Trockenlegung der Naturbetten für die Unterlieger entstehenden Schädigungen sind besonders zu nennen:

3.    die dauernde Entziehung des Wassers;

4.    die Abnahme des Fischbestandes. Derselbe kann dadurch eingeschränkt werden, daß der im Flußbett vorhandene Wasservorrat durch die Anlage von Stauschwellen vergrößert wird, und daß Fischtreppen in die Wehre eingebaut werden;

5.    die im Ablagerungsgebiet der Gebirgsflüsse zuweilen auftretende verstärkte Aufhöhung der Flußsohle, die bei Hochwasser zu Überschwemmungen der Ufer führen kann. Diese verstärkte Aufhöhung der Flußsohle ist darauf zurückzuführen, daß mit dem Wasser dem Naturbett auch seine die Fortbewegung der Sinkstoffe bewirkende Schleppkraft entzogen wird;

6.    die Beeinträchtigung des Landschaftsbildes, die in von Reisenden viel besuchten Gegenden auf den Fremdenverkehr von Einfluß sein kann.

Auch auf die Flußstrecke unterhalb der Rückleitungsstelle des Wassers in das Naturbett kann die Ableitung des Wassers noch von schädlichem Einfluß sein, wenn:

7.    ein Teil des Wassers, wie es bei Bewässerungsanlagen der Fall ist, durch Verdunstung verloren geht und daher dem Flußbett dauernd entzogen wird;

8.    die Wehrteiche und die Ableitungskanäle einen so großen Fassungsraum haben, daß es durch abwechselndes Aufstauen und Abarbeiten des Wassers in ihnen möglich ist, den Abfluß des Wassers erheblich zu beeinflussen.

Liegen gegen ein Genehmigungsgesuch für einen Wehrbau Einsprachen vor, so prüft die Verwaltungsbehörde, von der die Genehmigung für den Wehrbau zu erteilen ist, auf Grund eines Gutachtens der zuständigen technischen Behörde diese Einsprachen. Sie entscheidet sodann darüber, ob das Gesuch zu genehmigen oder auf Grund der Einsprachen oder im öffentlichen Wohl zurückzuweisen ist. Im ersteren Falle kann den Ansprüchen der Geschädigten oder dem öffentlichen Wohl auch dadurch Rechnung getragen werden, daß die Genehmigung der Anlage nur unter der Bedingung erteilt wird, daß Änderungen an dem eingereichten Entwurf zur Ausführung kommen, oder daß an die zum Einspruch Berechtigten angemessene Entschädigungen gezahlt werden.

Die vorschriftsmäßige Ausführung der Wehranlage, namentlich in bezug auf die richtigen Überfallängen und auf die Höhenlage der Wehrkrone, Avird durch die technischen Aufsichtsbehörden überwacht.

Ist das Wehr so beschaffen, daß die Stauwirkung durch bewegliche Teile willkürlich geändert werden kann, so werden bestimmte Vorschriften für den Betrieb der Anlage aufgestellt. Unter diesen Vorschriften ist diejenige die wichtigste, daß eine bestimmte Stauhöhe, der Höchststau, soweit dies bei der Bauart des Wehres möglich ist, nicht überschritten werden darf. Durch rechtzeitige Beseitigung der beweglichen Teile hat der Stauberechtigte dafür zu sorgen, daß beim Eintreten hoher Wasserstände keine Überschreitung der zulässigen Stauhöhe eintritt.

Staut der Stauberechtigte das Wasser über die zulässige Höhe, so verwirkt er Strafe. Auch ist er verpflichtet, den entstandenen Schaden zu ersetzen. Die Polizeibehörde kann außerdem die Stau Vorrichtungen zwangsweise entfernen lassen. Nur wenn alle beweglichen Teile des Wehres geöffnet sind, bleibt der Stauberechtigte bei Überschreitung des zulässigen Höchststaues straflos.

Die höchste zulässige Stauhöhe wird durch eine in die Augen fallende Bezeichnung— die Eichmarke oder die Eiche — festgelegt. Als Eichmarke dient gewöhnlich ein Merk- oder Eichpfahl, der in Gegenwart von Beamten und Zeugen aufgestellt wird. Die Beamten haben über die Aufstellung eines Eichpfahles eine Urkunde auszufertigen. Als Eichmarke kann auch ein Pegel dienen. Die auf Grund einer Verwaltungsverfügung erfolgte Festlegung des zulässigen Höchststaues durch Aufstellung einer Eichmarke geschieht zum öffentlichen Wohl oder zur Abgrenzung der Rechte eines Stauberechtigten gegenüber denjenigen anderer Nutzungsberechtigter. Im ersteren Fall hat sie polizeiliche Eigenschaft, im anderen Fall erfolgt sie zur Festlegung eines neuen Rechtes als Verwaltungsmaßnahme oder zur Sicherung eines bestehenden Rechtes als öffentliche Beurkundung¹).

Die Eichmarken stehen im deutschen Reich unter strafrechtlichem Schutz, insofern das Reichsstrafgesetzbuch im § 274 Ziff. 2 die in der Absicht zu schädigen vorgenommene Beseitigung oder Änderung von Eichmarken nach den Regeln der Urkundenfälschung bestraft.

Die Oberkante des gewöhnlich mit einer Haube aus Metall versehenen Merkpfahles liegt meist in der Höhe des Höchststaues und wird durch Höhenmessung — Nivellement — gegen den Wehrrücken und gegen Festpunkte festgelegt. Der Merkpfahl wird im Oberwasser oder an einem der Ufer eingeschlagen und steht zweckmäßig nicht allzunahe am Wehr, damit die Ablesung des Wasserstandes nicht durch die Senkung des Wasserspiegels oberhalb des Wasserabsturzes erschwert wird. Fehlt an einem Wehr ein Merkpfahl, so muß sich der Stauberechtigte die Setzung eines solchen auf Kosten eines an der Anspannung des Wasserspiegels beteiligten Antragstellers gefallen lassen.

Die zulässige Stauhöhe ist zuweilen in den einzelnen Jahreszeiten verschieden. Namentlich für die Sommermonate wird vielfach mit Rücksicht auf die Landwirtschaft die Einhaltung eines niedrigeren Staues als für die übrigen Jahreszeiten vorgeschrieben. Man unterscheidet dann einen Sommerstau und einen Winterstau, die entweder durch zwei gesonderte Merkpfähle, oder durch zwei Marken an demselben Merkpfahl kenntlich gemacht werden. Dem Stauberechtigten kann auch die Verpflichtung auferlegt werden,

,    0 Georg Meyer. Lehrbuch des deutschen Verwaltungsrechtes. Teil I. Zweites Buch. Sechster Ab

schnitt. Zweites Kapitel. »Das Wasserrecht.«

das Oberwasser nicht unter eine bestimmte Höhe, den Mindeststau, abfallen zu lassen, um dadurch für die Schiffahrt oder die Flößerei eine genügende Wassertiefe zu erhalten, um die Ableitung von Wasser durch andere Nutzungsberechtigte, namentlich zu Bewässerungszwecken zu ermöglichen oder zu erleichtern oder um eine zu tiefe Senkung des Grundwassers zu verhindern. In diesem Fall ist der Stauberechtigte verpflichtet, das Wasser wenigstens bis zu der am Merkpfahl angegebenen Höhe zu stauen.

Aus Gründen des öffentlichen Wohles und zur Förderung der Landwirtschaft können vorhandene Stauberechtigungen gegen Entschädigung abgeändert oder abgelöst werden. Dabei ist unter Umständen durch den Umbau oder durch die Beseitigung eines Wehres dafür zu sorgen, daß die ermäßigte Stauhöhe auch tatsächlich innegehalten werden kann.

Für jeden Umbau eines Wehres, der eine wesentliche Änderung der bestehenden Anlagen bezweckt, ist gleichfalls die behördliche Genehmigung nachzusuchen. Zu diesen wesentlichen Änderungen sind insbesondere diejenigen Maßnahmen zu rechnen, welche auf den Zustand und das Verhalten des Wasserlaufes, namentlich in Hinsicht auf das Gefälle, die Spiegelhöhe und den Hochwasserabfluß einwirken, oder die auf die Beschaffenheit des Wassers von Einfluß sind.

Wassergesetze,

Während Frankreich schon in den Jahren 1789 und 1790 einheitliche wasserrechtliche Bestimmungen erlassen hat, bestehen in Deutschland keine für das ganze Reich gültige Wassergesetze. Auch im neuen bürgerlichen Gesetzbuch ist das Wasserrecht nicht berücksichtigt worden. Nach dem Einführungsgesetz zum bürgerlichen Gesetzbuch vom 18. August 1896, Artikel 65, bleiben vielmehr die landesgesetzlichen Vorschriften, welche dem Wasserrecht angehören, mit Einschluß des Mühlenrechtes, des Flötzrechtes und des Flößereirechtes, sowie die Forschriften zur Beförderung der Bewässerung und Entwässerung von Grundstücken durch das bürgerliche Gesetzbuch unberührt.

Eine sachgemäße Regelung des Wasserrechtes fand in den einzelnen deutschen Staaten erst im neunzehnten Jahrhundert statt. Dabei wurde die Genehmigung von Stauanlagen und die Erlaubnis zum Umbau derselben bei den öffentlichen Flüssen dem Staat, d. h. den ihn vertretenden Stromverwaltungsbehörden, bei den Privatflüssen den Polizeibehörden zugewiesen.

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Das Königreich Preußen hat in Deutschland mit der Regelung des Wasserrechtes den Anfang gemacht, indem es die Entwässerungen durch das Vorflutedikt 15. November 1811 und durch das Ergänzungsgesetz vom 11. Mai 1853, die Bewässerungen durch das Gesetz vom 28. Febr. 1843 regelte, die beide mit wenigen Ausnahmen auch heute noch in den neun alten preußischen Provinzen in Geltung sind. In den neuen Provinzen ist das Wasserrecht in besonderen Gesetzen festgelegt, von denen das Gesetz Uber Ent- und Bewässerungen der Grundstücke, sowie Stauanlagen vom 22. August 1847 für die ganze Provinz Hannover gilt, während in den Provinzen Schleswig-Holstein und Hessen-Nassau für einzelne Teile noch besondere Gesetze und Verordnungen in Kraft stehen. Die Schaffung eines einheitlichen preußischen Wasserrechtes ist beabsichtigt. Ein Entwurf zu einem solchen Gesetz wurde im Jahre 1893/1894 veröffentlicht. Derselbe ist im Jahre 1906 in neuer Bearbeitung den Provinzial-Verwaltungsbehörden zur Durchsicht und gutachtlichen Äußerung bis zum 1. Januar 1908 vorgelegt worden. Der inzwischen erheblich umgearbeitete Entwurf soll im Winter 1910—1911 dem Landtag vorgelegt werden.

Für die anderen größeren deutschen Bundesstaaten gelten zur Zeit die folgenden

Gesetze:

Im Königreich Bayern gilt das bayrische Wassergesetz vom 23. März 1907, die Verordnung vom 1. Dezember 1907 und die Vollzugsbekanntmachung vom 3. Dezember 1907.

Im Königreich Sachsen galt seither das Wassergesetz vom 15. August 1855. Dasselbe ist inzwischen durch ein neues sächsisches Wassergesetz vom 12. März 1909, nebst Ausführungsverordnung vom 21. September 1909 und Dienstanweisung vom 21. Oktober 1909, ersetzt worden.

Im Königreich Württemberg gilt das Wassergesetz vom 1. Dezember 1900.

Im Großherzogtum Baden gilt das Wassergesetz von 26. Juni 1899 und die Vollzugsverordnung des Großh. Ministeriums des Innern vom 8. Dezember 1899. Ein Gesetzentwurf betr. die Änderung des Wassergesetzes hat dem badischen Landtag bereits in seinen beiden letzten Tagungen 1907/08 und 1909/10 Vorgelegen, ist indessen noch nicht zur Verabschiedung gelangt.

Im Großherzogtum Hessen gilt das Gesetz, die Bäche und nicht ständig fließenden Gewässer betr. vom 30. Juli 1887.

In den Beichslanden Elsaß-Lothringen gilt das Gesetz betreffend Wassernutzung und Wasserschutz vom 2. Juli 1891.

Von außerdeutschen Staaten besitzt Österreich ein einheitliches Reichswasser-gesetz vom 30. Mai 1869, das durch Landesgesetze für die einzelnen Länder — meist vom 28. August 1870 — ergänzt und erweitert wurde.

In Ungarn gilt das Gesetz vom 14./23. Juni 1885.

In der Schweiz gelten das Bundesgesetz betr. die Wasserbaupolizei im Hochgebirge vom 22. Brachmonat 1877 und die Vollziehungsvorschriften der einzelnen Kantone. Ein neues »Bundesgesetz Uber die Ausnutzung der Gewässer« befindet sich in Vorbereitung.

§ 7. Einteilung der Welire. Bei den vielseitigen Zwecken, denen die Wehre dienen, und bei den sehr verschiedenen örtlichen Verhältnissen, denen sie sich anzupassen haben, hat sich der Wehrbau von bescheidenen Anfängen, die in vorgeschichtliche Zeit zurückreichen, allmählich zu einem umfangreichen Zweig des Wasserbaues entwickelt. Das bei dieser Entwickelung auffcretende Bedürfnis der Gliederung des Stoffes, der Zusammenfassung einzelner Wehrarten zu Gruppen hat zu besonderen Benennungen der Wehre geführt. Die Wehre wurden dabei unterschieden:

1.    nach der Höhenlage der Wehrkrone zum Unterwasser,

2.    nach der Grundrißanordnung,

3.    nach der Bauart.

1. Nach der Höhenlage der d Wehrkrone zum Unterwasser werden die Wehre Überfallwehre oder Grundwehre genannt. Ein Wehr heißt:

a) Überfallwehr (Abb. 5), wenn die Krone des Wehres höher als der Lnter-wasserspiegel liegt, so daß ein vollkommener Überfall des Wassers stattfindet, dagegen:

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Abb. 5. Querschnitt durch ein Überfallwehr.

b) Grundwelir (Abb. 6), wenn die Krone des Wehres tiefer liegt als die Oberfläche des Unterwassers, in welchem Falle ein unvollkommener Überfall entsteht.

Da die Höhenlage des Unterwassers keine unveränderliche ist, sondern mit der Menge des abgeführten Wassers schwankt, wird in denjenigen Fällen, in denen der Wehrrücken zwischen der Höhe des tiefsten und des höchsten Unterwasserspiegels liegt, das nämliche Wehr bald ein Überfallwehr, bald ein Grundwehr sein.

Diese Namen gestatten daher nur für einen bestimmten sekundlichen Wasserabfluß eine eindeutige Bezeichnung des Wehres. Sie sind hauptsächlich bei der Bestimmung des Wasserabflusses bei Wehren gebräuchlich, da die Berechnung der über ein Wehr fließenden Wassermengen bezw. der zur Erzielung einer bestimmten Stauhöhe erforderlichen Wehrhöhe bei den Überfallwehren und bei den Grundwehren nach verschiedenen Formeln zu erfolgen pflegt, wie aus den Untersuchungen des III. Kapitels des I. Bandes hervorgeht.

Liegt der Wehrrücken tiefer als das niedrigste Unterwasser, so ist das Wehr zu jeder Zeit ein Grundwehr und erhält dann auch wohl die Bezeichnung »Grundschwelle« oder »Stauschwelle«.

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Wehrkrone

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Untenvasserspirgel v

Abb. 6. Querschnitt durch ein Grundwehr.

2. Nach der Grundrißanordnung werden die Wehre bezeichnet als:

a)    Grade oder normale Wehre, wenn die Achse gradlinig und rechtwinklig zur Flußachse gerichtet ist.

b)    Schräge Wehre, wenn die Achse gradlinig und schräg zur Flußachse gerichtet ist,

c)    Gekrümmte Wehre, wenn die Wehrachse

Gerades Wehr

Schräges WeJtr

gekrümmt ist,

d) Gebrochene Wehre, wenn die Wehrachse sich aus einzelnen gradlinigen oder gekrümmten Stücken

c)

Gebrummtes WeJir

zusammensetzt,

e) Unvollkommene Wehre, wenn die Wehre sich nur über einen Teil der Breite des Flußlaufes erstrecken.

d)

yGeb7'ochene Wehre

In Abb. 7 sind diese Wehrformen in Skizzen veranschaulicht. Die schrägen, gekrümmten und ge-brochenen Wehre werden, wie schon angegeben wurde, in der Absicht ausgeführt, die Länge der Wehrkrone zu vergrößern, um durch Verlängerung des Überfalles die Wasserspiegelschwankungen bei verschiedenen Wasserführungen zu verkleinern. Die gekrümmten und gebrochenen Wehre haben, wenn sie nach den in der Abb. 7 angegebenen Linienführungen angelegt werden, ferner den Vorteil, daß sie das Wasser von den Ufern weg der Strommitte zulenken, wodurch die Unterhaltung der Ufer erleichtert wird. Über die besonderen Vorteile und Nachteile der schrägen Wehre gegenüber den normalen sind im § 5 ausführliche Angaben enthalten.

Unvollkommenes Wehr

Abb. 7. Wehre verschiedener Grundrißanordnung.

3. Nach ihrer Bauart werden endlich die Wehre eingeteilt in:

a)    Feste Wehre,

b)    Bewegliche Wehre.

Diese Einteilung der Wehre ist die gebräuchlichste. Sie soll daher den weiteren Betrachtungen zugrunde gelegt werden.

Feste Wehre bestehen aus einem festen Wehrkörper, der gewöhnlich von einem festen Unterbau getragen, durch feste Widerlager begrenzt und stromabwärts durch ein befestigtes Sturzbett vor Unterspülung geschützt wird. Sie besitzen keine beweglichen Teile und gestatten daher keine willkürliche Regeluug der Abflußverhältnisse. Die einem festen Wehr bei seiner Erbauung gegebene Form legt daher die Stauhöhe für jede vorkommende Wasserführung dauernd fest, so daß nur durch einen Umbau eine Änderung des Staues erzielt werden kann.

Der Umstand, daß die bei niedrigen Wasserständen erwünschte Stauwirkung eines Wehres bei hohen Wasserständen vielfach nachteilig wirkt, hat dazu geführt, Wehre zu erbauen, deren stauende Teile bei höheren Wasserständen ganz oder zum Teil aus dem Abflußquerschnitt des Wassers beseitigt werden können. Die so ausgebildeten Wehre werden mit dem Namen »bewegliche Wehre« bezeichnet.

Bewegliche Wehre besitzen, abgesehen von seltenen Ausnahmen, die nur bei Felsgrund Vorkommen, wie die festen Wehre einen festen Unterbau, feste Widerlager und ein befestigtes Sturzbett. Auch ein fester Wehrkörper ist vielfach vorhanden. Derselbe reicht aber nicht, wie bei den festen Wehren, bis zu derjenigen Höhe empor, bis zu welcher der Querschnitt des Wasserlaufes versperrt werden soll. Er wird vielmehr tiefer gehalten und kann auch nur wenig oder gar nicht aus der Flußsohle hervorragen. Auf diesem festen Wehrrücken werden dann die beweglichen Teile aufgesetzt, die den Abflußquerschnitt vom festen Wehrrücken bis zur gewünschten Höhe verschließen.

Zur Anbringung und zur Handhabung der beweglichen Teile wird die durch den festen Wehrrücken und die Widerlager gebildete Öffnung vielfach durch feste oder bewegliche Zwischenpfeiler oder Stützen in einzelne Felder geteilt und durch feste oder bewegliche Stege überspannt. Die beweglichen Teile bestehen entweder aus einzelnen wagerechten oder lotrechten Stäben oder Balken oder aus größeren Tafeln oder anderen Staukörpern aus Holz oder Eisen. Sie können teilweise oder ganz aus dem Abflußquerschnitt entfernt werden, was mit Hand oder durch maschinelle Einrichtungen geschieht.

Bei den beweglichen Wehren liegt daher die Möglichkeit vor, zwischen zwei fest-gegebenen Grenzen die Stauwirkung zu regeln. Dabei wird der kleinste mögliche Stau eintreten, wenn das Wehr vollständig geöffnet ist, das heißt, wenn alle beweglichen Teile aus dem Abflußquerschnitt des Wassers entfernt sind; der größte dagegen, wenn das Wehr völlig geschlossen ist, wenn demnach die beweglichen Teile sämtlich wirksam sind. Nach Entfernung aller beweglichen Teile wird die Stauwirkung bei denjenigen beweglichen Wehren völlig aufgehoben, die keine festen in den Wasserlauf hineinragenden Teile besitzen.

Die beweglichen Teile sind nicht in allen Fällen in der ganzen Länge des festen Wehrrückens vorhanden. Zuweilen wird in ein festes Wehr nur ein bewegliches Wehrstück von geringer Länge eingebaut, um die Höhe des Oberwassers zwischen gewissen Grenzen regeln und die oberhalb des Wehres abgelagerten Sinkstoffe fortspülen zu können. Wird das letztere bezweckt, so reicht die durch bewegliche Teile verschließbare Öffnung gewöhnlich bis zur Flußsohle hinunter und heißt dann Grundablaß oder Grundlauf.

Wie in feste Wehre bewegliche Teile, so können auch in die beweglichen Wehre einzelne feste Teile eingebaut werden. Liegt der Rücken dieser festen Wehrteile in der Höhe des normalen Stauspiegels, so verhindern dieselben ein zu schnelles Ansteigen des Oberwasserspiegels Uber die normale Höhe, indem der feste Wehrteil bei eintretendem Hochwasser in seiner ganzen Länge als Überlauf wirkt. Dadurch wird aber bei schnell au wachsender Wasserführung Zeit für die Entfernung der beweglichen Wehrteile aus dem Abflußquerschnitt gewonnen.

Zuweilen wird der Rücken eines in ein bewegliches Wehr eingebauten festen Wehrteiles indessen auch tiefer als der normale Stauspiegel angeordnet. In diesem Fall wird auch bei kleineren Wasserführungen ein Abfluß von Wasser Uber diese Wehrteile eintreten. Dient der tiefliegende feste Wehrteil nur zur Ableitung von Wasser, so heißt derselbe Flutöffnung; bezweckt er die Herstellung einer Verbindung zwischen dem Ober- und dem Unterwasser des Wehres für den Verkehr von Schilfen, Flößen oder Fischen, so heißt er Schiffs-, Floß- oder Fischdurchlaß.

Die Benennung eines Wehres kann übrigens auch sehr wohl nach den drei unter 1., 2. und 3. erläuterten Gliederungen erfolgen, indem man z. B. von einem »schrägen, festen Überfallwehr« spricht.

Die festen Wehre können dann weiterhin nach der Form ihrer Abfallwand oder nach der Art des Baustoffes, die beweglichen Wehre aber nach der Gestalt ihrer beweglichen Verschlußteile gegliedert werden.

II. Kapitel.

B. Bauliche Herstellung der Wehranlagen.

Die festen Wehre.

Bearbeitet von Th. Rehbock in Karlsruhe.

§ 8. Anwendungsbereich der festen Wehre. Soll die Oberfläche eines Wasserlaufes an einer bestimmten Stelle gehoben werden, so ist zunächst die Anlage eines festen Wehres ins Auge zu fassen, da die festen Wehre sich vor den beweglichen durch geringere Anlagekosten, durch einfachere Herstellung, durch größere Dauerhaftigkeit, durch billigere Unterhaltung und durch den Fortfall der Bedienung auszeichnen. Kur dann, wenn die Anlage eines festen Wehres mit erheblichen Kachteilen verknüpft ist, die durch die Anbringung beweglicher Stauteile eingeschränkt oder beseitigt werden können, wird man sich zur Erbauung eines beweglichen Wehres entschließen. Dieser Fall tritt namentlich dann ein, wenn:

1. bei bestimmten Wasserständen oder zu bestimmten Zeiten die durch ein festes Wehr hervorgerufene, unveränderliche Einschränkung des Querschnittes aus einem der im § 3 besprochenen Gründe unzulässig ist, wenn also die Hebung des Wasserspiegels zu bestimmten Zeiten Beschränkungen unterliegt, oder wenn der Wasserspiegel oberhalb eines Wehres bei verschiedenen Wasserführungen eine möglichst unveränderliche Lage erhalten soll;

2.    die oberhalb eines Wehres abgelagerten Sinkstoffe durch die bei vorübergehender Öffnung einzelner Teile des Wehres entstehende starke Strömung fortgespült werden sollen;

3.    Flößerei oder Schiffahrt bei bestimmten Wasserständen oder zu bestimmten Zeiten die Einschränkung oder Aufhebung des Staues erforderlich machen.

Für die Regelung des Wasserspiegels und für die Fortspülung von Ablagerungen genügt in vielen Fällen die Anbringung einer oder einiger mit beweglichen Teilen verschließbarer Öffnungen in einem sonst festen Wehr, da im ersteren Fall die Festlegung des Wasserspiegels meist nur innerhalb gewisser Grenzen erreicht werden soll, im letzteren Fall aber die Spülung sich vielfach nur auf die vor der Abzweigungsstelle des Entnahmekanales gelegenen Teile der Flußsohle zu erstrecken braucht.

Auch für die Flößerei, die fast ausnahmslos zu Tal und oft nur während bestimmter Teile des Jahres betrieben wird, genügt gewöhnlich die Anbringung einer verhältnismäßig schmalen, zur Durchlassung der Flöße gerade ausreichenden Öffnung mit beweglichem Verschluß in einem sonst festen Wehrkörper, da die Flöße in richtig angeordneten Floßrinnen auch ziemlich erhebliche Höhenunterschiede, wie sie durch feste Wehre erzeugt werden, überwinden können, so daß eine Senkung des gestauten Wasserspiegels zu ihrer Durchlassung nicht erforderlich ist.

Soll dagegen auf einem mit Wehren durchbauten Fluß bei höheren Wasserständen die Schiffahrt ohne Benutzung von Schleusen betrieben werden, so sind die Wehre ganz oder doch zum erheblichen Teil beweglich herzustellen, damit bei höheren Wasserständen die Stau Wirkung auf ein so geringes Maß eingeschränkt werden kann, daß die Schiffe auf der Fahrt zu Berg die Strömung zu überwinden vermögen. Bei den größeren Flüssen des Mittelgebirges und Flachlandes, die fast allein für die Flußschiffahrt in Frage kommen, müssen aber die Wehre meist auch schon zur unschädlichen Ableitung des Hochwassers mit beweglichen Teilen versehen werden. Bei den größeren Flüssen findet man daher nur ausnahmsweise feste Wehre.

In allen Fällen indessen, in denen zwingende Gründe für die Wahl beweglicher Wehre fehlen, sollten wegen der anfangs genannten Vorteile feste Wehre erbaut werden. Namentlich im Abtraggebiet der Wasserläufe sind dieselben am Platze, weil hier die Stauwirkung auch bei Hochwasser wegen der meist hohen und festen Ufer unschädlich ist, weil sie eine Senkung der Flußsohle verhindern, und weil sie keine leicht verletzlichen Teile besitzen, die unter den schweren Angriffen des Hochwassers, der groben Geschiebe und des Eises der Gebirgsflüsse leiden können.

§ 9. Wesentliche Bestandteile der festen Wehre. Der Zweck der Wehre ist die Aufstauung von Wasser. Diese Aufstauung wird bei den festen Wehren durch den festen Staukörper oder die Stauwand bewirkt, die von der Sohle des Wasserlaufes bis zu der durch den Zweck des Wehres festgelegten Staukante emporreichen muß.

Der Wehrkörper ruht gewöhnlich auf einem Unterbau auf, der die Aufgabe hat, das Gewicht des Wehrkörpers und den Druck des Wassers auf den Untergrund zu übertragen und Unterspülungen des Wehres zu verhindern.

Zum sicheren Anschluß an die beiderseitigen Ufer wird der Wehrkörper an den beiden Enden durch Widerlager oder Wangen abgeschlossen, die den überfallenden Wasserstrahl seitlich begrenzen.

Um die Flußsohle vor dem Angriff des überfallenden Wassers zu schützen, ist endlich noch eine widerstandsfähige Bekleidung derselben, das Sturzbett, erforderlich.

Man unterscheidet demnach bei einem festen Wehre die folgenden vier durch Abb. 8 näher erläuterten wesentlichen Bestandteile:

1.    Staukörper,

2.    Unterbau,

3.    Widerlager,

4.    Sturzbett.

1. Der Staukörper.

Der Staukörper eines festen Wehres wird am zweckmäßigsten wasserdicht hergestellt. Der Staukörper muß wasserdicht erbaut werden, wenn bei bestimmten Wasserständen oder zu bestimmten Zeiten die gesamte vom Wasserlauf geführte Wassermenge oberhalb des Wehres abgeleitet werden soll. Wenn das nicht der Fall ist, kann der Staukörper auch aus nicht vollständig wasserundurchlässigen Baustoffen, aus Steinpackung, aus Buschwerk, aus nicht gefugten Holzwänden oder aus durch Holzwandungen zusammengehaltenen Erd- oder Steinkörpern bestehen. Die Menge des durchsickernden Wassers darf indessen nicht so groß sein, daß es nicht mehr möglich ist, den Stauspiegel zu jeder Zeit in der gewünschten Höhe zu halten.

Bei sinkstoffführenden Wasserläufen pflegt die Menge des durch ein durchlässiges Wehr sickernden Wassers allmählich abzunehmen, da die Hohlräume und Fugen des Wehrkörpers sich durch die mit dem Wasser eindringenden Bodenteile allmählich schließen.

Andrerseits kann aber auch im Lauf der Zeit die Undichtigkeit eines Wehres zunehmen, wenn sich die vorhandenen Hohlräume durch Auflösung oder Fortspülung einzelner Teile des Baustoffes vergrößern, was bei den Holzteilen der Wehre und bei den füllenden Erdkörpern, sowie bei einigen Steinarten der Fall sein kann. Aus wasserdurchlässigen Baustoffen hergestellte Wehre eignen sich im allgemeinen nur für Anlagen von untergeordneter Bedeutung oder für solche, die nur vorübergehenden Zwecken dienen sollen. Sie bedürfen einer besonders sorgfältigen Überwachung und einer guten Unterhaltung. In einzelnen Fällen können besondere Verhältnisse aber die Herstellung wasserdurchlässiger Wehre auch bei größeren Anlagen zu dauernder Benutzung rechtfertigen.

Die Querschnittsform der Staukörper ist eine verschiedenartige, je nach den auftretenden Angriffen, den Eigenschaften des zu verwendenden Baustoffes, der Beschaffenheit des Untergrundes und der Form, die dem überfallenden Wasserstrahl gegeben werden soll, damit derselbe dem Wehr, der Sohle und den Ufern keinen Schaden zufügt. Der Staukörper kann sich bei widerstandsfähigen Bau-

a. Querschnitt.

b. Aufsicht

Ai 3

4-

Wehr mitte

Abb. 8. Lageplan und Querschnitt durch eine Wehranlage.

stoffen bei geringer Breite überwiegend nach der Höbe erstrecken, so daß er die Form einer Wand zeigt. Je weniger Festigkeit der Baustoff besitzt, aus dem der Staukörper hergestellt wird, und je größer die Angriffe sind, denen das Wehr ausgesetzt ist, desto mehr wächst die erforderliche Breitenausdehnuug des Staukörpers bei einer gegebenen Höhe, desto flacher sind die seitlichen Begrenzungsflächen anzuordnen, und desto mehr nimmt der Staukörper eine dammartige Gestalt an.

Der höchste in der Richtung der Wehrachse meist wagerecht verlaufende Teil des Staukörpers, von dessen Höhenlage die Stauwirkung eines Wehres hauptsächlich abhängt, heißt die Wehrkrone. Sie besteht streng genommen nur dann aus einer Fläche, wenn das Wehr oben durch eine wagerechte Ebene abgeschlossen wird, dagegen aus einer Linie, wenn die obere Begrenzung durch zwei dachartig zusammenstoßende Ebenen, oder durch eine gekrümmte Fläche gebildet wird. Im weiteren Sinn wird aber mit dem Namen »Wehrkrone« die ganze obere Begrenzung des Staukörpers bezeichnet, so daß man z. ß. auch von einer geneigten oder gekrümmten Wehrkrone sprechen kann.

Eisscholle

h₀

u.yl

'vr

Die Wehrkrone ist vielfach einer starken Abnutzung und heftigen Stößen ausgesetzt, da die Sinkstoffe über sie hinweggleiten, und schwimmende Körper namentlich Eis und Holz gewaltsam gegen sie angetrieben werden können. Die Krone muß daher aus einem besonders widerstandsfähigen Baustoff hergestellt werden. Bei hölzernen Wehren wird die Krone fast stets aus einem starken Balken, dem Fachbaum, gebildet.

Abb. 9. Querschnitt durch ein Wehr mit abgeschrägter Krone.

Wo eine Senkung der Wehrkrone durch Abnutzung im Lauf der Zeit zu erwarten steht, müssen Vorkehrungen getroffen werden, die ein Wiederaufhöhen der Wehrkrone in einfacher Weise gestatten, damit der Stau des Wehres ohne erheblichen Umbau dauernd in der gewünschten Höhe gehalten werden kann. Zum Schutz gegen örtliche Verletzungen durch Stöße empfiehlt es sich, an der Wehrkrone alle scharfen Kanten zu vermeiden.

Führt ein Wasserlauf, in dem ein Wehr errichtet werden soll, häufiger Eis oder Holz, so ist es zweckmäßig, die dem Oberwasser zugekehrte Wehrkante abzurunden oder die Krone geneigt — stromaufwärts fallend — anzulegen, damit schwimmende Gegenstände keine gewaltsamen Stöße auf den Wehrkörper auszuüben vermögen, sondern über die Krone hinweggleiten. Namentlich in Flußläufen mit starkem Eisgang ist eine Abrundung oder Abschrägung der Wehrkrone vorteilhaft, da auch bei langsamer Bewegung des Wassers oberhalb eines Wehres Eisfelder von bedeutender Ausdehnung eine erhebliche Stoß Wirkung ausüben können, wenn sie auf eine lotrechte Stauwand auftreffen. Die Abschrägung muß in derjenigen Höhe der Stauwand des Wehres beginnen, bis zu der die stärksten zu erwartenden Eisschollen bei der kleinsten Überflutungshöhe des Wehres hinabreichen.

Die Höhe der Abschrägung h berechnet sich daher nach Abb. 9 zu:

h — s — h₀,

worin s die Tauchtiefe des Eises, h₀ die Überfallhöhe bedeutet. Die Abschrägungshöhe ist abgesehen von Wehren in hohen nördlichen Breiten meist gering. Die Breite

der Abschrägung b richtet sich nach der Stärke des Wehrkörpers und wird zweckmäßig auf 2h bis bh bemessen, so daß sich eine Neigung der abgeschrägten Wehrkrone von 1: 2 bis 1 : 5 ergibt. Eine Abschrägung oder Abrundung der Wehrkrone an der dem Oberwasser zugekehrten Seite wirkt zugleich auch günstig auf den Wasserabfluß über das Wehr ein.

Die dem Oberw asser zugekehrte, seitliche Begrenzung des Wehrkörpers die Stauwand, kann, wenn der Baustoff genügend fest ist, unbedenklich in der ganzen Höhe des Wehres bis zur abgerundeten oder abgeschrägten Wehrkrone lotrecht angeordnet werden. Wenig widerstandsfähiger Baustoff macht dagegen eine geneigte Begrenzung des Wehrkörpers auch an der dem Oberwasser zugekehrten Seite erforderlich, die bei flacher Neigung mit dem Namen Yorboden bezeichnet wflrd.

Zuweilen findet man aber auch bei festen Baustoffen die stromaufwärts gelegene Wand der Wehre in der ganzen Höhe geneigt ausgebildet, was wohl meist in der Absicht geschehen ist, die Zuleitung des Wassers zur Wehrkrone zu erleichtern.

AVenn auch die Untersuchungen Bazins ergeben haben, daß bei einem Wehr mit scharfkantig begrenzter Krone für gegebene Abflußmengen die Uberfallshöhe durch die Anordnung einer geneigten Stauwand bis um reichlich 1 %l) gegenüber der Uberfallhöhe bei lotrechter Stauwand verringert werden kann, so ist doch zu berücksichtigen, daß dieser Vorteil in vollem Umfang nur bei der meist nicht verwendeten scharfkantigen Begrenzung der Wehrkrone eintritt und hauptsächlich durch den Einfluß der Neigung der oberen Teile der Stauwand hervorgerufen wird, während die Einwirkung der tiefer liegenden Teile der Stauwand nur noch gering ist. Francis fand, daß der wahrnehmbare Einfluß der Neigung der Stauwand auf den Wasserabfluß sich bis zur dreifachen Uberfallshöhe unter die Wehrkrone erstreckt. Eine merklich in Betracht kommende Einwirkung auf den Abfluß des Wassers kann aber nur von der Ausbildung derjenigen Teile der Stauwand erwartet werden, die um nicht mehr als die Überfallshöhe h₀ unter der Wehrkrone liegen. Unterhalb dieser Grenze kann die Stauwand bei genügend standfähigen Baustoffen daher jedenfalls lotrecht angeordnet werden. Bei guter Abrundung der Zulaufkante der Wehrkrone wird der Einfluß der Neigung der Stauwand so wesentlich abgeschwächt, daß auch die schräge Anordnung des oberen Teiles der Stau wand bedeutungslos wird. Da die Zulauf kante der Wehrkrone aber stets abgerundet werden sollte, liegt kein Anlaß vor, die Stauwand zur Verringerung der Stauhöhe geneigt anzuordnen.

Durch einen flachgeneigten Yorboden wird die Wassergeschwindigkeit stromaufwärts von der Überfallkante vergrößert, wodurch die Gewalt des Eisstoßes verstärkt wird. Breite, flache Yorboden sollten daher in eisführenden Wasserläufen jedenfalls vermieden werden, wenn nicht der Baustoff ihre Verwendung unbedingt erforderlich macht. Eine zur Dichtung der Wehre dienende Hinterfüllung aus wasserundurchlässigem Boden sollte aus dem gleichen Grund nur eine geringe Höhe erhalten; die Anbringung einer Steinschüttung oberhalb eines festen Wehrkörpers aber ganz unterbleiben. Bei sinkstoffreichen

Nach den in § 10 gemachten Angaben kann der Wert ji/ bei geneigter Stauwand bis auf das 1,12-fache des Wertes ;j. bei lotrechter Stauwand anwachsen. Dafür berechnet sich:

. h₀ = 0,927 h₀

h'o —

;ju*

1,12t

worin h₀ die Überfallhöhe für das Wehr mit lotrechter Stauwand, ho' die Überfallhöhe für das Wehr mit geneigter Stauwand bedeutet.

Gewässern bilden sich oberhalb der Wehrkörper allerdings durch die Ablagerung von Sinkstoffen vielfach von selbst Vorböden aus, die gleichfalls die Gewalt des Eisstoßes vermehren. Wo die Bildung solcher Vorböden zu erwarten steht, ist ein Schutz der Wehrkörper durch geneigte Kronen besonders empfehlenswert.

Wichtiger noch als die Form der Begrenzung des Staukörpers gegen das Oberwasser ist für die gute Überleitung des Wassers über ein Wehr die Gestalt der dem Unterwasser zugekehrten Wehrseite.

Die dem Unterwasser zugekehrte Wehroberfläche, der Abfall oder Abfallboden der Wehre, kann sehr verschiedenartig ausgebildet werden. Seine Gestalt übt einen so wesentlichen Einfluß auf den Charakter eines Wehres aus, daß zuweilen die Benennung der festen Wehre nach ihr erfolgt. Man unterscheidet nämlich je nach der Form der Abfallwand:

a)    Schußwehre,

b)    Sturzwehre,

c)    Stufenwehre.

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a)    Schußwehre sind feste Wehre, deren Abfallwand eine so flache Neigung- besitzt, daß das über das Wehr strömende Wasser sich nicht vom Wehrkörper trennt, sondern mit demselben in Berührung bleibt. Das unmittelbare Auf liegen des Wasserstrahles auf einem glatten Wehrkörper kann dabei an der gleichmäßigen dunklen Farbe des fallenden Wassers erkannt werden, während beim Abheben des Strahles vom Wehrkörper, sofern Luft unter den Strahl tritt, das Wasser eine ungleichmäßige, zum teil hellere Farbe annimmt.

Abb. 10. Querschnitt durch ein Schußwehr.

Der Abschußboden wird bei den Schußwehren entweder gradlinig oder besser gekrümmt angeordnet. Im ersteren Fall erhält derselbe gewöhnlich einen Neigungswinkel von 20° bis 60° zur Wagerechten, im letzteren wird der Wehrkörper im Querschnitt nach einer S-förmigen Linie begrenzt, die sich gewöhnlich aus zwei Kreisbögen und deren gemeinschaftlichen Tangente zusammensetzt. Je nach der Wehrhöhe, der Überflutungshöhe und dem Gewicht des Baustoffes erhält die Tangente eine Neigung von 50° bis 65° zur Wagerechten. Einen zweckmäßigen Querschnitt für diese Wehrform, bei der höchstens noch die scharfe obere Kante der Stauwand etwas abgerundet werden könnte, zeigt Abb. 10. Die genaue Festlegung der Abmessungen des Wehrkörpers muß in jedem Einzelfall auf Grund einer Berechnung für den höchsten vorkommenden W asserstand erfolgen.

b)    Sturzwehre sind feste Wehre, bei denen die Abfallwand lotrecht oder doch so steil angeordnet ist, daß das Uber die Wehrkrone kinfließende Wasser sich vom Wehrkörper trennt und frei auf die unterhalb des Wehres gelegene Flußsohle oder auf das sie schützende Sturzbett hinabfällt, wobei zwischen dem Wehrkörper und dem fallenden Wasserstrahl ein mit Luft oder Wasser gefüllter Raum vorhanden ist. Diese Wehrform setzt einen festen Baustoff voraus, der eine lotrechte oder doch steile Begrenzung des Wehrkörpers gestattet.

c)    Stufenwehre sind feste Wehre, bei denen die Abfallwand aus zwei oder mehreren einzelnen Teilen besteht, die durch wagerechte oder nahezu wagerechte

Flächen voneinander getrennt sind. Diese nur noch selten gewählte Form wird verwendet, um die Angriffe des Wassers auf das Sturzbett durch Teilung der Fallhöhe zu verkleinern. Als Sturzbetten für die einzelnen Wasserabstlirze dienen die Oberflächen der Stufen sowie die befestigte Flußsohle.

Die Stufenwehre erfordern bei ihrer großen Breite einen bedeutenden Baustoff-aufwaud. Sie sind daher teuer und nur ausnahmsweise zu empfehlen.

Bei der Aufstauung kleinerer Gebirgsflüsse, namentlich wenn dieselbe mit einfachen technischen Mitteln ausgeführt werden muß, finden diese früher sehr gebräuchlichen Wehre zuweilen aber auch heute noch Verwendung, weil sie infolge ihrer großen unteren Breite eine erhebliche Widerstandskraft gegen Wasserdruck und Eisstöße besitzen, weil sie eine spätere Erhöhung in einfacher Weise gestatten, und weil eine Gefährdung der Wehre bei Auskolkungen an ihrem Fuß durch den Einbau einer neuen Wehrstufe leicht beseitigt werden kann. Auch der Umstand, daß Fische Stufenwehre mit niedrigen Stufen leicht überwinden können, indem sie von Stufe zu Stufe springen, kann von Wert sein, da die Anbringung besonderer Fischtreppen dadurch unnötig gemacht wird. Die Oberflächen der einzelnen Stufen sind in widerstandsfähiger Weise abzudecken, da sie starken Angriffen ausgesetzt sind. Bei nicht sehr widerstandsfähigen Baustoffen bedürfen auch die Stufenwehre einer sorgfältigen Unterhaltung.

Die Abmessungen der Staukörper fester Wehre werden bei den aus Mauerwerk oder Beton hergestellten Wehren durch Berechnung bestimmt, worüber § 13 nähere Angaben enthält. Auch bei den reinen Holzwehren lassen sich die Abmessungen der einzelnen Hölzer meist mit genügender Genauigkeit durch Rechnung in einfacher Weise ermitteln, wobei indessen für Abnutzung, für Schwächung durch Fäulnis und mit Rücksicht auf die Angriffe durch die Stöße schwimmender Körper reichliche Zuschläge zu machen sind.

Bei Wehren aus Buschwerk, aus Steinpackung oder aus Holz mit einem Füllkörper ist dagegen eine genaue Berechnung der Abmessungen meist unmöglich. Auch bei diesen Wehren wird man versuchen, sich Rechenschaft über die auftretenden Kräfte und ihre Wirkung auf den Wehrkörper zu geben. In der Hauptsache ist man aber bei der Festlegung ihrer Abmessungen auf ein durch Beobachtung gut ausgebildetes technisches Gefühl und auf die bei ausgeführten ähnlichen Wehren gesammelten Erfahrungen angewiesen.

2. Der Unterbau oder die Gründung eines Wehres hat den Zweck, die vom Wehr ausgeübten Belastungen auf den Boden zu übertragen und einen wasserdichten Anschluß des Wehrkörpers an den Untergrund zu bewirken.

Zum Unterbau sind diejenigen Wehrteile zu rechnen, welche unter der Flußsohle liegen. Sie gehen vielfach ohne scharfe Grenze in den Wehrkörper Uber, können aber auch aus einem anderen Baustoff bestehen oder durch eine plötzliche Zunahme der Breitenabmessungen deutlich vom Wehrkörper getrennt sein.

Besteht die Flußsohle aus gewachsenem Felsen, so ist ein besonderer Unterbau des Wehrkörpers meist entbehrlich. Es genügt dann, die obersten, verwitterten Schichten des Felsens zu entfernen, um eine völlig gesunde und rißfreie Fläche freizulegen, die in sorgfältiger Weise von allen losen Teilen zu reinigen ist, bevor mit der Erbauung des Wehres begonnen wird. Ein unter starkem Druck austretender Wasserstrahl kann bei der Säuberung des Wehrlagers gute Dienste tun.

Ist die Flußsohle aus tragfähigem, gutgelagertem und nicht stark wasserdurchlässigem Verwitterungsboden gebildet, so braucht der Wehrkörper nur so tief in die

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2.    4. Aufl.

Flußsohle einzugreifen, daß eine Unterspttlung seiner Grundfläche unter allen Umständen verhindert wird. Der Wehrkörper wird dazu entweder in einer mit Spundwänden umschlossenen Baugrube unmittelbar auf den Boden oder auf eine mit Spundwänden umgebene Betonplatte aufgesetzt.

Besitzt die Sohle des Wasserlaufes an der Oberfläche nur geringe Tragfähigkeit, so ist fast stets ein besonderer Unterbau, unter dem Wehrkörper anzuordnen. Dieser Unterbau wird entweder als Platte von beträchtlicher Breite ausgebildet, um die Belastung auf eine möglichst große Fläche zu verteilen und dadurch die Beanspruchung des Bodens auf das zulässige Maß zu verkleinern, oder als Tiefgründung, welche die Belastungen auf tiefer gelegene, tragfähigere Schichten überträgt. Im letzteren Falle ist die Verwendung einer Pfahlgründung am gebräuchlichsten, doch kann auch eine Gründung auf Brunnen oder bei sehr schwierigen Verhältnissen, wie sie besonders bei großen Strömen zuweilen vorliegen, eine Luftdruckgründung Anwendung finden.

Die zweite wichtige Aufgabe des Unterbaues eines Wehres, die darin besteht, der Stauwand einen möglichst wasserdichten Anschluß an den Untergrund zu geben, um die Ausbildung fließender Wasseradern unter dem Wehrkörper zu unterbinden, wird dadurch erfüllt, daß der Unterbau entweder in seiner ganzen Breite oder mit einzelnen Teilen bis in wasserundurchlässige oder wenig durchlässige Schichten hinuntergeführt wird. Da die Hinabführung des Wehrkörpers in seiner ganzen Breite bis zur erforderlichen Tiefe zu teuer sein würde, begnügt man sich meistens damit, den Wehrkörper mit einer oder mit mehreren Kippen, die Herd- oder Grundmauern genannt werden, in den Untergrund eingreifen zu lassen, oder tief hinabreichende dicht geschlagene Spundwände zu verwenden. Bei feinen Verwitterungsböden müssen oberhalb und unterhalb der Wehrkörper unbedingt Spundwände vorhanden sein, die sich über die ganze Flußbreite von Ufer zu Ufer erstrecken. Bei größeren Stauhöhen werden, namentlich wenn der Boden stark wasserdurchlässig ist, auch wohl drei oder mehr gleichlaufende Spundwände verwandt, von denen wenigstens eine gut in die Ufer eingreifen und hier womöglich bis zur gewöhnlichen Stauhöhe emporgeführt werden sollte. Möglichst tief reichende und dicht geschlagene Spundwände sind für den Bestand eines Wehres auf durchlässigem Boden von großer Wichtigkeit. Auf ihre Herstellung sollte daher besondere Sorgfalt verwendet werden. Undichte Spundwände haben für die Wehre nur einen beschränkten Wert, da die vorhandenen Fugen von dem durchfließenden Wasser schnell erweitert werden, so daß die Dichtigkeit immer mehr abnimmt. Bei besonders wichtigen Wehren können auch die neueren Formen von eisernen Spundwänden mit gutem Erfolg angewandt werden, die durch Ineinandergreifen der einzelnen Teile oder durch Verbindung derselben durch Beton oder Zementmörtel vollständig wasserdicht hergestellt werden können.

Von besonderer Wichtigkeit ist die Herstellung einer möglichst dichten und gut mit dem Wehrkörper verbundenen Spundwand an der stromaufwärts gelegenen Seite der Gründung, weil dadurch die Verbindung des Oberwassers mit dem Wasser in den Hohlräumen des Bodens unter dem Wehr unterbrochen und der für die Standfähigkeit des Wehrkörpers schädliche Auftrieb verringert wird. Durch die Anordnung einer völlig dichten Spundwand am oberen Ende der Gründung kann die wirksame Höhe des Auftriebes unter dem Wehr fast auf den Höhenunterschied zwischen der Gründungssohle und dem Unterwasserspiegel erniedrigt werden, wenn das Grundwasser unter dem Wehr eine genügende Verbindung mit dem Unterwasser besitzt, so daß ein Ausgleich des Druckes mit diesem möglich ist. Wenn kein allzu großes Gewicht auf die

Verhinderung von Wasserverlusten unter dem Wehr hindurch gelegt werden muß, kann es daher unter Umständen empfehlenswert sein, die an der Unterwasserseite des Wehres anzubringende Spundwand nicht allzu dicht zu schlagen und ihr nur die Aufgabe de& Schutzes des Wehres vor Unterspülung, nicht aber diejenige der Erhöhung der Dichtigkeit zuzuweisen.

Uber das Maß, um welches die Spundwände unter die Flußsohle hinunterreichen sollten, lassen sich keine allgemein gültigen Angaben machen, weil die Bodenbeschaffenheit dabei von bestimmendem Einfluß ist. Gewöhnlich aber muß die Eindringungstiefe der Spundwände die Wehrhöhe übersteigen.

Bei groben Gerollen ist das Einrammen von hölzernen, vielfach auch von eisernen Spundwänden schwierig oder unmöglich. Man hat sich in solchen Fällen wohl dadurch geholfen, daß niedrige Spundwände in einem ausgehobenen Graben aufgestellt und dann beiderseitig eingeschüttet wurden. Zweckmäßiger ist es aber, wenn in diesem Fall der ausgehobene Graben mit einem Betonkörper ausgefüllt wird, der mit dem Wehr selbst in dichte Verbindung gebracht wird.

Reicht der durchlässige Boden bis zu einer solchen Tiefe hinab, daß eine völlige Durchdringung durch Grundmauern oder Spundwände ausgeschlossen ist, so empfiehlt es sich, die Wehrhöhe möglichst zu beschränken, um größere Wasserverluste zu vermeiden, und die Auswaschung größerer Hohlräume unter dem Wehr oder gar das Auftreten eines Grundbruches zu verhindern. Um den Weg der Wasseradern im Boden zu verlängern, und um dadurch das wirksame Druckgefälle des Wassers zu verringern, kann in diesem Fall die Abdeckung des Flußbettes oberhalb oder unterhalb des Wehres mit einer wasserundurchlässigen Platte von erheblicher Breite gute Dienste leisten. Eine solche Abdeckung des Flußbettes ist mit gutem Erfolg beim Nilwehr unterhalb Kairo und beim Wehr bei Assiut angewandt worden. Auch beim Lech wehr bei Gersthofen und bei vielen indischen Wehren wurden solche Abdeckungsplatten angebracht. Nähere Angaben hierüber, sowie über die Gründung fester Wehre überhaupt finden sich in § 13.

3. Die Widerlager oder Wangen bilden die seitlichen Begrenzungen der Wehrkörper. Sie haben die Aufgabe, den überfließenden oder überfallenden Wasserstrahl an seinen beiden Enden zu begrenzen, den Abfluß von Wasser um die beiderseitigen Enden des Wehrkörpers herum zu verhindern und die Ufer vor den Angriffen des Wassers zu schützen.

Die Widerlager müssen, um ihren Zweck erfüllen zu können, mit dem Wehrkörper in fester, wasserundurchlässiger Verbindung stehen, mit ihrer Oberkante Uber dem höchsten Stauspiegel liegen, sich seitlich bis zum hoch wasserfreien Gelände erstrecken und in die Ufer gut eingreifen.

Die Widerlager sind starken Angriffen durch Wasser und Eis ausgesetzt. Sie werden daher in neuerer Zeit fast stets aus Mauerwerk oder Beton erbaut, vielfach auch dann, wenn die Wehrkörper selbst aus Holz hergestellt sein sollten. Nur ausnahmsweise werden die Wehrkörper in die durch Abpflasterung befestigten Uferböschungen ohne besondere seitliche Abschlußkörper hineingeführt oder durch hölzerne Bohlwerke begrenzt.

Die Widerlager bestehen gewöhnlich aus parallel zur Flußachse verlaufenden Mauern, die zweckmäßig oberhalb und unterhalb der Wehrkörper schräg nach den Ufern hin zurücktreten oder durch rechtwinklig zum Stromstrich verlaufende oder durch schräge Flügel mit den Ufern in dichter Verbindung stehen. Ein besonderer

Schutz der Uferböschungen gegen die Angriffe des Wassers ist nur unterhalb der Wehre nötig, wo das Wasser lebhaft fließt, und wo vielfach heftige Wirbelbildungen auftreten. Eine Vergrößerung der Wasserbreite durch allmählich zurücktretende Wangen wirkt günstig auf die Beruhigung des Wassers unterhalb des Wehres und erleichtert dadurch den Schutz der Ufer.

Ein gutes Eingreifen der Widerlager in den Untergrund und die Uferböschungen zum Schutze gegen Unter- und Umspülung wird, wie bei den Wehrkörpern selbst, gewöhnlich durch Spundwände bewirkt, die vielfach die ganzen Widerlager einfassen und nur bei Felsboden oder sehr groben Gerollen, die das Einschlagen von Spundwänden unmöglich machen, fehlen sollten. Bei durchlässigen Verwitterungsböden müssen die Widerlager mit ihrem Körper bezw. mit ihren Flügeln tief in die Uferböschungen ein-greifen, und zwar um so tiefer, je größere Stauhöhen Vorkommen. Dem Schutz der Wehre gegen Umspülung ist die gleiche Beachtung zu schenken, wie dem Schutz gegen Unterspülung.

4. Das Sturzbett oder der Sturzboden ist der künstlich befestigte Teil der Flußsohle unterhalb eines Wehres.

Nachdem das Wasser die Wehrkrone überströmt hat, stürzt oder gleitet dasselbe zu dem unterhalb des Wehrkörpers gelegenen Teil des Flußbettes hinunter. Sowohl beim freien Fall als auch beim Abgleiten auf einem Abschußboden erreicht das Wasser das Flußbett unterhalb des Wehres mit einer fast allein von der Fallhöhe abhängenden Geschwindigkeit, die nur wenig hinter der beim freien Fall von der Höhe des Oberwasserspiegels auftretenden Endgeschwindigkeit zurückbleibt. Die zum Hervorrufen dieser Geschwindigkeit erforderliche Energie entspricht dem Produkt aus dem Gewicht der sekundlich fallenden Wassermasse und der Fallhöhe. Die hierbei auftretenden Kräfte sind schon in einem kleineren Wasserlauf zur Zeit eines Hochwassers bedeutend : sie rufen indessen keine allzugroßen Druckbelastungen des Sturzbettes hervor, wie das folgende Beispiel zeigen möge.

Die bei einem 3,0 m tiefen Absturz eines 100 cbm Wasser in der Sekunde führenden Flusses verbrauchte Energie beträgt nämlich 100 ■ 1000 • 3,0 == 300000 kgm in der Sekunde oder

300 000 __ 4qqq theoretische Pferdestärken. Hat das Wehr eine Länge von 20 m, so entfallen auf

1 m Wehrlänge 200 Pferdestärken. Abgesehen von kleinen Reibungsverlusten trifft das Wasser demnach mit dieser bedeutenden Wucht auf die Sohle der Unterwasserrinne auf. Die Kraft S, mit welcher der fallende Strahl dabei auf das Sturzbett wirkt, beträgt im ungünstigsten Fall, d. h. bei normalem Auftreffen auf das Sturzbett:

Q-y Q-y - V2gh

!/

= Q-y -

ti

Sie wird für die Zahlenwerte des Beispieles für die ganze Aufschlagfläche des Wassers:

S= 78000 kg

oder für 1 m Wehrlänge 3900 kg.

Verteilt sich die Stoßkraft gleichmäßig auf die ganze Länge des Sturzbettes auf einen — in der Richtung normal zum Wehr gemessenen, — 0,8 m breiten Streifen, so beträgt die Belastung des Sturzbettes 4900 kg/qm oder rund 0,5 kg/qcm.

Ist die auf das Sturzbett wirkende Druckbelastung demnach auch keine allzu starke, so können die unterhalb des Wehres durch das Wasser, namentlich aber durch die von ihm mitgeführten festen Bestandteile, den Sinkstotfen, dem Eis und etwaigen anderen schwimmenden Gegenständen auf die Flußsohle ausgeübten Angriffe doch sehr bedeutend werden. Eine unbefestigte Flußsohle kann solchen Angriffen nur dann einen genügenden

Widerstand entgegensetzen, wenn sie aus festem Fels oder aus großen Felsblöcken oder Geröllstücken besteht. Bei großen Fallhöhen und beträchtlichen Wassermengen kann sogar gesunder Felsboden im Laufe der Zeit angegriffen werden, wenn das Wasser grobe Geschiebe mit Uber das Wehr hinüberreißt. In diesem Fall entstehen auch bei felsigem Untergrund zuweilen Kolke, die, wenn sie nahe am Fuß der Wehrkörper liegen, mit der Zeit die Zerstörung der Wehre veranlassen können. Besondere Vorsicht ist bei Schieferfelsen am Platz, wie verschiedene WehreinstUrze, die auf die Ausspülung dieser Felsart zur'Uckzuführen sind, gezeigt haben.

So wurde bei einem Wehr von nur 3 m Höhe in dem kleinen Cape Fear River an der OstkUste Nordamerikas der allerdings nicht sehr feste Schieferfelsen, obschon derselbe durch eine etwa 2 m hohe Wasserschicht geschützt war, bis zu einer Tiefe von 5 m ausgespült, sodaß das Wehr in den Kolk hineinstürzte.

Noch tiefere Auskolkungen wurden bei dem Wehr im Connecticutfluß bei Holyoke beobachtet, das gleichfalls auf Schieferfelsen aufruhte. Über die bei diesem Wehr beobachteten Auskolkungen finden sich genauere Angaben auf S. 88 u. 89 bei Besprechung der Steinkistenwehre. Siehe auch Abb. 53 auf S. 118.

Ist schon bei Felsgrund Vorsicht geboten, so ist das natürlich noch in weit höherem Grade der Fall, wenn die Flußsohle aus wenig widerstandsfähigem Verwitterungsboden besteht. Bei diesem muß unter allen Umständen die Widerstandskraft durch eine künstliche Befestigung erhöht werden. Ein Sturzbett bildet demnach einen unentbehrlichen Teil jedes nicht auf festem Felsboden gegründeten, von größeren Wassermengen überfluteten Wehres. Das Sturzbett muß wenigstens mit der gleichen Sorgfalt hergestellt und unterhalten werden, wie der Staukörper, die Gründung und die Widerlager, da es den schwersten Angriffen ausgesetzt ist. Die Zerstörung des Sturzbettes gehört denn auch zu den häufigsten Beschädigungen einer Wehranlage, auf welche vielfach die Zerstörung eines ganzen Wehres zurückzuführen ist.

Das Sturzbett hat sich in der ganzen Länge des Wehrkörpers von Widerlager zu Widerlager zu erstrecken und muß in der Stromrichtung gemessen vom Wehrfuß bis zu derjenigen Stelle reichen, an welcher das Wasser wieder in geregelter Weise abfließt. Jedenfalls aber ist es nötig, daß der Wassersprung¹), der sich gewöhnlich am Fuß eines Wehres ausbildet, meist aber auch die ganze Umbildungsstrecke des Strahles bei jeder Wasserführung noch vollständig auf dem befestigten Sturzbett liegt.

Die zum sicheren Schutz des Wehres erforderliche Breite des Sturzbettes in der

Stromrichtung gemessen ist abhängig von der Menge und der Fallhöhe des Uberfließenden Wassers, von der Gestalt und der Rauhigkeit der Wehroberfläche und des Sturzbettes, von der Breite und dem Sohlengefälle des Flußbettes unterhalb des Wehres und von der Festigkeit der Flußsohle.

Bei der Abhängigkeit der Sturzbettbreite von so vielen Einflüssen läßt sich eine allgemein gültige Regel zur Bestimmung dieses Wertes nur schwer angeben.

Verfasser empfiehlt die Breite b eines wagerechten Sturzbettes aus der Wehrhöhe

p' über der Unterwassersohle und aus der größten Uberfallhöhe h größten Stauhöhe

o max

bezw. der

max

nach den folgenden Formeln zu berechnen²):

a) Bei Überfallwehren aus der Formel: b — 1,5 • p' -f- 6 • h

o max

bis 2 • p' -f- 8 • h

o max •

b) Bei Grundwehren aus der Formel: b — 4 • p' -f- 2 • x

max

bis 8 • j/ -f- 4 • z

max •

Die aus diesen Formeln ermittelten Sturzbettbreiten werden unter gewöhnlichen Verhältnissen für wagerechte Sturzbetten brauchbare Werte ergeben.

Wo indessen das Flußbett in sehr leicht beweglichen Boden eingeschnitten ist, sollte unterhalb des eigentlichen Sturzbettes von der aus obigen Formeln berechneten Breite noch auf einige Entfernung eine Abdeckung der Flußsohle durch Steinschüttung erfolgen. Andrerseits aber wird bei einer besonders festen Flußsohle die Breite des Sturzbettes eingeschränkt werden können, da das Sturzbett bei einem widerstandsfähigen Flußbett nur die Aufgabe hat, den stärksten Stoß des Wassers unschädlich zu machen und einen sich etwa im Lauf der Zeit ausbildenden Kolk soweit vom Wehrfuß stromabwärts zu verschieben, daß eine Freilegung der Unterkante der Wehrgründung nicht eintreten kann.

Eine Verkleinerung der Breite des Sturzbettes läßt sich erzielen, wenn die Sturzbetten mit stromabwärts ansteigender Oberfläche ausgebildet werden, wodurch die Länge der Umbildungsstrecke des über ein Wehr fallenden Strahles abgekürzt wird. Im gleichen Sinne wirkt eine rauhe Oberfläche des Sturzbettes, die gleichfalls eine schnellere Beruhigung des Wassers bewirkt. Ein stromabwärts fallendes Sturzbett wirkt dagegen ungünstig, da es den Wassersprung stromabwärts verschiebt und die Umbildungsstrecke des Strahles verlängert.

Je größer der Winkel ist, unter dem das Wasser auf das Sturzbett auftrifft, um so größer sind die Angriffe, die auf das Sturzbett wirken. Den stärksten Angriffen ist daher das Sturzbett bei einem frei absturzenden Wasserstrahl an der Aufschlagstelle ausgesetzt. Fallen bedeutende Wassermengen über ein Wehr von beträchtlicher Höhe frei hinunter, so kann nur ein aus gut verbundenen Baustoffen hergestelltes Sturzbett auf die Dauer den auftretenden Angriffen widerstehen, da hei dem Vorhandensein von offenen Fugen der unter dem Sturzbett liegende Boden im Lauf der Zeit ausgewaschen und das Sturzbett dadurch zerstört wird. Diejenigen Teile des Sturzbettes, auf welche das fallende Wasser unmittelbar aufschlägt, sind daher entweder mit Quadern oder großen Bruchsteinen in Zementmörtel abzudecken oder mit einer dichten Holzverkleidung zu versehen.

Besteht die Flußsohle aus nicht genügend widerstandsfähigem Felsen, so ist eine Abgleichung der freigelegten und sorgfältig von losen Teilen gesäuberten Felsoberfläche durch Beton zu empfehlen, auf dem dann das Abdeckungspflaster aus Quadern oder Bruchsteinen unter Vergießen der Fugen mit einem guten hydraulischen Mörtel verlegt wird. An Stelle des auf einem Betonbett ruhenden Pflasters kann auch ein unmittelbar auf dem Felsboden aufgemauertes Sturzbett aus Bruchsteinmauerwerk treten. Ein Betonkörper ohne Abdeckung mit Steinpflaster besitzt bei schweren Angriffen nicht immer eine genügende Widerstandskraft.

Neben den genannten massiven Sturzbetten haben sich auch aus Holz hergestellte Sturzbetten selbst bei großen Fallhöhen des Wassers bewährt, wenn die Zwischenräume zwischen dem gut zusammengefügten Sch well werk mit Beton ausgestampft wurden, während durch die Ausfüllung der Rostfelder mit einem Steinpflaster bei schweren

Angriffen zuweilen keine genügende Widerstandskraft erzielt wurde. Das Schwellwerk der Sturzbetten ist mit 0,5—1 m tief in den Felsen eingreifenden, 2—4 cm starken eisernen Bundankern am Untergrund zu befestigen, damit ein Hochschwimmen des Holzwerkes bei höheren Wasserständen verhindert wird. Die Abdeckungsbohlen werden auf den Schwellen aufgenagelt. Sie müssen unmittelbar auf dem Beton oder der Pflasterung aufruhen. Bei schweren Angriffen wird zweckmäßig ein doppelter Bohlenbelag verwandt, dessen oberste Lage erneuert wird, wenn die durch aufschlagende Steine und Eis hervorgerufene Schwächung ein bedenkliches Maß erreicht hat. An Stelle des doppelten Bohlenbelages kann auch eine Abdeckung mit Halbhölzern treten.

Bei ungenügender Uberdeckung mit Wasser ist die Widerstandskraft eines hölzernen Sturzbettbelages bei schweren Eisgängen zuweilen keine ausreichende. Bei einigen Wehren in den Vereinigten Staaten von Nordamerika wurden daher Stahlbleche von 6—8 mm Stärke zur Abdeckung der Sturzbetten verwandt, die entweder auf einem hölzernen Schwellwerk ruhen oder an Profileisen befestigt sind, die in einen Betonkörper eingelassen und mit ihm verankert wurden. An Stelle einer durchlaufenden Abdeckung des Sturzbettes mit Stahlblechen kann auch wohl ein durch Stahlbänder geschützter Holzbelag treten. In diesem Falle sind die Stahlbänder in der Richtung des Wasserlaufes in nicht zu großer Entfernung voneinander anzuordnen.

Besteht die Flußsohle, auf der das Sturzbett erbaut werden soll, aus Yer-witterungsboden, so ist das Sturzbett mit einer Spundwand zu umgeben. Das Sturzbett kann, wenn die Tragfähigkeit des Bodens hinreicht, ohne Tiefgründung aus einer Steinpackung, einem Mauerwerkskörper oder einer Betonplatte hergestellt werden.

Die Erbauung des Sturzbettes aus Steinpackung ist nur bei geringen Angriffen zulässig. Die Steinpackung wird dabei aus großen Steinstücken auf einer Kiesschicht oder auf einem Buschwerksunterbau verlegt, die das Auswaschen des Bodens unter der Steinpackung verhindern sollen. Gewöhnlich besteht das Sturzbett aber aus Mauerwerk oder aus Stampfbeton, die bei starken Angriffen mit einer Schicht von großen Steinen oder mit einem Holzbelag abgedeckt werden. Der Holzbelag wird dabei auf hölzerne Schwellen aufgenagelt, die in den Mauer- oder Betonkörper eingelassen und mit diesem verankert sind.

Die Stärke der Sturzbetten wird bei Verwendung von Mauerwerk in Englisch-Indien vielfach der halben Höhe der Stauwand gleich gewählt, wobei sich indessen bei hohen Wehren sehr reichliche Stärken ergeben.

Ist der Boden des Flußbettes sehr wenig tragfähig oder treten negative Belastungen auf, so bedarf, wie der Wehrkörper, auch das Sturzbett einer Gründung, welche die Belastung auf tiefere Bodenschichten überträgt. Die Gründungsart des Sturzbettes ist gewöhnlich die gleiche, wie die des Wehrkörpers. In den meisten Fällen kommt eine Pfahlgründung zur Verwendung, wobei die Pfähle entweder unmittelbar in die als Sturzbett dienende Betonplatte eingreifen, oder aber durch einen hölzernen Rost zusammengefaßt werden, der bei negativen Belastungen mit den Pfählen zugfest verbunden und mit Bohlen abgedeckt wird. Im letzteren Fall können die mit Beton unterstampften Bohlen selbst die Aufschlagfläche des Wassers bilden, oder zur Unterstützung eines massiven Sturzbettes aus Mauerwerk oder Stampfbeton dienen.

Vielfach wird dem Wehr, den Widerlagern und dem Sturzbett eine gemeinschaftliche Gründung gegeben, wobei sich die Erschütterungen, welche im Sturzbett durch den Stoß des Wassers und das Aufschlagen der Steine und des Eises hervorgerufen werden, auch auf die übrigen Wehrteile übertragen. Wo diese Erschütterungen sehr

stark sind, zieht man es zuweilen vor, das Sturzbett von dem Wehrkörper und den Widerlagern vollständig zu trennen, indem man eine Spundwand zwischen dem Sturzbett und den übrigen Wehrteilen anordnet, was aber jedenfalls nur in Ausnahmetallen zu empfehlen ist.

Die vom Wasser nur überströmten, nicht aber dem unmittelbaren Stoß des fallenden Wasserstrahles ausgesetzten Teile des Sturzbettes können in leichterer Weise aus einer Pflasterung oder aus Steinschüttung auf einer Buschlage gebildet werden.

In sehr wirksamer Weise werden die Angriffe des Wassers auf ein Sturzbett verringert, wenn dasselbe in größerer Höhe mit Wasser überdeckt ist. Wo die natürliche Uberdeckung des Sturzbettes durch das Unterwasser gering ist, wird daher vielfach ein vertieftes Sturzbecken oder Wasserkissen dadurch künstlich geschaffen, daß das Sturzbett mit seiner Oberkante unter der Sohlenhöhe des Flußbettes angeordnet wird, oder daß das Unterwasser durch eine am unteren Ende des Sturzbettes angeordnete Schwelle, ein sogenanntes Gegenwehr, bis zur gewünschten Höhe Uber dem Sturzbett angestaut wird. Besonders gebräuchlich ist die Anordnung solcher Sturzbecken bei den Schußwehren, bei denen dazu der Abschußboden unter die Flußsohle hinabgeführt, am unteren Ende aber wieder bis zur Höhe des Flußbettes heraufgezogen wird, wie das die Abb. 14 und 15 auf S. 46 u. 47 zeigen.

Schon ein Sturzbecken von geringer Tiefe kann einen günstigen Einfluß ausüben, indem durch dasselbe der Strahl von den anschließenden Teilen des Sturzbettes bezw. der Flußsohle abgehoben wird. Bei Wehren mit versenktem Sturzbecken ist die Form, die der Wasserstrahl bei verschiedenen Wasserführungen annimmt, genau zu beachten, damit bei der Ausbildung der Sturzbetten den auftretenden Angriffen in richtiger Weise Rechnung getragen werden kann.

Bei dem Wehr, dessen Querschnitt Abb. 14 zeigt, liegen die Verhältnisse z. B. so, daß unmittelbar unterhalb des Sturzbeckens ein ziemlich breiter Streifen der Flußsohle bezw. des Sturzbettes bei allen Wasserführungen nur wenig beansprucht wird, da das abfließende Wasser ihn nicht berührt, während stromabwärts eine Zone anschließt, die, von dem zum zweiten Mal sich senkenden Wasserstrahl getroffen, ziemlich starken Angriffen ausgesetzt ist. Unmittelbar unterhalb des Sturzbeckens bewegt sich das Wasser der unter dem Strahl liegenden Wasserwalze dicht über der Flußsohle sogar stromaufwärts. Auf solche stromaufwärts gerichtete Strömungen sind die zuweilen sich bildenden Ablagerungen dicht unterhalb eines Wehres zurückzuführen.

Bei tiefen, zuweilen auch bei breiten, flachen Sturzbecken kann die Kraft des fallenden Wassers so vollständig gebrochen werden, daß dasselbe unterhalb sogleich einen ruhigen Abfluß zeigt, wobei starke Sohlenbefestigungen unnötig werden.

Die Tiefe, die einem Sturzbecken gegeben werden muß, damit sich in ihm die lebendige Kraft des Wassers ohne zu starke Angriffe auf die Sohle verzehrt, läßt sich theoretisch nicht bestimmen. Die Beruhigung wird um so vollkommener und der Angriff auf das Sturzbett um so kleiner sein, je größer die Tiefe der das Sturzbecken füllenden Wasserschicht ist. Die Höhe dieser Wasserschicht ist auch bei dem gleichen Wehr nicht immer dieselbe; sie wächst vielmehr mit zunehmender Wasserführung infolge des Ansteigens des Unterwasserspiegels. Bei freiem Absturz des Wassers wird das Sturzbecken, sofern die Rücksicht auf die Kosten dies nicht verhindert, zweckmäßig so ansgebildet, daß die Höhe der überdeckenden Wasserschieht bei der stärksten Wasserführung nahezu gleich der Stauhöhe x₀ wird.

Ein weiteres Mittel zur Beruhigung des Wassers am Fuß eines Wehres besteht ferner in der schon erwähnten Verbreiterung des Flußbettes unterhalb des Wasserabsturzes. Eine solche Verbreiterung sollte daher, wo die örtlichen Verhältnisse dies nicht allzusehr erschweren, angeordnet werden. Das Wasser kann sich dabei nach der Breite ausdehnen und infolge der vermehrten Reibungswiderstände schneller beruhigen; die Ufer sind dem Angriff der Strömung mehr entzogen, da sich in den Ausbuchtungen vor ihnen ruhige Gegenströmungen ausbilden können; auch ist die Gefährdung der Ufer durch Unterspülung geringer, weil die etwa unterhalb der Sturzbetten entstehenden Kolke weiter vom Fuß der Uferböschungen entfernt liegen. Bei langen Wehren ist die Wirkung auf die Beruhigung des Wassers allerdings nur gering.

Sind die Ufer unterhalb eines Wehres nicht genügend befestigt, so entsteht von selbst eine Verbreiterung des Flußbettes, indem die Ufer vom Wasser unterspült und ihre Bestandteile von der Strömung mitgerissen werden. Bei der künstlichen Verbreiterung des Flußbettes unterhalb eines Wehres wird daher der natürliche Vorgang nachgebildet. Aber auch bei Anwendung der besprochenen Mittel zur Beruhigung des Wasserabflusses unterhalb eines Wehres darf hei wenig widerstandsfähigen Ufern eine gute Befestigung auf eine größere Strecke stromabwärts nicht unterlassen werden.

Abb. 11. Rostuberfallwehr zur Schwächung der Wasserangriffe auf das Sturzbett.

Zur Abschwächung des Wasserangriffes auf das Sturzbett sind auch Mittel vorgeschlagen worden, welche eine Verteilung des fallenden Wassers auf eine möglichst große Grundfläche bezwecken. Der in Abb. 11 im Querschnitt dargestellte, den Ingenieuren Bracher und Toneatti patentierte Rostüberfall *) ist hierzu bestimmt. Die aus X-Eisen gebildeten Stäbe des an die Wehrkrone anschließenden Rostes werden einerseits vom Wehrkörper, andererseits von einem Unterzug getragen, der in die Widerlager eingreift und durch Zwischenständer gestützt wird. Das über die Wehrkrone fließende Wasser fällt teils durch die Zwischenräume der Roststäbe hindurch, teils am Ende des Rostes in das hier vertieft ausgebildete Sturzbett hinunter und kann dabei durch geeignete Wahl der Länge der Roststäbe auf eine beliebig große Sturzbettfläche verteilt werden.

Bei den Stufenwehren sind mehrere Sturzbetten vorhanden, die durch die wagerechten oder flachgeneigten Abdeckungen der einzelnen Stufen gebildet werden. Auch bei diesen Sturzbetten werden vielfach Wasserkissen dadurch geschaffen, daß die Oberflächen der Stufen eine dem Flußgefälle entgegengesetzte Neigung erhalten, wobei auf jeder Stufe ein mit Wasser gefülltes Becken entsteht, dessen Tiefe am Fuß der Absturzwand am größten ist.

i) Schweizerische Wasserwirtschaft 1909. S. 352. Ähnliche Rostüberfälle mit stromabwärts steigenden Roststäben aus Holz Anden sich bei einigen indischen Absturzschwellen, so im Ganges und im Bari-Doab-Kanal. Nach Buckley haben sie sich dort indessen wenig bewährt.

Bei einem Wehr mit 2 Stufen wird zweckmäßig¹ der größte Teil des Gefälles in der oberen Stufe vereinigt. Der Körper der unteren Stufe bildet dann ein kräftiges Sturzbett, auf dem die Kraft des fallenden Wassers im wesentlichen verzehrt wird, während der zweite Absturz des Wassers von der unteren Wehrstufe nur eine geringe Höhe besitzt und ein verhältnismäßig schwaches Sturzbett erforderlich macht.

§ 10. Ausbildung der Überfälle bei festen Wehren. Die Art, in welcher das Wasser über einen Wehrkörper hinüberfließt, ist bei Wehren mit geneigten, gekrümmten, lotrechten oder stufenförmigen Abfallböden sehr verschieden. Da aber durch die Form der Überfälle die Angriffe des Wassers auf den Wehrkörper und das Sturzbett sehr wesentlich bedingt werden, ist es von Wichtigkeit, daß der Ingenieur sich ein klares Bild darüber macht, in welcher Weise sich bei einem Wehr bei den verschiedenen vorkommenden Wasserführungen die Überfälle ausbilden, um den Angriffen durch richtige Anlage der Wehrkörper und der Sturzbetten Rechnung tragen zu können. Dazu genügt es nicht, die Lage der sichtbaren Oberfläche des Wasserstrahles zu kennen. Vielmehr sollte die vollständige Form des Wasserstrahles und die Bewegung der einzelnen Wasserfäden möglichst genau bekannt sein. Im weiteren sollen daher die verschiedenen Arten der Überfälle bei den gebräuchlichsten Wehrformen beschrieben werden.

Die Ausbildung der Übertälle beim Abfluß von Wasser Uber Wehre von verschiedener Form ist in den Jahren 1886 bis 1895 in sehr eingehender Weise durch den französischen Ingenieur H. Bazin mit Unterstützung des französischen Ministeriums der öffentlichen Arbeiten untersucht worden, wobei sich Bazin auf die älteren Arbeiten von Boileau¹), Fteley und Stearns²) und Boussinesq³) stützen konnte. Bazin hat dabei der Einwirkung der Form des Strahles und der Druckverhältnisse unter dem Strahl auf den Überfallbeiwert ganz besondere Beachtung geschenkt. Das Ergebnis seiner Untersuchungen hat er zunächst in sechs Aufsätzen in einzelnen Jahrgängen der Annales des ponts et chaussées (1888—1898) niedergelegt und dann in einem besonderen Werk⁴) in übersichtlicher Weise zusammenfassend bearbeitet, das grundlegend für die Kenntnis der Überfälle geworden ist, und auf dessen Angaben sich auch die folgenden Angaben vielfach stützen.

Die Versuche Bazins wurden in einer großen unter dem Boden gelegenen Rinne bei Dijon ausgeführt, die aus dem Kanal von Burgund gespeist wurde. Bei der gewählten Anordnung der Rinne waren die Überfälle nur von oben, nicht aber im Querschnitt sichtbar, und es konnten daher die Vorgänge unterhalb der Oberfläche nicht unmittelbar beobachtet werden. Um die Überfälle auch im Querschnitt sichtbar und dadurch die Vorgänge im Innern des Wassers der Beobachtung zugänglich zu machen, wurden im Flußbaulaboratorium der Technischen Hochschule zu Karlsruhe Anordnungen getroffen, die es gestatten, die Form der Überfälle im Querschnitt durch Spiegelglaswände in genauer Weise zu beobachten, sowie die Bewegung der einzelnen Wasserfäden durch eingebraclite Farbstoffe, feste Beimengungen oder eingeblasene Luftbläschen kenntlich zu machen und ihre Richtung und Geschwindigkeit zu bestimmen.

!) Boileau, Traite de la mesure des eaux courantes, 1854.

²)    Transactions of the American Soc. of Civil Engineers, 1883.

³)    Comptes rendus de l’Academie des Sciences 1887.

⁴)    H. Bazin, Expériences nouvelles sur l’écoulement en déversoires. Paris 1898.

Dabei ist die Versuchsanlage³) so ausgebildet worden, daß es möglich ist, die Untersuchungen auch auf die Umbildung des Strahles nach dem Absturz auf die Sohle der Unterwasserrinne bis zu derjenigen Stelle auszudehnen, an welcher der ruhige Abfluß des Unterwassers beginnt. Gerade dieser Untersuchung wurde ein besonderer Wert beigemessen, weil von der Umbildung des Strahles im Unterwasser die Beanspruchungen des Sturzbettes hauptsächlich abhängen.

Da die Form der Überfälle bei festen Wehren am wesentlichsten durch die Gestalt der Abfallwand bedingt wird, soll die weitere Besprechung des Wasserabflusses Uber feste Wehre sich an die Gliederung der Wehre nach der Gestalt ihrer Abfall wand anschließen, und nach der Ausbildung der Überfälle bei

1.    Schuß wehren,

2.    Sturzwehren,

3.    Stufenwehren

¹

   Siehe die nähere Beschreibung der Überfälle in § 10.

²

   Der amerikanische Ingenieur Edward Wegmann empfiehlt in seinem Werke: »The design and construction of dams« S. 183, bei gewöhnlichen Verhältnissen b = 2p' zu setzen. In vielen Fällen genügt indessen dieser Wert nicht. In Englisch-Indien wird vielfach b p' bis 4 p' gewählt und noch eine Steinschüttung in einer Breite von 1,5 p' vorgelegt.

³

Eine Beschreibung dieser Anlagen findet sich in der Festschrift zur Feier des 52. Geburtstages Sr. Königlichen Hoheit des Großherzogs Friedrich II., herausgegeben von der Großh. Technischen Hochschule Fridericiana 1909 und in der Zeitschrift für Bauwesen 1910.

Die in den Textabbildungen und auf Tafel I eingezeichneten Strahlbilder wurden durchweg den Aufnahmen im Karlsruher Flußbaulaboratorium entnommen, nur zum Teil durch Versuche im Karlsruher Laboratorium ermittelt worden, da diese Versuche seither noch nicht abgeschlossen werden konnten. Sie wurden daher stellenweise durch die von Bazin gefundenen Werte ergänzt.

eingeteilt werden.

1, Der Wasserabflufs bei Schufswehren.

Ist der Abfallboden eines Wehres genügend flach geneigt und die Wehrkrone mit genügend abgerundeten Kanten versehen, so bleibt der über das Wehr fließende Wasserstrahl bei jeder Wasserführung mit dem Wehrkörper in Berührung. Sämtliche Wasserfäden besitzen dann eine mit der Abfall wand des Wehres im wesentlichen gleichlaufende Richtung. Der Strahl heißt in diesem Falle auf liegend, und das Wehr ist ein Schußwehr.

Der sich bei einem Schußwehr bildende aufliegende Strahl besitzt nicht allenthalben die gleiche Stärke. Infolge der mit der Fallhöhe zunehmenden Geschwindigkeit des Wassers nimmt vielmehr seine Stärke nach unten hin ab, wie Abb. 12 zeigt. Die Geschwindigkeit des Wassers an einem Punkte des Strahles ist dabei nahezu gleich derjenigen Geschwindigkeit, welche ein Wassertropfen erreichen würde, wenn er von der Spiegelhöhe des Oberwassers unter dem Einfluß der Schwerkraft frei lotrecht hinuntergefallen wäre.

Geht die Wehrkrone ohne Übergangsfläche scharfkantig in den Abschußboden über, so bleibt der Strahl namentlich bei großen Überfallhöhen nicht aufliegend, da die mit beträchtlicher Geschwindigkeit über die Wehrkrone hinfließenden Wasserfäden nicht plötzlich aus ihrer Richtung abgelenkt werden können. Der Strahl hebt sich vielmehr infolge seines Beharrungsvermögens vom Wehrkörper ab, um sich erst weiter unterhalb wieder auf den Abschußboden aufzulegen. In diesem Fall verliert das Wehr den Charakter eines reinen Schußwehres. Je flacher geneigt der Abfallboden ist, um so früher wird der Strahl bei einem Wehr mit scharfer Überfallkante unter dem Einfluß der Schwerkraft wieder das Wehr berühren. Der Raum zwischen dem oberen Teil des

Dagegen sind die mitgeteilten Überfallbeiwerte

Abschußbodens und dem Wasserstrahl ist dabei mit Luft oder ganz oder zum Teil mit einer Wasserwalze mit zur Wehrrichtung gleichlaufender Achse ausgefüllt. Legt sich der abgehobene Wasserstrahl, wie es bei Wehren mit steiler Abfall wand gewöhnlich der Fall ist, überhaupt nicht mehr auf den Wehrkörper auf, so befindet sich zwischen dem Wehrkörper und dem Strahl stets eine Wasserwalze, die auf dem Flußbett oder auf dem die Flußsohle schützenden Sturzbett aufruht und den Raum unter dem Strahl ganz oder teilweise ausfüllt. Das Wehr geht in diesem Fall in ein reines Sturzwehr Uber. Füllt dabei die Wasserwalze den Raum unter dem Strahl vollständig aus, so kann man bei oberflächlicher Betrachtung der Erscheinung leicht zu der Ansicht kommen, daß der Wasserstrahl sich nicht vom Wehrkörper trennt und nach unten an Stärke zunimmt. Bei genauerer Untersuchung zeigt sich indessen, daß auch in diesem Fall der eigentliche Strahl, der das Wasser ableitet, sieb vom Wehrkörper loslöst und nach unten hin schwächer wird, und daß die scheinbare Zunahme der Strahlstärke auf eine Wasserwalze zwischen dem Strahl und dem Wehrkörper zurückzuführen ist, die nach unten an Stärke erheblich zunimmt. Die Abb. 13, 14, 21 und 22 auf Taf. I zeigen dies bei Wehren mit lotrechter Abfallwand.

O.W.

B Unterwasser

yjalie

wm

Umbüdungsstreeke,

Abb. 12. Querschnitt durch ein Schußwehr. Aufliegender Strahl mit freiem Fuß.

Der sich bei den Schußwehren bildende aufliegende Strahl wird am Fuß des Wehres je nach der Ausbildung des unteren Teiles des Abschußbodens entweder plötzlich oder allmählich in die Richtung der Sohle der Unterwasserrinne bezw. des Sturzbettes abgelenkt, wobei sich die Geschwindigkeit des Wassers nur wenig verringert. Das Wasser schießt demnach am Fuß des Wehres mit einer Geschwindigkeit, die der beim freien Fall bei der nämlichen Fallhöhe erreichten nahezu gleichkommt, in die Unterwasserrinne hinein. Da diese Geschwindigkeit wesentlich größer ist, als diejenige, mit der das Unterwasser weiterhin unter der Einwirkung des Gefälles der Sohle und der Rauhigkeit des Bettes abfließt, ist die Höhe des Wasserstrahles dicht unterhalb des Wehres kleiner, als die gewöhnliche Tiefe des Unterwassers. Der Strahl behält, nachdem er in die wagerechte Richtung abgelenkt ist, unterhalb des Wehres seine Geschwindigkeit und Stärke gewöhnlich noch eine Strecke weit fast unverändert bei. Bleibt hierbei die tiefer als der gewöhnliche Unterwasserspiegel liegende Oberfläche des Strahles sichtbar, so besitzt der Strahl einen freien Fuß. In Abb. 12 reicht diese Strecke bis A. Stromabwärts von A aber findet unter dem Einfluß des Unterwassers und der auf dem Strahl sich bildenden Wasserwalze eine schnelle Abnahme der Geschwindigkeit auf diejenige des Unterwassers statt, wobei die Strahlstärke auf die Tiefe des Unterwassers anwächst.

Auf der Umbildungsstrecke A—B (Abb. 12) steigt die Oberfläche des Strahles zuweilen sehr erheblich an. Die mittlere Steigung der Oberfläche die Strahles auf dieser Strecke wurde in einigen Fällen zu 1:5 und mehr ermittelt. Das Wasser fließt demnach nach dem üblichen Sprachgebrauch auf dieser Strecke steil bergauf.

Die Oberfläche des Strahles selbst ist auf der Umbildungsstrecke indessen nicht sichtbar. Sie ist vielmehr durch eine Wasserwalze verdeckt, die von der Oberfläche des Strahles getragen wird. Das an der Oberfläche dieser flachen Walze stromaufwärts fließende Wasser wird durch das unter ihm stromabwärts durchschießende Wasser des eigentlichen Strahles, bevor es nach A gelangt, zum Stehen gebracht und

dann im unteren Teil der Walze stromabwärts mitgerissen, bis es unter dem Einfluß der Schwere, ehe es B erreicht, auf seiner geneigten Unterlage wiederum stromaufwärts zurückzufließen beginnt. Dabei tritt das Bild einer vom Strahl getragenen und von ihm in drehende Bewegung versetzten Wasserwalze auf, welche die Umbildungsstrecke des Strahles verdeckt. Über die Lage, die Länge und das Gefälle der Umbildungsstrecke bei verschiedenen Geschwindigkeiten des Strahles und bei verschiedenen Wassertiefen des Unterwassers und darüber, wie stark die Speisung der Walze vom Strahl her in einer bestimmten Zeit ist, liegen seither noch keine abgeschlossenen Beobachtungen vor¹), obschon die Art der Umbildung des Strahles wegen des Einflusses auf die zweckmäßige Form des Sturzbettes von praktischer Bedeutung ist.

Besonders deutlich tritt das stromaufwärts gerichtete Ende der Wasserwalze bei A in die Erscheinung, weil die Wasserwalze hier mit einem steilen Absturz endet, an dem das Wasser sich in wallender Bewegung befindet. Dieser Absturz wird Wassersprung genannt, weil die Oberfläche des Wassers hier mit einem plötzlichen Sprung stromabwärts ansteigt.

Der Wassersprung liegt bei sonst gleichen Verhältnissen um so weiter vom Wehrfuß entfernt, je größer die Menge und die Fallhöhe des abfließenden Wassers und je kleiner die Unterwassertiefe ist. Bei abnehmenden Wassermengen oder Fallhöhen oder bei zunehmender Unterwassertiefe rückt der Wassersprung daher immer näher an das Wehr heran. Berührt endlich das stromaufwärts gerichtete Ende der Wasserwalze die Oberfläche des auf dem Abschußboden herunterschießenden Wasserstrahles, so verschwindet der Wassersprung. Am Fuße des Überfalles wird dann nur noch ein schwaches Ansteigen des Wasserspiegels stromabwärts und eine stromaufwärts gerichtete Oberflächenströmung wahrgenommen, die auch in diesem Fall das Vorhandensein einer auf dem Strahl liegenden Wasserwalze anzeigen. (Abb. 13.) Der Fuß des fallenden Strahles ist durch die Wasserwalze verdeckt. Bei beträcht-

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Abb. 13.

Querschnitt durch ein Schußwehr. Aufliegender Strahl mit verdecktem Fuß.

i) Die im Flußbaulaboratorium zu Karlsruhe in Angriff genommenen Untersuchungen konnten noch nicht zum Abschluß gebracht werden, da sich für dieselben eine Verlängerung der Versuchsrinne als nötig herausstellte.

licher Unterwassertiefe, namentlich aber dann, wenn der Unterwasserspiegel über der Wehrkrone liegt, wenn demnach das Wehr als Grund wehr wirkt, kann das Gegengefälle unbedeutend werden und sich der Wahrnehmung fast ganz entziehen. Die Wasserwalze besitzt dann einen großen Querschnitt und dreht sich entsprechend langsam. Durch die stromaufwärts gerichtete Oberflächenströmung ist sie aber auch in diesem Fall leicht nachweisbar.

Liegt am Fuß eines Schußwehres ein unter die Sohle der Unterwasserrinne hinunterreichendes Sturzbecken (Wasserkissen), das die Aufgabe hat, den über das Wehr abschießenden Strahl vom Flußbett abzuheben und dadurch die Angriffe auf die Flußsohle unterhalb des Wehres zu verringern, so kann sich die Umbildung des Strahles zum gleichmäßigen Unterwasserstrom je nach der Querschnittsgestalt des Sturzbeckens und der Stärke, Geschwindigkeit und Richtung des abschießenden Strahles in verschiedener Weise vollziehen. Die auf der Umbildungsstrecke auftretende Erscheinung

W.

SS

Abb. 14. Querschnitt durch ein Schußwehr mit vertieftem Sturzhecken.

wird man aber auch hierbei unschwer klarlegen können, wenn man den Wasserquerschnitt in den eigentlichen, die Wasserfortleitung bewirkenden Strahl und in Wasserwalzen zerlegt, die bei dem Abflußvorgang nur eine untergeordnete Rolle spielen. Solche Wasserwalzen können bei vertieften Sturzbecken entweder nur Uber dem Strahl, oder nur unter dem Strahl oder endlich über und unter dem Strahl auftreten. Ein Beispiel der zuletzt genannten Art mit zwei Wasserwalzen Uber und einer Wasserwalze unter dem Strahl zeigt Abb. 14. Die Drehungsrichtung der Walzen ist in der Abbildung durch Pfeile angegeben. Diese Richtung läßt sich immer in einfacher Weise festlegen, da die Drehung der Walzen durch den an ihnen vorbeifließenden Strahl hervorgerufen wird, und die dem Strahl zugekehrte Seite der Walze sich daher im gleichen Sinn bewegen muß, wie der Strahl selbst.

Bei stärkerem Wasserabfluß kann bei dem in Abb. 14 dargestellten Schußwehr der Überfall sich auch noch verwickelter gestalten. Tritt zunächst die in Abb. 15a dargestellte Form des Überfalles auf, welche der in Abb. 14 gezeigten verwandt ist, insofern bei ihr drei ähnlich gelagerte Walzen vorhanden sind, so wird bald durch die Gewalt des in das Sturzbecken einschießenden Wassers die Wasserwalze Wj gänzlich fortgerissen. Der Strahl hebt sich gleichzeitig Uber der Walze W₂, die an Höhe stark zunimmt, hoch empor und zeigt einige Zeit hindurch die in Abb. 15 b dargestellte Form eines Wasserberges mit beiderseitigen steilen Begrenzungen. Dieser Wasserberg

überschlägt sich dann infolge der ständig zunehmenden Steilheit seiner dem Wehr zugekehrten Oberfläche stromaufwärts, wobei das in das vertiefte Sturzbecken fallende Wasser von neuem die auf dem Strahl liegende Wasserwalze W₁ bildet, während der Strahl wieder die gestreckte Form der Abb. 15a annimmt. Allmählich wird dann diese Walze wieder fortgerissen, und der Strahl bäumt sich erneut zu einem hohen Wasserberg empor. Der ganze Vorgang kann sich in regelmäßiger und schneller Folge wiederholen. Bei Versuchen an einem 18 cm hohen Modellwehr trat bei 10,5 cm Überfallhöhe und einer Unterwassertiefe von 14,5 cm der Wasserberg in Zwischenräumen von

9,5 Sekunden, bei einem Wehr von 22 cm Höhe aber in Zwischenräumen von 12 Sekunden auf. Bei nur wenig geänderter Höhenlage des Ober- oder Unterwasserspiegels wurde die wechselnde Gestalt des Überfallbildes dagegen nicht mehr beobachtet, indem der hohe Wasserberg nicht entstand. Die gleiche Erscheinung eines in regelmäßigen Zeitabschnitten sich ändernden Abflußvorganges wird auch bei einigen ausgeführten Wehren bei bestimmten Abflußmengen beobachtet.

Abb. 15 a. Überfall vor dem Auftreten des Wasserberges.

OM

UW

W,

w₂

‘1—uI ' /w *rvt£jp

Abb. 15 b. Überfall mit Wasserberg am Fuß des Wehres.

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uw

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KS'S'-?'^

Abb. 15. Ausbildung des Überfalles bei einem Schußwehr mit Sturzbecken.

Die verschiedenartige Ausbildung, welche die Überfälle bei nur unwesentlich geänderter Wasserführung zeigen können, und die verschiedene Größe der dabei auftretenden Angriffe zwingen zu großer Vorsicht bei der Ausbildung der Sturzbetten.

Die Modellversuche haben deutlich gezeigt, daß ein vertieftes Sturzbecken insofern günstig wirkt, als es die Entfernung zwischen dem Wehr und dem Ende der Rückbildungsstrecke abkürzt und den schnell fließenden Strahl vom Flußbett am Fuß des Wehres abhebt. Dadurch wird eine Einschränkung der Breite des Sturzbettes ermöglicht. Die Angriffe auf einzelne Teile des Sturzbettes können allerdings die bei einem ebenen Sturzbett auftretenden übertreffen.

Soll die Gewalt des über ein Schuß wehr abfließenden Wassers in dem vertieften Sturzbecken selbst vollständig gebrochen werden, was vielfach als der Zweck dieser Sturzbecken bezeichnet wird, so muß dasselbe eine viel größere Breite und Tiefe besitzen, als es bei dem in den Abb. 14 und 15 dargestellten Wehr der Fall ist. Auch empfiehlt es sich dazu das Sturzbett an der Unterwasserseite mit einer steilen Wand abzuschließen, an der sich die Gewalt des Wassers bricht.

Aus der Art des Wasserabflusses lassen sich Schlüsse auf die Angriffe ziehen, denen die Abfallwand und das Sturzbett eines Wehres von bestimmter Gestalt ausgesetzt sind.

Da bei den Schußwehren das Wasser den Abschußboden in seiner ganzen Ausdehnung überflutet, ist derselbe allenthalben der schleifenden Wirkung des Wassers und der von ihm mitgeführten festen Stoffe ausgesetzt. Sehr schwere Angriffe wirken indessen auf einen gradlinigen oder schwach gekrümmten Abschußboden meist auch dann nicht ein, wenn grobe Geschiebe, Eis oder Holz mit über das Wehr gerissen werden, insofern diese Körper nur unter spitzen Winkeln auf den Wehrkörper auftreffen, wobei sie keine erhebliche Stoßwirkung auf den Abschußboden auszuüben vermögen. Ist der untere Teil eines Abschußbodens zur Überleitung des Wassers in die Richtung der Unterwasserrinne scharf gekrümmt, so vermehrt sich hier die schleifende und stoßende Wirkung der vom Wasser mitgeführten festen Stoffe, so daß an diesen Stellen eine besonders widerstandsfähige Bekleidung des Wehrkörpers erforderlich wird. Eine solche kann auch in der Höhe des Unterwasserspiegels dann nötig werden, wenn die Umbildungs-Strecke des Strahles unmittelbar am Wehrfuß beginnt, d. h. dann, wenn der Fuß des Strahles verdeckt ist. In diesem Fall erreicht die stromaufwärts gerichtete Oberflächenströmung der auf dem Strahl liegenden Wasserwalze zuweilen eine solche Geschwindigkeit, daß schwimmende Gegenstände, wie Holzstämme oder Eisschollen, die infolge ihres Auftriebes in die Wasserwalze über dem Strahl gelangt sind, mit großer Gewalt stromaufwärts mitgerissen und durch den fallenden Strahl hindurch gegen den Wehrkörper angeschleudert werden. Diese Angriffe können auf die Abfallwand eines Wehres sehr nachteilig wirken, zumal derselbe Körper wiederholt in die Gegenströmung der Wasserwalze gelangen kann, so daß er hintereinander zahlreiche Stöße gegen den Abschußboden auszuüben vermag, bevor er endlich im Strahl bleibt und zum Abtreiben kommt. Die Zerstörung einzelner Holzwehre wird auf diese von Schwimmkörpern ausgeübten Stöße zurückgeführt *).

Die Wassermengen, die bei bestimmten Überfallshöhen über Schußwehre abfließen, sind von der Querschnittsgestalt der Wehre abhängig. Schon verhältnismäßig kleine Änderungen des Wehrquerschnittes — namentlich die Abrundung scharfer Kanten der Wehrkrone — können erhebliche Abweichungen in der Menge des bei gegebenen Überfallshöhen abfließenden Wassers bedingen. Die Schußwehre eignen sich daher solange wenig zur genauen Bestimmung der abfließenden Wassermengen aus den beobachteten Überfallshöhen, als nicht die gegenseitige Abhängigkeit der Abflußmengen und der Überfallshöhen für genau feststehende Wehrformen einwandsfrei festgelegt ist. Wird diese Abhängigkeit aber einmal in zuverlässiger Weise bestimmt sein, so werden gut abgerundete Schußwehre für die Wassermessung sogar gewiße Vorteile vor den jetzt gewöhnlich für diesen Zweck benutzten dünnwandigen Sturzwehren aufweisen, da die Sträklbildung bei ihnen eine einfachere und von weniger Zufälligkeiten abhängige ist. Es erklärt sich das daraus, daß bei den Schußwehren unter dem Strahl weder Luft, noch Wasser vorhanden ist und daß dadurch der Einfluß der Druck Verhältnisse unter dem Strahl, der bei den Sturzwehren einen bedeutenden Einfluß aut den Wasserabfluß ausübt, fortfällt.

Die Schußwehre kommen, wie die Sturzwehre, als Überfallwehre und als Grundwehre vor.

ł) S. Joseph P. Frizeil, Waterpower. S. 28.

Bei Überfallweliren ¹) von der Länge l (in m) wurde seither bei fehlender seitlicher Zusammenziehung des Strahles zur Bestimmung der Wassermenge Q (in cbm/Sek.) aus der Überfallhöhe h₀ (in m) sowohl bei Schußwehren als auch bei Sturzwehren gewöhnlich die Formel:

Gl. 1)

Q = | f< • l ■ ng [(K + Jhf - JiĄ

benutzt, in welcher g die Erdbeschleunigung (in m/Sek.²) und Jh das Maß derjenigen ideellen Hebung des wirksamen Oberwasserspiegels (in m) bedeutet, welche bei einem unendlich hoch gedachten Wehr und daher bei verschwindend kleiner Zuflußgeschwindigkeit die gleiche Vergrößerung der über die Wehrkrone abfließenden Wassermenge hervor-rufen würde, wie sie die Geschwindigkeit u des dem Wehr zuströmenden Oberwassers (in m/Sek.) bei einem Wehr von der endlichen Höhe p (in m) tatsächlich bewirkt. Dabei wird nach Bazin gesetzt:

Jh —

IL¹

, worin u

i{p + K)

ist,

wenn die Breite der Oberwasserrinne der Wehrlänge l entspricht.

Meistens wird in dieser Formel der Wert a — 1 eingeführt²), sodaß Jh der Geschwindigkeitshöhe des Oberwassers entspricht. Alsdann wird versucht, durch zweckmäßige Wahl des Bei wertes g ein brauchbares Ergebnis zu erzielen. Dabei wurde aber seither gewöhnlich dem Wert g für ein Schuß wehr von bestimmter Gestalt für alle vorkommenden Übertlutungshöhen in ganz unzulässiger Weise eine unveränderliche Größe gegeben, die je nach der Querschnittsgestalt des Wehres zu 0,6 bis 0,85 angenommen wurde.

Untersuchungen an Modellwehren haben gezeigt, daß es nicht möglich ist, in der angegebenen Weise zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, insofern der Beiwert g bei verschiedenen Überfallshöhen h₀ auch bei demselben Wehr erheblichen Änderungen unterliegt, die nicht lediglich durch die Zuflußgeschwindigkeit bedingt werden und auch durch die von Bazin vorgeschlagene Einführung des Wertes a nicht völlig beseitigt werden können. Ein wesentlich besseres Ergebnis läßt sich schon erzielen, wenn der Wert g als eine von der Überfallhöhe h₀ abhängige Veränderliche bestimmt wird, wie dies bei den später noch zu besprechenden scharfkantigen Sturzwehren üblich ist. Noch wesentlich besser mit den Beobachtungen übereinstimmende Ergebnisse können aber dadurch erreicht werden, daß an Stelle der unbequemen Eytelwein-Weisbachschen Gleichung 1 die wesentlich einfachere Dubuatsche Überfallgleichung:

Ol CO

Gl. 2)

o * i- y%g ■ K¹

benutzt wird. In dieser Gleichung muß dann der Beiwert g₀ auch den gesamten Einfluß der Zuflußgeschwindigkeit enthalten, was durch die Einführung des Wertes g₀ als eine nicht nur von der Überfallhöhe h₀, sondern auch von der Wehrhöhe p abhängige Veränderliche in sehr vollkommener Weise erreicht werden kann. Die Bestimmung des Wertes g₀ muß natürlich für jede Form des Wehrquerschnittes besonders erfolgen, was bei der Verwickeltheit des ganzen Abflußvorganges, die eine rein theoretische Behandlung ausschließt, nur auf dem Weg der Beobachtung in genügend zuverlässiger Weise geschehen kann.

Für einige Querschnittsformen von Schußwehren wurde durch Modellversuche die gegenseitige Abhängigkeit der Werte Q, h₀ und p im Karlsruher Flußbaulaboratorium in einer 500 mm breiten Versuchsrinne mit beiderseitigen Spiegelglaswandungen bestimmt¹), nachdem durch Vorversuche festgestellt war, daß die Reibung des überfließenden Wassers an den Glaswänden keinen merklichen Einfluß auf das Ergebnis hat²).

Um die Zulässigkeit der Übertragung der bei kleinen Wehrmodellen gewonnenen Ergebnisse auf größere Verhältnisse nachzuweisen, wurden ferner eingehende Untersuchungen darüber angestellt, ob für Wehre von verschiedener Größe mit Querschnitten von ähnlicher Gestalt das Gesetz Gültigkeit besitzt, daß für eine konstante Größe des Verhältnisses der Überflutungshöhe h₀ zu den Querschnittsabmessungen des Wehres, also

h

Zu

etwa für eine konstante Größe von ⁰ der Wert p₀ gleichfalls konstant ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß dieses Gesetz bei Schuß wehren mit einer sehr guten Annäherung zutrifft, wenn die Krümmungshalbmesser nicht allzu klein sind, diesem Zweck wurden alle Wehrquerschnitte in 2 bis 4 verschiedenen Größen untersucht. Dabei wurde eine so vollkommene Übereinstimmung der Werte p₀ für gleiche h

Werte von j* gefunden, daß die zeichnerisch aufgetragenen Punkte der Vergleichsmessungen für ähnliche Wehrformen fast genau auf der nämlichen Linie lagen. Die angestellten Untersuchungen berechtigen zu der Annahme, daß Versuche an Modellwehren in stark verkleinertem Maßstab zuverlässige Schlüsse auch auf wesentlich größere Verhältnisse zulassen und zweifellos einen wertvollen Anhalt für die Bestimmung der Größe der Werte p₀ auch bei großen Wehren liefern.

Das Ergebnis einiger im Karlsruher Laboratorium ausgeführter Untersuchungen an Schußwehren ist in den Abb. 16 und 17 auf S. 52 und 53 zusammengestellt worden.

Die in diesen Abbildungen aufgezeichneten p₀-Linien lassen erkennen, daß bei allen untersuchten Wehrquerschnitten bei kleinen Überflutungshöhen k₀ auch kleine Werte von u₀ auftreten, was sich aus den für diese kleinen Überflutungshöhen verhältnismäßig großen Breiten der Wehrkronen erklärt. Bei steigender Überflutungshöhe wächst der Beiwert p₀ bei allen untersuchten Wehrquerschnitten an. Der Größtwert von [x₀ liegt stets über 0,75 und erreicht oder übersteigt bei den Wehren mit gut abgerundeter Krone 0,85. Er kann sogar bis auf über 0,9 anwachsen.

Bei Überflutungshöhen kw welche größer als diejenigen sind, bei denen die Größtwerte von u₀ auftreten, stellenweise aber auch schon etwas unter dieser Grenze, zeigen die p₀-Werte infolge der beginnenden Loslösung des Strahles vom Abschußboden des Wehres eine etwas schwankende Größe, während für kleinere Überflutungshöhen stets sehr genau übereinstimmende Werte von p₀ beobachtet werden. In Abb. 16 sind diese Schwankungen in der Größe der Werte u₀ durch punktierte Aufzeichnung der p₀-Linien angedeutet.

Die Beobachtungen wurden nach den Angaben des Verfassers von den Assistenten, den Diplomingenieuren Flügel, Kramer und Riehm in sorgfältiger Weise ausgeführt. Die Modelle waren abgesehen von den aus Messingrohren gefertigten Kronen der Kreiszylinderwehre aus sauber gehobeltem Holz hergestellt. Bei rauher Oberfläche sind die ^g-Werte nur unwesentlich kleiner.

2) Sogar bei Zwischenteilung der Rinne durch drei Glaswände von rund 3 mm Stärke in vier schmale Rinnen von je nur etwa 123 mm Breite konnte ein Einfluß der Reibung des Wassers an den seitlichen Glaswänden auf die Größe des Überfallbeiwertes nicht festgestellt werden.

In den meisten Fällen wird es zweckmäßig sein, den Welirquerschnitt so zu gestalten, daß bei den größten vorkommenden Abflußmengen die Überflutungshöhe der Wehre möglichst klein ist, was einen möglichst großen Wert p₀ voraussetzt. Der Wehrquerschnitt sollte daher so ausgebildet werden, daß bei der größten vorkommenden Überflutungshöhe der Wert <i₀ seinen Höchstwert nahezu erreicht. Bei Wehren mit einer kreiszylinderförmigen Krone wird dies durch die richtige Wahl des Krümmungshalbmessers möglich sein. Je geringer die größte vorkommende Überflutungshöhe h₀ ist, desto kleiner ist auch der Halbmesser des Krümmungskreises zu wählen, damit die gestellte Forderung wirklich erfüllt wird. Je kleiner daher die Überflutungshöhe ist, desto spitzer wird der Querschnitt des Wehres ausgebildet werden müssen, eine Forderung, die auch den statischen Bedingungen des Wehrkörpers in richtiger Weise Rechnung trägt.

Sehr unzweckmäßig ist, wie ohne weiteres ersichtlich, die Ausbildung einer breiten ebenen Wehrkrone wie sie der Querschnitt V Abb. 16 des Drac-Wehres zeigt³). Bei größeren Überflutungshöhen hebt sich der Strahl über der breiten wagerechten Wehrkrone vom Wehrkörper ab, so daß der Raum unmittelbar über der Wehrkrone dem Wasserabfluß entzogen wird. Der Überfallbeiwert p₀ kann dabei nur klein sein und erreicht nach den angestellten Beobachtungen auch tatsächlich bei keiner Überflutungshöhe den Wert 0,79, so daß die Lage des gestauten Wasserspiegels bei Hochwasser eine unnötig hohe ist. Durch eine bessere Abrundung des Wehrkopfes hätten leicht wesentlich größere Werte für p₀ erzielt werden können, wie die p₀-Linie für den auf Abb. 16 dargestellten Wehrquerschnitt VI zeigt, bei dem — unter Beibehaltung der sonstigen Querschnittsform — der Wehrkopf kreiszylinderförmig ausgebildet wurde. Für Überflutungshöhen des Wehres, die zwischen 0,1 p und 0,5 p liegen, wächst infolge dieser Änderung des Wehrquerschnittes der Überfallbeiwert u₀ um 11 bis 20% an, was eine Verkleinerung der Überfallhöhe um rund 7 bis 11,5% bedingt. Bei einer größten Überflutungshöhe des Wehres von 5 m, die etwa dem Viertel der Höhe des Drac-Wehres und einem Wasserabfluß von 1260 cbm/Sek. entspricht, würde die Abrundung der Krone nach Querschnitt VI eine Senkung des Oberwasserspiegels von etwa 0,5 m veranlassen. Eine solche Senkung des gestauten Hochwasserspiegels kann unter Umständen von großem Wert sein. Mit ihr geht eine Verbilligung des Wehres wegen der Verkleinerung sowohl des Wehrquerschnittes, als auch der Wehroberfläche und eine Verringerung der Beanspruchung des Wehrkörpers durch den Wasserdruck Hand in Hand.

Die durch die Modellversuche gefundenen p₀-Linien zeigen, daß die Größe der Werte u₀ für gleiche Wehrhöhen mit abnehmender Größe des Krümmungshalbmessers für die gewöhnlich in Frage kommenden Überfallhöhen stark anwächst. Für die Wehrquerschnitte I, II und VI, die einen kreiszylinderförmigen Kopf besitzen, konnten die ermittelten p₀-Linien innerhalb bestimmter Grenzen mit genügender Genauigkeit durch lineare Gleichungen festgelegt werden.

Für die Wehrformen III, IV und V fallen die //₀-Linien, die einen stärker gekrümmten Verlauf zeigen, mit befriedigender Annäherung mit Parabellinien zusammen.

Die gefundenen Gleichungen für die in Abb. 16 dargestellten Wehrquerschnitte gehen mit den Grenzen, zwischen denen sie gelten, aus der Zusammenstellung auf

S. 53 hervor.

Abb. 16.

05

JUo =0.5

0.6

0.7

0.8

0.3

1.0

ho=io

05

JUo' 05

06

0.7

0.8

08

1.0

Ho. 10

JüfO.5

0.6

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08

0.3

1.0

05

y’

JUo=0.5

0.6

0.7    ,

0.8

08

1.0

ho; 1.0

05

)-

IYlfehr im Holyokefluß. (Textabb.5ł )

h».«

ho= 1.0

I Kreiszjlinderwehr.

0.5

^o=0.5

0.6

0.7

0.8

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1.0

ho.1.0

n KreiszylmderwehrmitVorbôden.

(Abb.12 Tâf-ffi)

T"

0.5

■fy

jUo-0.5

0.6

0.7

0.8

0.3

1.0

IftAVehr mit $=formigein Ouei’schn itt und vertieftem Sturzbeit. /

;■

Y. WebrimDracflußbei Grenoble./ (Textabb77)    /

YftWehr imDracflußbei Grenoble mi t ab geändertem Kopf.

2    _ 3

Zusammenstellung der //o-Werte in der Formel: Q = — /ro • l • V 2 g• 7<o- für Schußwehre verschiedener Querschnitts-

anordnung. Die eingeschriebenen Zahlen bedeuten die Höhen der größten untersuchten Wehrmodelle in mm. Die po-Lhuen wurden außerdem für Wehre in halber bzw. viertel Größe bestimmt.

Gleichungen der ^-Linien für die in Abb. 16 dargestellten Wehrquerschnitte.

No.

Bezeichnung des Wehres

Gleichung der ,u₀-Linie

Gültig für Werte h0 von bis

Kreiszylinderwehr

fi₀ = 0,55 + 0,22 •

0,1 p 0,8 p

II Kreiszylinderwehr mit Yorböden

p₀ = 0,55 -+- 0,24 •

0,1*    1,0 p

III S-förmiges Wehr mit Sturzbecken

IY Holyoke-Wehr.

p₀ = 0,87 — 0,5 10,88 —    ²

Po = 0,90 —

0,1 p 0,8 p

0,1 p 0,6 p

Y Drac-Wehr

p₀ = 0,79 -0,6 (o, 74 — Ai-)²

0,1 p 0,9 p

VI Drac-Wehr mit zylinderförmigem Kopf

1uo

hn

= 0,59 -f- 0,64 •

P

0,1 p 0,4 p

Bei der Benutzung der Werte dieser Zusammenstellung ist zu beachten, daß die Werte p₀ nur für die Dubuatsche Gleichung (Gl. 2) gelten, und daß die Gleichungen für die Werte f.i₀ außerhalb der angegebenen Grenzen der Überfallhöhen keine Gültigkeit besitzen. Sollen ausnahmsweise für größere Überflutungshöhen die Werte von p₀ bestimmt werden, so sind dieselben unmittelbar den in Abb. 16 aufgetragenen ^-Linien zu entnehmen, soweit diese Linien hierzu ausreichen.

Außer den in Abb. 16 zusammengestellten Wehren ist im Karlsruher Laboratorium noch ein Schuß wehr der in Abb. 17 dargestellten Querschnittsform für verschiedene Wehrhöhen p und zwar für p = r, 2 r, 4 r, 6 r, 8 r, 10 r, 12 r und 24 r untersucht worden.

h,=6.0r

r'

Querschniltsgestalt

des

h,*,0r z

Wehres

4-4fftr

(u? Werte

für das Wehr mit kreiszylinderförmiger Krone nach der Gleichung:

(11- 0312 Ao, 30- 0,01 (5- 4sf⁺0,0 9

«A

#/

hs3,0r

ł/

Hiehrhöhe p

hjZftr ;

hflflr z.

,=rr

0bete

'S/////////.

h/opr ELl (U;OJSO

0,60

0,70

hr Überfallhöhe    =

p -- Wehr höhe r= Radius derKronez

.ii 1 —

0,80

OßQ

Abb. 17. Schußvrehr mit kreiszylinderförmiger Krone. fio-Linien für verschiedene Wehrhöhen.

Die für verschiedene Werte - durch Beobachtung erhaltenen ^-Linien decken

r

sich fast vollständig mit den in der Abb. 17 rechts zusammengestellten ^-Linien, die abgeleitet wurden aus der Formel:

0,312 +]/ 0,30 — 0,0115 —    V 0,09 A

in der das letzte Glied die von der Wehrhöhe abhängigen Zuflußgeschwindigkeit des Oberwassers berücksichtigt (s. S. 57 und 58). Die Formel ist so aufgestellt, daß in ihr die Werte r und p nur in ihrem Verhältnis zu h₀ Vorkommen. Sie ist auf Grund der auf S. 50 gemachten Mitteilungen für Schußwehre mit kreiszylinderförmiger Krone von beliebiger Größe mit guter Annäherung verwendbar, solange    0,02 m und

20 • r p + 3 • r

liehen Wehrformen, z. B. für die verwandten Wehrquerschnitte I, IV und VI der Abb. 16, wenn bei diesen p = r bezw. 4 r und 6 r gesetzt wird, da der Überfallbeiwert bei Schußwehren mit abgerundeter Krone durch die Neigung der Stauwand und des Abschußbodens nur wenig beeinflußt wird. Die Formel ist jedenfalls geeignet, die seither bestehende Unsicherheit Uber die bei Schußwehren zu verwendenden Überfallbeiwerte zu beseitigen und genügt allen praktischen Bedürfnissen. Bei der Verwendung von Schuß wehren, welche eine von der in Abb. 17 dargestellten abweichende Querschnittsgestalt besitzen, zu genauen Wassermessungen ist indessen eine jedesmalige sorgfältige Bestimmung der ,«₀-Werte unter Berücksichtigung der Querschnittsgestalt des Wehres erforderlich, wobei sich kleine Abweichungen gegenüber den aus obiger Formel abgeleiteten Werten ergeben können.

Da es im allgemeinen erwünscht sein wird, daß die Überfallhöhe bei dem größten Wasserabfluß möglichst niedrig ist, sollte der Krümmungshalbmesser so gewählt werden, daß bei Hochwasser g₀ seinen Höchstwert nahezu erreicht. Dies ist etwa der Fall, wenn:

20 • r p + 3 r

Bei Grund wehren wird zur Bestimmung der überfließenden Wassermenge Q in cbm/Sek. gewöhnlich die Formel:

Gl. 3)

benutzt, in der die einzelnen Buchstaben die gleiche Bedeutung haben, wie bei der Gleichung 1 für die Überfallwehre auf S. 49. Der Wert & bedeutet die Stauhöhe, d. h. den Höhenunterschied zwischen dem Oberwasser und dem Unterwasser des Wehres in m (Abb. 21 S. 68). Die Werte z/ä, welche in der auf Seite 49 besprochenen Weise die Zuflußgeschwindigkeit des Oberwassers berücksichtigen, dürfen in dieser Gleichung für Grundwehre nicht vernachlässigt werden, weil die Zuflußgeschwindigkeiten bei den meist nur niedrigen Grundwehren gewöhnlich erheblich sind und die Größe des Wertes Q stark beeinflussen können. Bei mäßigen Geschwindigkeiten des zufließenden Wassers kann allerdings der kleine Wert Æ¹ fortgelassen werden, wodurch die Gleichung die einfachere Form:

h₀ Sr 6-

Gl. 4)

annimmt.

!lo =

j ist. Sie gilt zugleich näherungsweise auch für alle nahezu ähn-

Q = l-V 2g-

13

Q = l-

o max

• Px (z -f- z/ h)²— z/h¹ \ -j- p₂ (K — %■) VA -f- z/Ä j

V2g (z + Jh) ■ ||-Px ■ (z Ą-Jh) + p₂ (h₀ — z)j

Die Berechnung des überfließenden Wassers erfolgt bei dieser Formel getrennt für die beiden Teile des Überfalls über und unter der Höhe des Unterwasserspiegels, wobei für den oberen Teil des Strahles über der Unterwasserhöhe der Beiwert pu für den unteren Teil des Strahles unter der Unterwasserhöhe aber der Beiwert p₂ gewählt ist.

Die Bestimmung der Größe der Werte ^ und p₂ in den Gleichungen 3 bezw. 4 ist schwierig. Tolkmitt gibt diese Werte folgendermaßen an⁴):

1.    Bei gut abgerundeten Grundwehren:

l_ii = 0,8 bis 0,85, im Mittel 0,83, p₂ = etwa 0,67.

2.    Bei einem breiten Sturzwehr von rechteckigem Querschnitt mit scharfen Kanten:

t-h = 0,83, ^ = 0,62.

3.    Bei einer Grundschwelle mit Griesständern oder Setzpfosten:

f.ii = ju₂ = 0,6 bis 0,65.

4.    Bei einem Grundablaß, der bis zur Sohle des Wasserlaufes hinabreicht:

/.ii = ji<2 = 0,75 bis 0,85.

Bornemann setzte auf Grund von Versuchen⁵):

£ + 0,1845^- * 1    h₀

= u₂ = u = 0,702 —

Alle diese Werte bedürfen aber noch einer genauen Nachprüfung für Wehre verschiedener Querschnittsform, wobei es zweckmäßig sein wird, nur einen einzigen Wert von ft einzuführen, wie es Bornemann getan hat, und in diesen Wert den Einfluß der Zuflußgeschwindigkeit aufzunehmen. Steht der Unterwasserspiegel nur wenig über der Wehrkrone, so können jedenfalls auch die Formeln für das Überfallwehr mit genügender Genauigkeit bei Grund wehren Verwendung finden.

0,2226]/-

2, Der Wasserabflufs bei Sturzwehren. (Hierzu Tafel I.)

Bei den Sturzwehren, die eine lotrechte oder doch eine steile Abfallwand besitzen, können die Überfälle je nach den Einflüssen, unter denen sich die Strahlbildung vollzieht, eine sehr verschiedene Gestalt zeigen.

Die entstehenden Überfälle lassen sich zunächst nach den auftretenden Strahlformen in die folgenden drei Gruppen zusammenfassen:

a)    Überfälle mit freiem Strahl,

b)    Überfälle mit gewelltem Strahl,

c)    Überfälle mit angeschmiegtem Strahl,

je nachdem der Strahl:

a)    ohne Berührung mit der Abfallwand frei zum Sturzbett hinunterstürzt,

b)    ohne steilen Absturz mit wellenförmiger Oberfläche in das Unterwasser über

geht oder

c) sich nach vorübergehender Trennung vom Wehrkörper wieder an diesen

anschmiegt.

a) Überfälle mit freiem Strahl.

Der freie Strahl ist die bei Sturzwehren am häufigsten auftretende Strahlform. Bei ihm ist der zwischen dem Wehrkörper und dem Strahl vorhandene Baum in seinem unteren Teil stets mit Wasser gefüllt. Der obere Teil enthält entweder Luft oder gleichfalls Wasser. Ist Luft unter dem Strahl vorhanden, so kann dieselbe die gleiche, eine kleinere oder eine höhere Spannung besitzen, als die Außenluft.

Erste

Dabei entstehen vier wesentlich von einander verschiedene Strahlarten und zwar:

a) der gelüftete Strahl, hei dem die eingeschlossene Luft die Spannung der Außenluft besitzt,

ß) der gesenkte Strahl, bei dem die Spannung der eingeschlossenen Luft kleiner als diejenige der Außenluft ist,

y) der gehobene Strahl, bei dem die Spannung der eingeschlossenen Luft größer als diejenige der Außenluft ist,

d) der wassergefüllte Strahl, der keine Luft sondern nur Wasser einschließt.

Bei diesen verschiedenen Ausbildungsmöglichkeiten des freien Strahles entsteht außer der Wasserwalze, die zwischen der Abfall wand des Wehres und dem Strahl vorhanden ist, noch eine zweite Wasserwalze, die in der Unterwasserrinne auf dem Fuß des Strahles liegt. Als Kennzeichen des freien Strahles kann es daher betrachtet werden, daß der Strahl die Abfall wand des Wehres nicht berührt, und daß 2 Wasserwalzen auftreten, von denen die eine unter dem Strahl liegt und bis zur Sohle der Unterwasserrinne hinunterreicht, während die andere sich auf dem Strahl bildet. In ganz seltenen Ausnahmefällen kann allerdings die Walze auf dem Strahl fehlen, wenn die Unterwasserrinne ein ungewöhnlich starkes Gefälle besitzt, wobei kein Wassersprung entsteht.

Der freie Strahl zeigt bei den 4 genannten Ausbildungsmöglichkeiten wesentlich verschiedene Eigenschaften, die in besonderem Hinblick auf dünnwandige, lotrechte Wehre mit scharfer Überfallkante besprochen werden sollen.

a) Der gelüftete Strahl (nappe libre)¹) entsteht, wenn der Luftzutritt zu dem Raum zwischen Wehr und Strahl unbehindert ist. Er ist als die Grundform des Überfalles bei einem Sturzwehr zu betrachten. Die Verbindung der Außenluft mit der Luft unter dem Strahl findet entweder an den Enden des Wehres von den Seiten her oder auch wohl durch den Strahl selbst hindurch statt, wenn derselbe infolge kleiner Unregelmäßigkeiten der Überfallkante oder infolge anderer Störungen stellenweise aufreißt. Zur Erhaltung eines gelüfteten Strahles ist eine dauernde freie Verbindung der Außenluft mit dem Raum unter dem Strahl erforderlich, weil der fallende Strahl aus dem unter ihm liegenden Raum beständig Luft herausreißt, die ersetzt werden muß, wenn nicht eine Verdünnung der Luft eintreten soll, welche die Form des Strahlbildes und damit auch den ganzen Abfluß Vorgang ändern würde. Das Fortreißen von Luft aus dem Raum unter dem Strahl erfolgt an derjenigen Linie, in der die Unterfläche des fallenden Strahles die Oberfläche der Wasser walze unter dem Strahl berührt. An dieser Schnittlinie werden unausgesetzt kleine Luftblasen in die Berührungsfläche zwischen Strahl und Wasserwalze hineingerissen, die zum Teil in die Wasserwalze gelangen und aus dieser wieder in den lufterfüllten Raum unter dem Strahl aufsteigen, zum Teil aber infolge des Auftriebes in das untere Strahlende eindringen, aus dem sie in die freie Außenluft entweichen.

Die Querschnittsgestalt des gelüfteten Strahles ist — wie diejenige aller bei Überfällen entstehenden Strahlbilder — streng genommen abhängig von der Menge des in der Zeiteinheit über ein Wehrstück von bestimmter Länge fließenden Wassers, von der Gestalt des Wehres, sowie den Zu- und Ableitungsrinnen, von der Rauhigkeit der Wehroberfläche, von den Eigenschaften des Wassers (Wärme, Verunreinigungen usw.) und von der Größe des herrschenden Luftdruckes. Von diesen verschiedenen Einflüssen sind indessen

Die eingeklammerten Bezeichnungen sind die von Bazin gewählten.

nur die beiden erstgenannten von bestimmendem Einfluß auf das Strahlbild, während die übrigen jedenfalls nur ausnahmsweise wahrnehmbar auf die Gestalt des Überfalles ein wirken.

Bei einer gegebenen Wehranlage wird bei einer Abflußmenge von bestimmter Größe daher — abgesehen von seltenen Ausnahmen (s. S. 47 u. 70) — stets das gleiche Strahlbild entstehen, sofern keine Änderungen am Wehr oder bei den Zu- und Ableitungsrinnen des Wassers Vorkommen. Bei Änderungen in der Größe der ein Wehr überflutenden Wassermengen, wie sie bei natürlichen Wasserläufen fast beständig auftreten, ändert sich indessen das Bild des Überfalles, wobei auch ein Übergang von der einen Strahlart in eine andere Vorkommen kann. Aber auch wenn eine Änderung der Strahlart nicht eintritt, kann bei erheblichen Änderungen im Wasserabfluß ein wesentlich anderes Strahlbild entstehen, wie die Abbildungen 5 und 10, sowie 17 und 18 auf Tafel I erkennen lassen.

Von den verschiedenen Strahlarten, die sich bei dünnwandigen lotrechten Wehren mit scharfer Überfallkante ausbilden können, ist der gelüftete freie Strahl am wenigsten veränderlich und am sorgfältigsten untersucht, sodaß diese Strahlform gewöhnlich zur Wassermessung verwendet wird. Die Querschnittsform des überfallenden Strahles ist bei diesen Wehren oberhalb des Einflußgebietes des Unterwassers bei verschiedenen Wasserführungen Q nahezu ähnlich, indem alle Abmessungen des Strahlquerschnittes sich etwa proportional zu dem Wert Q³ ändern.

Streng genommen ist allerdings für eine völlige Ähnlichkeit des Strahlbildes Voraussetzung, daß die Wehrhöhe p sich im gleichen Verhältnis mit der Überfallhöhe h₀ ändert, da bei ungeänderter Wehrhöhe der Einfluß der Zuflußgeschwindigkeit des Oberwassers mit der Überfallhöhe steigt, was in einer etwas gestreckteren, flacheren Lage des Strahles in die Erscheinung tritt. Bei Wehren von beträchtlicher Höhe entzieht sich allerdings dieser Einfluß bei nicht allzugroßen Abflußmengen fast vollständig der Wahrnehmung. Bei Benutzung dieser Wehre als Messwehre darf indessen der Einfluß der Wehrhöhe auf die überfließende Wassermenge nicht unberücksichtigt bleiben, wenn es sich um eine genaue Bestimmung der überfallenden Wassermengen handelt, weil die Wehrhöhen p> nicht so groß gewählt werden können, daß ihr Einfluß ganz vernachlässigt werden darf.

Auch zur Bestimmung der Wassermengen Q bei Sturzwehren wurde seither gewöhnlich die auf Seite 49 angegebene Gleichung 1:

CM |CC

CO

verwendet, in der sowohl der Wert Jh, als streng genommen auch der Wert ft von der Überfallhöhe h₀ und der Wehrhöhe p abhängig sind.

Wird in dieser Gleichung für Q der Wert z//^ in der bei Besprechung der Schußwehre angegebenen Weise ausgedrUckt, so kann dieselbe durch Reihenentwicklung unter Vernachlässigung der kleinen Glieder höherer Ordnung nach Bazins Vorschlag in die wesentlich bequemere Form:

Gl. 5)

hl'{1+k(^+r)}'l'y29'koi

umgestaltet werden.

Obschon Bazin festgestellt hat, daß der Wert von k in Gl. 5 in Wirklichkeit nicht konstant ist, führte er, um eine möglichst einfache Formel zu erhalten, den auch von anderen Forschern übernommenen unveränderlichen Mittelwert: k = 0,55 ein, wodurch diese Gleichung übergeht in:

Gl. 6.

In dieser Gleichung ermittelte Bazin für ein Wehr von 2 m Breite ohne seitliche Zusammenziehung des Strahles und für Überfallhöhen zwischen h₀ = 0,1 und h₀ = 0,6 m :

f.L

= 0,6075 +

h₀

wobei h₀ in Metermaß als Zahlenwert eingeführt werden muß¹).

Frese änderte auf Grund eigener Versuche und vorliegender Beobachtungen diesen

Wert um in:

p = 0,615 -f-

0,0021

h₀

Die Formel von Bazin wurde seither vielfach zur Bestimmung von Wassermengen aus der Überfallhöhe benutzt. Sie liefert aber wesentlich zu große Werte, was schon von Hansen²) für ein 0,5 m hohes Wehr festgestellt wurde. Wie weit die seitherigen Beobachtungen, namentlich bei den wichtigen kleinen Überfallhöhen auseinandergehen, zeigt Abb. 18 a, in der die verschiedenen ^-Linien für das scharfkantige Wehr von 0,5 m Höhe — auf die Dubuatsche Gleichung 2 (S. 49) umgerechnet — zusammengestellt worden sind.

Die im Karlsruher Laboratorium für verschiedene Wehrhöhen durchgeführten mehrjährigen Versuche haben gezeigt, daß der Aufbau der seither verwandten Formeln

—    namentlich wegen der Art der Einführung des Einflusses der Zuflußgeschwindigkeit

—    die Bestimmung zuverlässiger /«-Werte sehr erschwert, daß es dagegen, wie bei den Schuß wehren, möglich ist, bei Verwendung der einfachen Dubuatschen Gleichung den Wert p₀ so zu bestimmen, daß er auch den Einfluß der Zuflußgeschwindigkeit sehr genau berücksichtigt. Bei den scharfkantigen Überfallwehren mit gelüftetem Strahl ergibt sich für den Einfluß der Zuflußgeschwindigkeit das einfache Zusatzglied:

0,08 h

p ‘

das um den Wert der Kontraktionswirkung von 11^ (s. S. 61) kleiner ist, als das für Schußwehre mit kreiszylinderförmiger Krone ermittelte Zusatzglied (s. S. 54).

Anstelle des recht unbequemen Bazinschen Wertes für p₀ in Gleichung 2:

0,0045] r

K J ‘ L

ia0 -

|o,6075 -f

0,55

\p + h₀) J

ergaben die Karlsruher Untersuchungen den Wert:

p₀ = 0,605 4

3+°’⁰⁸7

1050 h₀ —

in den h₀ und p als Zahlenwerte in Metermaß einzusetzen sind.

Bazin benennt im Gegensatz zu der in Deutschland gebräuchlichen Bezeichnung den Wert |- • p der Gleichungen 1 bis 6 mit p. Die von Bazin angegebenen Werte von p mußten daher mit -| multipliziert werden, um die für diese Gleichungen brauchbaren Werte zu erhalten.

²) Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure Bd. 36. S. 1057. s. auch 0. G. Aichel, Experimentelle Untersuchungen über den Abfluß des lVassers bei vollkommenen Überfallwehren verschiedener Grundrißanordnung. München u. Leipzig 1907.

In diesem Wert legen die beiden ersten Glieder die p₀-Linie für ein unendlich hochgedachtes Wehr fest, bei dem der Einfluß der Zuflußgeschwindigkeit verschwindet. Aus dieser Linie kann die jtt₀-Linie für ein Wehr von der beliebigen endlichen Höhe p durch einfaches Zufügen des sehr bequem zu berechnenden letzten Gliedes abgeleitet werden. Mit Hilfe der in Abb. 18b punktiert aufgetragenen gleichlaufenden Hyperbeln

h

für konstante Werte von lassen sich die q₀-Linien für beliebige Wehrhöhen auch zeichnerisch bequem bestimmen.

-Ś

\%

%N

V-

•9

—r~

o⁵¹'

-S

T~

(U--0.60

0,61

0,62

0,63

0,6*

0,65

0,66

0,67

0,68

0,69

0/0

Abb. 18 a. Vergleichende Auftragung der uo-Linien für ein 0,5 m hohes Wehr.

h.-Oßm

hjOjSm

hjO/m

ho°0j6m

kfOßrn

k,--Q4m

he’Oßm

hc=0/m

’m

(U-0,60

T^eorMeünieWi^bt i*._ kLooj_

k=Oßrp

X\

Ps

^K\\\\\NX\\\\'

X......L

.......N

V-

hśOJSm

%

Vo

T“

N"---

!%

h,-0,7m

hc-0,6m

b,

Xi

AI

\ LA"

\/%................¹ %..........t

h,=0,5m

ho=0,3m

h₀=o,im

/:

...../.....

/

0J61

0,62

0,63

Q64

0,65

0,66

0,67

0,68

0,63

0,70

Abi). 18b. jUo-Linien für verschiedene Wehrhöhen.

Abb. 18a und b. Auftragung der Linien der Überfallbeiwerte ,t«> für scharfkantige Wehre mit lotrechter_ Stauwand bei gelüftetem Strahl mit freiem Fuß und fehlender Seitenzusammenziehung. Ordinaten: Überfallhöhen ho in i/io der wirklichen Größe.

Abszissen: Werte von uo-

Die durch die neue Gleichung dargestellte Linienschaar ist für eine größere Anzahl verschiedener Wehrhöhen in Abb. 18b dargestellt. Diese Linien sind nur für Wehrhöhen aufwärts bis zu 0,5 m und für Überfallhöhen bis etwa 0,18 m durch Versuche festgelegt¹). Für größere Wehr- und Überfallhöhen mußte eine Ergänzung unter Verwendung des auf S. 50 erwähnten Ähnlichkeitsgesetzes erfolgen, das bei den scharfkantigen Wehren allerdings durch den Einfluß der Wehrschneide eine Einschränkung erleidet, die aber nur bei den der unmittelbaren Beobachtung zugänglichen kleinen Überfallhöhen erheblich ist. Diese Einschränkung zeigt sich in Abb. 18b darin, daß die gestrichelten, für konstante Werte vom h₀ : p geltenden Linien nicht, wie es bei strenger Geltung des Ähnlichkeitsgesetzes der Fall sein müßte, lotrechte Linien, sondern mit der ^₀-Linie für das unendlich hohe Wehr gleichlaufende Hyperbeln sind.

Die /<₀-Werte der neuen Gleichung gelten für alle Überflutungshöhen, bei denen sich der gelüftete Strahl mit freiem Fuß in einwandsfreier Weise entwickeln kann, d. h. beginnend mit h₀ — 0,01 bis 0,02 m aufwärts bis zu h₀ — 0,8 p, mit Annäherung auch noch bis zu 1,0 p, sowie für alle Wehrhöhen p über 0,1 m.

A'

B‘

r D‘

i--K

Abb. 19. Querschnitt durch einen gelüfteten Strahl.

so

Die Querschnittsform des oberen Teiles eines gelüfteten Strahles bei einem scharfkantigen Wehr ist in Abb. 19 dargestellt. Wie aus dieser Abbildung zu ersehen ist, beginnt die Senkung des Oberwasserspiegels bereits erheblich stromaufwärts vom Wehr. An dem Punkt, der um das Zweifache der Überfallhöhe h₀ oberhalb des Wehres liegt, übersteigt die Senkung AA' bei nicht zu geringer Wehrhöhe schon den V ert 0,01 • h₀. In einer Entfernung h₀ stromaufwärts der Wehrkante ist die Senkung BB auf rund 0,04 • h₀ angewachsen, und lotrecht über der Wehrkante beträgt sie bereits 0,15 • h₀, daß der Strahl über der Wehrscheide E nur die Stärke £J£ = 0,85 ■ h₀ besitzt.

i) Die Aufnahmen wurden hauptsächlich von dem Assistenten Diplomingenieur Ivramer ausgefuhrt, der mit großer Zuverlässigkeit und Genauigkeit beobachtet. Sie erfolgten bei einer Wasserwärme von 18 bis 20° C.

daß seihst eine Abkühlung des Wassers durch Eis auf Was die Genauigkeit der Überein-

Durcli Vergleichsversuche wurde indessen festgestellt,

7° G keinen wahrnehmbaren Einfluß auf die Größe der    erte ausübte.

der Gleichung berechneten Werten anbelangt, so wurden in den ersten

denen nur 15

Stimmung der Beobachtungswerte mit den

Monaten des Jahres 1912 noch einmal 170 Beobachtungen mit größter Sorgfalt ausgefuhrt, eine Abweichung von mehr als 0,005 gegenüber dem Gleichungswert aufwiesen, während der mittlere Fehler

nach der Methode der kleinsten Quadrate zu 0,002o

aus

von

der Beobachtungswerte gegenüber den Gleichungswerten berechnet wurde. Diese Abweichungen sind äußerst gering und haben keinerlei praktische Bedeutung.

Die Senkung der Wasseroberfläche nimmt dann rasch zu und erreicht bereits in einer Entfernung EK =1,38 h₀ stromabwärts von der Überfallkante den Wert h₀, so daß hier die Strahloberfläche in der Höhe der Wehrkante liegt.

Die Unterfläche des freien Strahles, deren Gestalt sich mit geeigneten Meßgeräten gleichfalls an Modellwehren mit großer Schärfe bestimmen läßt, steigt von der Überfallkante aus — infolge der Ablenkung durch die Stauwand des Wehres — zunächst nach oben an. Sie erreicht ihre höchste Lage etwa in einer Entfernung von 0,25 • h₀ stromabwärts von der Überfallkante im Punkt F, der etwa um 0,11 • h₀ über der Wehroberkante liegt. Die lotrecht gemessene Stärke des Strahles DF beträgt an dieser Stelle nur etwa

Im Punkt G, d. h. in einer Entfernung EG = 0,7 • h₀ stromabwärts der Überfall-

• h

g

kante E hat sich die Unterfläche des Strahles wieder zur Höhe der Wehrkrone gesenkt. Den weiteren, etwa einer Parabellinie folgenden Verlauf des Strahles zeigen die Abb. 5 und 10 auf Taf. I.

Von besonderer Wichtigkeit ist die Kenntnis der Werte CC = c und FF' = f, insofern die Größe der Überfallbeiwerte /.i mit zunehmender Spiegelsenkung des Oberwassers c und mit abnehmender Hebung über die Wehrscheide f zunimmt. Bei scharfkantigen Wehren mit lotrechter Stau wand schwanken bei einem gelüfteten Strahl die Werte c und f bei gegebener Überfallhöhe h₀ nur in engen Grenzen und zwar nur infolge der verschiedenen Zuflußgeschwindigkeiten des Oberwassers, wie sie bei verschiedenen Wehrhöhen auftreten. Beide Werte, namentlich aber der Wert von c, nehmen bei abnehmender Wehrhöhe ab. So wurde bei ungeänderter Wasserführung bei Abnahme der Wehrhöhe eine Verminderung des Wertes c von 0,15 • h₀ auf 0,13 • h₀ und darunter beobachtet.

Wesentliche Änderungen der Werte c und f treten auf, wenn die dem Oberwasser zugekehrte Wehrseite aus der lotrechten in eine geneigte Lage übergeht. Bazin hat darüber das folgende festgestellt. Ist die Wehrwand bei sonst ungeänderten Verhältnissen unter dem Winkel a zur Wagerechten stromabwärts geneigt, so nimmt bei hohen Wehren bei mäßiger Überfallhöhe für Neigungswinkel zwischen 90° und 45° gegen die Wagerechte der Wert c etwa nach der Formel: c = (0,15 + 0,06 • ctga) • h₀ zu, während der Wert f nach der Formel: f= (0,112 — 0,07 • ctg«) • h₀ abnimmt. Der für das lotrechte Wehr geltende Wert a vergrößert sich dabei auf den Wert der aus der Formel:

(.i = (1 + 0,11 • ctga) • (x

mit guter Annäherung entnommen werden kann.

Seinen größten Wert erreicht u' bei einer Neigung der Stauwand unter 1: 2 (a = 26¹/₂°) mit 1,12 • /.i, während bei noch flacherer Neigung der Wert von wieder abnimmt.

Wird a größer als 90°, hängt demnach die Stau wand stromaufwärts über, so wird u' kleiner als u.

Bei Wehren mit abgerundeter Überfallkante übt ein geneigter Vorboden keinen erheblichen Einfluß auf die Größe des Wertes {.i aus.

Die Ausbildung der stromabwärts gekehrten Seite des Wehres ist ohne Einfluß auf die Form des oberen Teiles des freien Strahles, solange der Strahl die Abfallwand des Wehres nicht berührt. Bei wagerechter oberer Begrenzung des Wehres, wie sie bei Bretter- und Balkenwehren häufig vorkommt, kann der Strahl erst dann die

h

Wehrkrone berühren, wenn die Stärke der lotrechten Stauwand e den Wert ^ übersteigt.

Ist e größer als 0,7 h₀, so legt sich der Strahl stets auf das Wehr auf, wobei sofort eine wesentliche Änderung der Strahlform und der Größe des Überfallbeiwertes eintritt. In diesem Falle geht bei einer scharfkantigen Krone der Wertin fi' über, wobei:

u’ =

|o,7 + 0,185

wird. Bei Abrundung der Kanten des Wehres wächst die Größe von +

Bei einem Sturzwehr mit wagerechter Krone und auf dieser aufliegendem Strahl ist die Ähnlichkeit in der Ausbildung des oberen Teiles auch des gelüfteten Strahles bei verschiedenen Wasserführungen keine vollkommene, weil der Einfluß der unveränderlichen Breite der Wehrkrone sich bei wechselnden Uberfallhöhen in verschiedener Weise auf das Bild des Strahlquerschnittes geltend machen muß. Bei Wehrkronen mit einer im Verhältnis zur Strahlstärke beträchtlicher Breite zeigt der Strahl über dem größten Teile der Wehrkrone eine nur wenig fallende, ebene oder auch gewellte Oberfläche, die durch eine kurze Strecke mit starkem Spiegelgefälle mit dem nahezu wagerechten Oberwasserspiegel des Wehres in Verbindung steht.

Die seitherigen Angaben über die Größe des Überfallbeiwertes u beziehen sich auf Wehre, bei denen eine seitliche Beeinflussung des Abflusses nicht eintritt, d. h. entweder auf Wehrstücke, die seitlich an rechtwinklig zur Wehrachse stehende Wände anschließen, welche die Ober- und die Unterwasserrinne in der Nähe des Wehres begrenzen und eine so geringe Rauhigkeit besitzen, daß die Reibung des Wassers an ihnen das Überfallsbild nicht wahrnehmbar beeinflußt, oder aber auf Wehre von sehr großer Länge.

Fließt das Wasser statt dessen aus einer Oberwasserrinne, deren Breite größer als die Überfallänge ist, dem Wehr zu, so tritt eine seitliche Zusammenziehung des Strahles beim Übertritt über die Wehrkrone ein, durch deren Wirkung der Abfluß des Wassers erschwert wird. Der Überfallbeiwert u wird in diesem Fall kleiner, als bei der Zuleitung des Wassers aus einer Rinne, deren Breite der Wehrlänge gleich ist. Da die Behinderung des Wasserabflusses unabhängig von der Wehrlänge nur an den beiden Enden des Überfalles stattlindet, ist die Wirkung auf die Längeneinheit des Wehres und daher auf die Größe des Überfallbeiwertes um so stärker, je kürzer das Wehr ist. Frese hat hierüber Untersuchungen angestellt⁶), die in dem ersten Band des III. Teiles dieses Handbuches, S. 563—567 von Bubendey ausführlich besprochen sind⁷).

Fehlt seitliche Zusammenziehung des Strahles, ist aber das Wehr zwischen gleichlaufende Begrenzungswände des Wasserlaufes schräg eingebaut, sodaß das Wehr ein schiefes ist, so fließt das Wasser schräg zur Stauwand dem Wehr zu. Beim Überfall des Wassers tritt dabei eine Ablenkung der einzelnen Wasserfäden auch im wagerechten Sinn ein, indem das Wasser das Bestreben zeigt, möglichst normal zur Wehrkrone überzufließen. Die Ablenkung ist um so stärker, je mehr die Wehrachse von der Richtung normal zur Achse des gestauten Wasserlaufes abweicht, je breiter der gestaute Wasserlauf, je kleiner die Überfallshöhe, je größer die Wehrhöhe und je geringer die Entfernung der Wasserfäden von der Wehrschneide ist. Eingehende Untersuchungen namentlich über den Einfluß der Richtung schiefer Wehre auf den Überfallbeiwert hat Aichel auf Grund von Versuchen im Karlsruher Flußbaulaboratorium angestellt.⁸)

Der in der beschriebenen Weise in seinem oberen Teil ausgebildete gelüftete Strahl fällt bei genügend hohen Wehren unter dem Einfluß der beim Überfall über das Wehr erhaltenen wagerechten Geschwindigkeitskomponente und der lotrecht nach unten wirkenden Schwerkraft nach den Gesetzen des freien Falles weiter hinab, wobei seine Schwerlinie etwa nach einer Parabel mit lotrechter Achse gekrümmt ist. Beim Aufschlagen auf die wagerechte oder nahezu wagerechte Sohle des Unterwasserbettes wird der fallende Wasserstrahl scharf stromabwärts abgebogen, wobei er mit fast un verringerter Geschwindigkeit gleichlaufend zur Sohle fortschießt. Wie bei den früher besprochenen Schußwehren ist die Geschwindigkeit des in die Richtung des Bettes abgelenkten Strahles größer und seine Tiefe daher kleiner als diejenige des Wassers in der anschließenden Unterwasserrinne.

Bei nicht allzu großer Tiefe des Unterwassers schießt der Strahl dann noch eine bestimmte Strecke, deren Länge von der Wassermenge, der Fallhöhe, der Unterwassertiefe sowie der Gestalt und Rauhigkeit des Sturzbettes abhängt, in nahezu ungeänderter Stärke in der Unterwasserrinne fort, ehe sich die Umbildung des Strahles in der bei Besprechung der Schußwehre beschriebenen Weise zum gewöhnlichen Unterwasserabfluß vollzieht.

Endet die durch eine Wasserwalze verdeckte Umbildungsstrecke stromaufwärts mit einem Wassersprung, wobei die Oberfläche des fallenden Strahles bis zum Übergang in die wagerechte Lage sichtbar bleibt, so entsteht der gelüftete Strahl mit freiem Fuß (nappe libre à ressaut éloigné), der auf Taf. I in Abb. 5 und 17 für kleine Überfallhöhen, in Abb. 10 und 18 für größere Überfallhöhen dargestellt ist. Bei dem gelüfteten Strahl mit freiem Fuß übt die Höhenlage des Unterwasserspiegels keinen Einfluß auf die Form des fallenden Strahles und auf die Größe des Überfallbeiwertes aus. Auf ihn beziehen sich die auf S. 58 angegebenen Formeln.

Der Raum zwischen dem gelüfteten Strahl und der Wehrwand ist in seinem unteren Teil mit Wasser gefüllt, indem an der Aufschlagstelle des Strahles auf die Sohle der Unterwasserrinne ein Teil des Wassers dem Wehr zu stromaufwärts abgelenkt wird.

Das zwischen dem Wehrkörper und dem fallenden Strahl eingeschlossene Wasser wird durch den vorbeischießenden Strahl und durch das auf dem Sturzbett stromaufwärts zugeführte Wasser in eine lebhafte drehende Bewegung versetzt, indem der untere Teil des Wassers dem Wehrfuß zufließt und an diesem hochsteigt, um an der Oberfläche zum fallenden Strahl zuriickzufließen, von dem es wieder nach unten abgelenkt wird. Aus der dadurch entstehenden sich ständig drehenden Wasserwalze wird dem Strahl an der Berührungsfläche in der Zeiteinheit ebenso viel Wasser zugeführt, als derselbe beim Auftreffen auf das Sturzbett stromaufwärts abgibt. Mit zunehmender Abflußmenge wachsen die Querschnittsabmessungen der eingeschlossenen Wasserwalze beträchtlich an, wie ein Vergleich der beim nämlichen Wehr aufgenommenen Abb. 5 u. 10 auf Taf. I zeigt.

Falls ein seitliches Abfliessen des Wassers aus dem Raum zwischen Strahl und Wehr durch rechtwinklig zur Wehrachse angebrachte Abschlußwände verhindert wird, steht die Oberfläche der eingeschlossenen Wasserwalze, wie bei klarem Wasser vielfach auch durch den fallenden Strahl hindurch erkannt werden kann, nicht unbeträchtlich höher, als die Oberfläche des auf der Sohle der Unterwasserrinne stromabwärts fort-

Je größer bei ungeänderter Abflußmenge die Unterwassertiefe und je rauher die Oberfläche des Sturzbettes ist, desto näher rückt, wie bei den Schußwehren, auch bei den Sturzwehren der Wassersprung an das Wehr heran. Verschwindet endlich der Wassersprung, indem die Wasserwalze den geneigten Teil der Oberfläche des fallenden Strahles berührt, so ensteht der gelüftete Strahl mit verdecktem Fuß (nappe libre influencée par l’aval), bei dem der fallende Strahl an seinem unteren Ende durch zwei sich in entgegengesetztem Sinne drehende Wasserwalzen hindurchschießt, wie auf Taf. I die Abb. 11 und 19, sowie für eine im Verhältnis zur Uberfallhöhe sehr bedeutende Unterwassertiefe Abb. 8 zeigen. Bei dem gelüfteten Strahl mit verdecktem Fuß können die Abflußverhältnisse des Unterwassers einen Einfluß auf die Ausbildung des fallenden Strahles ausüben, was schon daraus geschlossen werden kann, daß die Wasserwalze zwischen dem Strahl und dem Wehr, die vom Unterwasser durch den Strahl vollständig getrennt ist, bei zunehmender Unterwassertiefe ihre Gestalt ändert, indem der Wasserspiegel der Walze sich hebt. Diese Hebung kann sogar soweit fortschreiten, daß zuletzt der mit Luft gefüllte Baum ganz verschwindet, indem die Wasserwalze den Kaum unter dem Strahl vollständig ausfüllt. Das Kennzeichen des gelüfteten Strahles geht dabei allerdings verloren, da selbst dann, wenn eine Verbindung zwischen dem Baum unter dem Strahl und der Außenluft hergestellt wird, keine Luft unter den Strahl treten würde.

schießenden Wassers. Die Oberfläche der Walze steht dabei nicht wagerecht, sondern fällt vom Wehrkörper zum Strahl hin ab. Durch den Druck des vom Strahl eingeschlossenen Wassers wird das untere Ende des Strahles aus der Parahelform heraus etwas stromabwärts abgebogen, wie die Abb. 5 und 10 auf Taf. I erkennen lassen.

Ist ein seitlicher Abfluß des zwischen dem Wehrkörper und dem Strahl eingeschlossenen Wassers an den Enden des Strahles möglich, wie es dann der Fall ist, wenn die Breite der Unterwasserrinne die Länge des Wehres übertrifft, so senkt sich die Oberfläche der Wasserwalze nach den Enden des Strahles hin, und es entwickelt sich am Fuß des Wehres entlang von der Wehrmitte aus nach den beiden Seiten hin eine kräftige Strömung.

Ist der Luftzutritt unter den Strahl nicht ungehindert, ist vielmehr der Baum unter dem Strahl an den beiden Seiten durch Flügelwgnde ohne Öffnungen luftdicht abgeschlossen, so kann die Luft in diesem Kaum ein andere Spannung besitzen wie die Außenluft. Die Belastung des Strahles durch den Luftdruck ist dann auf seinen beiden Seiten nicht die gleiche, und der Abfluß Vorgang wird dadurch noch verwickelter.

Gewöhnlich besitzt die eingeschlossene Luftmenge eine geringere Spannung als die Außenluft, da der Strahl Luft aus dem lufterfüllten Kaum herausreißt. Dabei entsteht ein Überdruck der Außenluft, durch den der Strahl näher an die Abfallwand des Wehres herangedrückt wird. Der gelüftete Strahl geht dabei in den gesenkten Strahl über.

ß) Der gesenkte Strahl (nappe déprimée) besitzt eine wenig beständige Form, so daß genaue Beobachtungen bei ihm auf Schwierigkeiten stoßen. Bei der Entstehung dieser Strahlform aus dem gelüfteten Strahl durch Verringerung der unter dem Strahl eingeschlossenen Luftmenge beim völligen Abschluß oder bei Einschränkung der Lüftung wird eine allmähliche Hebung der Oberfläche der Wasserwalze unter dem Strahl beobachtet, die als ein Aufsaugen des Wasserspiegels durch die Verdünnung der auf der Wasserwalze ruhenden Luft aufgefaßt werden kann. Bei ungeändertem Unterwasserstand steigt der Wasserspiegel unter dem Strahl oft ganz erheblich an und zwar um so höher, je größer die Menge des abfließenden Wassers und daher auch der von ihm mitgerissenen Luft ist.

Bei einer bestimmten Abflußmenge und einer feststehenden Unterwassertiefe überschreitet die Hebung des Wasserspiegels ein bestimmtes Maß indessen nicht. Ist bei eingeschränkter Lüftung dieses Maß erreicht, so tritt gewöhnlich ein Beharrungszustand ein, bei dem nur noch so viel Luft fortgerissen wird, als neu in den Raum unter dem Strahl eintreten kann. Bei vollkommener Aufhebung der Verbindung mit der Außenluft wird dagegen, nachdem die Luftverdünnung unter dem Strahl und die Hebung der Oberfläche der Wasser walze ein gewisses Maß erreicht hat, der Strahl durch den Überdruck der Außenluft plötzlich durchbrochen, wobei die Spannung der Luft unter dem Strahl auf diejenige der Außenluft ansteigt. Es entsteht dann vorübergehend der gelüftete Strahl, und der Spiegel der Wasser walze unter dem Strahl fällt auf die dieser Strahlart entsprechende Höhe zurück. Die Wiederholung dieses Vorganges führt zu einem ständigen Wechsel zwischen dem gelüfteten und dem gesenkten Strahl.

Ein solcher Wechsel zwischen dem gelüfteten und dem gesenkten Strahl wird z. B. bei bestimmten Abflußmengen bei dem Wehr der Fabrik Schlechtau der Firma E. Holtzmann & Cie. im Murgtal oberhalb der Station Weisenbach beobachtet. Steht bei diesem Wehr der Oberwasserspiegel 0,5—0,7 m Uber der Wehrkrone, so reißt das Wasser unter dem beiderseitig durch Flügelmauern abgeschlossenen Strahl Luft fort, wobei der Strahl die gesenkte Form annimmt und der Wasserspiegel unter dem Strahl allmählich ansteigt. Die dabei eintretende Druckverminderung entspricht im Höchstmaß dem Druck einer Wassersäule von etwa 0,5 m Höhe oder Atmosphäre. Plötzlich schießt dann an irgend einer Stelle des Überfalles mit einem lauten donnerartigen Geräusch Luft unter den Wasserstrahl, wobei derselbe sich in seiner ganzen Länge hebt und infolge der Senkung der schäumenden Wasserwalze zwischen der Wehr wand und dem Wasserstrahl dunkler färbt. Der ganze Vorgang wiederholt sich in regelmäßigen Zeitabständen, die bei einer Überfallhöhe von 0,6 m etwa 10 Sekunden betragen und bei geringeren Überfallhöhen kürzer werden.

(Abb. 19). Die Menge des bei

Bei der durch den Überdruck der Außenluft bewirkten Senkung des Strahles nimmt die Größe der Hebung (f) der unteren Begrenzungsfläche des Strahles ab, das Oberflächengefälle oberhalb der Überfallkante (c) aber zu ungeänderter Überfallhöhe abfließenden Wassers muß daher gegenüber der AbflußmeDge bei dem gelüfteten Strahl zunehmen. In der Tat wird denn auch eine Zunahme des Überfallbeiwertes beobachtet, die bis auf 10 % anwachsen kann. Den Querschnitt durch gesenkte Strahlen zeigen die Abb. 4, 12 und 20 auf Taf. I.

y) Der gehobene Strahl, der von gelüfteten Strahl, wenn bei luftdichtem Abschluß des Raumes unter dem Strahl die eingeschlossene Luft eine höhere Spannung besitzt als die Außenluft. Diese Strahlform wird nur selten beobachtet. Sie kann bei Abschluß der Lüftung und schnell abnehmender Abflußmenge aus dem gelüfteten Strahl entstehen, wenn die Querschnittsfläche des lufterfüllten Raumes unter dem Strahl bei der gleichen Abnahme des Wasserabflusses beim

ein Entweichen von Luft bedingt. Ist das

Bazin nicht erwähnt wird, entsteht aus dem

was

gelüfteten Strahl sich verkleinern würde,

Entweichen der Luft bei luftdichtem Abschluß unmöglich, so ist eine größere Luftmenge unter dem Strahl vorhanden, als es bei dem gelüfteten Strahl der Fall sein würde. Es findet daher eine Verdichtung der Luft, und gleichzeitig, durch diese bewirkt, eine Hebung des Strahles statt, wobei der Strahl sich zuweilen, namentlich bei kleinen Abflußmengen und großen Fallhöhen, auffallend gerade streckt. Dabei fällt der Spiegel der Wasserwalze unter dem Strahl, wie die Abb. 6 und 9 auf Taf. I zeigen, und der Überfallbeiwert wird kleiner als beim gelüfteten Strahl. Auch bei ungeändertem Abfluß kann der gehobene Strahl entstehen, wenn der Unterwasserspiegel schnell aufgestaut wird.

Handbuch, der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Au fl.

In sehr schöner Weise läßt sieh der gehobene Strahl durch Einpressen von Luft unter einen au den beiden Enden luftdicht abgeschlossenen freien Strahl erzeugen, wobei der Strahl in seinem unteren Teil auch schon oberhalb der eingeschlossenen Wasserwalze eine deutliche Gegenkrümmung zeigen kann.

Sowohl der gesenkte als auch der gehobene Strahl kommt mit freiem oder mit verdecktem Fuß vor.

ö) Der wassergefüllte Strahl (nappe noyée en dessous) ist eine bei Wehren sehr häufig auftretende und daher wichtige Strahlform, die entstehen kann:

1)    aus dem gelüfteten Strahl, wenn bei genügender Hebung des Unterwasserspiegels die Wasser walze den Raum unter dem Strahl vollständig ausfüllt, nachdem die eingeschlossene Luft durch Lüftungsöffnungen entwichen ist;

2)    aus dem gesenkten Strahl, wenn bei fehlender Lüftung und zunehmender Abflußmenge die Luft unter dem Strahl vollständig fortgerissen ist;

3)    aus dem gewellten Strahl durch Senkung des Unterwasserspiegels.

Auch der wassergefiillte Strahl kann mit freiem und mit verdecktem Fuß Vor

kommen.

Der wassergefüllte Strahl mit freiem Fuß (Abb. 13 und 21, Taf. I) entsteht nur dann, wenn die Stauhöhe % den Wert 0,75 p' erreicht oder übersteigt, und wenn ferner der Unterwasserspiegel um kein größeres Maß unter der Wehrkrone steht, als der Oberwasserspiegel über derselben liegt. Dabei ist die Wehrhöhe p' Uber der Sohle der Unterwasserrinne zu messen.

„OtW

2Ł

„UW.

P'

///

, '////////////////Z/

//

Abb. 20. Querschnitt durch einen wassergefüllten Strahl mit freiem Fuß.

Nach den Bezeichnungen der Abb. 20 sind demnach die folgenden beiden von Bazin gefundenen und durch Versuche in Karlsruhe bestätigten Bedingungen zu erfüllen, wenn der wassergefüllte Strahl mit freiem Fuß entstehen soll:

1.    % 3^0,75 • p

2.    h₀ hu

Aus diesen beiden Bedingungen folgt ferner, da h₀ + hu = z ist, daß diese Strahlform erst dann entstehen kann, wenn die Überfallhöhe h₀ den Wert 0,375 • p übersteigt.

Wie beim gelüfteten Strahl übt auch beim wassergefüllten Strahl, solange der Fuß frei ist, die Höhenlage des Unterwasserspiegels keinen Einfluß auf die Größe des Über-fallbeiwertes aus.

Für dünnwandige, lotrechte Wehre mit scharfer Überfallkante kann der Uberfall-beiwert u für den wassergefüllten Strahl mit freiem Fuß aus der Gleichung:

p' = a ■ p

berechnet werden, worin nach den Bazin’schen Beobachtungen:

= 1 ; für größere Werte von

wird a kleiner als 1.

fi = 0,6075 +

0,045

und: « = 0,845 + 0,176 •

- 0,016

(£f

zu setzen ist⁹).

Für den Grenzwert -

= 0,375 erreicht a seinen größten Wert mit rund 1,2; für

7=1 ist auch «

Der wassergefüllte Strahl mit freiem Fuß kann auch dann noch auftreten, wenn der Unterwasserspiegel über der Wehrkrone steht, wobei das Wehr ein Grundwehr wird. Voraussetzung für das Freibleiben des Strahlfußes von der Wasserwalze ist auch in diesem Fall, daß die Stauhöhe % des Wehres größer als 0,75p' ist. Der Überfallbeiwert ist nach Bazin auch für ein Grundwehr, solauge der Strahl einen freien Fluß besitzt:

fi = a ■ fi.

Der wassergefüllte Strahl mit verdecktem Fuß (Abb. 14 und 22, Taf. I), kann gleichfalls bei Überfall- und bei Grundwehren Vorkommen. Dazu ist erforderlich, daß :

¹

   Siehe die Erklärung auf S. 24 und 25.

²

²)    Eytelwein-Weishach’sche Formel.

Handbuch der Ing.-Wissenseh. III. 2. 4. Aufl.

³

Siehe die Beschreibung dieses Wehres in § 13, S. 138. Eine ähnliche Wehrkrone besitzt auch das auf Taf. I unter II dargestellte Wehr.

⁴

   G. Tolkmitt. Stauwerke. Handbuch der Ingenieurwissenschaften. 3. Auflage. III. Band. Abteilung. S. 224.

⁵

   Zivilingenieure Bd. XXII 1876 S. 87 u. ff.

⁶

   Frese, Zeitschrift des Ver. deutscher Ing. 1890 S. 1285.

⁷

²)    Ha dieser Band hei fast beendeter Drucklegung dieses Kapitels erschienen ist, konnte auf denselben weiter kein Bezug genommen werden.

⁸

Aichel, »Experimentelle Untersuchungen über den Abfluß des Wassers bei vollkommenen Überfall-wehren verschiedener Grundrißanordnung«, G. Franzscher Verlag München u. Leipzig 1907, und »Mitteilungen über Forschungsarbeiten auf dem Gebiet des Ingenieurwesens«, Heft 80. 1910.

⁹

Da die Werte p' aus den von Bazin ermittelten Werten p für den gelüfteten Strahl abgeleitet werden, die sich nach den auf S. 58 gemachten Angaben für die kleineren Überfallhöhen als zu groß herausgestellt haben, ist für alle angegebenen Werte p' noch eine Nachprüfung erforderlich, die -voraussichtlich zu Verschiebungen in der Größe des Wertes p' führen wird. Das gegenseitige Verhältnis der verschiedenen Über-fallbeiwmrte und der allgemeine Verlauf der ^'-Linien dürfte sich dabei indessen w'ohl nicht allzu wesentlich ändern.

1.    z< 0,75 • p

2.    h₀>hu.

Steht der Unter Wasserspiegel so tief unter der Wehrkrone, daß h₀ < hu wird, so entsteht entweder die angeschmiegte Form des Strahles, oder es tritt Luft ein und es bildet sich der gesenkte Strahl.

Bei dem wassergefüllten Strahl mit verdecktem Fuß liegen die Verhältnisse weniger einfach als bei den Überfällen mit freiem Fuß, insofern bei ihm die Höhenlage des Unterwasserspiegels auch auf die Form des oberen Teiles des Strahles und den Überfallbeiwert ein wirkt. Bei der Bestimmung des Wertes p' ist daher auf den Wert hu Rücksicht zu nehmen.

Wird der Überfallbeiwert für den wassergefüllten Strahl mit verdecktem Fuß bei einem Überfallwehr :

(i = ß . fi

gesetzt, so ist nach Bazin

ß = 1,05 + 0,15 • ?

Mit Ausnahme von denjenigen Fällen, in denen das Unterwasser dicht unter der Wehrkrone steht, liefert diese Formel Werte für ß, die nur wenig von den durch Bazin beobachteteten Werten abweichen.

Steht der Unterwasserspiegel über der Wehrkrone, so daß das Wehr als Grundwehr wirkt, so tritt stets der wassergefüllte Strahl auf, wenn die Stauhöhe % = h₀ — hu

(Abb. 21) t³ïï der Wehrhöhe p' übersteigt. Ist die Stauhöhe % kleiner als £ der Wehrhöhe p\ so bildet sich stets der gewellte Strahl. Bei Stauhöhen, die zwischen p' und £ p' liegen, kann sowohl der wassergefüllte als auch der gewellte Strahl Vorkommen, wobei zuweilen auch bei ungeänderten Abflußverhältnissen ein beständiger Wechsel zwischen beiden Strahlarten erfolgt.

_3

r<i

NM

/A

i

■i

Abb. 21. Querschnitt durch einen wassergefüllten Strahl mit verdecktem Fuß.

Der Fuß des wassergefüllten Strahles ist bei einem als Grundwehr wirkenden Wehr dann verdeckt, wenn die Stauhöhe x kleiner als 0,75 p' ist.

Bei Grundwehren tritt demnach auf:

1.    der wassergefüllte Strahl mit freiem Fuß, wenn:

x > 0,75 • p' ;

2.    der wassergefüllte Strahl mit verdecktem Fuß, wenn:

0,75 • p > z> 0,3 p' ;

3. der wassergefüllte Strahl mit verdecktem Fuß oder der gewellte Strahl wenn :

0,3p' >x>\-p ;

4. der gewellte Strahl, wenn:

z>{p'.

Ist der Überfallbeiwert bei dem wassergefüllten Strahl mit verdecktem Fuß bei einem Grundwehr

so ist — ebenfalls nach Bazin —

PI»

y = 1,05

Diese Formel gibt zuverlässige Werte mit Ausnahme der Fälle, in denen die Werte h₀ und h'u sehr klein sind.

Bei allen besprochenen Arten von freien Strahlen bei dünnwandigen, scharfkantigen Wehren ändert sich die Größe des Überfallbeiwertes sehr wesentlich mit der Strahlsenkung c und der Hebung des Strahles f.

Die Werte von c und f wiederum sind abhängig von dem Unterschied des Luftdruckes zu beiden Seiten des Strahles. Bazin hat nun gefunden, das durch Messung dieses Druckunterschiedes ein gutes Mittel erhalten wird, um aus der bekannten Größe li des gelüfteten freien Strahles die Werte p' für sämtliche anderen Arten von freien Strahlen bei dünnwandigen, lotrechten Wehren mit scharfer Uberfallkante zu bestimmen.

Wird durch q die Höhe einer Wassersäule bezeichnet, welche dem Überdruck der Luft bezw. des Wassers unmittelbar unter dem Strahl gegenüber dem Druck der

Außenluft entspricht, so daß demnach bei einem Überdruck von Atmosphäre der = 4- 0,103 m gesetzt werden muß, bei einer Luftverdiinnung um Atmosphäre aber q = — 0,103 m sein würde, so berechnet sich der Wertnach Bazin aus den folgenden Gleichungen:

10,3

1. Für~-=0 (verdeckter Fuß)

• fi .

• /.i.

2a. Für j < 0 (verdeckter Fuß)

K

2b. Für - < 0,3 (freier Fuß)

ÏIq

3.    FürO<^< 0,6 (verdeckter Fuß)

rl₀

4.    Für .->0,6 (verdeckter Fuß)

{1-0,235^(1 + ^-)}

l¹'⁰¹-⁰'²²!}

n’ = 1 — 0,235

b' =

= -/<? -OJf<ßS -0.7 -Oß -0,5 -OA -03 -Q2 -0,1    0    0.1 0,2 0,3 Ofi Oß 0.6 07 08 0.9 7,0 - jf

* o    ——ł—L^r+-^_r1———_L    r⁻

SÄ

77

10

0.9

~u^0.77k »-

Oß

Oß

-^r

---------

ßrO 0,1 0.2 Oß OA 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

fl O

Abb. 22. Darstellung der Abhängigkeit des Überfallbeiwertes von den Druckverhältnissen unter dem Strahl.

In Abb. 22 sind diese Werte zeichnerisch dargestellt, und zwar so, daß zu den

Werten als Abszissen die Werte

K    d    t

Dabei wurde der aus der letzten Gleichung abgeleitete Teil der ‘ = Linie, der von dem

7    d

veränderlichen Werte abhängig ist, zweimal aufgetragen, und zwar für die Werte ÿ = 0 un(j K _ i 25. Da diese Werte als Grenzwerte betrachtet werden können, liegt die

d'

als Ordinaten aufgetragen wurden.

p    j,

richtige Linie für ein gegebenes Verhältnis -- zwischen den beiden aufgetragenen Linien.

P

daß der Einfluß

Die geringe Entfernung der beiden aufgetragenen Linien läßt erkennen,

der Größe auf a nur gering ist. Ohne erheblichen Fehler könnte diese Gleichung P

denn auch durch die von

unabhängige Gleichung:

u' —1,02

ersetzt werden.

Die Abb. 22 gestattet für einen bekannten Wert von q das Abgreifen des Wertes — und dadurch die Bestimmung von p aus den bekannten Bazin’schen Werten von p. ^

Die Bestimmung des Wertes q, des Überdruckes der Luft, bezw. des Wassers unmittelbar unter dem Strahl, wird am einfachsten durch Bestimmung des Höhenunterschiedes des Wasserspiegels in den beiden Schenkeln einer U-förmigen Glasröhre festgelegt, von denen der eine mit der Außenluft, der andere aber durch eine Rohrleitung mit dem Raum unmittelbar unter dem Strahl in Verbindung steht. Für sehr feine Druckunterschiede empfiehlt sich die Verwendung flachgeneigter Glasrohre.

b) Überfälle mit gewelltem Strahl.

Der gewellte Strahl kommt fast nnr bei Grund wehren vor. Er entsteht bei einem dünnwandigen Wehr aus dem wassergefüllten Strahl mit verdecktem Fuß gewöhnlich dann, wenn bei steigenden Abflußmengen oder infolge einer Aufstauung des Unterwassers der Höhenunterschied zwischen dem Ober- und dem Unterwasserspiegel, die Stauhöhe x, sich auf 0,2p' bis 0,16p' verringert hat. Aus dem gewellten Strahl entsteht dagegen umgekehrt der wassergefüllte Strahl erst dann, wenn die Stauhöhe bis auf x = 0,28 p bis 0,3 p' zugenommen hat. Zwischen den genannten Grenzwerten von x sind demnach, wie schon hervorgehoben wurde, beide Strahlarten möglich. Zuweilen wird sogar bei ungeänderten Abflußverhältnissen ein wiederholter Wechsel der einen Strahlform in die andere beobachtet, ohne daß sich ein Grund für die Änderung der Strahlbildung erkennen läßt. Entsteht der gewellte Strahl aus dem wassergefüllten Strahl mit verdecktem Fuß, so hebt sich der Strahl über die ihn verdeckende, meist große Wasserwalze; die Oberfläche des Strahles wird sichtbar. Im Schnitt rechtwinklig zur Wehrachse krümmt sich die Oberfläche nach einer Wellenlinie, die ihre Lage nicht verändert. Gewöhnlich lassen sich 2 bis 3 zuweilen aber auch noch mehr parallel zum Wehr verlaufende Wellenberge unterscheiden, deren Scheitel Uber dem Unterwasserspiegel liegt, während die Wellentäler unter die Unter Wasseroberfläche hinunterreichen. Die erste und höchste Welle schließt sich unmittelbar an den Absturz des Wehres an.

Stromabwärts nimmt die Höhe der einzelnen Wellen schnell ab. Die einzelnen Wellen kehren ihre steilere Seite dem Oberwasser zu. Diese Seiten sind zuweilen so steil, daß sich durch das auf ihnen zurückfließende Wasser kleine flache Wasserwalzen ausbilden, die aber die Gesamterscheinung des Strahles nur wenig beeinflussen.

Unter dem gewellten Strahl befindet sich eine meist sehr umfangreiche Wasserwalze, deren Querschnitt etwa die Form eines rechtwinkligen Dreieckes besitzt. Die dem Strahl zugekehrte Hypothenuse dieses Dreieckes ist schwachgewellt, aber in ihrem Verlauf schwer genau bestimmbar. Den gewellten Strahl bei einem dünnwandigen Wehr mit scharfer Überfallkante zeigt Abb. 15, Taf. III.

Wie beim wassergefüllten Strahle mit verdecktem Fuß kann u' = y ■ p gesetzt werden, worin:

y = 1,05

In ganz ähnlicher Weise bildet sich auch hei Wehren mit breiter Krone bei genügend hoher Lage des Unter Wasserspiegels der gewellte Strahl aus, wie Abb. 23 Taf. I zeigt.

c) Überfälle mit angeschmiegteni Strahl.

Bei fehlender Lüftung des Raumes unter dem Strahl entsteht bei Wehren mit scharfer Überfallkante zuweilen eine weitere bemerkenswerte Strahlform, der an-gesclimiegte Strahl (nappe adhérante), der dem aufliegenden Strahl der Schußwehre verwandt ist, sich aber von diesem dadurch unterscheidet, daß sich der Strahl in seinem oberen Teil vom Wehr trennt, wobei zwischem dem Wehr und dem Strahl ein Zwischenraum verbleibt, der beim aufliegenden Strahl fehlt.

Das Abheben des Strahles erfolgt wie beim freien Strahl unmittelbar an der scharfen Überfallkante, indem das Beharrungsvermögen des über die Wehrkante fließenden Wassers eine plötzliche Änderung der Richtung der Wasserfäden verhindert. Der Strahl fällt indessen nicht frei zur Unterwasserrinne hinunter, sondern wird durch den Überdruck der Außenluft zur Wehrwand zurückgebogen, wobei er sich berührend an diese anschmiegt.

Der bei einer lotrechten Abfall wand in seinem oberen Teil, dem Kopf, Uberhängende Strahl zeigt in diesem Fall eine faltenförmige Oberfläche, die Bazin mit einem wehenden Vorhang vergleicht. Der Fuß des Strahles kann frei (Abb. 1—3, Taf. I) oder bei hohen Unterwasserständen durch eine Wasser walze verdeckt (Abb. 7, Taf. I) sein. In letzterem Fall kann die Form des Strahles von der Höhenlage des Unterwasserspiegels beeinflußt werden.

Je nachdem der Raum zwischen der Abfallwand des Wehres und dem oberen

Teil des fallenden Strahles ganz, zum Teil oder überhaupt nicht mit Wasser gefüllt ist, entsteht:

«) der angeschmiegte Strahl mit wassergefülltem Kopf (Abb. 1 Taf. I);

ß) der angeschmiegte Strahl mit teilweise wassergefülltem Kopf (Abb. 2 Taf. I);

y) der angeschmiegte Strahl mit luftgefülltem Kopf (Abb. 3 Taf. I).

Von diesen drei verschiedenen Strahlarten ist der Strahl mit wassergefülltem Kopf der am häufigsten vorkommende und beständigste. Der Strahl mit teilweise wassergefülltem Kopf tritt auch zuweilen als beständiger Strahl auf, während der Strahl mit luftgefülltem Kopf nur als Übergangsform zum freien Strahl zu betrachten ist und meist keinen längeren Bestand hat.

aus

beendet ist.

angeschmiegter Strahl indessen nur dann entstehen, wenn sieh die Überfallkante ström-

u) Der angeschmiegte Strahl mit wassergefülltem Kopf (Abb. 1 Taf. I) kann dem gelüfteten Strahl entstehen, wenn bei bestimmten Überfallhöhen die Lüftung unterbrochen wird. In diesem Fall geht der Strahl zunächst durch allmähliche Verminderung der unter dem Strahl eingeschlossenen Luftmenge in den gesenkten Strahl über, der nach Beseitigung aller Luft unter dem Strahl die Form des wassergefüllten Strahles annimmt. Der auf diese Weise entstandene wassergefüllte Strahl ist aber gleichfalls nur eine Übergangsform, indem sofort nach seiner Entstehung der Fuß des Strahles sich an die Abfallwand anschmiegt, womit die Ausbildung des angeschmiegten Strahles Durch den beschriebenen Entwicklungsvorgang kann ein beständiger

aufwärts von der Abfallwand befindet, und wenn außerdem die auf die Längeneinheit des Wehres sekundlich Uberfließende Wassermenge innerhalb bestimmter

Grenzen liegt.

Besteht das Wehr aus einer sehr dünnen Blech wand, so daß die Uberfallkante fast genau in der Ebene der Abfallwand gelegen ist, so ist der entstehende angeschmiegte Strahl nicht beständig, er wechselt vielmehr mit dem freien gelüfteten Strahl ab, indem der Fuß des Strahles in dem Augenblick, in dem er die Wehrwand berührt, sofort wieder von dieser abspringt.

JlW

Luft

fü:

xVelirwand

Liegt dagegen die Überfallkante nach Abb. 23 um die Stärke der Wehrwand [e] stromaufwärts von der Abfallwand, so kann ein beständiger angeschmiegter Strahl entstehen, wenn der Wert e im Verhältnis zu der Wehrhöhe p' genügend groß ist, und wenn ferner der sekundliche Wasserabfluß für 1 m Wehrlänge zwischen den Grenzwerten Q' und Q" liegt, denen beim gelüfteten Strahl die Überfallhöhen h'₀ und h" entsprechen. Ist die Überfallhöhe h₀ kleiner als h'₀ oder größer als h'₀', so kann sich, auch wenn der Raum unter dem Strahl von der Außen-

luft abgeschlossen wird, der angeschmiegte Strahl nicht aus dem gelüfteten Strahl entwickeln. Zwischen den Überfallhöhen h'₀ und h" beim

gelüfteten Strahl entwickelt sich aber der angeschmiegte Strahl, wobei sich auch bei ungeän-derten Abflußmengen die Überfallhöhen von h0 auf t)₀ verkleinern, weil der Überfallbeiwert während des Umbildungsvorganges beständig zunimmt. Die Grenzwerte h'₀ und h'₀' gehen dabei in die wesentlich kleineren Werte 1)0 und 1)0' über.

Abb. 23.

Querschnitt durch einen angeschmiegten Strahl.

Ist bei Abflußmengen zwischen Q' und Q” der angeschmiegte Strahl aus dem gelüfteten einmal entstanden, so kann bei langsamen Änderungen des Wasserabflusses der angeschmiegte Strahl auch bei Abflußmengen bestehen bleiben, die außerhalb der Grenzwerte Q' und Q" liegen, und zwar abwärts bis zu den kleinsten Abflußmengen und aufwärts bis zu einem weiteren Grenzwerte Q"\ dem beim angeschmiegten Strahl die Überfallhöhe l)r₀" und beim gelüfteten Strahle die Überfallhöhe h'₀" entspricht.

Der angeschmiegte Strahl mit wassergefülltem Kopf kann ferner auch dadurch entstehen, daß ein Wehr mit lotrechter Abfallwand und stromaufwärts gegen diese zurücktretender Überfallkante von einer zunächst sehr kleinen und dann allmählich

an wachsenden Wassermenge überströmt wird. Der Strahl bleibt dann dauernd angeschmiegt, bis die Überfallhöhe den Grenzwert l)'₀" erreicht, bei dem der Strahl sich vom Wehr loslöst und in den wassergefüllten Strahl übergeht. Bei Überfallhöhen unter 1)0 ist der angeschmiegte Strahl aber wenig beständig, insofern er schon bei Erschütterungen oder bei der Berührung mit einem festen Körper in den gesenkten Strahl übergehen kann.

Ist e im Verhältnis zu p' sehr klein (etwa e = 4 m/m bei £>'= 250 m/m) so kann sich der angeschmiegte Strahl nur auf die zuletzt beschriebene Weise und nicht aber aus dem freien Strahl bilden. .

Die Grenzwerte der Überfallhöhen h'₀, h'₀' und h'₀" für den gelüfteten, bezw. fyo, \)o' und fy₀" für den angeschmiegten Strahl stehen bei Strahlen mit freiem Fuß jedenfalls in einer festen, aber durch Versuche] noch nicht geklärten Abhängigkeit von den Werten e und p', bei Strahlen mit verdecktem Fuße auch von der Stauhöhe x.

Für zwei untersuchte Fälle wurden im Karlsruher Laboratorium für Strahlen mit freiem Fuß die folgenden Werte ermittelt:

Wehr

p'

Nr.

in mm in mm

Q'

Vo

| in mm in mm

Q"

in mm in mm

Q'"

A'„" j

in mm in mm

50

125    0,0137 36,8

285 ¹ 0.0666 107,0

r-T cT

CO OS

0,0204

0,0873

CO

-a -J

bi

40,9    0,0221

107,5    0,1027

cT t-T 35

coT ci'

worin die Werte Q die Wassermengen in cbm/Sek für 1 m Wehrlänge bedeuten.

Wird das Unterwasser so hoch aufgestaut, daß kein freier Wassersprung auf-tritt und eine Wasserwalze den Fuß des Strahles verdeckt, so ist die Überfallhöhe, bis zu welcher der angeschmiegte Strahl entstehen kann, kleiner als der Wert h'₀' für den Strahl mit freiem Fuß. Der obere Grenzwert der Überfallhöhe, bis zu welcher der angeschmiegte Strahl entstehen kann, wird bei dem Strahl mit verdecktem Fuß um so kleiner, je höher der Unterwasserspiegel steht.

Die bei dem angeschmiegten Strahl mit wassergefülltem Kopf den Raum zwischen der Abfallwand des Wehres und dem Strahl ausfüllende kleine Wassermenge besitzt die Form einer Wasserwalze mit parallel zur Wehrkrone verlaufender Achse. Sie wird von dem fallenden Strahl in drehende Bewegung versetzt, wobei das Wasser an der Seite der Wehrwand emporsteigt.

ß) Der angeschmiegte Strahl mit teilweise wassergefülltem Kopf (Abb. 2 Taf. I) entsteht, wenn bei der Bildung des angeschmiegten Strahles aus dem gesenkten Strahl eine kleine Luftmenge im Kopf des Strahles zurückbleibt oder wenn nach Bildung des angeschmiegten Strahles eine kleine Luftmenge in den Kopf des Strahles eintritt. Die Wasserwalze im Kopf des Strahles füllt dann, wie Abb. 23 zeigt, nur noch einen Teil des Raumes zwischen dem Strahl und der Abfallwand des Wehres aus.

Diese Strahlart ist nicht so beständig, wie die Form mit vollständig wassergefülltem Kopf, weil die im Kopf des Strahles eingeschlossene Luftmenge dadurch vermindert wird, daß Luftbläschen vom Wasser mitgerissen werden, sodaß allmählich der Strahl mit wassergeftilltem Kopf entsteht. Der Strahl mit teilweise wassergefülltem Kopf kann indessen, namentlich bei kleineren Überfallhöhen, doch zuweilen eine erhebliche Dauer besitzen, wenn die an der Berührungsstelle zwischen der Oberfläche der Wasserwalze und dem Strahl fortgerissenen Luftbläschen nicht in die Außenluft entweichen, sondern infolge ihres Auftriebes wieder in den Kopf des Strahles zuriickkehren.

y) Der angeschmiegte Strahl mit luftgefülltem Kopf (Abb. 3 Taf. I) entsteht, wenn unter den angeschmiegten Strahl soviel Luft eingedrungen ist, daß die Wasserwalze vollständig verschwindet. Dieser Strahl ist sehr wenig beständig und geht meist unmittelbar nach seiner Bildung durch Eindringen weiterer Luft unter den Strahl in den gesenkten oder gelüfteten Strahl Uber.

Bei den angeschmiegten Strahlen treten besonders große Überfallbeiwerte p auf. Die genaue Größe derselben läßt sich indessen nur für bestimmt festliegende Wehr-

formen ermitteln, da die Ausbildung der Abfallwand und die Form der Überführung der Wehrschneide in die Abfallwand von Einfluß auf die Größe des Wertes // sind.

Wird für ein Wehr, das aus einer lotrecht stehenden Tafel mit stromabwärts fallender oberer Abschrägung besteht, f.i' = ô • (.1 gesetzt, so wurden von Bazin und übereinstimmend auch im Karlsruher Laboratorium Werte d bis zu 1,3 gefunden, wobei der Wert d mit der Überfallshöhe h₀ wächst. Bei keiner anderen Strahlform wurden bei dünnwandigen Wehren gleichgroße Überfallbeiwerte beobachtet.

Die großen Überfallbeiwerte, die bei dem angeschmiegten Strahl auftreten, bieten ein Mittel bei dünnwandigen Wehren durch Verhinderung der Lüftung des Strahles die Überflutungshöhe bei gegebener Wassermenge zu verringern. Zweckmäßiger ist es aber jedenfalls zu diesem Zweck durch eine an der Wehrtafel angebrachte gut abgerundete Kopfleiste an Stelle des angeschmiegten Strahles einen aufliegenden Strahl zu erzeugen, der eine größere Beständigkeit und gleichfalls einen großen Überfallbeiwert besitzt. Die Kopfleiste kann etwa nach der Gestalt der unteren Begrenzungsfläche des angeschmiegten Strahles (Abb. 23) bei dem stärksten vorkommeuden Wasserabfluß ausgebildet werden.

Abb. 24 a.

Abb. 24 b.

Abb. 24 c.

_ OM

kW

kW

à)

'A

V//A

///,

Gleiche Abflussnienge.

Abb. 24. Ausbildung angeschmiegter Strahlen hei abgeschrägten Wehren.

Die angeschmiegten und aufliegenden Strahlformen bieten zugleich den Vorteil der Verringerung des Geräusches, das bei den freien Strahlen zuweilen störend empfunden wird.

Ist bei abgeschrägter Wehrkrone die Überfallhöhe im Verhältnis zur Wehrstärke nur gering, so kann sich der Strahl auch schon an die Wehrkrone anschmiegen, während er sich vor der Abfall wand entweder als freier Strahl weiterentwickelt (Abb. 24 b) oder zum zweiten Mal dem Wehrkörper anschmiegt (Abb. 24a und 24c). Steigt die Überfallhöhe über das in Abb. 24 c dargestellte Maß an, so findet ein Anschmiegen an die Wehrkrone nicht mehr statt, und es entsteht die früher besprochene Form des nur an die Abfallwand angeschmiegten Strahles, indem sich die beiden Wasserwalzen Wx und W-2 zu einer einzigen Walze vereinigen.

Bei Wehren mit scharfkantig begrenzter, wagerechter Krone kann ebenfalls der an die Krone angeschmiegte Strahl auftreten, indem sich der Strahl an der Schnittlinie der Stauwand mit der Wehrkrone vom Wehrkörper abhebt und sich erst weiter stromabwärts

wieder auf die Wehrkrone auflegt, wobei sich zwischen dem Strahl und der Wehrkrone eine flache Wasserwalze ausbildet. Ist die Kante zwischen der Stauwand und der Krone

abgerundet, so wird die Walze dadurch verkleinert und bei starker Abrundung ganz zum Verschwinden gebracht. Der Strahl bleibt dann aufliegend. An der Kante zwischen der Wehrkrone und der Abfall wand hebt sich der an die Krone angeschmiegte Strahl bei scharfkantiger Begrenzung zum zweiten Mal vom Wehrkörper ab, worauf er entweder frei zur Flußsohle hinabstürzt oder sich nochmals an den Wehrkörper anschmiegt. Das Abheben des Strahles kann auch hier durch eine genügend starke Abrundung der Uberfallkante verhindert werden, wobei der angeschmiegte Strahl in den aufliegenden übergeht.

Bei dem auf Taf. I in den Abb. 16—23 dargestellten Wehr, das schwach abgerundete Kanten besitzt, wurden auf der Wehrkrone zuweilen noch kleine und flache Wasserwalzen beobachtet und bei der in Abb. 16 Taf. I dargestellten Überflutungshöhe wurde auch eine kleine Wasserwalze im Kopf des Strahles beobachtet, so daß diese Abbildung streng genommen nicht einen aufliegenden, sondern einen angeschmiegten Strahl zeigt. Die nur kleinen und sehr flachen Walzen konnten in ihren Begrenzungen indessen nicht genau genug aufgenommen werden und sind daher in die Abbildungen nicht eingezeichnet worden.

3. Der Wasserabflnfs bei Stufenwehren,

Bei den Stufenwehren wird das Wasser in einzelnen, durch wagerechte oder schwachgeneigte Abschußböden getrennten Abstürzen von der Wehrkrone zur Flußsohle geleitet. Die Geschwindigkeit, mit der das Wasser unterhalb des Wehres im Flußbett zum Abfluß kommt, wird dabei wesentlich verringert, wenn die Abschußböden, welche die lotrechten Abstürze trennen, eine so große Breite besitzen, daß auf jedem Abschußboden sich ein Wassersprung ausbilden kann, wodurch die wagerechte Abflußgeschwindigkeit erheblich verkleinert wird. Durch eine rauhe oder stromabwärts ansteigende Oberfläche der Abschußböden kann die Entfernung der Wassersprünge von den Absturzwänden verkürzt und dadurch die erforderliche Breite der einzelnen Stufen verkleinert werden. Aber auch dann noch muß die Breite der Abschußböden die Höhe der zugehörigen Abstürze gewöhnlich um ein Mehrfaches übertreffen, wenn bei größeren Wassermengen ein Wassersprung entstehen soll. Bei sehr bedeutenden Wassermengen entstehen keine Wassersprünge auf den einzelnen Wehrstufen. Die Wirkung eines Stufenwehres auf die Abflußgeschwindigkeit des Wassers im Unterkanal des Wehres bleibt dann eine geringe. Dieser Umstand und der bedeutende Aufwand an Baustoff lassen die Stufenwehre im allgemeinen nicht als zweckmäßig erscheinen.

§ 11. Einteilung der festen Wehre. Die festen Wehre wreisen in ihrer Bauart eine große Mannigfaltigkeit auf; sie werden aus sehr verschiedenen Baustoffen hergestellt und in allen Größen ausgeführt, von den einfachsten Stauen, wie sie schon der Wilde in kleinen Bächen aus einigen Steinen roh zusammenfügt, um die Wasserentnahme zu erleichtern, bis zu gewaltigen Kunstbauten, die unter Aufbietung der vollkommensten technischen Mittel heute auch in reißenden Strömen errichtet werden, um deren Wasser aufzustauen und nutzbar zu machen.

Bei der Verschiedenartigkeit der Natur der zu stauenden Wasserläufe, die durch den Wasserreichtum, den Wechsel im Wasserabfluß, das Längengefälle und die Querschnittsform des Bettes, die Beschaffenheit des Untergrundes und die Menge und Art der Sinkstoffe bedingt wird, und bei der Mannigfaltigkeit der zur Anwendung kommenden Baustoffe ist die Zahl der verschiedenen Arten ausgeführter fester Wehre eine so beträchtliche, daß von einer auch nur annährend vollständigen Aufzählung abgesehen werden muß. Die weiteren Ausführungen sollen sich vielmehr darauf beschränken, die für größere Wehrgruppen zutreffenden allgemeinen Regeln zu besprechen und die Bauart durch einzelne Beispiele zu erläutern, die unter bestimmten Voraussetzungen empfohlen werden können und größtenteils tatsächlich ausgeführten und bewährten Wehren entnommen wurden.

Die festen Wehre sollen dazu zunächst in zwei Gruppen eingeteilt werden und

zwar in:

die wasserdurchlässigen Wehre (§ 12) und die wasserdichten Wehre (§ 13).

Diese Gruppen sollen dann weiter nach dem Baustoff, der für die Herstellung des Staukörpers zur Verwendung kommt, in Unterabteilungen zerlegt werden.

§ 12. Die wasserdurchlässigen festen Wehre. Wehre mit wasserdurchlässiger Stauwand können, wie schon früher angegeben wurde, nur dort Anwendung finden, wo die Wasserverluste, die durch die Undichtigkeit des Wehrkörpers hervorgerufen werden, unschädlich sind, das heißt jedenfalls nur dort, wo bei jeder Wasserführung die Ableitung eines Teiles des vom gestauten Flußlauf geführten Wassers genügt. Aber auch wo das der Fall ist, sollte man sich in den meisten Fällen nur dann zur Ausführung eines wasserdurchlässigen Wehres entschließen, wenn es sich um eine Anlage von untergeordneter Bedeutung oder um den Aufstau von Wasser auf kurze Zeit handelt. Bei dem dauernden Aufstau von Wasser für bedeutendere wirtschaftliche Unternehmungen empfiehlt es sich fast stets von der Verwendung durchlässiger Wehre abzusehen, da dieselben meist eine wesentlich geringere Sicherheit und außerdem eine kürzere Dauer besitzen und eine sorgfältigere Unterhaltung erfordern, als wasserundurchlässige Wehre. Nur ganz ausnahmsweise werden durchlässige Wehre auch bei dauernden Anlagen von Bedeutung den wasserdichten Wehren vorgezogen, nämlich dann, wenn die Erbauung von undurchlässigen Wehren allzu große Schwierigkeiten und Kosten verursachen würde.

Der Vorteil, den die durchlässigen Wehre den undurchlässigen gegenüber besitzen, besteht nämlich vor allem in der Einfachheit der Ausführung, welche häufig die Verwendung ungeübter Arbeiter gestattet und die Erbauung in einer kurzen Arbeitszeit ermöglicht, sowie in der Billigkeit, die durch den niedrigen Preis der zur Herstellung verwendeten Baustoffe und durch den Umstand bedingt wird, daß eine tief in die Flußsohle eingreifende Gründung und die Trockenlegung der Bausohle vielfach entbehrlich ist.

Durchlässige Wehre werden zuweilen auch in entlegenen Gegenden bevorzugt, in denen die für dichte Wehre erforderlichen Baustoffe, namentlich der Zement, nur mit bedeutenden Kosten beschafft werden können, da es dann wirtschaftlicher sein kann, die wenig dauerhaften, aus durchlässigen Baustoffen hergestellten Wehre häufig auszubessern, in einzelnen Fällen sogar nach jedem großen Hochwasser neu zu erbauen, als einmal die ganz wesentlich größeren Aufwendungen für ein widerstandsfähiges, dichtes Wehr zu machen.

In Kulturländern, in denen die Verkehrswege meist bis in die entlegensten Gebirgsgegenden gut entwickelt sind, so daß die Zufuhr der Baustoffe kaum noch irgendwo unüberwindliche Schwierigkeiten bereitet, werden Wehre mit durchlässigem Staukörper in größeren Abmessungen indessen nur noch in seltenen Ausnahmefällen erbaut.

Bei der Ableitung von kleineren Bewässerungsgräben und Mühlgerinnen aus Gebirgsbächen findet man aber auch heute noch vielfach aus kunstlos zusammengesetzten Steinen gebildete Staue. Ebenso können bei Niederungsflüssen in einfacher Weise hergestellte durchlässige Wehre aus Buschwerk oder Holz wegen ihrer Billigkeit den Vorzug vor undurchlässigen Wehren aus Mauer werk oder Beton verdienen. Die Verwendung solcher Wehre geht aber immer mehr zurück.

Die wasserdurchlässigen Wehre sollen nach den Baustoffen, aus denen ihre Herstellung erfolgt, eingeteilt werden in:

a)    Wehre aus Steinpackung,

b)    Wehre aus Buschwerk,

c)    Wehre aus Holz,

d)    Wehre aus Holz und einem Füllkörper.

a) Wehre aus Steinpaekung.

Die ursprünglichsten und einfachsten Bauwerke zur Aufstauung von Wasser sind Wehre aus quer über den 'zu stauenden Wasserlauf gelegten Steinen. Um eine größere Stauhöhe zu erreichen, müssen die Steine, die sich im Gebirgs- und Hügelland im Bett vieler Wasserläufe vorfinden, in mehreren Lagen aufeinandergeschichtet werden. Der Wehrkörper kann bei kleiner Höhe einen rechteckigen Querschnitt erhalten, während er bei größerer Höhe zweckmäßig trapezförmig mit nach oben hin abnehmender Breite ausgebildet wird. Je sorgfältiger die Steine dabei aneinander gepaßt und je besser die Zwischenräume zwischen den größeren Steinen mit kleineren ausgefüllt werden, um so weniger Wasser fließt durch das Wehr ab und um so höher steigt der gestaute Wasserspiegel an. Durch Verstopfen der Fugen mit Moos, Blättern oder Dung läßt sich die Dichtigkeit eines solchen Wehres noch weiter erhöhen. Diese Wehre pflegen sich im Lauf der Zeit auch selbsttätig zu dichten, indem die Sinkstoffe des gestauten Wasserlaufes die vorhandenen Öffnungen allmählich verschließen.

Werden Wehre aus Steinpackung auf einem genügend widerstandsfähigen Flußbett erbaut, so können sie eine größere Dauer besitzen. Auf einer leicht beweglichen Flußsohle ist die Dauer dieser Wehre dagegen meist nur eine geringe, da das überstürzende Wasser bei starker Wasserführung am Fuß des Wehres Auskolkungen hervorruft, in welche die Steine versinken können.

Die Gefahr der Unterspülung kann durch ein Sturzbett aus Steinschüttung oder durch einen flachgeneigten Abschußboden, der die Auskolkung vom Staukörper weg stromabwärts verschiebt und gleichzeitig die Tiefe der Kolke verringert, vermindert werden. Namentlich bei größeren Wehrhöhen sind die Abschußböden flach zu gestalten. Ihre Neigung wird zwischen 1:2 und 1:5 gewählt, doch kommen auch noch flachere Abschußböden mit Neigungen bis 1:15 vor. Die äußere Bekleidung dieser Wehre muß aus möglichst großen, pflasterartig verlegten Steinblöcken gebildet werden, deren Abmessungen durch die Größe des Wasserangriffes bedingt werden. Im Innern des Wehrkörpers können dagegen auch kleinere Steine oder Kies Verwendung finden. Bei Wehren in größeren Flüssen, die zum Teil unter dem Wasserspiegel erbaut werden müssen, tritt an Stelle der Steinpackung eine Steinschüttung, die durch Versenken von Gerollen, Findlingen oder

Bruchsteinen gebildet wird. Bei dem Auftreten starker Strömung, welche die einzelnen Steine mitreißen würde, können die Steine durch Buschgeflechte oder hölzerne Rost-werke zusammengehalten werden¹). Besteht die Flußsohle aus losem Verwitterungsboden, so müssen Spundwände verwandt werden, welche die Steinschüttung beiderseitig oder auch wohl nur an der stromabwärts gelegenen Seite begrenzen.

Die Inder haben schon seit vielen Hunderten von Jahren auch in großen Strömen zahlreiche Wehre aus Steinschüttung und Steinpackung erbaut, die im oberen Teil mit einem Steinpflaster versehen sind. Die einzelnen Steine der Pflasterung wurden dabei zuweilen durch eiserne Klammern miteinander verbunden, die Zwischenräume zwischen den Steinen aber mit Ton gedichtet. Diese Wehre haben zum Teil eine ganz bedeutende Widerstandskraft gezeigt. So wird von dem noch heute bestehenden 330 m langen und bis 5,5 m hohen unter dem Namen »Grand Anicut« bekannten Wehr im Tanjore Distrikt von Madras berichtet, daß dasselbe schon vor mehr als 1600 Jahren erbaut worden sei.

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Abb. 25. Querschnitt durch das Wehr in der Maas bei Sorcy.

Ein wasserdurchlässiges Steinwehr, das einen Kern aus Kies zwischen abgeflasterten Stein würfen enthält, zeigt Abb. 25. Dieses Wehr ist in gekrümmter Linienführung in der Maas oberhalb der Kanalbrücke des Rhein-Marne Kanales erbaut wmrden, um dem Speisungsgraben von Sorcy Wasser zuzuführen. Das Wehr ist 2,76 m hoch, besitzt eine 3 m breite, wagerechte Krone und einen 9 m breiten schwach durchhängenden Abschußboden.

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Abb. 26. Querschnitt durch ein Wehr aus Steinschüttung.

Ein für ein Flußbett aus feinen, leichtbewegliclien Sinkstoffen geeignetes abgepflastertes Wehr aus Steinschüttung, das beiderseitig durch Pfahlwände begrenzt wird, zeigt Abb. 26. Dieses Wehr besitzt eine gekrümmte obere Begrenzung, die wegen des besseren Wasserabflusses und der geringeren Gefährdung einzelner Steine durch den

f) Engineering. Bd. 46, 1888. II. S. 17.

Angriff des Wassers jedenfalls zweckmäßiger ist, als eine wagereclite Krone. Das Sturzbett ist in zwei Stufen angeordnet, die mit einem starken Pflaster abgedeckt und gleichfalls von Pfahlwänden begrenzt sind. Die Form dieses Wehres lehnt sich an die Ausführung der Buhnen und Sperrdämme an, die im Ohiofluß¹) erbaut wurden.

Eine eigenartige Ausbildung haben die Wehre aus Steinpackung in Südafrika gefunden²), wo zur Festlegung der Steine Drahtnetze benutzt werden. Die Netze werden aus 3—4 mm starkem, verzinktem Draht angefertigt und erhalten quadratische Maschen mit Seitenlangen von je nach der Größe der verwandten Steine 15—25 cm. Diese, die Steinpackung dachartig überspannenden Netze werden beiderseitig mit 30—40 cm überstehenden Drahtenden an der Flußsohle befestigt, indem die Drähte mit Steinen beschwert oder besser im Felsen mit Hilfe von eingelassenen Bolzen verankert werden.

Der Wehrkörper kann bei dieser Sicherung der Steine gegen den Angriff des Wassers eine dreieckige Querschnittsform mit beiderseitigen Böschungen unter 1:1 erhalten. Die für die Herstellung dieser Wehre erforderlichen Steinmengen sind wesentlich kleiner, als hei den Wehren aus ungeschützten Steinen. Zum Schutz gegen Verletzungen durch treibende Hölzer werden die Wehre zweckmäßig an der dem O. W. zugekehrten Seite mit einer Lage von Holzstangen oder Bretter abgedeckt, die gleichfalls mit Draht befestigt werden und 10—20 cm über die Steinpackung Uberstehen. Auf der glatten Fläche dieses Belages gleiten schwimmende Hölzer unschädlich über den Wehrkörper hinüber.

Um den Drahtnetzen keine zu große, unbequeme Breite geben zu müssen, erhalten diese Wehre nur eine Höhe von rund 0,8 m, wobei sich die erforderliche Netzbreite zu etwa 2,25 m berechnet. Die Reihenfolge, in der bei der Erbauung dieser Wehre die meist dem Flußbett selbst entnommenen und passend ausgewählten Steine versetzt werden, ist in dem Querschnitt Abb. 27 a durch eingeschriebene Zahlen angedeutet worden.

Soll ein solches Wehr eine Höhe von mehr als 0,8 m erhalten, so errichtet man zunächst nach Abh. 27b zwei Wehre mit dreieckiger Querschnittsform abc und bde nebeneinander, die beide die Hälfte der erforderlichen Wehrhöhe erhalten. In die zwischen diesen beiden Wehren vorhandene Einsattelung fügt man dann die im Querschnitt quadratische Steinpackung cbef ein, deren oberer Grat f die Krone des Wehres bildet.

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Abb. 27 a. Querschnitt durch ein einfaches Wehr aus Steinpackung,

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Abb. 27 b. Querschnitt eines zusammengesetzten Wehres aus Steinpackung.

!) Ergänzungsheft zur Zeitschr. f. Bauw. 1895. Bl. VI. Abh. 46.

²) Alexander Kuhn. Die Eischflußexpedition, Reisen und Arbeiten in Deutsch-Südwestafrika im Jahre 1903, mit einem Vorwort von Th. Rehbock. Berlin, 1904. S. 20 ff.

Diese zuletzt zugefügte Steinpackung wird dann gleichfalls durch ein dachförmig gebogenes Drahtnetz cfe überspannt, das hei c und e an den beiden zuerst verlegten Drahtnetzen befestigt wird. Die so entstehenden bis 1,6 m hohen, vollständig mit Drahtnetzen überzogenen Wehre können dann gleichfalls gegen Beschädigungen durch Treibholz durch eine Holzbekleidung geschützt werden.

Diese in Südafrika zur Ableitung von Wasser aus den nur zeitweise fließenden Wasserläufen vielfach erbauten Wehre haben sich auch bei starker Überflutung als widerstandsfähig erwiesen. Sie erhalten erfahrungsgemäß bald dadurch eine genügende Dichtigkeit, daß sich die zwischen den Steinen vorhandenen Fugen mit Sink-stoffen ausfüllen.

Der Aufwand an Geld und Zeit für die Herstellung dieser Wehre ist so gering, daß manche Farmer der Kapkolonie sich ohne technisch gebildete Hilfskräfte in kurzer Zeit eine größere Zahl derselben auf ihren Farmen erbaut haben.

Wegen ihrer Einfachheit und Billigkeit verdienen diese Wehre wohl auch unter europäischen Verhältnissen für die vorübergehende Ableitung von Wasser oder als Fangedämme in Wasserläufen mit felsiger Sohle Beachtung.

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Abb. 28. Querschnitt durch das Wehr im Breede-Rivier hei Robertson im Kaplande.

Ein größeres Wehr aus Steinpackung, das allerdings durch eine in den Wehrkörper eingebaute Betonwand gedichtet wurde, ist das in Abb. 28 dargestellte Schußwehr im Breede Rivier bei Robertson im südwestlichen Teil der Kapkolonie. Das zur Ableitung von Bewässerungswasser dienende, in seiner Krone 270 m lange Wehr greift beiderseitig ohne Widerlager in die mit einer Neigung von 1:4 abgepflasterten Uferböschungen ein. Es besteht aus sorgfältig in parallelen Lagen versetzten, bis 2000 kg schweren Felsblöcken. Der Wehrkörper greift 1,8 m tief in das aus Letten bestehende Flußbett ein. Er hat einen trapezförmigen Querschnitt, eine 1,8 m breite Krone und eine Höhe von 1,8 m über der Flußsohle. Die 4,6 m hohe dichtende Betonwand (1 Teil Zement, 2 Teile Sand, 4 Teile Kies) liegt mitten unter der Krone und ist oben 0,6 m, unten 0,75 m stark. Der Vorboden ist unter 1:1 >/₂, der Abschußboden unter 1:3 geneigt. Der letztere führt bis unter die Flußsohle hinunter und stützt sich gegen eine zweite Betonmauer von 1,2 m Höhe und 0,9 m Stärke, deren Oberkante 0,6 m unter der Flußsohle liegt. Von dieser Betonmauer steigt das gleichfalls aus Steinsatz hergestellte Sturzbett unter 1:6 zur Flußsohle empor. Das auf diese Weise am Fuß des Abschußbodens gebildete Becken ist ständig mit Wasser gefüllt und dient zur Beruhigung des überfallenden Wassers.

b) Wehre aus Buschwerk.

Im Unterlauf der Flüsse, wo größere Steine vielfach nur mit erheblichen Kosten beschafft werden können, wird zur Herstellung von Wehren, die keine lange Dauer zu besitzen brauchen, und bei denen auf Wasserundurchlässigkeit kein besonderer Wert

gelegt werden muß, auch wohl Buschwerk benutzt. Das Buschwerk wird dazu in der im Flußbau üblichen Weise zu walzen- oder matratzenförmigen Körpern zusammengefügt, die durch Steinfüllung oder Steinbedeckung soweit beschwert werden, daß sie auf die Flußsohle hinabsinken und den Angriffen der Strömung und dem Druck des Wassers einen genügenden Widerstand entgegensetzen.

Da Wehre aus Buschwerk fast nur im Unterlauf der Flüsse verwandt werden, wo die Flußsohle meist aus leicht beweglichen Bodenarten besteht, treten bei der Herstellung dieser Wehre die gleichen Schwierigkeiten auf, wie bei dem Bau der Sperrwerke oder Kupierungen, die den Wasserabfluß in einzelnen Flußarmen einschränken oder aufheben sollen. Je weiter nämlich der Wehrhau nach der Flußmitte hin fortschreitet, um so stärker wird — infolge des verkleinerten Abflußquerscbnittes und des vermehrten Staues — die Strömung, welche auf den noch nicht durchbauten Teil der Sohle wirkt. Diese starke Strömung erschwert die Bauarbeiten für die Herstellung des letzten Teiles des Wehres sehr bedeutend und erzeugt Auskolkungen der Flußsohle, die es erforderlich machen können, den Wehrkörper tiefer hinunterzuführen und ihm daher eine größere Höhe zu geben, als sonst nötig sein würde.

Am wirksamsten werden diese Schwierigkeiten dadurch bekämpft, daß der Wehrkörper nicht gleich in voller Höhe erbaut, sondern in einzelnen Schichten hergestellt wird. Die unterste Buschwerkschicht, welche unmittelbar auf der Flußsohle aufruht, wird dabei möglichst weit stromabwärts vorgezogen, um als Sturzbett zu dienen. Ist das Flußbett einmal in seiner ganzen Breite und in genügender Länge mit einer Buschlage abgedeckt, so ist die Gefahr des Auftretens von Auskolkungen erheblich eingeschränkt. Bei der Ausführung eines solchen Wehres in einzelnen Lagen erreicht auch die Strömung nur eine geringere Stärke, da das Wasser dabei stets gleichmäßig in der ganzen Breite des Flußbettes abfließen kann.

Nach Fertigstellung des Buschkörpers werden die Wehre mit möglichst großen Bruchsteinen ahgedeckt oder besser mit einer Abpflasterung, die dem überfließenden Wasser weniger Angriffspunkte für seine Zerstörungsarbeit bietet, überzogen. Zur Anbringung einer Abpflasterung ist es erforderlich, daß das Wehr hei N.W. trocken fällt oder doch wenigstens vorübergehend trockengelegt werden kann.

Wehre dieser Art können immerhin eine Dauer von mehreren Jahren erreichen, sie vermögen aber keinen bedeutenden Stau auszuhalten, da ihr Gewicht nicht groß genug ist, um dem Druck und dem Auftrieb eines hochaufgestauten Oberwasserspiegels zu widerstehen. Wegen der Ausführung der Buschwerksbauten im Einzelnen wird auf deren ausführliche Beschreibung im VI. Band des Wasserbaus dieses Handbuches § 40 u. 41 verwiesen.

Auch bei den Gebirgsflüssen können in einzelnen, allerdings selteneren Fällen Wehre aus Buschwerk von Nutzen sein, wobei das Buschwerk durch einen schweren Steinwurf oder durch Drahtgeflechte gegen den starken Angriff des Wassers geschützt und in seiner Lage gehalten wird.

Aus Buschwerk hergestellte Wehre werden zweckmäßig so angeordnet, daß die Strömung des Wassers selbst das Abtreiben verhindert. Für Buschwerkswehre, bei denen dies der Fall ist, findet der Mensch in den von den Bibern erbauten Wehren ein vielfach mit Erfolg nachgeahmtes Vorbild. In der Tat zeichnen sich die von diesen geschickten Baumeistern des Tierreiches ausgeführten kleinen Wehre, die in der Absicht angelegt werden, den Wasserstand um die aus Beisern, Schlamm und Steinen hergestellten

Handtuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

Wohnungen der Biber zu heben und in möglichst gleicher Höhe zu halten, durch ihre einfache und zweckmäßige Bauart aus. Semler¹) sagt von ihnen, daß in keiner anderen Bauart so dauerhafte, billige und einfache Wehre hergestellt werden können.

Die Biberwehre bestehen aus mehreren Lagen von Buschwerk, das mit den Wipfelenden stromaufwärts verlegt und durch einzelne rechtwinklig zur Richtung des Wasserlaufes liegende Stämme niedergehalten wird. Durch hineingeflochtene Aste, durch Steine und Schlamm wird die Widerstandskraft dieser Wehre noch erhöht. Das Buschwerk

wird durch die Strömung des fließenden Wassers niedergepresst und durch Ablagerung feiner Sinkstoffe in seinen Zwischenräumen mit der Zeit immer mehr befestigt und gedichtet.

Nachbildungen dieser Biberwehre finden sich sowohl in Indien, als auch in Nordamerika häufig.

Auf Java werden solche Wehre aus frischgeschlagenem Bambus und einzelnen Kokospalmstämmen hergestellt²). Sie werden dort nach der Residentschaft Japara an der Nordküste Javas »Japara-Wehre« genannt und von holländischen Ingenieuren als

1:150.

Abb. 29. Javanisches Bambuswehr (Japara-Wehr).

besonders zweckmäßig empfohlen. Die Bauart dieser Wehre geht aus Abb. 29 hervor. Der Hauptkörper des Wehres besteht aus dem mit den Wipfelenden stromaufwärts verlegten Bambus, dessen Stammenden an den quer zur Flußrichtung verlegten Palmstämmen angebunden sind. Die Palmstämme werden wenigstens 0,5 m tief in das durch eine Bedeckung mit Bambus geschützte Ufer hineingeführt. Die Zwischenräume zwischen dem Bambus werden mit Klaiboden ausgefüllt. Auch können die Wipfelenden des Bambus noch durch eine Steinschüttung geschützt werden.

Eine wertvolle Eigenschaft dieser Wehre besteht darin, daß eine Änderung der Stauhöhe durch Zufügung oder Entfernung einzelner Bambuslagen auch nach Vollendung der Wehre leicht möglich ist.

In den deutschen tropischen Kolonien, in denen Bambus und Palmen gedeihen, könnten diese Wehre jedenfalls auch mit Nutzen Verwendung finden. Sie ließen sich wohl noch dadurch verbessern, daß unter dem untersten Querholz noch eine Lage von Bambus verlegt wird, die stromabwärts genügend vor die Absturzwand vorragt, um als Sturzbett zu dienen und Auskolkungen der Sohle zu verhindern. Auch der Ausführung ähnlicher Wehre in anderm Buschwerk steht nichts im Weg.

c) Wehre aus Holz.

Wenn sich bei den hölzernen Wehren durch dichte Spundwände oder durch eine Ausfüllung oder Abdeckung mit wasserdichten Baustoffen häufig die Wasserdurchlässigkeit auch nahezu ganz beseitigen läßt, so sollen doch sowohl die ganz aus Holz, als auch

9 Heinrich Semler, Tropische Agrikultur. Wismar 1886. Teil I, S. 140.

²) Waterbouwkunde. Erster Teil. Abt. VII. J. E. de Meyier, Bevloeiingen. S. 2.29.

die aus Holz und einem Füllkörper hergestellten Wehre zusammen mit den wasserdurchlässigen Wehren behandelt werden, um diese Wehrgruppen nicht in verschiedene Teile trennen zu müssen. Dabei seien zunächst die reinen Holzwehre, sodann die aus Holz und einem Füllkörper hergestellten Wehre besprochen.

Als die einfachste Form eines hölzernen Wehres kann eine Stauschwelle gelten, die aus einem einzigen runden oder rechteckigen Holz gebildet ist, das auf oder in die Flußsohle gelegt und durch einige in die Sohle eingetriebene Pfähle in seiner Lage gehalten wird.

Gewöhnlich aber erhalten die hölzernen Wehre eine zusammengesetzte Stauwand, die aus lotrecht in den Untergrund eingetriebenen oder aus wagerecht übereinander angeordneten Hölzern besteht. Im ersteren Fall heißen die Wehre Spundwandwehre, im letzteren Bohlen- oder Blockwand wehre.

Beispiele von Spundwandwehren zeigen die Abb. 30 und 31. Die Spundwandwehre können in der Form einer einfachen, quer zur Richtung des Stromstriches geschlagenen, verholmten Spundwand in Höhen bis zu etwa 1 m hergestellt werden.

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Abb. 30. Spundwandwehr als Stauschwelle.

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Abb. 31. Querschnitt durch ein hölzernes Spundwandwehr.

Sie erhalten zum Schutze der Sohle unterhalb des Wehres gegen die Angriffe des überfallenden Wassers ein Sturzbett, das aus Steinschüttung, aus einem Steinpflaster oder aus einem von einem Schwellwerk getragenen Bohlenbelag bestehen kann. Bei Höhen von mehr als 1 m ist die Verwendung eines hölzernen Sturzbettes zu empfehlen, gegen welches die Stauwand durch Streben abgestützt wird. Die Streben greifen einerseits in die in Entfernungen von 1—2 m in die Spundwand eingefügten Bundpfähle, anderseits in die zwischen den Bohlenbelag des Sturzbettes angebrachten Querschwellen des Sturzbettes ein (Abb. 31). Die Spundwände müssen beiderseitig gut in die Ufer hineingeführt werden, um das Wehr vor seitlicher Umspülung zu schützen.

Bohlenwehre kommen nur hei kleineren Wassermengen und bei geringen Stauhöhen zur Anwendung, da sie keine erhebliche Widerstandskraft besitzen. Sie eignen sich besonders gut für Anlagen, die nur vorübergehenden Zwecken dienen, wie es bei Wehren zur Messung der von Bächen und kleineren Flüssen geführten Wassermengen häufig der Fall ist. Sollen Bohlenwehre als Meßwehre dienen, so erhalten sie eine sorgfältig ab-

gearbeitete, wagerechte Uberfallkante und an den beiden Seiten Teile, die bis über den Stauspiegel bei der stärksten zu messenden Wasserführung emporreichen. Aus den bekannten Abmessungen eines solchen Meßwehres und aus der durch Beobachtung bestimmten Überfallhöhe h₀ — s — s' können nach den bei Besprechung der Überfälle angegebenen Formeln die Wassermengen, welche in der Zeiteinheit über das Wehr hinübergehen, bestimmt werden, wobei indessen darauf Rücksicht zu nehmen ist, daß eine seitliche Zusammenziehung des Strahles erfolgt, wenn nicht zwei gleichlaufende Wände, deren Entfernung der Überfallbreite entspricht, angebracht werden.

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Abb. 32. Bohlenwehr

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Messen der Ahflußmengen.

Ein Meßwehr aus Bohlen kann etwa in der in Abb. 32 in der Ansicht und im Querschnitt gezeigten Form ausgebildet werden. Die Dichtung dieser Wehre muß in besonders sorgfältiger Weise erfolgen, damit die gesamten Wassermengen durch den Wehrausschnitt zum Abfluß gelangen und der Messung zugänglich sind. Die Stützung der Stauwand erfolgt sowohl bei den Bohlenwehren, als auch bei den Blockwandwehren durch Pfähle, die in Entfernungen von 1—2 m in die Flußsohle eingetrieben werden.

Die Blockwandwehre besitzen eine Stauwand aus aufeinander gelegten Rundstämmen, oder besser aus Quadrathölzern. Sie werden in Höhen bis zu 3 m und mehr

ausgeführt und bedürfen bei größeren Höhen einer Verstärkung der Stützpfähle durch Streben oder durch oberhalb im Felsboden befestigte Anker.

Als Beispiel eines niedrigen Blockwandwehres ist in Abb. 33 eine der in der Stadt Freiburg in der Drei-sam erbauten Stauschwellen im Querschnitt dargestellt. Die 50 cm hohe Stauwand ruht bei diesen Stauschwellen auf dem als Sturzbett dienenden Pflaster, das beiderseitig durch Spundwände aus schwachen Rundhölzern begrenzt wird.

Ein größeres Blockwandwehr zeigen die Abb. 34au. b. Die als Stauwand dienende Blockwand wird bei diesem Wehr durch die obere der beiden, das Sturzbett begrenzenden Spundwände getragen. Sie stützt sich gegen quadratische Pfähle, die in Abständen von 2 m eingerammt und in ihrem oberen Ende durch Schräghölzer gegen den Wehrboden abgestrebt sind. Die beiden 10 cm starken Spundwände sind in Entfernungen von 2 m durch Rundpfähle verstärkt und an ihrem oberen Ende durch beiderseitige Holme

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Abb. 33. Stauschwel]e in der Dreisam (Querschnitt).

zusammengehalten. Der als Sturzbett dienende Wehrboden ist mit 5—10 cm starken Bohlen abgedeckt und ruht auf einem Schwellrost, der von Grundpfählen und von der unteren Spundwand getragen wird. Der Bohlenbelag des Sturzbettes ist, soweit er von dem überfallenden Wasserstrahl unmittelbar getrotfen wird, unterpflastert. Führt der gestaute Wasserlauf sehr grobe Geschiebe, so tritt an Stelle des Pflasters zweckmäßig eine 40—50 cm starke Betonschicht.

Blockwandwehre können auch bei Felsboden Verwendung finden. In diesem Fall wird die aus Kanthölzern gebildete Stauwand auf die gut geebnete Felssohle aufgesetzt und durch in den Felsboden eingelassene Anker fest gegen diesen angepresst. Die weitere Stützung der Stauwand, die nur eine mäßige Höhe erhalten kann, erfolgt durch eine beiderseitig angebrachte Steinschüttung.

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a) Querschnitt durch das Wehr.

Abb. 34. Blockwandwehr.

b) Ansicht des Wehres stromaufwärts gesehen.

In einzelnen Fällen hat man Holzwehre auch mit geneigt angeordneten Holzwänden ausgeführt. Als Beispiel eines solchen Wehres möge das interessante Wehr im Bruneaufluß im Staat Idaho dienen, das 1893 zur Speisung des Owyheekanales in einem engen Tal erbaut wurde¹). Der aus Holz hergestellte obere Teil dieses Wehres ruht auf einem geschütteten Steindamm von 6,1 m Höhe, 52 m Sohlenbreite und 34 m Kronenbreite. Dieser Damm war nach seiner Fertigstellung so durchlässig, daß der hölzerne Wehraufsatz ohne Behinderung durch das Wasser im Trockenen aufgebaut werden konnte, indem das gesamte vom Bruneaufluß geführte Wasser durch den Damm hindurch abfloß. Erst nach Fertigstellung des Wehres wurde die Steinschüttung durch Erde, die an der Oberwasserseite des Steindammes aufgebracht wurde, gedichtet. Die Anordnung des auf den Steindamm aufgesetzten Holzwerkes ist in Abb. 1 Taf. II im Querschnitt — nach einer nicht ganz vollständigen Zeichnung ergänzt — dargestellt. Die aus 10 cm starken Bohlen gebildete Stauwand besitzt eine Neigung von 1:3 Y₂ und reicht bis 4,6 m Uber die Dammkrone. Sie wird durch hölzerne, in Abständen von 2,4 m aufgestellte Pfosten gestützt, die auf einem Schwellrost aus 30/35 cm starken, recht-

9 Herbert M. Wilson. Irrigation engineering. New York 1904. S. 187.

eckigen Hölzern ruhen. Die Stauhöhe des Wehres kann durch Dammbalken noch um reichlich 2 m vergrößert werden, so daß der höchste Stauspiegel fast 13 m über der Felssohle des Flußbettes liegt. Bei eintretendem Hochwasser werden diese Dammbalken von einem Bedienungssteg aus entfernt, wonach das Wehr in seiner ganzen Länge überflutet wird. Das Wasser stürzt dabei auf ein kräftiges Sturzbett, das auf der unteren Hälfte des Steindammes ruht. Ein 60 m unterhalb erbautes Gegenwehr staut das Unterwasser vor dem Hauptwehr auf und schützt die Flußsohle vor Auskolkungen. Der geschüttete Steindamm hat sich als sichere Gründung des Holzwehres bewährt und keine Setzungen gezeigt.

Die hölzernen Wehre erhielten früher vielfach auch hölzerne AVangen, die in der Form von Bohlwerken ausgebildet wurden. Bei neueren Holzwehren werden die Widerlager indessen meist aus Mauerwerk oder Beton hergestellt, was bei der geringen Haltbarkeit der Bohlwerke den Vorzug verdient, zumal die Kosten der massiven Wangen kaum höher zu sein pflegen, als diejenigen der Bohlwerke.

d) Wehre aus Holz und einem Füllkörper,

Sollen hölzerne Wehre eine größere Höhe erhalten, so werden dieselben gewöhnlich nicht aus einzelnen Holzwänden hergestellt, sondern aus entsprechend zusammengefügten Hölzern als breite Körper ausgebildet, deren Hohlräume mit Steinen oder mit Erde ausgefüllt werden, um den Wehren ein bedeutendes Gewicht und dadurch eine bessere Standsicherheit zu geben. Besteht der Füllkörper aus bündiger Erde, so verleiht derselbe dem Wehr zugleich auch eine erhöhte Dichtigkeit. Infolge der Bedeckung der Flußsohle in erheblicher Ausdehnung durch die breite Grundfläche des Wehrkörpers werden Ausspülungen der Sohle verhindert. Bei Verwitterungsböden sind aber auch bei diesen Wehren meistens Spundwände quer zur Flußachse anzuordnen. Besteht die Flußsohle aus Fels, so wird das Holzwerk zweckmäßig an diesem durch eiserne Anker befestigt, wenn auch vielfach schon das Gewicht allein den Wehren eine genügende Standsicherheit gibt. Das Holzwerk dieser Wehre wird entweder aus einzelnen Lagen von Rundstämmen aufgebaut oder aus Rundhölzern oder Balken kastenförmig zusammengezimmert.

Rundholz wehre mit Steinfiillung werden gewöhnlich in ähnlicher Weise hergestellt, wie das in Abb. 29 dargestellte Buschwehr. Bei der Erbauung dieser in Nordamerika¹) vielfach ausgeführten Wehre werden die stärksten Stämme für die Herstellung der untersten Lagen verwandt, die, vor den eigentlichen Wehrkörper vorgezogen, zugleich ein widerstandsfähiges Sturzbett bilden. Auf diesen Unterbau wird der eigentliche Wehrkörper aus einzelnen Lagen gleichfalls dicht verlegter, an den Stammenden 20—40 cm starker Rundhölzer aufgesetzt. Die Rundholzlagen ruhen nicht unmittelbar aufeinander auf. Sie sind vielmehr durch einzelne schwächere, rechtwinklig zum Stromstrich verlegte Rundhölzer voneinander getrennt, die nahe der Absturzwand angebracht und mit Nägeln oder Holzpflöcken mit den Rundholzlagen verbunden werden. Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rundholzlagen werden mit Steinen ausgefüllt. Ebenso wird auch die oberste Decklage, die auch noch durch einige Querschwellen zusammengefasst werden muß, reichlich mit Steinen belastet ^Abb. 2 Taf. II).

1} Edwaid Weg mann. The design and construction of dams. 4. Auf!. New York 1900. S. 139 ff. und Joseph P. Friz eil. Waterpower. 2. Aufl. New York 1901. S. 57ff.

Infolge ihrer großen unteren Breite können diese Wehre auch auf wenig widerstandsfähigen Flußbetten erbaut werden. Sie zeigen nach den amerikanischen Erfahrungen auch bei diesen nur im ersten Jahr erhebliche Setzungen, die indessen selten 0,5 m erreichen und später nur noch ganz unbedeutend zunehmen. Muß ein solches Wehr bei starkem Wasserabfluß im Flußbett erbaut werden, so werden die unteren Stammlagen durch Belastung mit Steinen abgesenkt. Der weitere Aufbau erfolgt dann im Trockenen, indem das Wasser durch eine im Wehrkörper ausgesparte Öffnung abfließt, die erst nach Fertigstellung der übrigen Wehrteile geschlossen wird.

In ähnlicher Weise werden auch Wehre mit abgetreppter Absturzwand hergestellt, indem man die Stammenden jeder höheren Rundholzlage um 1—2 m gegen die darunter liegende zurückspringen läßt. Das Wehr nimmt dabei die Form eines Stufenwehres an, über welches das Wasser bei kleiner Wasserführung kaskadenartig hinüberfällt, während es bei starker Wasserführung wie auf einem schrägen Abfallboden hinunterschießt.

Die besprochenen Wehre besitzen infolge des auf den geneigten Vorboden wirkenden Wasserdruckes eine große Festigkeit, so daß sie auch schweren Fluten zu widerstehen vermögen. Sie können aber, da ihr Körper größtenteils aus Holz besteht, nur ungenügend mit Steinen belastet werden, so daß sie bei etwa unterhalb entstehenden Eisversetzungen, bei denen der Unterwasserspiegel stark gehoben wird, infolge ihres Auftriebes hochschwimmen und der Zerstörung anheimfallen können. Mehr aber als diese Gefahr steht einer ausgedehnteren Verwendung dieser Wehre der sehr bedeutende Holzbedarf entgegen.

Von Wehrformen, die einen wesentlich geringeren Holzaufwand zu ihrer Herstellung bedürfen, sind die Steinkistenwehre zu nennen, die in Nordamerika und in Skandinavien heimisch und in ausgedehnter Verwendung sind, während sie in Deutschland nur in einzelnen Fällen ausgeführt wurden.

Die Steinkistenwehre bestehen aus einem mit Steinen ausgefüllten Holzgerippe. Das Holzgerippe hat den Zweck, die Steine, die einzeln dem Angriff des Wassers keinen genügenden Widerstand entgegenzusetzen vermögen, zu großen widerstandsfähigen Körpern zu vereinigen. Das Holzwerk wird dazu aus wagerecht liegenden und sich rechtwinkelig kreuzenden Rundhölzern oder Balken zusammengefugt, die in größerer Zahl lotrecht übereinander angeordnet, die Wände der im Grundriß rechteckigen Wehrkammern bilden. Die Seitenlange dieser Kammern schwankt zwischen 1,5 und 3,0 m.

Bestehen die Wände aus Rundhölzern, so werden dieselben an den Kreuzungsstellen zur Ermöglichung guter Verbindungen etwas beschlagen, zuweilen aber auch so weit Uberkämmt, daß sich die übereinander liegenden Rundhölzer berühren, wobei dann nahezu dichte Wände entstehen. Bei Verwendung von Vierkanthölzern werden dieselben an den Kreuzungsstellen gewöhnlich ohne besondere Bearbeitung aufeinander gelegt, zuweilen aber gleichfalls Uberkämmt. Die einzelnen Hölzer werden an den Kreuzungsstellen durch Klammern, durch Nagelung oder durch Schrauben miteinander verbunden.

Die dem O.W. zugekehrte Außenfläche der Wehre und die vom Wasser überfluteten Teile der Krone und der Abfallböden werden mit Bohlen oder Halbhölzern bekleidet, um die Wasserdurchlässigkeit einzuschränken. Zur guten Anbringung dieser Bekleidung müssen die äußeren Flächen der Wände eben abgearbeitet werden. Zuweilen wird der Belag der dem O. W. zugekehrten Seite auch durch Kalfaterung vollständig gedichtet. Zur Erhöhung der Wasserdichtigkeit kann auch an der stromaufwärts liegenden Seite des Wehres eine Hinterfüllung aus wasserundurchlässigem Boden angebracht werden.

Die Steinkistenwehre finden sowohl bei Verwitterungsböden als auch auf Felsen

Verwendung.

Bei Verwitterungshoden müssen sie eine möglichst große untere Breite erhalten. Auch wird die äußere Bekleidung der Stauwand zweckmäßig durch Spundwände in die Sohle hinein fortgesetzt, um die Gefahr der Unterspülung einzuschränken.

Am gebräuchlichsten ist indessen die Verwendung der Steinkistenwehre bei Felsboden. Um ein gutes Aufsitzen des Holzwerkes auf der Felsoberfläche zu erzielen, wird dasselbe nach genauen Aufnahmen der Flußsohle so bearbeitet, daß seine untere Begrenzung sich der Felsoberfläche möglichst vollkommen anschmiegt. Das Holzwerk wird vor der endgültigen Aufstellung auf dem Ufer zusammengebaut, wobei alle Teile gut aneinander angepaßt werden, so daß beim Eintritt kleiner Wasserstände die Zusammenfügung schnell erfolgen kann. Zur Erzielung eines festen Anschlusses des Holzwerkes an die Flußsohle wird die unterste Balkenlage mit eisernen Bundankern von 25 bis 40 mm Stärke am Felsboden befestigt. Dazu können am unteren Ende aufgespaltene Anker verwendet werden, die in den Bohrlöchern auf zuvor eingesteckte eiserne Keile aufgetrieben und dadurch festgeklemmt werden. Gewöhnlich werden aber die Anker durch Vergießen mit Zement oder Blei in den Bohrlöchern befestigt.

Die auf Felsboden erbauten Steinkistenwehre können auch bei geringen Breitenabmessungen einer starken Überflutung standhalten, wie ein Steinkistenwehr am Embretsfos im Drammengebiet in Norwegen gezeigt hat, das bei nur 4 m Breite die beträchtliche Höhe von 7 m besaß und einer Überflutung von 4 m Höhe so lange Widerstand geleistet hat, bis die Trümmer eines oberhalb fortgerissenen anderen Wehres gegen dasselbe angeworfen wurden und seine Zerstörung bewirkten. Wehre mit so geringer Breite können indessen zur Nachahmung nicht empfohlen werden. Die Breite der Steinkistenwehre sollte vielmehr nur ausnahmsweise und nur bei sehr sorgfältiger Ausführung kleiner als die Höhe sein, zumal wenn die Wehre bei Hochwasser einer starken Überflutung ausgesetzt sind. Gewöhnlich wird die Breite der Steinkistenwehre sogar größer als die Höhe bemessen.

Auf Verwitterungsboden errichtete Steinkistenwehre müssen stets ein widerstandsfähiges Sturzbett erhalten. Bei niedrigen Wehren auf Felsboden kann bei geringer Wehrhöhe ein Sturzbett fehlen, wTährend ein solches bei größeren Wehrhöhen auch bei Felsboden erforderlich ist, wenn nicht die Felsoberfläche eine sehr feste Beschaffenheit zeigt, die sie befähigt, auch auf die Dauer den Angriffen des Wassers zu widerstehen. Bei beträchtlicher Fallhöhe des Wassers können nämlich bei den weicheren Felsarten sehr wohl Auskolkungen von solcher Tiefe entstehen, daß der Bestand der Wehre durch sie ernstlich gefährdet wird, namentlich dann, wenn das Wasser in der Form von Sinkstoffen oder von Eis Schleifmittel in größeren Mengen mit sich führt. In solchen Fällen wurden am Fuß von Wehren schon Auskolkungen der Felssohle von 8 m und mehr Tiefe beobachtet.

In besonders verhängnisvoller Weise hat sich das Fehlen eines Sturzbettes bei dem gewaltigsten der amerikanischen Steinkisten wehre erwiesen, dem in neuester Zeit durch ein massives Wehr ersetzten Staukistenwehr im Connecticut-Fluß bei Holyoke im Staate Massachusetts¹), das eine Länge von 310 m und eine Höhe von 9—10 m besessen hat. Der Bau dieses Wehres wurde, nachdem ein in schwächeren Abmessungen erbautes Steinkistenwehr gleich nach seiner Fertigstellung am 16. Nov. 1848 durch ein Hoch-

!) Edw. Wegmann. The design and construction of dams. S. 147. Joseph P. Frizell. Waterpower. New-York 1900. S. 147.

wasser fortgerissen war, anfangs 1849 begonnen und mit einem Kostenaufwand von 600000 Mark am 22. Oktober des gleichen Jahres fertiggestellt. Während des Baues wurde das Fluß wasser durch 46 Öffnungen von 4,9 x 5,5 m Querschnitt abgeleitet. Das in seinem Holzwerk aus quadratischen Balken von 30 bis 38 cm Stärke hergestellte und mit 3000 eisernen Ankern am Felsboden befestigte Wehr wurde nur in einer Höhe von 3 m mit Steinen ausgefüllt. Das Wehr war sehr starken Überflutungen ausgesetzt, bei denen bis zu 4000 cbm Wasser in der Sekunde Uber dasselbe hinweggingen und der Wasserspiegel bis zu 3,8 m über die Wehrkrone anstieg. Die gewaltigen Wassermassen, die Eis und zahlreiche Baumstämme mit sich führten, haben im Laufe von 20 Jahren einen Kolk von 6 m, stellenweise sogar von mehr als 7 m Tiefe aus dem Schieferfelsen der Flußsohle ausgewaschen, wie die Abb. 35 erkennen läßt. Der entstandene Kolk bedrohte nicht nur die Unterstützungsfläche des Wehres, sondern wirkte auch insofern schädlich auf das Wehr ein, als die sich in ihm unter dem fallenden Wasserstrahl ausbildende mächtige Wasserwalze schwimmende Körper mit großer Gewalt gegen die Abfallwand des Wehres anschleuderte.

U. IV. April 7862

3,8

Kies

Belorv

1;

70,5

28

6.0

15

Ursprüngliches Weh/' erbaut 780.9

7-500.

_Verstärkung , j

erbaut 7868-7870

Abb. 35. Querschnitt des Steinkistenwehres hei Holyoke im Connecticut-Fluß.

Eine besonders schädliche Wirkung übten die in die Wasserwalze gelangenden Baumstämme aus, wenn dieselben in ihrer Längsrichtung gegen die Abfallwand des Wehres angeworfen wurden und sich zwischen deren Holzwerk festklemmten, weil sie alsdann wie lange Hebel wirkten. Um das stark gefährdete Wehr zu retten, wurde in den Jahren 1868—1870 vor dem alten Wehrkörper, der einen dreickigen Querschnitt besaß, ein 15 m breiter Steinkistenkörper vorgelegt, dessen obere als Abfallboden dienende Begrenzung eine Neigung von etwa 1:2 erhielt. Die dadurch bewirkte Verstärkung des Wehres kostete das Doppelte des ursprünglichen Wehrbaues. Sie erhöhte aber die Lebensdauer des Wehres sehr wesentlich, nachdem auch die von der unteren Seite her durchgefaulten Abdeckungsbohlen des alten Wehres durch neue ersetzt und der Wehrkörper vollständig mit Kies ausgefüllt war, wodurch eine dauernde Befeuchtung des Holzwerkes erreicht wurde.

Da aber auch bei diesem Umbau kein Sturzbett angebracht wurde, setzte das fallende Wasser sein Zerstörungswerk auf die Flußsohle weiter fort, wenn auch die den schwersten Angriffen ausgesetzten Stellen nunmehr weiter stromabwärts lag. Nachdem schon im Jahre 1886 neue Auskolkungen festgestellt waren, deren größte Tiefe 7,5 m betrug, wurde im Jahre 1895 mit dem Bau eines neuen massiven Wehres 55 m unterhalb der alten Baustelle begonnen. Dieses im Querschnitt in Abb. 53 und 54 (S. 118) dargestellte neue Wehr hat inzwischen das Steinkistenwehr nach einer 50jährigen Wirksamkeit ersetzt.

Der bekannte amerikanische Ingenieur Herschel hat aus den bei dem Holyoke Steinkistenwehr gewonnenen Erfahrungen die folgenden Forderungen abgeleitet:

1.    Zum Schutz gegen Fäulnis soll ein Steinkistenwehr vollständig mit Kies gefüllt werden.

2.    Um dem Holzwerk das Setzen zu ermöglichen, soll dasselbe nicht in die massiven Widerlager eingebaut werden.

3.    Bei höheren Wehren darf die Absturzwand nicht lotrecht ausgebildet werden.

4.    Der Abschußboden sollte so gestaltet werden, daß das Wasser verhindert wird, das Flußbett am Fuß des Wehres anzugreifen.

Die Sturzbetten werden bei den Steinkistenwehren gewöhnlich aus Steinwurf, aus einer starken Holzabdeckung oder aus einem niedrigen Steinkistenkörper hergestellt. Um die Schwierigkeiten, welche die Erbauung genügend starker Sturzbetten bei hohen Wehren in Flüssen mit Eis und Treibholz verursacht, zu verringern, ist es, wie bei anderen hohen Wehren, so auch bei den Steinkisten wehren vorteilhaft, die dem Oberwasser zugekehrte Seite steil oder lotrecht zu gestalten, die dem Unterwasser zugekehrte Seite aber entweder treppenförmig oder flachgeneigt auszubilden. Aber auch wenn die Holzkisten wehre zur Milderung der Angriffe des Wassers und der von ihm mitgeführten, festen Stoffe auf die Sturzbetten als Stufenwehre ausgeführt wurden, hat sich zuweilen ein einfacher Bohlenbelag für die Abdeckung des Sturzbettes und der Stufen als nicht genügend widerstandsfähig erwiesen, so daß man zu einem doppelten Bohlenbelag von zusammen 20 bis 30 cm Stärke oder zu einer Abdeckung mit Stahlblechen greifen mußte.

Der amerikanische Ingenieur Joseph P. Frizeil schlägt vor, den hölzernen Abschußböden der Steinkistenwehre eine gekrümmte Form zu geben, wie sie bei den massiven Wehren gebräuchlich ist, um das Wasser in möglichst unschädlicher Weise über die Wehre zu führen. Er erinnert daran, daß ja auch bei den Schiffsbauten vielfach starkgebogene Hölzer Verwendung finden. Die Ableitung des Wassers von der wagerechten Wehrkrone zu dem gleichfalls wagerecht anzulegenden Sturzbett auf einem mit Gegenkrümmung angeordneten, S-förmigen Abschußboden ist jedenfalls für das Wehr die vorteilhafteste, weil bei ihr keine heftigen Stöße auftreten. Sie setzt aber einen sehr breiten und daher teuren Wehrkörper voraus, insofern die erforderlichen starken Bohlen wohl kaum mit Krümmungsradien unter 6—8 m gebogen werden können, wobei sich die mittlere Neigung des Abfallbodens nicht steiler als 1:2 bis 1:3 herstellen läßt. An den gekrümmten Abfallboden muß sich bei Wehren, die auf wenig festen Verwitterungsböden erbaut werden, dann noch ein wagerechtes Sturzbett von erheblicher Breite anschließen, damit sich auf ihm der Wassersprung entwickeln kann. Geht die wagerechte Wehrkrone mit einem scharfen Knick in einen geneigten Abfallboden Uber, der dann durch eine gekrümmte Fläche allmählich in ein wagerechtes Sturzbett überführt wird, so kann allerdings die mittlere Neigung steiler angeordnet werden, und die Querschnittsgröße des Wehrkörpers überschreitet dann kaum das ohnedies erforderliche Maß. Der Strahl löst sich dann aber vom Wehrkörper los und übt an der Stelle, an der er wieder auf das Wehr auftrifft, schwere Angriffe aus.

Werden Auskolkungen der Flußsohle am Fuß der Wehre vermieden, wird eine Umströmung des Wehres durch ein gutes Eingreifen der Wangen in die Ufer verhindert

und wird ferner dafür gesorgt, daß sämtliche Holzteile der Wehre dauernd durchnäßt bleiben, so können die Steinkisten wehre ein hohes Alter erreichen, wie das Wehr hei Larvik im Süden Norwegens beweist, dessen Alter auf mehr als 200 Jahre angegeben wird.

Yon besonderer Wichtigkeit für den Bestand der Wehre ist ein guter Schutz der Holzteile vor Fäulnis. Die dazu erforderliche dauernde gründliche Durchnässung aller Holzteile wird am besten dadurch erreicht, daß die Zwischenräume der Steinpackung mit Sand oder feinem Kies ausgefüllt werden, die bei einmaliger Durchtränkung das Wasser lange Zeit zurückhalten. Zuweilen hat man auch die Abdeckungsbohlen der Wehrkrone mit einigen offenen Fugen verlegt, durch welche Wasser in das Wehrinnere ein-dringen kann. Das hat aber nur Zweck, wenn das Wehrinnere mit einem Stoff ausgefüllt ist, welcher das Wasser genügend zurückhält. Ist das nicht der Fall, so wird das Holz nur vom Wasser überrieselt, und da der Luftzutritt zur Holzoberfläche nicht genügend verhindert wird, tritt bei dem Vorhandensein von Feuchtigkeit und Luft die Fäulnis gerade sehr lebhaft auf. In diesem Fall empfiehlt es sich daher viel eher, die Abdeckung des AYehres gut zu dichten, um die Uber dem Unterwasserspiegel liegenden Holzteile möglichst trocken zu halten.

Die Steinkistenwehre eignen sich vorzüglich für die Verwendung in reißenden Flüssen, da ihre Herstellung durch die Strömung verhältnismäßig wenig belästigt wird. Sie lassen sich bei ihrer großen Widerstandskraft auch zur Erzielung von bedeutenden Stauhöhen benutzen und stehen an Billigkeit und an Kürze der erforderlichen Bauzeit wohl hinter keiner anderen Wehrform zurück. Sie eignen sich ganz besonders für Gebirgsgegenden, in denen die erforderlichen Baustoffe, Holz und Stein, meist reichlich zur Verfügung stehen und zu einem billigen Preis beschafft werden können.

Die aus Vierkanthölzern hergestellten Steinkistenwehre sind teurer, als die aus Rundhölzern angefertigten, sie besitzen dafür aber ein festeres Gefüge, da sich bei ihnen die Verbindungen widerstandsfähiger herstellen lassen.

Als Holz zur Erbauung der Steinkistenwehre kommen ausschließlich Nadelhölzer zur Verwendung.

Ein Steinkistenwehr, das aus Rundhölzern hergestellt ist und bei einer Flußsohle aus Verwitterungsboden Verwendung finden kann, zeigt Abb. 3 Taf. II. Dieses Steinkistenwehr besitzt im Querschnitt eine ähnliche Form, wie das früher besprochene, in Abb. 2 Taf. II dargestellte Rundholzwehr, erfordert aber zu seiner Herstellung wesentlich weniger Holz, weil die in der Stromrichtung liegenden Rundstämme nicht in dichten Lagen, sondern in Entfernungen von etwa 2 m verlegt werden. Die einzelnen Lagen aus Längsstämmen sind, wie aus der Abbildung hervorgeht, durch Lagen von Querstämmen getrennt, in denen die einzelnen Hölzer ebenfalls eine Entfernung von etwa 2 m besitzen. Die Hölzer der einzelnen, in derselben Richtung verlegten Lagen werden lotrecht übereinander angeordnet, so daß lotrechte und sich rechtwinkelig kreuzende Wände entstehen. Die Kammern zwischen diesen Wänden werden mit Steinen ausgepackt. Durch geneigte Anordnung der Längsholzlagen ist ein schräger Vorboden erzielt worden, der deshalb vielfach angeordnet wird, weil er bei Hochwasser den Wasserabfluß über das Wehr fördert, und weil der auf ihn wirkende Wasserdruck und die auf ihm angebrachte Belastungsschicht das Wehr gut gegen den Untergrund anpresst.

Führt der gestaute Wasserlauf reichlich Sinkstoffe, so wird ein solches Wehr durch Ablagerung derselben in den Hohlräumen zwischen den Steinen allmählich gedichtet. Die Dichtigkeit kann auch durch Abdeckung des Wehres mit einer wasserundurchlässigen Beschwerungsschicht erhöht werden. Gegen den Stoß von Eis und schwimmenden

Hölzern wird das Wehr durch Abdeckung seiner Krone mit starken Bohlen geschützt, auf denen die schwimmenden Körper ohne schädliche Wirkung über die Wehrkrone hinübergleiten können. Als Sturzbett dient entweder die unterste, vor die Absturzwand vorgezogene und dicht verlegte Längsholzlage oder eine besondere Halbholzlage auf einem Balkenrost.

Ein unter Verwendung quadratischer Hölzer hergestelltes Steinkistenwehr, das teilweise in den tonhaltigen Kiesuntergrund hineingebaut wurde, ist in der Abb. 4 Taf. II im Querschnitt dargestellt¹). Das 150 m lange Wehr wurde im Merrimac-Fluß bei Concord nördlich von Boston vom Juli 1892 bis zum August 1893, demnach in einer Bauzeit von wenig mehr als einem Jahr, erbaut. Das Wehr wird von massiven Widerlagern begrenzt und greift mit 4 Spundwänden bis zu 3 m tief in die Flußsohle ein. Die Erbauung erfolgte im Schutz von Fangedämmen in einzelnen Teilen, indem zunächst die an die Widerlager anschließenden, je 42,7 m langen seitlichen Wehrteile ausgeführt wurden, in denen Öffnungen zum Durchlässen des Wassers während der Erbauung des mittleren Wehrstückes ausgespart wurden. Der ganze Wehrkörper einschließlich des Sturzbettes ist zwischen den äußeren Spundwänden 20,6 m breit, während die Wehrkrone 4,17 m Uber dem Sturzbett liegt. Die Steinkisten sind aus quadratischen Hölzern von 25 bis 30 cm Stärke hergestellt, die ohne Überkämmung durch Bolzen miteinander verbunden sind.

Die Krone und die beiden Abschußböden wurden mit 12,5 cm starken Bohlen, die wagerechten Sturzbetten aber mit Stahlblechen von 8 mm Stärke abgedeckt, nachdem zuvor die Steinkisten durch sorgfältig mit Hand verlegte Bruchsteinpackung ausgefüllt waren.

Im Frühjahr 1895 wurde das Wehr beim Aufbrechen des Eises 4,3 m hoch überflutet, wobei das Eis den hölzernen Bohlenbelag so stark beschädigte, daß man sich zur Verstärkung desselben durch eine zweite gleichfalls 12,5 cm starke Bohlenlage entschloß. Die Abdeckung mit Stahlblechen, die in Entfernung von 90 cm von Holzschwellen unterstützt sind, scheint sich dagegen gut bewährt zu haben. Die Kosten dieses Wehres stellten sich auf 4670 Mark für 1 m Länge.

Gebräuchlicher als bei Flußbetten auf Verwitterungsboden ist die Verwendung der Steinkistenwehre beim Vorhandensein von Felsuntergrund.

Ein Beispiel eines einfachen und zweckmäßigen Steinkistenwehres auf Felsen zeigt die Abb. 5 Taf. II im Querschnitt. Der Vorboden eines Wehres dieser Art kann unter einem Winkel von 15°—30° geneigt angeordnet werden. Er bildet in seinem oberen Ende die Wehrkrone. Die Absturzwand ist entweder ganz oder doch nahezu lotrecht. Das Sturzbett liegt wesentlich höher als die Flußsohle und ist wie der Wehrkörper als Steinkistenbau hergestellt. Die Form des Wehres nähert sich dabei derjenigen eines Stufenwehres, doch ist nur ein einziger Absturz des Wassers vorhanden, da eine grobe Steinschüttung die allmähliche Ableitung des Wassers vom Sturzbett zur Flußsohle vermittelt und außerdem hei höheren Wasserständen das Unterwasser das Sturzbett überdeckt. Bei Beschädigungen der Abdeckungsbohlen des Sturzbettes kann die Ausbesserung leicht erfolgen, da die Trockenlegung des hoch Uber der Flußsohle liegenden Sturzbettes bei kleinen Wasserführungen keine Schwierigkeiten bereitet. Der aus der Abbildung ersichtliche Aufbau des Wehres dient zur Überführung eines Fußweges über den aufgestauten Fluß.

9 Engineering news. 1894. S. 326.

Ein besonders großartiges amerikanisches Steinkistenwehr ist das von der kanadischen Regierung in den Jahren 1879 — 1881 erbaute Wehr über den Ottawa-Fluß im südlichen Kanada¹), der an der Baustelle 550 m Breite besitzt und dessen Strömung eine Geschwindigkeit von 4 m in der Sekunde erreicht, (Abb. 6 Taf. II). Das Wehr wurde im Schutz eines Hilfswehres ohne Verwendung von Fangedämmen im offenen Wasser erbaut. Die Ausführung erfolgte in der Weise, daß zwischen die Endwiderlager 112 schmale Steinkistenpfeiler von 11 bis 14 m Länge und je nach der Lage der Felssohle verschiedener Höhe aufgestellt und im Felsen verankert wurden. Nach sorgfältiger Ausfüllung dieser Pfeiler mit Steinen wurde auf ihnen eine durchgehende Balkenlage von 30 cm Stärke dicht verlegt. Dadurch entstand quer über den Fluß hinüber eine 11 bis 14 m breite Plattform, die nur an einer Stelle durch eine 8,5 m weite Öffnung zum Durchlässen der Flösse unterbrochen war. Unter dieser Plattform hindurch konnte das Wasser durch die zwischen den Steinkistenpfeilern freigelassenen Öffnungen unbehindert abfließen. Auf der Plattform wurde dann ein durchlaufender Steinkistenaufsatz von dreieckiger Gestalt [ABC) erbaut, dem eine Grundbreite von etwa 8 m und eine Höhe von 2,4 m gegeben wurde. Dieser Aufsatz wurde mit einer 24 cm starken Balkenlage abgedeckt, die an der Krone noch durch 12,5 mm dicke Blechplatten geschützt wurde. Der als Sturzbettt dienende Teil der Balkenabdeckung der Steinkistenpfeiler wurde durch eine zweite quer zur ersten liegende Balkenlage von ebenfalls 24 cm Höhe verstärkt.

Die freien Öffnungen zwischen den Steinkistenpfeilern, die während des Baues des Wehres das Wasser durchließen, wurden in ihrem unteren Teil durch feste Balken, in ihrem oberen Teil durch hölzerne Klappen geschlossen, die in der punktiert angedeuteten Lage auf dem schrägen Vorboden des Wehraufsatzes angebracht, und nach Fertigstellung des Wehres sämtlich an einem einzigen Nachmittag um die bei A liegende Drehachse in die endgültige Lage hinuntergeklappt wurden. Diese Klappenverschlüsse bieten den Vorteil, daß es jederzeit möglich ist, durch Hochziehen dieser Klappen den Wasserspiegel zu Ausbesserungsarbeiten wieder zu senken. Die Wehrkrone wird bei NW. 0,6 m, bei HW. 3 m hoch überflutet.

Von den Gesamtkosten der Wehranlage von 1394000 Mk. entfielen auf das Hilfswehr 332000 Mk., auf das Wehr selbst 634000 Mk. und auf den Floßdurchlaß, die Uferbauten und die Nebenanlagen 428000 Mk.

Auch auf Java werden von holländischen Ingenieuren schon seit mehr als 50 Jahren Steinkistenwehre hergestellt. Um die Wehre im offenen Wasser ohne Verwendung von Fangedämmen und ohne Verlegung des Flußlaufes erbauen zu können, werden dort die untersten Rahmen der Steinkisten nicht unmittelbar auf die Flußsohle, sondern auf ver-holmte Grundpfähle aufgelagert, die in die aus Verwitterungsboden bestehende Flußsohle eingerammt und bei kleinen Wasserständen nahe über dem Wasserspiegel abgeschnitten werden. Diese Anordnung gestattet es, bei kleinen Wasserständen die Holzteile der Steinkisten ohne Belästigung durch das Wasser zusammenzufügen, indem das Wasser zwischen den etwa 2—2,5 m voneinander entfernt stehenden Pfahlreihen unter den Holmen hindurch ab fließt. Am unteren Ende des Wehres wird eine Spundwand angebracht. Diese Spundwand wird entweder gleichzeitig mit den Pfählen oder auch erst nach Verlegung einiger Balkenlagen geschlagen, wenn durch das von ihr aufgestaute Wasser eine Behinderung der Bauarbeiten befürchtet wird. Die Ausfüllung der Zwischenräume zwischen dem Holzwerk erfolgt mit Geröll oder mit Schutt. Die Dichtung des Wehres

9 Scientific American. 1883. I. S. 255.

wird dem Wasser des Flusses überlassen. Die einzelnen Querhölzer werden gegen die darunter liegenden etwas versetzt, um das Anbringen der Befestigungsbolzen zn erleichtern. Dabei entsteht eine Verjüngung des Wehrkörpers nach oben. Die Absturzwand dieser Wehre wird treppenförmig ausgebildet. Die Krone des Wehres und die einzelnen Stufen werden mit Bohlen ahgedeckt, wobei der Belag jeder Stufe etwa bis unter die Mitte der darüber liegenden Stufe stromaufwärts verlängert und auf dem verdeckten Teile mit Steinen belastet wird. Die untersten Stufen werden stark vorgezogen und dienen dem Wehr als Sturzbett.

Ein Wehr dieser Art, wie es von dem Ingenieur J. A. Krajenbrink mehrfach ausgeführt wurde, zeigt Abb. 7 Taf. II¹). Diese Wehre werden mit beiderseitigen massiven Widerlagern ausgeführt und besitzen, wenn sie sorgfältig unterhalten und namentlich gut vor Um- und Unterspülung geschützt werden, eine ziemlich lange Dauer. Durch Anbringung einer dichten Spundwand am oberen Ende und durch eine Erdhinterfüllung ließe sich ihre Dichtigkeit wohl noch wesentlich erhöhen.

Einen Übergang zu den wasserundurchlässigen Wehren bilden die Wehre aus Holz mit einer Füllung aus gestampftem Ton oder Lehm.

Holzwehre mit Tonfüllung werden namentlich in Niederungsländern ausgeführt, in denen die natürlichen Steine teuer und oft schwer zu beschaffen sind, und in denen meist auch nur ein geringer Aufstau des Wassers statthaft ist. Bei sorgfältiger Ausführung und bei wasserundurchlässigem Untergrund können diese Wehre einen hohen Grad von Dichtigkeit erreichen.

Wie bei den Steinkisten wehren wird die Umhüllung dieser Wehre aus Holz gebildet. Der Tonkern soll dem Wehr ein genügendes Gewicht geben und die Wasserundurchlässigkeit erhöhen. Derselbe muß, um vor Ausspülung geschützt zu sein, sowohl seitlich als auch nach oben eine möglichst dichte Umkleidung aus Holz erhalten. Die seitliche Begrenzung der Tonfüllung wird durch die Widerlager des Wehres und durch dichte LäDgsspundwände gebildet, von denen wenigstens zwei, gewöhnlich aber drei angebracht werden. Sind drei Spundwände vorhanden, so trägt die mittlere, welche die Tonfüllung in zwei Teile zerlegt, den Fachbaum, wie es die Abb. 8 Taf. II zeigt. Die obere Begrenzung des Tonkernes besteht aus einem Bohlenbelag, der bei Wehren mit drei Längsspundwänden von dem Fachbaum aus beiderseitig abfällt, und stromaufwärts den Vorboden, stromabwärts den Abschußboden bildet.

Der Vorboden kann wesentlich schmäler als der Abschußboden angeordnet werden, und braucht nur bis zu derjenigen Höhe abzufallen, bis zu der die stärksten Eisschollen mit ihrer Unterkante binunterreichen. Der Abschußboden dagegen führt zweckmäßig bis unter das niedrigste Unterwasser hinab. Er erhält gewöhnlich eine Neigung von 1: 6 bis 1 : 3 gegen die Wagerechte. Die gleiche Neigung kann auch für den Vorboden gewählt werden. Der Bohlenbelag des Wehres überdeckt die Holme der äußeren Längsspundwände, er wird aber in den als Fachbaum dienenden Holm der Mittelspund wand eingelassen, damit der Fachbaum selbst die Höhe des Wehres festlegt. Die Bohlen erhalten eine Stärke von 8—10 cm und werden ohne Spundung stumpf gestoßen, da zur Erhöhung der Haltbarkeit der Wehre alle schwachen Holzteile vermieden werden müssen. Die Fugen werden indessen zuweilen noch durch aufgenagelte Latten überdeckt, die, wenn sie schadhaft geworden sind, leicht erneuert werden können. Auch wird bei Wehren, die schweren Angriffen durch Eis ausgesetzt sind, manchmal noch ein zweiter Belag aus Eichenbohlen zugefügt.

0 J. E. de Meyier, Bevloeiingen. Taf. 19, Abb. 7.

Ein Ersatz des Bohlenbelages, der, wenn er nicht dauernd überflutet wird, keine große Dauer besitzt, durch eine Abpflasterung, bewährt sich nach Hagen, dem bei der Besprechung dieser Wehrform gefolgt wurde¹), nicht, da die Steine von der Strömung fortgerissen werden oder im Tonkörper versinken können.

Die Bohlen werden außer durch die Holme der Spundwände noch durch Grundschwellen nnterstützt, die in Abständen von 1,0 bis 1,5 m gleichlaufend mit den Längsspundwänden angeordnet werden. Diese Grundschwellen werden in Abständen von

1,5 bis 2,0 m durch Grundpfähle getragen, die zweckmäßig Blattzapfen erhalten, welche die Grundschwellen abwechselnd von der einen und von der anderen Seite stützen. Die Befestigung der Grundschwellen an den Grundpfählen erfolgt durch Bolzen. Die Bohlen werden mit hölzernen oder eisernen Nägeln aufgenagelt.

Die Tonfüllung wird in mäßig angenässtem, knetbaren Zustande in Lagen von nicht mehr als 10 bis 15 cm Stärke eingebracht und fest gestampft. Dabei werden die einzelnen Lagen so angeordnet, daß die Oberfläche allmählich die Neigung des Bohlenbelages annimmt. Vor Aufbringung des Belages wird die Füllung sorgfältig abgeglichen, so daß keine Hohlräume unter den Bohlen verbleiben.

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Abb. 36.

Ausbildung der Mittelspundwand bei einem Holzwehr mit Tonfüllung.

Die Widerlager dieser Wehre bestehen entweder aus Bohlwänden oder aus Mauerwerkskörpern. Werden Bohl werke verwandt, so muß die Tonfüllung des Wehres nicht nur in die gewachsene Flußsohle, sondern auch seitlich gut in die Ufer eingreifen, um hier das Entstehen von Undichtigkeiten zu verhindern. Auch die Spundwände werden dann in die Ufer hineingeführt. Die mittlere Spundwand wird dabei beiderseitig über den Fachbaum erhöht und bis über den höchsten Oberwasserspiegel emporgeführt, so daß der Überfall von ihr auch seitlich vollständig begrenzt wird, Abb. 36. Der Fachbaum des Wehres greift noch über einige der erhöhten Spundbohlen hinüber, wobei es nötig ist, die Erhöhung dieser Bohlen durch in den Fachbaum eingespundete Aufsatzbohlen zu bewirken, während die übrigen verlängerten Bohlen ohne Unterbrechung bis zum hochliegenden Holm reichen. Die erste Aufsatzbohle nächst dem Wehrausschnitt wird als Stiel mit quadratischem Querschnitt ausgebildet und an den Fachbaum und an den oberen Holm mit eisernen Bändern befestigt. An diesen Stielen werden die Bohlen der seitlichen Abschluß wände des Wehres angenagelt.

Da die hochliegenden, nicht dauernd durchnässten Holzteile der Wangen der Fäulnis stark unterliegen und häufige Ausbesserungen erfordern, gibt man den neueren Wehren meist Widerlager aus Mauerwerk oder Beton, die von Spundwänden umschlossen sein müssen und bei weichem Untergrund auf einem Pfahlrost ruhen.

Bei der Ausführung der besprochenen Wehre ist auf eine sorgfältige Herstellung der Mittelspundwand besonders zu achten, da von ihrer Dichtigkeit die Wasserundurchlässigkeit des ganzen Wehres besonders abhängt. Die Dichtigkeit dieser Spundwand wird durch

den Tonkörper unter dem Vorboden, der durch den Druck den Oberwassers gegen die Spundwand angepresst wird, erhöht, indem dadurch etwa vorhandene kleine Öffnungen in der Spundwand verschlossen werden.

Führt der zu stauende Wasserlauf nur wenig Eis, so ist der Vorboden entbehrlich. Das Wehr erhält dann nur 2 Spundwände, von denen die obere den Fachbaum trägt, der stromaufwärts gut abgerundet werden sollte. Eine so gute Dichtigkeit, wie ein Wehr mit 3 Spundwänden, besitzt indessen ein solches Wehr nicht.

An Stelle des geneigten Abschußbodens treten zuweilen einzelne lotrechte Abstürze, die durch wagerechte Sturzbetten voneinander getrennt sind. Ein solches Stufenwehr mit zwei Stufen zeigt Abb. 9 Taf. II im Querschnitt. Das Wehr besitzt zwei Tonkörper von verschiedener Höhe, die seitlich durch drei Längsspundwände begrenzt werden. Eine weitere Spundwand schließt das mit einem Steinpflaster unterkleidete Sturzbett ab. Die Überleitung des Wassers ist bei diesen Wehren mit breiter wagerechter Krone aber keine gute.

Eine vollständige Wasserundurchlässigkeit läßt sich bei den Wehren mit einem hölzernen Gerippe dadurch erzielen, daß man das Wehr mit einem dichten Mauerwerks-oder mit einem Betonkörper ausfüllt. Die Holzteile verlieren dann aber wesentlich an Bedeutung für das Wehr und dienen höchstens noch als Abdeckung zum Schutz des Wehrkörpers gegen Beschädigungen durch Stoß, als Tragpfähle zur Unterstützung des Wehrkörpers und als Spundwände zum Schutz des Wehres gegen Unterspülung.

§ 13. Die wasserdichten festen Wehre. Die seither besprochenen mehr oder weniger wasserdurchlässigen Wehre, die aus Steinen ohne Bindemittel, aus Buschwerk oder aus Holzwerk ohne oder mit Füllkörpern hergestellt werden, zeichnen sich durch Billigkeit und durch einfache und schnelle Ausführbarkeit aus. Sie stehen aber andererseits, wenn auch zuweilen einzelne solcher Bauten ein hohes Alter erreicht haben, an Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit hinter den aus einem undurchlässigen Baustoff hergestellten Wehren meist weit zurück.

Die wasserdurchlässigen Wehre sind daher, wie schon früher ausgeführt wurde, gebräuchlich und vielfach zweckmäßig für Anlagen, die nur vorübergehend benutzt werden sollen, und dort, wo es sich zunächst darum handelt, mit geringen verfügbaren Mitteln eine geplante Anlage schnell zu Stande zu bringen, was namentlich in neuerschlossenen Ländern vielfach der Fall ist. In diesen lassen die Schwierigkeiten der Geldbeschaffung und der hohe zu zahlende Zinsfuß häufig wenig dauerhafte, dafür aber billige Anlagen wirtschaftlicher erscheinen, als mit höheren Kosten hergestellte Bauwerke von großer Haltbarkeit und Zuverlässigkeit. Auch die Schnelligkeit der Ausführung und die Bücksichtnahme auf die zur Verfügung stehenden Baustoffe und Arbeitskräfte können zunächst zur Wahl einer weniger dauerhaften und zuverlässigen Bauart führen.

Die verschiedenen in § 12 besprochenen Wehrformen werden denn auch noch am häufigsten in neuerschlossenen Ländern angewandt. In den alten Kulturstaaten waren sie früher auch vorherrschend, sie mußten in diesen aber immer mehr den wasserdichten Wehren weichen, nachdem einerseits der Preis der für die Herstellung wasserdichter Wehre gewöhnlich verwendeten hydraulischen Bindemittel erheblich gefallen und die Verbringung derselben auch in entlegene Gebirgsgegenden durch Verbesserung der Verkehrswege erleichtert, andererseits aber der Preis des für den Bau wasserdurchlässiger Wehre wichtigsten Baustoffes, des Holzes, stark gestiegen war.

Auch die Hebung des Wohlstandes und das Sinken des Zinsfußes führte immer mehr zur Wahl der zwar in der Anlage teureren, aber in der Unterhaltung wesentlich billigeren und fast unbegrenzt haltbaren wasserdichten Wehre, zumal auch der Wert der größeren Sicherheit gegen Betriebsstörungen durch Beschädigungen und durch Ausbesserungsarbeiten bei zunehmender Ausnutzung der Anlagen immer mehr steigt.

So wurden denn in Deutschland und den anderen europäischen Ländern, in der neuesten Zeit auch in Nordamerika, die durchlässigen Wehre immer mehr durch Wehre aus dichten Baustoffen, gewöhnlich Mauerwerk oder Beton, verdrängt, während Holz und unverbundene Steine fast nur noch als Hilfsbaustoff beim Wehrbau Verwendung finden, und zwar das Holz in der Form der Spundwände, bei den Pfahl Gründungen und zur Abdeckung von AVehrkörpern und Sturzbetten; unverbundene Steine aber als Pflaster oder als Steinschüttung zum Schutz der Flußsohle oder der Uferböschungen unterhalb der Wehre.

Die wasserdichten Wehre sollen nach dem Baustoff, aus dem sie hergestellt werden, eingeteilt werden in:

a)    Massive AVehre aus Mauerwerk oder Beton,

b)    Wehre aus Eisenbeton,

c)    Wehre aus Eisen.

Die Stauwand und die Widerlager der wasserdichten Wehre wurden seither fast ausnahmslos aus Mauer werk in hydraulischem Mörtel oder aus Stampfbeton erbaut. Erst in der allerneuesten Zeit hat man in einzelnen Fällen die Stauwand fester Wehre aus Eisenbeton oder aus Eisen hergestellt, während die Widerlager auch in diesen Fällen vielfach aus massiven Mauerwerks- oder Betonkörpern bestehen.

a) Massive Wehre.

ZU

Die Stauwand der massiven Wehre erhält meist einen in der ganzen Länge des AVehres ungeänderten Querschnitt, dessen Gestalt so bestimmt werden muß, daß der Wehrkörper allen auf ihn wirkenden Kräften sicher zu widerstehen vermag, und daß die Überleitung des AVassersüber das Wehr mit einer möglichst geringen Überfallhöhe und ohne starke Angriffe auf das Sturzbett, die Flußsohle und die Ufer erfolgt.

größere Druckbelastungen. Dieselben üben

zwar

Die auf den Wehrkörper wirkenden Belastungen sind das Eigengewicht und der AVasserdruck. Der Druck des Oberwassers wirkt auf die stromaufwärts gerichtete Seite des Wehres — die Stau wand —, der Druck des Unterwassers aber auf den Abfallboden. AVelche Belastungen ferner noch durch den überfallenden Wasserstrahl auf die Wehrkrone und auf die dem Unterwasser zugekehrte AVehroberfläche ausgeübt werden, ist in jedem Einzelfall zu bestimmen. Bei der gebräuchlichsten Querschnittsform der massiven AA^ehre mit gekrümmten Abschußboden kann der von dem überfallenden Wasserstrahl ausgeübte Druck bei der Berechnung gewöhnlich unbedenklich vernachlässigt werden, weil der obere Teil des Abschußbodens sich bei richtiger Ausbildung der Form des frei fallenden AVasserstrahles so stark nähert, daß der auf ihn wirkende Wasserdruck nur sehr klein ist oder ganz verschwindet. Auf den unteren Teil des Abschußbodens, der eine der Krümmung des fallenden Wasserstrahles entgegengesetzt gerichtete Krümmung besitzt, wirken aber bei ihrer tiefen Lage keinen bestimmenden Einfluß auf die Gestalt und die Beanspruchung des AVehres aus und können daher meistens bei der Berechnung gleichfalls unberücksichtigt bleiben, zumal sie sogar gewöhnlich die Beanspruchungen im Wehrkörper

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. I. Aufl.

verringern und ihre Vernachlässigung daher nur die Sicherheit erhöht. Bei Wehren mit steiler Abfallwand, bei denen sich der Wasserstrahl vom Wehr abhebt, kann bei fehlender Verbindung des Raumes unter dem Strahl mit der Außenluft allerdings eine Druckverminderung unter dem Strahl eintreten, die wie eine Zugkraft auf das Wehr wirkt und die Druckmittelraft in ungünstiger Weise nach der Unterwasserseite hin verschiebt. Das Maß dieser Druckverminderung ist bei Überfällen mit freiem Fuß von der Überfallhöhe, sowie von der Höhe und Form des Wehres, bei Überfällen mit verdecktem Fuß auch noch von der Höhenlage des Unterwasserspiegels abhängig. Bei einem lotrechten, dünnwandigen Wehr kann die Druckverminderung den Druck einer Wassersäule von der doppelten Überfallhöhe erreichen, wenn der Strahl angeschmiegt ist, was allerdings nur bei kleinen Überfallshöhen vorkommt. Bei Wehren mit freiem Strahl erreicht die Druckverminderung nur ausnahmsweise den Druck einer Wassersäule von der Überfallshöhe.

Bei ausgeführten Wehren ist das Maß der Druckverminderung gegenüber dem Druck der Außenluft durch ein unter dem Strahl angebrachtes Manometer leicht festzustellen. Die Druckverminderung ist als Zugkraft bei der Berechnung des Wehres ein-zuführen und darf nicht unbeachtet bleiben.

Die Stoßwirkung des fließenden Wassers auf die Stauwand kann in der Berechnung dadurch berücksichtigt werden, daß der in die Berechnung eingeführte Stauspiegel um einen kleinen Wert über dem wirklich vorkommenden höchsten Wasserstand gehoben wird. Das Maß der Hebung kann etwa der Geschwindigkeitshöhe des Wassers oberhalb

, die dem

des Wehres gleichgesetzt werden, das heißt derjenigen Druckhöhe Jh =

Wasser die oberhalb des Wehres vorhandene Geschwindigkeit u zu erteilen vermag.

Bei Berechnung des Wehrquerschnittes braucht auf die Stoßwirkung des Eises und anderer schwimmender Körper insofern meist keine Rücksicht genommen zu werden, als dieselben bei den höchsten Wasserständen, bei denen die Beanspruchungen im Wehrkörper am größten werden, ohne Berührung des Wehrkörpers Uber die Wehrkrone hinweggehen. Da indessen unter Umständen doch einmal tieftauchende Schwimmkörper auch bei Hochwasser Stöße auf ein Wehr ausüben können, sollten die Querschnittsabmessungen nicht allzu knapp nach dem theoretisch ermittelten Kleinstquerschnitt gewählt werden.

Auf den Schub des Eises braucht bei Berechnung des Wehrquerschnittes nur dann Rücksicht genommen zu werden, wenn die Bildung einer stärkeren Eisdecke im Wehrteich zu erwarten steht.

Steht der Wehrkörper nicht unmittelbar und dicht auf wasserundurchlässigem Boden auf, so ist bei der Berechnung des Wehrquerschnittes auch auf den Auftrieb des Wassers unter der Wehrsohle Rücksicht zu nehmen. Die wirksame Druckhöhe des Wassers reicht dabei an der oberen Seite des Wehres bis zum Ober Wasserspiegel, an der unteren Seite bis zum Unterwasserspiegel empor. Die Abnahme der wirksamen Druckhöhe unter dem Wehrboden erfolgt nach einer Linie, deren Verlauf von den Widerständen abhängig ist, welche das AVasser auf seinem AVeg unter dem AVehr hindurch im Boden findet.

a) Massive AA'ehre auf Felsgrund.

den Abfluß

um

Ruht ein wasserdichtes massives AVehr auf Felsgrund auf, so kann demselben ein Querschnitt gegeben werden, der von dem durch statische Untersuchung ermittelten Kleinstquerschnitt nur wenig abweicht. Da ein solches AVehr leicht wasserdicht an den Felsboden angeschlossen werden kann, ist eine Verbreiterung des Wehrkörpers wie sie bei AVehren auf durchlässigem Boden vielfach angewandt wird

von Wasser unter dem Wehrkörper hindurch möglichst einzuschränken, nicht erforderlich. Zur guten Überleitung des Wassers ist allerdings eine Abrundung der Wehrkrone und gewöhnlich auch des Wehrfußes angezeigt. Massive Wehre auf Felsgrund besitzen daher bei zweckmäßiger Ausführung fast stets eine nahezu übereinstimmende Querschnittgestalt, die sich dem statisch ermittelten Kleinstquerschnitt anschmiegt und sich nur mit der Überfallhöhe und dem Gewicht des Baustoffes ändert.

Bestimmung des Kleinstquerschnittes eines massiven Wehres.

Die Berechnung des Querschnittes eines Wehres muß so erfolgen, daß bei kleinstem Baustoffaufwand die zulässige Beanspruchung an keiner Stelle des Wehres überschritten wird. Da die Steine des Mauerwerkes und des Betons fast stets eine wesentlich größere Festigkeit besitzen, als der Mörtel, richtet sich die zulässige HöchstbeanspruchuDg im Wehrkörper nach der Beanspruchung, die dem bei Wehrbauten ausschließlich zur Verwendung kommenden hydraulischen Mörtel zugemutet werden darf. Die zulässige Druckbeanspruchung liegt für die gebräuchlichen Mörtelarten zwischen 8 und 12 kg/qcm; sie kann aber bei sorgfältiger Herstellung auch unbedenklich noch höher angesetzt werden. Unter gewöhnlichen Verhältnissen wird demnach die Druckbeanspruchung des Mauerwerkes und des Betons eines massiven Wehres wenigstens 8 bis 12 kg/qcm betragen dürfen. Bei der beschränkten Höhe der meisten Wehre wird die angegebene zulässige Druckbeanspruchung des Baustoffes allerdings fast niemals voll ausgenutzt. Die Form des Querschnittes eines massiven Wehres ist daher in den meisten Fällen von der Größe der zulässigen Druckbeanspruchung des Baustoffes unabhängig.

Zugbeanspruchungen sollten bei einem Wehr, einerlei ob dasselbe aus Mauerwerk oder aus Beton hergestellt wird, ganz vermieden werden, damit auch dann, wenn durch irgendwelche Ursachen Risse im Wehrkörper entstehen sollten, diese geschlossen bleiben, wodurch das Eindringen größerer Wassermengen in das Innere des Wehrkörpers verhindert wird. Die zuweilen empfohlene Berechnung von Wehren und Talsperren aus Mauerwerk unter Berücksichtigung von klaffenden, unter Druck stehenden wassergefüllten Fugen dürfte dagegen eine allzuweit getriebene Vorsicht sein, die nur dann am Platz ist, wenn der Baustein Bestandteile besitzt, die im Wasser in erheblichem Maße löslich sind.

Die Forderung, daß im Wehrkörper keine Zugspannungen auftreten dürfen, wird dann erfüllt, wenn bei jeder vorkommenden Beanspruchung, das heißt bei jedem Wasserstand, die Drucklinie in jeder angenommenen Fuge des Querschnittes im mittleren Drittel verläuft.

Die dem O. W. zugekehrte Wehrwand — die Stauwand — wird bei Wehren, die aus einem massiven Mauerwerks- oder Betonkörper hergestellt werden sollen, am zweckmäßigsten lotrecht angeordnet, da eine stromaufwärts überhängende Begrenzung, die dem geringsten theoretischen Baustoffbedarf entsprechen würde, aus praktischen Gründen vermieden werden muß.

Ist aber die dem 0. W. zugekehrte Begrenzungsfläche des Wehres als lotrechte Ebene festgelegt, so läßt sich, wenn das Gewicht des Baustoffes bekannt ist, die dem Unterwasser zugekehrte Begrenzung, d. h. die Form des Ab schuß bodens auf rein mathematischem Weg so bestimmen, daß die Querschnittsfläche bei Vermeidung von Zugspannungen im Wehrkörper die kleinste mögliche Größe besitzt.

Zur Berechnung dieses Wehrquerschnittes ist es zunächst erforderlich, aus der größten zu erwartenden Hochwassermenge nach der Formel für den Abfluß von Wasser Uber Wehre die höchste Lage des Oberwasserspiegels zu ermitteln. Die Stoß Wirkung des Wassers wird in der bereits angegebenen Weise dadurch berücksichtigt, daß der höchste erwartete Wasserspiegel um die Geschwindigkeitshöhe des dem Wehr zufließenden Wassers, d. h. um den Wert 4h —

erhöht wird. Für den dadurch er-

mittelten höchsten wirksamen Wasserstand wird die Begrenzung des Wehrkörpers an der Unterwasserseite unter Berücksichtigung der auftretenden Druck-, gegebenenfalls auch der Zugbelastungen des Wehres festgelegt. Die Form des Abschußbodens wird dabei am besten auf zeichnerischem Weg bestimmt, indem von der Wehrkrone beginnend dem Wehrkörper jedesmal ein schmaler trapezförmiger Streifen mit wagerecbtem unteren Abschluß zugefügt wird, dessen Abmessungen durch versuchsweise Festlegung der dem Unterwasser zugekehrten Begrenzung so bestimmt wird, daß die Drucklinie für den höchsten wirksamen Wasserstand gerade durch den stromabwärts liegenden Kernpunkt der wagerechten unteren Begrenzungsfuge hindurchgeht.

f\

r—r-

Kräftejüan

sA

*y

Abb. 37. Berechnung des theoretischen Querschnittes eines massiven Wehres.

so

Wird von der Einwirkung des überfallenden Strahles auf den Abschußboden abgesehen und auch der meist unbedeutende Druck des Unterwassers vernachlässigt, läßt sich die theoretische Form des Wehrkörpers mit lotrechter Stau wand genau festlegen. Dieselbe ist außer von der wirksamen Stauhöhe nur noch von dem Gewicht des Baustoffes abhängig.

Eine Ausdehnung der Untersuchung auf schräge Fugen ist nicht nötig, da die kleinsten Spannungen an der Oberwasserseite des Wehrkörpers in den wagerechten Fugen auftreten, sodaß auch in schrägen Fugen keine Zugspannungen entstehen können, wenn solche in den wagerechten Fugen fehlen, d. h. wenn die Belastungsmittelkraft für wagerechte Fugen stets im Kern des Querschnittes bleibt. Die größten

Druckbeanspruchungen an der dem Unterwasser zugekehrten Seite des Wehres treten allerdings nicht in wagerechten, sondern in rechtwinklig zum Abschuüboden stehenden Fugen auf. Bei den gewöhnlich vorkommenden Wehrhöhen von weniger als 10 m bleiben aber die Druckbeanspruchungen auch für schräge Fugen weit hinter den zulässigen Grenzwerten zurück, sodaß sich eine genaue Feststellung ihrer Größe erübrigt.

Unter alleiniger Berücksichtigung der Forderung, daß in wagerechten Fugen keine Zugspannungen auftreten dürfen, läßt sich die Ditferentialgleichung der Begrenzungslinie des theoretisch erforderlichen Wehrquerschnittes ableiten. Dabei muß die Bedingung erfüllt werden, daß die Mittelkraft R aller oberhalb einer wagerechten Fuge BC (Abb. 37) wirkenden Kräfte bei der ungünstigsten Belastung, die bei dem höchsten wirksamen Wasserstand auftritt, gerade durch den Kernpunkt iT₂ der Fuge BC hindurchgeht, weil dabei die Druckbeanspruchungen an der dem O. W. zugekehrten Seite der Fuge auf 0 abnehmen.

Aus dieser Bedingung folgt wegen der Ähnlichkeit der in Abb. 37 schraffierten Dreiecke, bzw. weil die Momentensumme um den Punkt K₂ = 0 sein muß.

Gl. 1)

W    \x — b

worin ist:

G — Gewicht des Wehrkörpers oberhalb der Fuge BC auf 1 m Tiefe in t, W = Wasserdruck auf die Stauwand A B auf 1 m Tiefe in t, a = Hebelarm von W um Punkt üT₂ in m, b — Hebelarm von G um Punkt B in m.

Bedeutet: y = Gewicht von 1 cbm Wasser in t

und y₀ = Gewicht von 1 cbm Wehrkörper in t,

so ist:

Cb

3. a

y² + 3yh₀

3 y -b Qh₀

•Ni

tOj^S

4. b

('y x¹ ₇

J. 2 ' ^

py

I x • dy ” 0

Durch Einsetzen dieser Werte in Gl. 1 entsteht:

p y

7o x dy

'S 0

y* + 3y- ho

ry

I x • dy 0

CM

3 y + 6h₀

py ₇ p y x²

J? dy-Jo T

• dy

Durch Umformung wird aus dieser Gleichung erhalten:

Gl. 3)

4x •

py    py

I x ■ dy — 3 I x² • dy —

'' 0    J 0

7o

(«/³ + 3«/²aJ

= 0.

Nach Differentiation entsteht:

Gl. 4)

Die Integration dieser Gleichung ist nicht gelungen. Die theoretische Begrenzung des Wehrquerschnittes an der Unterwasserseite ließ sich daher nicht durch eine Linie, deren Gleichung bekannt ist, allgemein festlegen.

Als Lösung für h₀ — o ergibt sich der Wert:

7o

Dies ist die Gleichung der theoretischen Begrenzungslinie des Abschußbodens eines Wehres, bei dem der Oberwasserspiegel gerade bis zur Höhe der Wehrkrone ansteigt. Ein solches Wehr hat demnach im Querschnitt die Gestalt eines rechteckigen Dreieckes, dessen eine lotrecht stehende Kathete die Stauwand und dessen unter dem Winkel a gegen die Lotrechte geneigte Hypotenuse den Abschußboden bildet, wobei:

tg a

Die Größe des Winkels a ist demnach nur vom Gewicht des Mauerwerkes des Wehrkörpers abhängig, und zwar so, daß seine Größe bei abnehmendem Baustoffgewicht zunimmt.

Für ein sehr kleines Gewicht des Mauer Werkes von 2 £/cbm berechnet sich a zu 35° 16', für ein besonders hohes Mauergewicht von 3 f/cbm aber zu 30°. Gewöhnlich liegt der Winkel a zwischen diesen beiden Grenzwerten. In Abb. 38 a ist die Querschnittsgestalt für die beiden genannten Mauerwerksgewichte für eine Wehrhöhe von 10 m aufgetragen worden.

Da für überflutete Wehre die theoretische Begrenzungslinie des Querschnittes sich nicht durch eine Gleichung allgemein angeben läßt, muß eine rechnerische Bestimmung für die gegebenen Werte von y₀ und von h₀ ausgeführt werden. Dieselbe hat, da die Querschnittsbreite in jeder Höhe mit steigender Höhenlage des Wasserspiegels über der Wehrkrone zunimmt, für den höchsten vorkommenden wirksamen Wasserstand zu erfolgen.

In den Abbildungen 38 b und 38 c sind die theoretisch berechneten Kleinstquer-schnitte für Wehre aufgetragen worden, bei denen der höchste wirksame Wasserspiegel um 1,0 m bezw. um 3,0 m Uber der Wehrkrone liegt. Dabei ist für beide Überflutungshöhen der Wehrquerschnitt für die Grenzgewichte des Mauerwerkes von 2 und 3 £/cbm aufgezeichnet worden. Für die gewöhnlich vorkommenden Mauerwerksgewichte liegen die Begrenzungslinien zwischen den beiden aufgezeichneten Linien. Ihre Lage kann annäherungsweise durch Einschaltung gefunden werden, wobei es sich empfiehlt, zunächst durch den Schnittpunkt P der lotrechten Stauwandbegrenzungslinie mit dem höchsten wirksamen Wasserspiegel einen Strahl unter dem Winkel a zur Lotrechten zu zeichnen, dessen Größe aus der Gleichung

ss

entnommen wird. Dieser Strahl bildet bei hohen Wehren die Tangente an den unteren Teil des gesuchten Wehrquerschnittes. Nur bei dem oberen Teil des Wehres bis etwa zur doppelten Überflutungshöhe (2 h₀) unter der Wehrkrone weicht die theoretische Begrenzungslinie des Wehrquerschnittes nennenswert von dem unter dem Winkel a zur Lotrechten durch den Punkt P gezeichneten Strahl ab.

Für die theoretischen Wehrquerschnitte hei verschiedenen Werten von h₀ und y0 bestehen die folgenden Beziehungen:

1.    Bei gleichen Mauergewichten sind für verschiedene (wirksame) Überflutungs-

Jt    Jz

■>

höhen h₀ für gleiche Werte — auch die Werte — (Abb. 37) einander gleich

y    ^

d. h. bei gleichem spezifischem Gewicht des Baustoffes sind die Wehrquerschnitte bei verschiedenen Uberflutungshöhen ähnlich.

2.    Bei verschiedenem Gewicht des Baustoffes besitzt der Wert x ■ j/y₀ für gleiche Werte von h₀ und y eine konstante Größe.

hlrkr.Ws p. P

a. Wehr mehr überflutet.

. mrks. mp. p

-    . ’Jt

—— - — imj

b.Wehrlm hoch überflutet.    y h-3.om\Ç.Wehr 3m hoch überflutet.

³—

r-

JJ

» <S.

rv

V \\

śi

v'-,

10

,10

5,77

k-

7,07

6,35 7,78

Abb. 38. Theoretische Querschnittsform massiver Wehre.

-H k

-A k

7,51

9,13

Bei diesen Beziehungen zwischen den Werten h₀, x, y und y₀ ist es möglich die theoretischen Wehrquerschnitte aufzuzeichnen, indem man für bestimmte Werte

Jl

von y die zugehörigen Werte x anträgt, die mit Hilfe der Gleichung x = ß • ■ - _3=_-

V 7o

y    t    ^

berechnet werden, wobei die Werte ß nur von dem Werte ~ abhängig sind und der folgenden Zusammenstellung entnommen werden können. ⁰

•Qö

l’j'sS

•Oö

rHiOOOOOOO®

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ogmmritTticoco ^ to îD I> CO Q

O T-t i-H r-f

Für Werte von ~~ über 2,0 kann genügend genau ß = -f- + 1 gesetzt werden.

fin    Iïq

Die mit Hilfe der Werte ß berechneten theoretischen Querschnitte lassen sich nun aber nicht ohne weiteres der Ausführung zu Grunde legen, da die obere scharfe Begrenzung des theoretischen Querschnittes Verletzungen durch Eis und andere Schwimmkörper ausgesetzt wäre und einen schlechten Wasserabfluß bedingen würde. Es empfiehlt sich daher, die Wehrkrone soweit abzurunden, daß eine Verletzung derselben durch schwimmende Körper nicht eintreten kann und das Wasser mit möglichst geringer Uberfallshöhe abfließt. Um bei dieser Abrundung der scharfen Wehrkante eine Schwächung des berechneten Kleinstquerschnittes und eine Senkung der Wehrkrone zu vermeiden, ist eine Verstärkung des Wehres erforderlich, die zweckmäßig durch eine Verbreiterung des Wehrquerschnittes an der Oberwasserseite erfolgt. Da der auf die beschriebene Weise bestimmte theoretische kleinste Wehrquerschnitt in seinem oberen Teil nahezu mit der Fläche übereinstimmt, die einerseits durch den fallenden Ast der unteren Begrenzungslinie eines gelüfteten Strahles bei einem dünnwandigen lotrechten Wehr (s. Abb. 19 auf S. 60) und andererseits durch eine Lotrechte durch den Scheitel F dieser Linie begrenzt wird, liegt es nahe, den Wehrquerschnitt durch einen an der Oberwasserseite zugefügten Streifen von der

łl \

~ ; 1 zu verstärken,

der am oberen Ende etwa nach der

oder annähernd

Breite FF' |

Linie FF auf Abb. 19 zu begrenzen wäre. Dabei würde nämlich der obere Teil der Wehroberfläche nahezu mit der theoretischen unteren Begrenzung des durch die lotrechte Stauwand erzeugten Strahles zusammenfallen. In der Tat ergibt sich dabei eine für die Wasserableitung sehr günstige Wehrgestalt, die allerdings nur durch eine ziemlich erhebliche Vergrößerung des Querschnittes erzielt wird. Diese Verstärkung des Wehres hat aber auch insofern ihre Berechtigung, als durch sie etwaigen Ungenauigkeiten in den Annahmen für die größte Überflutungshöhe und das Gewicht des Mauerwerkes, sowie unvorhergesehenen Beanspruchungen des Wehres Rechnung getragen wird. Soll an Stelle dieser Verbreiterung des Wehrquerschnittes an der Oberwasserseite eine Verstärkung an der dem Unterwasser zugekehrten Wehrseite angebracht werden, um den Querschnitt und damit die Kosten des Wehres möglichst niedrig zu halten, so nähert sich die Querschnittsgestalt so sehr einem Trapez, daß es zweckmäßig ist, bei der Querschnittsbestimmung wenigstens bei kleinen Wehrhöhen aufwärts bis zu 5 m von einem Trapez auszugehen, dessen beide obere Ecken zur besseren Überleitung des Wassers und der Schwimmkörper nur etwas abgerundet zu werden brauchen, um eine praktisch brauchbare Wehrgestalt zu erhalten.

Bestimmung eines trapezförmigen Wehrquerschnittes.

Bei Wehren mit trapezförmiger Querschnittsgestalt wird die lotrechte Stauwand, die dem theoretischen Kleinstquerschnitt zugrunde gelegt wurde, beibehalten. Die Krone und die untere Begrenzung in der Höhe der Flußsohle werden wagerecht angeordnet. Ihre Höhenlage ist durch die geforderte Höhe des Staues und durch die Lage des Flußbettes festgelegt. Es bleibt daher nur noch die Lage der schrägen Begrenzungsfläche des Abschußbodens zu bestimmen.

Die Querschnittsgestalt des Wehres kann daher eindeutig festgelegt werden durch die drei Werte:

p, c und a,

deren Bedeutung aus Abb. 39 hervorgeht.

9 Da der Wert h₀ in Abb. 37 dem Werte: h₀ — f — 0,89 lio in Abb. 19 entspricht, ist der Wert EF' streng genommen = 0,25 ■ h₀ : 0,89 = 0,28 ho zu setzen.

Von diesen 3 Werten ist p die geforderte Höhe des Wehres über der Flußsohle. Der Wert c muß so gewählt werden, daß die obere Breite des Wehres genügend groß wird, um allen auftretenden Angriffen sicher Widerstand leisten zu können. Der Winkel a ist alsdann als der kleinste Winkel zu berechnen, bei dem an keinem Punkte des Wehrkörpers auch hei dem höchsten wirksamen Wasserstand Zugspannungen auftreten.

Steigt der wirksame W asserspiegel höchste n s um das Maß h₀ über die Wehrkrone an, so empfiehlt Verfasser unter normalen Verhältnissen die Bestimmung des Wertes c bei Wehrhöhen p von weniger als 5 m aus:

„ Höchster wirk* um er W;tss crspie/jel

ho

•T»

=w==

c = 1,0”* + \

f-w \    %

§-Ä .V, J

Dieser Wert von c ist empirisch ermittelt.

Für jede wagerechte, um das Maß t unter der Krone gelegene Fuge des Wehrquerschnittes läßt sich dann ein Winkel a, so bestimmen, daß bei dem höchsten wirksamen Oberwasserspiegel, der um den Wert h₀ über der Wehrkrone liegt, die Drucklinie gerade durch den stromabwärts gelegenen Kernpunkt K₂ der untersuchten Fuge hindurchgeht, wobei die Spannung dem stromaufwärts gelegenen Endpunkt der Fuge = 0 wird.

Wird die Länge der untersuchten Fuge mit x bezeichnet, so ist:

XR

lx

’m//////y///y////y///A

Abb. 39. Berechnung des trapezförmigen Querschnittes eines massiven Wehres.

5u

SH

an

Gl. 1)

tg«f =

t -j- c ’

Aus Abb. 39 geht ferner hervor (s. auch Gl. 2. S. 101):

Gl. 2)

W    I x — b'

Hierin ist für 1 m Wehrlänge'

G = y₀ • t •

(4+h°) •

t t + 3 h₀

a===S' T+2h₀ '

X² -j- X • x₀ + x₀^

3 (x -f- x₀)

Nach Einsetzung dieser Werte in Gl. 2 entsteht nach einigen Umrechnungen:

Gl. 3)

x = [t+c) - y -?

7o

t+3 • h₀

t² Ą-3 • t ■ c c²

Aus den Gleichungen 1 und 3 folgt:

Gl. 4)

Yo

t -j- 3 • h0 t² -f- 3 • t • c -b c²

Gl. 5)

h

Für Wehre von weniger als 5 m Höhe ist nach Einsetzung von: c — -~-f-l,Om: tg«* =

i/

• t-

t² -f- 31 -j- t ■ h₀ + /l -J-

Da für jeden Wert von t, d. h. für jede wagerechte Fuge, der Winkel at eine andere Größe besitzt, muß das den Wehrquerschnitt bestimmende Trapez für den Größtwert des Winkels at bestimmt werden, damit in keiner Fuge Zugspannungen auftreten.

Die Untersuchung der Gleichung 5 hat nun ergeben, daß bis zu einem bestimmten Wert von t, der mit V bezeichnet werden möge, der Winkel at bei zunehmendem t anwächst. Solange die Wehrhöhe p kleiner als dieser Grenzwert V ist, muß daher der für die Bestimmung der Wehrform dienende Winkel a dem für die mit der Flußsohle zusammenfallende unterste Fuge berechneten Winkel at gleichgesetzt werden.

Für Wehrhöhen von weniger als 5 m berechnet sich für Gl. 5 der Wert V aus:

= 0 zu:

d(tgcct)

dt

Gl. 6)

3 + k°

18 • h₀ — 27

{3 + /2₀+ y 55

• h₀² — 75 •

o + ^|

woraus hervorgeht, daß die Größe des Grenzwertes V nur von der Uberflutungshöhe h0J nicht aber vom Gewicht des Baustoffes abhängig ist. Die Gleichung, die für h₀ 1,23 m reelle Werte für f liefert, kann für Uberflutungshöhen von mehr als 1,23 m zur Bestimmung des Wertes t benutzt werden.

Es bleibt noch festzustellen, für welchen Wert h₀ der Wert t' seinen Kleinstwert erreicht und wie groß dieser Kleinstwert fmin ist, weil für alle Wehre, deren Höhe p kleiner als f

ist, die Berechnung des Winkels a dann aus Gl. 5 für t=p erfolgen kann.

min

Wird zur Bestimmung von t'min der Wert

dt'

dh₀

gleich 0 gesetzt, so entsteht eine

Gleichung 6. Grades, deren Lösung h₀ = 3,8 m ergibt. Für diesen Wert von h₀ berechnet sich aus Gl. 6 V

zu 4,8 oder zu nahezu 5 m.

Das den Querschnitt festlegende Trapez kann daher für Wehre von weniger als 5 m Höhe bestimmt werden aus den beiden Werten:

min

c = l,Om -f- ~, und

tg« =

p²+ 3 •p + p ■ h₀ +    +

Wird tga= gesetzt, worin y₀ das Einheitsgewicht des Baustoffes des Wehr-

y/o

körpers ist, so können die Werte n für verschiedene Werte von p und h₀ aus der folgenden Zusammenstellung entnommen werden:

S~-

1,0

2.0

3,0

4,0    5,0 m

1,0 m 2,0 m 3,0 m 4,0 m 5,0 m

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O rH tH t-H wH

1,00

1,12

1,16

1,18

1,18

Die Querschnittsgröße F des trapezförmigen Wehres berechnet sich zu:

4- j

• tg«

h

welcher Wert bei Wehren von unter 5 m Höhe für: c — 1,0m -j- übergeht in: f=p-( 1,0 + A^

cens

\ n

ivTo

—^=- qm.

V-/0

Die Werte f in dieser Gleichung können für verschiedene Werte von p und h₀ aus der folgenden Zusammenstellung entnommen werden:

1,0 m 2,0 m 3,0 m 4,0 m 5,0 m

P J0 p

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M- M-

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CM CE tH -fi' H H W

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8,21

12,96

19,73

27.55

14,50

21,93

30,43

Durch die Abrundungen der Wehrkrone wird der Wert F [ABD C in Abb. 40) etwas verkleinert. Diese Verkleinerung wird indessen meist wieder ausgeglichen durch die Vergrößerung des Wehrquerschnittes, die durch die Vorziehung des Wehrfußes zur besseren Überleitung des Wassers in die Richtung der Flußsohle bewirkt wird. Wird der Krümmungshalbmesser für die zylinderförmige Übergangsfläche am Fuß

des Wehres, wie es zweck- Abb. 40. Ausbildung des Querschnittes eines Wehres mit trapezförmiger Grundgestalt. 1:150.

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mäßig- ist, groß gewählt ^ bisp^, so übertrifft die dadurch bewirkte Vergrößerung

des Wehrquerschnittes (DEF) sogar die Verkleinerung durch die Abrundungen der Wehrkrone. In diesem Fall wird eine Vergrößerung des Wertes F erforderlich. Eine weitere Vergrößerung des Wehrquerschnittes ergibt sich durch den unterhalb des Flußbettes gelegenen Unterbau des Wehres und durch das Sturzbett. Die Größe dieser Teile (CKLG) ist von der Höhenlage und von der Festigkeit des tragfähigen Felsens, sowie von der Menge und Fallhöhe des Uberfließenden Wassers abhängig und besonders zu ermitteln.

Würde das durch die Werte p, c und a festgelegte Trapez ABDC ohne jede Abänderung dem Querschnitt des Wehres zugrunde gelegt werden, so würde die Belastung in der wagerechten Fuge CD in der Höhe der Flußsohle an der Oberwasserseite, d. h. im Punkte C gerade auf o₀ = 0 hinuntergehen, an der Unterwasser-

kg/qcm den Höchstwert erreichen, wobei F in qm

Seite aber im Punkte D mit ou =

F' 7o 5 • xu

und xu — CD in m eingesetzt werden muß.

Für Wehre von weniger als 5 m Höhe geht dieser Wert bei Einführung der früher erläuterten Werte über in:

kg/qcm.

(p + 1,0 -1—j

Für p — 5 m und h₀ — 5 m, d. h. für schon große Verhältnisse, berechnet sich:

GU = °>⁶⁷ • 7o hg/qcm.

gu wächst demnach mit dem spezifischen Gewicht des Baustoffes. Aber auch bei einem schweren Baustoff von y₀ = 2,7 und bei einem dementsprechend schlanken Wehrkörper erreicht au nur 1,8 kg/qcm, während gutes Zementmauerwerk und Stampfbeton nach dem früher Gesagten unbedenklich mit 8—12 kg/qcm belastet werden können.

Auch bei einem hohen und in beträchtlicher Höhe überfluteten Wehrkörper wird demnach die Druckfestigkeit des Baustoffes nur in geringem Grade ausgenutzt.

Die zur besseren Ableitung des Wassers unterhalb des Punktes E vorgenommene Verbreiterung des Wehrquerschnittes hat daher im Hinblick auf die Verringerung der ohnedies sehr niedrigen Druckbeanspruchungen im Wehrkörper keine wesentliche Bedeutung. Sie wirkt indessen insofern günstig auf die Sicherheit des Wehres ein, als durch sie die bei dem trapezförmigen Wehrquerschnitt beim höchsten Wasserstand rechnungsmäßig gerade auf 0 abnehmenden Spannungen am Fuß der Stauwand in kleine Druckspannungen verwandelt werden, wodurch die Gefahr des Auftretens von Zugspannungen infolge von Ungenauigkeiten der Berechnung bezw. der Ausführung oder infolge zufälliger, bei der Berechnung nicht berücksichtigter Angriffe beseitigt wird.

Bei der Vorziehung des unteren Teiles der Abfallwand tritt zugleich der Vorteil ein, daß es dabei statthaft ist, dem Wehrfuß einen lotrechten Abschluß FJ zu geben, ohne daß eine unzulässige Schwächung des Wehrkörpers eintritt, wie es der Fall sein würde, wenn der trapezförmige Wehrquerschnitt ABDC auf eine nach DH begrenzte Grundplatte aufgesetzt wird, wobei beim Punkte G Zugspannungen, auftreten würden.

Bei nicht sehr festem Felsboden wird die Grundplatte des Wehrkörpers, wie es in Abb. 40 angegeben ist, zweckmäßig noch über die Linie FJ hinaus stromabwärts verlängert, damit sie den Stoß des herabstürzenden Wassers aufnehmen kann. In diesem Fall wirkt der vor den Wehrkörper vortretende Teil der Grundplatte als Sturzbett.

Der Wehrfuß, bezw. das vor dem Wehrfuß angeordnete Sturzbett wird an der Unterwasserseite zweckmäßig lotrecht begrenzt und in das felsige Flußbett eingelassen, um der unregelmäßigen Oberfläche des Felsbodens ein gutes Anlager zu bieten. Besteht der Wehrfuß aus Quadern, so wird die Fuge zwischen dem Wehrfuß und dem Felsen bis zur Höhe der Felsoberfläche mit Zementmörtel vergossen.

Ist man bei massiven Wehren von größerer Höhe aus praktischen Gründen genötigt, von dem theoretisch bestimmten Mindestquerschnitt oder von einem rechnungsmäßig in seinen Abmessungen festgelegten Trapezquerschnitt erheblich abzuweichen, so ist noch eine Nachprüfung des gewählten Wehrquerschnittes erforderlich, die am zweckmäßigsten auf zeichnerischem Weg erfolgt. Diese Nachprüfung kann sich bei den gewöhnlich vorkommenden geringen und mittleren Wehrhöhen, bei denen das Auftreten übermäßiger Druck- oder Schubbeanspruchungen nicht befürchtet zu werden braucht, auf die einfache Feststellung beschränken, daß keine Zugspannungen im Wehrkörper auftreten, d. h. daß die Stützlinie auch bei dem höchsten wirksamen Wasserstand noch im Kern des Querschnittes bleibt. Zur Einzeichnung der Stützlinie wird der Wehrquerschnitt durch wagerechte Linien in einzelne Teile zerlegt. Die auf jeden dieser Teile wirkenden Kräfte — Eigengewicht und Wasserdruck — werden zu einer Mittelkraftlinie vereinigt. Durch jedesmaliges Zufügen einer dieser Mittelkraftlinien zu derjenigen des bereits untersuchten oberen Wehrteiles wird die Stützlinie von oben nach unten fortschreitend festgelegt.

Wird die Forderung gestellt, daß der Wehrkörper auch beim Vorhandensein klaffender und unter dem vollen Wasserdruck stehender Fugen standfähig sein soll, so ist der Wehrquerschnitt daraufhin zu untersuchen, ob er bei den gewählten Abmessungen auch dieser Forderung genügt, oder ob eine Verstärkung erforderlich wird. Treten in dem untersuchten Wehr bei der Annahme klaffender und unter dem vollen Druck des Oberwassers stehender wagerechter Fugen an der Unterwasserseite unzulässige Druckbeanspruchungen auf, so genügt bei den unteren Teilen des Wehres, in denen das Eigengewicht den Auftrieb des Wassers überwiegt, schon eine geringe Verbreiterung des Wehrquerschnittes, um die zu hohen Druckspannungen auf das zulässige Maß zurückzuführen. Im oberen Teil des Wehrkörpers dürfen, namentlich wenn die Wehrkrone in beträchtlicher Höhe überflutet wird, klaffende Fugen indessen unter keinen Umständen geduldet werden, da auch bei großer Breite des Wehrkopfes das Gewicht der oberen Wehrschichten nicht ausreichen würde, um das Abheben durch den in einer klaffenden wagerechten Fuge wirkenden Wasserdruck zu verhindern, so daß eine Zerstörung des Wehres befürchtet werden müßte. Bei Verwendung eines guten Mörtels lassen sich klaffende Fugen aber auch unschwer vermeiden. Bei sehr starken Angriffen auf den oberen Teil des Wehres durch schwimmende Körper kann die Sicherheit eines Wehres durch die Einlage eiserner Anker, welche die oberen Schichten des Wehres mit den darunter liegenden zugfest verbinden, erhöht werden.

Die Berechnung des Wehrquerschnittes bei der Annahme klaffender, unter dem Drucke des Oberwassers stehender Fugen erfolgt in der Weise, daß die Mittelkraftlinie B der oberhalb der untersuchten Fuge wirkenden Kräfte in eine zur Fuge gleichlaufende

und eine zu ihr normale Komponente zerlegt wird. Die Belastungsfläche der Fuge, welche die aus Abb. 41 hervorgehende Gestalt A'B' CDEF besitzt, muß dann so berechnet werden, daß die in der Fuge auftretenden Druckspannungen der normal zur

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À

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Fuge stehenden Belastungskomponenten V das Gleichgewicht halten und daß die Seite A' F der Belastungsfläche der durch eine Wassersäule von der Höhe

y,

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b:

“V

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h₀ —(— t ausgeübten Belastung entspricht.

Unter den Wert o₀ darf die Druckbeanspruchung der Fuge AB an keiner Stelle hinuntergehen, da das nach der gemachten Annahme in die Fuge frei ein tretende Wasser diesen Druck auf die beiderseitigen Begrenzungen der Fuge ausübt. Einer Druck höhe h₀ + t in m entspricht dabei ein Wert o ₀ von

h₀-\r t •    -,    /

- 1Q m kg/qcm.

Abb. 41. Berechnung eines Wehrquerschnittes lei klaffenden Fugen. 1:150.

Da von der zu bestimmenden Belastungsfläche die Seiten A'B' = b und A’F—o₀ bekannt sind, genügt zur Festlegung der Gestalt der ganzen Belastungsfläche die Bestimmung der Werte CE=x und CD = y.

Zur Berechnung dieser beiden unbekannten Werte sind 2 Gleichungen erforderlich, die erhalten werden, wenn einerseits die Summe der lotrechten, auf die untersuchte Fuge wirkenden Kräfte und andererseits die Summe der um den Mittelpunkt der Fuge M wirkenden Momente gleich 0 gesetzt wird¹).

Gl. 1)

— b • o₀ — 0 . y ■ x l b x \    „

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y-x

V-e

Gl. 2)

Gl. 3)

Aus diesen beiden Gleichungen berechnet sich :

3 • V-e

Gl. 4)

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r-b-o₀-

4 . (F— b • g₀)²    _

3 • b • ( V — b ■ g₀) — 6 • V-e

Zur Bestimmung des Wertes x in cm und y in kg/qcm müssen alle Werte in kg und cm für ein 1 cm langes Wehrstück eingeführt werden.

Die größte Beanspruchung, die auf ein Flächenteilchen der Fuge AB normal zu dieser wirkt, tritt im Punkt B auf und beträgt:

_    4 • (V— b • o₀)²

<7“-<,» + 2/-ff» ⁺ 3-*.(F—6-ao)_6- V-e

Um die größte überhaupt auftretende DruckbeanspruchuDg aur zu finden, die im Punkt B auf ein normal zur Abfallwand stehendes Flächenteilchen wirkt, muß der Wert ou noch durch cos²a dividiert werden¹), so daß:

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cos² a cos²«r° ⁺

4 .(F-è-n₀)²

3 • b • (V — b • o₀) — 6 ■ V - e

}•

Der Wert au' darf dann nach der gemachten Annahme die zulässige Druck-belastung des Baustoffes des Wehres nicht überschreiten.

Bei Wehren, die aus lagerhaften Steinen mit durchlaufenden Lagerfugen erbaut werden, ist es empfehlenswert, den Lagerfugen eine stromabwärts steigende Lichtung zu geben, damit die Belastungsmittellinie nicht zu stark von der Normalen zur Ebene der Lagerfugen abweicht und die Schubspannungen in der Fugenrichtung gering bleiben. Zuweilen wird die Forderung gestellt, daß die Belastungsmittellinie nicht mehr wie 15—20° von der Normalen zur Ebene der Lagerfugen abweicht. Bei großen Wehren können die Lagerfugen auch gekrümmt angeordnet werden. Zweckmäßig ist dabei die Ausbildung nach einer Kreiszylinderfläche, deren Achse mit der Schnittlinie der Ebenen der Stauwand und des Abschußbodens (Punkt P im Querprofil Abb. 39) zusammenfällt, wobei die Fugen normal auf den Außenflächen des Wehres stehen.

Als Baustoff für die massiven Wehre kam früher hauptsächlich Bruchsteinmauerwerk zur Verwendung, das vielfach mit Quadern abgedeckt wurde. In den letzten Jahrzehnten hat sich, wie bei anderen Wasserbauten, auch beim Webrbau der Beton als vorzüglicher Baustoff bewährt und die Verwendung von Bruchsteinmauerwerk stark zurück-gedrängt. Dabei wurden anfangs die Außenflächen des Betons meist mit Quadern, in einzelnen Fällen auch mit Holz²) verkleidet, was bei Quaderverkleidung die Kosten nicht unerheblich erhöht, bei Holzbekleidung aber das Aussehen beeinträchtigt.

Nachdem die Erfahrung gelehrt hat, daß der unbefestigte Beton, namentlich wenn die Außenflächen mit nicht zu sparsamen Zementzusatz hergestellt werden, auch starken Angriffen gegenüber eine gute Widerstandskraft besitzt, hat man bei neueren Wehrbauten vielfach von der Verkleidung der Betonwehre abgesehen, und den ganzen Wehrkörper einheitlich aus Beton hergestellt. Dies hat um so weniger Bedenken, da man es in der allerneuesten Zeit gelernt hat, durch geeignete Behandlung der Außenflächen mit dem Stockhammer auch den reinen Beton wehren ein befriedigendes Aussehen zu geben. Nur wo eine ungewöhnlich starke Abnutzung des Wehrkörpers durch in großen Mengen Uber die Wehrkrone wandernde harte Geschiebe vorliegt, oder wo einem nur zeitweise überfluteten Wehr ein besonders stattliches Aussehen gegeben werden soll, wird man heute noch Verkleidung der Betonwehre mit Quadern greifen, die aber auch in diesen Fällen

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4.50

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Abb. 42. Querschnitt des Urnaschwehres hei St. Gallen. 1 : 200.

1)    Franz Kreuter: Beitrag zur Berechnung und Ausführung der Staumauern. München und Berlin 1909.

2)    Wehr des Kraftwerkes Meran-Bozen.

Zft. f. Bauw. 1901. S. 126.

auf die Krone und den Abschußboden beschränkt werden kann, da die Stauwand, wenigstens in ihrem unteren Teil dem Anblick durch das gestaute Wasser entzogen ist und keinen starken Angriffen unterliegt.

a) Lageplan. 1 : 400.

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Spülöffnung

Als Beispiel eines reinen Beton weh res ist in Abb. 42 das Wehr des Kubelwerkes¹) in der Urnäsch bei St. Gallen im Querschnitt dargestellt. Das Wehr besitzt einen trapezförmigen Querschnitt von

3.5    m Höhe und greift noch

1.5    m in die aus Molassefelsen bestehende Flußsohle ein. Bei einer Länge von

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29.6    m wird es bei H. W. von einer auf 130 cbm/sek. geschätzten Wassermenge überströmt, die aus dem

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b) Querschnitt. 1 : 400.

Uferlinie

77.7    qkm großen Einzugsgebiete zufließt. Die Überflutungshöhe des Wehres wird dabei zu 1,7 m angegeben. Unterhalb des aus Zementbeton hergestellten und mit einem Glattstrich überzogenen Wehrkörpers befindet sich ein Sturzbett, das aus einem starken Pflaster in Zementmörtel besteht und durch einige Reihen von Felsblöcken abgeschlossen wird. Bei der schwachen Abrundung der Wehrkrone muß sich der überfallende Strahl vom Wehrkörper abheben, so daß das Wehr kein reines Schußwehr ist.

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Abb. 43. Sitterwehr bei St. Gallen.

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Einen ähnlichen, aber besser abgerundeten Querschnitt zeigt das gleichfalls zum Kubelwerk gehörende,

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Abb. 44. Wehr in der Sitter hei St. Gallen. Aufgenommen am 22. Juli 1917.

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Abb. 45. Ansicht des Wehres im Coloradofluß hei Austin.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl. Zu S. 112.

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Abb. 46. Murgwehr hei Gausbach mit Fangedamm während der Bauausführung, stromabwärts gesehen. Oktober 1905.

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Abt). 47. Murgwehr bei Gausbach stromaufwärts gesehen mit Einlauf und Fischweg.

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Abb. 48. Dichtung des Wehres im Coloradofluß bei Austin. Links Wasserahleitung.

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Abb. 49. Wehr im Coloradofluß "bei Austin, aufgenommen eine Stunde nach der Zerstörung am 7. April 1900.

Die Abbildungen 40, 49 und 50 sind den vom Departement of the Interior herausgegebenen : Watersupply and irrigation papers of the United States geological survey Nr. 40 entnommen.

in Abb. 43 und 44 dargestellte Wehr in der Sitter bei St. Gallen. Auch dieses im Jahr 1905 nach dem Entwurf des Ingenieurbureaus Kürsteiner erbaute 4 m hohe und 30 m lange Wehr ist ein reines Beton wehr, das an seiner ganzen Außenfläche mit einem Glattstrich versehen wurde. Die unter 4:3 geneigte Abfallwand geht mit zylindrischen Flächen, die im Querschnitt nach Kreisbögen von 1,5 m Halbmesser gekrümmt sind, in die wagerechte Krone und in das mit 2% stromabwärts fallende Sturzbett über. Die Abrundung zwischen der Stauwand und der Krone ist nach einem Halbmesser von 0,3 m ausgeführt. Der Betonkörper des Wehres ruht auf einer in die Flußsohle eingelassenen 5,5 m breiten Grundplatte aus ßeton von 1,5 m Stärke, die mit dem Wehr einen einzigen Körper bildet. Das 9 m breite Sturzbett ist an der stromabwärts gelegenen Seite durch eine 1,2 m breite und 1,5 m hohe Betonschwelle abgeschlossen. Es besteht im übrigen aus einer je nach der Höhenlage des Felsbettes 0,5 bis 1,8 m hohen Schicht aus Bruchsteinmauerwerk. Bei dem höchsten H.W.-Stand wird das Wehr sekundlich von 230 cbm Wasser in einer Höhe von rund 2,5 m Uberströmt.

Durch dieses Wehr wird das Wasser der Sitter zur Verstärkung des Kubelwerkes dem Urnäschstollen zugeleitet, nachdem es den Bergrücken zwischen der Sitter und der Urnäsch in einem Stollen durchflossen und das Tal der Urnäsch in einem Syphon gekreuzt hat. Die Einleitung des Wassers in den Stollen erfolgt unmittelbar oberhalb des Wehres durch ein in die steilen Uferfelsen eingefügtes Einlaufbauwerk. Der Zulauf des Wassers zum Stollen wird durch den doppelten Schützenverschluß aa und bb (Abb. 43 a) geregelt. Das Vorbecken zwischen den Schützen a a und bb, dessen Sohle etwa 2 m unter der Stollensohle liegt, kann nach Offnen des Schützes c zum Unterwasser hin durchspült werden, wozu der an dem Einlaufbauwerk vorbei verlängerte Wehrkörper eine 2,5 m breite Spülöffnung erhielt. Die Winden der Schützen sind in einem auf das Einlaufbauwerk aufgesetzten Holzhaus untergebracht, dessen Ansicht Abb. 44 (Einlage I) zeigt

Ein mit Quadern verkleidetes Betonwehr ist das in den Abb. 46, 47 (Einlage I) und 50 dargestellte Murgwehr bei Gausbach im nördlichen Schwarzwald. Dieses Wehr wurde im Sommer 1905 nach dem Entwurf des Verfassers dicht unterhalb des Ortes Forbach erbaut, um bis zu 10 cbm Wasser in der Sekunde dem Kraftwerk der Papierfabrik Wolfsheck der Firma E. Holtzmann & Cie. zuzuführen. Das durch das Wehr aufgestaute Wasser der Murg fließt dabei durch einen rund 1600 m langen Obergraben, von dem 1400 m im Stollen liegen, einem aus einer steilen Felswand ausgesprengten geräumigen Wasserschloß zu, von dem aus es mit einem Gefälle von 42,8 m ausgenutzt wird. Dabei werden bei Vollbetrieb 4600 P.S. in den Turbinenachsen gewonnen.

Da auf der Murg keine Flößerei betrieben wird und die Geschiebeführung nur gering ist, konnte das Wehr, wie die unterhalb liegenden älteren Wehre der gleichen Firma, in seiner ganzen Länge von 40 m als festes Wehr ausgebildet werden. Das über der Flußsohle 2,5 bis 3 m hohe Wehr wird bei der größten bekannten Wasserführung der Murg von reichlich 500 cbm/Sek. überflutet, wobei die Überflutungshöhe rund 3 m beträgt. Berechnet wurde das Wehr indessen für eine Überflutungshöhe von 3,3 m, bei der es über 600 cbm/Sek. abzuleiten vermag. Da die gesamte Wasserführung der Murg, abgesehen von einer unbedeutenden Wassermenge, die durch den in das linke Widerlager (Abb. 50b) eingebauten Fischweg abfließt, während etwa 9 Monate des Jahres durch den Werkkanal zur Ableitung gelangt, wird das Wehr während des größten Teiles des Jahres von Wasser nicht überflutet. Um den trocken liegenden Teilen des

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

c. Schnitt A-B durch den Einlauf.

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Abb. 50. Wehr der Fabrik Wolfsheck in der Murg hei Gausbach.

Wehres während dieser Zeit ein zu den benachbarten Wänden der malerischen Eulenfelsen möglichst gut passendes Aussehen zu geben, wurde der .Betonkörper an der

Krone und an der Abfallwand mit großen Granitquadern verkleidet, zu deren Gewinnung die im Flußbett liegenden Felsblöcke verwendet werden konnten. Das Wehr ruht in seiner ganzen Länge auf festem Granitfelsen auf. Es konnte daher von der Anbringung eines Sturzbettes Abstand genommen werden. Die Ausbildung des Fußes des Wehres, der entsprechend der Höhenlage des Felsens nach dem rechten Ufer hin höher gelegt werden mußte, ist auf Abb. 47 (Einlage I) ersichtlich.

Die Erbauung des Wehres erfolgte bei kleinen Wasserständen im Herbst 1905 zunächst von den beiden Ufern aus im Anschluß an die bereits vorher fertiggestellten Widerlager, indem das Wasser durch niedrige Dämme, die aus mit Sand gefüllten Säcken hergestellt wurden, von den Baustellen ferngehalten und in der tiefsten Kinne des Flußbettes zusammengedrängt wurde, in der es zwischen den beiderseitigen Baustellen hindurch abfloß. Die Schließung des Wehres erfolgte dann im Schutz eines kurzen, hakenförmigen Fangedammes. Derselbe lehnte sich beiderseitig an die fertiggestellten Wehrteile an und führte das oberhalb aufgestaute Wasser dem zuvor erbauten Einlauf des Obergrabens zu, aus dem es in einiger Entfernung unterhalb des Wehres dem hier schon wesentlich tiefer liegenden Murgbett wieder zufloß. Diesen Teil des Bauvorganges veranschaulicht die Aufnahme Abb. 46 (Einlage I).

Der Beton des Wehres wurde aus zerquetschtem Granit (1 Teil Zement und 10 Teile Granitgrus) hergestellt und wog im trockenen Zustand 2300, durchnässt aber reichlich 2400 kg/cbm bei einem spezifischen Gewicht des Granits von 2,6. Die Schwelle im Einlauf des Werkkanales wurde auf Antrag der Unterlieger eingebaut, um eine starke Senkung des Wasserspiegels im Wehrteich und dadurch ein unregelmäßiges Abarbeiten des aufgestauten Wasservorrates unmöglich zu machen.

Ein Betonwehr von größeren Abmessungen ist das von der Canadian electric light company im Chaudiere-Fluß rund 3 km oberhalb seiner Einmündung in den Laurenzstrom errichtete Wehr¹). Dieses in den Jahren 1899—1900 nach den Plänen der Firma T. Pringle & Son in Montreal erbaute Wehr liegt unmittelbar oberhalb eines 26 m hohen Absturzes des Chaudière-Flusses, an den stromabwärts eine Stromschnelle anschließt, die auf 300 m ein weiteres Gefälle von 3 m besitzt. Das Wehr dient zur Ableitung des Wassers für ein Kraftwerk und zur Erhöhung des natürlichen Gefälles von 29 m durch Aufstauung des Oberwassers um weitere 5,8 m. Der Chaudiere-Fluß entwässert ein Gebiet von nahezu 6500 qkm und führt bei H.W. eine so beträchtliche Wassermenge (3000—3500 cbm/Sek.) ab, daß das Wehr trotz seiner bedeutenden Überfalllänge von 296,8 m nahezu 3 m hoch überflutet wird. Die allgemeine Anordnung des Wehres geht aus dem Lageplan Abb. 51 hervor. Das feste Wehr zerfällt in das 251,3 m lange, fast den ganzen Strom Uberspannende Hauptwehr und in einen 45,5 m langen, nahezu gleichlaufend zur Stromrichtung liegenden Wehrteil, der die flußseitige Begrenzung des geräumigen Einlaufbeckens des Kraftwerkes bildet, dem es als Überlauf dient. Zwischen den beiden fast rechtwinklig zu einander verlaufenden Wehrteilen ist eine beiderseitig durch massive Betonpfeiler begrenzte Spülöffnung von 3,66 in Breite eingebaut, der die vom Wasser mitgeführten Schwimmkörper durch ein besonderes, schräg vor den Einlauf gestelltes Abweisungsbauwerk zugeführt werden. Das Abweisungswerk ist aus Steinkistenkonstruktion hergestellt und enthält 9 unter N.W. gelegene, 3 m breite und 2,4 m hohe Öffnungen zur Einleitung des Wassers in das Einlaufbecken. Das Einlaufbecken ist an der Landseite durch einen Erddamm abgeschlossen, in

den zur Dichtung eine unten 75 cm, oben 45 cm starke Betonmauer eingebaut wurde, gegen welche sich an der Wasserseite noch eine 90 cm starke Lehmschicht anlehnt. Aus dem Einlaufbecken sollen nach vollständigem Ausbau des Werkes 17 cbm Wasser in der Sekunde, d. h. etwa die gesamte Niederwassermenge des Flusses, durch 3 Rohrleitungen von 2,53 m innerem Durchmesser und durch einen schwächeren, zur Speisung der Erregerturbinen dienenden Rohrstrang dem Kraftwerk zur Erzeugung von 6000 P.S. zugeführt werden. Die Ausbildung des auf Tonschieferfelsen von verschiedener Festigkeit gegründeten Wehres geht aus Abb. 52 hervor. Die Höhe des Wehres über der Flußsohle schwankt zwischen 5,5 und 6,5 m; die untere Breite beträgt 6,1 m. Die Stauwand ist

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Abb. 51. Lageplan der Wehranlage im Chaudiere-Fluß (Kanada). 1 : 3000.

lotrecht und geht mit einer 61 cm breiten, unter 1:2 ansteigenden Fläche in die wagerechte Wehrkrone Uber, die durch eine nach einem Halbmesser von 1,3 m gekrümmte Fläche mit der Abfallwand verbunden ist. Der Wehrkörper besteht aus Beton im Mischungsverhältnis 1:2:4, in den zur Verringerung der Kosten in gegenseitigen Abständen von 20 bis 30 cm Steine von 45 cm Höhe und 60—90 cm Seitenlange eingelegt wurden. Der obere Teil der Stauwand, die Krone und die Abfallwand wurden anfangs in einer Stärke von 20—30 cm mit einer fetteren Betonschicht (1 : D/2: 3) verkleidet, die mit dem Hauptkörper des Wehres verzahnt wurde. Später wurde von dieser Verkleidung Abstand genommen und der ganze Wehrquerschnitt im gleichen Beton 1:2:4 hergestellt. Die Verbindung des Betonkörpers mit dem Felsboden erfolgte teils in der in Abb. 52

angegebenen Weise, teils durch eine schräggestellte Verzahnung, wie sie durch eine punktierte Linie angedeutet ist. Der Felsboden wurde zur Aufnahme des Wehres zunächst sorgfältig gereinigt und mit einer 5 cm starken Zementmörtelschicht im Mischungsverhältnis 1:2 überzogen. Durch 3 Reihen 1,5 bis 2,5 m langer und 38 mm starker eiserner Rundstäbe mit beiderseitigen aufgestauchten Köpfen wurde der Wehrkörper außerdem im Felsgrund verankert. Der Fuß des Wehres ist nach einem Halbmesser von 4,3 m gekrümmt und endet mit einer lotrechten Fläche, vor die ein

3,5 m breites erhöhtes Sturzbett vorgelegt ist. Dasselbe besteht aus einem doppelten Belag von 7,5 cm starken Bohlen, die auf einem mit Steinen ausgepackten, mit dem

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Abb. 52. Querschnitt durch das Wehr oberhalb der Chaudiere-Fälle. 1 : 100.

Felsuntergrund verankerten Balkenwerk aufruben. Dieses Sturzbett erwies sich als unbedingt nötig, da der weiche Fels, dort wo das Sturzbett fehlte, bald in erheblicher Tiefe ausgekolkt wurde. Die Oberkante des Sturzbettes fällt schwach stromabwärts. Die vor der Stauwand des Wehres angebrachte 2,7 m hohe Kiesschüttung soll das Durchsickern von Wasser durch den Felsboden unter dem Wehr einschränken, dürfte wohl aber nur von geringer Wirkung sein. Das Wehr war ursprünglich als Steinkistenwehr geplant, wurde dann aber wegen der Schwierigkeit, die erforderlichen bedeutenden Holzmengen rechtzeitig zu beschatfen, als Betonwehr in der beschriebenen Form ausgeführt, wie in neuerer Zeit auch sonst die Betonwehre sogar in den holzreichen nordischen Ländern die Holzwehre allmählich verdrängen. Eine Abbildung dieses kühnen Wehres zeigt Abb. 83 auf Einlage III bei S. 144, die dem Engineering News 1903 entnommen ist.

Ein massives Wehr aus Mauerwerk mit abgetreppter Stauwand und schwach vertieftem Sturzbett ist das im Querschnitt in den Abb. 53 und 54 dargestellte neue Wehr im Connecticut-Fluß bei Holyoke¹). Dieses Wehr wurde im Jahr 1895, zum Ersatz des früher (S. 89) beschriebenen großen Steinkistenwehres rund 50 m unterhalb desselben erbaut, nachdem aueh die nachträglich vorgenommene Verstärkung das Steinkistenwehr auf die Dauer nicht zu erhalten vermochte, da sich eine neue, den

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Bestand des Wehres gefährdende, tiefe Auskolkung unterhalb des neu erbauten Wehrteiles ausbildete (Abb. 53). Durch die gewählte Form des Sturzbettes soll der Wasserstrahl am Fuß des Wehres etwas nach oben abgelenkt werden, so daß er den Felsen dicht vor dem Wehr nicht berührt. Die bei dem wenig widerstandsfähigen Felsen ohne eine

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Abb. 54. Querschnitt des neuen Wehres bei Holyoke im Connecticut-Fluß. 1 : 250.

sehr umfangreiche Sohlendeckung kaum zu vermeidende Auskolkung soll dadurch nicht nur abgeschwächt, sondern auch soweit stromabwärts vom Fuß des Wehres verschoben werden, daß sie das Wehr nicht mehr gefährdet. Trotzdem die Austiefung des Sturzbettes nur ganz unbedeutend ist, erfüllt sie doch ihren Zweck in befriedigender Weise, wie bei einem verkleinerten Modell des Wehres festgestellt werden konnte. Das rund 9 m hohe Wehr ist aus Bruchsteinmauerwerk erbaut und mit Quadern bekleidet, die an der Krone und beim Sturzbett zum Teil untereinander verankert sind (Abb. 54).

9 Jos. P. Frizell. Waterpower. New York 1901. S. 107—108. Ed. Wegmann. The design and construction of dams. New York 1900. Taf. 83.

Ähnliche Wehre mit S-förmig geschweiften Absclraßboden (Ogeeshaped weirs) und mit wagerechter oder schwach nach oben gebogener unteren Endigung des Abschußbodens sind in den großen amerikanischen Flüssen in größerer Zahl zur Ausführung gekommen. Mehrere Wehre dieser Art weisen noch wesentlich größere Abmessungen auf, als die besprochenen im Chaudière- und im Connecticut-Fluß.

So wurde in den Jahren 1891—1893 ein Wehr dieser Art im Colorado-Fluß 4 km oberhalb der Stadt Austin in Texas (Abb. 45, 48 und 49 auf Einlage I bei S. 112, sowie Abb. 55) erbaut, das zur Ableitung von Wasser für ein großes Wasserkraftwerk bestimmt, bei einer Länge von 343 m eine Höhe von 20,1 m besaß, wenige Jahre nach seiner Vollendung aber einer Hochflut des Colorado zum Opfer gefallen ist. Dieses gewaltige Wehr war aus Kalksteinmauerwerk mit Granitquaderverkleidung nach dem in Abb. 55 angegebenen Querschnitt hergestellt und erforderte nicht weniger als 67000 cbm Mauerwerk¹). Die Baukosten beliefen sich auf 2y₂ Mili. M.

Das Einzugsgebiet dieses Wehres ist mit 103600 qkm etwa so groß wie dasjenige des Bheinesbei Bingen. Der Wasserabfluß ist äußerst schwankend und wurde bei dem größten bekannten Hochwasser des Jahres 1869 auf 7000 cbm/Sek. geschätzt. Das durch das Wehr gebildete Staubecken faßt 65 Mill. cbm, von denen in den ersten Jahren nach der Vollendung der Anlage jährlich 10% durch die Ablagerungen des Flusses ausgefüllt wurden, was bei der auf 2600 Mill, cbm geschätzten mittleren jährlichen Wasserführung des Colorado einem Sinkstoffgehalt des Flußwassers von 2¹/₂%₀ entspricht.

Die Zerstörung dieses Wehres ist zweifellos auf das ungenügende Eingreifen des Mauerkörpers in die aus Kalkfels mit Toneinlagerungen bestehende Flußsohle zurückzuführen. Als nämlich am 7. April 1900 bei einem starken Hochwasser die Überflutungshöhe des Wehres auf 3,4 m angewachsen war, wurde der mittlere Teil des Wehres in einer Länge von etwa 150 m durch den Druck des gestauten Wassers von den stehenbleibenden Seitenteilen losgerissen und auf dem Felsboden gleitend etwa 20 m weit stromabwärts fortgeschoben, ohne daß eine Zerstörung des Wehrkörpers im Querschnitt eintrat. Unterstützt wurde dieses Abgleiten durch die Auswaschungen vor dem Fuß des Wehres und durch den Eintritt des Oberwassers in den klüftigen Untergrund unter dem Wehr. Das herausgerissene Wehrstück blieb, nachdem das gestaute Wasser Gelegenheit zum Abfluß durch die entstandenen Wehrlücken gefunden hatte, zunächst aufrecht stehen. Erst nach einigen Stunden wurde es allmählich zerstört, wobei nur ein kleiner Teil seine aufrechte Lage beibehielt, wie die Abb. 49²) erkennen läßt. Das beim Bruch des Wehres gewaltsam ausströmende Wasser hat zahlreiche Opfer gefordert und einen Sachschaden verursacht, der auf 2 Mill. Mark geschätzt wurde. Die

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Abb. 55. Querschnitt des Kolorado-Wehres hei Austin. 1: 500.

1)    Jos. P. Frizell. Waterpower S. 103.

²)    Watersupply and irrigation papers of the United States geological survey No. 40.

Zerstörung des Wehres trat schon bei einer Wasserführung ein, die noch erheblich hinter derjenigen des Jahres 1869 zurückstand, denn es mögen bei der angegebenen Uber-flutungshöhe etwa 4000 bis 4500 cbm/Sek. über das Wehr abgeflossen sein. Ingenieur Frizeil, der den Entwurf für das Wehr bei Austin gefertigt hat, gibt indessen an, daß die Beanspruchung des Wehrkörpers bei einer noch größeren Wasserführung — infolge der Entlastung durch das schnell steigende Unterwasser — nicht stärker gewesen sein würde, als bei dem zum Bruch des Wehres führenden Wasserstand. Eine Entscheidung, ob das zerstörte Wehr und das ebenfalls stark beschädigte Kraftwerk wiederhergestellt oder eine ganz neue Anlage an einer höher gelegenen Stelle mit besseren Untergrundverhältnissen erbaut werden soll, ist noch nicht getroffen. Die vorgeschlagenen Mittel zur Ausbesserung des Wehres¹) bestehen darin, daß an der Oberwasserseite der stehengebliebenen Wehrteile eine 1,8 m starke, in ihrem oberen Teil durch eiserne Anker mit dem Wehrkörper verbundene Grundmauer aus Beton 6—9 m tief in die Felssohle des Flusses eingebaut werden soll, um das Eintreten des Oberwassers durch die Klüfte im Boden unter den Wehrkörper tunlichst zu verhindern. Ferner ist beabsichtigt, vor dem Wehr eine gut mit dem Felsen verbundene breite Platte aus Eisenbeton anzubringen, die den Fuß des Wehres gegen den Felsgrund abstützen, dadurch ein Abgleiten des Wehres verhindern und zugleich den Felsboden vor dem Wehr vor Auskolkung schützen soll. Für den völlig zerstörten Teil des Wehres ist der Wiederaufbau im alten Querschnitt aber aus sorgfältiger hergestelltem Beton mit Steineinlagen und mit besserer Gründung vorgeschlagen worden.

Der Umstand, daß das Wehr bei Austin trotz ausreichender Querschnittsabmessungen infolge des Abgleitens des ganzen Wehrkörpers auf der Felsoberfläche zerstört wurde, mahnt zu großer Vorsicht bei der Gründung hoher Wehre auch bei Felsuntergrund. Dieser Unglücksfall zeigt, daß es unbedingt nötig ist, den Mauerwerksoder Betonkörper eines hohen Wehres gut mit dem Felsgrund zu verbinden, was am besten durch ein genügend tiefes Einsenken des Wehrkörpers in das durch Längsfurchen stufenförmig ausgearbeitete Felsbett geschehen kann. Bei durchlässigem Felsgrund sollte ferner eine tief eingreifende Herdmauer an der Oberwasserseite des Wehres nicht fehlen. Aber auch zur Anbringung eiserner, den Wehrkörper mit dem Felsuntergrund verbindender Anker sollte mehr, als es seither geschehen ist, geschritten werden, zumal die dadurch entstehenden Mehrkosten nicht erheblich ins Gewicht fallen, und die Anker vor Kost durch ihre Einbettung in den Zementmörtel des Betons gut geschützt sind.

In einem ähnlichen Querschnitt von noch größeren Abmessungen ist das Wehr bei den Spier-Fällen im Hudson²), 14,5 km oberhalb der Stadt Glens-Falls erbaut, durch welches die Wasserentnahme für ein Kraftwerk von 50000 P.S. ermöglicht wird. Die Krone dieses 1900—1903 auf festem Granitfelsen erbauten Wehres besitzt in dem überströmten Teil eine Höhe von bis zu 24,4 m über der Flußsohle. Die Ausführung erfolgte unter Verwendung ungewöhnlich großer Steinkistenfangedämme, die Breiten bis zu 75 m und Höhen bis zu 27 m erhielten.

Aber auch dieses Wehr wird noch an Höhe übertroffen durch das Wehr im Tuolumne-Fluß oberhalb der Stadt La Grange in Kalifornien³). Diese unter dem Namen La Grange-Wehr bekannte Anlage dient zur Hebung des in einer tiefeingeschnittenen

1)    Engineering News Bd. 60. 1908. II., S. 580.

2)    Engineering News Bd. 49. 1903. I., S. 552.

³)    James Dix Schuyler. Beservoirs for irrigation, waterpower and domestic water-supply. New York 1908. S. 256.

Schlucht abfließenden Wassers zur Bewässerung höher gelegener Teile der Turlock- und Modestodistrikte. Das nach dem Entwurf des Ingenieurs Luther Wagoner 1891—1894

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Abb. 56. Querschnitt des Wehres im Tuolumne-Fluß hei La Grange (Kalifornien). 1:1700.

erbaute Wehr ist nach dem in Abb. 57 dargestellten Querschnitt aus Mauerwerk in Zementmörtel hergestellt. Es besitzt eine Höhe von über 36 m und eine untere Breite von 27,5 m. Bei seiner Lage in einer engen Schlucht hat das nach einem Krümmungshalbmesser von 91,5 m dem Oberwasser entgegengebogene Wehr (Abb. 56) nur eine Länge von 95 m. In einiger Entfernung unterhalb dieses Wehres ist ein Gegenwehr vorhanden, durch welches das Wasser in der Talschlucht vor dem Fuß des Hauptwehres etwa 4,5 m hoch gehalten wird.

Die Wasserentnahme für die beiden Bewässerungswerke erfolgt durch zwei besondere Kanäle. Der 36,6 km lange Modestokanal, zur Ableitung von 21 cbm Wasser in der Sekunde bestimmt, zweigt als offener Einschnittskanal auf

dem rechten Ufer ab, Während Abb. 57. Lageplan der Wehranlage im Tuolumne-Fluß bei La Grange. 1 : 500.

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der 29 km lauge Hauptbewässerungskanal des Turlock-Distriktes, der 42 cbm Wasser in der Sekunde abzuleiten vermag, auf dem linken Ufer vermittelst eines 170 m langen Tunnels abzweigt. Die bei Hochwasser über das Wehr fallende Wassermenge kann nach den der Berechnung zugrunde gelegten Annahmen bis auf 2800 cbm/Sek. ansteigen, wobei der sehr bedeutende Betrag von fast 80 cbm/Sek. auf 1 m Wehrkronenlänge entfällt und eine Überflutungshöke von über 6 m zu erwarten steht. Tatsächlich beobachtet wurde bereits einmal eine Überflutungshöhe von 3,6 m, wobei der Wasserabfluß 1300 cbm/Sek. betragen haben soll¹).

Bei den besprochenen S-förmig gekrümmten Wehren muß die Herstellung des stark beanspruchten Wehrfußes mit besonderer Sorgfalt erfolgen, zumal wenn die Wehrhöhe beträchtlich ist und von dem Wasser auch gröbere Geschiebe mit über das Wehr geführt werden. Geschieht das, so ist es, wie zahlreiche amerikanische ohne Gegenwehr und ohne besonderes Sturzbett erbaute Wehre zeigen, bei festem Felsgrund zweifellos möglich, diese Wehre auch bei beträchtlicher Höhe ohne Sturzbett in widerstandsfähiger Weise herzustellen. Die aus Indien gemeldeten unbefriedigenden Erfahrungen mit

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Abb. 58. Querschnitt durch die Wehranlage des Nira-Wehres in Indien mit Einzeichnung des Wasserabflusses nach Modellversuchen im Karlsruher Flußbaulaboratorium.

diesen Wehren dürften daher wohl darauf zurückzuführen sein, daß dort die Oberfläche des Wehrfußes nicht immer genügend widerstandsfähig hergestellt worden ist, oder daß der Felsgrund nicht fest genug war. In Englisch-Indien hat man nach einigen mit S-förmig gekrümmten Schußwehren gemachten schlechten Erfahrungen verschiedene Wehre des Gangeskanals durch Beseitigung des vorgezogenen Wehrfußes in Wehre mit steiler Abfall wand umgebaut, und die Angriffe auf die Flußsohle vor den Wehren durch Wasäer-kissen geschwächt, die durch unterhalb der Hauptwehre erbaute Gegen wehre gebildet wurden²). Auch bei neuen Wehren ist die Bildung von Wasserkissen durch Gegenwehre zum Ersatz kostspieliger Sturzbetten bei Sturzwehren in Indien gebräuchlich, wobei den Gegenwehren zuweilen eine beträchtliche Höhe gegeben wird, wie der in Abb. 58 dargestellte Querschnitt durch die große Wehranlage des Nirawerkes zeigt³).

Diese Wehranlage dient zur Ableitung eines Uber 160 km langen Kanales aus dem Nirafluß südlich von Bombay, der einem 230 qkm großen Gebiet das erforderliche Bewässerungswasser zuführt. Das Hauptwehr überspannt den Nirafluß und einen von links einmündenden, Vir Nala genannten, Nebenfluß kurz oberhalb der Vereinigungs-

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²)    Wilson. Irrigation engineering. S. 193.

3)    Robert Burton Buckley. Irrigation works in Jndia and Egypt. London 1893. Taf. XXII.

stelle in gebogener Linienführung. Der überflutete Teil der Wehrkrone besitzt bei 2,55 m Breite eine Länge von 693 m und liegt 12,8 m über dem Felsbett des Niraflusses und 9,2 m über dem 3,6 m höher gelegenen Bett des Vir Nala. Wie der in Abb. 58 dargestellte Querschnitt durch das Wehr in der Achse des Vir Nala zeigt, liegt das Gegenwehr hier dicht unterhalb des Hauptwehres, während im Hauptfluß das Gegenwehr erst unterhalb der Einmündung des Vir Nala rund 320 m vom Hauptwehr erbaut wurde, so daß es auch noch vom Wasser des Vir Nala Uberströmt wird, das demnach der Reihe nach 3 Wehre überflutet. Die Krone des Gegenwehres im Vir Nala liegt 4,4 m, diejenige des Gegenwehres imNirafluß aber 7,2 m unter der Krone des Hauptwehres. Das Hauptwehr, das wie die Gegenwehre aus einem Betonkern mit Mauerwerkverkleidung erbaut ist, zeigt in seinem unteren Teil eine etwas geringe Stärke. Die scharfkantige Ausbildung der Wehrkanten ruft ein Loslösen des Strahles vom Wehrkörper hervor und bedingt einen schlechten Wasserabfluß, sowie eine unnötig hohe Lage des gestauten H. W.-Spiegels.

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Abb. 59. Querschnitt des Wehres bei Eheinfelden 10 m vom schweizerischen Ufer. 1 : 150.

Solche gewaltigen festen Wehre, wie sie in Nordamerika und in Indien zur Ausführung gelangt sind, kommen in Europa nicht vor. Höchstens könnten die in der neueren Zeit hier errichteten Talsperren mit auf den Mauern angebrachten Überläufen diesen großen außereuropäischen festen Wehren an die Seite gestellt werden. Die Talsperren sind aber insofern weit weniger beansprucht, als sie meist in kleineren Flußläufen erbaut und daher nur von verhältnismäßig geringen Wassermengen überflutet werden. Im übrigen unterscheiden sich die hohen Wehre in ihrer Durchbildung nicht wesentlich von den überfluteten Talsperren. Es kann daher wegen der Ausführung und Berechnung der hohen massiven Wehre auf die Besprechung der Talsperren im V. Kapitel dieses Bandes verwiesen werden.

Unter den in Europa zur Ausführung gekommenen festen Wehren ist das unter schwierigen Verhältnissen von den Kraftübertragungswerken Rheinfelden 20 km oberhalb Basel im Rhein erbaute Wehr bemerkenswert. Dasselbe dient zur Ableitung des Wassers für das auf dem badischen Rheinufer gelegene Kraftwerk Rheinfelden. Dieses 195 m lange Wehr wurde 1897—1900 als festes Betonwehr erbaut, erhielt aber nachträglich noch einen 1 m hohen beweglichen Schtitzenaufsatz. Ursprünglich war die Erbauung des Wehres in einem trapezförmigen Querschnitt mit flachen Vorboden und steiler

Abfallwand geplant¹). Der Entwurf wurde dann aber umgearbeitet und es wurde dem Wehr bei der Ausführung eine steile Stauwand und ein flacher Abschußboden gegeben, wie die Abb. 59 und 60 zeigen²). Der Oberbau des Wehres besitzt einen trapezförmigen Querschnitt von 2 m Höhe, sowie von 2 m oberer und 3,2 m unterer Breite. Dieser trapezförmige Oberbau ruht zum Teil unmittelbar auf der Rheinsohle, zum Teil auf einem Betonunterbau mit lotrechten Begrenzungen. Der unter 1:3 fallende, aus Steinschüttung mit Abpflasterung bestehende Abschußboden ist vor den Betonkörper vorgelegt. Die Abpflasterung greift mit ihrem Fuß etwas in den Felsboden ein. Die Fugen wurden mit Zementmörtel im Mischungsverhältnis 1 3 verstrichen. Durch diesen Vorbau soll das überfließende Wasser erst einige Meter unterhalb des eigentlichen, aus Beton bestehenden Wehrkörpers auf die Flußsohle geleitet werden, um die bei dem sehr rissigen Kalkfelsen unvermeidlichen Auskolkungen für das Wehr unschädlich zu gestalten. Die Ausführung des Wehrbaues war bei der reißenden Strömung und den zum Teil nicht unbeträchtlichen Tiefen

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Abb. 60. Querschnitt des Wehres bei Eheinfelden 78 m vom schweizerischen Ufer. 1 : 150.

eine schwierige. Sie wurde von den beiden Ufern aus in Angriff genommen und in der Weise durchgeführt, daß das Wehr zunächst auf den beiden Uferseiten, wo der Fels in geringer Tiefe unter dem Wasserspiegel ansteht, in einzelnen 15—20 m langen Teilen im Schutz von Lehmfangedämmen erbaut wurde, welche stromabwärts gegen den Wasserdruck abgestützt waren. Dabei wurde auf der badischen rechten Rheinseite, auf welcher der Fels unbedeckt im Flußbett gefunden wurde, nach Beseitigung der obersten etwa 25 cm starken, verwitterten Felsschicht der Beton im Trocknen eingebracht. Auf der linken schweizerischen Seite wurde erst der dort lagernde Kies durch Baggerung beseitigt und dann die Baugrube durch eine Spundwand umschlossen, in deren Schutz die oberen unzuverlässigen

!) Die Kraftübertragungswerke Rheinfelden. Herausgegeben, von der Allgemeinen Elektrizitäts-Gesellschaft Berlin 1896.

²) Die Angaben über die Ausführung dieser Wehranlage wurden von Herrn Ingenieur Hunziker, der bei der Ausführung mitgewirkt hat, zur Verfügung gestellt.

Siehe auch Beiträge zur Hydrographie des Großherzogtums Baden. 12. Heft. Karlsruhe 1906, und Ausbau von Wasserkräften von Th. Koehn im 13. Band Taf. XLVII, die einen Lageplan der Wehranlage enthält.

Felsschichten unter Wasser fortgesprengt wurden. Nach Beseitigung des Sprenggutes wurde die Felssohle zwischen den Spundwänden mit einer 0,5 bis 1,0 m starken, unter Wasser ein-gebrachten Betonschicht abgedeckt, auf die man vor dem Erhärten des Betons eine weitere Spundwand aufstellte, deren Eisenständer in den noch weichen Beton hineingesteckt wurden. Durch Einbringung von Lehm zwischen die anfänglich aufgestellte, die Betongrundplatte umsäumende und die später auf dieser Platte errichtete Spundwand wurde sodann ein Fangedamm hergestellt, in dessen Innenraum der Unterbau des Wehres bis 2 m unter Kronenhöhe durch Versenkung von Beton fertiggestellt wurde. Auf diese Weise entstand der aus Abb. 59 ersichtliche zweistufige Sockel des Wehres, auf dessen unterer Stufe der Fangedamm aufruhte. Der Oberbau wurde sodann auf diesen Unterbau nach Auspumpen des Wassers im Trockenen aufgesetzt. Durch das Vortreiben des Wehrbaues von den beiden Ufern aus nach der Flußmitte hin hatte sich hier eine bedeutende Strömung entwickelt, die im Lauf eines Sommers zu einer beträchtlichen Auskolkung der Flußsohle führte, indem die wenig widerstandsfähigen oberen Felsschichten fortgerissen wurden. Diese Auskolkung ist auf dem Querschnitt Abb. 60 zu erkennen. Infolge der Freilegung der gesunden tieferen Felsschichten durch den Fluß selbst konnte hier von einer künstlichen Abarbeitung der Flußsohle abgesehen werden. Der Betonsockel wurde auch hier zwischen Fangedämmen unter Wasser geschüttet, wobei es zur Herstellung der Fangedämme nötig war, die starke Strömung durch oberhalb der Baustellen auf die Flußsohle abgesenkte und stromaufwärts verankerte Steinkisten zu brechen.

Für die Herstellung des Wehres wurden im ganzen 1250 cbm Beton im Mischungsverhältnis 1:2:4 bis 1:3:6 verwandt. Die Wehrverkleidung einschließlich der Steinschüttungen erforderte 2000 cbm Bruchstein. Die Fangedämme wurden aus Eisenbahnschienen als Pfosten, aus Halbrundholzzangen, aus Rundeisenankern von 40—60 mm Durchmesser und aus 50—60 mm starken stumpfgestoßenen Bohlen hergestellt.

Die Erbauung des Abschußbodens erfolgte nach Fertigstellung des Betonwehres in trockener Baugrube, wozu der Wehrkörper durch einen Aufsatz erhöht, im übrigen aber die Baugrube stückweise durch Fangedämme gegen das Unterwasser abgeschlossen wurde. Am linken schweizerischen Ufer endet der Wehrkörper an einem Betonwiderlager von 12 m Länge und 3 m Stärke, das unter Verwendung von Preßluft bis 0,8 m in den Felsen der Flußsohle hinein abgesenkt wurde. Am rechten badischen Ufer ist das Wehr von dem Einlauf des Wehrkanales durch einen Floßdurchlaß und einen Grundablaß getrennt.

Die für das Wehr gewählte, durch die Konzessionsbedingungen vorgeschriebene Kronenhöhe hat sich später als unzureichend erwiesen, um dem Kraftwerk jederzeit die gewünschte Wassermenge zu sichern. Es wurde daher im Jahre 1903 eine Erhöhung durch 8 Schützen von 1 m Höhe und 21 m Länge vorgenommen, zu deren Führung 2 m starke Eisenbetonpfeiler auf das Wehr aufgesetzt wurden, die gleichzeitig den Bedienungssteg tragen.

In den ersten vier Betriebsjahren wurde der Fels unterhalb des Wehrfußes in beträchtlichem Umfang ausgekolkt, so daß der Fuß des Abschußbodens an einzelnen Stellen bereits zerstört wurde. Im Jahre 1904 wurde daher der gepflasterte Abfallboden bis 0,2 m über den gewöhnlichen Unterwasserspiegel durch Betonschüttungen ersetzt bezw. befestigt, so daß die Auskolkungen, die sich auf 30 m vom Wehrfuß abwärts erstrecken und am linken Ufer bis 5,8 m unter den N.W.-Spiegel hinabreichen, das Wehr nicht mehr gefährden.

Während die überwiegende Mehrzahl aller neueren massiven Wehre mit steiler, meist sogar mit lotrechter Stauwand erbaut wurde, hat man in einzelnen Fällen auch den Wehren aus Mauer werk oder Beton flachgeneigte Stauwände gegeben, durch die eine bessere Überleitung des Wassers über die Wehrkrone bewirken, oder die Standfähigkeit erhöhen wollte. Ein Wehr dieser Art ist das Wehr beim Embretsfos, einem 18 m hohen Wasserfall im Gebiet des Drammenflusses im südlichen Norwegen. Das zum Ersatz des schon früher (S. 88) erwähnten, durch ein Hochwasser zerstörten Steinkistenwehres im Jahre 1896 erbaute Wehr zeigt den in Abb. 61l) dargestellten Querschnitt mit dachartiger oberer Begrenzung. Das Wehr ist zur Ableitung von Wasser für ein Kraftwerk errichtet und im ganzen Querschnitt aus Quadern in Zementmörtel hergestellt, wobei zur Erhöhung der Sicherheit die einzelnen Steine durch eiserne Dübel und Klammern untereinander verbunden wurden. Der Vorboden steigt unter l:li/₂ bis zur Wehrkrone auf und ist so angeordnet, daß der auf ihn wirkende Wasserdruck bei jedem

Wasserstand im Kern der Grundfläche des Wehres bleibt, und den Wehrkörper gegen den Untergrund anpresst. Der Abfallboden fällt nächst auf 4 m Breite flach ab und ist auf diesem Teil mit einem Holzbelag abgedeckt. Er geht dann in eine 5,75 m hohe steile Abfallwand über. Bei einer Höhe von 7 m besitzt das Wehr die bedeutende untere Breite von 12 m, die trotz der beträchtlichen, bei dem größten Wasserabfluß von 2000 cbm/Sek. auf 4,5 m geschätzten Überflutungshöhe das erforderliche Maß weit überschreitet.

Wie dieses Wehr, so zeigen auch die übrigeu, mit flachgeneigten Vorböden erbauten Wehre meist zu große Querschnittsabmessungen. Bei dem besprochenen Beispiel mag die erwähnte Zerstörung des früher vorhandenen Steinkistenwehres, das allerdings bei der gleichen Höhe nur y₃ der unteren Breite des neuen Wehres besaß, zu einer sehr reichlichen Bemessung des Querschnittes Anlaß gegeben haben. Diese Wehre können wegen des unnötig hohen Kostenaufwandes nicht empfohlen werden. Auch bei hoch überfluteten Wehren braucht man bei der Bemessung des Querschnittes die rechnungsmäßig erforderliche Größe nicht wesentlich zu überschreiten, wenn auch wegen der unsicheren Bestimmung der größten vorkommenden Abflußmengen und der Möglichkeit unvorhergesehener Angriffe kleine Zuschläge zweckmäßig sein können. Auf einen guten Baustoff, auf sorgfältige Ausführung und auf eine gute Verankerung

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Abb. 61. Querschnitt des Wehres am Embretsfos in Norwegen. 1: 200.

gebiet. S. 97.

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9 Zeitschrift f. Bauwesen 1901. Holz. Über Wasserkraftverhältnisse in Skandinavien und im Alpen

im Felsgrund, sowie auf einen genügenden Schutz des Wehrkörpers gegen Unter-spülung an der Unterwasserseite und gegen Auftrieb vom Oberwasser her ist aber streng zu achten.

ß) Massive Wehre auf Verwitterungsboden.

Mit noch größerer Vorsicht, als beim Vorhandensein von Felsboden muß bei der Erbauung eines Wehres auf Verwitterungsboden vorgegangen werden, bei dem eine sorgfältige Untersuchung daraufhin zu erfolgen hat, ob der Untergrund eine genügende Wasserdichtigkeit und Tragfähigkeit besitzt.

Besteht der Untergrund, auf dem ein Wehr erbaut werden soll, in beträchtlicher Tiefe aus wasserdichtem Verwitterungsboden, etwa aus Ton, aus Lehm oder aus Sand mit einer zur Dichtung ausreichenden Lehmbeimengung, so werden Wasserverluste in erheblichem Umfang durch den Untergrund unter dem Wehr hindurch nicht zu befürchten sein, wenn es nur gelingt, die Fuge zwischen dem Körper des Wehres und dem Boden vor starken Durchsickerungen von Wasser zu schützen. Das geschieht am besten durch Anbringung von Längsrippen am Wehrkörper, die möglichst tief in den Untergrund eingreifen und Herd- oder Grundmauern genannt werden, oder durch Spundwände. Besonders wichtig sind Grundmauern oder Spundwände an der dem O. W. zugekehrten Seite von Wehren mit beträchtlicher Stauhöhe, da sie, hier angebracht, zu gleicher Zeit verhindern, daß die Grundfläche des Wehres einem erheblichen Auftrieb durch den Druck des 0. W. ausgesetzt wird. Immerhin sollte die Grundfläche des Wehres vorsichtshalber auch in diesem Fall so breit gewählt werden, daß die Standfähigkeit des Wehres auch dann noch gesichert ist, wenn die Druckhöhe in der Fuge zwischen dem Wehrkörper und dem Boden das angenommene Maß übersteigen sollte. Die Berechnung der Unterfläche des Wehres muß dabei in der auf S. 110 beschriebenen und durch die Abb. 41 erläuterten Weise erfolgen.

Wird für ein gutes Eingreifen des Wehrbaues in den Untergrund durch Herdmauern oder Spundwände gesorgt, so besteht bei den gewöhnlich vorkommenden Stauhöhen aufwärts bis zu 8—10 m in den meisten Fällen für den Bestand der Wehre keine Gefahr. Außergewöhnliche Stauhöhen von mehr als 8 bis 10 m werden aber auch bei dichtem Untergrund aus Verwitterungsboden tunlichst zu vermeiden sein. Sind sie nicht zu umgehen, so wird die Gründung mit der größten Sorgfalt entworfen und ausgeführt werden müssen. Namentlich bei den Herdmauern und Spundwänden ist für möglichste Dichtigkeit, für einen guten Anschluß an den Wehrkörper und für ein tiefes Eindringen in den Untergrund zu sorgen. Hölzerne Spundwände sind wegen der Schwierigkeit eines wasserdichten Anschlusses an den massiven Wehrkörper in diesem Fall wenig empfehlenswert. An ihrer Stelle werden eiserne oder Eisenbeton-Spundwände, besser aber noch tief eingreifende Herdmauern aus Beton verwandt.

Der Wehrkörper selbst erhält eine Gründung, die gewöhnlich aus einer Betonplatte besteht, welche an der Unterwasserseite vor den Wehrkörper vorgezogen wird, wobei darauf zu achten ist, daß die von dem Wehrkörper ausgeübte Belastung auf eine möglichst große Bodenfläche und möglichst gleichmäßig verteilt wird. Der vorgezogene Teil der Grundplatte dient dabei als Sturzbett.

Nur bei sehr wenig tragfähigem Boden oder beim Auftreten von aufwärts gerichteten Belastungen wird eine Tiefgründung erforderlich, die gewöhnlich als Pfahlgründung ausgebildet wird. Unter Umständen kann aber auch eine Brunnengründung, und bei sehr schwierigen Verhältnissen eine Luftdruckgründung am Platz sein.

Bei Wahl einer Pfahlgründung wird entweder ein Pfahlrost verwandt, oder es greifen die Pfähle mit ihren Köpfen ohne Verbindung durch einen Kost einfach in den Betonkörper ein. Ein Pfahlrost hat den Vorteil, daß er in sicherer Weise zugfest sowohl an die Pfähle durch von oben her verkeilte Zapfen, als auch an den Wehrkörper durch eiserne Anker angeschlossen werden kann, so daß auch beim Auftreten einer nach oben gerichteten — negativen — Belastung, die bei leichten Wehren infolge des Auftriebes des Wassers Vorkommen kann, kein Abheben des Wehrkörpers befürchtet werden muß. Wird dagegen, wie es jedenfalls besser ist, das Entstehen negativer Belastungen durch eine genügend schwere Ausbildung des Wehrkörpers verhindert, so kann von der Anbringung eines Rostes, der erhebliche Unkosten verursacht und während der Verlegung eine starke Senkung des Wasserspiegels in der Baugrube erforderlich macht, abgesehen werden. Geringe Zugspannungen können auch in diesem Fall vom Wehrkörper auf die Pfähle übertragen werden, wenn deren Köpfe 0,5—1,0 m tief in den Betonkörper hineinreichen.

Die

Bei der Verwendung einer Brunnengründung werden wegen des besseren Auf-ruhens des Wehrkörpers Brunnen von rechteckigem Querschnitt bevorzugt. Zwischenräume zwischen den einzelnen Brunnen werden an der Oberwasserseite durch Bohlen oder durch Beton gedichtet.

Wesentlich schwieriger als bei dichten Bodenarten liegen die Verhältnisse, wenn der Untergrund aus durch lässigem Verwitterungsboden, aus Sand, Kies oder Gerollen besteht. In diesem Fall muß ein unterirdischer Abfluß des gestauten Wassers unter dem Wehr hindurch und seitlich um das Wehr herum erwartet werden, der um so stärker sein wird, je größer der Durchmesser der den Boden bildenden Teile, je stärker das hydraulische Gefälle zwischen dem O. W. und dem U. W. und je größer die Mächtigkeit der durchlässigen Bodenschichten ist. Da die Wassergeschwindigkeit im Boden bei dem gleichen wirksamen Gefälle etwa im Verhältnis zu der Korngröße der den Boden bildenden Teile anwächst, so treten bei feinem Sandboden nur geringe Wassergeschwindigkeiten auf. Dafür besteht bei feinem Sandboden allerdings die Gefahr, daß durch das plötzliche Wegschieben großer Mengen mit Wasser gesättigten Sandes durch den Überdruck des O. W. ein sogenannter Grundbruch entsteht, der das Wehr seiner Unterstützung beraubt und zur völligen Zerstörung des Wehrkörpers Anlaß geben kann. Durch Spundwände, die in den Sandboden in beträchtliche Tiefe eingeschlagen werden, oder durch Grundmauern von genügender Höhe läßt sich der unterirdische Wasserabfluß wesentlich einschränken und die Gefahr eines Grundbruches beseitigen. Je gröber die Bestandteile sind, die den durchlässigen Baugrund bilden, desto größer sind die eintretenden Wasserverluste und desto schwerer lassen sich dichte Spundwände in den Boden eintreiben, desto geringer wird allerdings auch die Gefahr eines Grundbruches. Bei groben Kiesboden muß man schon zu eisernen Spundwänden greifen, wenn das Eintreiben in größere Tiefe möglich sein soll. Bei Geröllboden versagen meistens auch diese, so daß eine Dichtung des Bodens nur noch durch in ausgehobene Schlitze eingesetzte Wände oder besser durch in diese eingestampften Beton erfolgen kann. Die dichtenden Wände sollten jedenfalls so tief als angängig, womöglich bis zu wasserundurchlässigen oder doch bis zu wenig durchlässigen Schichten hinunterreichen.

Da die Geschwindigkeit und die Menge des unter einem Wehr hindurch abfließenden Wassers auch etwa im Verhältnis zu dem wirksamen hydraulischen Gefälle zunimmt, sollte ferner versucht werden, dieses Gefälle möglichst klein zu halten. Das mittlere hydran-lische Gefälle des Wassers im Boden ist aber gleich dem Höhenunterschied zwischen dem Ober- und dem Unterwasserspiegel — der Stauhöhe % — geteilt durch den Weg l, den das Wasser im Boden zurücklegen muß, um vom Oberwasser zum Unterwasser zu gelangen.

Um das hydraulische Gefälle Jh = nicht zu groß werden zu lassen, darf die

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Stauhöhe % nicht zu hoch gewählt werden, oder es muß der unterirdische Weg des Wassers dadurch verlängert werden, daß man dem Wehr eine beträchtliche untere Breite gibt. Allgemein gültige Kegeln über die bei bestimmten Bodenarten zulässigen Stauhöhen lassen sich nur schwer aufstellen. Uber 4 bis 6 m wird man bei durchlässigem Boden mit der Stauhöhe im allgemeinen nicht gern hinausgehen, doch wird unter Umständen auch eine größere Stauhöhe gewählt werden können, wenn es gelingt, die stark durchlässigen Schichten mit dichten Wänden zu durchbauen. Will man von dem zuverlässigsten Mittel, einer dichten Betonwand, wegen der hohen Kosten oder der Schwierigkeit der Ausführung absehen, so wird man am besten mehrere Spundwände hintereinander anordnen, um den unterirdischen Abfluß von Wasser nach Möglichkeit zu erschweren. Von diesen Spundwänden sollte die oberste mit besonderer Sorgfalt ausgeführt werden. Eine Verlängerung des unterirdischen Weges des durchsickernden Wassers läßt sich außer durch Verbreiterung des Wehrkörpers selbst auch durch eine wasserdichte Abdeckung der Flußsohle oberhalb oder unterhalb des Wehres erzielen. Sie wird am besten aus Betonplatten hergestellt, die mit dem Wehrkörper oder dessen Gründung in wasserdichter Verbindung stehen. Bei Flüssen mit schwacher Strömung kann die Deckung oberhalb des Wehres auch aus Tonschlag gebildet werden, der gegen die Angriffe des Wassers durch eine Pflasterung geschlitzt wird. Ein genügend breites und wasserdicht hergestelltes Sturzbett dient dem gleichen Zweck.

Bei bestehenden Wehren, bei denen ein für die Wasserableitung oder die Wehranlage selbst schädlicher unterirdischer Wasserabfluß auftritt, läßt sich auch noch nachträglich eine Einschränkung dieses Wasserabflusses dadurch erzielen, daß weitere Spundwände gerammt werden, oder dadurch, daß das hydraulische Gefälle unter dem Wehr durch Verbreiterung der undurchlässigen Abdeckung der Flußsohle oder durch den Aufstau des Unterwassers verringert wird. In großem Umfang ist eine solche nachträgliche Sicherung bei dem Nilwehr (Barrage du Nil) unterhalb Kairo zur Ausführung gekommen, um die dauernde Benutzung dieses gewaltigen, in den Jahren 1835—1861 erbauten beweglichen Wehres, das die ersten 22 Jahre seines Bestehens wegen seines gefährdeten Zustandes niemals geschlossen worden war, zu ermöglichen. Sowohl oberhalb, als auch unterhalb der 34 m breiten ursprünglichen Betongrundplatte des Wehres wurden in den Jahren 1887—1890 breite Sohlendeckungen aus Mauerwerk angebracht, die im Schutz von Fangedämmen stückweise erbaut wurden und die wasserdichte Abdeckung der Sohle auf eine Breite von 72,5 m brachten. Zugleich wurde 500 m unterhalb des Hauptwehres eine Grundschwelle als Entlastungswehr erbaut, durch welche der Unterwasserspiegel gehoben wurde. Durch diese Maßnahmen und durch umfangreiche Dichtungsarbeiten an den alten Gründungen des Wehres ist es gelungen, die Wehranlage dauernd zu sichern und der Bewässerung Unterägyptens dienstbar zu machen¹).

Kann schon bei den Wehren auf undurchlässigem Verwitterungsboden der auf die Grundfläche des Wehres wirkende Auftrieb des Grundwassers nicht vernachlässigt werden, so ist dies in noch höherem Grad bei den Wehren auf durchlässigem Boden

0 Rob. Burton Buckley. Irrigation works in India and Egypt. E. & F. N. Spon in London. 1893. S. 157 ff. Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

der Fall. Bei solchen Wehren ist vor allem festzustellen, ob nicht das Wehr, bezw. das Sturzbett durch den Auftrieb des Wassers hochgehoben und dadurch zerstört werden kann.

Um dem Auftrieb des Wassers ein genügendes Gewicht entgegenzusetzen, empfiehlt es sich bei größeren Stauhöhen, die Betonplatte des Sturzbettes mit der Grundplatte des Wehres zu vereinigen, damit das Gewicht des Wehres und seiner Widerlager der Standfähigkeit des Sturzbettes zugute kommt.

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Zur Bestimmung der Belastungsmittelkraft ist zunächst eine Annahme über die Größe des auf die Grundfläche des Wehres wirkenden Auftriebes zu machen.

Auftrieb entspricht an den einzelnen Stellen dem Druck einer Wassersäule, deren Höhe

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Zeichnerische Untersuchung des Querschnittes eines Wehres auf durchlässigem Untergrund.

wenigstens von dem betrachteten Punkt der Grundfläche bis zum Unterwasserspiegel und höchstens bis zum Oberwasserspiegel emporreicht. Die größte Belastung der Grundfläche mit der vollen Druckhöhe des Oberwassers AA' — A 0 in Abb. 62 würde auf der ganzen Grundfläche auftreten, wenn der Baum unter dem Wehr durch eine vollständig dichte Spundwand von dem Unterwasser getrennt sein würde, -während das Grundwasser unter dem Wehr mit dem Oberwasser in Verbindung steht. Die kleinste Belastung der Grundfläche mit der Druckhöhe des Unterwassers BB' — BU dagegen tritt auf, wenn das Gr und wasser unter dem Wehr vom Oberwasser durch eine Wand vollständig getrennt

ist und mit dem Unterwasser in Verbindung steht. Im allgemeinen wird die Druckhöhe, die auf die Grundplatte des Wehres wirkt, von derjenigen des Oberwassers allmählich stromabwärts auf diejenige des Unterwassers abnehmen, da das Wasser unter dem Wehr weder vom Oberwasser noch vom Unterwasser vollständig getrennt sein wird¹).

Wenn es auch zweckmäßig ist, durch eine besonders dichte Spundwand an der Oberwasserseite des Wehres den auf die Grundfläche wirkenden Auftrieb möglichst zu erniedrigen, d. h. der Druckhöhe des Unterwassers zu nähern, so sollte doch für die Berechnung jedenfalls keine zu günstige Annahme eingeführt wrerden, da die Abflußverhältnisse im Boden unter dem Wehr sich der genauen Festlegung entziehen. Mit dem vollen Auftrieb des Oberwassers braucht aber auf der ganzen Grundfläche des Wehres doch nur dann gerechnet zu werden, wenn nur eine einzige Spundwand vorhanden ist, die wie beim Andelsbucher Wehr in der Bregenzer Ach (Abb. 7 Taf. III) an der Unterwasserseite des Wehres liegt, oder wenn die an der Oberwasserseite angebrachte Spundwand sehr undicht ist. Steht dagegen an der Oberwasserseite des Wehres eine Spundwand, die wenigstens die gleiche Dichtigkeit, wie die an der Unterwasserseite vorhandene besitzt, so kann die Belastungsfläche des Wehres unbedenklich so angenommen werden, daß der Auftrieb an der Oberwasserseite der Druckhöhe des Oberwassers, an der Unterwasserseite aber der Druckhöhe des Unterwassers gleich gesetzt und eine gleichförmige Abnahme des Druckes angenommen wird. Die Druckfläche nimmt dann die Form des Trapezes AA!B'B (Abb. 62) an.

Für die Berechnung der in der Grundfläche des Wehres auf die Flußsohle wirkenden Belastungsmittelkraft sind auch noch Annahmen über die Belastung der Krone und der Abfallwand des Wehres durch das überfließende Wasser zu machen, sowie gegebenenfalls auch noch für den durch den Stoß des fallenden Wassers auf das Sturzbett ausgeübten Druck. Für Wehre von nicht allzu großer Höhe können aber diese Belastungen unbedenklich vernachlässigt werden, so daß die Belastung des Wehrkörpers von oben einfach dem Gewicht des auf dem Sturzbett ruhenden Unterwassers Wx gleich gesetzt werden darf. Eine den Wehrkörper ungünstig beanspruchende Luftverdünnung zwischen der Abfallwand und dem überfallenden Strahl läßt sich durch genügende Abrundung der Wehrkrone oder durch die Anbringung eines Lüftungsrohres leicht verhindern. Das Lüftungsrohr kann in den oberen Teil des Wehrkörpers eingebaut und einerseits in den Widerlagern mit der Außenluft, anderseits durch Querrohre mit dem Raum unter dem überfallenden Strahl verbunden werden²).

Die Berechnung der Mittelkraft erfolgt am besten in der in Abb. 62 dargestellten Weise zeichnerisch. Die von den vier Seiten auf den Wehrkörper wirkenden Belastungen durch den Wasserdruck Wu W₂, W₃ und W₄ werden mit Hilfe eines Kräfteplanes zu W vereinigt. Aus W, Gi und G.₂ wird dann die Mittelkraft R gebildet. Die Mittelkraft R • muß für jede vorkommende Wasserführung nach unten gerichtet sein, so daß der Boden unter dem Wehr noch eine Druckbelastung empfängt. Die Mittelkraft muß ferner im Kern der Fläche angreifen und sollte auch keine allzu flache Lage erhalten, damit eine Verschiebung des Wehres stromabwärts nicht befürchtet zu werden braucht. Ist die Belastungsmittelkraft, wie es bei starkem Auftrieb gewöhnlich der Fall ist, nur klein, so ist allerdings auch eine flache Lage bei Wehren, deren Körper in den Untergrund genügend eingreift,

!) H. Engels, Über die Größe des Wasserdruckes im Boden. Ztschr. f. Bauwesen 1911.

2) Die Anbringung einer solchen Lüftungsanlage ist bei dem festen Betonwehr in dem kleinen Green-River, das zur Wasserversorgung der Stadt Tacoma im Staat Washington dienen soll, tatsächlich geplant. S. Engineering Record Bd. 62.    1910. II. S. 470.

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unbedenklich, da die untere Spundwand und der dieselbe stützende Boden ein Verschieben des Wehres stromabwärts verhindern. Der Erddruck auf die lotrechten Außenflächen des Wehres braucht bei der Berechnung der Belastung der Grundfläche nicht berücksichtigt zu werden, weil sich die beiden ohnedies nur kleinen Komponenten des Erddruckes bei der zulässigen Annahme einer normalen Richtung zur gedrückten Wehroberfläche gegenseitig aufheben.

Der Wehrkörper selbst wird wie bei den Wehren auf Felsboden berechnet. Für die Betongrundplatte des Wehres ist das größte auftretende Biegungsmoment zu ermitteln, um festzustellen, ob keine übermäßigen Zugbeanspruchungen auftreten. Sind Zugbeanspruchungen zu erwarten, welche das zulässige Maß von 1,0 bis 1,5 kg/qcm überschreiten, so ist die Betonplatte zu verstärken oder an der auf Zug beanspruchten Seite mit Eiseneinlagen zu versehen.

Als Beispiel eines niedrigen massiven Wehres auf Verwitterungsboden ist das in Abb.63 im Querschnitt dargestellte Wehr in der reißenden Dora Baltea zu nennen¹). Dieses Wehr gehört zu dem ausgedehnten Bewässerungssystem des in den Jahren 1862—1869 erbauten Cavour-Kanales, der sich in einer Länge von 82 km vom Po bei Chiavasso bis zum Ticino erstreckt. Es hat die Aufgabe, das Wasser der Dora Baltea einem Speisungskanal zuzuleiten, der zur Verstärkung der Wasserführung des Cavour-Kanales nach trag-

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Abb. 63.

Querschnitt durch das Wehr in der Bora Baltea. 1 : 2i0.

lieh angelegt wurde, als sich dessen Speisung aus dem Po als ungenügend herausgestellt hatte. Dicht oberhalb des 200 m langen Wehres zweigt auf dem linken Ufer der durch 18 Schutzen von 1,5 m Weite verschließbare Speisungskanal ab, zu dessen Schutz vor den Geschieben der Dora Baltea ein gekrümmter ebenfalls durch Schützen abschließbarer Spülkanal dient. Das nur 1,75 m hohe Wehr ist ein Schuß wehr mit 1,2 m breiter wagerechter Krone und einem gradlinig unter 1: 3 abfallenden 4,5 m breiten Abschußboden. Der aus Beton hergestellte Wehrkörper ist durch eine Steinverkleidung und an der Krone durch eine Abdeckung aus großen Quadern geschützt und beiderseitig von Spundwänden begrenzt. Der Beton greift etwa 1,5 m tief in die aus Gerollen bestehende Flußsohle ein. Unterhalb des Wehres befindet sich ein zweiteiliges Sturzbett zwischen Spundwänden. Der dem Wehr nächstgelegene Teil des Sturzbettes von 8,1 m Breite besteht aus einer Betonplatte mit Steinabdeckung. An diese schließt sich stromabwärts eine 6 m breite Steinschüttung an. Die Kosten des Wehres haben 900 Mk. für 1 m Wehrlänge betragen.

Bei dem in den Abb. 1 bis 5 Taf. III dargestellten Entwurf des Verfassers für eine in der Murg bei Schönmünzach zur Ableitung des Wassers für ein Kraftwerk bestimmte Wehranlage wurde gleichfalls ein Schußwehr mit geneigtem Abschußboden angeordnet. Wegen der im Flußbett vorhandenen groben Gerolle und Felsblöcke mußte hier von der Anbringung von Spundwänden ganz abgesehen werden. Um den Wasser-

!) A. Heß. Die Bewässerungsanlagen Oberitaliens 1874 und Allgem. Bauz. ' 1886. S. 60.

abfluß unter dem Wehr hindurch möglichst einzuschränken, greift der Wehrkörper selbst etwa 2,5 m tief in die Flußsohle ein. Auch schließt sich ein 9 m breites, mit dem Wehrkörper zusammenhängendes, wasserdichtes Sturzbett aus Beton an, zu dessen Schutz ein im Beton verankerter Holzbelag vorgesehen wurde. Zur Verhütung etwaiger schädlicher Auflandungen vor dem Kurort Schönmünzach wurde später in dem Entwurf das 42 m breite feste Wehr durch ein bewegliches Wehr mit zwei durch Walzen verschließbare Öffnungen von je 18,4 m Breite ersetzt²).

Das

Gleichfalls eine steile Absturzwand zeigt das Wehr in der Bregenzer Ach, das zur Ableitung des Wassers für das Elektrizitätswerk Andelbuch dient. Dasselbe ist in den Abb. 6 bis 9 Taf. III dargestellt. Der Querschnitt dieses Wehres besitzt, wie aus Abb. 7 Taf. III hervorgeht, beiderseitig lotrechte Begrenzungen und eine 2,2 m breite, stromabwärts sanft ansteigende, mit Holz abgedeckte Krone. Auch das 8 m breite, aus einer mit Holz abgedeckten Betonplatte bestehende Sturzbett steigt stromabwärts unter 1: 20 sanft an, wodurch vor der Absturzwand des Wehres ein dauernd mit Wasser gefülltes flaches Wasserkissen entsteht, das die Angriffe des überfallenden Wassers mildern soll, und zugleich den nur 6 cm starken Holzbelag dauernd naß erhält und dadurch vor Fäulnis schützt.

Sturzbett aus Sinkstücken

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Sturzbett ist durch eine an seinem unteren Ende eingerammte, 3,6 m hohe Spundwand aus C-Eisen Nr. 20 und durch eine 5 m breite Abpflasterung der Sohle vor Unterspü-lung geschützt.

Abb. 64. Lageplan des Wehres in der Winske hei Oppeln. 1: 500.

Das Wehr in der Winske hei Oppeln³)

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, <-150.2 Mittelwasser

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Abb. 65. Querschnitt durch das Wehr in der Winske hei Oppeln. 1 : 250.

(Abb. 64 und 65) ist in den Jahren 1894—1895 von der Oder-Strombauverwaltung erbaut worden. Es besitzt zwischen seinen beiden massiven Widerlagern eine Länge von 36 m und liegt mit seiner Krone 2,2 m über der ausgeglichenen Sohle und 1 m über dem ungestauten Mittelwasser. Der Unterbau besteht aus einer von Spundwänden umschlossenen Betonplatte von 44,8 m Länge, 3,5 m Breite und 1,5 m Stärke, die unmittelbar auf der aus festgelagertem kiesigen Sand bestehenden Flußsohle ruht. Diese Betonplatte trägt den Wehrkörper und die Widerlager und dient in ihrem freien, mit Granitwerksteinen gedeckten Teil als Sturzbett. Der Wehrkörper besteht aus Klinkermauerwerk und ist an der Krone mit Granitplatten abgedeckt. Die Widerlager sind gleichfalls aus Klinkermauerwerk hergestellt und nur an

ihren Kanten mit Graniteinfassungen geschützt. Zur Sicherung der Flußsohle unterhalb des massiven Sturzbettes dient eine 10 m breite Abdeckung aus Sinkstücken mit Steinwurf. Das Wehr hat ohne den Grunderwerb und die Bauleitung 36500 M. gekostet, von denen 6600 M. auf die Sohlendeckung und den Uferschutz entfallen. Die sehr niedrigen Kosten erklären sich zum Teil dadurch, daß vorhandene Baustoffe Verwendung finden konnten.

Das im Jahr 1896 in der Elz bei Waldkirch erbaute Absturzwehr zeichnet sich durch die Verwendung eiserner Pfähle im Wehrkörper und am unteren Ende des

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Abb. 66. Querschnitt durch das Elz-Wehr hei Waldkirch. 1 : 125.

8 m breiten massiven Sturzbettes sowie durch die Abdeckung der Wehrkrone mit einem 10 mm starken Eisenblech aus. Der 2 m hohe, um 1 m Uber das Sturzbett emporragende Betonkörper des Wehres wird beiderseitig durch eine Reihe von in gegenseitigen Abständen von 3 m in die Flußsohle eingerammten I-Eisen Nr. 20 gestützt. Die beiden Reihen dieser 5 m langen eisernen Pfähle sind an ihrem oberen Ende beiderseitig durch Holme aus U-Eisen Nr. 20 verbunden, die gemeinschaftlich das 1,16 m breite, wagerechte Abdeckblech des Wehres tragen, wie aus dem Querschnitt Abb. 66 hervorgeht. Eine dritte Reihe eiserner Pfähle von 4 m Länge trägt auf den beider-

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Abb. 67. Querschnitt durch das Elz-Wehr hei Wasser. 1 : 300.

seitigen Holmen ein weiteres 0,36 m breites wagerechtes Blech, welches die mit Holzdielen abgedeckte, 0,6 m starke Betonplatte des Sturzbettes am unteren Ende abschließt. Unterhalb des Sturzbettes ist die Sohle des Flusses noch in einer Breite von 4 m mit einem 0,6 m starken Cyclopenpflaster geschlitzt.

Etwa 10 km unterhalb des Wehres bei Waldkirch liegt in der Elz das Wehr bei Wasser, das nach seinem im Jahre 1896 von der Wasser- und Straßenbauinspektion Emmendingen durchgeführten Umbau den in Abb. 67 dargestellten Querschnitt zeigt. Das Wehr besitzt die im Schwarzwald vielfach vorkommende Form eines Stufenwehres. Einschließlich seines gepflasterten Sturzbettes hat das 42 m lange, im Unterlauf der Elz kurz oberhalb der Einmündung in die Dreisam gelegene Wehr die be-

trächtliche Breite von 37 m. Die beiden 1,7 bezw. 0,9 m hohen Abfallwände sind mit Quadern, die Sturzbetten mit einem Holzbelag geschützt.

Das in Abb. 68 im Querschnitt dargestellte Wehr im Pekalen-Fluß im östlichen Java¹) dient zur Speisung eines Bewässerungskanales, der auf dem linken Ufer des Flusses bis zu 12 cbm Wasser in der Sekunde ableiten soll. Der Fluß besitzt an der Wehrstelle ein Gefälle von etwa 1 : 100 und führt bei N. W. 4,8, bei gewöhnlichem H. W. 325 und bei höchstem H. W. bis zu 550 cbm/Sek. Sein Bett besteht aus tragfähigen, aber nicht vollständig wasserdichten Ablagerungen, die mit groben Gerollen durchsetzt sind.

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Canadian Engineer. Vol. VIII. No. 18 und 19 und Engineering News Bd. 49.    1903.    I., S. 39.

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²

   Th. Rehhock. Entwurf eines Wasserkraftwerkes im Gebiet der Murg oberhalb Forbach. 2. Auflage. W. Engelmann 1910.

³

   P. Roloff. Statistische Nachweisungen über die ausgeführten Wasserbauten des preußischen Staates. Wilhelm Ernst & Sohn 1907.

Das feste Wehr besitzt eine Länge von 50 m. An der Seite der Kanalabzweigung sind zwei Spülöffnungen von 1,5 m Breite vorhanden, die mit Schützen verschließbar sind. Die Sohle des Kanales ist, um den Eintritt von Geschieben zu erschweren, 0,4 m über der Flußsohle angeordnet. Der Einlauf des Wassers in den Kanal erfolgt durch 8 mit Schutzen verschließbare Öffnungen von 1,5 m Weite, die in der Abb. 68 nur zum Teil dargestellt sind. Das Wehr ist ein 1,6 m hohes Sturzwehr mit unter 1 : y₆ steilgeneigter

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Abfallwand. Es ruht auf einer 20 m breiten und 1 m starken Platte, die bei der Unmöglichkeit, Spundwände in den steinigen Untergrund einzuschlagen, 2 Herdmauern von 1 m Stärke erhielt, die 2,6 m tief in die Flußsohle eingreifen.

Die dem Wasserangriff unmittelbar ausgesetzten Teile des Wehres und des Sturzbettes, sowie die Herdmauern sind aus Beton, der übrige Wehrkörper und der untere Teil der Grundplatte aber aus Mauerwerk in Traßmörtel hergestellt. Der angewandte Bruchsteinbeton besitzt beim Sturzbett die Zusammensetzung 1:3:7, beim Wehr und bei den Herdmauern aber 1:2:5. Die Herdmauern wurden in drei einzelnen Lagen hergestellt, von denen die unterste unter Wasser eingebracht wurde.

Wesentlich größere Verhältnisse, als die seither besprochenen Wehre, zeigt das feste Sturzwehr, das bei der Kanalisierung der Moldau an der Hetzinsel bei Prag (Abb. 69 bis 76) erbaut wurde, um die im Interesse der Schiffahrt erforderliche Aufstauung des Moldauwassers zu bewirken. Die Hetzinsel teilt die Moldau in zwei Arme, die beide mit einem festen Uberfallwehr durchbaut wurden. Im kleineren rechten Arm liegen die Schiffahrtschleusen und unter der neuen Moldaubrücke ein Wehr von 50 m Länge. Im linken Hauptarm liegt unmittelbar am linken Ufer die Floßgasse und ein Fischweg. Das fast 200 m lange feste Wehr erstreckt sich von dem Fischweg bis dicht an die obere Spitze der Hetzinsel, von der es nur durch eine 12 m breite Entlastungsöffnung getrennt ist (Abb. 69).

l) Tydschr. van het Kon. inst, van ingénieurs 1894—1895. S. 122.

Das unter dem Namen Helmer Wehr¹) bekannte Wehr des Hauptarmes wurde in den Jahren 1909—1910 dicht unterhalb eines alten Wehres erbaut, das gleichfalls von der oberen Spitze der Hetzinsel zum linken Moldauufer reichte, aber bei seiner schrägen Lage eine wesentlich größere Länge hatte, als das neue Wehr. Dieses besitzt eine schwach gekrümmte Linienführung mit Gegenkrümmung (Abb. 69) und ruht am linken Ufer auf ungleich hartem und leicht verwitterbarem Felsen auf, dessen Oberfläche

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Abb. 69. Lageplan der Staustufe der Moldau-Kanalisierung an der Hetz-Insel mit dem Helmer Wehr. 1 : 12500.

nach dem rechten Ufer hin so stark abfällt, daß hier auch die Spundwände den Felsgrund nicht mehr erreichen. Da das Wehr in erheblicher Länge auf dem Flußsehotter erbaut werden mußte, wurde bei der Aufstellung des Entwurfes sehr vorsichtig vorgegangen, um bei dem hohen Gefälle des Wehres, das bei normalem Wasserstand 4,05 m beträgt und bei höheren Wasserständen infolge des schnelleren Steigens des Unterwassers allmählich abnimmt, eine genügende Sicherung des Sturzbettes zu erreichen. Die Bau-

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Abb. 70.

Querschnitt durch das Helmer-Wehr nach dem ursprünglichen Entwurf. 1: 200.

leitung hat, um sich ein Bild der auf das Sturzbett wirkenden Kräfte zu machen, verschiedene Wehrmodelle in 1/20 der wirklichen Größe angefertigt und in einer 75 cm breiten Rinne die Art der Einwirkung auf die Flußsohle untersucht. Das Ergebnis war, daß das ursprünglich zur Ausführung bestimmte, im Querschnitt in Abb. 70 dargestellte Schußwehr erhebliche Auskolkungen vor seinem wagerecht ausgebildeten

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Abb. 71. Helmerwehr in Prag. Bau des linksseitigen Wehrteiles mit der Ausmündung des Fisclrweges und der Floßgasse am linken Moldauufer. 28. Oktober 1909.

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Abb. 72. Helmerwehr bei Prag. Bau des rechtsseitigen Wehrteiles mit Entlastungsschleuse und Wehrsteg für den Nadelverschluß. Im Hintergrund die Pranz-Josef-Brücke. 28. Oktober 1909.

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Abb. 7B. Helmerwehr bei Prag. Der Fangedamm für den mittleren Teil des Wehres wird bei Hochwasser überströmt. 2⁽J. Dezember 1909.

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Abb. 74.

Helraerwehr bei Prag. Bau des mittleren Wehrteiles. Einblick in das vertiefte Sturzbett. 20. Januar 1010.

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Abb. 75.

massiven Sturzbett zeigte, die auch bei Verbreiterung des Sturzbettes nicht verschwanden, sondern sich nur stromabwärts verschoben, während bei den Wehrmodellen mit steiler Abfallwand und vertieftem Sturzbett mit lotrechter Abschlußschwelle keine Auskolkungen, sondern sogar flache Auflandungen entstanden.

Dieses für die Schuß wehre ungünstige Ergebnis ist zum Teil jedenfalls auf die sehr flache Neigung des Abschußbodens zurückzuführen und wäre wohl durch eine steilere Anordnung des Abschußbodens und durch ein etwas vertieftes Sturzbett zu vermeiden oder abzuschwächen gewesen.

Die Versuche haben klar gezeigt, daß schon ein Schwelle von geringer Höhe einen günstigen Einfluß auf die Wasserableitung ausübt. Die Bauleitung hat denn auch auf Grund dieser Versuche das ursprünglich vorgesehene Schuß wehr mit S-förmig gekrümmtem Abschußboden fallen lassen und durch ein Sturzwehr mit fast lotrechter Abfallwand ersetzt, an welches sich ein 10 m breites, vertieftes Wasserkissen anschließt (Abb. 76). Die Kanalisierungs-Kommission ist diesem Vorschlag am 27. März 1908 beigetreten und hat sich damit im Gegensatz zu der in Amerika vielfach herrschenden

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Abb. 76.

Querschnitt durch das Helmer-Wehr in der Moldau hei Prag. 1 : 200.

Ansicht aut den Standpunkt der englischen Ingenieure in Indien gestellt, welche gleichfalls den Sturzwehren den Vorzug vor den Schußwehren mit Wasserkissen geben.

Das nach diesen neuen Vorschlägen erbaute Wehr wurde in drei Abteilungen in trockenen Baugruben im Schutz von Fangedämmen hergestellt.

Die 1,8 m unter das Sturzbett hinunterreichende Betongrundplatte trägt den aus Beton hergestellten 5,25 m hohen Wehrkörper, dessen unter 1:1/6 geneigte Abfallwand in einer mittleren Stärke von 0,8 m mit Quadern verkleidet und dessen 2,5 m breite Krone mit 0,8 m starken Granitplatten abgedeckt ist. Das 10 m breite, ebenfalls mit Granitquadern belegte Sturzbecken wird durch eine auf dem unteren Ende der Betonplatte erbaute Abschlußschwelle von 2,7 m Breite gebildet, die mit ihrer Krone 0,89 m über dem Sturzbett liegt. Der Wehrbau wurde im Jahre 1909 nach Ablauf des Frühjahrshochwassers begonnen und schon am 20. Januar 1910 zu Ende geführt. Über die Einzelheiten der Bauausführung geben die von der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbefluß in Böhmen zur Verfügung gestellten Aufnahmen (Abb. 71 bis 75) ein anschauliches Bild. Die am 28. Okt. 1909 gefertigte Abb. 71 zeigt die Baugrube am linken Ufer gegen die Floßgasse hin und den für die Ableitung des Wassers während des Baus freigelassenen Durchlaß in der Mitte des Flusses. Der nahezu fertiggestellte linksseitige Teil des Wehres ist im Querschnitt sichtbar. Auf dem Sturzbett steht der zum Versetzen der Quadern des Wehres verwendete Laufkran.

Die gleichfalls am 28. Okt. 1909 aufgenommene Abb. 72 läßt den bereits vollendeten rechten Flügel des Wehres und das Sturzbett von der Unterwasserseite her mit den die Baugrube einfassenden Fangedämmen erkennen. Auf der linken Seite der Abbildung ist auch die noch unvollendete Entlastungsschleuse, deren Schwelle 1,8 m unter der Wehrkrone liegt, und der zur Stützung der Nadeln bestimmte Wehrsteg sichtbar.

Der Bau des Wehres wurde verschiedentlich durch die starken Hochwässer des Jahres 1909 gestört. Nachdem schon im Anfang Februar 1909 das Eis bei einem ungewöhnlich hohen Wasserstand abgegangen war, kamen 6 mal Unterbrechungen des Baues durch Hochwasser vor. Bei dem letzten dieser Hochwässer, das am 29. Dez. 1909 auftrat, als grade an der Schließung des mittleren Teiles des Wehres gearbeitet wurde, ist die Abb. 73 angefertigt worden, aus welcher der geschweifte Verlauf des Wehres aus der Form des Überfalles deutlich erkannt werden kann. Die Abbildung zeigt, wie der Fangedamm, in dessen Schutz der mittlere Wehrteil eingefügt werden sollte, vom Wasser überflutet wird. Kurze Zeit darauf ist es dann gelungen, auch den letzten Teil des Wehres fertigzustellen.

Die Abb. 74 gewährt noch einen Einblick in das Sturzbett nach dem linken Ufer hin am Tag der Vollendung des Wehres, dem 20. Januar 1910, und die im Herbst 1910 aufgenommene Abb. 75 das vom Wasser in geringer Höhe Uberströmte fertige Wehr und im Vordergrund die nachträgliche Trockenlegung der Entlastungsöffnung, die erforderlich wurde, um den Nadelverschluß, der sich nicht bewährt hatte, durch einen Segmentverschluß zu ersetzen.

Aus den Abbildungen 73 und 75 ist der ziemlich ruhige Abfluß des Wassers unterhalb des Wehres ersichtlich. Wie aus Mitteilungen des technischen Leiters der Kanalisierungsarbeiten, Baudirektor Rubin, an den Verfasser hervorgeht, haben sich die aus den Modellversuchen gezogenen Schlüsse als zutreffend erwiesen, indem trotz mehrfacher Hochwasser sich bis zum Oktober 1910 keinerlei Auskolkungen unterhalb des Wehres bemerkbar gemacht haben.

Ein massives Wehr mit Grundmauern auf Verwitterungsboden, das sich durch seine großen Abmessungen und durch die Kühnheit seiner Anlage auszeichnet, ist das Wehr im Dracfluß bei Avignonnet²) (Abb. 77 und 78). Der Drac ist ein wilder Gebirgs-fluß der Hochalpen, der ein Gebiet von 2112 qkm entwässert und sich dicht unterhalb Grenoble in die Jsère ergießt. Sein Wasserabfluß ist unregelmäßig und schnellen Wechseln unterworfen, wobei die Wasserführung etwa zwischen 20 und 1200 cbm/Sek. schwankt. Das Wehr von Avignonnet dient zur Nutzbarmachung der Wasserkräfte des Drac. An Stelle der Anlage eines niedrigen Wehres mit einem 4 km langen Stollen hat man sich zur Ausnutzung der verfügbaren Flußstrecke durch ein etwa 20 m hohes Wehr und einen Stollen von nur 840 m Länge entschlossen, weil das dabei entstehende Staubecken mit einem Fassungsraum von 1,5 Mill. cbm. das wirksamste Mittel bot, das Wasser des Drac vor der Verwendung von den in beträchtlichem Umfang geführten Sinkstoffen zu reinigen, und weil die Größe der entstehenden Wasseroberfläche des Stausees von 215000 qm es gestattete, den Stauraum als Tagesausgleichbecken zu benutzen, indem das während der Nachtstunden in ihm aufgespeicherte Wasser eine verstärkte Entnahme während der Tagesstunden ermöglicht, ohne daß dabei starke Schwankungen im Wasserspiegel eintreten.

Die Baustelle des Wehres liegt in einer tief in das Kalkgebirge eingeschnittenen engen Felsschlucht. Die Erbauer hatten gehofft, das Wehr in seiner ganzen Länge auf gewachsenen Fels gründen zu können. Dies war indessen nicht möglich, da durch ausgeführte Bohrungen festgestellt wurde, daß die Felssohle bis zu beträchtlicher Tiefe unter die jetzige Flußsohle erodiert und mit Bergschutt ausgefüllt ist. Die Auflandungen zeigten indessen infolge der Ausfüllung aller Hohlräume zwischen den gröberen Gerollen mit sehr feinem Sand eine so geringe Wasserdurchlässigkeit, daß hei zwei nur 19 m von einander entfernten Brunnen selbst hei 9 m Höhenunterschied der Wasserspiegel kein Wasserausgleich stattfand. Dieser günstige Umstand ermutigte zur Erbauung des Wehres in dem auf Abb. 77 dargestellten Querschnitt. Der ganze Wehrkörper ist — abgesehen von der 50—60 cm starken Kalksteinverkleidung — aus Beton gebildet, zu dessen Herstellung 300 kg Zement, 0,4 cbm gewaschener Sand und 0,8 cbm Flußkies für 1 cbm Beton verwandt wurden. Nur für den oberen Teil des Wehres wurde der Zementzusatz auf 200 kg/cbm eingeschränkt. Auch bei der größten Überflutungshöhe von 5 m steigen die Druckspannungen im Wehrkörper nicht Uber 6 kg/qcm an. Die

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Querschnitt durch das Wehr im Drac-Fluß hei Avignonnet. 1 : 800.

Krone des Wehres besitzt eine Länge von 60 m und eine Breite von 4,75 m. Sie ist nur wenig abgerundet, so daß der Strahl des überfließenden Wassers sich vom Wehrkörper abhebt und auf der Wehrkrone und vor dem oberen Teil der Abfallwand Wasserwalzen auftreten, worüber bereits auf S. 51 berichtet wurde.

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Der Wehrkörper ist mit 2 Längsrippen versehen, die 2,5 m stark sind und bis zu 10 m unter das Sturzbett hinunterreichen. Der Abschußboden des Wehres ist nach einem Korbbogen gekrümmt und zur Verzögerung des Wasserabflusses mit einzelnen vorkragenden Steinen besetzt. An den cylinderförmig begrenzten Wehrfuß schließt sich ein unter 1 : 10 sanft ansteigendes Sturzbett an. Dasselbe ragt noch 25,5 m vor die untere Grundmauer vor und hat den Zweck, die Flußsohle unterhalb des Wehres vor den Angriffen des Wasers zu schützen und den Strahl des überfallenden Wassers erst erheblich unterhalb des Wehrfußes auf das Flußbett auftreffen zu lassen. Das Sturzbett besteht aus einer Platte aus armiertem Beton, die von sich kreuzenden Mauern Beton getragen wird (Abb. 78). Die zwischen den 1,4 m starken Betonmauern verbleibenden Felder von 3,7 X 4,3 m bezw. 4,3 X 4,3 m Grundfläche sind mit Kies ausgefüllt und mit der 45 bezw. 85 cm starken Eisenbetonplatte abgedeckt. Eine unter dem Ende der überkragenden Eisenbetonplatte errichtete Verblendmauer schließt das Sturzbett gegen das Flußbett ab. An der Aufschlagstelle des Wassers wurde die Fluß-

sohle erheblich ausgekolkt, sodaß hier nachträglich umfangreiche Sohlen Sicherungen aus Steinschüttung vorgenommen werden mußten.

Der Betonkörper des Wehres greift seitlich in die Felswand des rechten Talhanges ein. Eine Widerlagsmauer ist hier nicht vorhanden. Am linken Ufer des Flusses ist ein durch ein Rollschütz verschließbarer Entlastungskanal ausgesprengt, der in seinem oberen Teil 9 m Breite besitzt und dessen mit Quadern, bezw. Glasfließen bekleidete Sohle am Einlauf 7 m unter der Wehrkrone liegt. Dieser Entlastungskanal, der sich in seinem unteren Teil auf 6 m Breite verjüngt, vermag 400 cbm Wasser in der Sekunde abzu-

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Abb. 78. Lageplan des Wehres im Drac-Fluß hei Avignonnet. 1: 800.

führen. Er soll auch zur Ableitung der vom Fluß zugeführten Schwimmkörper und zur Spülung des Beckens Verwendung finden. Neben dem Entlastungskanal befindet sich der Einlauf in den Stollen, der dazu bestimmt ist, bis zu 40 cbm Wasser in der Sekunde einem Kraftwerk zuzuführen, in dem diese Wassermengen mit einem mittleren Nutzgefälle von 22,7 m verarbeitet werden sollen. Der Einlauf besteht aus einem aus der Felswand ausgesprengten Becken, das durch einen Rechen vor schwimmenden Körpern geschützt ist.

Die Herstellung der Wehranlage war bei der schlechten Zugänglichkeit der Baustelle und bei der unregelmäßigen und häufig starken Wasserführung des Drac äußerst schwierig. Zur Trockenlegung der Baugrube wurde etwa¹ nach der in Abb. 78 eingezeichneten Linienführung ein 95 m langer Umleitungsstollen von 26 qm Querschnitt am linken Ufer aus dem Felsen ausgesprengt. Der Versuch, die gesamte Wasserführung des Drac durch einen aus Steinblöcken erbauten Fangedamm diesem Stollen zuzuführen, mißglückte zweimal hintereinander infolge der Zerstörung des Dammes durch Hochfluten. Man war daher genötigt, auf die beabsichtigte gleichzeitige Hochführung der Gründungen für das ganze Wehr zu verzichten und den Bau in zwei Teilen zur Ausführung zu bringen. Während die linke Hälfte des Flußbettes einschließlich des in der Höhe der Flußsohle ausgesprengten Umleitungsstollens für die Ableitung des Wassers benutzt wurde, kam zunächst die rechte Hältte des Wehres in voller Höhe zur Erbauung, wobei im unteren Teil des Wehrkörpers eine Öffnung von 37 qm Querschnitt ausgespart wurde. Nachdem die erste Hälfte des Wehres in dieser Weise ohne erhebliche Schwierigkeiten hergestellt war, wurde mit der Ausführung der zweiten Hälfte des Wehres begonnen, indem das Wasser durch die ausgesparte Öffnung und durch den Umleitungsstollen abgeführt wurde. Nicht ohne erhebliche Belästigung durch zwei starke Hochwasser, die durch die vorhandenen Abflußöffnungen nicht abgeleitet werden konnten und die Baugrube überschwemmten, wurde dann auch die zweite Hälfte des Wehres hergestellt, in der gleichfalls eine Durchfluß Öffnung von 37 qm Querschnitt ausgespart wurde. Nachdem der Beton des Wehres genügend erhärtet war, wurden dann die beiden im Lageplan (Abb. 78) punktiert eingezeichneten Öffnungen durch Betonpfropfen sorgfältig geschlossen. Eine besonders schwierige Aufgabe bildete dann noch der Verschluß des Umleitungsstollen, durch den zur Vermeidung der völligen Trockenlegung des Flußbettes so lange wenigstens 15 cbm Wasser in der Sekunde durchgelassen werden mußten, bis der Wehrteich bis zur Höhe des Entlastungskanals gefüllt und Wasser über diesen abgeleitet werden konnte. Der Verschluß erfolgte mit Hilfe von 40 cm starken, mit Beton gefüllten eisernen Rohren, die von einer besonders zu diesem Zweck Uber dem Einlauf des Stollens errichteten turmartigen Mauerwerkskörper mit Drahtseilen auf Führungsbalken heruntergelassen wurden, nachdem die Einlaufsöffnung zuvor durch 2 einbetonierte eiserne Träger in 3 Felder geteilt war, um die freie Länge der stark beanspruchten Rohre zu vermindern. Der zum Herablassen der Verschlußrohre dienende Mauerwerkskörper ist im Lageplan (Abb. 78) durch Schraffur hervorgehoben worden.

Die Verschlußrohre erhielten an ihren Enden 1cm weit vorstehende Ränder, an denen die einzelnen Rohre sich gegenseitig stützten, so daß zwischen den Rohren 2 cm breite Schlitze für den Durchfluß des Speisungswassers für das Flußbett während der Füllung des Staubeckens freiblieben. Ein vollständig dichter Verschluß wurde später dadurch erreicht, daß mit Sand und Zement gefüllte Säcke und anderes Dichtungsmaterial vor die Röhren geworfen wurden. Die Ausführung des Werkes erfolgte im Auftrag der Société Grenobloise de Force et Lumière durch die Société Franco-Suisse pour l’Industrie électrique in einer Bauzeit von 3l/i Jahren. Die Abb. 84 bis 86 auf der Einlage III bei S. 144 zeigen Ansichten des Drac-Wehres während des Baus bzw. nach der Vollendung.

Während Betonplatten, die sowohl zur Gründung der Wehrkörper als auch als Sturzbett dienen, bei den Wehren auf durchlässigen Verwitterungsboden nur selten fehlen, kommen Tiefgründungen bei den massiven Wehren auch bei wenig tragfähigem Untergrund nur ausnahmsweise zur Anwendung. Es erklärt sich das daraus, daß die Beanspruchung des Untergrundes schon infolge des auf den Wehrkörper wirkenden Auftriebes des Grundwassers meist nur gering ist, so daß auch wenig fester Boden die auftretenden Belastungen ohne Überanspruchung aufzunehmen vermag. Im Allgemeinen ist es daher

empfehlenswert, von einer Tiefgründung abzusehen und die dadurch ersparten Mittel lieber für eine wasserdichte Durchbauung der oberen durchlässigen Bodenschichten zu verwenden. In manchen Fällen können aber doch Tiefgründungen zweckmäßig sein und zwar dann, wenn die Belastungsmittellinie der auf den Wehrkörper wirkenden Kräfte

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Lageplan der Wehranlage in der Isar bei Höllriegelsgereuth. 1 : 2000.

sehr flach geneigt oder gar nach oben gerichtet ist, wobei eine tief in den Boden eingreifende Gründung die Verschiebung des Wehres stromabwärts, und das Abheben von der Flußsohle verhindert, oder dann, wenn der Gründungskörper gleichzeitig zur wasserdichten Durchbauung durchlässiger Schichten dient, wie es bei einer in die Flußsohle hineingebauten Betonwand oder bei einer Wand von dicht nebeneinander abgesenkten Brunnen der Fall sein kann.

Ein festes Wehr mit Pfahlgründung ist das in den Abb. 79 und 80 sowie 87—89 auf Einlage III bei S. 144 dargestellte Wehr * bei Ilöllriegelsgereuth in der »■ Isar oberhalb München¹). Das Wehr gehört zu den Isar werken, welche die Kraft der Isar auf eine Lauflänge von 5800 m ausnutzen

Querschnitt des Wehres in der Isar hei Höllriegelsgereuth. 1 : 250. und imstande Sind, bis ZU 6000 P. S.

dem Isarwasser abzugewinnen. Die Isar besitzt an der Wehrstelle ein Mederschlagsgebiet von rund 2850 qkm und bewegt sich in einem in erheblicher Tiefe aus wenig wasserdurchlässigem Schotter bestehenden Bett, in das stellenweise Bänke der Süßwassermolasse (Flinz) hineinragen. Das

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9 Die »Wasserkräfte Bayerns«. Planband II, Tafel 51, Piloty & Löhle, München 1907 und »Weiße Kohle 1908«. No. 20 und 21.

Wehr dient zur Ableitung einer zwischen 30 und 54 cbm/Sek. schwankenden Wassermenge. Es wurde unter der Bauleitung der Firma Widmami und Telorac in Kempten im Jahr 1892 gebaut. Das im Grundriß schwach geknickte feste Sturzwehr besitzt eine Länge von 100 m und ist durch eine Fischleiter, 2 Kiesgrundschleusen von je 3 m Lichtweite und eine 7 m breite Floßgasse von dem am linken Ufer abzweigenden Werkkanal getrennt. (Abb. 79 und 87—89). Der Werkkanal ist durch 6 Einlaßschützen abschließbar. Zum Fortspülen grober Sinkstoffe besitzt er einen Kiesablaß, der unter der Floßgasse hindurch in das Flußbett unterhalb des Wehres einmündet. Die Querschnittsgestalt des 2,75 m hohen Wehres geht aus der Abb. 80 hervor. Das Wehr ist aus Portlandzement-Stampfbeton hergestellt und nur in seinem Sturzbett durch einen 8 cm starken Dielenbelag geschützt, der auf 20 X 20 cm starken, in den Beton eingelassenen Schwellen aufgenagelt ist. Drei Längsspundwände von etwa 15 cm Stärke und 6 m Höhe sichern das Wehr gegen Unterspülung. Der Wehrkörper und der mit ihm in unmittelbarer Berührung stehende 4,6 m breite Teil des Sturzbettes werden durch 5 Keilien von Grundpfählen

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Abb. 81.

Querschnitt durch ein Betonwehr auf Pfahlrost. (Entwurf eines Isarwehrs.) 1 : 200.

getragen, von denen 3 durch die Betonplatte des Sturzbettes hindurchreichend unmittelbar die Schwellen der Sturzbettabdeckung unterstützen. Diese Pfähle sind 4 m tief in die Flußsohle eingerammt. Die Wehrkrone steigt vom linken Ufer, an dem der Werkkanal abzweigt, gegen das rechte Ufer hin um 25 cm an, wodurch ein vorzeitiger Abfluß von Wasser über das Wehr am rechten Ufer verhütet wird.

Die Abb. 87 und 88 zeigen die beiden am linken Ufer an das Wehr anschließenden Kiesschleusen, die Floßgasse und den Einlauf des Werkkanales von der Oberwasserseite aus gesehen. Abb. 89 gibt einen Überblick über die ganze Wehranlage.

Einen weiteren Querschnitt eines Betonwehres auf Pfahlrost zeigt Abb. 81. Dieses Wehr ist dem mit dem ersten Preis gekrönten Entwurf der Firma Dyckerhoff & Wid-mann A.-G. für den Walchensee-Wettbewerb entnommen. Es ist zur Ableitung des Isarwassers zum Walchensee hin bestimmt, von dem aus dasselbe in der rund 200 m hohen Gefällstufe zum Kochelsee zur Gewinnung von Energie benutzt werden soll. Das 70 m lange feste Überfallwehr soll bei 1 m Überflutungshöhe bis zu 163 cbm/Sek. ableiten, während weitere 200 cbm/Sek. bei Hochwasser durch die geöffneten Grundablässe und die Flossgasse abfließen sollen. Das vertieft angelegte Sturzbett ist mit einem Holzbelag abgedeckt. Die das Sturzbett abschließende Spundwand ist durch Sink walzen vor Unterspülung geschützt.

Für die Verwendung von Brunnen bei der Gründung fester Welire bietet Englisch-Indien lehrreiche Beispiele. In Indien wurden feste Wehre von den Landesbewmhnern schon von Alters her auch in großen Flüssen zahlreich erbaut, um das Flußwasser dem ausgebreiteten Netz von Bewässerungskanälen zuzuführen, durch die allein das Land in die Lage versetzt werden konnte, seine starke Bevölkerung zu ernähren. Bei den neueren, unter der Leitung englischer Ingenieure erbauten Wehren, von denen die meisten gleichfalls fest ausgeführt wurden, lehnten sich die Erbauer vielfach an die alten indischen Wehrbauten aus Steinschüttung an, die sich bei den gewaltigen und in ihrem Abfluß stark schwankenden Strömen Vorderindiens gut bewährt hatten, da sie auch bei leicht beweglichen Flußbetten den Angriffen des Wassers standhielten. Zur Erhöhung der Wasserdichtigkeit und Festigkeit wurden in die meist nur niedrigen und oft sehr breiten Steinschüttungen verschiedentlich massive Mauerkörper eingebaut, die entweder einfach auf der Flußsohle oder aber auf langen Reihen von Brunnen aufruhen.

Eines der gewaltigsten dieser unter Verwendung von Brunnen erbauten Wehre ist das Wehr in der Sone im Behar-Distrikt in Bengalen¹), das mit 3800 m das längste Wehr Indiens und wohl auch das längste bestehende Wehr überhaupt ist. Die Sone besitzt einen äußerst schwankenden Wasserabfluß, der bei einem Einzugsgebiet von 60000 qkm zwischen 13 und 23500 cbm/Sek. wechselt. Die Flußsohle besteht an

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Abb. 82.

Querschnitt des Wehres in der Sone im Behar-Distriht (Bengalen). 1 : 400.

der Wehrstelle aus grobem Sand mit Einlagerungen von Kies. Der eigentliche Wehrkörper wird aus einer Steinpackung zwischen zwei von Mitte zu Mitte 10,45 m von einander entfernten Mauern gebildet, die je von einer Brunnenreihe getragen werden. (Abb. 82.)

Die einzelnen Brunnen haben einen rechteckigen Querschnitt von 3,0 X 1,8 bezw. 3,0 X’1,5 m Seitenlange. Sie wurden nur bis zu 3 m unter die Flußsohle abgesenkt und dann mit Beton ausgefüllt. Die obere, bis zu 2,4 m über die Flußsohle emporreichende Mauer trägt einen 0,6 bis 0,9 m hohen Klappenaufsatz. Die Steinpackung zwischen den Mauern ist mit einem Sandsteinpflaster versehen und besitzt eine stromabwärts unter 1: 12 fallende Oberfläche. An der Unterwasserseite schließt ein ebenfalls aus einer

abgepflasterten Steinpackung bestehender 17,4 m breiter Abfallboden an, der gleichfalls unter 1:12 fällt, während stromaufwärts ein Vorboden mit einer Neigung 1: 3 vorgelegt wurde, der mit einem Pflaster aus kleineren Steinen abgedeckt ist. Die Überflutungs-höhe der festen Wehrkrone übersteigt 2,5 m nicht.

Die beiden Brunnenreihen sollen zur Einschränkung der Wasserverluste unter dem Wehr hindurch und zum Schutz gegen Unterspülung durch zur Wehrachse gleichlaufende Strömungen dienen. Zur Übertragung seiner Belastung auf den festgelagerten Sandboden bedurfte der niedrige Wehrkörper keiner Gründung. Über die Notwendigkeit dieser

0 Kob. Burton Buckley. Irrigation Works in India and Egypt. und Memorandum by the Inspector-General of Irrigation. 1. Nov. 1867.

Einlage III.

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Abb. 83. Ansicht der Chaudière-halle und des festen Betonwehres (nach Engineering News 1903).

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Abb. 84. Wehr im Drac-Fluß bei Avignonnet mit dem Entlastungskanal von der Unterwasserseite aus gesehen. Aufgenommen während des Baus am 23. August 1902 (nach Génie civil 1903/04).

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl. Zu S. 144.

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Abb. 85. Wehr im Drac-Fluß hei Avignonnet mit den Einlauf hauwerken von der Oherwasserseite aus gesehen. Aufgenommen während des Baus am 23 August 1902 (nach Génie civil 1903/04).

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Abb. 86.

Wehr im Drac-Fluß hei Avignonnet nach der Vollendung hei Hochwasser von der Unterwasserseite aus gesehen

(nach Génie civil 1903/04).

Isar-Wehr hei Höllriegelsgereuth. Ansicht des Eiulaufes, der Elolirinne und der Kiesschleusen vom linken Ufer aus gesehen.

Abb. 87.

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Abb. 89. Gesamtansicht der Wehranlage der Isar-Werke oberhalb Höllriegelsgereuth.

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Brunnen bei dem Sone-Wehr und über den Einfluß auf die Menge des durchsickernden Wassers gehen die Ansichten auseinander.

In sehr großer Zahl sind Brunnen bei der Gründung der Spülschleusen dieses Wehres angewandt worden, die sowohl an den beiden Enden als auch in der Wehrmitte eingebaut wurden, um durch Spülung stärkere Auflandungen oberhalb des Wehres verhindern zu können. An den Enden des Wehres sind je 20, in der Wehrmitte 16 Spülöffnungen von je 12,4 m Lichtweite vorhanden. Bei der bedeutenden Breite des Flusses und der großen Menge der von ihm geführten Sinkstoffe haben sich diese Spülöffnungen noch als unzureichend herausgestellt, sodaß der größte Teil des Flußbettes im Staubereich bis zur Kronenhöhe des Wehres, stellenweise sogar noch höher, aufgelandet ist.

Die Spülschleusen sind in ihrer ganzen Ausdehnung auf Brunnen von quadratischem Querschnitt von meist 2,4 m Seitenlange gegründet, die mit Beton ausgefüllt und mit einer durchlaufenden Mauerwerksplatte überdeckt wurden, auf der die Spülschleusen ruhen.

Eine ähnliche Gründung auf Brunnen zeigt das Baiturnee-Wehr, das zum Bewässerungssystem des Mahanadi-Flusses an der Ostküste Vorder-Indiens gehört. Eine doppelte Keihe von Brunnen trägt hier den Wehrkörper, während in das Sturzbett zwei von Brunnen getragene Mauerwerkskörper eingebaut sind (Abb. 90). Auch bei diesem

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Abb. 90. Querschnitt durch das Baiturnee-Wehr in Vorder-Indien. 1: 400.

Wehr, wie bei den meisten Wehren auf grobem Sandboden, greifen die Brunnen nur in geringer Tiefe in das Flußbett ein, während bei feinem Sandboden die Brunnen stellenweise bis 9 m tief abgesenkt wurden, wie dies bei dem Wehr, das zur Abzweigung des unteren Ganges-Kanales aus dem Ganges bei Narora dient, der Fall ist. Dieses — in Ermanglung von natürlichen Steinen — aus Ziegelmauerwerk erbaute Wehr besteht aus einem an der Sohle 2,4 m breiten, 3 m hohen Mauerkörper auf quadratischen Brunnen von 3,05 m Seitenlänge und 0,4 m Wandstärke, die nur etwa 2 m tief in die Flußsohle hineinreichen. Vor dem Wehr liegt ein 12,2 m breites, 1,5 m starkes Sturzbett. Am unteren Ende dieses Sturzbettes steht eine Reihe kreisrunder Brunnen von 2,4 m Durchmesser, die 6 bis 9 m tief in die Flußsohle eingreifen, um das Wehr vor Unterspülung von der Unterwasserseite her und vor Unterströmung zu schützen. Bei der geringen Stauhöhe, die — wie die meisten indischen Wehre auf Sandgrund — auch dieses Wehr aufweist, ist die Absperrung des Grundwasserstromes unter dem Wehr am stromabwärts gelegenen Ende des wasserdichten Sturzbettes unbedenklich. An das massive Sturzbett schließt sich noch eine 30 m breite Steinschüttung an.

Bei anderen großen indischen Wehren fehlen aber auch bei sehr feinem Verwitterungsboden, wie er beim Ganges-Wehr bei Narora vorhanden ist, tief in das Flußbett eingreifende dichte Wände. In diesem Fall wird die Breite der Wehrkörper sehr groß gewählt, wie es bei dem Wehr im Jumna-Fluß bei Okla geschehen ist, das bei nur 3 m Höhe Uber 75 m Sohlenbreite und einen unter 1: 20 sehr flach geneigten Abfallboden besitzt. Die drei in die Steinschüttung des Wehrkörpers eingebauten Mauern stehen hier ohne jede Gründung unmittelbar auf dem Flußbett. Die Oberfläche ist mit großen Steinen

10

Handbuch, der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufi.

sorgfältig belegt. Das Durchsickern größerer Wassermengen wird durch die Ablagerung feiner Sinkstoffe oberhalb des Wehres in wirksamer Weise verhindert. Buckley, der leitende Ingenieur der indischen öffentlichen Arbeiten, sagt in seinem großen Werk »Irrigation works in India and Egypt«, daß eine Ablagerung tonigen Bodens in einer Stärke von 15 cm oberhalb eines Wehres, dort wo Längsströmungen im Oberwasser fehlen, eine größere Sicherheit gegen die Zerstörung eines Wehres durch Auswaschungen des Bodens bieten, als 15 m tiefe Gründungen.

Die an der Oberfläche sorgfältig abgedeckten Wehre aus schweren Steinschüttungen können, wie die indischen Erfahrungen zeigen, auch starken Stromangriffen erfolgreich widerstehen. Sie eignen sich bei dem großen Aufwand an Baustoff indessen w^enig für europäische Verhältnisse, da diese Wehre bei hohen Arbeitslöhnen zu teuer werden.

fo) Wehre in Eisenbeton.

Feste Wehre, von denen eine vollständige Wasserundurchlässigkeit gefordert wird, sind bis vor kurzem fast ausschließlich aus im gleichen Querschnitt geschlossen hergestellten Mauerwerks- oder Betonkörpern erbaut worden, die durch ihr Gewicht dem Druck des Wassers zu widerstehen vermögen. Für kleinere Wehrhöhen und festen Baugrund werden diese massiven Wehre mit geschlossenem Körper, die einfach auszuführen, dauerhaft und billig sind, auch wohl schwerlich durch Wehre in aufgelöster Bauweise verdrängt werden, da die Ersparnis an Baustoff, die durch eine Gliederung des Staukörpers erzielt werden kann, bei niedrigen Wehren durch den höheren Einheitspreis meist ausgeglichen wird, und weil die einfacheren Formen und die kleineren Oberflächen der geschlossenen Wehrkörper einen besseren Schutz gegen Verletzungen bieten und die Unterhaltung erleichtern.

Für Wehre von größeren Abmessungen weist indessen die aufgelöste Bauweise, auch wenn eine Ermäßigung der Kosten nicht eintreten sollte, mancherlei Vorteile auf. Denn es kann bei der Auflösung der großen Baumassen, welche die hohen Wehre mit geschlossenem Querschnitt zur Erzielung einer genügenden Standfähigkeit aufweisen müssen, nicht nur eine wesentliche Ersparnis an Baustoff’ und vor allem an Bauzeit erzielt werden, sondern es ist dabei auch eine weit größere Bewegungsfreiheit in der Gestaltung der Wehre möglich, die für die Erleichterung der Bauausführung, für die günstige Verteilung der Belastungen und für die Schaffung für mancherlei Zwecke verwendbarer, freier Innenräume ausgenutzt werden kann.

Bei wenig tragfähigem Verwitterungsboden tritt bei der aufgelösten Bauweise noch der Vorteil hinzu, daß die Belastung des Bodens wesentlich geringer ist, als bei massiven Staukörpern.

Bei den aufgelösten festen Wehren — den Hohlwehren —, deren einzelne Teile starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, und bei denen in einzelnen Gliedern auch Zugspannungen auftreten können, hat sich, wie bei vielen anderen Gebieten des Wasserbaus, der Eisenbetonbau als eine treffliche, kaum zu entbehrende Bauweise erwiesen. Er hat sich in Nordamerika in den letzten Jahren bei zahlreichen großen festen Hohlwehren bestens bewährt.

Der Eisenbeton kann aber nicht nur bei hohlen Wehren, die gewöhnlich ohne besondere Gründung auf dem Boden aufruhen und infolge der auf sie wirkenden lotrechten Wasserbelastung dem wagerechten Wasserdruck zu widerstehen vermögen, Verwendung finden. Er ist vielmehr auch für plattenförmige Wehrkprper, die nach Art

der hölzernen Spundwandwehre aus einer in den Untergrund eingerammten, verholmten Spundwand hergestellt werden, gut verwendbar.

Die festen Wehre aus Eisenbeton sollen daher eingeteilt werden in: a) Spundwandwebre, ß) Hohlwehre.

a) Spundw and wehre aus Eisenbeton.

Da sich der Eisenbeton bei der Herstellung von Spundwänden schon vielfach bewährt hat, nachdem die Schwierigkeiten, die anfangs beim Einrammen von Eisenbeton-Pfählen und Spundbohlen auftraten, durch geeignete Ausbildung der einzu-rammenden Teile und der zum Eintreiben verwendeten Rammen erfolgreich überwunden waren, liegt es nahe, an Stelle der wenig dauerhaften hölzernen Spundwandwehre solche aus Eisenbeton zu verwenden. Der Vorteil, der dabei erreicht wird, liegt in der Unempfindlichkeit des Eisenbetons gegen die Einflüsse wechselnder Befeuchtung, in der bedeutenden Widerstandskraft der Eisenbetonbohlen gegen Biegung und in der Möglichkeit,

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Abb. 91. Entwurf eines festen Eisenbeton-Spundwandwehres für die Enz bei Pforzheim.

den als Fachbaum dienenden Holm der Spundwand in einer für den Wasserabfluß zweckmäßigen Weise auszubilden und mit der Spundwand einfach und dauerhaft zu verbinden. Für mäßig hohe Wehre auf durchlässigem, nicht allzu steinigem Boden, der das Einrammen von Eisenbetonspundbohlen gestattet, scheint die Verwendung von Spundwandwehren aus Eisenbeton besonders empfehlenswert zu sein, da durch die in den Untergrund eingreifende Spundwand zugleich der unterirdische Wasserabfluß in wirksamer Weise eingeschränkt wird. Bei geringen Wehrhöhen bis zu etwa 1,5 m können diese Wehre aus einer ungestiitzten verholmten Spundwand und aus einem vorge-

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legten Sturzbett bestehen, während bei größeren Wehrhöhen eine Abstützung des Holmes durch Schrägpfähle zweckmäßig ist.

Ein Spundwand wehr der zuletzt genannten Art zeigt Abb. 91, die einem nicht zur Ausführung gekommenen Entwurf der Firma Grün & Bilfinger in Mannheim für das Enz-Wehr in Pforzheim aus dem Jahre 1905 entnommen ist.

Die Enz besitzt ein regelmäßig ausgebautes Doppelbett. Der mittlere tiefste Teil des Flußbettes sollte ein Schützenwehr zwischen zwei rund 35 m voneinander entfernten Pfeilern erhalten, an die sich rechts ein Grundablaß und links ein Floßdurchlaß anschließt, während auf den beiderseitigen Vorländern auf eine Länge von rund je 18 m das Spundwandwehr in Eisenbeton Verwendung finden sollte.

Die Krone des Wehres liegt auf Ord. -j- 244,79 m, 1 bis 2 m Uber dem zum Ufer hin sanft ansteigenden Vorland. Die Spundwand sollte mit ihrer unteren Schneide bis auf Ord. -f- 240,60 m eingetrieben werden und auf dem Felsen aufstehen. Die einzelnen 40 cm breiten und 25 cm starken Spundbohlen sind mit 6 in Höhenabständen von 10 cm untereinander verbundenen Längsdrähten armiert und greifen mit halbkreisförmig ausgebildeten Federn und Nuten ineinander ein. Diese Spundwand trägt als Holm den 75 cm breiten und 60 cm hohen Fachbaum, dessen bügelförmige Eisen-einlagen mit den Längsdrähten der Spundbohlen verbunden sind. Der Fachbaum hat zur guten Ableitung des Wassers eine stromabwärts fallende, an den Ecken abgerundete obere Begrenzung erhalten und wird in Abständen von 2,4 m durch 30 X 30 cm starke Schrägpfähle gestützt, deren vier Eiseneinlagen gleichfalls mit den Einlagen des Fachbaunies verbunden sind. Infolge dieser Verbindungen werden die auf den Fachbaum wirkenden Stöße auf ein längeres Stück der Spundwand und auf die unter einem Winkel von 60° eingerammten Stutzpfähle übertragen.

Zur weiteren Versteifung des Wehres, zum Schutz der Schrägpfähle gegen ab-stürzende Schwimmkörper und zur Verhinderung von Auskolkungen vor der Spundwand ist vor den Stützpfählen eine hölzerne, 10 cm starke Wand aus schräg stehenden Bohlen angebracht, die sich unten gegen eine Betonschwelle stützen, oben aber in ein U-Eisen eingreifen, das in den Fachbaum einbetoniert ist. Das Sturzbett besteht aus einem zwischen Holzschwellen angebrachten Pflaster, das von einer Betonplatte getragen wird. Die Holzschwellen sind durch eingerammte I-Eisen Nr. 16 im Flußbett verankert.

Die vorgeschlagene Bauart scheint auch noch für größere Wehrhöhen geeignet zu sein, zumal wenn bei genügender Mächtigkeit des Verwitterungsbodens die Spundwand und die Schrägpfähle tiefer in den Boden eingerammt werden können, so daß sie eine größere Tragfähigkeit erhalten und besser vor Unterspülungen geschützt sind.

ß) Hohlwehre aus Eisenbeton.

Eine Zwischenstufe zwischen den Beton wehren und den Eisenbeton-Wehren bilden Beton wehre, bei denen in die ohnedies standfesten Betonkörper zur Erhöhung der Sicherheit Eiseneinlagen eingelegt werden. Solche Wehre können einen geschlossenen Staukörper besitzen oder mit Hohlräumen versehen sein.

Ein kleines Betonwehr mit dem üblichen geschlossenen Querschnitt, zu dessen Verstärkung Eiseneinlagen angebracht wurden, um bei den nicht sehr reichlich gewählten Abmessungen eine Überanstrengung des Betonkörpers zu vermeiden, ist das Wehr im Whitewater-Fluß bei Richmond im Staat Indiana (Abb. 92)¹].

Dieses 36,6 m lange Wehr ruht auf einer 4,88 m breiten Betonplatte von mäßiger Stärke. Die Betonplatte greift mit niedrigen Herdmauern, die aus in Stampfbeton eingebetteten Betonsäcken bestehen, durch die dünnen oberen wasserdurchlässigen Sand-und Kiesscbichten des Flußbettes hindurch in eine darunter liegende Kiesschicht ein, die infolge reichlicher Beimengungen von Klaiboden wasserundurchlässig ist. Das aus Beton mit eingepackten Steinen gebildete Wehr besitzt an der Stau wand und an den beiden Seiten der Grundplatte in 25 cm Abstand Querdrähte.

Außerdem sind ander Seite der Abfallwand fünf Längskabel einbetoniert. Durch das an den Betonkörper anschließende, stromabwärts sanft ansteigende Sturzbett aus

Steinpackung ist vor dem Wehr ein flaches Wasserkissen geschaffen worden. Die Kosten des fertigen Wehres stellten sich auf 1130 Mark für 1 m Wehrlänge.

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Abb. 92. Betonwehr mit Eiseneinlage im Whitewater-Fluß bei Richmond. 1 :100.

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Abb. 93. Hohles Betonwehr, zur Durchleitung von Wasser bestimmt. Entwurf für die Raumünzach. 1:100.

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Das Wehr ist vom Verfasser für die Kaumünzach

Eisenbetonwehr zu bezeichnen.

im nördlichen Schwarzwald entworfen und sowohl zur Aufstauung und Ableitung des Raumiinzachwassers als auch für die Durchleitung eines von der Murg abgezweigten Werkkanales bestimmt, der bis zu 12 cbm Wasser in der Sekunde führen soll³) (s. S. 181 und Abb. 10—13, Tafel III). Das Wehr erhielt zur Durchleitung des Murgwassers einen röhrenförmigen freien Innenraum von reichlich 8 qm Querschnittsfläche. Die Stärken des Wehrkörpers sind so bemessen, daß bei allen vorkommenden Belastungen, deren Größe von der Füllung des Innenraumes des Wehres und von der Wasserführung der Raumünzach abhängt, die Drucklinien noch gerade im Kern der Wehrwandungen verlaufen. Die Eiseneinlagen haben in diesem Fall hauptsächlich den Zweck, dem Wehr eine größere Widerstandskraft gegen die rechnerisch schwer zu berücksichtigenden Stoßwirkungen der bei Hochwasser in der Raumünzach zu Tal wandernden Felsblöcke und Baumstämme zu geben. Um die Sicherheit gegen diese Stöße zu erhöhen, und um das Gewicht des Wehres nicht zu sehr zu verkleinern, wurde von der sonst unbedenklich zulässigen Schwächung der mit Eiseneinlagen versehenen Betonwandungen abgesehen.

Im Gegensatz zu den beiden beschriebenen Wehren, bei denen zur Erhöhung der Sicherheit die ohnedies standfähigen Betonkörper mit Eiseneinlagen versehen wurden, werden die neueren amerikanischen Hohlwehre aus einer größeren Zahl von dünnen in der Flußrichtung gleichlaufend zu einander stehenden Wänden oder Pfeilern hergestellt,

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Abb. 9t. Schaltbild eines Hohlwehres in Eisenbeton.

die an der Oberwasserseite, vielfach aber auch an der dem Unterwasser zugekehrten Seite mit Eisenbetonplatten abgedeckt sind. Die allgemeine Anordnung eines solchen Wehres geht aus Abb. 94 hervor, in der die hinteren Teile des Bauwerkes das niemals überströmte Endwiderlager darstellen.

Während die Abdeckung des AVehres das Staubecken begrenzt und dem überfließenden Wasser zur Führung dient, fällt den meist dreieckig ausgebildeten Trag- oder Stützwänden — den Pfeilern — die Aufgabe zu, den Druck des Wassers auf den Untergrund abzuleiten.

Infolge des geringen Gewichtes dieser Wehre würde bei lotrechter Ausbildung der Stauwand ein Fortschieben des ganzen Wehres auf seiner unteren Auflagerfläche oder ein Kippen des Wehres um seinen stromabwärts gelegenen Fuß befürchtet werden müssen. Diese Wehre werden daher mit einer geneigten Stauwand ausgeführt, wobei das auf der Stauwand ruhende Wasser die lotrechte Belastung der Grundfläche des Wehres vermehrt und die Ausbildung einer zu flach geneigten oder zu weit stromabwärts verschobenen Belastungsmittellinie verhindert.

Diese geneigte Anordnung der Stauwand, die bei den vollwandigen Wehren eine Vergrößerung des Mauerquerschnittes hervorrufen würde, ist den Hohl wehren eigentümlich. Durch sie wird die Herstellung leichter und trotzdem durchaus standfähiger Wehre ermöglicht. Von großer Wichtigkeit ist daher bei den Hohlwehren die richtige Wahl des Neigungswinkels der Stauwand.

Berechnung des Neigun gswin kel s der Stauwand.

Liegt bei einem Wehr von der Höhe p in m der wirksame Wasserspiegel um h₀ in m über der Wehrkrone, so wird der auf die unter dem Winkel a zur Wagerechten geneigte Stau wand AE des Wehres wirkende wagrechte Wasserdruck Ww durch die trapezförmige Druckfläche AB CB dargestellt. (Abb. 95.) Die Größe von

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¹

IX., XII. und XIII. Jalires-Bericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbe-Flusses in Böhmen über die Tätigkeit in den Jahren 1905, 1908 und 1909.

²

Génie civil Bd. 44. 1903/04 I. S. 17 ff. und Schweizerische Bauzeitung Bd. 42. 1903 II. S. 287 ff.

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Th. Rehbock, Entwurf eines Wasserkraftwerkes im Gebiet der Murg oberhalb Forbach. 2. Auflage. Leipzig 1910. Tafel IX, X und XIX.

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Abb. 95. Zeichnerische Untersuchung des Pfeilerijuerschnittes eines Eisenbeton-Hohlwehres.

Ww für ein Wehrstück von 1 m Tiefe ist, wenn y das Gewicht von 1 cbm Wasser in t bedeutet:

Ww =

P² + 2p • K

■ y in t.

Die lotrechte Belastung der Stauwand aber, die durch die Belastungsfläche AEFG dargestellt wird, ist

y in t.

Wt =

p² + 2 p-h0 2 tga

Je kleiner der Neigungswinkel a, d. h. je flacher die Stauwand geneigt ist, desto größer wird die auf der Stauwand ruhende lotrechte AVasserbelastung Wh während der

nur von der Höhe des Wehres^ und der Überfallhöhe h₀ abhängige wagerechte Wasserdruck durch die Größe des Winkels a nicht beeinflußt wird.

Die beiden Wasserdruck-Komponenten Ww und TU; schneiden sich auf der Stau-

p . p -h 3 h0 3 p -\- 2 h₀

Durch den Punkt P geht auch die Mittelkraft Rw des gesamten auf die Stauwand wirkenden Wasserdruckes, deren Größe durch die Belastungsfläche AEHJ ausgedrückt wird, wobei EH = h₀ und AJ = p -\-h₀ ist.

Da die geringe Einwirkung des Unterwassers meist unbedenklich vernachlässigt werden kann, hat die Mittelkraft des gesamten Wasserdruckes die Größe:

• y in t.

wand im Punkt P, der um das Maß : a —

über der Flußsohle liegt.

Rw

_ p² + 2p h₀

2 • sin a

Die Mittelkraft des Wasserdruckes Ru, schneidet die Flußsohle im Punkt P, dessen Lage bestimmt werden kann aus:

AL=-

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■ cos a

P + 3 h₀

3 • sin a ■ cos a p -f- 2 h₀

Da das Eigengewicht eines Hohlwehres aus Eisenbeton dem Wasserdruck gegenüber klein ist und die Lage der Belastungsmittellinie nicht allzusehr beeinflußt, darf der Punkt L nicht erheblich aus dem Kern der Unterstützungsfläche stromabwärts hinausrücken, wenn das Auftreten von Zugspannungen an der dem Wasser zugekehrten Seite der Pfeiler mit Sicherheit vermieden werden soll. Der Punkt L sollte sich daher bei keinem Wasserstand erheblich über den Kernpunkt K₂ stromabwärts verschieben. Im allgemeinen wird man, um sicher zu gehen, das Wehr zweckmäßig so entwerfen, daß der Punkt L im ungünstigsten Falle gerade mit dem Kernpunkt K₂ zusammenfällt.

Die Pfeiler der Hohlwehre erhalten an der Unterwasserseite eine Begrenzung, die entweder lotrecht oder geneigt angeordnet wird, wobei indessen die Neigung nicht allzu flach gewählt werden sollte. Als Grenzwert kann etwa die Stellung normal zur Stauwand angesehen werden.

Es soll nun untersucht werden, welchen Neigungswinkel a die Stauwand in den beiden genannten Grenzfällen zweckmäßig erhält, wenn die Pfeiler eine dreieckige Gestalt besitzen und die Begrenzung an der Unterwasserseite:

1.    lotrecht steht (EMi): wobei die Grundfläche des Wehres AMx — bx = = p ■ ctg a ist,

AM-2 — b₂ =

ist.

sin a • cos a

2.    rechtwinklig zur Stauwand AE steht (.EM₂), wobei die Grundfläche AE cos a

1. Stellt die Begrenzung der Pfeiler an der Unterwasserseite EM lotrecht, so ist:

Der Wert e soll

__    p ~f~ 3 h₀

bi 3 cos ²« p + 2 h₀

e    2

• bx nicht übersteigen. Wird ^ grade gleich gesetzt, so ist:

AL

AM

1 P -f~ 3 h0 3 cos ²a p + 2 h₀

^ und hieraus berechnet sich cos a =    ~ ■ ?.

Für verschiedene Größen von — lassen sich mit Hilfe dieser Gleichung die aus der

beifolgenden Zusammenstellung ersichtlichen Werte von

und von a ableiten:

P + 3 h0 p + 2h₀

Bestimmung der Neigungswinkel a der Stauwand bei verschiedenen Überflutungshöhen h₀:

P + 3 h„ V +

45°

KJ¹ 05 03 ^ cn 05; -a g| £

rH (M rH

42° 8'

40° 12' 37° 46' 35° 16' 30° —

Ans dieser Zusammenstellung geht hervor, daß, wenn die Mittellinie des Wasser-druckes durch den Kernpunkt JK₂ gehen soll, der Neigungswinkel der Stauwand je nach der größten vorkommenden Überflutungshöhe zwischen 45° und 30° gewählt werden muß, wobei der Winkel a um so kleiner wird, je höher der höchste wirksame Wasserspiegel liegt. Da im allgemeinen die Überflutungshöhe h₀ bei einem aufgelösten Eisen-

betonwehr ^ nur selten erreichen wird, liegt der Neigungswinkel a der Stauwand gegen

die Wagerechte gewöhnlich zwischen etwa 38° und 45°. Eine wesentlich steilere Lage der Stauwand ist bei einer lotrechten, durch den Punkt JE der Stauwand gehenden Begrenzung der dem Unterwasser zugekehrten Pfeilerseite nicht statthaft, da sonst die Druck-linie aus dem Kern herausrücken würde, wobei Zugspannungen in der Fuge zwischen dem Wehr und dem gewachsenen Boden auftreten könnten. Eine geringe Vergrößerung des berechneten Neigungswinkels ließe sich zwar damit begründen, daß die Drucklinie durch das Eigengewicht des Wehres etwas stromaufwärts verschoben wird. Diese Verschiebung ist aber nur unbedeutend, da die Schwerlinie der Pfeiler ebenfalls fast genau durch den Kernpunkt K₂ hindurchgeht, so daß nur durch die zwischen den Stützwänden liegenden Teile der Stauwand ein günstiger Einfluß auf die Lage der Belastungsmittellinie ausgeübt wird. Bei der geringen Stärke der aus Eisenbeton hergestellten Stauwand ist aber diese Verschiebung so unbedeutend, daß sie zweckmäßig unberücksichtigt bleibt. Andererseits liegt aber auch kein Grund dafür vor, die Stauwand noch flacher anzuordnen, als aus der angegebenen Berechnung hervorgeht. Eine flachere Neigung der Stauwand würde die Kosten des Wehres erhöhen, weil durch sie die Flächengröße sowohl der Stauwand als auch der Pfeiler vergrößert werden würde. Bei der Wahl von Stützwänden, die an der Unterwasserseite lotrecht begrenzt sind, ist daher die Wahl des Neigungswinkels a aus der Gleichung:

cos a =

zu empfehlen, wobei für h₀ die größte erwartete Überflutungshöhe des Wehres bezw. der Höhenabstand des höchsten wirksamen Wasserstandes von der Wehrkrone einzuführen ist.

2. Steht die Begrenzung der Pfeiler EM₂ rechtwinklig auf der Stauwand (Abb. 95), so ist eine steilere Anordnung der Stauwand als bei lotrechter Begrenzung der Pfeiler an der Unterwasserseite statthaft. Es ist nämlich in diesem Fall:

AL

___P + 3 ho

A 3f₂ b₂ 3 p -f- 2 h₀

Der Neigungswinkel der Stauwand kommt in diesem Ausdruck nicht vor;

ß

der Wert ist vielmehr nur von dem Verhältnis der Überflutungshöhe h₀ zur Wehrda

ß

höhe p abhängig. Für eine bestimmte Größe von besitzt daher der Wert y eine

unveränderliche und von dem Neigungswinkel der Stauwand unabhängige Größe, die

ll

für verschiedene Werte von —aus der folgenden Zusammenstellung zu entnehmen ist:

iH jcO

c i a

eo Ioq

O rH GO H ^ H W H

1/3 — 0,3333 11/30 = 0,3667

7/18 = 0,3889

5/12 = 0,4167 4/9 =0,4444 1/2 = 0,5000

Demnach geht die Mittellinie des Wasserdruckes bei jeder Neigung der Stauwand durch den Kernpunkt Kt, wenn der Wasserspiegel gerade in der Höhe der Wehrkrone steht. Bei höher ansteigendem Wasserspiegel rückt der Punkt L immer mehr an die Fugenmitte heran. Die Druckverteilung auf die untere Fuge der Stützpfeiler wird demnach eine immer gleichmäßigere und das Auftreten von Zugspannungen ist ausgeschlossen. Übersteigt bei dieser Form der Stützpfeiler der Wasserspiegel das bei der Berechnung angenommene Maß, so wird sich dies in einer langsamen Vergrößerung der Druckspannungen geltend machen, durch die eine ernsthafte Gefährdung des Wehres nicht eintreten wird, da die der Berechnung zu Grunde gelegten Druckbeanspruchungen von den Bruchbeanspruchungen um ein Mehrfaches übertroffen werden. In diesem Fall würde demnach nur eine Verringerung des Sicherheitsgrades eintreten, während bei lotrecht begrenzten Stützpfeilern, ebenso wie bei Staumauern mit den gebräuchlichen vollen Querschnitten, bei denen die Drucklinie bei dem höchsten angenommenen Wasserstand gerade durch den Kernpunkt K₂ hindurchgeht, bei einer Überschreitung der angenommenen Stauhöhe sofort Zugspannungen an der benetzten Seite des Wehres auftreten würden.

Da bei einer rechtwinklig zur Stauwand angeordneten Begrenzung der Pfeiler an der Unterwasserseite das Auftreten von Zugspannungen bei keiner Neigung der Stauwand zu befürchten steht, wird die Größe des Winkels a bei dieser Pfeilerbegrenzung nach anderen Gesichtspunkten bestimmt werden können. Dabei wird es sich namentlich um die Forderung handeln, daß die Belastungsmittellinie keine zu flache Neigung erhält, um die Gefahr auszuschließen, daß das Wehr durch den Wasserdruck stromabwärts fortgeschoben wird.

Was die Dichtung der Belastungsmittellinie anbelangt, so genügt es wohl, wenn die Forderung erfüllt wird, daß dieselbe um nicht mehr als 30° von der Lotrechten abweicht. Eine noch steilere Lage ließe sich nur bei sehr flach geneigter Stauwaud und daher mit einem sehr großen Aufwand an Baustoff erreichen. Eine Abweichung der Belastungsmittellinie von der Lotrechten um 30° kommt auch bei vollwandigen Wehren und Talsperren vor und läßt sich ohne eine erhebliche Vermehrung der Kosten bei vollen Mauerquerschnitten oft überhaupt nicht vermeiden. Es liegt kein Grund dafür vor, bei den Eisenbetonwehren eine weitergehende Forderung zu stellen, wenn nur die Tragwände stufenförmig in den Felsboden eingreifen oder bei Verwitterungsboden Herdmauern vorgesehen werden. Um die Abweichung der Belastungsmittellinie von der Lotrechten in der Grundfläche der Pfeiler auf 30° zu beschränken, darf aber der Neigungswinkel a der Stauwand im allgemeinen 45° nicht übersteigen. Bei sehr leichten Wehren wird sogar eine noch etwas flachere Lage erforderlich werden, wenn die Belastungsmittellinie unter keinen Umständen mehr als 30° von der Lotrechten abweichen soll.

Der Neigungswinkel a der Stauwand sollte daher nicht über 45° gewählt werden. Dieser Neigungswinkel entspricht auch in befriedigender Weise der Forderung eines möglichst niedrigen Baustoffaufwandes, insofern die Pfeiler bei der vorgesehenen Lage ihrer unterwasserseitigen Begrenzung bei einem Neigungswinkel der Stauwand von 45° die kleinste Ansichtsfläche erhalten und die Druckverteilung in ihnen eine ziemlich gleichmäßige ist, wenn auch die Belastungsmittellinie nicht genau durch die Mitte der Lagerfuge des Pfeilers hindurchgeht, sondern etwas weiter stromaufwärts angreift. Eine Verbesserung der Druckverteilung läßt sich aber leicht dadurch erzielen, daß die Begrenzung der Pfeiler an der Unterwasserseite nicht rechtwinklig zur Stauwand, sondern etwas steiler angeordnet wird, wodurch es möglich wird, die Belastungsmittellinie beim höchsten Stauspiegei gerade in die Mitte der Pfeilergrundfläche zu verlegen. Geschieht dies, so entsteht eine sehr zweckmäßige Anordnung, bei der die Begrenzung der Stützwände an der Unterwasserseite eine zwischen den beiden untersuchten Grenzfällen liegende Richtung besitzt. Diese Form mit einem Neigungswinkel der Stauwand von 40° bis 45° gegen die Wagerechte ist denn auch den größeren ausgefiihrten amerikanischen Eisenbetonwehren vielfach zu Grunde gelegt worden.

Die Stützwände oder Pfeiler der Hohlwehre können je nach der Wehrhöhe in Achsentfernungen von 1,5 bis 6 m angeordnet werden. Ihre Stärke nimmt von oben nach unten mit der wachsenden Beanspruchung zu, wobei die Tragfähigkeit des Betons voll ausgenutzt werden kann. Die Pfeilerstärke schwankt zwischen 0,2 und 1 m oder mehr. Da die Pfeiler lediglich auf Druck beansprucht werden, bedürfen sie bei kleinen Höhen keiner Eiseneinlagen. Bei größeren Höhen ist eine Armierung indessen vorteilhaft, um die Sicherheit gegen Ausknicken zu erhöhen, bezw. um bei gleicher Sicherheit gegen Ausknicken die erforderliche Stärke zu verringern. Zum weiteren Schutz gegen Ausknicken werden die Pfeiler bei größerer Höhe und geringer Stärke auch noch gegeneinander durch wagerechte Betonbalken oder Platten abgestützt.

Für den Beton der Pfeiler eignet sich das Mischungsverhältnis 1:3:6, wobei die zulässige Druckbelastung zu 20 bis 25 kg/qcm angenommen werden kann. Zur

guten Druckübertragung auf den Untergrund erhalten die Pfeiler einen verbreiterten Fuß, der etwas in den Felsboden eingelassen wird und bei steiler Lage der Stauwand mit dem Felsgrund verankert werden kann. Bei Verwitterungsboden empfiehlt sich die Anordnung einer durchlaufenden Grundplatte, durch welche die Belastung auf die ganze Grundfläche des Wehres verteilt wird. Diese Grundplatte erhält zweckmäßig an der Oberwasserseite eine tief in den Untergrund eingreifende Herdmauer, welche dem Wehr im wagrechten Sinn zur Verankerung dient und das Durchsickern von Wasser unter dem Wehr hindurch einschränkt. Damit das unter der Grundplatte stehende Grundwasser unter keinen Umständen einen schädlichen Auftrieb auf das Wehr ausüben kann, ist die Betonplatte zwischen den Pfeilern mit Entwässerungsöflnungen zu versehen, durch welche vorhandenes Druckwasser nach dem Wehrinnern austreten kann, von wo es zum Unterwasser abfließt. Beim Vorhandensein solcher Entwässerungsöffnungen kann auch am unteren Ende der Grundplatte eine zweite Herdmauer angebracht werden.

Die Stau wand wurde bei den ersten aufgelösten Stauwerken durch Gewölbe gebildet, welche die einzelnen Pfeiler mit einander verbinden. In großartiger Weise ist diese Anordnung schon Ende des 18. Jahrhunderts bei einem Stauwerk aus Mauerwerk für die Wasserversorgung der Stadt Haidarabad in Vorderindien verwandt worden, durch das der »Meer Allum« Stausee gebildet wird¹). Die 21 lotrecht stehenden Gewölbe dieser kühnen Anlage haben eine Höhe von 12 m bei einer Stärke von 2,6 m. Sie sind halbkreisförmig ausgebildet und besitzen Spannweiten, die zwischen 21,3 und 44,8 m schwanken.

Später hat man in den Vereinigten Staaten den Gewölben eine zweckmäßigere geneigte Lage gegeben, bei der die Gefahr des Auftretens klaffender Längsrisse vermieden wird, die bei lotrechten Gewölben entstehen können, wenn bei geleertem Becken eine Zusammenziehung der Gewölbe infolge abnehmender Temperatur eintritt. Bei einer Talsperre im Ogdenfluß im Staate Utah²) sind solche geneigte Betonbögen verwandt worden, die eine Dichtung durch eine an der Wasserseite angebrachte Haut aus 5 mm starken Stahlblechen erhielten. Die einzelnen Bleche wurden zusammengenietet und zur Erhöhung der Dichtigkeit verstemmt. Sie dienten während des Baues zugleich als Leeren für den Beton. Die Pfeiler und die Gewölbe dieser auf Vorschlag von George H. Pegram von H. Goldmark für die Pioneer Electric Power Comp, erbauten Anlage besitzen noch sehr reichliche Stärken, die bei den von Achse zu Achse 14,75 m entfernten Pfeilern 5 m; bei den 9,75 m weit gespannten Gewölben im oberen Teil 1,8 m, im unteren Teil aber 2,4 m betragen. Bei diesen starken Abmessungen, bei denen die Mauer noch etwa ²/₃ des Gewichtes einer geschlossenen Staumauer besitzt, erhielten die Pfeiler bei 30,5 m Höhe eine untere Breite von 29,3 m, und es konnte der Stauwand bei dem hohen Gewicht der Mauer noch eine ziemlich steile Lage mit einem Neigungswinkel von 66° gegen die Wagerechte gegeben werden. Eine ähnliche Anordnung zeigt die Belubula Talsperre³) in Australien, bei der elliptische Bögen aus Klinkermauerwerk Anwendung gefunden haben, während die Stauwand eine Neigung von 60° gegen die Wagerechte aufweist.

Bei der Ausführung in Eisenbeton muß der Stauwand, wie früher nachgewiesen wurde, wegen des geringen Eigengewichtes der Staukörper, eine flachere Neigung

Handbuch des Eisenbetonbaus, 2. Aufl., 4. Band. Der Wasserbau. Berlin 1910. S. 260.

²)    Eng. Record 1897 S. 291 und Zentralbl. der Bauw. 1897 S 450.

³)    James D. Schuyler, Reservoires. 2. Aufl. S. 387.

gegeben werden. Die Stauwand wird dabei nicht mehr aus Gewölben, sondern aus ebenen Platten gebildet, die anfangs zusammenhängend vor die Pfeiler gelegt wurden, wobei sie wie durchlaufende Träger wirken. Später wurden an Stelle einer zusammenhängenden Platte einzelne Plattenstreifen angewandt, die nur den Zwischenraum zweier benachbarter Pfeiler überspannen und je nach der Höhe des Wasserdruckes 0,15 bis zu über 1,5 m Stärke erhalten. Die Platten werden dabei von konsolartigen Verstärkungsrippen der Pteiler getragen, wobei in jedem Feld 2 Trennungsfugen entstehen. Auch bei dieser Anordnung kann bei bedeutenden Druckhöhen eine völlige Dichtigkeit erzielt werden, wie die Talsperre im La Prele-Fluß im Staate Wyoming¹) gezeigt hat, bei der die Deckplatten unter dem Druck einer Wassersäule aufwärts bis zu 40 m Höhe stehen. Die nach Abb. 96 ausgebildeten Deckplatten wurden nachträglich

zwischen die Pfeiler einbetoniert.

Sie besitzen bei einer Breite von |d 4,06 m eine von 0,23 m nach H unten auf 1,47 m zunehmende II Stärke und werden beiderseitig É auf 0,46 m ihrer Länge durch P die Rippen der Pfeiler unterstützt, P so daß die freie Spannweite nur i 3,14 m beträgt. Dabei ist das früher übliche Einlegen von Filz in die Fugen unterblieben. Die Armierung erfolgte an der unteren, auf Zug beanspruchten Seite mit 22 mm starken Rundeisen (Abb. 96). Außerdem haben die Deckplatten eine Längs- und eine Querarmierung mit schwächeren Drähten erhalten (Abb. 97). Die Deckplatten werden stückweise hergestellt und zwischen Schalungen sorgfältig eingestampft. Die Trennungsfugen der einzelnen Stücke wurden bei dem La Prelé-Stauwerk in der aus Abb. 97 ersichtlichen Weise so ausgebildet, daß der Beton der einzelnen Teile mit einer Verzahnung ineinander greift, während die Armierung durchläuft. Dadurch wird eine gute Dichtigkeit erzielt. Die Berechnung der Platten erfolgt, wie diejenige von Deckenplatten aus Eisenbeton, in der üblichen Weise. Die Platten können dabei als frei aufliegende Balken angesehen werden, deren Auflager in der Mitte der Unterstützungsfläche des Konsoles liegt.

Der Beton dieser Platten wird gewöhnlich im Mischungsverhältnis 1:2:4 mit bestem Portlandzement unter Verwendung feinen Bruchsteins angefertigt und in sehr feuchter Mischung eingestampft. Ein Verputz ist, wenn der Beton geschickt gegen die Verschalung geworfen wird, nicht unbedingt erforderlich. Die höchste Beanspruchung des armierten Betons dieser Platten auf Druck beträgt bei den amerikanischen Ausführungen 35 kg/qcm, diejenige der Eiseneinlagen auf Zug 1000 kg/qcm.

Am unteren Ende stehen die Deckplatten der Stauwand mit einer in den Boden eingreifenden Herdmauer oder mit der durchlaufenden Grundplatte des Wehres in Ver-

Abb. 96.

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Anordnung der Eisenbeton-Deckplatten. 1 : 200.

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Abb. 97. Ausbildung der Trennungsfugen der Eisenbeton-Deckplatten.

t) Schweizerische Wasserwirtschaft. II. Jahrg. 1910. S. 202.

Die Abdeckung der Pfeiler erstreckt sich zuweilen nur bis zur Wehrkrone. In diesem Fall sind die Hoblräume des Wehres an der Unterwasserseite unverschlossen, und das Wasser stürzt von der Krone des Wehres frei ohne Führung zur Flußsohle hinunter. Gewöhnlich wird aber die Abdeckung an der Unterwasserseite des Wehres noch ein Stück weit, oder auch ganz bis zur Flußsohle hinunter fortgesetzt, um dem überfließenden Wasser während eines Teiles des Absturzes oder während des ganzen Falles zur Führungjzu dienen. Man unterscheidet danach die Hohlwehre in offene, halboffene oder geschlossene Wehre, welche letzteren auch Dachwehre genannt werden.

bindung. Am oberen Ende werden die Deckplatten der Stauwand zur Bildung der Wehrkrone verstärkt und zur Erzielung eines guten Überfalles des Wassers gut abgerundet.

Steht das Wehr auf Felsboden, so kann, wenn die Aufschlagstelle des Wassers nicht allzu nahe am Wehrfuß liegt, von der Anbringung eines befestigten Sturzbettes unter Umständen ganz abgesehen werden, während bei Wehren auf Verwitterungsboden ein Sturzbett nicht fehlen darf. Das Sturzbett wird in diesem Fall zweckmäßig mit der Grundplatte des Wehres fest verbunden und gleichfalls aus armiertem Beton hergestellt.

Über die seither fast ausschließlich in den Vereinigten Staaten von Nordamerika ausgeführten Eisenbeton-Wehre und Eisenbeton-Talsperren finden sich zahlreiche Angaben in den amerikanischen Fachzeitschriften. Zusammenfassende Arbeiten Uber die ameri

kanischen Eisenbeton-Wehre sind in deutscher Sprache von K. E. Hilgard¹), F. W. Otto Schulze²), L. Kauf¹) und P. Ziegler²) veröffentlicht worden.

Der Gedanke und die zweckmäßige Durchbildung der Eisenbeton-Hohlwehre rührt von dem norwegischen Ingenieur Nils F. Ambursen her. Nach dessen Vorschlägen wurden in den letzten Jahren Uber ein halbes hundert hohler Wehre bezw. hohler Talsperren in Eisenbeton durch die »Ambursen Hydraulic Construction Co.«, an deren Spitze der amerikanische Ingenieur W. L. Church steht, zur Ausführung gebracht. Diese Gesellschaft verfügt infolge der zahlreichen von ihr ausgeführten Anlagen über reiche Erfahrungen auf dem Gebiet des Baues von Eisenbeton-Hohlwehren, die es ihr ermöglichen, in erstaunlich kurzer Bauzeit auch große Wehrbauten durchzuführen.

Außer der Kürze der Bauzeit und dem geringen Aufwand an Baustoff hat sich als besonderer Vorteil der Hohlwehre in Eisenbeton auch die leichte Ableitung des Flußwassers während des Baues durch die Öffnungen zwischen den einzelnen Wehrpfeilern und die Verwendbarkeit der geräumigen überdeckten Innenräume für verschiedene Zwecke herausgestellt. Diesen verschiedenen Vorteilen, zu denen noch die große Anpassungsfähigkeit der Eisenbetonbauweise an außergewöhnliche örtliche Verhältnisse hinzukommt, haben die Hohlwehre in Eisenbeton in Amerika ihre schnelle Verbreitung zu verdanken.

Die ersten Eisenbeton-Wehre waren nach der Unterwasserseite hin offene Wehre von bescheidener Höhe, mit lotrechter oder doch sehr steiler Begrenzung der Pfeiler an der Unterwasserseite und mit einer unter 30° bis 35° gegen die Wagerechte geneigten Stauwand. Die Wehre standen auf festem Felsboden, wobei das überfallende Wasser wenig Schaden anrichten konnte.

1)    Schweizerische Wasserwirtschaft II. Jahrg. 1910 Nr. 16, 17 und 19.

²)    Beton und Eisen 1909. Heft Y, VI und YII und Handbuch für Eisenbetonbau. II. Aull. 4. Bd.

IV. Kapitel.

Als das älteste Eisenbeton-Hohlwelir wird das im Jahr 1903 im Indian-Fluß bei Theresa im Staat New-York erbaute 36,6 m lange und 3,35 m hohe Wehr genannt, dessen Querschnitt die Abb. 98 *) zeigt. Das Wehr besteht aus einer von Ufer zu Ufer reichenden, die Stauwand abschließenden, auf den Felsen des Flußbettes ruhenden Betonschwelle, aus einer Anzahl 30,5 cm starker, von Mitte zu Mitte 1,83 m voneinander entfernter Pfeiler und aus der 15 cm starken Deckplatte aus armiertem Beton.

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Abb. 98. Querschnitt des Eisenbeton-Wehres im Indian-Eluß hei Theresa. 1 : 100.

Die Schwelle und die Pfeiler sind aus Kalksteinbeton im Mischungsverhältnis 1:3:6, die Deckplatte aus Kalksteinbeton 1:2:4 hergestellt. Die Pfeiler sind durch 90 cm lange, 3 cm starke Anker mit dem Felsboden verbunden. Die an der unteren Seite der Deckplatte angebrachten wagerechten Einlagen bestehen aus 2 cm starken besonders geformten Eisen. Eine weitere Armierung ist rechtwinklig hierzu in der Richtung der Stauwand vorhanden. Das Wehr wurde im 1,2 bis 1,5 m tiefen Wasser unter Verwendung von Fangedämmen stückweise gebaut und einschließlich der Fangedämme von 3 Zimmerleuten und 7 Betonarbeitern in nur 18 Arbeitstagen fertiggestellt, wobei 8 in der Werkstätte hergestellte Leeren für die Hohlräume des Wehres Verwendung fanden. Der Verbrauch an Beton beschränkte sich auf 95,5 cbm oder auf 2,6 cbm für 1 m Wehrlänge.

Im Gegensatz zu diesem an der Unterwasserseite offenen Wehr zeigt das im Querschnitt in Abb. 99 dargestellte Hohlwehr im Hudson-Fluß bei Schuylerville im Staat New-York²), das für viele spätere Anlagen vorbildlich wurde, eine geschlossene Form. Das Wehr ist auf Schieferfelsen von mäßiger Festigkeit erbaut. In diesen greift der herdmauerartig ausgebildete Fuß der Stauwand 0,9 m tief ein, während die Pfeiler einfach auf die mit einem Wasserstrahl gesäuberte Felsoberfläche aufgesetzt wurden. Das Wehr besitzt in seinem überfluteten Teil eine Länge von 86,25 m und liegt mit seiner Krone gemittelt 7,5 m, im Stromstrich aber 8,5 m Uber der Flußsohle. Die Pfeiler haben von Achse zu Achse eine Entfernung von 2,4 m. Ihre Stärke nimmt von oben nach unten in 2 Absätzen von 30 ^ cm, auf 38 cm und auf 45 y₂ cm zu. Die mit Eiseneinlagen armierte Abdeckung ist durchlaufend Uber die Pfeiler gelegt. An der Oberwasserseite beginnt sie an der 1,5 m starken Herdmauer in einer Stärke von 38 cm. Sie nimmt dann aufwärts auf 23 cm ab. Die den Angriffen schwerer Eisgänge

!) Nach Engineering News. Bd. 50. 1903. IL, S. 403. ²) Engineering News. Bd. 53.    1905. I., S. 448.

ausgesetzte Krone ist auf 60 cm verstärkt, während die Abfallwand nur eine Dicke von 20y₂ cm besitzt. Dieselbe endet mit einem verstärkten Fuß, der das Wasser in die Richtung des Flußbettes ablenkt und mit Öffnungen zur Verbindung der Zwischenräume zwischen den Pfeilern mit dem Unterwasser des Wehres versehen ist. Dicht unter der Wehrkrone sind außerdem im Abfallboden von innen nach außen fallende 7*4 cm starke Lüftungsöffnungen angebracht. Dieselben sollen das Entstehen von mit verdünnter Luft gefüllten Räumen unter dem Strahl und dadurch einen unruhigen Abfluß des Wassers und Erschütterungen des Wehres verhindern, indem durch sie die vom fallenden Wasser fortgerissene Luft wieder ersetzt wird. Diese Lüftungsöffnungen sind wirksam, wie aus dem starken Luftzug im Innern des Wehres beim Überfließen von Wasser geschlossen werden kann. Sie wären aber doch wohl besser fortgelassen, da die durch sie unter den Strahl tretende Luft den Abfluß des Wassers erschwert und die Überfallhöhe vergrößert.

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Abb. 99. Querschnitt des Wehres im Hudson-Fluß hei Schuylerville. 1 : 150.

Eigentümlich soll die völlige Ruhe sein, die im Wehrinnern herrscht, auch wenn größere Wassermengen das Wehr überfluten. Von der Anbringung eines Verputzes wurde Abstand genommen. Trotzdem war das Wehr abgesehen von einer einzigen schwachen Leckstelle, die sich bald von selbst schloß, gleich anfangs dicht. Die Undurchlässigkeit auch verhältnismäßig schwacher Stauwände, die trotz des beträchtlichen Wasserdruckes bei den amerikanischen Hohlwehren festgestellt wurde, ist wohl auf die sorgfältige Herstellung des Betons und auf die sehr feuchte Zubereitung desselben zurückzuführen. Die Verkleidung der üblichen geschlossenen Staumauern mit einer in dieser Weise hergestellten dünnen Betonschicht wäre vielleicht ebenfalls empfehlenswert.

Durch das Innere des Wehres bei Schuylerville führt 4,9 m über der Flußsohle ein stark benutzter Fußweg von Ufer zu Ufer, der auch bei überflutetem Wehr unbehindert benutzt werden kann.

Die Herstellung des Wehres erfolgte, abgesehen von dem Verschluß der für den Durchfluß des Wassers während der Bauzeit freigelassenen Öffnungen in der Zeit vom 27. September bis zum 31. Dezember 1904, von welcher Zeit noch 2 Wochen durch

Einlage IV.

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(nach Engineering News 1908).

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Hochwasser verloren gingen, so daß die wirkliche Bauzeit noch nicht 3 Monate betragen hat. Auf Abb. 100 ist die Herstellung der Wehrpfeiler, auf Abb. 101 das fertige überströmte Wehr zu erkennen. In der an das linke Ufer anschließenden, von Fangedämmen umschlossenen Baugrube wurde zunächst der untere Teil der linken Wehrhälfte erbaut, wobei indessen bei 6 der Öffnungen zwischen den Pfeilern der untere Teil der Abdeckplatten fortgelassen wurde, um während des Baues der rechten Wehrhälfte dem Fluß wasser hier den Durchfluß zu gestatten. Der Verschluß dieser 6 Öffnungen erfolgte erst einige Monate nach Fertigstellung des übrigen Wehres am 11. März 1905 bei einem niedrigen Wasserstand. Um den Abschluß schnell bewirken zu können, wurde der Fuß der Stau wand nach Abb. 108 sinnreich ausgebildet. Der Verschluß

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a) Lotrechter Schnitt durch die zum Einbringen des Betons vorbereitete Öffnung.

b) Lotrechter Schnitt durch die Durchflußöffnung nach Einbringung der Betonwand.

Abb. 108. Verschluß der Durchflußöffnungen bei den• Eisenbeton-Hohlwehren.

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Maßstab 1 : 75.

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c) Wagerechter Schnitt durch die zum Einbringen des Betons vorbereitete Öffnung.

der Öffnungen geschah in der Weise, daß zunächst 15 cm starke Holzschützen, die vorher an einer leichten Rüstung aufgehängt waren, vor den Stirnwänden der Pfeilerfiiße abgesenkt wurden. Im Schutz dieser vorläufigen Verschlüsse wurde sodann der endgültige Abschluß aus Eisenbetonwänden hergestellt. Dazu wurden in die an den Wehrpfeilern ausgesparten Falze zunächst die als Verschalung für die Betonplatte dienenden beiden Bretterwände und sodann ein zur Armierung dienendes Stabgitter eingestellt, wmrauf die für die Abschlußplatte erforderliche Betonmenge eingestampft wurde. Während der Ausführung dieser Bauarbeiten wurde das Fluß wasser durch die Holzschutzen, die noch durch Kohlenasche gedichtet waren, aufgestaut. Bei dem geringen Wasserabfluß dauerte es 2y₂ Stunden, bis das gestaute Wasser die Oberkante der Schützen erreichte, während die Herstellung der einzelnen Betonwände durch je 6 Arbeiter nur einen zwischen 7 und 45 Minuten schwankenden Zeitaufwand erforderte. Um den frisch ^ergestellten Beton vor einseitigem Wasserdruck zu schützen,

wurden die Räume zwischen den Holzschutzen und den Abschlußwänden aus Beton durch je 2 Entwässerungsrohre von 7,5 cm Weite mit dem Innenraum des Wehres verbunden. Durch diese Rohre konnte das durch das Holzschütz durchsickernde Wasser unbehindert abfließen. An ihrem oberen Ende wurden die Betonplatten noch durch aufgenagelte Bretter geschützt, so daß keinerlei schädliche Einflüsse auf den frischen Beton einwirken konnten.

Nach genügender Erhärtung des Betons wurden die Entwässerungsrohre durch Holzpfropfen und Beton verschlossen. Endlich wurden dann auch die Öffnungen in der Abfallwand des Wehres verbaut, wozu das über das Wehr fließende Wasser durch auf der Wehrkrone angebrachte Aufsätze seitlich abgelenkt wurde.

Die geräumigen Innenräume der Hohlwehre können in sehr mannigfaltiger Weise Verwendung finden. Zunächst bieten sie eine treffliche Gelegenheit zur Überführung von Verkehrswegen über den gestauten Fluß, ohne daß die Erbauung einer besonderen Brücke erforderlich wird, und ohne daß der Verkehrsweg bis über den gestauten

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Abb. 109. Stauwerk mit eingebautem Sckiffahrtskanal. 1: 625.

Wasserspiegel gehoben zu werden braucht. Bei Besprechung des Wehres bei Schuyler-ville wurde bereits der Durchführung eines Fußweges Erwähnung getan. Es kann aber ebensogut auch eine Fahrstraße und sogar eine Eisenbahn durch ein Hohlwehr von genügender Höhe hindurchgeführt werden. Sogar die Durchleitung eines Schiffahrtskanales kann sich als zweckmäßig erweisen und verursacht keine großen Mehrkosten, wenn der Querschnitt etwa nach Abb. 109 9 ausgebildet wird. Abschon bei dem dargestellten 40 m hohen Stauwerk 2 Kanäle von 9 m Breite 20 m über dem Talgrund überführt werden sollen, bleibt der Aufwand an Baustoff um rund 40°/₀ hinter demjenigen zurück, der bei einem gleichhohen Stauwerk mit vollem Querschnitt und fehlenden Kanälen erforderlich sein würde. Bei dem in Abb. 109 angegebenen Querschnitt ist es möglich,

9 Dieser Querschnitt ist in dem Grundgedanken der Lösung einer Diplomarbeit durch Herrn Diplomingenieur Waffenschmidt entnommen.

den Schiffahrtskanal aus dem durch das Stauwerk aufgestauten Wasser des gekreuzten Flusses zu speisen. Die beiden unteren Teile des Bauwerkes könnten, abgesehen von einer Armierung der aufgehenden Wände, welche die Kanäle begrenzen, als reiner Betonbau ohne Eiseneinlagen ausgeführt werden, während der obere Teil als Eisenbetonhohlbau nach der Ambursen’schen Bauweise gedacht ist. Infolge der Vergrößerung der lotrechten Belastung des Bauwerkes durch das Wasserprisma auf dem oberen schrägen Teil der Stauwand und durch das Kanalwasser besitzt die Belastungsmittellinie trotz des beträchtlichen wagerechten Wasserdrucks eine genügend steile Lage. Sie geht fast genau durch die Mitte der Grundfläche der Pfeiler hindurch. Wie vielseitig die Verwendung des Innenraumes eines solchen hohlen Stauwerkes sein kann, zeigt dieses Beispiel; denn es könnte in dem oberen Teil des Bauwerkes sehr wohl noch eine Straße oder eine Eisenbahn über das Flußtal überführt werden, und der untere Teil bietet reichlich Raum für die Unterbringung einer hydroelektrischen Zentrale. Den Turbinen würde das Wasser aus dem Staubecken durch die Stau wand hindurch unmittelbar zufließen, während das verbrauchte Wasser zwischen den Pfeilern auf dem kürzesten Weg in das Flußbett zurückgelangen könnte.

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Abb. 110. Eisenbeton-Hohlwehr im Patapsco-Fluß hei llchester mit eingebautem Kraftwerk.

Die Anlage eines Wasserkraftwerkes im Innern eines Hohlwehres ist wegen der bequemen und billigen Wasserzuleitung und wegen des Fortfallens eines besonderen Maschinengebäudes unter Umständen empfehlenswert, zumal wenn bei beschränkter Breite des Flußtales und hohen steilen Ufern ein geeigneter Raum für die Aufstellung eines Maschinenhauses außerhalb des Flußbettes fehlt. Bei den amerikanischen Hohlwehren ist denn auch der Einbau hydroelektrischer Zentralen in das Wehrinnere schon verschiedentlich zur Ausführung gekommen, wobei durch Aussparung großer Öffnungen in den Pfeilern die einzelnen Teile des Maschinenraumes zusammengezogen wurden.

Das im Jahre 1907 im Patapsco-Fluß bei lieh ester unfern Baltimore erbaute Hohlwehr zeigt diese Anordnung. Das Kraftwerk liegt in dem überfluteten Teil des 67 m langen Wehres. Es sind 3 Turbinen von 500 P.S. mit den zugehörigen Generatoren in dem halbgeschlossenen Wehrinnern aufgestellt.

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a) Lotrechter Schnitt durch den nicht überfluteten Teil des Wehres.

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b) Wagerechter Schnitt 1—L.

bei Estacada im Staate Oregon mit eingebautem Kraftwerk. 1 : 300.

Wie Abb. 102 auf Einlage IV bei S. 160 und der Querschnitt Abb. 110a¹) erkennen lassen, stehen die Maschinen auf einer die Pfeiler verbindenden Betonplatte, während eine Zwischendecke die Maschinen vor Tropfwasser schützt. Bei einigen neueren Hohlwehren sind noch wesentlich stärkere Kraftwerke eingebaut worden, wobei auch die Anbringung der Rechen und Abschlußschieber keine besondere Schwierigkeit macht. Eine zweckmäßige Durchbildung dieser Teile zeigt der in Abb. 111²) dargestellte Entwurf des in ein hohles Stauwerk eingebauten Kraftwerkes der Portland Railway, Light and Power Co. bei Estacada im Staate Oregon. Das Kraftwerk ist hier in den nicht überfluteten Teil des Hohlwehres gelegt worden, so daß die Reinigung des Rechens von einer über dem Wasserspiegel angebrachten Plattform aus leicht möglich ist. Das Maschinenhaus konnte, da es nicht überströmt wird, zum Teil vor das Stauwerk stromabwärts vorgezogen werden.

Auch noch zu verschiedenen anderen Zwecken haben die Innenräume der Hohlwehre Verwendung gefunden. In Dellwood-Park bei Chicago³) hat man den mit Pflanzen ausgestatteten Innenraum eines Hohlwehres als kühlen Erholungsraum eingerichtet. In ein anderes Hohlwehr wurde ein geräumiger Fisch weg⁴) vom Unterwasser des Wehres zum gestauten Wasserspiegel eingebaut und bei weiteren Anlagen sind Lagerräume und Werkstätten im Wehrinnern, zum Teil in mehreren Geschossen übereinander, untergebracht worden.

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Abb. 112. Querschnitt eines Eisenbetonwehres im Mohawh-Eluß hei Utica. 1 : 250.

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Eine besondere Bedeutung für den Wehr- und Talsperrbau erhält die Verwendung des Eisenbetons dadurch, daß es möglich ist, mit ihm Hohlbauten von so geringem Gewicht und so breiter Grundfläche herzustellen, daß sie unbedenklich auch auf wenig tragfähigen Verwitterungsboden gestellt werden können. Verschiedentlich sind denn auch schon in den Vereinigten Staaten Hohlwehre erbaut worden, deren Gründung nicht

!) Schuyler, Reservoirs S. 476.

³) Engineering Record Bd. 55. 1907, I., S. 164.

²) Schweizerische Wasserwirtschaft II. Jahrg. 1910, S. 234.

⁴) Handhuch des Eisenbetons. Vierter Band. Berlin 1910, S. 202.

bis zum Felsboden hinunterreicht. Ein Beispiel eines solchen Wehres ist das in Abb. 112 *) im Querschnitt dargestellte Wehr der Consolidated Water Co. bei Utica im Staat New-York, das im Mohawk-Fluß zunächst in einer Höhe von 9,15 m erbaut wurde, später aber nach der im Querschnitt punktiert angegebenen Begrenzung auf 12,2 m erhöht werden soll, ohne daß dabei die Bodenbeanspruchung iy₃ kg/qcm übersteigen wird. Das Wehr ruht auf einer durchlaufenden Eisenbetonplatte von über 25 m Breite, die an den beiden Enden mit Herdmauern gesäumt ist, welche etwa 3 m tief unter die Flußsohle bis in eine ziemlich feste Tonschicht eingreifen.

Das Auftreten eines starken Wasserdruckes unter der Grundplatte wird durch Entwässerungsöffnungen zwischen den einzelnen Pfeilern verhindert. Die aus Eisenbeton-Platten gebildete Stauwand erhielt gleich anfangs die der späteren Stauhöhe entsprechende Stärke und wurde zunächst mit einer vorläufigen Krone abgeschlossen. Der Abfallboden ist, wie aus dem Querschnitt ersichtlich, zunächst aus Holz ausgebildet worden und ruht auf der abgetreppten vorläufigen Begrenzung der Pfeiler. Bei der späteren Erhöhung des Wehres soll er durch eine unter 60° gegen die Wagerechte geneigte Eisenbetonwand ersetzt werden. Die photographischen Aufnahmen Abb. 103 und 104 *) auf Einlage IV bei S. 160 zeigen die Ausführung des Wehres. Die Abb. 103 ist von der Unterwasserseite aufgenommen und läßt den vorläufigen treppenförmigen Abschluß der Pfeiler des Wehres erkennen. Die Abb. 104 zeigt die Aufbringung der Stau wand, die

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b) Längenschnitt.

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Abb. 113. Hohlwehr im Shetucket-Fluß hei Scottland. 1 : 250.

durchlaufend auf die Pfeiler gelegt wurde. Das Flußwasser fließt durch die noch nicht verschlossenen Öffnungen ab.

Bei wenig widerstandsfähigem Verwitterungsboden ist besonders für einen guten Abschluß der wasserdurchlässigen Schichten durch Herdmauern oder Spundwände zu

sorgen, welche dicht an die Stauwand anschließen sollten. Außerdem ist ein guter Schutz des Wehrfußes an der Unterwasserseite gegen Unterspülung erforderlich.

Der Querschnitt des Wehres der Uncas Power Co. im Shetucket-Fluß bei Scottland im Staat Connecticut, Abb. 113³), zeigt einen kräftig in Eisenbeton ausgebildeten Wehrfuß, der 7,3 m vor den eigentlichen Wehrkörper vorgezogen ist. An ihn schließt noch eine reichlich lm starke Abdeckung der Flußsohle aus Steinwurf an, die sich auf reichlich 30 m stromabwärts erstreckt. Die Durchsickerungen unter dem Wehr hindurch werden bei dieser Anlage durch 2 Spundwände und durch eine Erdhinterfiillung, die sich fast bis zur Wehrkrone erstreckt, bekämpft.

Während die Überlastung des Bodens leicht durch eine genügend breite Ausbildung der Grundplatte des Webres verhindert werden kann, ist ein unterirdischer Abfluß von Wasser unter einem Stauwerk, das auf stark wasserdurchlässigen Bodenschichten von erheblicher Mächtigkeit gegründet werden muß, bei größeren Stauhöhen nur schwer zu verhindern. Ganz wird dies nur dann gelingen, wenn eine Herdmauer aus Beton bis in wasserundurchlässige Bodenschichten hinuntergeführt werden kann. Ein geringer Wasserabfluß durch den Untergrund eines Wehres hindurch wird im allgemeinen aber auch nur dann nachteilig sein, wenn auf die vollständige Ausnutzung des gesamten Abflusses Wert gelegt wird.

Besondere Vorsicht ist erforderlich, wenn das Wehr auf einem Untergrund erbaut werden muß, bei dem das Entstehen eines Grundbruches zu befürchten steht, wie es namentlich bei feinem Sandboden der Fall ist. Ein solcher Grundbruch ist bei einem der amerikanischen hohlen Stauwerke, demjenigen des Oshley-Staubeckens bei Pitts field im Staat Massachusetts tatsächlich eingetreten. Die mit einem nur

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Abb. 114. Ansicht des Hohlwehres hei Pittsfield mit eingezeichnetem Grundbruch.

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14,65 m breiten Überlauf versehene Talsperre hat eine Kronenlänge von 134 m bei einer Höhe von 12 m. Kurz nach vollendeter Füllung des Staubeckens wurde das Bauwerk einer der nicht überfluteten Stellen vom Wasser unterspült, weil die Herdmauern des Bauwerkes nicht in genügend undurchlässige Bodenschichten hineinreichten. Die Anordnung des Bauwerkes und die Ausdehnung der Auswaschung des Bodens geht den Abb. 114 und 115⁴) hervor. Die Auswaschung reichte 6 bis 7 m unter die Flußsohle hinunter und erstreckte sich auf eine Breite von etwa 16 m. Sie ist auf der photographischen Aufnahme Abb. 105 auf Einlage IV bei S. 160 an der Oberwasserseite des Stauwerkes zu erkennen. Trotzdem der Beton-Hohlbau sich auf eine Länge von fast 16 m frei tragen mußte, brach er nicht zusammen. Es traten vielmehr nur

Senkungen von 15 bis 20 cm — nach anderen Angaben bis 30 cm — und einige kleinere Rißbildungen auf. Nach Herstellung einer bis zum gewachsenen Felsboden hinunterreichenden Herdmauer und nach Unterfangung des mit Schraubenspindeln in die alte Höhe gehobenen durchgesackten Teiles konnte das Stauwerk seinen Dienst wieder übernehmen. Gerade dieser zweifellos nur auf die ungenügende Gründung zurückzuführende Unfall hat die Widerstandskraft der Eisenbeton-Hohlbauten auf das deutlichste gezeigt.

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Abb. 115. Querschnitt durch den nicht überfluteten Teil des Hohlwehres hei Pittsfield nach erfolgtem Grundbruch. 1 : 300.

Bei der gewöhnlichen Anordnung der Hohlwehre trifft das über die Krone fallende Wasser, wie bei gewöhnlichen Wehren, erst am Fuß des Wehres auf die Flußsohle auf. Bei den überfluteten Teilen der Hohlwehre ist daher eine Verlängerung der Grundplatte als Sturzbett, oder die Anbringung eines besonderen Sturzbettes unterhalb der Wehre erforderlich. Ingenieur W. Shurch hat nun in der Absicht, die Kosten für die Anbringung des Sturzbettes zu verringern, den Vorschlag gemacht¹), den Uber die Wehrkrone fallenden Wasserstrahl durch eine in geringer Entfernung stromabwärts von der Stauwand zwischen die Wehrpfeiler gespannte Eisenbetonwand im Wehrinnern so stromaufwärts abzulenken, daß das Wasser auf das dem Oberwasser zugekehrte Ende der Grundplatte des Wehres auftrifft, wobei das Wasser diese Grundplatte fast in ihrer ganzen Breite überströmt. Die ohnedies als Unterbau erforderliche Grundplatte des Wehres dient bei dieser Anordnung zugleich als Sturzbett, so daß eine besondere Sohlensicherung unterhalb des Wehres fortfallen kann oder doch nur in geringer Breite erforderlich wird. Dieser seither wohl noch nicht verwirklichte Vorschlag stellt bei Wehren auf Verwitterungsboden eine nicht ganz unwesentliche Verbilligung der Wehranlage in Aussicht. Verfasser hat es versucht, durch die Ausbildung des Wehrquerschnittes nach den Abb. 116 bis 118 eine gute Führung und schnelle Beruhigung des Wassers im Wehrinnern zu erreichen. Das Wehr ist dabei so entworfen worden, daß — abgesehen von den nur selten vorkommenden höchsten Wasserständen — der gesamte Abfluß durch die Ablenkungswand stromaufwärts zurückgeleitet und im Wehrinnern beruhigt wird. Durch

0 Handbuch des Eisenbetons. Berlin 1910, 2. AufL, 4. Band, S. 203—204.

die Schwelle am Fuß des Wehres wird ein Sturzbecken erzeugt, das die Beruhigung befördert. Infolge der starken Abbiegung des überfallenden Strahles ist der Überfall-beiwert, auch wenn der Raum A unter dem Strahl mit der Außenluft in Verbindung steht (Abb. 116), schon ziemlich groß.

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Abb. 116. Eisenbeton-Hohlwehr mit innerer Wasserberuhigung. Raum A gelüftet.

Er wächst indessen infolge der Saugwirkung des abgelenkten Strahles noch erheblich an, wenn dieser Raum von der Außenluft abgeschlossen wird, wie dies der bei dem gleichen Wasserabfluß aufgenommene Querschnitt Abb. 117 erkennen läßt.

Abb. 117. Eisenbeton-Hohlwehr mit innerer Wasserberuhigung. Raum A ungelüftet.

Kann bei einem starken Hochwasser das Wasser nicht mehr vollständig unter der Ablenkungswand hindurch fließen, so wird diese überströmt. Bei schwacher Überflutung bildet das über die Ablenkungswand fließendeWassereinen auf einige Entfernung an die Außenfläche der Ablenkungswand an-geschmiegten Strahl, der sich oberhalb der

Querschwelle mit dem Hauptstrahl vereinigt. Bei stark er Überflutung der Ablenkungswand entsteht dagegen das in Abb. 118 dargestellte Abflußbild, indem sich der Strahl schon am oberen Ende der Ablenkungswand von dieser trennt und kurz unterhalb der Schwelle mit dem von derSchwelle nach oben abgelenkten Hauptstrahl zusammentrifft.

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Abb. 118. Eisenbeton-Hohlwehr mit innerer Wasserberuhigung bei starker Überflutung.

Dabei wird die Gewalt des fallenden Strahles durch das ihm entgegen fließende Wasser des Hauptstrahles

schnell gebrochen, so daß keine starken Angriffe auf die Flußsohle auftreten. Die Ablenkungswand übt auch bei der stärksten Überflutung keine stauende Wirkung auf das über das Wehr fließende Wasser aus. Der Überfallbeiwert wird vielmehr durch diese Wand vergrößert, so daß die Überflutungshöhe des Wehres nur eine verhältnismäßig geringe ist.

Wenn — wie wohl anzunehmen ist — sich heraussteilen sollte, daß die Eiseneinlagen der Abdeckplatten der Hohlwehre, trotzdem diese Platten dauernd einem bedeutenden Wasserdruck ausgesetzt sind, nicht in ihrer Festigkeit abnehmen sollten, bieten Eisenbeton-Hohl wehre zweifellos ein vorzügliches Mittel zum Aufstauen von Wasser. Es ist zu hoffen, daß diese Bauweise bald auch in Europa erprobt werden wird.

In neuerer Zeit ist auch wohl vorgeschlagen worden, die Belastung des Wassers

zur Erhöhung der Standsicherheit auch

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Abb. 119. Vorschlag fiir ein Stauwerk in Eisenbeton von Jackson.

lotrechter Eisenbetonwände dadurch heranzuziehen, daß man die Stauwände mit einem stromaufwärts Fuß Dadurch

vorgezogenen versieht, wird der Vorteil erreicht, daß an Stelle eines Wasserprismas von im Querschnitt dreieckiger Gestalt, das auf den Wehrkörpern mit schräger Stauwand ruht, ein solches von viereckiger Gestalt tritt, wodurch bei gleicher wagerechter Entfernung der Wehrkrone vom Fuß des Wehr-

körpers die Auflast

etwa verdoppelt wird. Eine zweckmäßige Ausbildung eines solchen Stauwerkes in Eisenbeton zeigt der Querschnitt Abb. 119, der von J. F. Jackson¹) vorgeschlagen wurde. Die Drucklinie geht bei diesem Querschnitt, wie bei manchen Wehren mit schräger Stauwand, sowohl bei leerem als auch bei gefülltem Staubecken fast genau durch den gleichen Punkt der Auflagerfläche. Dieser Querschnitt eignet sich aber weniger für überflutete Wehre, als für nicht überflutete Talsperren, da eine gute Ableitung des überfließenden Wassers bei ihm nur schwer möglich ist. Auch fehlen bei Wehren dieses Querschnittes verwendbare Innenräume.

€) Wehre aus Eisen.

Für die Herstellung fester Wehre ist das Eisen kein sehr geeigneter Baustoff. Dasselbe hat in Europa denn auch seither jedenfalls nur ganz ausnahmsweise beim Bau fester Wehre Verwendung gefunden, während in Südafrika einige kleinere Wehre mit einer Stauwand aus Wellblech, und in Nordamerika auch einige größere Wehre ganz aus Eisen erbaut wurden.

Bei den amerikanischen Ausführungen wurde der Stauwand, wie bei den Eisenbeton-Hohlwehren, eine geneigte Lage gegeben, um die leichten Bauwerke durch das auf ihnen ruhende Wasser zu belasten und dadurch das Auftreten einer zu schwach geneigten Belastungsmittellinie zu verhindern. Die Stauwand wurde dabei gewöhnlich aus etwa 1 cm starken Tonnenblechen hergestellt. Diese Tonnenbleche ruhen auf den als Tragwände dienenden Fachwerkspfeilern, die durch Querverbände gegeneinander abgestützt wurden. Die Abstände der Pfeiler schwanken zwischen 2 und 3 m. Der eiserne Wehrkörper steht gewöhnlich auf einem Unterbau aus Beton, der eine wasserdichte Verbindung zwischen der eisernen Stauwand und dem Felsgrund hersteilen soll und den Fachwerkspfeilern als Auflager dient.

Die erste größere Anlage dieser Art wurde in der Zeit vom 7. Oktober 1897 bis

5. März 1908 nach dem Entwurf von F. H. Bainbridge in der Nähe von Ash-Fork im Staate Arizona im Johnson Canyon¹) erbaut. Später wurden nahe an der Einmündung des Salmon Trout-Flusses in den Obern See und bei Helena im Staat Montana im Grundgedanken übereinstimmende Stauwerke errichtet. Die beiden zuerst genannten Bauwerke besitzen in ihrem aus Eisen hergestellten Teil Höhen bis zu 18 und 22,5 m, während das unter dem Namen »Hauser lake dam« bekannte Stauwerk eine Höhe von fast 25 m erreichte. Dasselbe sollte beim höchsten Hochwasser von 1700 cbm Wasser in der Sekunde überflutet werden, wobei der Wasserspiegel bis nahezu 4 m Uber die 150 m breite feste Wehrkrone angestiegen sein würde. Auf dem festen Wehr war noch ein Schützenwehr angebracht, das bei Hochwasser geöffnet werden sollte.

Dieses nur zum Teil auf Felsgrund ruhende Wehr wurde kurz nach seiner Vollendung am 14. April 1908 auf 90 m Länge zerstört (Abb. 106 auf Einlage IV bei

S. 160²); indem der aus einer Betonplatte auf Steinschüttung bestehende Fuß des Wehres und die bis über 10 m lange, in den Kiesboden eingetriebene eiserne Spundwand, welche den Wehrfuß schützen sollte, unterspült wurden. Der dadurch verursachte Schaden soll über 1 Million Mark betragen haben. Die Zerstörung dieses Wehres hat mit dem Baustoff des Staukörpers indessen nichts zu tun und ist lediglich auf die ungenügende Gründung, die nicht bis zum Fels hinuntergeführt war, zurückzuführen. Das Wehr soll durch ein Betonwehr ersetzt werden.

Wenn auch diese eisernen Stauwerke mit den Eisenbeton-Hohlwehren den Vorteil einer kurzen Bauzeit und der bequemen Ableitung des Wassers während des Baues gemein haben, so scheinen dieselben doch keine große Zukunft zu besitzen, weil die Dauer des namentlich an der benetzten Seite schwer zu unterhaltenden Eisenwerks hinter derjenigen der massiven Anlagen zurücksteht, weil die Anlagekosten, wie vergleichende Entwürfe gezeigt haben, im allgemeinen höher sind, wie diejenigen der massiven Wehre, und weil die Unterhaltungskosten beträchtliche sein werden. Zu diesen Nachteilen kommt noch die Schwierigkeit hinzu, einen dichten und dauerhaften Anschluß der eisernen Stauwand an die massiven Gründungskörper herzustellen.

Bei geringen Stauhöhen kann auf die schräge Stellung der Stauwand verzichtet werden, wenn die Tragwände an der dem Oberwasser zugekehrten Seite zugfest in Felsgrund verankert werden. Dadurch wird die Stauwandfläche verkleinert und an Baustoff gespart. Der Entwurf eines solchen Wehres für eine Wehrhöhe von 5 m und eine Überflutungshöhe von 3 m ist in Abb. 120 dargestellt. Die Stauwand soll aus

1 cm starken Buckelblechen bestehen. Der auf diese wirkende Wasserdruck wird durch wagerechte Träger auf 3 m von einander entfernt stehende Konsolpfeiler aus Eisenfachwerk übertragen. Das Eisengewicht dieses Wehres berechnet sich auf etwa 800 kg

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Abb. 120. Entwurf eines eisernen Wehres mit lotrechter Stauwand.

für 1 m Wehrlänge. Die Kosten werden sich bei den gewöhnlichen Baustoffpreisen etwas höher stellen, als hei einem massiven Wehr unter den gleichen Verhältnissen. Bei billigen Eisen- und hohen Zementpreisen mag sich indessen zuweilen auch eine Ersparnis bei der Ausführung von Wehren in Eisen ergeben.

§ 14. Eiulaufbauwerke der Ableitungskaniile. Mit festen Wehren — ebenso wie mit beweglichen Wehren — stehen vielfach die Einlauf bauwerke der Ableitungskanäle in engem baulichen Zusammenhang.

Das Einlaufbauwerk oder der Kanaleinlauf ist derjenige Teil eines Ableitungskanales, der an den Flußlauf, dem zu irgend einer Verwendung Wasser entnommen werden soll, angrenzt. Da Wehre in der Kegel zur Ableitung von Wasser aus einem natürlichen Wasserlauf hergestellt werden, zweigt oberhalb der meisten Wehre ein Ableitungskanal ab, der die Erbauung eines Kanaleinlaufes im Staubereich des Wehres erforderlich macht. In den meisten Fällen liegt dieser Einlauf nahe am Wehr, um die durch die Stauwirkung des Wehres erzeugte Wassertiefe voll auszunutzen. Vielfach wird der Kanaleinlauf sogar unmittelbar oberhalb der Stauwand des Wehres angeordnet, wobei sich dann von selbst eine VereinigUDg mit dem Widerlager des Wehres zu einem zusammenhängenden Bauwerk ergibt. Der Kanaleinlauf muß so angelegt werden, daß dem Ableitungskanal jederzeit die gewünschte Wassermenge zugeführt werden kann, daß aber die Sinkstoffe und Geschiebe des natürlichen Wasserlaufes, ebenso wie die Schwimmkörper — namentlich Eis und Holz — von ihm fern gehalten werden.

Diesen verschiedenen Forderungen wird durch eine geeignete Lage der Ein-lauföffnung zum gestauten Flußlauf, sowie durch besondere Vorrichtungen genügt, und zwar durch:

Schützenverschlüsse.

Überläufe,

Einlaufschwellen,

Grundablässe,

Ablagerungsbecken,

Spülkanäle,

Kiesablässe,

Schürzen,

Schwimmbalken,

Grobrechen und

Feinrechen.

Die Einlauföffnung, d. h. die stromseitige Begrenzung des Einlaufes wird in den meisten Fällen gleichlaufend zum Ufer des gestauten Wasserlaufes und zwar möglichst in der Uferlinie selbst angeordnet, wobei der Einlauf eine reichliche Breite erhält, welche diejenige des Ableitungskanales selbst erheblich, zuweilen um ein Mehrfaches, Ubertrifft. Dabei kann dem Kanal eine beliebig große Wassermenge zugeführt werden, während die auf der Flußsohle wandernden gröberen Sinkstoffe und die Schwimmkörper möglichst vom Eintritt in die Ableitungskanäle abgehalten werden. Namentlich bei Hochwasser, bei dem die Wasserläufe die meisten Festkörper mitfuhren, werden diese am ehesten an den Einlauföffnungen vorbeigerissen, wenn dieselben in den Uferlinien liegen, zumal da bei Hochfluten nur ein verhältnismäßig kleiner Teil des Wassers in die Kanäle abfließt, die Hauptmasse des Wassers aber den natürlichen Flußläufen folgt.

Eine in der Richtung der Uferlinie liegende Einlauföffnung zeigt das Sitterwehr bei St. Gallen (Abb. 43 S. 112) und das Wehr der Fabrik Wolfsheck in der Murg bei Gausbach (Abb. 50 S. 114). Bei der zuletzt genannten Wehranlage besitzt der Einlauf eine Breite von Uber 20 m, während der Ableitungskanal selbst zunächst 4,8 m breit ist, weiterhin sich aber im Stollen auf 2,5 m verengt. Auch die Abb. 1, 6 und 10 auf Taf. HI stellen Lagepläne von Wehranlagen dar, bei denen die Einlauföffnungen in der Richtung der Flußufer angeordnet sind. Das gleiche ist beim Isarwehr bei Höll-riegelsgereuth (Abb. 79 S. 142) der Fall, wenn auch das Abschlußbauwerk hier etw^as in den schräg abzweigenden Werkkanal hineingezogen und rechtwinklig zum Kanal angelegt wurde.

Bei Wehren von beträchtlicher Höhe, bei denen die Sohle der Ableitungskanäle erheblich über der Flußsohle liegt, ist der Eintritt gröberer Sinkstoffe in den Kanaleinlauf nicht zu erwarten, da dieselben schon vorher in den Stauteichen der Wehre zur Ablagerung kommen. In diesem Fall können die Einlauföffnungen unbedenklich auch schräg oder normal zum Flußufer angelegt werden, wenn nur der Eintritt schädlicher Schwimmkörper in die Kanäle nicht befürchtet zu werden braucht oder durch geeignete Vorrichtungen verhindert wird. Eine solche Einlauföffnung zeigt die Wasserableitung beim Wehr oberhalb der Chaudiere-Fälle (Abb. 51 S. 116), die vor Schwimmkörpern durch ein besonderes Abweisbauwerk geschützt ist, und der Modesto-Kanal, der aus dem großen Staubecken des durch das La Grange-Wehr 36 m hoch aufgestauten Tuolumne-Flusses abzweigt. (Abb. 56 S. 121.)

Um die Menge des abgeleiteten Wassers dem Bedarf entsprechend regeln und den Kanal zu Ausbesserungsarbeiten oder zu anderen Zwecken trockenlegen zu können, erhalten die Abzweigungskanäle gewöhnlich einen Schützen Verschluß, der entweder unmittelbar bei der Einlauföffnung liegt, oder aber auch erst in einiger Entfernung vom Einlauf angebracht wird. Im ersteren Fall heißt der Einlauf verschließbar, wie es bei dem Wehr in der Sitter (Abb. 43 S. 112) und demjenigen in der Isar bei Höllriegelsgereuth (Abb. 79 S. 142) der Fall ist, während beim Fehlen eines Verschlusses der Einlauf als offen bezeichnet wird. Einen offenen Einlauf besitzt z. B. der Modestokanal beim La Grange-Wehr (Abb. 56 S. 121) und der Kanal beim Murgwehr bei Gausbach (Abb. 50 S. 114). Bei beiden Anlagen befinden sich die Abschlußschützen erst in einiger Entfernung vom Einlauf in den Ableitungskanälen.

Um bei schnellem Eintritt eines Hochwassers und nicht rechtzeitigem Verschluß der Einlaufschützen das Einströmen einer zu großen und unter Umständen für die Kanäle sogar gefährlichen Wassermenge zu verhindern, werden außerdem in den Kanaleinläufen vielfach noch besondere Überläufe oder Übereiche angebracht, die bei einem zu hohen Ansteigen des Wasserspiegels in den Ableitungskanälen selbsttätig in Wirkung treten.

Diese Überläufe sind Ausschnitte in den flußseitigen Umschließungsmauern der Einlaufbecken, deren Unterkante etwas unter derjenigen Höhe liegt, die der Wasserspiegel im Ableitungskanal nicht überschreiten soll. Über diese Überläufe fließt der Wasserüberschuß zum Unterwasser des Wehres hin ab.

Die Überläufe können sowohl oberhalb als auch unterhalb der Abschlußschützen liegen. Sind sie oberhalb, d. h. zwischen den Abschlußschützen und dem Fluß angebracht, so fließt bei hohen Wasserständen stets ein Teil des Wassers durch den Kanaleinlauf und über die Überläufe zum Flußbett unterhalb des Wehres, ohne das Wehr zu überströmen. Es wird dadurch die über das Wehr abfließende

Wassermenge verringert und der Oberwasserspiegel in oft sehr vorteilhafter Weise gesenkt.

Zum Schutz der Kanaleinläufe gegen die auf der Flußsohle wandernden gröberen Geschiebe werden die Einlauföffnungen gewöhnlich nicht bis zur Flußsohle hinuntergeführt. Die untere Begrenzung liegt vielmehr über der Flußsohle, von der sie durch eine lotrechte Stufe, die Eiiilaufschwelle, getrennt ist. Zuweilen • werden auch besondere Schwellen aus Mauerwerks- oder Betonkörpern auf die Sohle des Einlaufes aufgesetzt, die gleichfalls den Eintritt von Geschieben in die Ableitungskanäle verhindern sollen. Diese Schwellen liegen gewöhnlich hart am Fluß, sie können aber auch etwas in den Einlauf hineingezogen werden, wenn besondere Gründe dies erwünscht erscheinen lassen. Dies ist z. B. bei dem Murgwelir bei Gausbach (Abb. 50 S. 114) geschehen, bei dem außer einer in der Richtung der Uferlinie liegenden etwa 50 cm hohen lotrechten Stufe noch eine Betonschwelle vorhanden ist, die fast 4 m von der Uferlinie zurückgeschoben wurde, um den Wasserdurchfluß durch den unmittelbar am Fluß

aufgestellten Grobrechen und die Zugänglichkeit des in das linksseitige Widerlager des Wehres eingebauten Fischweges nicht zu behindern. Das Zurücksetzen der Schwelle konnte um so unbedenklicher erfolgen, als die Schwelle hier hauptsächlich dazu bestimmt ist, eine zu tiefe Senkung des Wasserspiegels im Stauteich des Wehres und dadurch ein unregelmäßiges Abarbeiten des gestauten Wassers im Interesse der Unterlieger unmöglich zu machen, während für die Fernhaltung der gröberen Sinkstoffe von den Turbinen Spülanlagen im anschließenden Werkkanal vorgesehen wurden.

Sollen die Schwellen dauernd den Eintritt von groben Sinkstoffen in die Ableitungskanäle verhindern, so muß dafür gesorgt werden, daß die Auflandungen der Flussohle nicht bis zur Oberkante der Schwellen fortschreiten. Das geschieht am zweckmäßigsten durch gelegentliches Fortspülen der vor den Kanaleinläufen aut der Flußsohle entstandenen Auflandungen zum Flußbett unterhalb der Wehre hin. Zu diesem Zweck werden bei festen Wehren vielfach besondere Grundablässe oder Spülöffnungen in dem vor dem Kanaleinlauf liegenden Ende des Wehres angebracht. Sie reichen bis zur Flußsohle hinunter und werden gewöhnlich mit Schützenverschlüssen versehen, die von hochwasserfrei liegenden Stegen aus bedient werden.

Bei stark geschiebeführenden Flußläufen sollten solche Grundablässe bei höheren festen Wehren niemals fehlen, um den lästigen Eintritt größerer Geschiebemengen in die Ableitungskanäle tunlichst zu verhindern. Bei Flußläufen, die nur wenig Sinkstoffe mitführen, wie dies bei vielen Schwarzwaldflüssen der Fall ist, sind sie dagegen nicht unbedingt erforderlich, namentlich dann nicht, wenn der Ableitungskanal in einer Flußkrümmung am hohlen Ufer abzweigt, wobei die Sinkstoffe durch die Grundströmung dem gegenüberliegenden Ufer zugeführt und bei Hochwasser über die Wehrkrone fortgeschwemmt werden, ohne die Wasserableitung zu belästigen.

Eine 3 m breite, durch ein Schütz verschließbare Spülöffnung zeigen die Abb. 1 und 4 auf Taf. III bei dem Entwurf eines festen Wehres in der Murg bei Schön-m Un zach. Um das Fortspülen der Sinkstoffe zu erleichtern, ist hier oberhalb der Spülöffnung eine Betonplatte angeordnet worden, auf der die Geschiebe leicht fortgleiten. Diese Platte verhindert zugleich Auskolkungen der Flußsohle durch das der Spülöffnung zuströmende Wasser.

Wo die besprochenen Schwellen und Grundablässe fehlen, oder wo dieselben nicht wirksam genug sind, um den Eintritt schädlicher Sinkstoffe in die Einlaufbau-werke zu verhindern, sind Anordnungen zu treffen, um die bereits in die Einläufe eingetretenen Sinkstoffe dem Wasser zu entziehen, bevor dasselbe in die Kanäle selbst gelangt. Zu diesem Zweck erhalten die Einlaufbauwerke spülbare Ablagerungsbecken.

Die Ablagerungsbecken müssen einen genügend großen Querschnitt erhalten, damit sich in ihnen die Geschwindigkeit des Wassers so stark verringert, daß es diejenigen Geschiebe und Sinkstoffe, die von den Ableitungskanälen ferngehalten werden sollen, nicht mehr fortzuführen vermag. Die Querschnittsgröße der Ablagerungsbecken richtet sich daher nach der Größe und dem Gewicht derjenigen Geschiebe- und Sinkstoffteile, die von dem anschließenden Kanal mit Sicherheit ferngehalten werden sollen. Meist handelt es sich dabei nur um die auf oder nahe Uber der Sohle wandernden gröberen Bodenteile, so daß es vor allem erwünscht ist, die Sohlengeschwindigkeit in den Ablagerungsbecken zu verringern. In wirksamer Weise wird dies dadurch erreicht, daß die zum Spülkanal hin fallende Sohle des Ablagerungsbeckens erheblich tiefer als die Sohle des anschließenden Kanales gelegt und der Übergang durch eine steile Stufe gebildet wird Eine solche Stufe verhindert das Auftreten stärkerer Strömungen im unteren Teil des Ablagerungsbeckens und kann sogar eine stromaufwärts gerichtete Gegenströmung aut dem Grund des Beckens hervorrufen. Ehe die Ablagerungen in dem vertieften Becken bis zur Oberkante dieser Stufe angewachsen sind, muß die Spülung der Becken erfolgen.

Die groben Gerolle und der Kies bleiben in den vertieften Becken schon bei einer noch ziemlich beträchtlichen Wassergeschwindigkeit liegen, während zur Abscheidung des Sandes, die bei Wasserkraftwerken zur Schonung der Rohrleitungen und der Turbinen erwünscht ist, eine Verringerung der Sohlengeschwindigkeit des Wassers auf 10 bis 20 cm/Sek. erforderlich wird. Zur Ausscheidung der feinen schwebenden Sinkstoffteile muß die Geschwindigkeit der ganzen fließenden Wassermasse auf 5 bis 10 cm/Sek., unter Umständen sogar auf noch weniger verkleinert werden, auch ist den Klärbecken eine genügende Länge zu geben, damit auch die in den oberen Wasserschichten schwebenden Bodenteile Zeit haben, bis zur Sohle der Becken hinabzusinken. Je kleiner die Wassergeschwindigkeit in den Ablagerungsbecken sein soll, desto größer wird ihr Querschnitt und desto höher werden daher auch die Kosten. Fehlt in der Nähe eines Wehres der Platz für die Anlage eines genügend großen Klärbeckens zur Ausscheidung auch der feineren Sinkstoffe, so können diese Becken auch an einer anderen geeigneten Stelle des Obergrabens angelegt werden, während die groben Geschiebe schon in der Nähe der Ableitungsstelle ausgeschieden werden sollten, damit nicht der Betrieb des Kanales durch Ablagerungen an schwer zu reinigenden Stellen erschwert wird.

Die Spülung der Ablagerungsbecken erfolgt durch verschließbare Kanäle, die zum Unterwasserbett des Flusses hin führen. Die Spülung wird namentlich zur Zeit hoher

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Wasserstände ausgeführt, bei denen die Geschiebebewegung am stärksten ist und reichlich Wasser für das Spülen zur Verfügung steht. Die Spülkaniile sind so anzuordnen, daß sich die Spülwirkung womöglich auf die Sohle des ganzen Ablagerungsbeckens erstreckt. Bei breitem Becken ist das nicht immer zu erreichen, so daß zuweilen bei der Reinigung durch Handarbeit nachgeholfen werden muß.

Die Anordnung eines Ablagerungsbeckens mit Spülkanal zeigt Abb. 121. Das Wasser tritt Uber eine Schwelle und durch einen Grobrechen zunächst in das Ablagerungsbecken ein, dessen Sohle tiefer als die anschließende Kanalsohle liegt. Aus diesem Becken gelangt das Wasser Uber die lotrecht angeordnete Schwelle in den mit Abschlußschutzen versehenen Teil des Einlaufbauwerkes und aus diesem in den im Querschnitt trapezförmigen Ableitungskanal.

¹

)    Handbuch für Eisenbeton. II. Aufl. 4. Bd. V. Kapitel.

²

)    P. Ziegler. Der Talsperrenbau. II. Aufl. Berlin. Wilhelm Ernst & Solin 1911. S. 205 ff.

³

   Engineering Record Bd. 58.    1908, II., S. 574.

⁴

²)    Schweizerische Wasserwirtschaft 1910, S. 230.

Ein weiterer SckUtzenverschluß trennt das Ablagerungsbecken vom Spülkanal, der zum Flußbett unterhalb des Wehres führt und dessen Sohle an die Sohle des Ablagerungsbeckens anschließt. Die Sohle des SpUlkanals kann zum Fluß hin fallend angeordnet werden, wodurch das Forfcspiilen der Ablagerungen erleichtert wird. Soll das Becken gespült werden, so werden die Schützen St ganz oder teilweise geschlossen, das Schütz S2 aber geöffnet. Infolge des zwischen! dem Ober- und Unterwasser vorhandenen Gefällunter-schiedes fließt dann ein starker Wasserstrom durch das Ablagerungsbecken, der in kurzer Zeit die abgelagerten Geschiebe fortreißt. Um dem Wasser eine gute Führung zu bieten, schließt die im Grundriß gekrümmte Abschlußschwelle des Ablagerungsbeckens unmittelbar an die äußere Wand des Spülkanales an. Auch bei den auf Taf. III dargestellten drei Wehranlagen sind spülbare Becken verschiedener Anordnung vorgesehen.

In einzelnen Fällen wurden an Stelle der spülbaren Ablagerungsbecken unter der Sohle des Ableitungskanales liegende Querkanäle angeordnet, die vorübergehend oder auch dauernd mit dem Unterwasser der Wehre in Verbindung stehen, so daß sie zeitweilig oder beständig von Wasser durchströmt werden. Die in diese, mit dem Namen »Kiesablässe« bezeichneten Kanäle hineinfallenden Geschiebe werden von dem sie durchströmenden Wasser zum Flußbett unterhalb der Wehre hin mitgerissen. Ein solcher Kiesablaß wurde z. B. bei dem Einlauf des Werkkanales des Wasserkraftwerkes bei Rheinfelden angeordnet, hat aber hier seinen Zweck nicht in der gewünschten Weise erfüllt. Auch beim Isarwehr bei Höllriegelsgereuth ist in den Kanaleinlauf ein solcher Kiesablaß eingebaut, der im Lageplan Abb. 79 S. 142 punktiert eingezeichnet ist. Diese Kiesablässe haben den Nachteil, daß sie den Ableitungskanälen nicht unbeträchtliche Wassermengen entziehen, und daß die Spülwirkung bei breiteren Ableitungskanälen nicht in der ganzen Kanalbreite genügend stark ist, um die Geschiebe fortzuspülen, so daß sich die vom Fluß abgelegeneren Teile leicht zusetzen. Die Kiesablässe können naturgemäß auch nur die groben, auf de» Kanalsohle wandernden Geschiebe abführen. Auch diese Kiesablässe werden zweckmäßig mit Abschlüssen versehen, um bei kleinen Wasserständen, bei denen keine gröberen Geschiebe wandern, das Spülwasser zu sparen.

Unter der Sohle der Kanaleinläufe liegende Spülrinnen fanden früher nicht selten unter dem Namen »Spiegelschleusen« bei festen Wehren Verwendung. Sie wurden zuweilen aus Holz hergestellt und erhielten als oberen Abschluß ein in der Höhe der Sohle liegendes hölzernes Gitter, den »Spiegel«, durch dessen Öffnungen Kies und Sand in die Spülkanäle gelangen.

Zur Abhaltung der Schwimmkörper von den Ableitungskanälen werden an den Kanaleinläufen Vorrichtungen angebracht, die entweder die schwimmenden Körper an

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Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

vorkommende Treibzeug, soweit es auf der Wasseroberfläche schwimmt, an den Kanaleinläufen sicher vorbeileiten. Bei breiten Einlauföffnungen ist eine Zwischenteiluug durch Pfeiler erforderlich, durch welche die freie Länge der einzelnen Schürzen verkürzt wird. Die Abb. 3 und 5 auf Taf. III zeigen einen Kanaleinlauf, der durch solche Schürzen geschützt ist. Da die Außenfläche der Schürzen keine Teile besitzt, an denen Schwimmkörper hängen bleiben können, ist eine Reinigung der Schürzen nicht erforderlich. Es kann daher von der Anbringung eines Bedienungssteges abgesehen werden. Der in Abb. 5 Taf. III angegebene Steg ist denn auch nicht zum Reinigen der Schürzen, sondern des außerdem noch im Kanaleinlauf angebrachten Grobrechens bestimmt, dem die Aufgabe zufällt, etwaige unter der Wasseroberfläche treibende und in die Einlaufsöffnungen hineingerissene größere Hölzer aufzufangen. Ähnlich wie die Schürzen wirken Mauern, welche die Einlaufbau-werke vom Fluß trennen, und nur in ihrem unteren, unter der Wehrkronenhöhe liegenden Teil Öffnungen zum Durchlässen des Wassers enthalten, wobei der über den Öffnungen liegende geschlossene Teil der Mauer das Vorbeileiten der Schwimmkörper bewirkt.

den Einlauföffnungen vorbeiführen, oder sie dort festhalten, bis sie mit Hand oder auch maschinell beseitigt werden.

Vorrichtungen zum Vorbeifuhren schwimmender Körper an den Kanaleinläufen können nur dann in Wirksamkeit treten, wenn ein Teil des vom Fluß zugeführten Wassers im Flußlaut verbleibt, sodaß diesem über die Wehre abfließenden Teil des Wassers die Schwimmkörper zugewiesen werden können. Die diesem Zweck dienenden Vorrichtungen stehen in der vorderen Fläche des Einlaufbauwerkes hart am Fluß. Sie werden entweder fest, als von oben her in das Wasser hineinreichende Wände, sogenannte »Schürzen« oder beweglich als »Schwimmbalken« ausgeführt. An ihre Stelle können für die Ablenkung größerer Eisschollen auch Grobrechen treten.

Die Schürzen werden aus Bohl- oder Eisenbetonwänden hergestellt, die bis über den Hochwasserspiegel emporreichen, und deren Unterkante zweckmäßig etwas unter der Höhe der Wehrkrone liegt. Sobald die Wehrkrone überflutet wird, treten diese Schürzen in Tätigkeit, indem sie die auf dem Wasser treibenden Körper am Eintritt in die Ableitungskanäle hindern und dieselben den Wehren zuführen, über welche dieselben mit dem überfließenden Wasser hinübergerissen werden. Da die Schürzen den Eintritt von Wasser in die Ableitungskanäle bei kleinen Wasserständen nicht oder doch jedenfalls nicht nennenswert erschweren, während sie bei hohen Wasserständen den Wassereinlauf einschränken, ist ihre Anbringung sehr zu empfehlen. Sie sind namentlich bei hohen Wasserständen wirksam, bei denen sie das dann besonders zahlreich

Da die Schürzen hauptsächlich mit ihren dicht unter dem Wasserspiegel liegenden Teilen wirken, können sie durch Schwimmbalken ersetzt werden, die 25 bis 50 cm tief in das Wasser eintauchen und so befestigt sind, daß sie der Bewegung des Wasserspiegels zu folgen vermögen. Solche Schwimmbalken sind z. B. beim Einlauf des Werkkanales des Isarwehres bei Höllriegelsgereuth (Abb. 79 S. 142 und Abb. 87 auf Einlage III bei S. 144) vorhanden, wo sie von Pfählen geführt werden, die in die Flußsohle eingerammt sind. An Stelle der am Einlaufbauwerk angebrachten Schürzen können auch selbständige Bauwerke treten, die lediglich dazu erbaut werden, das Eis und andere Schwimmkörper vom Einlauf fern zu halten, wie dies bei der Wehranlage oberhalb der Chaudiere-Fälle geschehen ist, wo ein aus Steinkisten hergestelltes Abweisbauwerk Eis und Holz einer besonderen Spül- bezw. Eisschleuse zuführt. (Abb. 51 S. 116.)

Auch Grobrechen, die in der Richtung der Einlauföffnung eines Ableitungskanales lotrecht oder doch steil aufgestellt sind, können größere Schwimmkörper, namentlich

Eisschollen an den Einläufen vorbeiführen, während kleinere Schwimmkörper durch die Öffnungen zwischen den Rechenstäben hindurchgehen. Treibendes Holz wird je nach seiner Beschaffenheit und der Art des Antreibens an den Rechen vorbeigleiten, durch sie hindurchgehen oder an den Rechenstäben hängen bleiben, indem einzelne Aste oder auch ganze Stämme sich in den Zwischenräumen zwischen den Stäben festklemmen. Die Beseitigung des festgesetzten Strauchwerkes muß mit Hand erfolgen und bereitet bei hohen Rechenanlagen bei Hochwasser oft erhebliche Schwierigkeit.

Die unmittelbar am Fluß stehenden und daher dem Stoß des Eises und treibender Baumstämme ausgesetzten Grobrechen werden aus starken Profileisen — meistens I-Eisen oder Eisenbahnschienen — hergestellt und bei größerer Höhe außer an ihrem oberen Ende durch den Bedienungssteg noch durch wagerechte Zwischenträger gestützt. An ihrem unteren Ende ruhen sie auf dem Boden des Kanaleinlaufes oder auf Einlaufschwellen.

Die Stabentfernung der Grobrechen wird zweckmäßig nicht zu klein gewählt — 25 bis 50 cm — um den Einlauf des gewöhnlich schräg zu der Rechenfläche zufließenden Wassers nicht zu sehr zu erschweren und den zahlreichen feineren Schwimmkörpern, deren Beseitigung von dem über dem Hochwasserspiegel liegenden Bedienungssteg aus viel Arbeit verursachen würde, den Durchtritt zu gewähren.

Die feineren Schwimmkörper, namentlich das zu bestimmten Zeiten in großen Mengen auftretende Grundeis, sowie das Laub werden dann an besonderen Rechenanlagen, den Feinrechen, beseitigt, die eine für die Reinigung bequemere Lage erhalten können.

Die Feinrechen sollten, wenn irgend möglich, an einer Stelle aufgestellt werden, an welcher der etwa in den Kanaleinlauf eintretende Kies dem Wasser bereits entzogen ist, da der sich zwischen die Rechenstäbe einklemmende Kies die Reinigung der Rechen erheblich erschwert. Die Feinrechen werden daher zweckmäßig erst hinter den Ablagerungsbecken oder Kiesablässen angebracht.

Die Feinrechen bestehen aus hochkantig gestellten Flacheisen, die zum besseren Durchlässen des Wassers an der Oberwasserseite abgerundet oder zugeschärft werden können. Die Zwischenräume zwischen den Stäben sind 1,5 bis 4 cm breit zu wählen. Die

Flacheisenstäbe werden durch Ringe, die zwischen die einzelnen Stäbe eingelegt werden, und durch diese hindurchgreifende Rundstangen im richtigen Abstand gehalten. Die Feinrechen werden nicht lotrecht, sondern geneigt, und zwar stromabwärts ansteigend, aufgestellt, wobei der Winkel gegen die Wagerechte 30 bis 60° betragen kann¹). Bei dieser Stellung können die vom Rechen aufgefangenen Schwimmkörper leicht beseitigt werden. Auch wird die Rechenoberfläche vergrößert und dadurch die Stauwirkung

verringert.

Die Feinrechen sollten, wenn irgend möglich, so zur Richtung des zufließenden Wassers gestellt werden, daß das Wasser ohne Änderung seiner Richtung durch die Spalten zwischen den Rechenstäben abfließen kann. Trifft das Wasser schräg auf die Rechenstäbe auf, so entstehen in den Rechen beträchtliche Gefällsverluste. Zur bequemen Reinigung des Rechens von den angeschwemmten Schwimmkörpern ist der Reinigungssteg möglichst dicht über dem höchsten vorkommenden Wasserspiegel anzulegen. Dabei erhalten die zum Reinigen benutzten Harken keine unnötige Länge. Für die Möglichkeit einer leichten Fortschaffung der oft in bedeutenden Mengen von den Rechen beseitigten Schwimmkörper ist Sorge zu tragen. Zuweilen werden die Rechen zum Aufziehen oder Auf klappen über den Wasserspiegel eingerichtet, damit sie in gründlicher

l) Th. Koehn hat für gewisse Fälle auch die Verwendung wagerechter Rechen vorgeschlagen. Vergl. Handh. d. Ing.-Wissenschaften. Wasserbau. Band XIII. S. 840.

Weise gereinigt werden können. Aucli sind verschiedentlich Versuche mit maschinell betriebenen Reinigungsgeräten gemacht worden, lim die kostspielige Handarbeit zu ersparen.

Die dauernde Reinhaltung der Feinrechenanlagen bereitet zu bestimmten Zeiten des Jahres bei manchen Flüssen einen beträchtlichen Arbeitsaufwand, namentlich hei Hochwasser, zur Zeit des Laubfalles und beim Auftreten von Gfrundeis. Die Rechenfläche und der Bedienungssteg sollten daher breit genug sein, um die zur Beseitigung aller aufgefangenen Schwimmkörper erforderliche Anzahl von Arbeitern bequem aufnehmen zu können und Platz für die vorübergehende Ablagerung der Schwimmkörper zu bieten.

In vielen Fällen werden die Feinrechen nicht am Einlauf der Ableitungskanäle angebracht, sondern erst am Ende dieser Kanäle, wie dies bei Wasserkraftwerken gebräuchlich ist, bei denen die Feinreehen gewöhnlich beim Einlauf der Turbinenschächte oder Druckrohre angeordnet werden. Von der zweckmäßigen Ausbildung und Aufstellung der Rechenanlagen hängt vielfach die Sicherheit des Betriebes eines Kraftwerkes wesentlich ab. Es ist daher diesen Anlagen eine besondere Beachtung zu schenken.

Die Ausbildung der Einlaufbauwerke und die Anbringung der besprochenen Vorrichtungen zum Regeln des Wassereinlaufs in die Ableitungskanäle und zur Beseitigung der Verunreinigungen aus dem Wasser stößt vielfach auf Schwierigkeiten. Die Anlagen werden dabei durch den Charakter der Wasserläufe und durch die Beschaffenheit der Ufer, sowie durch mancherlei andere Umstände in ihrer Ausbildung beeinflußt, sodaß sie eine sehr mannigfaltige Gestalt besitzen können. Dies zeigen schon die 3 auf Taf. III dargestellten Einlaufbauwerke, von denen das in den Abb. 6 bis 9 wiedergegebene die Wasserableitung für das Elektrizitätswerk Andelbuch aus der Bregenzer Ach veranschaulicht, während die Abb. 1 bis 5 und 10 bis 13 zwei Wehranlagen mit den Einlaufbauten der Ableitungskanäle darstellen, die zu einem Entwurf des Verfassers für die Nutzbarmachung der Wasserkräfte des Murggebietes in Baden gehören.

Der Entwurf für die Wehranlage in der Bregenzer Ach rührt von Ingenieur Kürsteiner in St. Gallen her. Die Wasserableitung war hier durch das unter 45° sehr steil ansteigende Ufer erschwert, das wenig Raum für die Anlage des Einlauf bau Werkes bot. Trotzdem eine bis zu 14 m hohe Aussprengung der Uferhänge vorgenommen wurde, konnte für die Anlage des Einlaufbaues nur ein 13,75 m breiter Geländestreifen verfügbar gemacht werden, von dem noch 2,55 m von der Futtermauer beansprucht wurden, sodaß nur 11,20 m für den Kanaleinlauf verblieben. Auf diesem beschränkten Raum wurde das Einlaufbauwerk in der in den Abb. 6 bis 9 Taf. III angegebenen Weise geschickt untergebracht. Das Wasser fließt durch 3 in einer 2 m breiten Ufermauer ausgesparte, 6 m breite Öffnungen hindurch in ein spülbares Ablagerungsbecken. An der Außenseite dieser Eintrittsöffnungen sind 2-teilige Schützenverschlüsse und aufzielibare Grobrechen angebracht. Das von dem Wasser durchquerte 4 m breite Ablagerungsbecken hat eine vertiefte, zur Spülöffnung hin mit 1,5^ fallende Sohle. Der gleichfalls 4 m breite SpUlkanal liegt in der Richtung dieses Beckens und kann mit ihm durch Offnen zweier nebeneinander liegender Schützen in Verbindung gesetzt werden. Aus dem Ablagerungsbecken gelangt das Wasser Uber eine Schwelle in ein weiteres ebenfalls gleichlaufend zum Fluß angelegtes Becken, an dessen unterer Schmalseite der das Wasser zum Kraftwerk fortleitende Stollen unmittelbar anschließt. Zwischen den beiden nebeneinander liegenden Becken ist ein Schützenverschluß und ein Feinrechen vorhanden, die sich beide auf die Schwelle, welche die beiden Becken trennt, stützen. Der Feinrechen ist unter einem Winkel von rund 50° gegen die Wagerechte geneigt aufgestellt und von einem bequem zugänglichen Steg aus bedienbar.

Bei der Wehranlage in der Murg unterhalb Schönmünzach, die in den Abb. 1 bis 5 auf Taf. III dargestellt ist, war die Ausbildung des Einlaufbauwerkes gleichfalls durch den beschränkten Raum erschwert. Es mußte außerdem bei dem Entwurf des Einlaufbauwerkes auf ein Kraftwerk Rücksicht genommen werden, das neben der Wehranlage gelegen, das Wasser der etwa 1 km oberhalb ihrer Einmündung in die Murg durch eine Talsperre aufgestauten Schönmünzach bis zur Höhe des Murgspiegels ausnutzen soll. Das Unterwasser dieses Kraftwerkes mußte mit dem abgeleiteten Wasser der Murg zur gemeinschaftlichen Fortleitung nach Forbach vereinigt werden. Ferner war bei dieser Anlage Rücksicht auf die dicht am Murgufer entlang führende Landstraße von Forbach nach Schönmünzach zu nehmen. Um von einer Verlegung der Landstraße absehen und den Verkehr auf ihr auch während des Baues aufrecht erhalten zu können, wurde das Einlaufbauwerk in zwei Teile zerlegt. Der zwischen der Landstraße und dem Fluß liegende Teil enthält den für die Einleitung von 12 cbm Wasser in der Sekunde angelegten Einlauf mit Schürzen, Grobrechen und Abschlußschützen, sowie das Ablagerungsbecken, den Überlauf, den zugleich als Leerlauf dienenden Spülkanal und einen Fischweg, während an der anderen Seite der Landstraße in einem hier vorhandenen alten Granit-Steinbruch die Feinrechenanlage und das Sammelbecken angelegt wurden, in welchem letzteren sich das aus dem Kraftwerk abfließende Wasser der Schönmünzach mit dem Wasser der Murg vereinigen soll.

Die beiden durch die Landstraße getrennten Teile des Einlaufbauwerkes stehen durch 2 unter der Straße hindurchgehende Kanäle, die an der dem Fluß zugekehrten Seite einen Schützenabschluß besitzen, mit einander in Verbindung. Der beim Sammelbecken aufgestellte Rechen soll eine Spaltweite von etwa 50 mm erhalten, um das feinere Grundeis, dessen Schmelzen in den anschließenden Stollen erwartet werden kann, durchzulassen. Für die Beseitigung der feineren Schwimmkörper, namentlich des Laubes, ist vor dem Einlauf der Druckrohre im Wasserschloß noch ein engerer Feinrechen vorgesehen. Der Rechen besitzt eine Oberfläche von 26 qm, sodaß auf 1 cbm sekundlichen Durchflusses ungefähr 2,2 qm Fläche entfallen. Dies ist bei der angenommenen Spaltweite von 50 mm ausreichend, während für engere Rechen etwa 3 bis 4 qm auf 1 cbm Wasser in der Sekunde gerechnet werden sollten. Der Bedienungssteg konnte bis auf 0,7 m über den normalen Wasserspiegel gesenkt werden, da ein höheres Ansteigen des Wasserspiegels durch den Überlauf am Einlaufbecken und durch den doppelten Schützenverschluß mit Sicherheit verhütet werden kann. Es sei noch bemerkt, daß das auf Abb. 2 im Querschnitt dargestellte feste Wehr, später in dem Entwurf¹) durch ein bewegliches Wehr mit 2 durch Walzen verschließbare Öffnungen von je 18,4 m Breite ersetzt wurde, um eine Auflandung des Murgbettes vor dem dicht oberhalb liegenden Kurort Schönmünzach durch Öffnen des Wehres bei Hochwasser mit Sicherheit verhindern zu können.

Auch bei der in den Abb. 10 bis 13 auf Taf. III dargestellten Wehranlage in der Raumünzach lagen besondere Verhältnisse vor, insofern bei dieser Wehranlage die Überführung derjenigen Wassermengen Uber die Raumünzach beabsichtigt war, die einerseits von der Murg und der Schönmünzach aus den oben beschriebenen Anlagen zugeführt werden, anderseits aber aus einem neben dem Raumünzachwehr stehenden Kraftwerk stammen, welches das reichlich 200 m höher in einem Staubecken aufgefangene Wasser der oberen Raumünzach verarbeiten soll.

0 Th. Ilehbock, Entwurf eines Wasserkraftwerkes ira Gebiet der Murg oberhalb Forbach. 2. Auflage. Leipzig 1910. Taf. VII u. VIII.

Zur Vereinigung des vom Murgwehr zugeführten Wassers mit dem Abfluß des Kraftwerkes im Rauiniinzachtal wurde zunächst ein Sammelbecken auf dem rechten Ufer der Raumünzach vorgesehen, in das sich das Wasser der Murg und der Schön-münzach nach dem Austritt aus dem 3070 m langen Stollenzug durch einen 230 m langen offenen Kanal ergießt, und in das auch das vom Kraftwerk kommende Wasser der oberen Kaumünzach einfließt. Dieses Sammelbecken ist zum Spülen eingerichtet und mit einem Überlauf und einem Leerlauf versehen. Aus dem Sammelbecken fließt das vereinigte Wasser durch den hohlen Innenraum des Wehres (Abb. 12 Taf. III und Abb. 93 S. 149) über das Raumünzachbett hinüber und durch den am linken Raumün-zachufer angelegten Spülkanal hindurch in den in der Wehrachse liegenden Stollen ein, der zum Wasserschloß im Forbacher Talkessel führt. Das gestaute Wasser der Rau-münzach kann entweder durch den Spülkanal am linken Murgufer unmittelbar, oder aber bei Ableitung auf dem rechten Ufer mit dem Umweg über das Sammelbecken und durch das Hohlwehr hindurch dem Stollen nach Forbach zugeleitet werden. Auf beiden Wegen durchfließt das Wasser zunächst einen hart am Fluß angebrachten Grobrechen und sodann einen geneigt aufgestellten und von einem Steg aus zu reinigenden Feinrechen. Die beiden seitlichen Umleitungskanäle des Hohlwehres gestatten eine Trockenlegung des Innenraumes des Wehres zu Reinigungs- oder Ausbesserungsarbeiten ohne Unterbrechung des Betriebes des Werkes. Dazu ist es nur erforderlich, nach Abschluß der beiderseitig am Hohlwehr angebrachten Schützen das von der Murg zufließende Wasser aus dem Sammelbecken durch den Stauteich des Wehres hindurch dem Spülkanal am linken Ufer und durch diesen dem Stollen zuzuführen, und sodann den Innenraum des Wehres durch die Rohrleitung am linken Widerlager zu entleeren. Das Innere des Wehres ist dann durch den Einsteigeschacht am rechten Widerlager zugänglich. Der für das Wandern der Forellen erforderliche Fischweg wurde in der Höhe des Oberwasserspiegels in einer eisernen Rinne durch das aus dem Hohlwehr ausfließende Wasser hindurchgeführt, und dann in einem mit Natursteinen ausgelegten Wildgerinne zum Unterwasser des Wehres hinabgeleitet. Auch die Ausbildung dieser Wehranlage wurde durch die Steilheit der aus Granitfels bestehenden Hänge erschwert.

Ein weiteres mit einem festen Wehr verbundenes Einlauf bauwerk zeigt die photographische Aufnahme Abb. 107 (Einlage IV bei S. 160). Das Wehr befindet sich in der Iller innerhalb der Stadt Kempten und dient zur Ableitung zweier Wehrkanäle, von denen der am rechten Ufer abzweigende eine Fabrikanlage mit Triebwasser versieht, während der größere Kanal im Vordergrund des Bildes am linken Ufer abzweigt und zur Speisung des städtischen Elektrizitätswerkes dient. Das Bild läßt sowohl die Abschlußschutzen dieses Kanales, als auch diejenigen des Grundablasses mit den Aufzugsvorrichtungen erkennen.

Wegen der Ausbildung der Werkkanäle, die an die Einlaufbauwerke anschließen, sei auf die Ausführungen Th. Koehn’s in § 2 des III. Kapitels des XIII. Bandes des Wasserbaues dieses Werkes verwiesen, in dem sich auch ausführliche Angaben über Einlaufbauwerke finden.

Auch auf die mit den Wehranlagen vielfach vereinigten Fischwege, Floßdurchlässe und Schiffahrtsschleusen kann an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden. Ausführliche Besprechungen dieser Anlagen finden sich an anderen Stellen dieses Werkes, und zwar der Fischwege im IV. Kapitel dieses Bandes, der Floßdurchlässe und der Schiffahrtschleusen im V. und VII. Band des Wasserbaues.

III. Kapitel.

Die beweglichen Wehre.

Unter Benutzung des vom + Prof. J. Schlichting verfaßten 2. Abschnittes in der 3. Auflage vom Jahre 1892 dieses Handbuches neu bearbeitet von

a. Prof. K. E. Hilgard, M. Am. Soc. C. E. in Zürich.

Hierzu die Tafeln IV-XIV.

§ 15. Einleitung. Entwicklung und Arten der beweglichen Welire. Inden »Allgemeinen Betrachtungen« des I. Kapitels § 1—7 sind Zweck und Wirkung der Wehre überhaupt, sowie deren Einteilung in feste und bewegliche Wehre, in § 8 des

II.    Kapitels sodann deren beider Anwendungsbereich und in den übrigen Paragraphen jenes Kapitels die bauliche Herstellung der festen Wehre erörtert und beschrieben worden. In diesem III. Kapitel handelt es sich um die Beschreibung der baulichen Anordnung, Ausführung und Handhabung der beweglichen Wehre, d. h. solcher Wehre, die sich durch teilweise oder gänzliche Beseitigung der stauerzeugenden Wehrteile nach Erfordernis jederzeit außer Wirksamkeit setzen lassen. Im Anschluß daran sollen auch einige zum Zweck der Regelung des Abflusses bzw. der Erhaltung eines bestimmten Oberwasserspiegels, oder aber einer bestimmten Abflußmenge, in Verbindung mit festen oder beweglichen Wehren zur Verwendung gelangende Vorrichtungen, wie selbsttätige Regulierklappen, Syphons usw. noch kurz besprochen werden.

Zu den beweglichen Wehren gehören im weiteren Sinne sämtliche den Zwecken zeitweiliger Erzeugung eines Staues in Wasserläufen dienende bewegliche Stauwerke. Von diesen werden die ausschließlich zur Be- und Entwässerung der Ländereien gehörigen im Kapitel »Deichschleusen« (VIL Bd. III. Kap. 4. Auf!.), die ausschließlich der Schiffahrt dienenden aber mehr allgemein unter: »Kanalisierung der Flüsse« V. Bd.

III.    Kap. 4. Aufl.) erläutert, so daß hier noch die beweglichen Wehre zu erörtern bleiben, insoweit sie den zeitweiligen Abschluß von Wehröffnungen in Wasserläufen bezwecken, bei deren Aufstauung es sich entweder in erster Linie um Gewinnung von Wasserkräften für gewerbliche Anlagen, oder zur Erzeugung elektrischen Stromes handelt, und im Einzelnen soweit sie außerdem zur Vermehrung der Schiffbarkeit dienen.

Eine genaue Trennung der Wehre in solche, die für die erstgenannten und solche, die für die im Folgenden besonders ins Auge gefaßten Zwecke anwendbar sind, ist nicht möglich, da die verschiedenen beweglichen Wehrarten sowohl den einen wie den anderen oder auch mehreren Zwecken gleichzeitig dienen können.

Sonderzweck der beweglichen Wehre ist die Verminderung der Nachteile fester Wehre. Solche Nachteile sind die durch eine dauernde Beschränkung des Durchflußquerschnittes und die Behinderung des Wasserabflusses verursachte Hebung des Wasserspiegels bei allen Wasserständen, die stetige Erhöhung des Flußbettes, sowie auch eine Erschwerung des Eisganges in Wasserläufen, welche dem Frost unterliegen. Diese Nachteile machen sich in den durch bewegliche Staukörper verschließbaren Öffnungen, selbst in geschieheflihrenden Wasserläufen während der Zeit des Abschlusses, der in der Regel nur bei niedrigen AVasserständen erfolgt, nur in geringem Maße geltend, während diese Wasserläufe nach Beseitigung der stauerzeugenden Verschlüsse, soweit nicht unvermeidliche feste Bestandteile der Stauanlage Behinderung veranlassen, wieder die Eigenschaften des freien ungestauten Laufes annehmen. In der Beseitigung bzw. Verminderung der Nachteile der festen Wehre liegt die volkswirtschaftliche Bedeutung der beweglichen Wehre, besonders derjenigen, bei denen Verschlüsse zur Anwendung gelangen, welche die Freigabe der Durchflußöffnung fast in der vollen Breite und Tiefe des Wasserlaufes ermöglichen.

Infolge der Möglichkeit der selbst noch auf große Entfernungen hin wirtschaftlichen elektrischen Kraftübertragung, wurde die Verwendbarkeit auch entlegener Wasserkräfte sehr gesteigert. Damit sind aber die Ansprüche an die Vollkommenheit der zur Ausnützung der Gewässer mit stark schwankenden Abflußverhältnissen dienenden Wehre, namentlich wenn dieselben in zeitweilig starker Geschiebe- sowie Schwemselführung, schweren Eisgängen wie auch Schneewehen und strenger Kälte ausgesetzten Flüssen liegen, erheblich gewachsen. Aber nicht allein im Interesse der Kraftausnützung, sondern auch zur Verwendung bei der Schiffbarmachung von Flüssen, zur Abflußregulierung natürlicher Seen oder künstlich angelegter Staubecken, wie auch zu Zwecken der Bewässerung von Ländereien sind im Lauf der Zeit eine große Zahl verschiedener Arten beweglicher AVekre zur Anwendung gelangt. Eine wohl noch viel größere Anzahl sinnreicher Vorschläge für neue Arten beweglicher Wehre, sowie von Abarten der gebräuchlichen, hat noch keine praktische Verwertung gefunden.

Die am häufigsten zur Anwendung gelangenden beweglichen Wehre lassen sich etwa in der folgenden, der weiteren Besprechung zugrunde gelegten Weise einteilen:

§ 16.

1.    Dammbalkenwehre...................

17.

Z/JÏ C4A> OGO

2.    Nadelwehre......................

18.

3.    Jalousie- oder Rolladenwehre..............

4.    Schützenwehre.....................

Gemäß deren Unterscheidung wurden behandelt unter:

a)    Allgemeines, Gleitscktitzenwehre, Aufzugsvorrichtungen.

b)    Schützenwehre mit beweglichen Zwischenstützen.

c)    Rollschützenwehre.

o. »Taintor«- oder Segmentschützenwehre (Zylindersckützen- oder Warmen wehre).....................

6.    Klappen wehre . . . ..................

unterschieden in :

a)    gewöhnliche, sowie durch Wasserdruck niederlegbare und Schwimm-Klappenwehre.

b)    durch Wasserdruck sowohl niederlegbare als auch auf-richtbare, sogenannte »Beartrap«- oder »selbsttätige«

(Doppel)-Klappen wehre.

7.    Trommel-, Winkelschütz- und Sektorwehre........

8.    Walzen wehre.....................

Als weitere besondere Hilfsmittel zur Erleichterung der Handhabung beweglicher

Wehre und zur Erhöhung der Wirksamkeit von festen oder beweglichen Wehren, sowie für die Wahl der Wehrart kommen ferner in Betracht und sind noch behandelt worden:

9.    Besondere, meist selbsttätige Vorrichtungen und zwar sowohl zur Begrenzung oder genauen Innehaltung eines bestimmten

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ZTfj C/X>

CO CO

22.

23.

Stauwasserspiegels, als auch zur Sicherung einer gewünschten

§24.

Ahflußmenge hei Wehren oder Überfällen.........

10. Zweckmäßigkeit der verschiedenen Arten und die bauliche

§25.

Ausführung beweglicher Wehre.............

Die obige Einteilung entspricht zum Teil der zeitlichen und baulichen Entwicklung der beweglichen Wehre, obwohl eine genaue diesbezügliche Reihenfolge weder beabsichtigt war, noch streng hätte eingehalten werden können.

Als bewegliche Wehre waren vormals nur Schützen- und Dammbalkenwehre bekannt, deren bewegliche Teile lediglich zum Abschluß einzelner WehröfFnungen in festen, zur Gewinnung von Wasserkräften angeordneten Wehren dienten. Die Freilegung der Wehröffnungen erfolgte hierbei in den nicht schiffbaren Flüssen nur zur Zeit höherer Wasserstände, teils um das zum Betrieb der Mühlen nicht erforderliche Wasser abzuführen, teils um beim Abschluß der nach den Wasserrädern führenden Gerinne einen Ersatz für den verminderten Abflußquerschnitt durch Freigerinne (Freiarchen) zu schaffen. Zum Abschluß verwendete mau Bretter oder sogenannte Setzbohlen oder Holztafeln — Schutzen, Fallen —, welche sich an die festen Seitenwände der Wehröffnung und an zwischenliegende feste oder beweglich hergestellte Zwischenwände — Joche oder Böcke, Pfeiler, Grieswände, Säulen oder Setzpfosten — anlehnten. Größere Öffnungen schloß man durch Balken, sogenannte Dammbalken, welche übereinander-gelegt eine Wand bildeten, die sich ebenfalls an die festen Wehrwände anschloß, und nach Vervollkommnung ihrer Ausbildung auch eine plötzliche Beseitigung gestatteten. Statt der Dammbalken verwendete man auch lotrecht stehende, nebeneinander gestellte Holzstiele — Nadeln —, welche sich mit dem Fußende gegen eine feste Sohlschwelle -— Fachbaum, Drempel — und mit dem Kopfende gegen einen, die Wehröffnung überbrückenden Querbalken — Griesholm, Nadellehne — stützten. Diese Anlagen sind in vielfacher Weise ausgebildet worden und noch jetzt namentlich in kleineren Wasserläufen bei Mühlenwehren gebräuchlich. Einige Verbesserungen, hauptsächlich bezüglich der Hebevorrichtungen für die Schützen, scheint die in früheren Jahrhunderten sehr beliebte Verwendung der Stauwerke für Zwecke der Landesverteidigung im Gefolge gehabt zu haben.

Ganz bedeutende Neuerungen und Verbesserungen an Schützenwehren wurden zunächst durch die Bedürfnisse der großartigen neuzeitlichen Bewässerungsanlagen, ganz besonders aber der Anlagen zur Ausnützung bedeutender Gefälle in Gebirgsflüssen und Flüssen des Mittellandes mit stark schwankender Wasserführung zum Zweck der Wasserkraftverwertung hervorgerufen. Mit Vorteil erweiterte sich die Anwendung von großen Schützen auch für Zwecke des Wasserhaushaltes, bei Schiffahrtsanlagen oder Seeabflußregelungen, wo bedeutende Abflußmengen in Frage kamen.

Die Möglichkeit der Verwendung von Dammbalken und — dank der Stoney’schen Anordnung loser Rollenzüge und der seitlichen Dichtung — auch von einzelnen Schützen in Öffnungen sehr großer Lichtweite und unter bedeutendem Wasserdruck, die namhaften Verbesserungen an Nadel- und Klappenwehren, sowie die Entwicklung ganz neuer Wehrarten sind aber in erster Linie dem fast vollständigen Ersatz des Holzes als Baustoff durch Eisen zu verdanken. Anfänglich kam geschmiedetes, dann fast ausschließlich genietetes Walzeisen, neuerdings auch Nickelstahl für die beweglichen, und Gußstahl für die festen Teile der beweglichen Wehre zur Anwendung. Damit Hand in Hand gehend haben bessere mechanische Bearbeitung und sinnreiche Vorrichtungen zur Erleichterung der Bewegung und Abdichtung der Verschlußkörper zur Verwendung von Schützen bis zu beinahe 30 m Breite oder bei geringeren Breiten bis zu 16 m Höhe geführt. Bei kleineren Abmessungen war es sogar möglich, die Druckbelastung der Schlitzen noch weit höher zu steigern, wie es namentlich bei den Verschlüssen der Druckstollen und bei Talsperren nötig wurde. Durch die Vervollkommnung anderer Wehrsysteme, sowie durch die Verwendung neuer Formen und Bewegungsarten für die Staukörper und motorischer bzw. elektrischer Energie oder des natürlich vorhandenen oder künstlich erzeugten Gefälles zu deren Bewegung, ist der Abschluß von Wehröffnungen von bis Uber 50 m Lichtweite mit einem einzigen Staukörper, bei äußerst bequemer Handhabung, möglich geworden. Die Bewältigung noch größerer Lichtweiten durch einzelne Staukörper in der nahen Zukunft scheint keineswegs ausgeschlossen zu sein.

In schiffbaren Wasserläufen richtete man Wehröffnungen auch zum Durchgang der Flöße und Schiffe ein, und benutzte in letzterem Fall zum Abschluß der entsprechend vergrößerten Wehröffnung eine große Zahl von neben- und übereinanderstehenden Schützen und zu deren Führung Setzpfosten. Die letzteren lehnte man nicht selten an einen Drehbaum an. Floßdurchlässe (Floßgassen) dürften bereits in den ersten Jahrhunderten der christlichen Zeitrechnung erbaut worden sein, während Schiffsdurchlässe, auch Stauschleusen genannt, schon im 13. Jahrhundert verwendet wurden, u. a. in Frankreich im Lot, welcher als der erste Fluß gilt, in dem Schiffsdurchlässe neben festen Wehren verwendet wurden. Auch in der Saale sollen schon 1366, und beim Bau des die Elbe mit der Trave verbindenden Stecknitz-Kanales 1391—1398 ^ Schiffsdurchlässe zur Erzeugung von Schwellungen und damit zum Hervorrufen einer vorübergehend (genügenden Fahrtiefe erbaut worden sein. Diese Anlagen genügten zwar für die Talfahrt, bildeten aber für die zu Berg fahrenden Schiffe erhebliche Hindernisse, weil die Durchfahrt die Anwendung erheblicher Zugkräfte bedingte. Die Schiffahrt konnte daher erst seit Einführung der Kammerschleuse, welche bezüglich ihrer Konstruktion schon im Jahre 1452 durch den Italiener Alberti eingehend beschrieben, aber erst später ausgeführt wurde, größere Bedeutung im Verkehrswesen erlangen. Die erste Kammerschleuse soll in der Nähe von Mailand zum Transport des Marmors für den Dombau angelegt worden sein. Wenngleich diese Schleusen die durch feste Wehre geschaffenen Schiffahrtshindernisse beseitigten und ein Mittel boten, die Schiffe mit der Wasserfüllung der Kammer vom Unter- in das Oberwasser zu heben und durch Entleerung der Kammer vom Ober- in das Unterwasser zu senken, so beseitigten sie doch nicht die übrigen Nachteile der festen Wehre. Dies gelang erst im Jahre 1834 dem französischen Ingenieur Poirée durch Erfindung des beweglichen Nadelwehres (vgl. Abb. 146, S. 205), das die Freilegung des Flusses fast in seiner vollen Breite gestattete. Als Staumittel diente hierbei die aus nebeneinander gestellten hölzernen Nadeln von quadratischem Querschnitt bestehende, schon früher zum Abschluß von Wehr- und Brückenöffnungen verwendete Holzwand. Das Neue der Poirée’schen Lösung war eine bewegliche eiserne Laufbrücke zur Anlehnung der Stauwand. Die Laufbrücke bestand bei der ersten Ausführung eines derartigen Nadelwehres im Jahre 1834 in der oberen Yonne bei Basseville aus einer großen Zahl im Abstand von nur 1 m angeordneter, als schmiedeeiserne Rahmen hergestellter Joche, deren jedes durch eine in der festen Wehrsohle gelagerte, wagerechte Welle in eine Rinne des Wehrbodens umgelegt und in aufgerichtetem Zustande durch leichte eiserne Brückenbalken und Belagsbohlen mit den benachbarten Jochen verbunden wurde. Von dieser Laufbrücke aus erfolgte das Einsetzen und Ausheben der Nadeln, und die Beseitigung der Laufbrücke von Joch zu Joch fortschreitend. Diese Anordnung

ü Der Bau des Elbe-Trave-Kanales und seine Vorgeschichte. Festschrift zu seiner Eröffnung.

Lübeck 1900.

bewährte sich und wurde daher zur Schiffbarmachung vieler Flüsse verwendet, in denen vorher feste Wehre erbaut worden waren. Durch zahlreiche Verbesserungen, welche hauptsächlich eine Erleichterung des Öffnens und Schließens der Wehröffnnngen und eine Vermehrung der Stauhöhe bezwecken, haben die Nadelwehre einen so hohen Grad der Vervollkommnung erlangt, daß sie bei Wehranlagen in schiffbaren Flüssen bis in die neueste Zeit noch die erste Stelle behaupten. Fast gleichzeitig mit der Poiré eschen Erfindung begann man aber auch die Verbesserung der Klappen wehre, welche schon im 17. Jahrhundert imOrbe-Fluß an der Kreuzung mit dem Languedoc-Kanal angewendet worden waren.

Die Verbesserung der Nadelwehre erstreckte sich zunächst auf die Verwendung von T- und U-Eisen zur Herstellung der Wehrjoche oder Poireeböcke, sodann auf die Auslösung des Laufbrückenbalkens, an den sich die Nadeln oben anlehnen, um bei schnell steigenden Wasserständen die plötzliche Beseitigung sämtlicher Nadeln einer Wehröfifnung zn ermöglichen, demnächst auf den Ersatz der Brückenbohlen durch je eine eiserne, in Gelenken am Wehrjoch befestigte Brückenplatte. Am wesentlichsten waren zunächst die Verbesserungen, welche die Vermehrung der Stauhöhe bezweckten. Die ersten Nadelwehre, so das bei Epineau in der Yonne, erzeugten nur etwa 2 m Wassertiefe von der Wehrsohle bis zum Oberwasserspiegel gemessen. Bis zum Jahre 1874 war in den in der unteren Seine und in der Maas erbauten Wehren dieser Stau bis auf 3,10 m gesteigert worden. Als man nun immer mehr Stauhöhe, beispielsweise für das Wehr bei Port à l’Anglais in der Seine bis 4,75 m Höhe forderte, erwiesen sich die Nadeln als zu schwer. Man ordnete daher an ihrer Stelle wagerecht übereinander liegende Dammbalken an, auch verwendete man zum Abschluß einfache Bretter von 0,30 m Höhe, die sich mit Hakenstangen ohne Winde ein- und ausheben ließen. Durch Vereinigung mehrerer Bretter gelangte man zu übereinanderstehenden, durch Windevorrichtungen von der Lauf brücke aus zu hebenden Schützen; durch Verwendung einer großen Anzahl übereinander gelagerter und untereinander durch Scharniere verbundener wagerechter Holzstäbe zu Rolladen oder Jalousieverschlüssen (vgl. § 18), deren Aufrollen durch sie umfassende Ketten mittels Winde von der Laufbrücke aus erfolgte. Bei Suresnes war man Anfangs der 1880er Jahre schon zur Verwendung umlegbarer Wehrjoche von 6 m Höhe gelangt, welche bei einem Stau von 3,60 m Bouléschen Schützentafeln von 5,50 m Gesamthöhe und 1,25 m Breite zur Abstützung und Führung dienten. Bei solcher Höhe der Wehrjoche bedarf es aber, weil sie zum Niederlegen und Aufrichten von Hand zu schwer sind, — diejenigen von Suresnes besitzen ein Gewicht von je 1800 kg — einer kräftigeren Aufzugsvorrichtung. Als solche wird eine auf dem Ufer stehende Winde verwendet, auf der sich eine Kette aufwickelt, welche ununterbrochen über die auf allen Wehrjochen in aufrecht stehenden, festen Bügeln angebrachten Rollen hinwegläuft. Zum Niederlegen des äußersten Wehrjoches wird die Kette zunächst um etwas mehr, als der Zwischenraum der Wehröffnung zwischen zwei Jochen beträgt, abgewickelt. Sie wird sodann mit dem zweitäußersten Wehrjoch fest verbunden und so dieses in gleicher Weise niedergelegt, während sich das Aufrichten in umgekehrter Ordnuug vollzieht. Das Heben und Senken eines Wehrjoches erfordert bei Suresnes je 3 Minuten Zeit, so daß sich das genannte, den großen Seine-Arm in voller Breite abschließende Wehr in 3 Stunden aufrichten bzw. niederlegen läßt. Den auf Erreichung einer größeren Stauhöhe abzielenden Verbesserungen folgten dann zunächst in Belgien an der »Maas«, später in Deutschland an der »Fulda«, der »Oder«, dem »Main« usw. solche, welche eine leichtere Handhabung beim Ausziehen und Einsetzen der Nadeln, namentlich aber ein bloßes Abheben einzelner Nadeln, zur Ermöglichung des Abflusses von Wasser gestatteten, ohne die Nadeln selbst entfernen zu müssen. Weitere Verbesserungen der Nadelwehre, die namentlich bei der Kanalisierung des »Moldau- und Elbeflusses in Böhmen«, sowie bei der Schiffbarmachung einiger Flüsse in den Vereinigten Staaten von Nordamerika (»Big-Sandy«, »Great-Kanawha«, »Ohio« und »Columbia-River«) Anwendung gefunden haben, betreffen die Verwendung von fahrbaren Winden, bzw. vonmitKrahnen ausgerüsteten Schiffen zur gleichzeitigenllandhabungmehrererNadeln von außerordentlicher Größe und bedeutendem Gewicht, sowie besonderer Nadeleinsetzvorrichtungen, als auch namentlich die Vergrößerung der bisher üblichen Entfernung des Nadelwehrböcke von 1 bis 1,25 m auf 3 bzw. bis über 6 m, und damit die Höhe der Wehrböcke übertreffend. Damit ist naturgemäß eine bedeutende Verstärkung der letzteren und der diese verbindenden Nadellehnen und Bedienungsstege erforderlich geworden.

Da die Nadelwehre es nun gestatteten, den Wasserabfluß durch Beseitigung einzelner Nadeln leicht zu regeln, sowie bei schnellsteigendem Wasser die Freilegung großer Wehröffnungen in kurzer Zeit vorzunehmen, so ist auch die früher gebräuchliche Anordnung eines festen Uberfallwehres neben dem Nadelwehr meist entbehrlich geworden. Immerhin sind auch mit all diesen namhaften Verbesserungen der Nadelwehre und trotz deren — namentlich für Zwecke der Schiffahrt — alle anderen Wehrsysteme wohl Ubertreffenden Verbreitung, die dem System an und für sich anhaftenden Nachteile nicht behoben worden. Es ist daher begreiflich, daß nicht nur beständig an der Verbesserung der bekannten anderen Systeme, besonders der Schutzen- und Klappenwehre, gearbeitet wurde, sondern daß auch zahlreiche Vorschläge für ganz neue Wehrarten gemacht worden sind. Immerhin steht die erfolgreiche Anwendung neuer Wehrsysteme, namentlich solcher, die von einer zwangsweisen mechanischen oder hydraulischen sowie namentlich automatisch durch Wasserdruck hervorgerufenen selbsttätigen Bewegung Gebrauch machen, nur in einem sehr bescheidenen Verhältnis zu dem großen in zahlreichen Entwürfen niedergelegten Aufwand an geistiger, sowie auch bei Versuchen an Modellen und bei Probeausführungen geleisteten praktischen Arbeit. Dies haben die in großer Zahl eingereichten Vorschläge anläßlich des, von der K. K. Direktion für den Bau von Wasserstraßen in Wien im Verein mit den Landeskommissionen für Flußregulierungen in den Königreichen Böhmen und Galizien im Jahre 1906 veranstalteten »allgemeinen Wettbewerbes für Konstruktionen beweglicherWehre in Flüssen«, wieder recht deutlich bewiesen¹).

Bei Klappenwehren kommen Abschlußwände zur Verwendung, welche, in der Regel aus nebeneinandergestellten Tafeln bestehend, die Wehröffnungen von der festen Wehrsohle ab bis Uber den Wasserspiegel abschließen, und sich durch Drehung um wagerechte oder lotrechte Wellen von Hand durch Winden oder Wasserdruck umlegen, umklappen oder auch wieder aufrichten lassen. Je nach Höhenlage der wagerechten Drehachse Uber der Wehrschwelle können Steh-, Schwing- oder Hängeklappen unterschieden werden. Der Wasserdruck dient teils nur zum Offnen, teils aber außer zum Offnen auch noch zum Schließen der Wehröffnungen bei »Klappenwehren« und den aus solchen hervorgegangenen »Trommelwehren« und »Winkelschützen«, so daß sich danach zwei Arten von durch Wasserdruck betätigten Klappenwehren unterscheiden lassen.

Durch Wasserdruck zu öffnende Klappenwehre waren schon im 17. Jahrhundert bekannt. Sie dienten indessen nur zur zeitweisen Vermehrung des Staues fester Überfall wehre. Eine Verbesserung der Bauart erfolgte zuerst im Jahre 1829 im Islefluß

9 »Der Allgemeine Wettbewerb für Konstruktionen beweglicher Wehre in Flüssen.« Mitgeteilt von Ingr. Ed. Bazika und Ingr. A. Deinlein. Allgem. Bauztg. Wien 1907. S. 97—112 mit Tafeln Nr. 55—71, ebenso: Bericht, 1. Frage I. Abteilung (Binnenschiffahrt). Internationaler Schiffahrtskongreß St. Petersburg 1908. v. A. Deinlein über: »Neuere Konstruktionen von beweglichen Wehren.« durch Thénard, indem derselbe die Streben (vgl. Taf. XII, Abb. la—d), welche die 2,15 m breiten und 1 m hohen, um wagerechte, in der Wehrkrone gelagerte Wellen drehbaren Wehrklappen gegen den Wasserdruck abstützen, am Fußpunkt mit einer Zugstange in Verbindung brachte. Durch Anziehen der Zugstange vom Ufer aus wurden den Streben die Stützpunkte entzogen, so daß nunmehr der Wasserdruck die Klappen auf die Wehrkrone niederlegte. Das Aufrichten bewirkten Arbeiter von dem Wehrrücken aus, welcher durch Aufrichten der oberhalb angebrachten Gegenklappen mittels Wasserdruck trocken gelegt wurde. Zum Verschluß von Schiffahrtsöffnungen war das Wehr indessen wegen zu hoher Lage des Wehrrückens und zu geringer Stauhöhe nicht geeignet.

Erst im Jahre 1850 konstruierte Chanoine in der oberen Seine bei Courbeton ein solches Klappenwehr (vgl. Abb. 314, S. 346) mit in gleicher Weise umlegbaren Klappen von 2,15 m Höhe über der festen, tiefliegenden Wehrsohle, so daß Schiffe das Wehr nach Niederlegung der Klappen durchfahren konnten. Zum Aufrichten war oberhalb ein Poiréesches Nadehvehr erforderlich, um durch Einsetzung der Nadeln die Strömung abzuhalten. Weitere Verbesserungen führten schließlich dahin, die wagerechte Drehachse (vgl. Taf. V, Abb. 15) nahezu in halber Höhe der Klappe anzuordnen und sie hier durch Stützrahmen und Strebe derartig gegen den Wasserdruck abzustützen, daß die Klappe sich auf den Wehrrücken niederlegen und beim Aufrichten in wagerechter Lage erhalten läßt. Das Aufrichten war hierbei von einem Kahn aus zwar möglich, aber lästig. Infolge dessen verwendete man später hierzu eine oberhalb des Klappenwehres errichtete Poiré esche Lauf brücke ohne Nadeln behufs Aufstellung einer Haspelwinde. Die Wehrklappen konnten nunmehr auch eine größere Höhe erhalten. Immerhin bleibt das Aufrichten mühsam, so daß Klappenwehre auch in der verbesserten Bauart für Wasserläufe mit schnell und oft wechselnden Wasserständen lange Zeit weniger verwendet wurden, als Nadel wehre. Man hat indessen später die Regelung der Wasserstände durch Anordnung je einer kleinen Klappe, einer sogenannten Schmetterlingsklappe (»papillon«, vgl. auch Abb. 342c, S. 371), im oberen Teile der Wehrklappe erleichtert, indem jene Klappe sich bei steigendem Wasser selbsttätig öffnet und hierdurch den Wasserstand ohne Niederlegen der Wehrklappen senkt.

Hand in Hand mit der Verbesserung der durch Wasserdruck zu öffnenden Klappenwehre gingen die Bestrebungen, durch Wasserdruck zu öffnende und zu schließende Klappenwehre herzustellen. Bei diesen für geringe Stauhöhen ebenfalls schon in älterer Zeit bekannten Wehren wirkt der Wasserdruck bei niedrigem Wasserstand vorzugsweise auf den unteren Teil, bei hohem Wasserstande aber vorzugsweise auf den oberen Teil der mit einer wagerechten Drehachse versehenen Klappe. Da bei Anordnung der Drehachse in zwei Drittel der Wassertiefe der Wasserdruck auf die Klappe oberhalb mit dem Wasserdruck unterhalb der Drehachse im Gleichgewicht ist, erfolgt beim Chanoineschen Wehr, wenn die Drehachse derartig gelegt wird, mit dem Steigen des Wasserstandes das selbsttätige Öffnen der Klappe. Ein vollständiges Umlegen in die wagerechte Lage wird indessen durch eine Kette verhindert, welche im Wehrrücken befestigt, mit dem unteren Klappenrahmen verbunden und so lang ist, daß die sich öffnende Klappe in geneigter Stellung verbleibt, und daher dem Wasser den Abfluß über der festen Wehrsohle in ausreichendem Maße gestattet. Sobald bei sinkendem Wasserstande der Wasserdruck auf dem unteren Drittel der Wehrklappe Uber wiegt, erfolgt ihr selbsttätiger Verschluß. Bei Eintritt von Hochwasser oder Eisgang müssen die Klappen auf die Wehrsohle niedergelegt werden, so daß ihre spätere Indienststellung ein Aufrichten mittels Windevorrichtungen von der Lauf brücke aus erforderlich macht.

Bei einer anderen Art der hier in Rede stehenden Klappenwehre wird das Aufrichten ausschließlich durch Wassertiberdruck veranlaßt. Zu diesem Zweck dienen Kanäle, welche das Oberwasser nach Kammern leiten, welche unter, vor oder hinter den Klappen liegen. Zum Niederlegen der Klappen bedarf es dann nur der Aufhebung des Wasserüberdrucks durch Ableitung des zugeführten Oberwassers.

In dieser Art wurden schon 1819 in Nordamerika als Stau-Schleusen dienende Wehre im »Lehigh-Fluß« erbaut, bei welchen (vgl. § 21b Abb. 345 S. 375) zwei hintereinanderstehende, um wagerechte, im Schleusendrempel gelagerte Wellen drehbare Klappen sich im aufgerichteten Zustand gegenseitig abstützen. So lange das Oberwasser mit dem Raum unter den Klappen in Verbindung steht, werden sie in dieser Stellung erhalten, während sie sich bei Ableitung des Oberwassers auf die Schleusensohle niederlegen.

Weitere Verbesserungen dieses Systems haben u. a. schon 1846 zu dem von Desfontaines entworfenen und in den 60er Jahren an der kanalisierten Marne vielfach verwendeten Trommelwehr (vgl. Abb. 4a—c, Taf. XII) geführt, bei dem die Wehrklappe in etwa halber Höhe an einer wagerechten Welle befestigt ist. Der untere Teil bewegt sich in einem im erhöhten Wehrrücken angeordneten Viertelzylinder, der sog. Trommel. Bei Zuleitung des Oberwassers in die letztere liegt der größte Wasserdruck auf dem unteren Teil der Klappe, erhält diese daher in aufgerichtetem Zustande, während bei Ableitung des Oberwassers das Niederlegen erfolgt. Weitere Verbesserungen dieser Wehrart folgten.

Erst die wesentlichen Verbesserungen des Trommelwehres durch deutsche Ingenieure haben die Verwendung des Systems zum Abschluß von Durchlässen ermöglicht. Nagel und Kamp erbauten Ende der 70er Jahre einen Floßdurchlaß mit einem als »Winkelschütz« ausgebildeten Trommelwehr bei Schweinfurt. Das erste größere Trommelwehr in einem schiffbaren Flusse wurde aber 1884 von Mohr in der Spree bei Berlin zum Abschluß eines 10 m breiten Floßdurchlasses hergestellt. Dasselbe besitzt nur eine einzige eiserne Klappe, welche sich durch Umlegen eines Hebels vom Landpfeiler aus aufrichten und niederlegen läßt, indem der Hebel durch Gestänge mit einem Vierweghahn für die Zu- und Ableitung des Wassers in Verbindung steht, vgl. Abb. lia—g, Taf. XII. Auch in Nordamerika hat in der Folge das Trommelwehr vielfach Anwendung und Verbesserungen erfahren.

Bei jeder Weiterentwicklung¹) bereits bewährter oder neuer Wehrarten muß stets das Bestreben nach Verbesserungen zur Vereinfachung der Handhabung und nach einer leichteren und zweckmäßigeren Anpassung an die Anforderungen eines sicheren Betriebes sowie eine Ermäßigung der Bau-, Betriebs- und Unterhaltungskosten wegleitend sein.

Eine bedeutende Entwicklung haben unter den bereits besprochenen Wehrsystemen solche Schutzen- und auch Rolladenwehre erfahren, die nur in Verbindung mit großen Brückenöffnungen mit beweglichen Setzpfosten oder Losständern verwendbar sind und daher auch als »Brückenwehre« bezeichnet werden. Die durch Versteifungsdiagonalen oder Kreuze paarweise zu Rahmen vereinigten Losständer sind an der Unterseite des Tragwerkes der Brücke, also über Hochwasser, gelenkartig befestigt, während sie sich mit ihrem unteren Ende an gußeiserne im Wehrrücken angebrachte Schuhe lehnen (vgl. Abb. 10a—b, Taf. VIII und Abb. 4—5, Taf. IX, sowie Abb. 231—235 Einlage X).

Zivil-Ing. 1866;

*) Ygl. auch Lagrené: Vergleichung verschiedener Systeme beweglicher Wehre, ebenso die seinerzeit ausführlichste Druckschrift über bewegliche Wehre: »Hydraulic Gates and Dams in the Ohio River«, Jan. 8. 1875. Exec. Document Nr. 78, 43 d. Congress U. S. A. mit 124 Abb. auf 20 Tafeln; ferner »Bewegliche Wehre in Flüssen«, Ann. industr. 1880, S. 494—501 ; auch Rheinhardt: Über neue bewegliche Wehranlagen, Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1884, S. 413—414; sowie B. F. Thomas: »Movable Dams« Nr. 830, Trans. Am.

Soc. C. E. Vol. XXXIX June 1898.

Die Öffnungen zwischen den Losständern sind dann mit übereinander angeordneten einzeln emporzuhebenden eisernen Schützen oder Rolltafeln (System Boulé) abgeschlossen, nach deren Beseitigung sich die Losständer durch Ketten und Winden von der Oberseite oder vom Innenraum des Tragwerks der Brücke aus bis über Hochwasser aufdrehen lassen. Diese Wehre gestatten die Erzeugung erheblicher Stauhöhen und eine sichere Handhabung selbst bei hohen Wasserständen, sind aber, da sie die besondere Anlage von Brücken erfordern, wenn für solche nicht ohnehin des Verkehres wegen ein Bedürfnis vorhanden ist, kostspielig und daher meistens nur in den letzteren Fällen zur Ausführung gelangt. Zu den neuesten Wehranlagen dieser Art, mit Schützentafeln, gehören dasjenige bei Mirowitz in der Moldau (IV Staustufe) und die nach diesem als Vorbild, zum Zwecke gleichzeitiger Überführungen von Straßen, über die kanalisierte Strecke des »Mohawk«-Flusses im Zuge des »New York State Barge «-Kanales an acht verschiedenen Stellen im Bau begriffenen Brückenwehre mit Boulé-Schützenverschlüssen. In Verbindung mit Drehbrücken als Tragkonstruktion ist dieses Wehrsystem auch am »Sault St. Marie «-Kanal als Notverschluß verwendet und am Panama Kanal für sämtliche Notverschlüsse vor den Schleusenkammern in der obersten Haltung gewählt worden, (vgl. Abb. 235, Einlage X,4 nach S. 280, sowie Abb. 237a—b, S. 289).

Von allen innerhalb der letzten zehn Jahre vorgeschlagenen neuen Wehrsystemen haben aber die Walzenwehre, unter Verwendung von verschiedenen Staukörperformen, die bedeutendste Entwicklung und Verbreitung erfahren. Dieselben wurden am Internationalen Kongreß für Binnenschiffahrt in Düsseldorf i. J. 1902 zum ersten Mal einem weiteren Kreise in einer besonderen Mitteilung bekannt gegeben und an einem aufgestellten Modell erläutert, nachdem schon im Jahre 1900/01 in Schweinfurt an einem Seitenarm des Main versuchsweise ein solches Wehr erstellt worden war.

Neben den bereits erwähnten verbesserten oder neuen Wehrsystemen, bei welchen die beweglichen Staukörper und zuweilen auch die sie stützenden Teile eine gleitende, rollende, wälzende, schwingende oder drehende Bewegung ausführen können, sind auch noch zwei besondere Arten Wehre mit Staukörpern der letztgenannten Bewegungsgattung zu erwähnen. Diese gehören zwar nach ihrer Wirkungsweise grundsätzlich keiner neuen Klasse von Wehren an, sind aber in Europa erst unter den neuen Namen »Segment«- oder »Wannenwehre« bezw. »Sektorwehre« allgemeiner bekannt geworden. So lange als die im Grundgedanken mit den Segmentverschlüssen übereinstimmenden Verschlußkörper der Hauptsache nach bloß aus Holz hergestellt wurden, waren sie zunächst nach deren Urheber in Nordamerika als »Taintor«- oder Zylinderschützen, seltener auch als Drehschützen bekannt. Sie haben dann infolge mehrerer größerer nach amerikanischem Vorbild in genietetem Eisen und auch in gemischter Bauart erfolgten Ausführungen Bedeutung erlangt. Die Sektorverschlüsse sind, soweit sie die Hülfe des Wasserdruckes in Anspruch nehmen, im wesentlichen auch amerikanischen Ursprungs. Sie bilden einerseits als »Chittenden«sche Trommelwehre und andererseits als Sektorwehre nur eine Abart oder weitere Entwicklungsstufe der Trommelwehre. Zu diesen letzteren gehört das den größten bisher zur Anwendung gelangten Einzelstaukörper von 54 m Länge und 4,6 m Höhe enthaltende, in der Weser oberhalb Bremens 1910/11 erbaute Sektorwehr.

Die Anforderungen, die an ein bewegliches Wehr gestellt werden müssen¹), sind, je nachdem dasselbe den Zwecken der Seeabfluß-Regulierung, der Schiffahrt, der Kraft-

0 Ygl. auch: Ob.-Ing. E. Zimmler, in der Österr. Wochenschr. f. d. öffentl. Baudienst, Heft 8 u. 10, Jahrg. XI, Wien, 25. Febr. u. 11. März 1905, S. 162, ebenso: Dir. M. Carstanjen, in Mitteilg. d. Verb, techn, wissenschaftl. Ver. Hannover, Oktober 1908.

ausnützung oder der Bewässerung, gegebenenfalls auch Wasserversorgung dient, nicht völlig dieselben und öfters zum Teil durch örtliche Verhältnisse bedingt. Sie sind auch je nach den Flußverhältnissen leichter oder schwieriger durch das eine oder andere System zu erfüllen. Allgemein läßt sich die Gesamtheit der wichtigsten Anforderungen, die zum Teil, je nach Zweck und Art des Wehres mehr oder weniger vollkommen zu erfüllen sind, bezw. sich erfüllen lassen, wie folgt zusammenfassen:

1.    Das geschlossene Wehr soll einen möglichst dichten Wasserabschluß hersteilen; also jeden ins Gewicht fallenden Wasserverlust durch die beweglichen Teile, sowie auch jede schädliche Durchsickerung von Wasser unter dem festen Teil des Wehres hindurch oder um dasselbe herum verhindern.

2.    Die beweglichen Teile sollen bei allen vorkommenden Abflußverhältnissen mit dem geringsten Aufwand an Wartung und mechanischer Arbeit die Innehaltung einer möglichst gleichbleibenden Oberwasserhöhe gestatten. Die Betätigung soll durch maschinelle Vorrichtungen, zu jeder Zeit im Fall der Not aber, wenn jene versagen sollten, auch von Hand erfolgen können.

3.    Das geöffnete Wehr soll dem Hochwasser, Geschiebe, Eis und Treibzeug und im Bedarfsfall auch Schiffen und Flößen einen ungehinderten Durchgang gestatten.

4.    Das Offnen oder Schließen der Wehröffnungen soll sich bei allen in Betracht kommenden Wasserständen zu jeder Zeit, und unter allen Verhältnissen ohne Beschädigung der Wehrteile und unbehindert durch Hochwasser, Geschiebe, Eis, Treibzeug, Wind, Staub oder irgendwelche atmosphärische Einflüsse mit dem geringsten Aufwand an Arbeit und Zeit, sowie ohne Gefahr für die Bedienungsmannschaft vornehmen lassen.

5.    Der Staukörper und alle beweglichen, sowie die den atmosphärischen Einflüssen ausgesetzten festen Teile des Wehres sollen entweder im offenen oder geschlossenen Zustand des Wehres zum Zweck der Besichtigung, oder der Überwachung und der Vornahme kleinerer Ausbesserungsarbeiten zugänglich sein. Die Auswechslung aller beweglichen Teile soll bei geeignetem Wasserstand mit Leichtigkeit erfolgen können.

6.    DieHerstellungs-und Unterhaltungskosten der Wehranlage sollen in einem richtigen Verhältnis zu der durch die Wehranlage erzielten Nutzwirkung stehen.

In teilweiser Ergänzung dieser Anforderungen seien hier noch die mit denselben meist übereinstimmenden, am XI. Internationalen Schiffahrtskongreß in St. Petersburg im Jahre 1908 in Form einer Kesolution¹) zusammengefaßten, bezüglich der Anlage von Wehren besonders in Flüssen mit stark wechselnden Wasserständen, und gegebenenfalls mit starker Eisführung, unter Berücksichtigung der Interessen der Schiffahrt und der Industrie zu stellenden Anforderungen erwähnt. Diese Kesolution enthält auch einen allgemeinen Hinweis auf bestimmte Arten von beweglichen Wehren und hatte den folgenden, der deutschen Übertragung entnommenen, und wohl deshalb keineswegs ganz klaren, und treffenden Wortlaut:

1. »Es ist erforderlich:

a)    Die Stauhöhe mit möglichster Genauigkeit regulieren, und

b)    die Handhabung sicher und schnell vornehmen zu können und zur Erhöhung der Sicherheit die Einrichtungen zum Betrieb des Wehres auf den festen Bauteilen anzubringen.

9 Bericht über die Arbeiten des Kongresses, Deutsche Ausgabe, St. Petersburg 1908, I. Frage : »Anlage von Wehren etc.« Seite 374—375.

2.    a) Es ist wichtig, die Öffnung des Wehres auf seiner ganzen Länge in

kürzester Zeit bewirken zu können, ganz besonders bei Flüssen mit schnell wechselndem Wasserstande oder solchen, welche rasch eintretendem und starkem Eisgang unterworfen sind.

b)    Es ist erwünscht, alle beweglichen Teile des Wehres aus dem Wasser entfernen zu können.

c)    Die Wehre mit Schützen und entfernbaren Wehrrippen (es sind wohl bewegliche Joche oder Losständer gemeint, d. Verf.) haben sich bewährt, ebenso die Wehre mit walzenartigen Staukörpern. Diese letzteren bieten den Vorteil, Eis in gewisser Menge ablassen zu können, ohne nachteilige Senkung des Oberwassers.

3.    Das System der beweglichen Wehre, das gegebenenfalls ermöglicht, die notwendige Fallhöhe zum Betrieb von gewerblichen Anlagen, welche die Wasserkraft bei Hochwasser und Eisgang benutzen, aufrecht zu erhalten, hängt von den Wasserverhältnissen des Flusses ab.

4.    Feste Wehre sind empfehlenswert für breite Flüsse, die starkem Eisgang unterworfen sind, wenn der Wasserstand in der oberen Haltung nicht genau in der gleichen Höhe erhalten zu werden braucht.

5.    Dem Mangel fester Wehre, welche die Regelung der Stauhöhe nicht gestatten, kann man in gewissen Fällen dadurch begegnen, daß man den oberen Teil beweglich macht, oder ein bewegliches Wehr neben ein festes stellt.

6.    Dem Entwurf für ein Wehr müssen Beobachtungen über die Frostperiode und den Durchgang der Eismassen im Flusse beigegeben sein. Die Kenntnis der Widerstandverhältnisse gegen den Stoß des Eises ist erforderlich.«

Ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist auch in neuerer Zeit durch Verwendung von armiertem Beton beim Bau nicht nur von festen, sondern auch von beweglichen Wehren erzielt worden. Allerdings ist diese bei den letztgenannten Wehren bisher auf die festen Bauteile wie feste Stauwände, Griesständer, Pfeiler und Dienstbrücken beschränkt geblieben. Vorschläge für die Verwendung von beweglichen Stauwalzen, Stauplatten oder balkenförmigen Staukörpern aus armiertem Beton sind zwar schon ernstlich erwogen, deren Ausführung aber ist, soweit bekannt, noch nicht zur Tatsache geworden.

Je nach der Vollkommenheit, mit welcher die im folgenden beschriebenen verschiedenen Wehrarten den einzelnen oder nach Bedürfnis allen im Vorstehenden genannten Anforderungen zu genügen vermögen, ist deren technischer Wert zu beurteilen.

Angesichts der außerordentlich großen Zahl von bereits bekannt gewordenen aber noch nicht praktisch erprobten Vorschlägen für neuartige bewegliche Wehre, und deren beständige Zunahme, mag es hier am Platze sein hervorzuheben, daß wenn für irgendeinen Zweig der Wasserbaukunst, es besonders für die beweglichen Wehre gilt, daß die wissenschaftlichen Erwägungen nie den sicheren Wert der praktischen Erprobung im tatsächlichen Betrieb besitzen können. Nur die Erfahrung an dem wirklich ausgeführten Wehr kann an Hand seiner Wirkungsweise darüber entscheiden, ob die Bauart sich zu weiterer Anwendung eignet oder nicht. Selbst mit der größten Sorgfalt von erfahrenen Konstrukteuren ausgeführte neue Wehranlagen, und wenn dieselben auch nur Verbesserungen oder Vergrößerungen einer bewährten vorbildlichen Bauart sind, können unvorhergesehene und neue unliebsame Erfahrungen im Betriebe mit sich bringen, deren Überwindung noch manche Schwierigkeiten und unerwartete Auslagen verursachen kann.

13

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aull.

§ 16. Dammbalkenwehre. (Hierzu Tafel IV, sowie Einlage V, 1—2.) Dammbalken, auch wohl Einlagebalken genannt, werden als bewegliche Staukörper meist nur in Fällen von geringer Stauhöhe bei größeren Lichtweiten der Wehröffnungen, oder bei größerer Stauhöhe für schmälere Öffnungen und zum Abschluß nur einzelner Durchlässe verwendet. Dammbalken Verschlüsse eignen sich für eigentliche Stauwehre im allgemeinen nur, wenn diese oder Teile derselben während längerer Zeit geschlossen bleiben können, also nur selten und dann ebenfalls für eine längere Dauer geöffnet zu werden brauchen. Die gebräuchlichsten^Dammbalken sind nach Abb. 122c—e beschlagene Bauhölzer von quadratischem Querschnitt, die wagerecht übereinanderliegend, eine Abschlußwand bilden und in Falze oder Nuten der Seiten- und Mittelwände der Wehröffnungen eingreifen. Meist sind nach Abb. 122a Nuten, die man auch Dammfalze nennt, vorgesehen, wobei das Einschieben der Balken nur von oben erfolgen kann, während bei Anordnung von Anschlagflächen oder Falzen sogenannten Anschlägen nach Abb. 122b die Balken schwimmend bis zu denselben geführt und dann durch Stangen niedergedrückt werden können. Im allgemeinen werden Dammbalken als Verschlußkörper bei eigentlichen iH Stauwehren nur wenig verwendet, dagegen sehr häufig, wenn bei Wehren, Schleusen, Brücken oder auch in offenen Wasserleitungen behufs Vornahme von Ausbesserungen, Reinigungen usw. Stauungen bzw. Abschluß wände zu vorübergehenden Zwecken hergestellt werden müssen, welche nicht Uberströmt werden sollen. An den genannten Bauwerken wie Überläufen bei Staumauern, Schützenwehren, Kammerschleusen und namentlich auch Turbinenkammern werden daher meistens in den Wangen oder Widerlagern sowie den Zwischenpfeilern die zum Einlegen von Dammbalken dienenden Dammfalze ausgespart oder eingebaut.

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Abb. 122 a—e.

Dammbalken-Lagerung und Beschläge.

Der unterste Dammbalken liegt stumpf auf einer Schwelle, dem Fachbaum oder dem massiven Wehrrücken. Eine Rinne in diesem ist unzweckmäßig, weil sie versandet und das Ein- und Ausbringen der Dammbalken erschwert, auch beim Ausbauchen derselben die Dichtigkeit des Verschlusses beeinträchtigt. Zum Ein-und Ausbringen der Dammbalken dienen entweder Hakenstangen oder Zugketten, welche in die nahe bei den Enden jedes Dammbalkens angebrachten Haken, Ringe oder Bolzen eingreifen. Letztere werden so befestigt, daß sie in der lotrechten Schwerebene der Dammbalken liegen. Für Haken sind nach Abb. 122 c Vertiefungen herzustellen, weil sie über die Oberfläche des Dammbalkens hervorragen. Zweckmäßiger sind die Ringe nach Abb. 122d, welche vor die Dammbalkenwand vortreten, sich dort leicht erfassen und dann, um Gelenke drehbar, in die lotrechte Stellung bringen lassen. Seltener kommen die in Abb. 122 e dargestellten, in Eisenbeschlägen lagernden Bolzen vor. Dienen Hakenstangen zum Heben der Dammbalken, so erfolgt dies von Hand oder auch durch mit den Stangen in Verbindung zu setzende Windevorrichtungen. An letzteren sind auch die Zugketten zu befestigen.

Aus Abb. 123 a—c ist ein anderer Beschlag für 25 cm starke Dammbalken ersichtlich, wie er nach S. Deutsch¹) selbst bis 8:m Wassertiefe angewandt wurde, ohne je zu versagen. Besonders kräftig muß der Haken mit der eingehängten Kette sein. Der Holzstiel am Haken dient lediglich dazu, um diesen letzteren unter Wasser in den Bügel zu bringen, der Zug wird nur mit der Kette ausgeübt.

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Gegenüber den Beschlägen nach Abb. 122d und e gestattet der in Abb. 123 a—c dargestellte infolge Vermeidung aller Vorsprünge Uber die Abschlußwand mit Leichtigkeit eine glattanliegende Bedeckung mit Segeltuch oder Jutestoff zur b ^

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besseren Abdichtung. Schwieriger gestaltet sich das _

Abb. 123 a—c.

Dammbalkenbeschlag nach S. Deutsch.

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Einsetzen der Balken, wenn einseitiger Wasserdruck zu überwinden ist. Durch entsprechendes Niederdrücken mittels Belastung oder durch mit Stielen ausgeübten Stöße kann dies wohl erreicht werden. Ein beachtenswerter Vorschlag von S. Deutsch²), der aus Abb. 124 a—c ohne weiteres verständlich ist, sieht eine Einrichtung vor, die gestattet, die im übrigen nach Abb. 123 a—c beschlagenen Dammbalken mittels Kette und Flaschenzug kräftig nach abwärts zu ziehen. Nachdem der erste Balken in den Falzen bis auf den Wasserspiegel abgelassen ist, wird er von den Pratzen 1 und 2 (Abb. 124 c) ergriffen und bis auf den Boden nach abwärts gezogen. Hierauf wird in ähnlicher Weise der zweite Balken von den Pratzen 3 und 4 bis zum Aufsitzen auf dem ersten Balken versenkt, wodurch die Pratzen 1 und 2 frei werden und nach oben geschoben werden können, um einen dritten Balken zu ergreifen.

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Zeitweise könnten auf diese Weise auch zwei bis drei Balken auf einmal abgesenkt werden.

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Abb. 124a—C. Vorrichtung zum Absenken von Dammbalken nach S. Deutsch.

Der Rundgriff an der unteren Kettenrolle soll einerseits dazu dienen, um mit einem Haken die Rolle in den tief im Manerwerk verankerten Bügel einhängen zu können, andernteils soll er ein Ausklinken des Rollenhakens während der Arbeit verhindern.

Ist nur eine Öffnung vorhanden, so verursacht das Einlegen und Wegnehmen der Dammbalken gewöhnlich keine großen Schwierigkeiten, weil der Stau nur allmählich entsteht und ebenso nach und nach wieder abnimmt, sodaß derjenige Balken, welcher eben eingelegt oder weggenommen

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wird, keinem großen Wasserdruck ausgesetzt ist. Unter diesen Umständen kann man Durchflußöffnungen von beträchtlicher Lichtweite mit Dammbalken verschließen¹). Bei starker Strömung und bedeutendem Wasserdruck ist die Handhabung der Dammbalken schwieriger und die Verwendung von Windevorrichtungen notwendig. Als solche werden die bei Schützenwehren gebräuchlichen, in Abb. 2a und 3b, Taf. VII dargestellten vielfach verwendet. Bei langen Dammbalken zieht man eine auf dem Ufer stehende Windevorrichtung vor, bei der nach Abb. 125 an den Dammbalken befestigte, über Rollen

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Abb. 125.

Abb. 126. Dammbalkenverschluß (Grundriß).

laufende Ketten nach der Windetrommel geführt und durch Drehung derselben aufgezogen werden. Mit einer Windevorrichtung gewöhnlicher Ausbildung können nach Minard zwei Mann einen 4,5 m langen Dammbalken mit quadratischem Querschnitt von 18 cm Seite bei 2 m Wasserdruck herausnehmen, während zur Hebung eines 8 m langen Dammbalkens, mit quadratischem Querschnitt von 30 cm Seite bei 2 bis 2,60 m Wasserdruck, 6 bis 10 Pferdekräfte für erforderlich gehalten werden. Dammbalkenwehre sind ihrer Einfachheit entsprechend billiger als andere bewegliche Wehre. Ihre Handhabung wird aber bei größerer Stützweite und vielen Wehröffnungen, wenn nicht nur

eine geringfügige Regulierung des Wasserspiegels bzw. des Abflusses erforderlich ist, meistens schwerfällig und zeitraubend. Bei plötzlich eintretendem Hochwasser ist dann die Gefahr von Überschwemmungen vorhanden.

Wenn das Ausheben der Dammbalken bei plötzlich eintretendem Steigen des Wasserstandes und bei großen Tiefen schwierig ist, und zu befürchten steht, daß eine rechtzeitige Entfernung auch der unteren Dammbalken nicht erfolgen könnte, werden bei kleineren oder einzelnen Öffnungen Vorrichtungen angebracht, die ein selbsttätiges und gleichzeitiges Ausrücken aller übereinander liegenden Dammbalken ermöglichen. Zu diesem Zwecke ordnet man die Dammfalze nach Abb. 126 an und stellt in einen derselben einen Setzpfosten, nach dessen Beseitigung die Dammbalken, dem Wasserdruck nachgebend, der Strömung folgen. Aus diesem Grunde müssen die Dammfalze entsprechend Erweiterungen erhalten. Der Setzpfosten greift in eine vertiefte Nische des Wehrrückens ein und

Dammbalkenverschluß, Aufhängung' der Dammbalken.

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Abb. 127.

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Dammbalkenverschluß mit Wendesäule (Grundriß).

1) Ygl. auch: Dammbalkenverschluß im Wehr der Rednitz in Stein hei Nürnberg. Wochenbl. für Bauk. 1887, S. 31—33.

wird oben durch einen mit Kurbel und Zahnradübersetzung zu bewegenden Riegel so gehalten, daß er, sobald letzterer zurückgezogen wird, herausfällt und demnach auch die Dammhalken frei macht, welche man durch Ketten befestigt, damit sie nach dem Offnen des Wehres durch die Strömung nicht fortgetrieben werden.

Statt der Setzpfosten werden auch halbrunde oder vollkommen zylindrische Wendesäulen nach Abb. 127 bzw. nach Abb. 128 a—b verwendet. Diese drehen sich dann unten in einem eisernen Zapfen, der in einer Pfanne ruht und oben in einem verankerten eisernen Halsband. In beiden Fällen lehnen sich die Dammbalken an den durch die vortretende Wendesänle gebildeten Anschlag, so lange im ersteren Fall ein ausrückbarer

Schnitt a b.

¹

   Der Wasserbau I. Teil von S. Deutsch. Leipzig, Verl. v. B. F. Voigt 1906, S. 150.

²

   Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 39 v. 13. Mai 1905, S. 250/51 (Abb. 6, 7, 9) »Über Dammbalken«

S. Deutsch. Die Beschreibung der vorgeschlagenen Anordnung schließt mit einigen wertvollen Grundsätzen über Wahl, Herstellung und Handhabung von Dammbalken.

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Abb. 128 a—b.

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Wendesänle für DammbalkenverschlnB.

Abb. 129 a—b. Danmfbalkenwełir in der Seille (Saône).

Haken oder im letzteren Fall ein hinter die Wendesäule ein getriebener und mit dieser durch Kette verbundener Holzkeil A die Drehung verhindert. Den Keil pflegt man mit Eisenblech zu bekleiden und ebenso die in das Mauerwerk eingelassenen Bohlen, soweit sie mit dem Keil in Berührung kommen. Zur Entfernung der Dammbalken wird der Hakenriegel gelüftet bzw. der Keil herausgetrieben, worauf sich die Wendesäule dreht und in die Wendenische legt, wobei sie den Dammbalken die Unterstützung entzieht.

Die Säule läßt sich nach Abb. 129 auch als Klapppfosten herstellen, der sich mittels unterem Gelenk auf den Wehrrücken niederlegen läßt¹). Diese Anordnung findet sich in einem Wehr der Seille unweit ihrer Mündung in die Saône in sieben, zur Abführung des schnell wachsenden Hochwassers dienenden Öffnungen eines Mühlenwehres. Auch hier hängen sämtliche Dammbalken an Ketten, von welchen jedoch in der Zeichnung nur eine angedeutet ist.

Abb. 130 zeigt ein in einem Wildbach ausgeführtes Dammbalkenwehr von zwei Öffnungen mit einem mittleren aus f-Eisen konstruierten Klapppfosten, welcher sich

um ein im Wehrrücken verankertes Gelenk niederlegen läßt, sobald die in gleicher Weise niederlegbare eiserne Strebe a durch die Kette b von der Uferwand aus angezogen wird. Damit der Zug wirksam wird, ist das Gelenk der Strebe schräg zur Richtung der Strömung angeordnet. Das Einbringen der Dammbalken erfolgt erst, wenn das Flußbett trocken ist. Bemerkenswert ist bei diesem Wehr die Verwendung von Dammbalken verschiedener Stärke, entsprechend dem Wasserdruck bei geschlossenem Wehr¹).

Ein Dammbalkenwehr in der Vechte bei Nordhorn, welches für eine Bewässerungsanlage ausgeführt wurde, ist in Abb. 1, Taf. IV dargestellt. Die Flußbreite ist in fünf Öffnungen eingeteilt, von denen die drei inneren 3,26 m lichte Weite haben. Die beiden Öffnungen an den Ufern sind mit Rücksicht auf die Schiffahrt größer angelegt, und zwar die eine mit 3,65 m, die andere mit 4,38 m lichter Weite, s. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1881, S. 271. Nur während kurzer Zeit beträgt der^Stau 2,92 m; dagegen muß, um die Vechte oberhalb schiffbar zu erhalten, während eines großes Teils des Jahres 1,46 m hoch gestaut werden. In dieser Zeit werden in der rechtsseitigen großen Öffnung die Dammbalken durch das Nadelwehr (Abb. la und c, Taf. IV) ersetzt und infolge Verminderung des Wasserdrucks wird durch die Nadeln das Herausnehmen der Dammbalken, erleichtert.

Endlich werden Dammbalken auch noch in Ver- |bm§r bindung mit Schützenwehren oder Nadelwehren (vgl.

Abb. 145, S. 205) zum Abschluß des unteren Teils der Wehröffnungen verwendet. In diesem Falle werden die Dammbalken meist nur bei Eintritt von Hochwasser und behufs Abführung der oberhalb abgelagerten Sinkstoffe ausgehoben.

Um die Vertikalbewegung von Dammbalken beträchtlicher Länge unter dem Einfluß des Wasserdrucks zu erleichtern, wurden dieselben bei einem Abschluß der Einfahrt zum Floßhafen an der Moldau auf der Kaiserwiese in

Längenschnitt.

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Grundriß, a, Umgelegte Strebe.

Abb. 130a—b. Dammbalkemvehr für Wildbäche.

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Abb. 131 a-b.

a) Grundriß, b) Aufriß.

9 "Vgl. auch Zeitschr. f. Bauw. 1879, S. 514.

Prag auf der Anschlagseite nach Abb. 131 mit Rollen versehen. Die Bewegung der

11,5 m langen Dammbalken mit einem Querschnitt von 0,25 m X 0,30 m erfolgt

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Abb. 132a—f. Bolldammbalken-Verschluß bei Geestemünde nach Th. Hoech.

mittels zweier Krahne von einem über die Falzen liegenden leichten eisernen Steg aus¹)- In den Falzen wird zur Abdichtung der um den Rollendurchmesser unterwasser-

i) Vgl. M. Strukel, Wasserbau, I. Teil, 1904, S. 109 u. Abb. 5—5«, Taf.5, sowie Allgem. Bauz. 1899, S. 5.

seitig vom Anschlag abstehenden Balken eine besondere lotrechte hölzerne Dichtungsleiste verwendet.

Schon in den achtziger Jahren hat dann auf Grund der von ihm bereits früher¹) gemachten Vorschläge zur Verwendung zylindrischer Staukörper der damalige Baurat Hoech, zu einem Abschluß in der Schleußenkammer bei Geestemünde, die aus den Abb. 132a—f ersichtlichen durch Gegengewichte zum Teil ausbalanzierten, aus eisernen Hohlzylindern von 0,70 m Durchmesser bestehenden Bolldammbalken verwendet und durch Ketten an deren Enden gewissermaßen zu einem »Rollschütz« verbunden. Um die bereits vorhandenen engen Dammbalkennuten zu benutzen, wurden die Dammbalken an den Enden mit besonderen Rollzapfen versehen, die sonst nicht nötig gewesen wären. Anfänglich wurden die über die Falze herausgehobenen Dammbalken mittels einer Winde auf die punktiert angedeutete abgebogene Bahn gerollt. Dieselbe wurde dann später beseitigt und werden seither die Rollbalken mittels einer durch eine gemeinsame Welle angetriebene Kettenscheibe nur lotrecht bis auf eine genügende Höhe über Wasser gehoben.

In Wildbächen im Gebirge werden des Geschiebes wegen zuweilen auch gewalzte I-Träger, 11-Eisen- oder Schienenprofile als Dammbalken verwendet.

Im Zusammenhang mit der Anwendung großer eiserner Rollschützen (System Stoney) sind auch kräftige aus genietetem Walzeisen fischbauchförmige Kastenträger

als Dammbalken zur Verwendung gelangt. In Abb. 133 a—b sowie Abb. 138, Einlage V, 2, nach S. 200 sind die auf einem besondern Lagerplatz neben dem Rollschützenwehr in Chèvres bereit gehaltenen eisernen Dammbalken ersichtlich. Sie können mittels eines Laufkrahnes auf besondere Rollwagen gehoben und auf einem Geleise nach jeder einzelnen Wehröffnung verbracht werden. Sie dienen im Falle von Ausbesserungsarbeiten an den Schützen oder deren Führungsnischen, bezw. der Wehrschwelle zum vorübergehenden Abschluß der Wehröffnung, indem sie in die aus Abb. 249, S. 301 ersichtlichen Dammbalkennischen eingesetzt werden. Ebenso sind für das großartige Rollschützenwehr bei Augst-Wyhlen vgl. S. 306 u. Nr. 19, Tab. A, S. 324) als Notverschluß genietete, an den Enden mit je 2 Rollen versehene Dammbalken von 18 m Länge vorgesehen. Deren acht können in jede Wehröffnung verbracht und zusammengehängt werden.

Ein bei dem allgemeinen Wettbewerb für Konstruktionen beweglicher Wehre in Flüssen unter dem Kennwort »Praha« mit dem 2. Preis prämiiertes Projekt von Dr. techn. Karl Hromas zu einem beweglichen Wehr für eine Öffnung von 15 m Lichtweite bildet gewissermaßen den Übergang von Dammbalken zu Rollschützen und könnte daher mit Recht ebensogut unter die letzteren eingereiht werden²).

Wie aus Abb. 143 ersichtlich ist, wird die Stauwand aus zwei übereinander angeordneten, den neueren eisernen Rollschützen ähnlichen, auf Rollen laufenden Damm-

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Abb. 133 a—b.

Eiserne Dammbalken für den Notverschluß der Wehröffnungen in Chèvres.

¹J Vgl. diesbezügl. Angaben auf Seite 409 unter § 23, Walzenwehre.

²) Der Allgemeine Wettbewerb für Konstruktionen beweglicher Wehre in Flüssen, mitgeteilt von Ingr. E. Bazika und A Deinlein. Allgem. Bauzeitung Wien 1907. 72. Jahrgang S. 107—109 und Blatt 61.

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Dammbalkenwehr oberhalb der Chaudière Fälle im Ottawa-Fluß zwischen Ottawa und Hüll, Ontario, Kanada. Wehr vollständig geschlossen im Januar 1910.

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Abb. 135. Dasselbe Wehr. Elektrischer Krahnwagen zum Ausheben der Dammbalken.

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Abb. 136. Dasselbe Wehr. Elektrischer Krahnwagen mit Hubstangen zum Ausheben der Dammbalken.

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Abb. 137 a—b.

Abb. 138.

Dasselbe Wehr. Beschlag der Dammbalkenenden.

Vorrat von Dammbalken auf dem Haken Wehr-Widerlager in Chèvres

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Abb. 139. Altmodisches Nadelwehr mit festen hölzernen Jochen in der oberen Themse, England.

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Abb. 140. Nadelwehr mit festen eisernen Jochen auf festem Grundwehr am Eidsfoß, Skien-Fluß (Bandak-Kanal), in Telemarken, Norwegen.

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Abb. 141. Poirée-Nadelwehr mit Bedienungssteg aus Bretterbelag in der Reuß, Luzern. (Vergl. auch Abh. 5 a—d Taf. IY.)

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Abb. 142. Poirée-Nadelwehr mit eisernem Bedienungssteg in der Limmat, Zürich, .erbaut 1878. (Vergl. auch Abb. 11—14 Taf. V.)

balken gebildet, welche sich auf bogenförmigen, in den Nischen der Pfeiler bzw. Widerlager befestigten, zunächst steil, dann über Hochwasser, um an Höhe des Mauerwerks zu sparen, sehr flach ansteigenden Laufschienen bewegen. Beide Staubalken sind durch Gegengewichte, die sich in besonderen Schächten im Mauerwerk auf- und abbewegen, ausbalanziert. Jeder dieser Balken wird unabhängig vom andern mittels Gailscher Ketten von einem in der Mitte des die Wehröffnung überspannenden Dienststeges aufgestellten selbsthemmenden Windwerk aus in Bewegung gesetzt.

Ein dem vorigen als Übergang von Dammbalken zu Rollschützen nicht ganz unähnliches, jenem gegenüber aber selbstätiges, von Regierungsbaumeister Hagelweide in Bonn ersonnenes, als »Kipp-Rollwehr« patentiertes, durch Wasserdruck bzw. Auftrieb sich öffnendes Wehr mag hier noch kurz Erwähnung finden. Dem Vorschlag

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Abb. 143. Vorschlag zu einem Bolidammbalkenwehr mit Kennwort: »Praha«.

»Praha« gegenüber handelt es sich bei diesem um eine bereits in Ausführung begriffene Anlage. Ein durch Gegengewichte ausbalanzierter, prismatischer, z. T. hohler Staukörper kann sich mittels Kadern an seinen Enden auf einer geneigten Bahn bewegen. Infolge des bei steigendem Wasserstand zunehmenden Auftriebes hebt sich der Staukörper und bringt bei gefahrbringender Höhe desselben die Bahn, auf der er läuft, zum Umkippen, so daß nun der Gegengewichtszug überwiegt und der Staukörper über Hochwasser gezogen und gehalten wird, bis das Wartungspersonal denselben wieder absenkt. Die Höhe, bei der das Kippen erfolgen soll, kann beliebig gewählt und überdies das Wehr auch zu jeder Zeit durch ein Windwerk nach Willen geöffnet und geschlossen werden. Eine Veröffentlichung nach Vollendung der Anlage im Zentralblatt der Bauverwaltung steht bevor.

Wohl die größte und bedeutendste, zugleich aber auch in Bezug auf Bauweise und Art der Handhabung die neuzeitlichste Dammbalken-Wehranlage, dürfte der zwischen Ottawa und Hüll im Ottawa-Fluß, in Kanada, während der Jahre 1908/09 erbaute Teil des

Chaudière-Wehres¹) sein. Dieselbe ist in den Abb. 134—137 zur Darstellung gebracht. Die hauptsächlichsten Anforderungen, die an ein die an dieser Stelle den eigentlichen Flußufern vorgelagerten Inseln fest verbindendes Wehr gestellt werden mußten, führten nach eingehender Prüfung mehrerer beweglicher Wehrsysteme in Bezug auf Zuverlässigkeit in der Handhabung und Anlagekosten zur Wahl von Dammbalken. Jene Anforderungen waren: 1. Vermeidung jeder fühlbaren Stauwirkung bei Hochwasser durch die festen Bauteile, bei völlig geöffnetem Wehr, 2. Erzeugung eines vollkommen sicheren Wasser-Abschlusses zur Erhaltnng des Stauspiegels, sowie größte Einfachheit und Zuverlässigkeit der Handhabung selbst unter den klimatischen Einflüssen der strengen kanadischen Winter. 3. Möglichst gleichmäßige Verteilung der gesamten Wasserführung des Flusses nach beiden zur Ausnützung des Wassers berechtigten, in den Provinzen Ontario und Quebec gelegenen Fluß-Ufern, 4. Genügende Widerstandsfähigkeit bei der regelmäßig eintretenden Anhäufung großer Mengen treibender Holzstämme oder bei zeitweise sehr schweren Eisgängen.

Aus der ersten Anforderung ergab sich die sehr bedeutende, wegen der großen Abflußmengen erforderliche Längenentwicklung des im Grundriß kreisförmig nach einem Halbmesser von 170 m gekrümmten, 400 m langen Wehres. Das Wehr hat 50 Öffnungen (vgl. Abb. 134, Einlage V, 1 nach S. 200) von je 6,7 m Lichtweite bei 5,3 m größter Hochwassertiefe bei geöffnetem Wehr und einer maximalen Stauwassertiefe von 4,6 m über der Wehrschwelle.

Die 49 Zwischenpfeiler] sind an den beiden Enden mit abgerundeten Vorköpfen versehen, von denen der dem Oberwasser zugekehrte als Eisbrecher wirkend entsprechend geformt und zu diesem Zweck mit Stahlplatten gepanzert ist. Diese Pfeiler verjüngen sich stromabwärts von 1,22 m auf 0,61 m Breite. Sie haben eine Länge von 12 m, sind in der aus festem Fels bestehenden Flußsohle verankert und so stark armiert, daß sie außer dem Wasserdruck noch einem Eisschub von 200 t in dem Niveau des höchsten Stauspiegels wirkend zu widerstehen vermögen. Messungen ergaben eine Stauwirkung der Wehrpfeiler bei Hochwasser von kaum 1 cm. Die Dammbalkennuten sind sicherheitshalber doppelt angeordnet und bestehen aus je acht zusammengenieteten, in den Pfeilernischen verankerten U-Eisen. Uber denselben ist in der die Pfeiler überdeckenden 7,20 m breiten Brückenfahrbahntafel aus armiertem Beton ein offener Schlitz zum Ausheben und Einbringen der Dammbalken ausgespart, zu dessen beiden Seiten die Laufschienen der hierzu benützten fahrbaren elektrischen Winde verlegt sind. Die Dammbalken sind 7,25 m lang. Von denselben haben je 200 Stück eine Querschnittsabmessung von 0,46 m X 0,40 m, bzw. 0,40 m X 0,40 m und weitere 150 Stück eine solche von 0,36 m x 0,40 m. Mit Ausnahme der Ibeiden obersten in jeder Öffnung, sind je zwei übereinander liegende Dammbalken miteinander zu einem Staukörper dicht verschraubt. Die Dammbalken werden von dem das Windwerk tragenden, elektrisch bewegten, eine ganze Wehröffnung überdeckenden Wagen (vgl. Abb. 135) aus, mittels zwei lotrechten Zahnstangen ausgehoben und eingesetzt. Diese letzteren greifen mit ihren unteren schwalbenschwanzförmigen Hakenenden (vgl. Abb. 136) in die nach Abb. 137 a—b durchlochten, mit versenkten eisernen Platten besetzten Balkenenden nach Art eines Bajonnet-verschlusses ein. Bei höheren Wasserständen bilden die auf beiden Längsseiten auf der Fahrbahn der Brücke aufgeschichteten Dammbalken eine Art Brüstung. Diese Hubstangen gestatten nicht nur ein Heben, sondern je nach Bedürfnis auch ein kräftiges Herabdrücken der Dammbalken auf ihre Unterlage.

0 Vgl. »Engg. News«, No. 26, June 30, New York 1910, deren Herausgeber die Originalbilder dieses Wehres in entgegenkommendster Weise zur Verfügung gestellt haben.

§ 17. Nadelwehre. (Hierzu Tafeln IV u. V, sowie Einlagen V, 3—4, VI n. VII, 1—3.) Bei einem Dammbalken-Verschluß bezw. Wehr bilden die quer zur Durchfluß-Öffnung, von der Sohle an aufwärts ihrer Länge nach übereinander gelegten hölzernen oder eisernen Balken, welche in den lotrechten Nuten der Pfeiler oder Widerlager ihren Widerhalt haben, die Stau- bezw. Abschlußwand. Im Gegensatz hierzu wird beim Nadelwehr die Stau- oder Abschlußwand durch eine Reihe von gegen die Flußrichtung etwas geneigten, dicht nebeneinander aufrecht gestellten verhältnismäßig schmalen und dünnen hölzernen Pfosten, sogenannter „Nadeln“ gebildet. An ihrem Fußende stützen sich die Nadeln gegen eine entsprechend ausgebildete Wehrschwelle. In ihrem oberen Teile lehnen sie sich gegen einen, die Durchflußöffnung überspannenden festen oder beweglichen Balken bezw. Brückenträger, der in der Höhe des normalen Stauspiegels oder wenig darüber liegt. An Stelle dieser oberen durchgehenden Stütze treten meistens kürzere wagerechte Querverbindungen zwischen einer Anzahl von Mittelpfeilern oder Jochen, die sogenannten ,,Nadellehnen“, wenn nicht der durch die wagerechte Abdeckung der Joche oder Böcke gebildete Bedienungs- oder Laufsteg selbst zur Stützung der Nadeln dient. Das Nadelwehr mag daher auch als aus der Anordnung von Freiarchen mit schmalen hölzernen Schützen und beweglichen Setzpfosten, bei vollständigem Ersatz der Schützen durch lauter Setzpfosten hervorgegangen, betrachtet werden.

Bei dem schon sehr veralteten in Abb. la—c Taf. IV dargestellten Wehr stützt sich der Balken, gegen welchen die Nadeln des 4,38 m weiten Schiffsdurchlasses sich oben anlehnen, einerseits auf das Bohlwerk der Uferwand, andererseits auf das benachbarte Mitteljoch. Nach Hinwegnahme der Nadeln kann derselbe, auf Rollen laufend (Abb. lc), in die nebenstellende Öffnung des Dammbalkenwehres geschoben werden. Bei dem an der Brücke (bei Belombre über die Yonne geführten Nadelwehr, Abb. 3a u. b Taf. IV werden die Nadeln oben durch einen Balken festgehalten, welcher mit seinen beiden Enden an die Brückenpfeiler anlehnt. Der Balken ist an zwei Zahnstangen aufgehängt und kann an diesen durch eine am Brückengeländer angebrachte Aufziehvorrichtung in die Höhe gehoben werden. Die Nadeln fallen so, ihrer Unterstützung beraubt, heraus und das Wehr ist geöffnet. Eine Leine, an welcher die Nadeln befestigt sind, damit sie nicht fortschwimmen können, dient dazu, um dieselben aus dem Wasser zu ziehen. Beim Aufstellen des Wehres wird der Balken herabgelassen. Die älteren Nadelwehre in der Yonne hatten einen Holm (Stützbalken), welcher sich um einen lotrechten, auf der Ufermauer befestigten Zapfen drehte. Der Holm war an der Landseite verlängert und daselbst mit Gegengewicht versehen. Das Nadelwehr im Firingswasserfall in Norwegen, Abb. 2a ju. b, Taf. IV, zeigt die Querbalken an Mittelwänden befestigt, und es bestehen letztere aus je zwei sich gegenseitig stützenden und im Felsbett verankerten, starken, durch Stiele unterstützten sowie durch eiserne Zugstangen in ihrer Stellung gesicherten Streben. Ein typisches altmodisches Nadelwehr in der oberen Themse (England) mit festen Holzböcken und festem Wehrholm, unter Verwendung von gußeisernen Verbindungsstücken zwischen jenen, ist in Abb. 139 (Einlage'V, 3 nach S. 200) dargestellt.

Die älteren Nadelwehre, bei welchen die Nadeln oben durch Holzbalken abgestützt waren, sind nur in Wehröffnungen von geringer lichter Weite anwendbar. Sie erfordern daher in großen schiffbaren Flüssen eine erhebliche Zahl fester Mittelpfeiler, welche sowohl die Schiffahrt, als auch den Abfluß des Hochwassers und Eisgangs behindern. Epochemachend war daher die Erfindung beweglicher Mittelwände, Ständer oder Joche durch den französischen Ingenieur Poirée im Jahre 1834. Dadurch war das Problem der Schaffung weiter, bei Hochwasser freizulegender Durchflußöffnungen

mittels beweglicher Wehre und damit, die seit der Einführung der Kammerschleuse für die Kanalisierung der Flüsse bedeutsamste Aufgabe gelöst. Im ersten von Poirée in dieser Weise erbauten Nadelwehr in der Yonne bei Basseville *) stellte er in Entfernungen von etwas mehr als 1 m eiserne Rahmen, die seither nach ihm genannten ,,Poiree-Wehr-böcke“ auf, welche sich, um wagerechte in der Sohle des Wehrrückens angebrachte Wellen in eine Vertiefung desselben umlegen und durch Kettenzug wieder aufrichten lassen. Durch leichte eiserne, auslösbare Verbindungsträger oder durch die zugleich als Nadellehne dienende Verbindungsstangen lassen sich diese Wehrböcke in der lotrechten Stellung erhalten. Sie bilden so das Auflager für den Belag einer Laufbrücke, von der aus das Einsetzen und Ausheben der Nadeln ohne Schwierigkeit erfolgen kann. Die Nadeln lehnen sich unten gegen einen Anschlag in der festen Wehrsohle und oben gegen die flußaufwärts gelegene Nadellebne. Derartige Wehre konnten nunmehr in großen Flüssen ohne Nachteil angewendet werden, weil ihre

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Abb. 144. Nadelwehr mit festen hölzernen Jochen auf Alluvialhoden im Skien-FluB (Bandakkanal) Norwegen.

Beseitigung vor Eintritt des Hochwassers von der Laufbrücke aus in kurzer Zeit möglich ist. Zu diesem Zweck hebt man zunächst die Nadeln aus, entfernt oder löst sodann den Belag zwischen einer Uferwand und den beiden zunächst gelegenen Rahmen, sowie deren wagerechte Verbindung und legt nunmehr den frei gewordenen Rahmen durch Nachlassen der ihn noch haltenden Kette um seine wagerechte Achse in die Rinne des Wehrrückens nieder. Die Verwendung einer über sämtliche Wehrböcke einer Öffnung reichenden Kette, deren Länge zwischen je zweien derselben etwas mehr als die Entfernung der beiden Böcke beträgt, durch welche das Aufrichten sehr schwerer Böcke von einer Winde auf dem Pfeiler oder dem Widerlager aus ermöglicht wurde, rührt von dem französischen Konstrukteur Mézy her. In dieser Weise von Wehrbock zu Wehrbock weiter verfahrend, gelangt man zum anderen Ufer, von dem aus das Wiederaufrichten des Wehres in umgekehrter Reihenfolge mit dem Aufrichten des ersten Rahmens, der Verbindung desselben durch die Brückenbalken usw. erfolgt.

Nach d. Vortrag von Oberingenieur Boulé, III. Internat. Binnenschiffahrtskongreß, Frankfurt a/M. 1888. Vgl. ebenso Handb. der Ing.-Wissensch., III. Teil, 5. Band, 4. Aufl. 1906, unter „Binnenschiffahrt“.

Dennoch sind aber auch bei neueren Stauanlagen, namentlich in Norwegen¹), feste Wehrböcke aus Eisen zur Verwendung gelangt, namentlich wo Nadelwehre als bewegliche Aufsätze von festen Grund- oder Überfallwehren dienen, sowie auch bei Staumauern.

Sie sind dort zur Regelung des Wasserabflusses brauchbar, wo Schilfe und Flösse weder über das Wehr hinweg noch durch dasselbe hindurch zu fahren haben. So z. B. in dem zur Speisung der oberen Haltung der aus einem Felskopf ausgesprengten Schleusentreppe imBandak-Kanal dienenden Stauwehr am »Eidsfoß« in Tele-marken (siehe Abb. 140, Einlage V, 3). Im Gegensatz zu den für die oberen Staustufen des Bandak-Kanales in breiteren Flußstrecken bei alluvialem Untergrund nach Abb. 144 erbauten niedrigeren Nadelwehren mit festen Holzböcken ist bei felsigem Untergrund und größeren Stauhöhen die aus Abb. 145 ersichtliche Bauart zur Anwendung gelangt. Diese Wehre stehen entweder auf Grundwehren aus Steinkistenbau, oder sind, wie beim Eidsfoß, direkt über dem dort seitlich eingeengten natürlichen Felsabsturz auf-

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Abb. 146a—b. Ursprüngliches Poirée’sclies Nadelwelir.

gebaut. Gegen die fest mit dem Unterbau, bezw. hier in Abständen von ca. 4,80 m in das Felsriff verankerten, aus Walzeisen zusammengenieteten Joche, stützt sich die in ihrem unteren Teil aus Dammbalken gebildete Abschluß wand von 2,1 m Höhe, während die hölzernen Nadeln von ca. 3,6 m Länge erst über dieser letzteren ansetzen und so das Oberwasser bis auf 5 m über der Wehrschwelle anstauen.

i) Nach: »Wasserkraftverhältnisse in Skandinavien und im Alp en gebiet« von Professor Holz. Sonderdruck aus der Zeitschrift für Bauwesen, Berlin 1901. S. 20.

Die Poiréesche Erfindung beseitigte die Nachteile fester Wehre und bewährte sich in der Ausführung am Wehr in der Yonne bei Basseville alsbald so vollkommen, daß sie von da ab bis in die neueste Zeit in fast allen zu kanalisierenden Flüssen, welche durch das Mittel der Regulierung nicht genügend schiffbar gemacht werden konnten, angewendet wurde. Die allgemeine Anordnung des genannten Wehres ist in Abb. 146 a—b dargestellt. Jeder aus Schmiedeeisenstäben hergestellte Rahmen besteht aus der unteren Welle, zwei Stielen, einer Strebe und einem Oberrahm. Die Welle ist in Holzschwellen gelagert, welche die Vertiefung im massiven Wehrrücken einfassen. Die Rahmen stehen in der Richtung der Strömung und werden nach erfolgter Aufrichtung oben durch eiserne, hakenförmig endende Stangen, sowie durch die Bohlen der Laufbrücke verbunden und so in ihrer lotrechten Stellung gesichert. Am Oberrahm ist in einem Ringe eine Kette von solcher Länge befestigt, daß sich der Rahmen in die Wehrsohle niederlegen und vom benachbarten Rahmen aus, an dem die Kette ebenfalls befestigt ist, durch Anziehen derselben aufrichten läßt.

Um die Nadeln nicht Stück für Stück herausnehmen zu müssen, wie es bei den zuerst gebauten Wehren der Fall war, hat P Poirée seine Kon-m struktion an den später T • ausgeführten Wehren so verbessert, wie in Abb. 4 a—c, Taf. IV dargestellt ist. Die

Böcke werden dort oben durch die Bohlen der Laufbrücke in der richtigen Entfernung voneinander gehalten. Diese Bohlen sind mit Bolzen, welche herausgezogen werden können, an den Wehrböcken befestigt und dienen zugleich den Nadeln als Lehne. Soll das Wehr niedergelegt werden, so zieht man die betreffenden Bolzen heraus und verschiebt die Bohle mit einem Hebel, sodaß sie dem Druck der Nadeln ausweichen kann. Diese fallen [heraus, nachdem so ihre obere Stütze beseitigt ist. welches an dem zunächst stehenden Bock befestigt und [durch die Ohre der Nadeln gezogen ist, verhindert letztere, der Strömung des Flusses zu folgen. In der Sohlen-

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Abb. 147 a—b.    Poirée’sches Nadelwehr in der kanalisierten Mosel bei Vaux.

a) Wehrbock und Nadel M = 0.033 (1:30) b) Schnitt A—B M = 0.08 (1:12.5)

Ein Seil,

Vertiefung sind zwei Langschwellen mit Lagern für die Drehachsen derfBöcke angebracht, welche durch Querschwellen in der für die Rahmen passenden Entfernung gehalten werden. Nach unten ist die Vertiefung erweitert und das Glanze wird durch Keile so festgehalten, daß der Widerstand auch gegen die Bewegung aufwärts genügend ist. Eine Langschwelle dient zugleich als Anschlag für die unteren Enden der Nadeln.

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Später sind zur Konstruktion der Wehrböcke auch gewalzte Eisenprofile verwendet worden; beispielsweise bei den zur Kanalisierung der Mosel in Frankreich und in gleicher Art auch später hei den in der Mosel oberhalb Metz¹) ausgeführten Nadelwehren, Abb. 147a—g.

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c) Grundanker in der Wehrschwelle

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im Wehrrücken ist ebenfalls ein _|-Eisen || su<)e.iseriie Ankerscheibe verwendet. Die Welle ruht bei C in s) Lager der weile bei u. einem verankerten Halslager (Abb. d), und bei D in einem eigenartig geformten Lager (Abb. g). Die großen, das 3 m starke Betonbett abdeckenden Quader der Wehrrückenrinne bei C sind durch Grundanker (Abb. c u. e), deren Schraubenmuttern in einer mit U-Eisen bekleideten Rinne der Quader liegen, gegen Verschiebung gesichert. Während der Ausführung des Wehres, vergl. Abb. 440 S. 448, dienten die oberhalb verlängerten und hier später zu beseitigenden Grundankerstangen noch zur Unterstützung des Baugerüstes.

Verbesserungen zeigt auch das in der Reuß in Luzern erbaute Wehr, Abb. 5 a—d T. IV, insbesondere wegen der Art der Aufrichtung und Niederlegung der Rahmen vom

0 Schlichting. Kanalisation der Mosel von Arnaville bis Metz. Zeitschr. f. Bauw. 1874.

Ufer aus. Hierzu wird eine Kette benutzt, welche auf sämtlichen Rahmen in mit Rollen versehenen Ringen ruht und mit einer auf der Ufermauer stehenden, durch Kurbel drehbaren Windetrommel verbunden ist. Für das Niederlegen des äußersten Rahmens wird die Kette so weit notwendig abgewickelt, dann mit dem zweitäußersten fest verbunden, sodaß dieser in gleicher Weise niedergelegt werden kann u. s. f. Durch Aufwickeln der Kette auf die Welle werden später die Rahmen in umgekehrter Ordnung einer nach dem anderen aufgestellt.

Eine Gesamtansicht dieses Wehres, das zur Regulierung der Wasserstände des Vierwaldstättersees dient, zeigt Abb. 141 (Einlage V, 4 nach S. 200). Ein Teil der Nadeln ist bereits zu diesem Zweck ausgehoben und auf dem Laufsteg gelagert worden. Eine gleiche Anordnung der umlegbaren Böcke findet sich auch am Nadelwehr von Zürich in der Limmat, Abb. 11—14, Taf. V. Wie besonders aus 11b und auch aus Abb. 142, Einlage V, 4 ersichtlich ist, unterscheidet sich dieses letztere vom Luzerner-Wehr hauptsächlich dadurch, daß der hölzerne Laufsteg durch einen schmiedeeisernen Blechplattenbelag ersetzt ist. Abb. 142 läßt den völlig dichten Schluß der Stauwand bei beträchtlichem Überdruck vom Oberwasser her, erkennen.

Sowohl am Wehr in Luzern, als auch an der ursprünglichen Konstruktion von Poirée ist zu rügen, daß die Befestigungspunkte der Drehachse vom Ständer flußaufwärts und von der Strebe flußabwärts so weit abstehen, daß die Drehachse auf Biegung in Anspruch genommen ist, und daß in Abb. 5a Taf. IV gerade da, wo Gefahr des Bruches vorhanden, eine Nietverbindung zwischen Welle und Rahmen den Druck der Strebe aufnehmen muß. Diesem Übelstande könnte man durch Unterlage eines Gußeisenklotzes in der Verlängerung der Strebe begegnen, wie in Abb. 5 a, Taf. IV mit punktierten Linien angedeutet ist. Allein auch bei gh (Abb. 5a u. d) zeigt sich der erwähnte Übelstand, denn auch an dieser Stelle wird die Achse da, wo sie durch eine Nietverbindung geschwächt ist, beim Widerstand gegen die Bewegung aufwärts mit großem Hebelarm in Anspruch genommen. Dazu kommt, daß die Verbindung des Zapfenlagers mit dem Stein nicht genügende Sicherheit gewährt. Eine Verankerung, wie sie die Abb. 1, 13 und 14, Taf. V zeigen, ist dort kaum zu entbehren.

Pestalozzi hat versucht, die aus Obigem sich ergebenden Grundsätze, nach welchen die Wehrböcke mit dem Fundamentmauerwerk verbunden werden sollten, bei einer in Vorschlag gebrachten Änderung der in Luzern angewendeten Konstruktion durchzuführen. Um die schwache Nietverbindung in der Längenrichtung der Welle zu beseitigen, ist letztere aus einem Stücke hergestellt, s. Abb. 6a, b, c, f u. g, Taf. IV. Das flußaufwärts liegende Zapfenlager ist verankert und schließt an den Ständer des Rahmens mit kleinem Spielraum an, s. Abb. 6a und für das Detail des Zapfens Abb. 6f. Flußabwärts findet sich in der Verlängerung der Strebe ein Stützklotz (Abb. 6 b, cu. e). Das Zapfenlager daneben (Abb. 6d u. e) muß folgenden Bedingungen entsprechen. Die senkrechte Hinterwand po darf der Welle nur soviel Spielraum gestatten, daß man den Wehrbock leicht einsetzen und herausnehmen kann. Oben darf das Zapfenlager offen bleiben, weil daselbst nur abwärtsgehende Kräfte wirken, wenn nur Form und Tiefe gegen das Herausspringen der Böcke beim Niederlegen und Aufstellen sichern. Um das Einsetzen der Wehrböcke zu erleichtern, ist das Zapfenlager in der sehiefen Ebene o n nach oben erweitert. Der Stützklotz muß den ganzen Druck aufnehmen, wenn der Wehrbock aufgestellt ist. Die Höhe ist so zu bemessen, daß in dieser Stellung zwischen Zapfen und Sohle des Zapfenlagers Spielraum vorhanden ist. Für das Niederlegen dient das Zapfenlager als Führung, und es kann hierbei ohne

Nachteil eine kleine Senkung stattfinden, sofern die Formen so gewählt werden, daß beim Aufrichten die Welle sich allmählich und ohne Stöße zu verursachen auf den Stützklotz erhebt.

Die im Vorhergehenden beschriebene Anordnung zeigt, daß auch da, wo die abwärtsgehenden Flantschen der Profileisen Konstruktionschwierigkeiten verursachen, gleichwohl an der Sohle eine solide Abstützung des Wehrbockes in der Verlängerung der Strebe möglich ist. Bei anderen oft in Anwendung gebrachten Eisenverbindungen kann man z. B. für die Rahmen, welche in Abb. 4c u. 7a, Taf. IV und in Abb. 1, Taf. V dargestellt sind, den Stützklotz durch Sohlenplatten ersetzen.

An dem zuerst von dem französischen Ingenieur Boulé zur Führung von kleinen Schützentafeln verwendeten Poiréeschen Wehrbock in Abb. 7a Taf. IV wird der Druck der Strebe durch eine starke Eisenkonstruktion zwischen den beiden nahe aneinander liegenden Stützpunkten A und B aufgenommen, es bleibt jedoch schwierig, die Lager in A und B so genau zu regulieren, daß sie gleichzeitig tragen.

Bei den bisher erörterten Konstruktionen mit Ausnahme der in Abb. 4 a—c, Taf. IV dargestellten, müssen die Nadeln einzeln nacheinander ausgehoben werden, wobei das Niederlegen des Wehres in Wasserläufen mit schnell steigenden Wasserständen bisweilen nicht rechtzeitig erfolgen kann.

Abb. 148 a—b.

Schema der Kummer’schen Auslösevorrichtung der Nadellehne.

Dieser Ubelstand führte zur Verwendung einer gelenkartig a befestigten, bis zum benachbarten Wehrbock reichenden, die obere Nadellehne bildenden Verbindungsstange, welche eine plötzliche Auslösung ihres einen Endes, und ein wagerechtes Ausschwenken um ihr anderes Ende gestattet, wobei die Nadellehne sich zwischen die Böcke ^ hinein, bis in die Ebene des das Lehnenende gelenkartig haltenden Wehrbockes dreht. Zu diesem Zweck ist der lotrechte Ständer jedes Bockes in seinem oberen Ende als Hohlzylinder ausgebildet, in welchem ein zugleich als Spindel dienender lotrecht stehender Drehbolzen steckt.

Dieser letztere ist auf seine ganze Länge zylindrisch, mit Ausnahme jenes Teiles, der durch einen Ausschnitt in der ihn scharnierartig umschließenden Hülse am drehbaren Ende der Nadellehne freigelegt ist. So weit als der Drehbolzen dem in diesen Ausschnitt hineingreifenden, auslösbaren Ende der benachbarten Nadellehne Uber nahezu die Breite seines halben Durchmessers als Stützfläche dient, ist derselbe halb-zylinderisch ausgeschnitten. Durch eine einfache Drehung um 90° kann so das gestützte Ende der Nadellehne augenblicklich ausgelöst werden, wodurch den sämtlichen, sich gegen sie lehnenden Nadeln ihr oberer Stützpunkt entzogen wird, so daß der Wasserdruck diese umlegen muß.

In den Abb. 148a—b sind der Drehbolzen A und die Nadellehne B schematisch

zur Darstellung gebracht.

Das oben vorstehende Ende der Spindel hat quadratischen Querschnitt. Eine Drehung desselben wird durch Aufsetzen eines Muffenschlüssels mit Querhebel in einfacher Weise von der Lauf brücke aus vollzogen. Das Fortschwimmen der Nadeln

an einem Rahmen befestigte

verhindert eine durch die Köpfe derselben geführte,

Leine. Die Konstruktion dieser ausschwenkbaren Nadellehne, vom belgischen Ingenieur Kummer angegeben, hat zunächst in den Schiffahrtsdurchlässen von sechs Stauanlagen

Handbuch der Ing.-Wissensch. III, 2. 4. Aufl.

14

der oberen Maas in Belgien¹) >1886—1879 und dann auch anderwärts, z. B. bei der Kanalisierung des Maines, vielfach Anwendung gefunden. Bei den genannten Stauanlagen sind Nadel wehre nur für den Abschluß der Schiffahrtsdurchlässe, für den Abschluß der Uberfallwehre dagegen Klappenwehre (§ 21) angeordnet worden. Die Abb. 1—10 und 15—21, Taf. V stellen ein derartiges Wehr und zwar dasjenige bei Dinant dar. Zu den hierbei durchgeführten Verbesserungen der Nadelwehre gehört zunächst die an die bei Dammbalkenverschlüssen verwendete, in § 16, Abb. 127, S. 196 dargestellte Wendesäule erinnernde Kummer ’sehe Auslösevorrichtung der beweglichen Nadellehne, Abb. 1—4. In Abb. lu. 2 ist das Wehr geschlossen, wobei die Nadellehne B an die senkrechte, im Hohlzylinder des vorderen Rahmenständers stehende Spindel A lehnt, welche mit einem der Höhe der Nadellehne entsprechenden Einschnitt versehen ist, s. Abb. 3 u. 4. Wird die Spindel entsprechend gedreht, so gleitet die Nadellehne durch den Einschnitt und verliert dann ihren Stützpunkt. Diese Anordnung gestattet auch die Verwendung stärkerer Nadeln. Es ist ferner bei diesen Wehren an Stelle der zu Versandungen Anlaß gebenden Vertiefung im Wehrrücken ein Uber demselben hervorragendes Lager auf der Unterwasserseite des Rahmens angeordnet. Das Lager ist durch einen von der Laufbrücke aus mittels Stange zurückschiebbaren Keil zu schließen. Endlich ist noch zu bemerken, daß auch hier wie beim Züricher und fast allen später mit umlegbaren Böcken erbauten Nadelwehren der Brückenbelag zwischen je zwei Rahmen aus einer einzigen eisernen Tafel besteht, welche sich um am Rahmen befestigte Gelenke niederklappen und aufrichten läßt und die Verbindung mit dem nächsten Rahmen bewirkt. Die Rahmen sind aus zusammengeschweißten Eisen von rechteckigem Querschnitte hergestellt.

An drei Wehren der unteren Seine (bei Bezons, Andresy und Martöt) hat man die obere Unterstützung der Nadeln auf andere Weise erreicht. Es wurden teils über je zwei Öffnungen reichende, an die Bockständer anlehnende Balken, welche an Ketten aufgehängt sind, teils Bohlen, welche ähnlich angebracht und durch Eisenstangen festgehalten werden, angewandt²).

Um die Stauhöhe der Nadelwehre zu vergrößern, ist vorgeschlagen worden, die Nadeln in zwei Stockwerken aufzustellen und so ihr Gewicht zu vermindern, ferner die Anordnung des Wehres so zu treffen, daß die Nadeln des unteren Stockwerkes erst dann wegzunehmen sind, wenn man diejenigen des oberen beseitigt hat (Lagrené. Navigation intérieure. 3. Band). Hierbei würde indessen die Gefahr entstehen, die unteren Nadeln bei schnell steigendem Wasserstande nicht rechtzeitig entfernen zu können. Zweckmäßiger ist jedenfalls für große Stauhöhen die Verwendung durchgehender Nadeln, zu deren Aushebung dann allerdings besondere Hebevorrichtungen erforderlich werden, weil das Ausheben von Hand bei schweren Nadeln nicht angängig ist. So erfolgt am Seine-Wehr bei Port à l’Anglais das Ausheben der Nadeln nach Abb. 8a u. b, Taf. IV mit Hilfe einer fahrbaren Winde zunächst nur so weit, daß sie unten ihren Stützpunkt verlieren, oben aber mittelst eines auf ihrer Rückseite angebrachten Hakens, welcher die mit einem runden massiven oder hohlen Querschnitt ausgebildete Nadellehne umfaßt, hängen bleiben. Zur Verwendung dieser meistens nach ihrem Urheber, dem französischen Ingenieur Guillemain, benannten Haken, hat

!) M. M. Han s. La canalisation de la Meuse en Belgique. Bruxelles 1880, ebenso die Kanalisierung der Maas, autorisierte Übersetzung von E. Düsing. Wiesbaden 1885, ebenso »Die neueren beweglichen Wehre« v. Klett, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Sept. 1882, S. 516—18 u. Tafel XXX.

2) Siehe Lagrene'. Navigation inte'rieure. 3. Band und Zeitschrift d. Ver, deutscher Ing. 1882.

die frühere Übung an den älteren Poiréeschen Nadelwehren geführt, wo sich am Kopfende der Nadeln eine ein Or bildende Ausbildung oder eine Ose — s. Abb. 4b und ob, Taf. IV — befand, in welche der Wehrwärter, um sie auszulösen, mit einem Hebel eingreifen, und diesen auf einen auf die Laufbrücke gelegten Holzblock aufsetzend, die Nadeln so weit anheben konnte, bis sie ihren unteren Stützpunkt verloren. Um ein Fortschwimmen der Nadeln zu verhindern, wurde jede Nadel einzeln mit einem an ihrem Kopfende befestigten Tau, oder sämtliche auszuhebende Nadeln mittels einer durch die genannten Ösen gezogenen mit ihren beiden Enden am Wehrsteg angebundenen Leine zurück- oder wenigstens zusammengehalten. Zwei verbesserte, nach diesem Vorschlag zum Ausheben von mit den Guille-main’schen Haken versehenen Nadeln verwendete Hebevorrichtungen !) sind aus den Abb. 149 a—c ersichtlich.

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Haken a

jo

Das Ausschwenken der Nadeln genügt zur Vergrößerung des Durchflußquerschnittes. Will man aber die Öffnung ganz frei machen, dann dient für die vollständige Beseitigung der Nadeln die in Abb. 8 a, Taf. IV dargestellte KrahnVorrichtung; näheres s. Ann. des ponts et chaussées 1881. Diese Nadeln haben eine Länge von 4 m bei 20 cm Breite, 12 cm Stärke und je 78—80 kg Gewicht. Das Ausrücken von 100 Nadeln er-

fordert 12¹/₂ Minuten Zeit.

Die gewöhnliche ohne Benutzung dieser

Abb. 149a—c.

Guillemain sehen Haken geübte Art der Regulierung Hebevorrichtungen für Guillemain’sche Hakennadeln.

des Stau-Wasserspiegels durch gänzliches Ausheben und Einsetzen der Nadeln ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden, von denen außer der mehr oder minder großen Gefahr für die Bedienungsmannschaft, besonders zu erwähnen sind:

1.    Großer jährlicher Verschleiß an Nadeln, namentlich infolge von Bruch bei der plötzlichen und stoßweisen Beanspruchung durch das von der Strömung verursachte Anschlägen an die Wehrschwelle beim Einsetzen.

2.    Die Unterbrechung des Zusammenhangs der Nadelwand beim Herausziehen einzelner Nadeln und das dadurch verursachte Hängenbleiben oder Einklemmen von Treibzeug.

3.    Die durch ihr Gewicht beschränkte Länge der Nadeln, welche im Falle einer Bedienung von Hand eine größere Stautiefe als 3.50 m mit mehr als 30 kg wiegenden Nadeln kaum mehr zuläßt.

Immerhin sollen nach Malézieux²) schon in der 12.5 m breiten Hochwasser-Abflußöffnung des Wehres von » Pontoise« (Frankreich) bei 4 m Stautiefe Nadeln von 4.50 m Länge mit einem Querschnitt von 12 X 12 cm und 40—45 kg Gewicht unter

!■) Aus »Möller«: Grundriß des Wasserbaues, II. Band, Leipzig 1906, entnommen. ²) M. M. Hans-Düsing, Kanalisierung der Maas, Wiesbaden 1885.

14'

Anwendung von Hebel und Leine beim Ausheben der Nadeln von einem einzigen Mann noch mit Leichtigkeit gehandhabt worden sein.

Eine andere bei neueren amerikanischen Wehren mit sehr großen und breiten Nadeln zur Ableitung plötzlicher leichterer Anschwellungen gebräuchliche Art der Herstellung von Durchflußöffnungen *), die auf eine frühere Anregung von Lagrene zurückzuführen ist, zeigt die Abb. 153 (Einlage YI, 1 nach S. 216) des Wehres bei Louisa (Ky).

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Abb. 150a—g. Greve’sche Vorrichtung zum Ausrücken der Nadeln.

Von einem Flosse, neuerdings auch vom Bedienungssteg aus, werden mit einem leichten hölzernen Hebebaum, der zweckentprechend geformt ist, einzelne Nadeln in regelmäßigen Abständen an ihrem oberen Ende der Richtung des Wasserdrucks entgegen um ca. 30—40 cm von der Nadellehne abgerückt bzw. abgehoben. Das gabelförmige mit Rollen versehene Hubende des Hebebaumes stützt sich hierbei auf die beiden der so abzuhebenden benachbarten Nadeln, während das Handende um einen Winkel von nahezu 90° gedreht wird. Durch eine passende, vom Kopfende der abgehobenen Nadel um

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«f *) Report of Chief of Engineers 1898, Part 3, Appendix F. F. (Report B. F. Thomas to Major W. F. Bixby)

ein Gelenk ausschwenkbare, sich auf die benachbarten Nadeln oder die Nadellebne stützende eiserne oder auch eine eingesetzte lose hölzerne Spriesse werden die betreffenden Nadeln in der vorgeschobenen Stellung erhalten, wodurch eine beträchtliche Anzahl von Abflußöffnungen geschaffen werden kann.

Die seit ihrer Einführung vielfach, namentlich von ihrem Urheber, dem damaligen Baurat Julius Greve in Kassel, an den Nadelwehren in 6 Staustufen der kanalisierten Fulda, sowie aber auch in solchen der Oder und Ems verwendete, und ihm patentierte Reguliervorrichtung¹), die in Abb. 150 a—g in ihrer Anwendungsweise dargestellt ist, hat den Zweck, in ganz ähnlicher Weise ohne große Mühe und ohne die Nadeln von der Wehrschwelle abheben zu müssen, Abflußöffnungen zu schaffen. Zu diesem Zweck ist für jede zweite oder dritte Nadel ein schwanenhalsartig gekrümmter Hebel H vorgesehen, der sich mit seinem gabelförmigen, die Nadellehne N umfassenden Ende gegen diese stützt, während die übrigen Nadeln nur mit dem Guillemainschen Haken versehen sind. Beim Herausdrucken des Hebels und damit auch der Nadel dreht sich diese letztere gleich wie beim vorstehend beschriebenen Verfahren um ihren Fußpunkt B. Falls es sich um eine geringfügige Senkung des Stauspiegels handelt, wird die Ausrückung einiger weniger Nadeln genügen. Abb.150a—bsowielöOc—d zeigen die gegenseitige Stellung der ein- und ausgerückten Nadeln. Das Zusammenrücken der den ausge-rückten benachbarten Nadeln wird durch die Klauen E verhindert. Um das Ausrücken der Nadeln zu erleichtern, wird zur Verlängerung des Hebelarmes über den Dorn bei D ein Gasrohr geschoben. An der Fulda sollen täglich 240 solcher ausrückbarer Nadeln gehandhabt werden. Die Kosten einer der dort verwendeten, bei einer größten Stauwassertiefe über der Schwelle von ca. 2.50 m allerdings leichten Nadeln samt Beschlag und Greve’schen Hebel, soll den Betrag von 7 Mark nicht überschreiten. Gewöhnlich haben die Nadeln vom Fußende bis zum höchsten Stauspiegel quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, siehe Abb. 150f. Um einen dichteren Schluß zu erzielen, kann diesen ausrückbaren Nadeln mit Vorteil ein etwas keilförmiger Querschnitt nach Abb. 150g gegeben werden.

Berechnung der Nadelwehre. Die erforderliche Stärke der Nadeln in der Richtung des Wasserdruckes ist, weil die Gesamtgröße des Wasserdruckes auf die Nadeln deren Breite proportional ist, von dieser selbst unabhängig. Die Nadel von der Stütz-länge AB = l sei um den Winkel « zur Lotrechten geneigt. Aus Abb. 151, in welcher die dreieckigen Wasserdruckflächen schraffiert sind, ergibt sich auf Grund der Momentengleichung in Bezug auf das Auflager A als Drehpunkt für den Auflagerdruck in B die Größe:

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Abb. 151. Fläche des Wasserdruckes auf eine Nadel.

0 Siehe Bericht über die Weltausstellung, Paris 1900, 8. Band des k. k. österr. General-Kommisariats, Wien 1901, ebenso Schweiz. Bauztg. Bd. XXXVII. Nr. 5 vom 2. Febr. 1901.

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worin y das Gewicht eines cbm Wassers bedeutet. Da hx = 4 cos«; h₂ — /₂ cos« und h — l cos a, so wird :

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• cos a ■ 7.

1.

Das Biegungsmoment für jeden zwischen den Punkten J3 und Z> gelegenen Querschnitt W, in der Entfernung x unter dem Oberwasserspiegel von C auf der Nadel gemessen ist demnach:

l.

x³ cos a

Dieses Moment erreicht den Größtwert für woraus sich ergibt:

d[Mx)

dx

= 0 also für B

x² cosa ■

-,=y.

r cos a-y

Es wird demnach

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und da:

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cos a

cos a

cos a

so folgt:

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hx ³ — IiĄ _y_

cos²a

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- hy +

Ol Ico

2.

Der obige Ausdruck ergibt ein absolutes Maximum für alle Schnitte zwischen C und Z), für welche sc 4 — 4-

Nur bei beständig vorhandenem Unterwasser käme für Schnitte zwischen D und A, für welche x << 4 — 4 das Biegungsmoment des Unterwasserdruckes in Betracht. Die Momentengleichung lautet dann:

x³ cos a y

X -Ą- U — 4\3

cos«^.

Der Größtwert läßt sich in gleicher Weise wie zuvor bestimmen. Es ist dies aber in fast allen Fällen überflüssig, da das Druckdreieck vom Unterwasser sehr klein ist und an einem kleinen Hebelarme wirkt. Überdies ist es stets ratsam, auch in den Fällen eines beständig vorhandenen über die Wehrschwelle hinaufreichenden Unterwasserstandes

Mx = B [x-\~ l — 4 ) —

die Abmessungen der Nadeln ausschließlich für den ganzen Oberwasserdruck zu berechnen — gegebenenfalls unter Zugrundelegung einer höheren Beanspruchung der Nadeln und Böcke mit Rücksicht auf die Möglichkeit einer ausnahmsweisen gänzlichen Absperrung des Unterwassers, schon kurz nach Vollendung des’Wehres oder später im Falle der Vornahme einer Besichtigung oder von Ausbesserungen im Sturzbett des Wehres oder an diesem selbst.

Für diesen Fall wird dann h₂ = 0 und daher

-as Ico

3.

6 h cos² a

Da überdies meistens hx und h nur wenig von einander verschieden sind, so wird in solchen Fällen, in welchen dann der Stützpunkt B mit dem Punkte C im Oberwasserspiegel zusammenfällt und h — hy wird,

h*

9 y3 cos² a

Da y — 1 gesetzt werden kann und cos²« selten unter 0,9 heruntergehen dürfte, und im Falle von ganz oder nahezu lotrechter Nadelstellung den Wert 1 annimmt kann annäherungsweise

so

für cos²« = 0,9

i*₃ = 0,07^3

14

und für cos²« = 1

bezw.

M = 0,064 h3

4.

gesetzt werden.

Falls in den für den Auflagerdruck B und die Biegungsmomente M abgeleiteten Ausdrücken die Größen Z, lu Z₂ sowie hyhx, h₂ in Meter eingesetzt und y wie vorhin zu 1 Tonne per cbm angenommen werden, so ergeben sich für B Tonnen und für M Metertonnen auf 1 m Breite des Nadelwehres bezogen. Sollen sich nun aus der folgenden Berechnung des Nadelquerschnittes, bezw. der Nadelstärke in der Richtung des Wasserdruckes gemessen, d in cm, B und M in kg bezw. in cmkg für eine Nadelbreite von 1 cm ergeben, so ist B mit 10 und M mit 1000 zu multiplizieren. Bei einer Breite der Nadeln von 1 cm und einer Stärke d in cm ergibt sich das Widerstandsmoment des

rechteckigen Nadelquerschnittes zu W —    , und es muß daher bei einer zulässigen Be

anspruchung des Nadelmaterials von q in kg/cm² die Gleichung bestehen

-1/6000M

V Q

tZ²

1000 M = g- q

oder cl —

für Werte von q — 60 kg/cm² wird dann d =    10 VM

d = 8.65 VM

»    »    » q = 80 kg/cm²

d = 7,75 VM

Im Falle, daß annäherungsweise h = hx gesetzt werden kann, muß dann für cos²« — 0,9 und cos²« = 1,0 M = 0,07 Ä3 bezw. M = 0,064 h*

gesetzt werden. Dementsprechend wird dann die erforderliche Nadelstärke d in cm für q — 60 kg/cm² d — 2,65 Vh'³ und bezw. d — 2,53 Vh³

d = 2,2 Vh³

q — 100 kg/cm²

80 kg/cm² d = 2,3 Vh³ » 2,05 Vh* >

5.

für h in m eingesetzt.

» o — 100 kg/cm² d

d = 1,96 Vh³)

Für die Berechnung der einfachsten Form des Nadelwehrbockes ergibt sich an Hand von Abb. 152 aus der Größe des Auf lager drucke s B die durch den Wasserdruck verursachte Zugbeanspruchung Z im lotrechten Vorderständer BF und die Druckbeanspruchung Y in der Strebe BE in kg für je 1 m Bockdistanz zu:

B-c

Bf

6.

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falls im Ausdrucke für B (Gl. 1) die Größen l{, l₂ und Z, sowie die Längen der Hebelarme c, e, f und g in den obigen Gl. 6 alle in m eingesetzt und y — 1 t per cbm angenommen werden.

Die Nadeln werden stets aus Holz hergestellt. Nach Lagrene ist die Frage, ob es zweckmäßig sei, abwechselnd mit hölzernen Nadeln eiserne, U-förmig profilierte anzuwenden, zu verneinen.

Bei Anwendung ganz fehlerfreien Holzes sowie ausländischer, besonders widerstandsfähiger Holzarten kann aber auch mit der zulässigen Beanspruchung weit höher

als 60 kg/cm² gegangen, daher an der Querschnittsabmessung und damit am Gewicht bei langen Nadeln gespart werden. Zwar ist in der vorigen Berechnungsweise der Nadeln nur der Druck des ruhenden Wassers in Betracht gezogen worden. Die Wehrnadeln können aber auch abgesehen von Wind und Wellenschlag noch ungünstiger beansprucht werden, wenn durch das Ausheben einzelner Nadeln Öffnungen entstanden sind, durch welche das Wasser hindurchströmt. Allerdings ist die

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Profilgeschwindigkeit des vor dem Wehre ankom-menden Wassers, so lange die Stauhöhe noch nicht erheblich abgenommen hat, so gering, daß die betreffende Geschwindigkeitshöhe und damit der Stoßdruck unberücksichtigt gelassen werden kann. Es sind deshalb auch nicht sämtliche Nadeln, sondern nur die der Durchflußöffnung zunächst benachbarten ungünstiger beansprucht. Hier entsteht aber eine große Geschwindigkeit und das den Öffnungen zuströmende Wasser, unter Umständen auch Treib-Holz oder Eis, beansprucht diese Nadeln stärker, auch zum Teil in anderer Richtung, als das ruhende Wasser. Wenn inmitten einer Öffnung nur eine oder zwei Nadeln stehen geblieben sind, so ist anzunehmen, daß der Druck, welchen diese erleiden, annähernd so groß sein wird wie der Gegendruck des aus einer Öffnung strömenden Wassers, also ungefähr doppelt so groß wie der Druck des ruhenden Wassers. Eine genaue Berechnung ist natürlich für alle Fälle nicht möglich, und aus diesem Grund empfiehlt es sich, wo solche Fälle in Betracht zu ziehen sind, trotz sorgfältiger Auswahl des Holzes, bei der Querschnittsbestimmung nach der üblichen Berechnungsweise der Nadeln mit der zulässigen Beanspruchung nicht sehr hoch zu gehen.

An den Nadelwehren der Mosel wurde nach Düsing¹) durch einen Anstrich mit einem Gemisch aus Holz- und Steinkohlenteer die Auslaugung des Holzes der Nadeln sowie das Aufsaugen von Wasser und damit das Gewicht der Nadeln verringert, wobei gleichzeitig infolge der gesteigerten Dauerhaftigkeit und leichteren Handhabung auch der frühere große jährliche Verschleiß an Nadeln bedeutend vermindert wurde.

Abb. 152.

’) M. M. H ans - E. Dü sing, Kanalisierung der Maas. Wiesbaden 1885, Seite 37.

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Abb. 153. Erstes Poirée-Nadelwehr im Big-Sandy-Pluß bei Louisa, Ky. Ausrücken und Blockieren (repousser) der Nadeln.

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Abb. 154. Poirée-Nadelwehr in der kanalisierten Moldau bei Wranan. Niederlegen der Wehrböcke.

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Abb. 155. Nadel wehr in der kanalisierten Elbe, Staustufe bei Wegstädtl im Bau 1906. Niederlegen der m Entfernungen

von 3 m angeordneten Wehrböcke.

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Abb. 156, Nadelwehr in der Baugrube bei Wegstädtl, sämtliche Böcke sind niedergelegt.

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Abb. 157. Erstes Nadelwehr im Big Sandy-Fluß bei Louisa, Ky. Umlegen der Wehrböcke.

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Abb. 158. Erstes Nadelwehr im Big Sandy-Fluß Fei Louisa, Ky. Wehrböcke und Nadeln zur Probe auf dem Ufer montiert.

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Abb. 159.

Erstes Nadelwehr ira Big Sandy-Fluß hei Louisa, Ky. Ansicht des geschlossenen Wehres mit Krahnschiff.

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Abb. 160. Erstes Nadelwehr im Big Sandy-Fluß bei Louisa, Ky. Sämtliche Nadeln zu gleichzeitiger Absenkung zwischen den

Führungsnadeln auf drehbares Gesimse abgestellt.

Ein quadratischer Querschnitt ist für das Nebeneinanderstellen der Nadeln günstig, indem sich diese Nadeln leichter umkanten lassen, als andere.

Von der Stelle an, in welcher das größte Biegungsmoment in der Nadel auf-tritt, könnte deren Dicke nach beiden Enden hin abnehmend gewählt werden. Aus praktischen Gründen — weil das untere Nadelende am meisten der Beschädigung bei der Handhabung und anderen zerstörenden Einflüssen ausgesetzt ist — geschieht dies meistens aber nur nach oben hin. Bei sehr langen und breiten Nadeln rechteckigen Querschnittes weist gewöhnlich das untere Ende die größte Stärke auf. Jede Möglichkeit einer gänzlichen Absenkung des Unterwasserspiegels bis unter die Wehrschwelle bei vollem Oberwasserdruck auf die Nadeln, sei es infolge der Aufstellung auf einem Grundwehr oder außerordentlich niedriger Wasserstände, oder infolge der Abdämmung des Unterwassers zum Zweck der Vornahme von Arbeiten an der Unterseite des Wehres, ist natürlich bei der Berechnung bezw. der Bestimmung der Abmessungen der Nadeln zu berücksichtigen. Für das obere Ende der Nadel wird eine Form gewählt, welche die Handhabung der Nadeln erleichtert, s. Abb. 2 a u. 4 b, Taf. IV. Bisweilen versieht man jede Nadel, etwa 50 cm unterhalb der Handhabe, mit einem Haken und erleichtert dann durch Einhängen einer Hakenstange das Ausheben der Nadeln wesentlich. Beschläge kommen nur an großen Nadeln vor, welche mit maschinellen Hilfsmitteln einzustellen und wegzunehmen sind (Abb. 8a u. b, Taf. IV).

Bei den älteren Nadel wehren, vergl. Abb. 3 u. 4, Taf. IV, haben die Nadeln etwa 2,50 m Länge, woran 0,30 m auf die Handhabe fallen. Dabei sind dieselben 0,07 m breit und 0,04 m dick. Die Nadeln des Wehres am Firingswasserfall bei Skien in Norwegen (Abb. 2, Taf. IV) sind 3,93 m lang und haben quadratischen Querschnitt von 0,09 m Seitenlange. Diejenigen des Wehres in Luzern (Abb. 5, Taf. IV) sind 2,8 m lang, 0,06 m dick und 0,15 m breit. Aus diesen drei Beispielen, sowie aus Abb. 1, Taf. V kann entnommen werden, welche Abmessungen ungefähr einzuhalten sind, damit das Wehr ohne Schwierigkeiten von Hand geöffnet und geschlossen werden kann. Stärken von 0,05 m sind als die kleinsten zulässigen Werte zu betrachten. Je dünner die Nadeln sind, desto leichter sind sie zu handhaben; es erscheint deshalb zweckmäßig, bei der Berechnung der Abmessungen das Holz stark in Anspruch zu nehmen und in Gl. 5 q = 80 bis 100 kg zu setzen. Daß die Einbiegung dabei etwas stärker wird, schadet wenig und wenn die Stöße, welche beim Einsetzen nicht zu vermeiden sind, von Zeit zu Zeit zum Bruche einer Nadel Anlaß geben, so ist das ein Übelstand, welcher durch die leichtere Handhabung bei kleinerem Gewichte reichlich aufgehoben wird.

Lagrené hat versucht, aus 0,03 m dicken Brettern hohle Nadeln mit gegen die Stutzpunkte hin abnehmenden Querschnitten herzustellen. Über das Ergebnis dieser Versuche ist nur bekannt geworden, daß nach obigen Andeutungen angefertigte Nadeln sich am Wehre vou Meulan bei 2,20 m Wasserdruck leicht einsetzen ließen.

Die Berührungsflächen müssen sorgfältig gehobelt werden, damit die Nadeln so weit erreichbar wasserdicht aneinanderschließen. Dies kann um so eher erreicht werden,

weil die Nadeln vor dem Einstellen gewöhnlich Zeit zum Trocknen gehabt haben, sodaß die Ausdehnung des Holzes beim Einsaugen von Wasser einen so festen Anschluß bewirkt, daß kleine Ungleichheiten in der Einbiegung nur zu geringen Wasserverlusten Anlaß geben.

Eine Dichtung der Fugen zwischen den Nadeln ist auf verschiedene Weise versucht worden. Zunächst verwendete man Asche und Schlacken zur Dichtung, ein Mittel, welches sich bei geringen Stauhöhen bewährt hat. An der Oder hat sich das

Versenken von feuchtem »Waldboden«, ein Gemisch von Kiefernadeln und morschem Gezweig mittels einer langstieligen flachen Schaufel auf der Oberwasserseite der Nadeln vorzüglich bewährt und wurde damit eine vollkommene Abdichtung erzeugt. Auch mit Teer getränkte Leinwand oder Segeltuch, mit dem die Nadeln überdeckt werden, erfüllt den Zweck, verursacht aber Verzögerungen beim Niederlegen des Wehres und bedeutende Kosten. Dennoch hat gerade diese Art der Abdichtung der Stauwand zur Ausbildung eines neuen Wehrsystemes, der Caméréschen Rolladen (§ 18) geführt. — Durch Auflegen

von dünnen Brettchen oder dreikantigen Leisten auf die je zwischen zwei Nadeln offen bleibenden Fugen wird jener Zweck wegen Ungleichheiten in der Einbiegung nicht erreicht. Besseren Erfolg gewährt das Decken der Fugen mit Kautschukblättern, welche an jeder zweiten Nadel angebracht sind, wie in Abb. 161a angedeutet ist. Diese Anordnung bewährt sich indessen nur, so lange die Kautschukblätter unbeschädigt sind und es ist schwer, dieselben beim Transporte

¹    der Nadeln vor Beschädigungen zu bewahren. — Auch T-

2    förmige Nadeln und sechseckige Nadeln (Abb. 161 b, bezw. Abb.lßla—c. Besondere Nadelquer- Abb. 161 c) sind versuchsweise zur Ausführung gekommen;

schnitte zur Erzielung größerer Dichte.    '    °

gewöhnlichen Nadeln nicht zu gewähren.

An den noch bis vor kurzer Zeit in großer Zahl erbauten neueren Nadelwehren sind gegenüber den soweit besprochenen Anlagen, namentlich in Hinsicht auf den zur Niederlegung der Wehre bei rasch eintretenden Hochwassern benötigten Zeitaufwand, dann aber auch in Bezug auf die Möglichkeit ihrer Anwendung für weit beträchtlichere Stautiefen als bisher, namhafte Fortschritte gemacht worden. Bei der ihrer Vollendung entgegengehenden Kanalisierung der Moldau und Elbe in Böhmen¹), sind in 12 Staustufen Nadelwehre zwei verschiedener Bauarten zur Verwendung gelangt. Aus Abb. 154 ist dasjenige in der Staustufe Nr. 7 bei »Wranan« in der Moldau, in Abb. 155 und 156 ein solches in der Staustufe Nr. 6 bei »Wegstädtl« in der Elbe²) ersichtlich. Bei der ersten Bauart, sowohl in der Moldau wie in der Elbe zur Verwendung gelangt, sind entweder die Nadel wehre mit der Kummer’schen, seitlich ausschwenkbaren oder mit von Hand aushebbaren Nadellehnen ausgerüstet. Im letzteren Fall sind dann die Nadeln mit den Guillemain’schen Haken versehen. Die aus Vollprofilen zusammengeschweißten uud geschmiedeten Böcke stehen in der bisher üblichen Entfernung von 1,25 m. Der zweite Typ, der in der Elbe erst von der in Abb. 155 und 156 veranschaulichten Anlage in der siebenten Staustufe bei Wegstädtl an abwärts, Verwendung findet, zeigt eine entschiedene Neuerung. Zwar sind auch diese Wehre mit der Rohrlehne für Hakennadeln versehen, unterscheiden sich aber sowohl durch die konstruktive Anordnung als aber auch hauptsächlich durch die große hier 3 m betragende Entfernung der gänzlich aus Profileisen zusammengenieteten Wehrböcke. Da bei diesen Böcken, wie bereits früher bei amerikanischen Nadel wehren, die unterste Verbindungsstrebe zwischen den beiden Lagern, wie aus der Zeichnung in Abb. 162a hervorgeht, weggelassen ist, kommt der obere Teil eines jeden Bockes im niedergelegten Zustand in

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dieselben scheinen aber besondere Vorteile gegenüber den

1)    Die Bauten der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeüusses in Böhmen von k. k. Oberingenieur Dr. Techn. Anton Klir, Sektionsbauleiter, Prag 1908.

²)    10. Jahresbericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen für das Jahr 1906.

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Abb. 162a—h. Nadelwehr in der kanalisierten Elbe, Staustufen bei »Raudnitz« und »Wegstädtl«.

Eiserner Bedienungssteg und Nadellebne, e—f Einzelheiten des Wehrbockes, g Nadelhaken, h Oberwasserseitige Verankerung des Wehrbockes bei B.

a—b Wehrbock und Nadel, c—d

den freien Raum zwischen den ausgespreizten Fußenden des Nachbarbockes zu liegen. Während bei dem in Abb. 162 a u. b dargestellten Wehrbock einer Öffnung in der achten Staustufe bei »Raudnitz« in der Elbe¹) die lotrechte Höhe zwischen der Achse der Lagenzapfen bis zur Mitte der Nadellehne 4,18 m beträgt, weist die Staustufe von »Wegstädtl« in den drei verschiedenen Öffnungen Nadelwehrböcke mit solchen Höhen von 3,30 m, 3,80 m und 4,30 m auf. Die Böcke sind daher nicht mehr wie bisher übereinander, sondern ohne gegenseitige Berührung neben bezw. zwischen einander gelagert und können im Bedarfsfall auch einzeln leicht herausgenommen, gegebenenfalls auch deren zwei oder mehrere unabhängig von den übrigen aufgestellt werden. Es ist diese gegenseitige Lage des Nachbarbockes in Abb. 162 a in punktierten Linien angedeutet und auch in Abb. 156 sehr deutlich zu erkennen.

Bei dieser Anordnung der Böcke weist die Eisenkonstruktion derselben ein beträchtlich kleineres Gesamtgewicht auf. Es ergaben sich demzufolge auch, gegenüber der älteren Anordnung mit dichterer Bockstellung, geringere Ausführungskosten für diese Wehre. Dieser neue Typ von Nadelwehren wird daher für die zum Teil erst noch auszubauenden Staustufen in der Elbe ebenfalls ausschließlich zur Anwendung kommen. Auch für die Handhabung der Wehre ergibt sich wegen der bedeutend geringeren Anzahl der Böcke eine beträchtliche Zeitersparnis beim Aufstellen und Niederlegen des ganzen Wehres.

Das Niederlegen der von den Nadeln entblößten Böcke erfolgt, wie bei den besprochenen Wehren, nach Abb. 154, auch bei dem großen Abstand derselben, nach Abb. 155, samt den zugehörigen 3 m langen Teilstücken der Laufstegabdeckung, mit

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Abb. 163a—b. Nadelwehr hei Raudnitz und Wegstädtl.

welchem die an mehreren Zwischenpunkten unterstützte Nadellehne fest verbunden ist, mittels eines Uber eine ganze Wehröffnung reichenden durchlaufenden Drahtseiles. Dieses wird bei den ersteren Wehren von einer fahrbaren, in Abb. 163a u. b dargestellten, bei den letzteren Wehren dagegen von einer starken auf dem Pfeiler oder dem Widerlager verankerten Winde abgewickelt. An dieses Drahtseil werden der Reihe

0 11. Jahresbericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbflusses in Böhmen für

nach die Ketten der einzelnen Wehrböcke angekuppelt. Über dem jeweilig vorletzten noch stehenden Wehrbock wird eine tragbare in Abb. 164a—c dargestellte Rolle angebracht, die, wie aus Abb. 154 erkennbar ist, derart aufgesetzt werden kann, daß beim Anspannen des Drahtseiles bezw. der Wehrbockkette die den Yerbindungssteg bildende Brückentafel selbsttätig gehoben und so ausgelöst wird. Bei dem hiernach sofort erfolgenden Nachlassen der Kette neigt sich der Wehrbock von selbst und legt sich mit der in die Ebene desselben umklappenden Brückentafel nieder. Die Kette jedes niedergelegten Bockes wird am Kopf des benachbarten noch stehenden Bockes

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Tragbare Seilscheibe für die Wehre bei Raudnitz und Wegstädtl.

befestigt, um beim späteren Aufstellen desselben zugleich auch die Kette des dann noch im Wasser liegenden nächsten Bockes herauszuholen. Bei dem Wehr von Wegstädtl und den übrigen gleicher Art in der Elbe, ist die Brückentafel der verhältnismäßig großen Spannweite und des von der Nadellehne auf diese übertragenen Wasserdruckes halber durch zwei seitliche Trägerrippen versteift, die aus Abb. 162 d ersichtlich und auch in Abb. 155 u. 156 zu erkennen sind.

Das Aufstellen oder Niederlegen der in Entfernungen von 1,25 m stehenden Böcke der ersteren Typen von Nadelwehren erfordert in einem 40 m breiten Schiffs-durchlasse einen Zeitaufwand von nahezu zwei Stunden, wobei zwei Mann an der Winde und ein Mann bei der Rolle beschäftigt sind. Das Öffnen eines solchen Nadelwehres, d. h. das Herausnehmen nnd Abtragen der Nadeln und Nadellehnen und Niederlegen der Wehrböcke erfordert zusammen für je 10 m Wehrlänge eine Zeitdauer von einer Stunde, wobei dann aber 10 Mann beschäftigt sind.

Mit Ausnahme dieser zuletzt beschriebenen neuesten Anlagen in der Elbe wurden in Europa die Nadelwehre bisher meist nach den typisch französischen oder später belgischen Vorbildern angeordnet. In den Vereinigten Staaten von Nordamerika sind Nadelwehre überhaupt erst in den letzten 15 Jahren zur Anwendung gelangt. Bei deren Anordnung wurde ganz besonders darnach getrachtet, den für das Öffnen und Schließen dieser sowohl in Schiffsdurchlässen wie auch in den bloß zum Abführen der

Abb. 165 a. Erstes Nadelwehr im Big Sandy-Fluß bei Louisa, Ky. a Wehrbock und Nadel, Querschnitt durch das Wehr.

Hochwasser dienenden Wehröffnungen verwendeten Nadelwehre erforderlichen Zeitaufwand möglichst zu beschränken. Wie bereits hervorgehoben worden ist, unterscheiden sich denn auch die meisten amerikanischen Nadelwehre von den europäischen, mit Ausnahme der vorgehend beschriebenen Wehre in der Elbe dadurch, daß die untere wagerechte Verbindungsstrebe zwischen den beiden Lagerzapfen bei entsprechender Anordnung der Diagonalstreben weggelassen ist, so daß beim Umlegen der Böcke der Kopf des nachfolgenden zwischen die Lager des vorangegangenen Bockes gelangt. So kommen die Böcke beim Niederlegen nur wenig über- oder aber — ohne gegenseitige Berührung — zwischen einander, bei den neueren Anlagen sogar, infolge sehr großer Entfernung zwischen den selbst sehrhohenWehrböcken, ganz unabhängig von ihrer Gestalt weder über noch zwischen einander zu liegen. Ein Wehr der ersteren Art ist das 1897 vollendete Nadelwehr in der Staustufe Nr. 3 des »Big Sandy« - Flusses bei » Louisa« (Kentucky)¹), das zugleich auch sehr breite und daher für ihre Länge verhältnismäßig sehr schwere Nadeln aufweist. Dasselbe ist in den Abb.

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Abb. 165a—c zeigt einen der in dem 39,7 m breiten Schiffsdurchlass verwendeten Wehrböcke, welche für eine Stauspiegelhöhe über der Schwelle von 3,96 m ausgebildet sind. Bei dem auf einem massiven Grundwehr aufgebauten Nadelwehr der zweiten 42,5 m breiten Hochwasserabfluß-Offnung beträgt die Stauwassertiefe über der Schwelle nur 2,12 m. Die am oberen Ende 10V₂ cm, am unteren 21 */₂ cm dicken Nadeln haben eine Länge von 4,45 m, sind 30 cm breit und wiegen in benetztem Zustand je 125 kg. Das Ausheben und Einsetzen der an ihrem Kopf in einer großen eisernen Ose endigenden Nadeln erfolgt von dem in Abb. 157 wie Abb. 159 sichtbaren, mit einem Auslegerkrahn ausgestatteten Bedienungschiffe, auf welchem dann zugleich die Nadeln aufbewahrt werden. Abb. 157 zeigt das Wehr von der Oberwasserseite her aufgenommen, während gleichzeitig die drei letzten Wehrböcke aufgestellt werden.

9 Report of Chief of Engineers, 1897, Part 3, Appendix F-F (Report of B. F. Thomas to Major J. F. Gregory). Ebenso Trans. Am. Soc. C. E., B. F. Thomas u. a. Vol. XXXIX, June 1898. Engg.-News. July 7. 1898 und Engg. Record Sept. 9. 1899.

Eine praktische, Zeitersparnis bewirkende Neuerung gegenüber der ursprünglichen sch en Anordnung der Zugkette zum Aufziehen und Niederlegen der Poirée-böckeistsodannhei diesem Wehr, wie in ganz ähnlicher Weise auch bei dem am Schluß dieses Paragraphen auf S. 233 beschriebenen und in den Abb. 173—176 dargestellten A-Bockwehres zur Anwendung gelangt. In der in Abb. 165d mit A bezeichneten Aussparung am Kopf des Poiréebockes ist ein mit einem etwas

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Abb. 165 h—i von der Seite und ein gleiches kombiniertes Ketten- und Zahnrad in Abb. 176 (S. 235)    “

im Querschnitt ersichtlich.

Eine Sperrklinke wird ig| von einem an der Unterseite der eisernen Tafel _

des Bedienungssteges genieteten Daumen so betätigt, daß deren Eingriff (J}a D in das beim Auf- oder Ab- »V. winden der Kette über das °°oV 1 Kettenrad in lose Drehung versetzte Zahnrad verhindert wird, so lange sich die Tafel in nahezu rechter Lage befindet (vgl.

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Abb. 165 b—C. Erstes Nadelwehr im Big Sandy-Fluß Bei Louisa, Ky. b Aufriß der Wehrböcke von der Oberwasserseite gesehen, c Grundriß der Wehrböcke.

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barten Wehrbock ausgelösten Tafel an die Seite des aufzustellenden bzw. niederzulegenden Wehrbockes der Eingriff der Sperrklinke in das Zahnrad (vgl. Abb. 165 h) selbstätig erfolgt und so das Mitnehmen des Bockes durch die Kette bewirkt wird. Wie Abb. 165a, d, fu. g erkennen lassen, sind die Wehrböcke mit der Kummer’schen Auslösevorrichtung der um eine lotrechte Spindel ausschwenkbaren Nadellehne N versehen. Abb. 158, Einlage VI, 3 zeigt zwei probeweise montierte Wehrböcke und läßt auch die in Abb. 165g dargestellte Kummer’sche Auslösevorrichtung mit der von der europäischen Anordnung abweichenden vereinfachten, als Kurbelwelle ausgebildeten Spindel deutlich erkennen. In den Abb. 165g ist das freie Ende der durch die Spindel gestützten und um den Drehzapfen bei E (vgl. Abb. 165 d und 165 f) ausschwenkbaren Nadellehne N im Grundriß bzw. im Aufriß ersichtlich. Durch Drehung des ausgebogenen Teiles mittels eines bei C auf die durch einen besonderen Riegel in jeder Richtung feststellbare Spindel aufgesetzten Schlüssels um 90° in die in Abb. 165 g punktiert angedeutete, und ebenso im Aufriß ersichtliche Stellung verlieren die in diese Bügel eintretenden freien Enden der Nadellehnen und damit auch die gegen diese drückenden Nadeln ihren Stützpunkt. Während diese Auslösevorrichtung der Nadellehnen bei plötzlichen Anschwellungen eine sehr rasche Freilegung von Durchflußöffnungen gestattet, wobei die an ihrem Kopfende mit einer Leine verbundenen Nadeln stets in das stille Wasser hinter dem noch geschlossenen Wehr getrieben werden, von wo sie leicht beiseite geschafft werden, unter Umständen aber auch bis zum Wiedereinsetzen belassen werden können, ist bei diesem Wehr auch zum erstenmal eine sehr originelle und praktische Methode, um einen teilweisen oder aber auch gänzlichen Abschluß der Wehröffnung in äußerst kurzer Zeit zu bewerkstelligen, zur Anwendung gelangt¹]. Wenn in einer Anzahl von Feldern die Nadeln eingesetzt worden sind und der Stauspiegel zu steigen beginnt, so wird infolge der in den noch zu schließenden Öffnungen zunehmenden Strömung das dichte Einsetzen der weiteren Nadeln von sö beträchtlichen Abmessungen bedeutend erschwert. Dies veranlaßte den bauleitenden Ingenieur B. F. Thomas zur Anwendung von, einem Grobrechen mit weiten Zwischenräumen der Stäbe nicht unähnlichen, Rahmen, welche nur ganz oben von den Wehrböcken gestützt, zwischen eine beliebige Anzahl derselben bis zum Aufsitzen auf der Wehrschwelle eingeschoben werden. Gerade über dem Wasserspiegel, bei welchem die Nadeln eingesetzt werden sollen, kann ein zwischen allen Stäben oder Ständern des Rechens hervortretendes wagerechtes Gesims eingesetzt werden. Dasselbe ist um die an seinen Enden eingesetzten Zapfen drehbar und in der Mitte durch eine Hemmvorrichtung in seiner wagerechten Lage gehalten. Durch die gleichzeitige Betätigung zweier mit der Hemmung verbundenen Hebel kann das Gesims aus seiner wagerechten Lage um 90° abwärts gedreht und zwischen die Rechenständer zurückgeklappt werden. Die sämtlichen vorher mit ihren Fußenden auf diese Gesimse aufgestellten Nadeln fällen dabei auf den Rechenstäben gleitend und von einigen vor der Stirnseite eines jeden Bockes und nächst den Pfeilern und Widerlagern vorher richtig eingesetzten Nadeln geführt, durch ihr eigenes Gewicht auf ihren Platz²). In Abb. 160 ruhen die sämtlichen Nadeln mit Ausnahme der beim Herabfallen zur Führung dienenden auf dem Gesimse und können so gleichzeitig in einem Augenblick in ihre Schlußstellung herabgleiten, während die vorhandene Wassertiefe genügt, um ein schädliches Aufschlagen der herabfallenden

0 Report of Chief of Engineers 1898, Part 3, Appendix F-F (Report of B. F. Thomas to W. H. Bixby).

²) Ausführliche Angaben mit Abbildung dieser Vorrichtung Anden sich außer in den im Vorgehenden genannten Quellen auch in «Génie Civil» T. XXXIII No. 25 v. 22. Okt. 1898.

15

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

Nadeln auf die Wehrschwelle zu verhindern. Versuche haben ergeben, daß auf diese Weise selbst Nadeln von über 1 m Breite und 450 kg Gewicht bei zweckentsprechender Ausbildung der Wehrböcke auch ohne das Einsetzen dieser besondern rechenartigen Stütz- und Führungsrahmen, gleichzeitig über jede beliebige Breite der Wehrötfnung in der kürzesten Zeit eingesetzt werden können. Die erzielbare Dichtigkeit der durch die so eingesetzten Nadeln gebildeten Abschlußwand wurde ebenfalls durch genaue Messung bestimmt, da dieselbe von großer Wichtigkeit für die Aufrechterhaltung der nötigen Fahrwassertiefe am oberen Ende der so gestauten Haltung bei den kleinsten Niederwasserständen des Big Sandy Flusses ist, wenn die ganze Zuflußmenge desselben 'nur noch ca. 1,5—2 cbm/sek. beträgt. Bei 3,50 m Überdruck vom Oberwasserspiegel her konnte bloß ein Verlust von 0,2 cbm/sek. durch die Nadel wand des 39,7 m breiten damit abgeschlossenen Schiffsdurchlasses neben der Kammerschleuse festgestellt werden. Während die Entfernung der Böcke bei diesem Wehr eine verhältnismäßig geringe ist und nur 1,22 m beträgt, war schon in den im Jahr 1900 genehmigten Plänen für das Nadelwehr, das als Notverschluß am oberen Ende des Schleusenkanales, mit welchem die »Stromschnellen« des Columbia-Flusses in Oregon¹) umgangen werden, dient, eine größte Entfernung der Wehrböcke von 5,45 m vorgesehen worden.

Für große Stauhöhen hebt der amerikanische Ingenieur B. F. Thomas als Hauptvorteil möglichst große Entfernungen zwischen den Nadelwehrböcken, die größer sein können als die Höhe der Böcke, hervor, weil dann jeder Bock unabhängig von den übrigen niedergelegt, also an jeder beliebigen Stelle ein Stück des Flußquerschnittes ganz freigelegt werden kann. Als schlimmsten Feind der Nadelwehre mit geringer Entfernung der Böcke, hat er das Treibholz kennen gelernt, von dem schon kleine Stücke, wenn die Nadeln entfernt sind, das Umlegen der Böcke verhindern können. Eine große Entfernung zwischen den Böcken erfordert zugleich eine so kräftige Ausbildung und Verankerung derselben, daß dieselben sich auch für selbst starken Eisgängen unterworfene Flüsse weit besser eignen dürften, als die bisherige Anordnung der Nadelwehre, die sich in vielen solchen Fällen nicht bewährt hat. Auf Grund dieser Erfahrungen mit dem ersten Nadelwehr bei Louisa war für die in den Staustufen Nr. 1 und 2 bei »Cattletsburg« (Kentucky), bzw. bei »Kavanaugh« (Kentucky) in dem gleichen »Big Sandy«-Fluß bereits im Jahre 1904 vollendeten Nadelwehre in den je 42;5 m breiten Schiffsdurchlässen eine Entfernung der Nadelböcke von 6,10m gewählt worden, nachdem sich ergeben hatte, daß mit der Bockentfernuiig, sofern eine genügende Verankerung der Böcke im Mauerwerk der Wehrschwelle möglich ist, auch ebensogut auf 9—10 m gegangen werden könnte. Im weiteren hatte sich ergeben, daß die vom »Big Sandy« mitgeführten, sehr reichlichen Mengen von Schlamm und öfters sogar gröberen Geschieben, den großen schweren Böcken und Nadeln viel weniger schädlich werden. Ebenso erwies sich die Benutzung des Bedienungsschiffs gerade in Bezug auf das öfters vorkommende Versanden der medergelegten Böcke von Vorteil. War die Aufstellung oder das Niederlegen der Böcke durch Versandung, im ersteren Falle durch Ablagerungen aus dem von oben her darüber fließenden Hochwasser, im letzteren Falle aus dem stark schlammhaltigen Unterwasser vom Ohio-Fluß her, erschwert, — der »Big Sandy« mündet unterhalb des Wehres in den »Ohio« — so genügte, wenn zuvor die Hochwasseröffnung auf dem Grundwehr geschlossen worden war, die Aufstellung des schweren Bedienungsschiffes während einiger Stunden unmittelbar über einem versandeten

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Abb. 166a—f. Nadelwehr im Big Sandy-Fluß, Staustufe Nr. 1 und 2. Entfernung der Wehrböcie 6,10 m.

Wehrbocb und Nadel, b Querschnitt durch die aufgedrehte Nadellehnenbrüche, c—d Einzelheiten des Wehrboctkopfes. Seitenansicht bzw. Aufsicht, e—f Einzelheiten des Nadellehnenträgers, Grundriß bzw. Stirnansicht.

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Wehrbock, um durch die so erzeugte Querschnittsverengung eine genügende Strömung unter dem Schiff hervorzurufen, welche die hinderlichen Ablagerungen auf diese Weise wegspülte. Während die je 48,7 m, bezw. 41,3 m weiten Hochwasserabflußöffnungen dieser beiden Wehre mit Chanoine’schen Klappenwehren bei je 3,20 m und 3,55 m Stauwassertiefe über der Grundwehrschwelle abschließbar sind, wurden die Nadelwehre in den Schiffsdurchlässen bei beiden Anlagen genau in den gleichen Abmessungen und nach der in Abb. 166a—f und 167 wiedergegebenen Anordnung¹) ausgeführt.

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Abb. 168 a—b. Auslösevorrichtung der Nadellehne heim ehemaligen Nadelwehr unter der Brücke in Schweinfurt.

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Bei einer so großen Entfernung der Wehrböcke von 6,10 m (Mitte zu Mitte) ist die Kummer’sche Auslösevorrichtung der Nadeln zur raschen Herstellung einer Durch-flußöffnung nicht mehr anwendbar. Eine andere eigenartige Auslösevorrichtung, in ihrem Grundgedanken nicht ganz unähnlich dem ehemals bei einem schon längst

l) »Artificial Waterways« in Trans. Am. Soc. O.E., Vol. LIV, Part F1905. dise, by B. F. Thomas, p. 287—295, ebenso Report of Chief of Engineers, Part 3. 1905, Appendix G (Report of Lieut. Col. E. H. Ruffner, p. 1903).

beseitigten alten Nadelwehre in »Schweinfurt« im Main angewandten, durch Abb. 168a u.b veranschaulichten Verfahren, dem Aufwärtsschwingen der Nadellehne, ist deswegen zur Verwendung gelangt. Der von den Kopfenden der sehr schweren Nadeln auf die Nadellehne übertragene Wasserdruck erforderte auch eine sehr kräftige Ausbildung dieser letztem. Bei einer Breite von 30 cm und einer Stauwassertiefe von 5,50 m, sowie einer diesem Maße gleichkommenden Länge der Nadeln — die Nadelköpfe bleiben beim normalen Stauspiegel eingetaucht — haben dieselben innerhalb der zwei untern Dritt-teile ihrer Länge einen quadratischen Querschnitt erhalten, dessen Dicke erst von da ab gegen die Ose am Kopfe hin auf 15 cm gleichmäßig abnimmt. Das Gewicht der Nadeln in mit Wasser getränktem Zustande, einschließlich der Beschläge an beiden Enden, beträgt rund 400 kg. Wie aus Abb. 166e ersichtlich, ist die Nadellehne, die zugleich dem darüber aufgebauten Laufsteg als Unterstützung dient, als ein sehr kräftiger Fachwerkträger ausgebildet. Durch den Kran des Bedienungsschiffes kann mittels Hochziehen des zu diesem Zweck in der Mitte der dem Oberwasser zugekehrten Längsseite befestigten Kettenringes diese Seite der Nadellehne gehoben werden. Dieselbe vollzieht dabei eine in Abb. 166 b angegebene Aufwärtsdrehung um ihre in entsprechenden Schlitzen unterwasserseitig auskragender Knotenbleche gelagerten Drehzapfen. Damit wird den sämtlichen Nadeln eines ganzen Feldes von ca. 5,60 m Lichtweite der obere Stützpunkt entzogen. Sollen die Böcke niedergelegt werden, so wird die ganze Nadellehne zunächst mittels des Kranes abgehoben und auf dem Schiff gelagert. Dann wird in der gewöhnlichen Weise vorgegangen. Bemerkenswert ist die aus Abb. 167 — in welcher in einem Feld ein niedergelegter, im nächsten Feld zwei stehende Böcke dargestellt sind — ersichtliche Grundrißanordnung des durch die große Grundbreite der Wehrböcke bedingten Unterbaues für die beweglichen Teile des Wehres.

In den Abb. 170—172 (Einlage VII, 1—-2 nach S. 232) — nach Aufnahmen vom April 1910 — ist sodann das neueste, ebenfalls in Louisa (Ky) im Jahre 1908 in ganz ähnlicher Weise wie das in den Abb. 166 a—f und 167 dargestellte, in der rechtseitigen als Schiffsdurchlass dienenden Hälfte der Staustufe erbaute zweite Nadelwehr ersichtlich. Die linkseitige Hochwasseröffnung ist dagegen mit einem Chanoineschen Klappen wehr verschlossen. Abb. 170 zeigt die noch aufgestellten Wehre in beiden Hälften. Die Nadeln und Böcke sowie die Entfernung dieser letzteren sind genau dieselben, wie in Abb. 166 u. 167. Dagegen sind ein Teil der je 400 kg wiegenden Nadeln, wie Abb. 172 besonders deutlich zeigt, mittels Verschraubung in zusammenhängende Gruppen von je 3 Stück vereinigt, und zwar so, daß jeweils über dem Kopfende der kürzeren mittleren Nadel, die nicht bis zur Nadellehne hinaufreicht, Durchlaßöffnungen verbleiben. Zur Niederwasserzeit werden diese Öffnungen dann mit besonderen, leicht zu handhabenden Brettchen abgedeckt. Auch die Chanoine’schen Klappen sind absichtlich nicht mit dicht schließenden seitlichen Fugen ausgebildet, da keine Ausnutzung der Wasserkraft beabsichtigt ist, und immer eine gewisse Wassermenge zum Abfluß gelangen muß. Falls erforderlich, werden auch diese Fugen mit besonderen flachen Holznadeln überdeckt. Zum Unterschied von Abb. 166 e ist die äußerst kräftige Nadellehne bei diesem Wehr in vereinfachter Weise nach Ahb. 172 nicht als Fachwerkträger, sondern als ein versteiftes Hängewerk ansgebildet. Diese Abbildung zeigt den Vorgang beim Abheben der Nadellehne und das unmittelbar darauf folgende Umlegen der schweren Wehrböcke. Aus Abb. 171 ist sodann das Ausheben der Nadeln ersichtlich. Bei dieser Anlage wiegen ein Wehrbock 1740 kg, eine Nadellehne 1200 kg^und die beiden Lager eines Bockes zusammen 366 kg. Der zum Aufstellen und Niederlegen des Chanoine’schen Klappenwehres (rechts, in der

Abb. 170) benutzbare Poiréebock-Bedienungssteg ist, weil damals gänzlich ins Wasser niedergelegt, nicht ersichtlich.

Auf Grund der sehr zufriedenstellenden Erfahrungen, die mit diesen beiden Wehren gemacht wurden, sowie derjenigen, die bei anderen sich in ähnlicher Weise durch eine noch bedeutend größere Entfernung der Wehrböcke auszeichnenden Wehren in Aussicht stehen, ist anzunehmen, daß auch der Anwendung von Nadelwehren trotz der Verbreitung anderer neuerer und diese in mancher Hinsicht und unter gegebenen Verhältnissen ttber-treffenden Wehrformen, noch eine weitere Zukunft und dieser Wehrart selbst eine weitere Entwicklung und fortschrittliche Ausbildung bevorsteht. In den Abb. 169a—b ist z. B. der bisher noch nicht zur Ausführung gelangte Vorschlag von Rehbock der Verbindung eines Nadelwehres mit einer Straßenbrücke in ähnlicher Weise wie dies in Poses (Seine) und in Mirovitz (Elbe) mit einem Rolladen- bezw. Boule’schen Schützenwehr ge-

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Abb. 169 a—b. Vorschlag zu einem Brücken-Nadelwehr nach Behbock.

schehen ist unter Verwendung aufdrehbarer Griessäulen oder Hänge-Ständer dargestellt. Mit den in weiten Abständen entsprechend der Feldweite der Brückenträger paarweise geordneten Hängeständern ist die entsprechend kräftige Nadellehne fest verbunden. Die unter die Brückenfahrbahn aufgezogenen Hänge-Ständer sind ebenfalls eingezeichnet. Originell ist bei diesem Vorschlag auch die über der Grundwehrsohle erhaben angeordnete, einem in größeren Zwischenräumen abgestützten Bulbeisen gebildete untere Nadellehne, welche dem Sand und Geschiebe den unbehinderten Durchgang gestattet. Mit Ausnahme dieser Nadellehne verbleibt demnach bei gänzlich geöffnetem Wehr kein einziger Teil des Wehres im Wasser. Die Nadeln werden mit besonders geformten Hebeln zunächst von der unteren Nadellehne abgehoben und dann an der oberen Nadellehne hängend zur Brückenhöhe aufgezogen. Die Anlage je eines Brücken-Nadelwehres ist für die Staustufen bei »Herkimer« und »Harbör« in der kanalisierten Strecke des Mohawk Flusses (im Zuge des »Newyork State Barge Canal«) für Oberwassertiefen von 2,75 m bzw. 3,65 m in Aussicht genommen.

Baukosten von Nadelwehren. Im Allgemeinen ist es sehr schwierig, selbst für einander sehr ähnliche wasserbauliche Anlagen, und sogar für ganz gleichen Zwecken

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dienende bewegliche Stauwehre, maßgebende oder anderweitig verwertbare Vergleiche zwischen den Anlagekosten solcher Bauwerke anzustellen. Diese sind ja im weitgehendsten Maße von den, für den ganzen Umfang, sowie für die benötigte Gründungstiefe des Unterbaues und die Schwierigkeiten bei der Ausführung der einzelnen Teile maßgebenden örtlichen Verhältnissen, von der Zeitperiode der Erstellung, von den Arbeiterund Lohnverhältnissen, sowie von jeweiligen Konjunkturen der Baustoffpreise abhängig. Dennoch ist es infolge der fast gleichzeitigen Anlage einer größeren Anzahl von Nadelwehren an den gleichen Flüssen und unter nicht sehr voneinander abweichenden Verhältnissen möglich geworden, gewisse Angaben über deren Anlagekosten zusammenzustellen. Diese beruhen auf den durchschnittlichen Haupt-Abmessungen der zwei Hauptteile eines Nadelwehres, des Grund- oder Wehrunterbaues und der gesamten beweglichen Wehranlage selbst. Zu diesem Zwecke wurden die Gesamtkosten dieser beiden Teile auf bestimmte gemeinsame, aus den durchschnittlichen Größenverhältnissen und der für die Wahl derselben maßgebend gewesenen Faktoren abgeleiteten Einheitsmaße bezogen. Die für mehrere Anlagen ermittelten in den einzelnen Spalten der folgenden Zusammenstellung enthaltenen Durchschnittszahlen bedeuten für:

Spalte 1. Anzahl der für die Ermittlung der Kosten berücksichtigten Nadel wehre.

»    2. Das größte Gefälle der Staustufe im Durchschnitt für die verschiedenen

Wehranlagen.

»    3. Die Höhe des normalen Stauspiegels über der Wehrschwelle. Die Länge der

bei diesen Wehren gewöhnlich aus Kiefernholz gefertigten Nadeln beträgt durchschnittlich 0,75m bis 1,0m mehr als die inSpalte3 angegebene Stauspiegelhöhe.

»    Die Durchflußweite zwischen den Pfeilern.

> Die Breite des massiven Grundwehres- bezw. des Unterbaues für das Nadelwehr in der Flußrichtung gemessen,

»    6. Die Kosten des Unterbaues, einschließlich Erdarbeiten und Wasserhaltung,

für 1 m² Grundfläche.

»    7. Die Kosten des vollständigen Nadelwehrverschlusses mit Bewegungsvorrichtung

und Laufbrücke für 1 m² Durchflußöffnung (Oberwassertiefe über der festen Wehrschwelle X Durchfluß weite).

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»    Die Kosten des ganzen Wehrbaues für 1 lfd. m der Durchflußweite.

»    Die Kosten desselben für 1 m² der Durchflußöffnung.

» 1 Die Zeitperiode, innerhalb derer die Wehranlage erstellt wurde.

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1,75—2,25    1,50-2,20    90    6,0    96.—    145.—    1500.—

2,40    60—80    5,0    100.—    117.—    1410.—

1,50-2,0    2,40    50,6    14,4    85.—    115.—    1800-2400    850—1015

—    2,70    20 + 55    8,50    275.—    200.—    2870.—    1060.—

Al und A₂ Nadelwehre in der kanalisierten Oder¹) in Preußen,

B Nadelwehre in der kanalisierten Fulda¹) in Preußen,

C Nadelwehre in der Ems¹), (Dortmund-Emskanal),

D Nadelwehr in der kanalisierten Elbe bei Mirovitz²), Böhmen).

2,00

600.—

756.-

590.—

1893-95

1893-97

1895-97

1900—05

!) Nach: Statistische Nachweisungen über ausgeführte Wasserbauten des preußischen Staates, bearbeitet im Ministerium der öffentlichen Arbeiten von P. Roloff, Keg. & Baurat, Berlin 1907.

²) Jahresberichte der Kommision für die Kanalisierung des Moldau- und Elbe-Flusses in Böhmen, No. 3 und 9 für die Jahre 1899 und 1905, Prag 1900 und bezw. 1906.

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Abb. 171. Zweites Nadelwehr (1908 erhaut) im Big-Sandy-Fluß bei Louisa, Ky. Ausheben der Nadeln und Niederlegen der Wehrböcke mittels Schwimmkrahn (»Derrickboot«).

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Abb. 172. Dasselbe Wehr. Ausheben der Nadellehnenträger mittels Krahnschiff. Je drei 0,30-m breite Nadeln (2 längere und 1 kürzere sind zu einem Yerschlußkörper verschraubt).

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Abb. 173. Thomas’sches A-Bockwehr in der sechsten Staustufe im Ohio-Fluß bei Beaver, Penna (im Bau im Hintergrund

ist ein aufgestelltes »Beartrap«-Wehr sichtbar.)

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Das Bestreben, die Beanspruchung der Bockfüße unmittelbar auf die Lager selbst zu übertragen, sowie die niedergelegten Poireeböcke statt aufeinander in- oder nebeneinander zu lagern, hatte zur gänzlichen Weglassung der die beiden Lagerzapfen eines Bockes verbindenden Querstrebe geführt. Die Entfernung nebst der Aufbewahrung, sowie das Wiederherbeischatfen und Einsetzen der Nadeln erfordert, dem Niederlegen und Wiederaufstellen der Böcke gegenüber, einen verhältnismäßig großen Zeitaufwand. Nur durch eine erhebliche Verbreiterung der Nadeln wäre es möglich, unter z. T. bedeutender Erschwerung ihrer Handhabung ihre Anzahl beträchtlich zu vermindern. Auf die bei Nadelwehren mit der früher üblichen geringen Entfernung der Wehrböcke in den viel Treibzeug führenden amerikanischen Flüssen, bei plötzlichen Anschwellungen gemachten schlimmen Erfahrungen ist bereits hingewiesen worden. Im Gegensatz einer zwar gleichzeitig erfolgreich studierten und im vorgehenden beschriebenen Verminderung der Anzahl der Wehrböcke gelangte der bereits genannte im Dienste der Regierung der Vereinigten Staaten von Nordamerika stehende amerikanische Ingenieur B. F. Thomas in Cincinnati schließlich dazu, bei solchen Wehren die Nadeln ganz auszuschalten, und die Stauwand unmittelbar durch die Stirnseite der umlegbaren Böcke selbst zu bilden. Sein Vorschlag ist in einer Öffnung von 36,6 m Lichtweite des in seinen übrigen Teilen aus einer mit Chanoine’schen Klappen- und zwei mittels Doppelklappenwehren verschließbaren Öffnungen von 183,2 m bezw.

2 X 36,6 m Lichtweite bestehenden beweglichen Wehren in der Staustufe Nr. 6 im Ohio-Fluß bei Beaver (Penna) vor einigen Jahren mit gutem Erfolg zur Ausführung gelangt und dient seither zusammen mit den durch Doppelklappen verschließbaren Wehröffnungen zur Regulierung des Stauspiegels. Die Bauart der Böcke, sowie der Vorgang bei ihrem Niederlegen bezw. Aufstellen ist aus den Abb. 175 a—c und 176a—h sowie den Abb. 173 u. 174 (Einlage VII, 3 nach S. 232) Q zur Genüge ersichtlich. Das von seinem Urheber selbst und seither stets so genannte Thomas'sche A-Bockwehr²) ist also unmittelbar aus dem Nadelwehr hervorgegangen und daher folgt seine Beschreibung auch hier im Anschluß an diese Wehrart. Das hier abgebildete Wehr ist auf einem massiven, aus Mauerwerk und Betonkern bestehenden Grundwehr aufgebaut. Dasselbe ist für eine Stauspiegelhöhe von 4 m über der oberen, auf das Grundwehr aufgesetzten, den Böcken vorgelagerten Wehrschwelle erbaut worden.

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Abb. 175 a. Thomas’sches A-Bockwehr.

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¹)    In Abb. 173 und 174 sind im Hintergründe auch die mit Beartrap- und Chanoineklappen verschlossenen Wehröffnungen ersichtlich.

²)    Journal Assoc. Engg. Soc. Nr. 6, Vol. XVI, June 1896; Trans. Am. Soc. C. E. Vol. XXXIX, June 1898, ebenso Schweiz. Wasserwirtschaft Nr. 5;6, Vol. I 1908 und Schweiz. Bauzeitung Nr. 9, Bd. LIII. 1909; Engg. Record Nr. 4, Vol. 59, Jan. 1909.

Die Notwendigkeit einer vollständigen Versenkung der Wehrböcke auf der Wehrkrone hinter einer Schwelle von nur mäßiger Höhe bedingte sowohl eine ziemlich dicht benachbarte Aufstellung der Böcke, wie auch die Weglassung der üblichen Querversteifung. Je nach der benötigten Stautiefe und der angenommenen Staubreite derV einzelnen Böcke bestimmt sich dann derjenige günstigste Neigungswinkel der beiden Bockschenkel, der noch einen möglichst großen Zwischenraum zwischen den

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beim Niederlegen ineinander-greifenden Wehrböcken ergibt. Die obere Begrenzung und Abdeckung der aufgestellten Wehrböcke bildet einen 0,75 m breiten Lauf- und Bedienungssteg.

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Abb. 175 b—c.

Thomas’sches yl-Bockwehr.

Als Hauptvorzüge dieser neuen Wehrart kommen folgende in Betracht: Das Aufstellen und Niederlegen der Böcke bezw. der Stau wand erfolgt quer zur Richtung des Wasserdruckes und der Strömungsrichtung. Selbst bei beträchtlichen Stauhöhen genügt zum Aufstellen und Niederlegen des Wehrs je nach der Anordnung und Stärke der auf dem einen Widerlager bezw. Pfeiler aufgestellten Winde eine Bedienung durch ein bis zwei Mann an dieser und ein Mann auf dem Laufsteg, der das Einhängen oder Auslösen der Verbindungshaken L besorgt, mit denen die einzelnen Böcke nach deren Aufstellung der Reibe nach aneinander angeschlossen werden (Abb. 176a oben u. 176f). Mit der Aufstellung oder Niederlegung der Böcke ist auch schon die Stauwand hergestellt bezw. entfernt, was eine gewisse Vereinfachung der ganzen Handhabung und nicht unbeträchtliche Zeitersparnis gegenüber derjenigen von gewöhnlichen Nadelwmhren bei gleicher Stauhöhe bedeutet. Sobald die Stauwand entfernt ist, kann sich in keinem Teile des Wehres Treibzeug fangen, wie bei den übrigen von umlegbaren Böcken aus niederzulegenden oder von solchen selbst gestützten Stauwänden. Der Transport und die besondere seitliche Aufbewahrung der die eigentliche Stau wand bildenden Teile fällt weg, ebenso die Verwendung von Holz im beweglichen Teil des Wehrs; auch wird die G-efahr für die Bedienungsmannschaft beseitigt. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Chanoine’schen Wehr liegt darin,

daß das Grundwehr bedeutend schmäler gehalten werden kann, da ähnlich wie bei den Boulé’schen und den Nadelwehren der Bedienungssteg den stutzenden Teil der Stauwand selbst bildet. Die Dichtigkeit der Abschluß wand ist den Nadelwehren gegenüber bedeutend erhöht, da viel weniger Stoßfugen vorhanden sind und deren dichter Schluß nicht von besonderer Geschicklichkeit bezw. Anstrengung bei der Aufstellung abhängt. Schließlich sei bemerkt, daß das Thomas’sche Bockwehr mit Handbedienung sich noch für so große Stautiefen eignet, für die Nadelwehre ohne fahrbaren Kran oder Kranschiff oder Drahtseil-Hebe und Transportvorrichtung zum Entfernen der Nadeln nicht mehr anwendbar sind.

Der vereinfachten Bauart entsprechend ist die Bedienung des Wehrs höchst einfach. Je nach der vorgesehenen Stärke der Zugkette und Winde können ein oder mehrere Böcke in bestimmten Abständen    Lotrechter Schnitt C-D Lotrechter Schnitt C-D

gleichzeitig aufgestellt oder niedergelegt werden. Abb.

175 b zeigt die bei der vorliegenden Anlage    ^

vorgesehene gleich-    £

zeitige Hebung von drei Wehrböcken.

Die hierzu benötigte Zugkette hat eine Länge von 133 m.

Die K ettenglieder sind 98 mm lang und 18 mm stark. Außer der Zugkette ZK können zur Sicherheit für den Fall, daß jene durch einen Fremdkörper am Kettenrad außer Eingriff geraten sollte, noch zwischen je zwei Böcken besondere

leichtere Sicherheitsketten SK von genügender Länge, entsprechend den durch die Stärke der Winde bedingten Abständen vorgesehen werden. Die Zugkette bewegt sich während der Aufstellung oder Niederlegung des Wehres ununterbrochen über das im Scheitel eines jeden Bockes sich lose drehende Kettenrad K (Abb. 176d). Mit diesem ist ein Sperrzahnrad S fest verbunden, das während des Hebens des Bockes durch eine gebogene Sperrklinke festgestellt ist. Sobald der Bock in senkrechte Stellung gelangt und an den bereits aufgestellten Wehrbock anschlägt, wird das Sperrzahnrad durch den Gußzapfen Z, der auf die rückwärtige Verlängerung H der Klinke drückt, ausgelöst, wodurch das Kettenrad zur Leitrolle für die sich weiter bewegende Kette wird. Im gleichen Augenblick wird vom Bedienungssteg aus von Hand mittels des Hakens L der eben aufgestellte Bock an den benachbarten festgehängt. Die Einzelheiten der Konstruktion sind den maßstäblichen Abb. 175a—c und 176a—h zu entnehmen.

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Abb. 176a—b. Thomas’sches 4-Bockwehr. Ausbildung der einzelnen Teile, a Kettenrad mit selbsttätiger Hemmung, b Einzelheiten des Wehrbockes, (Bezeichnung der Schnitte in Abb. 176 c).

Aus dem in Abb. 176b dargestellten Querschnitt E—F geht hervor, daß infolge der deutlich ersichtlichen leichten Verdrehung der die Abschlußwand bildenden Deckbleche der Böcke gegen eine zur Richtung der Wehrachse parallele Ebene im aufgestellten Zustande der Böcke ein mäßiges Übergreifen der Deckbleche erzielt werden kann, das die Dichtigkeit des Wehres erhöht. Diese Abdichtung der Stauwand kann je nach Wunsch am vordem oder hintern oder endlich an beiden Bockschenkeln vorgesehen werden. Große Dichtigkeit der durch die H-Böcke gebildeten Abschlußwand war bei dieser Wehr-Anlage nicht erforderlich, da selbst bei der geringsten Wasserführung des Flusses die ganze natürliche Zuflußmenge aus der oberen Haltung der Staustufe stets durch einen Teil der Wehr-Anlage oder die Kammerschleuse

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Abb. 176 c — h. Thomas'sches A-Bockwehr. Ausbildung der einzelnen Teile des Wehrbockes.

in die untere Haltung muß abfließen können. Von einem Übergreifen der Deckbleche an den Stirnseiten der Böcke, wie diese in Abb. 176b angedeutet ist, wurde daher bei der wirklichen Ausführung Abstand genommen. Im Gegenteil verbleiben zwischen je zwei Böcken, wenn dieselben aufgestellt sind, etwa 3 mm Spielraum. Dennoch ist die Dichtigkeit des Wehres eine ganz überraschende. Die ebenfalls aus Abb. 176b ersichtliche windschiefe Anordnung der Deckbleche an den Stirnflächen der Böcke verhindert das gegenseitige Binden beim gleichzeitigen Niederlegen mehrerer Böcke. Die Blechabdeckung der Böcke auf der unterwasserseitigen Stirnfläche der Böcke wäre der statischen Beanspruchung halber nicht nötig gewesen, ist aber hauptsächlich erfolgt, um beim Niederlegen derselben das Eindringen von Treibzeug und Sand von der unteren Haltung her und damit eine Erschwerung dieser Arbeit zu verhindern.

§ 18. Rolladen- oder Jalousie-(RollVorhang)-WTehre. (Hierzu Taf. VI sowie Einlage VIII, 1—6.) Diese gewöhnlich nach ihrem Urheber, dem französischen Ingenieur und späteren Inspecteur général des Ponts et Chausées A. Caméré, benannten Rolltafeln oder Roll-

Vorhänge (»Rideauxarticulés«) wurden als eigentliche Verschlußkörper zum erstenmal im Wehr von »PortVillez« (Dept. Seine-et-Oise) in der unteren Seine (etwa 145km unterhalb Paris in den Jahren 1876—1880 erbaut) verwendet, siehe Abb. 177 u. 178 a—c. Wie aus Abb. 178 b und c dieses Wehres und noch besser aus Abb. 3—6, Taf. VI des Caméréschen Wehres bei »Poses« hervorgeht, bestehen die Rolladen aus wagerechten, mittels Bronzegelenken dicht aneinander anschließend verbundenen Holzstäben von rechteckigem bis quadratischem Querschnitt. Diese bilden so eine wagerecht gegliederte Schütze oder vielmehr eine vorhangartige Schürze, welche je nach der Länge der Stäbe bzw. der Breite des Rolladens zwei oder mehrere Poireeböcke bzw. Griespfosten oberwasserseitig überdeckt. Durch ein Aufrollen um eine den unteren Abschluß dieses Rollvorhanges bildende, und diesen durch ihr Gewicht in senkrechter Richtung straff haltende hohle Walze wird, wie bei Schützen, von unten nach oben fortschreitend die Durchfluß Öffnung zwischen den Ständern frei-

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i ,    t -, j ,    ,    , j    Abb. 177. Rolltafelwehr bei Port Yillez (Dept. Seine-

g6l6gt, Und dadurch 61D6 starke^ dem ganzen et-Oise) erbaut 1876—188(). Querschnitt durch das Wehr.

Staugefälle entsprechende Strömung über der Wehrschwelle erzeugt. Die Stabdicke wird gewöhnlich dem Wasserdruck entsprechend von oben nach unten| zunehmend gewählt. Der Ausbildung dieser hölzernen Rolladen war zunächst, zum Zwecke einer besseren Abdichtung der Stauwände im Poiréeschen Nadelwehr bei Joinville in der Marne, die Verwendung von ähnlichen, an den Kopf-

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Abb. 178a —C. Rolltafelwehr bei Port-Villez (Dept. Seine-et-Oise) erbaut 1876—1SS0. a—c Aufhängung und Handhabung der Rolladen.

enden je zweier Nadeln aufgehängten Rollvorhängen (»Stores d’étanchement«) aus geteertem oder gefirnißtem Segeltuch, auf dem zur Erzielung einer genügenden seitlichen Steifigkeit wagerechte Holzstreifen befestigt waren, vorangegangen¹). Das Rolladenwehr

l) Rivières Canalisées par F. B de Mas, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, Libr. Polyt. Paris 1903. PI. VIII, p. 62; ebenso Zeitschrift d. Ver. deutscher Ing., September 1882, S. 520.

ist unmittelbar aus dem Bestreben einer Verbesserung des Nadelwehres entstanden. Die untere Begrenzung des Vorhanges bildete ein eisernes Bohr, um welches dieser selbst mittels einer Kette aufgewickelt werden konnte.

Im allgemeinen ist jeder Rolladen mit je zwei, einerseits an dessen oberer Begrenzung, deren Höhenlage dem höchsten Stauspiegel entspricht, und anderseits an der Wehrbrücke, den Wehrböcken oder Griespfosten — bei Port-Villez am Geländer des Wehrsteges — befestigten Ketten aufgehängt. Die Abb. 177 u. 178 a—c zeigen die Anordnung in dein zum Zweck der Kanalisierung der Seine in der Staustufe von Port-Villez *) erbauten Wehr. Die in den drei Öffnungen von zusammen 201,25 m Lichtweite aufgestellten 168 Poireeböcke tragen zwei Geleise. Zwischen je zwei Böcken ist ein abnehmbarer, zugleich ein Geländer bildender Rahmen nach Abb. 178a (in den Abb. 178 b u. c mit R bezeichnet) aufgestellt, auf welchen mittels einer fahrbaren Winde (Abb. 178b) der Rolladen aufgerollt wird. Mittels der KlemmvorrichtungK wird die Winde

an der äußeren Fahrschiene befestigt und mittels des Armes S, der zugleich den Rahmen R stützt, gegen Umkippen gesichert. Nach Hemmung des in einem Schlitze des Rahmens befestigten Kettenrades, über welches eine um den ganzen Rolladen , N    herumgeschlungene endlose Kette läuft, wird die

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'\ i\__    gewickelten Rolladen wird dann, wie Abb. 178c

zeigt, mit dem Windwerk eines besonderen Transportwagens ausgehoben, in schräger Stellung auf diesen aufgeladen und ans Ufer gefahren.

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Die Holzstäbe wurden anstatt aus nord-französischem Tannenholz, wie zuerst vorgesehen war, bei diesem und bei später in ähnlicherWeise erbauten Rolladenwehren aus dem bedeutend widerstandsfähigeren amerikanischen »Yellow-Pine-Holz« hergestellt.

Abb. 179. Anordnung des Windwerkes fiir die Rolladen.

Wie angedeutet erfolgt das Aufwickeln der Rollvorhänge mittels der diese letzteren ganz umgebenden endlosen Ketten und einer entsprechend angeordneten DifFerentialwinde mit zwei Kettentrommeln. Diese sind so angeordnet, daß der oberwasserseitige Teil der Kette beim Aufrollen der Laden sich mit größerer Geschwindigkeit aufwärts, beim Abrollen mit größerer Geschwindigkeit abwärts bewegt, als ihr der auf der Unterwasserseite befindliche Teil der Kette gleichzeitig nach abwärts nachfolgt, bzw. nach aufwärts vorangeht. Dadurch und durch die zwischen der Kette und dem Rolladen auftretende Reibung wird das Aufrollen und Abrollen bewirkt. Dieser relative Bewegungsvorgang ergibt sich aus der in Abb. 179 schematisch dargestellten Anordnung des Windwerkes und der endlosen Kette. Sind bei einer Anordnung des Windwerkes mit Antriebsübersetzung nach Abb. 179 die Durchmesser der beiden Kettentrommeln gleich groß, also d = du dann wird, falls von den Durchmessern der mit den Trommeln festverbundenen

9 Riviires Canalisées par F. B. de Mas, p. 64—67 sowie PI. IX und X; ebenso Exposition Universelle à Paris de 1889, «Notices sur les Modèles Dessins etc. Travaux Publics, de France, Ponts et Chausse'es», Paris 1889: VII «Barrage de Yillez» p. 148—161; ebenso in «Le Ge'nie Civil» Tome XIV No. 2>: 10 Novembre 1888, p. 24.

Zahnrädern, D O Dx ist, die Geschwindigkeit v des oberseitigen Teile der Kette im

Verhältnis ^ größer sein als die Geschwindigkeit vx des unterseitigen Teiles. Wird

dagegen D = Dx gewählt, so müssen die Durchmesser der Kettentrommeln ungleich, d. h. d^> dx gewählt werden, damit v vx wird. Gewöhnlich wird für d — dx D = l/₃ Dt bis V2A angeordnet, so daß vx = i/₃v bzw. ¹/₂v wird. Umgekehrt wurde bei mehreren Anlagen dx zwischen ²/₃ und l/₂d gewählt und das erwünschte Geschwindigkeitsverhältnis von v und vx durch Übersetzung im Windwerk erzielt. Vgl. auch Abb. 179. (Anordnung des Windwerkes für die Rolladen der Wehrlanlage bei »Poses«.)

Das Wehr bei Suresnes. Im Jahre 1882 wurde zum Zwecke der Vertiefung des Fahrwassers in der Seine von oberhalb Paris bis Rouen von 2,20 m auf 3,20 m mit dem Umbau, bzw. Ersatz des Nadelwehres bei »Suresnes« unterhalb Paris begonnen. Das Gefälle dieser Staustufe mußte erhöht werden. Die normale Stauhöhe beträgt jetzt 3,25 m. Zur Erzielung eines Vergleiches bezüglich Anlage-, Unterhaltungs- und Betriebskosten, sowie der Dauerhaftigkeit, Zweckmäßigkeit und Leichtigkeit der Handhabung wurde bei einer der drei durchweg mittels gleichen umlegbaren Poireeböcken in Felder von 1,25 m Breite unterteilten WehröfFnungen die Stauwand selbst ausschließlich durch Camérésche Rolladen nach dem Vorbild bei Port-Villez, in einer zweiten Öffnung ausschließlich durch Boulésche Schützentafeln gebildet. In der dritten Öffnung dagegen wurden regelmäßig abwechselnd je zwei benachbarte Felder zwischen je drei Wehrböcken mit Caméréschen Rolladen und jeweils die zwei folgenden Felder mit ßouleschen Schützentafeln abgeschlossen l). Die Höhe der hier verwendeten Poirée-böcke war bisher nie erreicht worden und betrug bis 6,0 m, bei 3,7 m unterer Breite. Der Vergleich zeigte, daß die Handhabung der Rolladen viel größere Sorgfalt erheischt, um ein Schiefziehen derselben und damit eine Behinderung der benachbarten Rolladen zu verhüten. Die überaus große Anzahl von Teilen, aus welchen sich ein solcher Rolladen zusammensetzt, muß als ein Nachteil bezeichnet werden. Im Vergleich mit Nadelwehren sind auch kräftigere Poireeböcke und besonders eine stärkere Verankerung derselben im Grundwehr erforderlich, weil, wie beim Verschluß mit Schützentafeln, der gesamte Wasserdruck zunächst auf die Griesständer und nicht wie bei Nadelwehren zum großen Teil direkt auf die Wehrschw?elle übertragen wird.

Die Kosten der neuen 1885 in Betrieb gesetzten Wehrverschlüsse stellten sich für Rolladen um volle 25 °/₀ höher als für die Bouléschen Schützentafeln. Die Rolladen für rund 5,20 m Oberwassertiefe wogen etwa 110 kg/qm, die Kosten der Rolladen beliefen sich auf rund Fr. 110.— per qm der Abschlußw^and. Die Kosten des vollständigen, rund 197 m langen Wehres, einschließlich aller Gründungsarbeiten beliefen sich für beide Wehrarten zusammen angenommen auf 10370 Fr. per 1. m. Wehr²). Die verschiedentlich 4,14 m, 5,49 m und 6,0 m hohen Poireeböcke wogen 1800, 1350 bzw. 800 kg und kosteten jeder fertig versetzt 1500, 1350 bzw. 660 Fr.

Die Gesamtzahl der Teile, aus welchen sich ein solcher Rolladen von einfacher Breite (Stablänge 1,25 m) bei 5,20 m Oberwassertiefe zusammensetzt, belief sich bei 83 Stäben, 166 Bronzeschargelenken und ebensovielen Gelenkbolzen aus Phosphorbronze usw. auf 934, bei einer Oberwassertiefe von rund 4,60 m auf 835. Jeder Stellrahmen

0 Le Barrage de Suresnes et la Canalisation de la Seine entre Paris et Rouen par Auguste Boule, In-

Le Genie Civil» Tome XIV No. 3,

génieur en chef des Ponts et Chausées, Paris, Libr. Polyt. 1889, ebenso :

17 Novembre 1888, p. 33—38, ebenso Annales des Ponts et Chaussées 1889, 2 Sem., p. 79—99, PI. 36 42.

²) Nach Guillain: «Navigation worbs in France«, Trans. Am. 5 sc. C. E. No. 1. Vol XXIX July 1893.

(nach Art der Abb. 178a) wiegt einschließlich des Kettenrades 180 kg. Die Kosten der fahrbaren Winde und des Transportwagens (nach Art der Abb. 178b und c) beliefen sich in Suresnes auf Fr. 3000.—, bzw. Fr. 1800. — . Pro Feld von 1.25 m Breite beliefen sich die Gesamtkosten der beiden Systeme von Wehrverschlüssen zwischen den Pfeilern und Uber der Wehrschwelle für die Rolladen und Boulé-Tafeln in der Öffnung mit rund 5,20 m Oberwassertiefe über der Wehrschwelle zu Fr. 2265.—, bzw. Fr. 1835.— und für 4,60 m Oberwassertiefe über der Wehrschwelle zu Fr. 1811.— bzw. Fr. 1430.-—. Von diesen Kosten entfallen für die erstere Wassertiefe Fr. 1500.— auf die 1800 kg schweren, für die geringere Wassertiefe Fr. 1135.— auf die 1350 kg schweren Poirée-böcke, fertig versetzt (etwa Fr. 0.85 per kg)¹).

Am nachteiligsten fiel aber für beide Wehrsysteme das schon bei Port-Villez als etwas umständlich empfundene Aufstellen und Niederlegen der schweren Poireeböcke ins Gewicht, das künftighin zu vermeiden gesucht wurde. So wurden bei dem im Jahre 1885 in der unteren Seine vollendeten Caméréschen Wehre bei Poses²), das in den Abb. 1—9, Taf. VI dargestellt ist, die in doppelter Breite angeordneten Rolladen gegen je zwei zu einem Rahmen vereinigte Paare von beweglichen, an der Unterseite einer besonderen Brücke in Gelenken aufgehängten beweglichen Griesständern abgestützt.

Diese bereits im Jahre 1873 von M. Tavernier, Ingénieur en chef du Rhône für die Saône³) vorgeschlagene aber damals nicht zur Ausführung gelangte Anordnung von unter die Brückentafel aufklappbaren »Losständern« bzw. beweglichen Griessäulen war unterdessen mit Erfolg im Jahre 1875 bei dem Schützenwehr von »Pretzien« bei Magdeburg in der Elbe⁴) zur Anwendung gelangt. Siehe unter § 19 «Schützenwehre« dieses Kapitels. (Abb. 231 [Einlage X, 2 nach S. 280] und Abb. 10 Taf. VIII.)

Das Wehr bei »Poses« (in der Seine, ca. 202 km unterhalb Paris, bzw. ca. 37 km oberhalb Rouen). Aus Abb. 1 und 2, Taf. VI ist die allgemeine Anordnung der wohl bedeutendsten nach dem System Caméré ausgebildeten Wehranlage¹) einschließlich der auf beträchtliche Tiefe mittelst Druckluft gegründeten Wehrpfeiler und Wehrschwelle ersichtlich. Das Wehr umfaßt im ganzen sieben Öffnungen, fünf von 30,16 m und zwei von 32,48 m Lichtweite. Die beiden letzteren, sowie drei der ersteren Öffnungen mit tiefliegender

9 Annales des Ponts et Chausse'es 1889, 2 Sem., Notices sur les écluses et le barrage de Suresnes par

M. Luneau.

-) Nach «Collection de dessins distribués aux élèves». Ecole des Ponts et Chaussées, Tome III PI. 15 — 19, Série 5, Section B, sowie Extrait du Portefeuille des Elèves de l’Ecole etc. «Notices sur le Barrage de Poses», Paris 1887; außerdem: «Official report» to the U. S. Government on Civil Engineering Public Works etc. at the Paris Universal Exposition of 1889 by Dr. Wm. Watson; sowie Ed. Wegmann «Movable Dams», New-York 1911, p. 315—322.

Die oft zitierte und in Publikationen vielfach benutzte Darstellung dieses Wehres in den Annales des

Travaux Publics de Belgique 1880, PI. XI oder ihre Wiedergabe in der Zeitschrift d. Ver. deutscher Ing., No. 9, Sept. 1882, S. 520 und Tafel XXXI durch Bm. Klett wie auch im »Bulletin de la Société Vaudoise des Ingr. et des Arch.« vom Dez. 1885, PI. XIV durch Prof. J. Gaudard sowie im Handb. d. Ingenieur-Wissenschaften, III. Aull.: Bewegliche Wehre bearbeitet von Schlichting, Figur 1, Tafel X, entsprechen keineswegs der tatsächlichen Ausführung dieser Wehranlage.

³)    Siehe wie unter 2J Ed. Wegmann etc., p. 321.

⁴)    Génie Civil Tome VI, No. 18, 14. Februar 1885, p. 245—250 nach Beschreibung im Zentralbl. d. Bauverw.,

1884, No. 48.

Extrait du Portefeuille des Elèves de l’Ecole des Ponts et

Wehrschwelle (siehe Abb. 1, Taf. VI, links vom Pfeiler), dienen als Schiffsdurchlässe, die übrigen zwei in der Mitte des Flusses über hochliegender Schwelle (in der Abbildung rechts vom Pfeiler) gelegenen Öffnungen nur als Flutöffnungen.

Das größte Gefälle der Staustufe beträgt 4,18 m. Aus den Abb. 3, 4, 8 u. 9 Taf. VI ist die Handhabung der Rolladen und Griesständerrahmen, aus den Abb. 5—7 die Einzelausbildung der Rolladen selbst deutlich ersichtlich.

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Im oberen Teil der Abb. 3 und 4 ist die Aufhängung der Wellen bzw. der Zapfenlager, welche das Gelenk der um diese aufklappbaren Losständer bilden, ersichtlich. Jene besteht aus in besondere, über der Fahrbahn gelagerte Muttern, sogen. »Verins«, eingeschraubte Hängespindeln. Dadurch ist es möglich, die Gelenke der Ständer und damit diese letzteren selbst mit ihren Fußenden über die auf dem Grundwehr verankerten und über dieses selbst um 0,35 m hervorragenden, mit eisernen Anschlägen versehenen Stützblöcke emporzuheben, bzw. beim Wiedereinsetzen auf die Wehrschwelle abzusenken. Aus Abb. 3 ist ersichtlich, daß die 2 cm breiten lotrechten Stoßfugen zwischen den einzelnen, 2,30 m breiten Doppelrolladen, je zwischen die beiden äußersten Ständer zweier benachbarter Rahmen liegen. Nur in Ausnahmefällen ist vollständige Dichtigkeit des Wehrverschlusses erforderlich. Es werden diese Fugen dann durch besondere aufrechte Holzstreifen abgedichtet, besseren Geradeführung beim Abwickeln der Rolladen sind in ihrem oberen Teile auf deren Rückseite kurze, der Stabbreite entsprechende Stücke von Winkeleisen aufgeschraubt (siehe Abb. 3 und 4), und zwar, wie aus Abb. 3 hervorgeht, je in entsprechender Entfernung vom Stabende, so daß die Innenseiten der beiden äußersten Ständer eines jeden Rahmens als Führungsleisten dienen.

Die Höhe der LoSStänder VOm Unteren Ende Abb. 180. Schema des Windwerkes für das Wehr hei »Poses

sur la Seine«.

bis zum Gelenk beträgt in den niedrigen

Öffnungen etwa 7 m und in den hohen Öffnungen etwa 11,60 m. Die Höhe der abgewickelten Rolladen beträgt 3,25 m bzw. 5,35 m.

In nebenstehender Abb. 180 ist das bereits erwähnte Schema der zum Aufrollen

der Rolladen benutzten Winde dargestellt. Das Verhältnis von v : vx ist gleich 2W66 und das Übersetzungsverhältnis für den Handantrieb auf die obere Zugkette ist ~ für

die höheren, 5,35 m hohen Rolladen und

- für die niedrigeren, 3,25 m hohen Rollladen (siehe Abb. 1, Taf. VI). Das letztere Übersetzungsverhältnis wird hergestellt durch Ausschaltung des Eingriffes vom Kolbenrad I auf Zahnrad II und Einschaltung des Eingriffes des Kolbenrades C in das Zahnrad D. Dem beim Aufrollen der höheren und schwereren Rolladen an der oberen Kette zu bewältigenden Zug P von 1470 kg entspricht so ein Kraftaufwand Px von 20,15 kg an der Handkurbel. Beim Übersetzungsverhältnis von

entspricht einem Kraftaufwand PY an der Handkurbel von 11,4 kg eine Hub-

73

kraft P an der äußeren Kette von 530 kg. Die Übersetzungsverhältnisse ergeben sich aus den in der Abb. angegebenen Teilkreis-Durchmessern wie folgt :

Bei Eingriff der Bäder 7, II, III, V, VP), VII

•    » Ci D, III, IT, r, VI, VII = jp

und daher 11,4 kgx 46,4 = 530 kg und 20,15 kg x 73 = 1470 kg. Durch den neuerdings erfolgten Ersatz der fahrbaren Handwinden durch elektrisch betriebene²), ist die Zeitdauer für die Handhabung dieser Wehre bedeutend verkürzt worden. Während früher mit Handbetrieb das Aufrollen und Beseitigen eines einzigen der höheren Rollladen 15 Minuten, das Wiedereinsetzen und Abrollen 9 Minuten dauerte, und das Offnen des ganzen Wehres mit seinen sieben Öffnungen, wovon 211,16 m mit Rolladen verschließbar sind, einschließlich des Aufdrehens der Losständer 20 Mann während 60 Stunden beschäftigte, kann dieses letztere durch elektrische Betätigung der Winden jetzt mit fünf Mann in 12 Stunden besorgt werden. In ähnlichem Verhältnis können sämtliche sieben Wehröffnungen jetzt durch fünf Mann in sieben Stunden gegen früher durch 14 Mann in 40 Stunden vollständig abgeschlossen werden.

Aus den Abb. 5c, 6c—d und 7, Taf. VI, ist die besondere Form der hohlen Gußwalze am unteren Ende des Rolladens ersichtlich. Ihr Querschnitt ist nahezu halbkreisförmig und nur in der Mitte und an beiden Enden ist derselbe durch die den Kern einer archimedischen Spirale bildenden Rippen erhöht. Die gesamten Kosten des vollständigen Wehres bei Poses einschließlich der Pressluft-Gründungsarbeiten betrug bei einer Gesamtlänge von 235 m nach Guillain³) 16515 Fr. per 1. m. Wehr.

Eine weitere, dem Stauwehr bei Poses sehr ähnliche Anlage mit von einer Brücke herabhängenden beweglichen Griesständerrahmen, wurde dann zunächst im Jahre 1886 in der Staustufe von La Garenne bei »Port-Mort«⁴) in der Seine zwischen Port-Villez und Poses vollendet. Außer durch bedeutend höhere Losständer unterscheidet sich

diese Anlage bei Port-Mort von derjenigen bei Poses durch eine einfachere Aufhängung der Losständer unter der Brücke, sowie durch die weitere Vereinfachung, daß die der Unterstützung der ebenfalls 2,30 m breiten Rolladen dienenden Losständerrahmen aus nur je einem statt aus zwei durch Querversteifung miteinander verbundenen Ständerpaaren gebildet sind. Der von den seitlich überragenden Rolladen überdeckte Zwischenraum zwischen je zwmi Ständerpaaren ist hier gleich der Entfernung der Ständer selbst. Bei beiden Wehranlagen ist unter der Brücke 5 m Lichthöhe über dem höchsten Oberwasserstauspiegel vorgesehen. Die Anwendung von diesen Tavernierschen hängenden Griesständerrahmen bedeutet einen großen Fortschritt, trotz der großen Kosten einer besonderen Brücke, die aber bedeutend weniger ins Gewicht fallen, w⁷enn zu gleicher Zeit einem durch den Verkehr über den Fluß bedingten Bedürfnis Rechnung getragen werden kann. In der Folge sind denn auch solche bewegliche Griesständerrahmen auch für anderweitige Verschlüsse, namentlich mit Schützentafeln, vielfach zur Verwendung gelangt. (Siehe unter Schützenwehre § 19b dieses Kapitels.)

Auf Grund langjähriger vergleichender Beobachtungen und Studien Uber das Verhalten der Wehre in der unteren Seine während der Zeit großer Hochwasser sowie

9 Der Teilkreis-Durchmesser von VI sollte in der Textabbildung mit 479 mm statt 473 bezeichnet sein.

2)    Notices sur les Modèles etc. Exposition Universelle, Paris 1900, p. 194—196.

3)    Siehe Fußnote auf S. 239.

⁴)    Notices sur les Modèles etc. Exposition Universelle, Paris 1889, p. 136—137, sowie 163.

starken Frostes und bei Eisgang haben sich nach A. Caméré²) die hoben Brückenwehre mit den Tavernierschen Losständern und Rolladen infolge ihres kräftigen Baues und ihrer dennoch leichten und sicheren Handhabung als allen anderen, besonders den Nadelwehren gegenüber, als überlegen gezeigt. Zu diesen vergleichenden Beobachtungen hatten — den drei Nadelwehren in den Staustufen von Bougival (Bezons et Marly), An-drésy (Andrésy et Denouval), sowie Martot (St. Aubin et Blancheterre) gegenüber — die

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Abb. 181a —b. Caméré’sches Rolljalousiewehr am Pont des Machines, Genf. Querschnitt bzw. oberwasserseitiger Aufriß.

mit Poireeböcken und Rolladen ausgestatteten Wehre in den Staustufen von Suresnes (z. T. Boulésche Schutzen) und Port-Villez, sowie die als Brücken wehre mit Tavernierschen Losständern und Rolladen ausgebildeten Wehre in den Staustufen von Meulan und Mézy, Mericourt (Mericourt-Sandrancourt), La Garenne (Port-Mort) und Poses (Poses-Amfréville) Caméré eine vortreffliche Gelegenheit geboten.

In ähnlicher Weise wie das Wehr bei Villez wurde dann im Jahre 1886 das Stauwehr in der Rhone in Genf in Verbindung mit der dem öffentlichen Verkehr dienenden Steg »Pont des Machines« erbaut¹).

Das Camérésche Rolladenwehr bei Genf unterscheidet sich außer durch die geringere Wassertiefe von den bisher besprochenen Caméréschen Wehren hauptsächlich dadurch, daß hier die beweglichen, oben durch einen ausrückbaren Haken gehaltenen Griesstützrahmen, wie aus Abb. 181 a—b ersichtlich ist, mittels einer an seinem oberen Ende befestigten Kette um ein auf der Grundschwelle befindliches Gelenk unter die Brücke gegen das U. W. hin auf die Flußsohle niedergelegt werden können.

An den unteren Flanschen der Hauptträger der aus 4 gleichen Öffnungen — von zusammen 45,40m Länge zwischen den Widerlagern—bestehenden Brücke sind in Abständen von 1,16 m Querbalken angenietet, die zwischen den Brückenjochen oberwasserseitig auskragen und aus je zwei U-Eisen bestehen. Diese tragen das Fahrgeleise für die Winde und den Belag des so der Brückenfahrbahn gegenüber versenkt angeordneten etwa 1,50 m breiten Bedienungssteges. Das obere Ende der etwa 3,80 m hohen Griesstütz-Rahmen

ist während deren aufrechter Stellung unter den Stirnenden der Geleiseträger an diese mittels eines vor dem Niederlegen hebelartig ausrückbaren Fanghakens gehalten (siehe Abb. 181a). Die fahrbare Winde zum Betätigen der Rolladen (bei vx — l/₃v) ist der bei Port-Villez und Suresnes benützten nachgebildet. Die Breite der 39 einfachen, 3,35 m hohen Rolladen, deren jeder 500 Fr. kostete, beträgt 1,14 m, entsprechend der Entfernung von je zwei Griesstützen vermindert um einen hier auf diese letzteren treffenden 2 cm breiten Zwischenraum. Wie aus Abb. 181a und b ersichtlich ist, sind die Rolladen mittels je 2 am Geleisesteg eingehängten Ketten in der richtigen Höhenlage gehalten. Die Anordnung der Griesstütz-Rahmen weist derjenigen für die doppelbreiten Rolladen bei Poses gegenüber die gleiche Vereinfachung wie bei Port-Mort auf, so daß nur in jedem zweiten Feld von 1,16 m Breite die dieses seitlich begrenzenden Griesstützen mittels Querversteifung im oberen und unteren Drittel der Höhe zu einem Rahmen vereinigt sind. Abwechselnd überdeckt daher ein Rollladen nur das durch den gleich breiten Zwischenraum zwischen zwei Rahmen gebildete Wehrfeld.

Anlage bei »Hagneck« gewählt. Dieselbe ist aus den Abb. 182—184 sowie 187—189 (Einlage VIII, 1—2) ersichtlich.

Obwohl die Anordnung von niederlegbaren Griesstützen in Genf in dem hier unmittelbar aus dem klaren See abfliessenden ganz schlämm- und geschiebefreien Wasser auch schon wegen der sowieso geringen Lichthöhe der Brücke, wobei auf Kähne keine

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Abb. 182. Querschnitt durch das Rolladenwehr in der Aare hei Hagneck.

Die gleiche Anordnung wurde auch für die im folgenden beschriebene

*) «Utilisation des Forces Motrices du Rhône et Régularisation du Lac Léman». Travaux exécutés par la Ville de Genève. 1883—1889. Th. Turettini, Ingr., Genève 1890. PI. III u. IV.

Rücksicht zu nehmen war, ganz unbedenklich erscheint, so bilden die bei niedergelegtenGries-ständern in Entfernungen der Feldbreite ins Wasser herabhängenden Ketten, in denen sich allerlei Treibzeug fängt, keine sehr erwünschte Beigabe. Besonders dicht hat sich das Wehr in Genf nicht erwiesen, die Rolladen sind sehr leicht Beschädigungen und ungleichmäßigem Aufziehen ausgesetzt. Um so bedenklicher hat sich aber die aus den Abb. 182 und 183 ersichtliche Anordnung solcher, mittels Gelenkbolzen in einem besonderen Schuh auf dem Grundwehr drehbar gelagerten Griesständer, im Laufeder Zeit bzw. im Betriebe, bei diesem mit Caméré’schen Rolladen abschließbaren Teil des Stauwehres bei Hagneck in der zeitweise stark schlammhaltigen, besonders aber viel Geschiebe führenden Aare erwiesen.

Vorstehender Steg des Ständers

Schnitt

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Abb. 183. Rolladenwehr bei Hagneck. Ursprüngliches Fußende der Rolladen.

Das Wehr bei Hagneck. Nur ein Teil des ganzen Stauwehres ist mit Rolladen ausgestattet. Die zwei Grundablässe und die Flossgasse sind durch drei Stoney’sche Rollschützen (siehe Abb. 264, 265 und 268 (Einlage XI, 3—4 nach Seite 312) abgeschlossen. Des Geschiebes sowohl wie auch der zeitweise großen Mengen von Schwemsel und Eis wegen, welche die Aare zurZeit höherer Wasserstände mit sich führt, hat sich hier die Verwendung von Rolladen und besonders mit ins Wasser nieder-legbaren Losständern bei dieser Anlage in Hagneck als ein Fehler erwiesen. Treibzeug, das in den hängenden Ketten und bei bloß teilweise aufgezogenen Rolladen in den Ständer-rahmen hängen blieb, hat zeitweise die Handhabung und Wiederinstandstellung der Verschlüsse in einzelnen Feldern ganz bedeutend erschwert. Aus Abb. 183 ist das Fußgelenk der Losständer, wie es ursprünglich ausgeführt worden war, ersichtlich. Es gestattet, wie in Abb. 182 angedeutet ist, die Ständer gegen das Unterwasser hin vollständig auf das Betongrundwehr von entsprechender Breite niederzulegen. Das obere Ende der Losständer ist, ähnlich wie in Genf, hier durch einen am unteren Ende der Fachwerkpfosten des Bedienungssteges mit Gelenken befestigten Haken, der mittels einer Zugstange vom Steg aus betätigt wird, gehalten. Der Bedienungssteg trägt das Geleise für die in Abb. 187 und 188 (Einlage VIII, 1) ersichtliche fahrbare Winde. Außerdem ist dieses Ende der Losständer mit einer nasenartigen Auflagerstutze versehen, die beim Niederlegen auf das Sturzbett trifft. Die Einzelheiten sowie die Anordnung der Zugketten und Kettenscheibe sind aus Abb. 183 deutlich ersichtlich. Ahb. 187 veranschaulicht die Behandlung der Rolladen. Waren die Losständer niedergelegt, so blieb öfters unmittelbar oberhalb des Gelenkbolzen-Lagerschuhes infolge des durch denselben bewirkten Stau Geschiebe liegen. Beim Wiederaufstellen der Losständer erwies sich dasselbe dann bei dem, durch einen sehr großen Hebelarm vermittelten, durch das untere stumpfe Ende des Losständers auf das so eingeklemmte Geschiebe ausgeübten Druck hinderlich oder gar verderblich, indem mehrmals die Gelenkzapfen oder die Lagerschuhe nachgaben und brachen. Um diesen Ubelstand

zu beseitigen, wurden dann erst nachträglich die aus Abb. 184 a—c ersichtlichen hölzernen Schutzklappen unter entsprechender Abänderung der Ständerfüße angebracht, um eine

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Abb. 184a—C. Rolladenwehr bei Hagneck. Nachträglich angeordnete Kreisschutzklappen. Querschnitte und Grundriß.

künftige Ablagerung von Geschiebe bei » G« zu verhindern. Aber auch diese Klappen haben sich nur als ein sehr teurer nachträglicher Notbehelf erwiesen¹). Dieses Beispiel

!) Die im Handb. d. Ing.-Wissensch. Bd. 13 Ausg. 1908 Taf. XXXII in Fig. 5 dargestellte Anordnung entspricht nicht der tatsächlichen Ausführung.

zeigt, daß in geschiebeführenden Gewässern streng darauf zu halten ist, daß womöglich alle beweglichen, der Beschädigung ausgesetzten Teile, und alle auch noch so geringfügige Ablagerung von Sinkstoffen veranlassenden vorspringenden festen Körper auf der Wehrschwelle zu vermeiden sind. Infolge der teilweisen Aufhebung eines der hauptsächlichsten Vorteile, die mit den sich von der Wehrschwelle abhebenden Verschlußkörpern — in diesem Fall der Rolladen — infolge der dadurch bewirkten kräftigen Spülung der Schwelle verbunden sind, wurden hier durch die gewählte Anordnung der Losständer mit Fußgelenken Mißstände erzeugt.

Bezüglich der auch bei anderen Beschreibungen der Wehranlage bei Hagneck benutzten und noch der ursprünglichen Ausführung entsprechenden Abh. 182 mag hier noch zur Belehrung angeführt werden, daß die unmittelbar unterhalb an das eigentliche Grundwehr anschließende Sturzbettsicherung sich keineswegs bewährt hat. Die angedeutete Pflasterung aus Granitquadern war auf Faschinenwürste gebettet. Diese letzteren waren durch Eisenbahnschienen gehalten, welche in die aus mergeligem Ton bestehende Flußsohle eingerammt waren. Von dieser gewissermaßen elastischen Bettung hatte sich ihr Urheber viel versprochen. In kurzer Zeit war aber in der Pflasterung eine Bresche entstanden. Die Pflasterung samt ihrer Bettung wurde weggerissen, wonach dann die Eisenbahnschienen wie Brecheisen wirkten und die Veranlassung zu tiefreichenden Ausbrüchen aus dem zuvor festen Tonfelsen wurden. Es entstanden dadurch das Grundwehr selbst mit Unterspülung bedrohende Kolkungen, welche dann unter großen Kosten mit mächtigen, zum Teil mittels Druckluft versenkten Betonblöcken ausgefüllt werden mußten¹).

Selbst in Frankreich sind gegenüber den Caméréschen Wehren namentlich die großen Anlagekosten als Nachteile geltend gemacht worden. Trotz ihrer entschiedenen Vorteile, namentlich in Verbindung mit unter einer Brücke aufdrehbaren Losständern, ist diese Art beweglicher Wehre außerhalb Frankreichs im Vergleich zu der raschen und großen Verbreitung besonders der Nadelwehre nur wenig angewendet worden. Immerhin führten die guten Erfahrungen mit den Caméréschen Rolladenwehren in Frankreich zur Verwendung solcher für den Abschluß des Zulaufkanals einer Wasserkraftanlage für Bergwerksbetrieb in Wyoming²), sowie auf Grund sorgfältiger vergleichender Vorstudien über verschiedene in Frage kommende Wehrsysteme bei dem in der allerneuesten Zeit (1909) nach dem System Caméré-Tavernier nördlich von Winnipeg erbauten großartigen Brücken wehr bei »St. Andre w’s Rapids« im Red River (Provinz Manitoba, Kanada)³). Die letztgenannte Wehranlage ist den Wehren von Poses und Port-Mort⁴) unter Benutzung elektrischer Betätigung der Windwerke und einiger konstruktiver Abänderungen zur Erhöhung der Dichtigkeit der Verschlüsse ziemlich ähnlich nachgebildet. Das größte Staugefälle beträgt hier 6 m. Die Anlage umfaßt sechs durch massive Betonpfeiler getrennte Wehröffnungen von zusammen rund 220 m Breite, die über einem etwa 4,60 m hohen massiven Betongrund wehr mit je 15 Rolladen von 2,30 m Breite und etwa 4 m Höhe verschließbar sind. Die ganze Brücke mit einer siebenten, den sechs das Wehr stützenden gleichen

9 Vgl. auch Fig. 3 u. 4, Taf. XXXII, sowie Text S. 639—641 in Ilandb. d. Ing.-Wissensch. Bd. 13.

Ausg. 1908.

²) Engineering News, New-York, 11. Decbr. 1886, ebenso: Wilson, W.M. Manual of Irrigation Engineering.

New York 1898.

³)    Engineering Record, New-York, March 26. 1910 und Engineering News, New-York. Oct. 6 1910, ebenso: Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 54 No. 11 vom 12. März 1910.

Dasselbe dient der Schiffbarmachung des in den Lake Winnipeg mündenden, und, weil nach Norden fließend, sehr schwierigen Eisgang- und Hochwasserverhältnissen unterworfenen Flusses.

⁴)    Engineering News, New-York, July 10. 1886.

Öffnung und einer Hubbrücke Uber die 13,7 m breite Schiffschleuse dient zugleich zur Überführung einer Straße für Fahrbahn mit Fußweg.

Die gesamte Anordnung dieses kanadischen Brückenwehres, das mit Beginn des Winters, während dessen die Schiffahrt nach dem Lake Winnipeg ruht und in diesem Gebiete die Temperatur zeitweise bis auf 40°, ja ausnahmsweise bis auf 50° Celsius unter den Gefrierpunkt des Wassers fällt (vgl. weiterhin Abb. 431 (Einlage XIX, 4 nach

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Abb. 185 a—b. Wehr bei »St. Andrews Rapids.« Fahrbare elektrische Winde zur Handhabung der Rolladen.

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) «Notice sur le Barrage de Poses Chaussées Paris. Impr. Natle. 1887; ebenso: Notices sur les Modèles etc. Ponts et Chaussées, Exposition Universelle de 1889, France. VI: »Barrage de Poses sur la Seine», p. 115—147; Vergl. ebenso: «Génie Civil» Tome XIV, No. 2. 10 November 1888, p. 25.

²

«Navigation de la Seine de Paris à Rouen» par A. Caméré. «Notices sur les nouveaux types de barrage (système Caméré) appliqués sur la Basse-Seine entre Paris et Rouen et manière dont ils se sont comportés en temps de crues, de glaces etc.» par A. Caméré. Congrès international de Navigation, Paris 1900.

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S. 440) mit zugehörigem Text in § 25), ganz geöffnet wird, ist aus den im Jahre nach Vollendung des Wehres aufgenommenen Abb. 190—194 (Einlage VIII, 2—6) ersichtlich. In den Abb. 185a—b und 193 ist die zum Auf- und Abrollen der Rolladen, in Abb. 186 a—b und 190 die zum Aufziehen und Herablassen der Losständerrahmen dienende elektrische Winde dargestellt bezw. ersichtlich. Für den letztgenannten Zweck sind für das ganze Wehr vier solcher Winden und für die Handhabung der Rolladen für je zwei Wehröffnungen eine Winde vorhanden. Aus den bisherigen Erfahrungen

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Abb. 187. Stauwehr in der Aare hei Hagnech. Kolladenverschluß von“der Oberwasserseite gesehen.

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Abb. 188. Desgleichen. Rolladen teilweise geöffnet von der Unterwasserseite gesehen. Handhuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Auf. Zn S. 248.

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Abb. 189. Rolladenwehr bei Hagneck. Losständer und Stützbalken an der Unterseite des

Abb. 190. Rolladen-Brückenwehr hei »St. Andrew’s Rapids« im Red River (Provinz Manitoba) Kanada. Fahrbare elektrische Winde zur Handhabung der Losständerrahmen. •

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Albb. 191. Rolladen-Brückenwehr bei »St. Andrew’s Rapids« im Red River (Provinz Manitoba) Kanada. Gesamtansicht zweier Öffnungen, geschlossen.

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Abb. 192. Dasselbe Wehr. Gesamtansicht des vollständig geöffneten Wehres.

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Abb. 193. Dasselbe Wehr. Bedienungssteg mit fahrbarer elektrischer Winde zur Handhabung der Rolladen.

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Abb. 194. Dasselbe Wehr. Innenansicht mit Fahrgeleise für die Winde zur Handhabung der Losständerrahmen.

geht hervor, daß die Rollvorhänge anfänglich bei Niederwasser nur ungenügend abdichteten, so daß die zur Schiffahrt erforderliche Höhe des Wasserspiegels oberhalb des Wehres nur eingehalten werden konnte, nachdem in dreien von den sechs Wehröffnungen eine weitere Abdichtung der Rolladen durch Bedeckung mit Segeltuch vorgenommen worden war. Nach kurzer Zeit aber verminderte sich die Durchlässigkeit infolge Verlegung der Fugen durch Schlamm und Grünzeug, ohne für das Auf- und Abrollen der Rollvorhänge irgendwie hinderlich zu sein, aut ein ganz geringfügiges Maß, sodaß fortan von besonderen Hilfsmitteln abgesehen werden kann. Oberhalb des Wehres schräg zur Flußrichtung angeordnete Schwimmbalken erfüllen den Zweck, Schwemsel und Treibzeug jeder Art nach einer Stelle hin abzuweisen, wo dasselbe bequem entfernt werden kann. Die letzten Losständerrahmen wurden im Winter 1909 erst Ende Dezember aufgezogen, nachdem sich oberhalb des Wehres bereits eine 0,60 m dicke Eisdecke gebildet hatte, die sich aber nicht bis zu der Uberströmten Krone des Grundwehres erstreckte.

deren Abschluß, durch Schützen

§ 19. Schützenwehre, a) Allgemeines. — Gleitschützen. — Aufzugsvorrichtungen. (Hierzu Tafel VII u. VIII sowie Einlage IX, 1—6 nach S. 264). Neben den Dammbalken gehören die hölzernen Schutzen, besonders für kleinere Öffnungen, zu den ältesten Formen beweglicher Stauverschlüsse in Wehranlagen. Je nach den Abflußverhältnissen und den durch diese bedingten Abmessungen der Stauanlage werden Schützen zum Abschluß einzelner Durchflußöffnungen, für eine größere Anzahl, oder — namentlich in neuerer Zeit — auch aller Öffnungen eines Wehres verwendet. Je nach der Leichtigkeit, mit der die Handhabung der Schützen soll erfolgen können, und der Größe des beim Bewegen zu überwindenden Wasserdruckes, werden die Schützen als Gleitschutzen oder Roll-schützen in verschiedener Bauart ausgebildet. Ebenso werden bei großen Stauhöhen zur Verminderung der Reibung, namentlich aber zur Verminderung der erforderlichen Höhe des Bedienungssteges über dem Wasserspiegel, mehrere unmittelbar übereinander stehende sogenannte geteilte Schutzen oder auch in verschiedenen lotrechten Verschiebungsebenen angeordnete sogenannte mehrfache Schutzen angewendet, bei denen der untere Rand der oberen Schütze sich dicht an den oberen Rand der darunter befindlichen anschließt. Bezweckt die Wehröffnung nur die Senkung des Stauspiegels bei höheren Wasserständen und die Abführung des für den Zweck des Stauwerkes — besonders im Fall eines Mühlenbetriebes — nicht erforderlichen sogenannten Freiwassers, so wird sie mit Einschluß der Verschlußvorrichtungen und der zur Handhabung derselben erforderlichen Einrichtungen Freiarche, auch Freischleuse, und in neuerer Zeit noch häufiger Frei- oder Leerlaufschleuse genannt. Aus der weitverbreiteten Übung, bei einem Wehr und der das angestaute Wasser abführenden Kanalanlage fast jede einem besonderen Zwecke dienende Durchflußöffnung, und im bosonderen die Anlagen zu mit dem Namen Schleuse zu bezeichnen, ergeben sich die häufig gebrauchten Bezeichnungen, wie Kanal-, Einlauf-, Kies-, Spül-, Trift- oder Floß- und Schiffsschleuse, je nachdem diese besonders dem Wasser, Kies, Floßholz oder Schiffen als Durchlaß dienen. Bei Wehren sind im letzteren Fall die Bezeichnungen: Floß- oder bzw. Schiffsdurchlässe gebräuchlich, wenn der Verschluß nicht ausschließlich durch Schützen erfolgt, und sie dem angedeuteten Zwecke nur bei höheren Wasserständen dienen. Schützenwehre werden ferner zum Ersatz von festen Wehren oder auch nur als Aufbau auf solche in Fällen, in denen bei Hochwasser eine Beseitigung der stauerzeugenden Hindernisse soweit als tunlich notwendig ist, verwendet. Bei den Verschlüssen einer einzelnen oder mehrerer Öffnungen eines Wehres durch Schützen ist immer ein besonderer, meist

auf den festen Widerlagern bzw. auf den Griesjochen oder Zwischenpfeilern ruhender Bedienungssteg erforderlich. Da die Schützen zum Zweck der vollständigen Freigabe der Durchflußöffnung stets hochgezogen werden müssen, so gestatten sowohl die Schützen selbst als auch der Bedienungssteg nur die Freigabe eines beschränkten Lichtraumes über dem Wasserspiegel. Eine Ausnahme hiervon tritt nur bei der Verwendung kleinerer ganz entfernbarer Schützen nach dem Vorschläge Boules in Verbindung mit einem Bedienungssteg ein, der von ins Wasser hinter die Wehrschwelle niederlegbaren Poirée-böcken getragen wird und mit diesen Böcken auf den festen Wehrboden umgelegt werden kann. In Fällen, wo bei Hochwasser mit Geschiebeführung oder Eisgang nicht nur große Öffnungen des Wehres, sondern auch ein angemessener Lichtraum über dem Hoch Wasserspiegel völlig frei gegeben werden soll, werden derartige Schützenwehre meistens mit festen Brücken versehen, die sämtliche Öffnungen des Wehres überspannen. Vereinzelt .sind endlich noch Schützenwehre eigenartiger Ausbildung zur Ausführung gelangt, die aber gewöhnlich nach der Bau- und Bewegungsart der Verschlüsse mit voller Berechtigung unter andere Wehrarten eingereiht werden, wie dies bei den Zylinder- und Segment-(Schützen)wehren der Fall ist. Es lassen sich demnach die Schützenwehre bzw. die durch Schützen bewerkstelligten Stauverschlüsse der Öffnungen zunächst je nach dem Zweck der letzteren als Freiarchen und Kies- oder Grundablässe, sowie als Floß- und Schiffsdurchlässe, des weiteren auch nach ihrer baulichen Anordnung als einfache, mehrfache, sowie als zusammenklappbare, aus der lotrechten Verschiebungsebene herausdrehbare und als Schützen mit festen oder beweglichen Zwischenstützen ohne oder mit einer festen Überbrückung, dann aber auch je nach dem Baustoff als hölzerne, guß- oder schmiedeeiserne und außerdem nach ihrer besonderen Bauart als Gleit- oder Rollschützen verschiedener Gattungen benennen, nicht aber nach diesen besonderen Eigenschaften der Schützen trennen, da sich diese bei zahlreichen Stau Verschlüssen je nach Bedürfnis oder Belieben auch vereinigen lassen, bzw. vereinigt vorfinden. Zunächst sollen die allgemeinen Anordnungen der Schützenverschlüsse in den einfacheren, älteren Freiarchen, Floß- und Schiffsdurchlässen und dann die verschiedenartigen Schützen bei ganzen Wehranlagen älterer und neuerer Zeit sowie deren Aufzugsvorrichtungen erläutert werden. Gegenüber den unter § 19a behandelten Gleitschützen mit festen Zwfischenstützen werden hiervon getrennt die Schützen mit beweglichen Zwischenstützen in § 19 b und die Rollschützen in § 19c behandelt.

Gleitschützen ohne oder mit festen Zwischen stützen.

1. Anordnung der Schützenverschlüsse in Freiarchen.

Die Freiarche reicht meist bis zur festen Wehrkrone hinab, bisweilen aber auch bis zur Grundschwelle oder Flußsohle. In letzterem Fall nennt man die Wehröffnung »Grundablaß« oder »Grundlauf«. Die Grundablässe dienen sowohl zur Abführung der oberhalb des Wehres sich ansammelnden Sinkstoffe als auch zur Vermehrung des Wasserabflusses bei höheren Wasserständen.

Ein Beispiel für die Anordnung einzelner mit Schützen versehener Öffnungen in einem sonst festen hölzernen Mühlenwehr ist in Abb. 1, Taf. VII dargestellt. Die Freiarche e mit den Schutzen liegt an der linksseitigen Uferwand a, der Grundablaß /mit der Schütze i an der rechtsseitigen Uferwand b. Hier zweigt bei c das durch Schütze d abschließbare Mühlgerinne ab, dessen Sandablagerungen durch die Spülschleuse g bei Öffnung der Schütze h nach dem Sturzbett m im Unterwasser abgeführt werden. Ähnliche allgemeine Anordnungen bei großen eisernen beweglichen Stauwehren mit Kanaleinlauf sind

in Abb. 262, Einlage XI, 2 nach S. 312 unter Rollschützen (Anlage a. d. Aare, i. d. Beznau) sowie einschließlich einer Spülschleuse in Abb. 198 und 206, Einlage IX, 1 nach S. 264 unter Gleitschützen (Anlage bei Wangen a. d. Aare) ersichtlich.

Bei den in Rede stehenden Wehren erfolgt der Verschluß der Öffnungen durch lotrecht stehende hölzerne oder eiserne Tafeln, welche man Schutzen oder auch Fallen nennt. Meist kommen, behufs Verringerung von Wasserdruck und Reibung, nur Schützen von geringer Breite und Höhe zur Verwendung. Infolgedessen werden breite Wehr-öfifnungen durch Mittelwände, die beim Massivbau Griespfeiler, beim Holzbau Grieswände genannt werden, in mehrere Öffnungen und die Schützen der Höhe nach in mehrere Teile zerlegt.

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Griespfeiler sind wie massive Brückenpfeiler, unter Einschränkung ihrer Stärke bis auf das zulässige Maß der Standfestigkeit, Gries wände sind ähnlich den Mitteljochen hölzerner Brücken auszubilden. An der Oberwasserseite erhalten sie zur Anlehnung und Führung der Schutzen 8—20 cm breite Falze oder Nuten; bei Griespfeilern werden dieselben mit eisernen Schienen bekleidet, welche bei Grieswänden jedoch entbehrlich sind. An Griespfeiler dürfen nur ganz kleine Schützen unmittelbar anlehnen; schon bei geringem Wasserdruck ist es zweckmäßig, die Steinoberfläche, welche der Reibung ausgesetzt ist, mit Eisen zu bekleiden. Wird der Wasserdruck größer, dann müssen nicht nur die von der Schütze getroffenen Steinflächen, sondern auch die Ränder der Schütze mit Eisen beschlagen werden.

Abb. 195a u. b.

Abb. 195 a u. b zeigt die Beschläge für eine in einem Griespfeiler angebrachte Schutze. Die Deckung des Mauerwerks in der Nut ist von Gußeisen. Am Schützenrand wird mit Holzschrauben, deren Köpfe versenkt sind, eine schmiedeiserne Schiene befestigt. Bei großen eisernen Schützen werden die Führungsleisten an der Schütze auch in Bronze ausgeführt (Wangen a. d. Aare). Bei bedeutendem Wasserdruck aber kann der Reibungswiderstand durch die Anwendung fester oder noch besser loser Rollen beträchtlich vermindert werden.

Bei Griespfeilern aus Bruch- oder Backsteinmauerwerk sind zur Herstellung der Falze und Nuten behauene Quader zu verwenden.

Griesholm —, welcher in solcher Höhe anzuordnen ist, daß sich die in den

Die Grieswand (Abb. 2 u. 3, Taf. VII) besteht aus einer auf dem Unterbau gelagerten Schwelle, dem Fachbaum, dem auf dem Fachbaum des Wehres ruhenden und mit diesem durch Zapfen verbundenen Pfosten — den Griessäulen —, an welche sich die Schützen in Falzen anlehnen, sowie aus einer den Pfosten stutzenden Holzwand, deren lotrechte Stellung durch Spannbalken, welche die Wehröffnung überbrücken, zu sichern ist. Dem gleichen Zweck dient ein über den Pfosten der Gries- und Seitenwände liegender Holm

Pfosten lagernden Windetrommeln vom Laufsteg aus handhaben lassen. Bei der in Abb. 2a—d, Taf. VII dargestellten Freiarche wird der Pfosten durch eine aus zwei Streben und einem Stiel bestehende Holzwand, auf der zwei Spannbalken mit dem Belag für den Laufsteg ruhen, gestützt. Zweckmäßiger ist die Ausbildung nach Abb. 3a—c, Taf. VII, insofern hierbei die Holz wand eine stärkere Schwelle, drei Stiele, drei Spannbalken und zwei Streben besitzt, welche nicht in den Pfosten eingreifen und diesen daher nicht schwächen. Auch die Windetrommel lagert nicht ausschließlich im Pfosten, sondern im wesentlichen in einer Holzknagge, welche sich bei Abnutzung leicht ersetzen läßt. Die

in Abb. 3 c ersichtliche doppelte Bekleidung der Grieswand mit Bohlen ist zweckmäßig, da ohne dieselbe leicht Verstopfungen der Freiarche durch schwimmende Gegenstände, namentlich bei Eisgang, entstehen können. In einzelnen Fällen reicht die Grieswand nur bis zur gewöhnlichen Stauhöhe hinauf. Ein Beispiel dieser Anordnung zeigt Abb. 4a—c, Taf. VII an dem im Oos-Bach bei Baden-Baden erbauten, in der Allg. Bauz. (1853) beschriebenen Schützenwehr. Die Griessäulen sind durch gußeiserne, mit dem Wehrboden verbundene Konsolen abgestützt.

Gries wände haben den Nachteil, daß sie die Wehröffnung dauernd beschränken und den Wasserabfluß bei höheren Wasser-

ständen behindern. Deshalb ersetzte man sie schon früher vielfach

durch bewegliche Pfosten — Setzpfosten, Losständer —, welche sich nach Bedarf beseitigen lassen. Der Setzpfosten greift nach Abb. 196a u. b in einen im Fachbaum eingelassenen gußeisernen Schuh ein und lehnt sich oben gegen den Griesholm; die Verbindung ist durch Schraubenbolzen hergestellt, somit lösbar.

Eine andere Art der Befestigung des Setzpfostens zeigt Abb. 5, Taf. VII. Der Fachbaum besteht hier aus zwei übereinanderliegenden Balken a und b. Der letztere fehlt dort, wo der Setzpfosten eingreift, sodaß dieser unten auf dem Fachbaum a ruht und durch die Holme e der Rostpfähle seitlich gehalten wird. Oben wird der Setzpfosten durch die mit einem wagerechten Spreng-werk verstärkte Laufbrücke, über welcher ein doppeltes Geländer mit Windetrommel ruht, gestützt.

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Das Ausheben des Setzpfostens ist, nachdem die Schützen beseitigt sind, durch Hebe- und Windevorrichtungen, das Einsetzen bei starker Strömung unter Verwendung von Haltetauen, welche die Einführung in den gußeisernen Schuh erleichtern, zu bewirken.

Abb. 196.

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größere, noch anderen Zwecken dienende Wehranlagen handelt.

Die hölzernen Pfosten, sowohl die festen, als auch die beweglichen, lassen sich durch eiserne Pfosten aus gewalztem T-, I- und U- Eisen ersetzen, welche indessen gewöhnlich nur dann wenn auch die Schützen aus Eisen bestehen, oder wenn es sich um

2. Allgemeine Anordnung der Schützen Verschlüsse in Floß- und Schiffsdurchlässen (Stauschleusen).

In floß- und schiffbaren Wasserläufen bedürfen die für Stauanlagen dienenden festen und beweglichen Wehre, in welche nicht besondere Kammerschleusen eingebaut sind, zuweilen aber auch in diesem Fall bei gewissen der Schiffahrt günstigen Wasserständen Öffnungen von solcher lichten Weite, daß die dort verkehrenden Flösse und Schiffe, ohne an die Seitenwände anzustoßen, durchfahren können. Am zweckmäßigsten liegt der Durchlaß, auch Stauschleuse genannt, in der Fahrrinne, doch läßt sich dies bei nachträglicher Anlage der Durchlässe in schon vorhandenen Wehren vielfach nicht bewerkstelligen. Zum Abschluß der Floßdurchlässe oder sogenannten Floßgassen werden in der Regel ebenfalls Schützen, seltener Dammbalken und in neuerer Zeit auch Trommelwehre verwendet. Bei dem in Abb. 6, Taf. VII dargestellten Floßdurchlaß ist die 4,3 m breite Öffnung durch eine Schütze geschlossen, welche in Ketten hängend durch Windetrommel gehoben wird. Der Fachbaum ruht auf einem Betonunterbau und ist durch eine leicht auszuwechselnde Schutzbohle abgedeckt. Zum Verschluß von Schiffsdurchlässen wurden früher auch fast ausschließlich Schlitzen verwandt, neuerdings werden aber meistens andere bewegliche Wehrarten hierfür benutzt. In der durch Schiffsdurchlässe schiffbar gemachten Alster oberhalb Hamburg erfolgt der Abschluß der 6,12 m breiten Öffnungen nach Abb. 7, Taf. VII, welche eine Ansicht der Unterwasserseite zeigt, zunächst durch zwei bewegliche mit Mittelstielen versehene Torrahmen, welche sich wie Schleusentore um je eine Wendesäule nach dem Oberwasser zu drehen lassen. Dieselben lehnen sich in geschlossenem Zustande an einen aus Schwelle, oberem Spannriegel und zwei Seitenpfosten bestehenden festen Rahmen an. Zum weiteren Abschluß der Öffnung zwischen den beiden Torrahmen und den Öffnungen zwischen den Mittelstielen derselben dienen Schutzen, welche durch Winden nacheinander gehoben werden, wodurch sich der Wasserdruck auf die beweglichen Torrahmen derartig verringert, daß die Drehung derselben durch Windevorrichtungen gegen das Oberwasser hin möglich wird. Bei dem erheblichen Stau von etwa 1,50 m können die Schiffe nicht unmittelbar nach erfolgter Öffnung des Durchlasses durchfahren, sondern erst dann, wenn sich der Stau auf etwa die Hälfte vermindert hat.

Zweckmäßiger sind die Tore bei den Schiffsdurchlässen in der Delvenau, Abb. 8, Taf. VII, angeordnet, indem der Verschluß der Öffnungen zwischen den Torstielen durch mehrere übereinanderstehende Schützen, das Drehen der Torrahmen durch die als Hebelarm verlängerten oberen Rahmhölzer und das Heben der Schützen von einer am Torrahmen angebrachten Lauf brücke aus durch Handarbeit erfolgt. Die Torrahmen sind wie Stemmtore ausgebildet und lehnen sich demgemäß nur an den Drempel und die Wendenischen.

Seit Erfindung der Kammerschleusen werden Schiffsdurchlässe dieser und ähnlicher Art nur noch selten angewendet; vorher aber bildeten sie in Flüssen von geringer Tiefe und starkem Gefälle das hauptsächlichste Mittel der Schiffbarmachung, während heutzutage sich meist über die ganze Flußbreite erstreckende bewegliche Wehre verschiedener Bauart in Verbindung mit Kammerschleusen zur Erzeugung des Stauwasser-spiegels dienen, die aber zu gewissen Jahreszeiten bei höheren Wasserständen, um das mühsame sowie zeitraubende »Durchschleusen« und eine Trennung der größeren Schleppziige zu vermeiden, als besondere Schiffsdurchlässe unter Ausschluß der Verwendung von Schützen zu deren Verschluß, zur Durchfahrt der Schiffe geöffnet werden.

Weitere Erläuterungen derartiger älterer Anlagen sind u. a. in folgenden Quellen enthalten:

Lagrené. Navigation intérieure IL Bd., S. 19.

Etudes statistiques sur la navigation de la rivière d’Yonne. Ann. des ponts et chaussées 1851, I. S. 334.

Hagen. Wasserbaukunst. II. T., 2. Bd., S. 401, Schiffahrt auf der Berkel.

Hogrewe. Baukunst schiffbarer Kanäle, S. 187, Steckenitzfahrt.

Behrens. Topographie des Steckenitz-Kanals (Hamburg 1818).

»Das Schiff« 1881, S. 53 (interessante historische Nachrichten).

Steiner. Studien über ausgeführte Ingenieurbauwerke. Prag 1879, Schiffahrt auf der Traun.

Rheinhardt. Beschreibung einer Wasserstube und einer Floßgasse. Zeitschr. f.Bauk. 1880, S.363.

3. Schützen wehre in festen Brücken.

Für Stauanlagen, bei denen sich feste Wehre wegen der vorliegenden Verhältnisse nicht ausführen lassen, sind in manchen Fällen, namentlich dann, wenn die Stauanlage mit einer festen Brücke in Verbindung steht, Schützenwehre in der ganzen Breite der in Betracht kommenden Wasserläufe zweckmäßig, weil das Ein- und Ausbringen der

Schützen von der festen Brücke aus meist einfacher ist, als die Aufstellung und Beseitigung anderer beweglicher Staukörper, auch deshalb, weil Schutzen zur Erzeugung großer Stauhöhen besonders geeignet sind. Bei älteren in Verkehrsstraßen belegenen Brücken sind die Öffnungen gewöhnlich durch feste oder bewegliche Pfosten in Öffnungen von angemessener Breite zerlegt, bisweilen wird aber jede Brückenöffnung nur durch je eine Schütze geschlossen. Ein Beispiel der letzten Art bietet das Schützenwehr in der massiven gewölbten Brücke bei Condé nach Abb. 10, Taf. VII, in welcher die gußeiserne 3,55 m breite und 2,28 m hohe Schütze in Schlitzen des Brückenmauerwerks bis über Hochwasser gehoben werden kann.

Aus den neuzeitlichen Bedürfnissen weit größerer Wehröffnungen und bedeutenderer Stauhöhen und der Möglichkeit der Befriedigung dieses Bedürfnisses durch die hohe Entwicklung der Eisenbauweise sind dann die im weiteren unter den verschiedenen dafür in Betracht fallenden Wehrgattungen besonders in § 18 und 19b beschriebenen Brückenwehre mit Kolladen- oder Schützenverschlüssen hervorgegangen.

Bei der Stauanlage in der Spree bei Charlottenburg¹) Abb. 9, Taf. VII, dient das Schützenwehr zur Stauerzeugung in voller Flußbreite (mit Ausschluß der Breite eines Trommelwehres, vergl. Abb. 11, Taf. XII). Die das Wehr stützende feste Laufbrücke besitzt einen eisernen Überbau und vier durch drei massive Mittelpfeiler getrennte Öffnungen von je 10,50 m lichter Weite. Jede derselben wird durch vier schmiedeiserne Griessäulen, welche in eingemauerten gußeisernen Schuhen stehen und mit diesen verschraubt sind, in fünf Öffnungen von je 2,0 m zerlegt. Die Griessäulen, welche aus I-Eisen mit auf der Oberwasserseite zur Bildung des Schützenfalzes aufgenieteten T-Eisen bestehen, (Abb. 9c), sind oben an den U-förmigen eisernen, in den Blechträgern der Brücke lagernden Querträgern, unten aber an Grundplatten befestigt. Jede Öffnung wird durch eine weiterhin zu erläuternde hölzerne Schutze geschlossen, deren Handhabung einfacher ist, als diejenige eines Nadel- oder Klappenwehres. Aus diesem Grunde ist hier dem Schützenwehr der Vorzug gegeben. — Eine ähnliche Anordnung hat auch das Spree-Wehr in Berlin am Mühlendamm²), jedoch unter Verwendung anderer Schützen, erhalten. Da die Spree infolge des im Spreewalde vorhandenen natürlichen Ausgleichbeckens ihre Wasserstände nicht schnell wechselt, auch bei mäßigem Gefälle keine gefährlichen Eisgänge erzeugt, konnten die Griessäulen in beiden Fällen als feste Pfosten hergestellt werden. Bei Stauanlagen in anders gearteten Wasserläufen würden feste Pfosten für den Abfluß des Hochwassers und den Eisgang hinderlich sein.

Das Bedürfnis, nicht nur die Schützen wie bei dem vorgehend beschriebenem Wehr, sondern auch die zu deren Führung dienenden Griessäulen vollständig aus dem Durchflußquerschnitt unter die Brückentafel aufzudrehen, hat dann zu der Entwicklung von Brückenwehren mit sogenannten Losdrempeln oder beweglichen Griesständerrahmen geführt. Einige der charakteristischen Stauwehranlagen dieser Art bei Pretzien a. d. Elbe, bei Bitterfeld a. d. Mulde, bei Mirovitz a. d. Moldau, welch letztere Anlage dann auch dem neuesten nordamerikanischen Brückenwehr als Vorbild gedient hat, sind einschließlich dieses letzteren weiterhin im § 19 b eingehend beschrieben.

4. Anordnung, Bauart und Baustoff der Schützen.

Die bei Wehren gebräuchlichen Schützen werden aus Holz, aus Schmiedeisen und aus Gußeisen hergestellt.

1)    Mohr. Stauanlage in der Spree hei Charlottenburg. Zeitschr. f. Bauw. 1886.

2)    Centralbl. d. Bauvenv. 1881, S. 147 u. 278; 1888, S. 233 und 1889, S. 437.

Einfache hölzerne Schützen. Dieselben bestehen ans Bohlen, deren Stärke nur bei unbedeutenden Wehren schwächer als 0,05 m angenommen wird, im übrigen dem Wasserdruck entsprechend berechnet werden müssen. Die Bohlen werden mit der wagerechten Längsfaser aufeinandergestellt und durch Leisten und Beschläge fest miteinander verbunden, s. Abb. 2, 3 u. 5, Taf. VII. Bei einfachen Schützen verwendet man auch wohl zwei übereinander genagelte Lagen von Brettern. Die Leisten dienen mitunter auch zur Verstrebung, s. Abb. 4a, Taf. VII. Wenn dieselben fehlen, so sind stärkere Bohlen und Eisenbeschläge erforderlich (Abb. 4, Taf. VIII), wobei die Aufzugsketten in die Beschläge eingreifen oder letztere mit Zugstangen in Verbindung stehen.

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Von mehrfachen übereinanderstehenden Schützen zeigt Abb. 8c, Taf. VII die einfachste Anordnung. Größere Schützen erhalten Eisenbeschläge, welche nach Abb. 197 oben in Haken zum Einhängen der Zugketten endigen. Es ist indessen schwierig, die Zugketten unter Wasser an der unteren Schütze zu befestigen, wenn diese alsbald nach der Beseitigung der oberen ebenfalls gehoben werden soll. Zweckmäßiger ist es, an der Aufzugsvorrichtung nur die obere Schutze zu befestigen und diese mit der unteren durch Ketten zu verbinden. Nachdem zunächst die obere Schütze bis Uber Wasser gehoben ist, folgt die untere. Diese Anordnung bedingt aber eine hohe Lage des Griesholms.

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Um an Höhe zwischen dem Holm und dem Wasserspiegel zu sparen, kann eine Vorrichtung zur Verbindung der Schutzen angebracht werden, welche es möglich macht, die einzelnen Teile, wenn sie sich berühren, nach Belieben Ab1) fest miteinander 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: die untere Schutze wird von der oberen gezogen, bis ihre Oberkante aus dem Wasser heraustritt, durch den Wasserdruck gehalten bleibt sie in ihrer Lage, auch wenn die Ketten nicht mehr gestreckt sind. Man kann daher die obere Schütze herunterlassen, die Ketten kürzer einhängen und hierauf beide zugleich weiter aufwärts ziehen. Statt die Ketten aus- und einzuhängen, läßt sich auch nach Abb. 5 a—c, Taf. VIII eine Verbindung durch Bolzen herstellen. Diese Verbindung findet für sich allein (ohne Ketten) Auwendung, wenn nach Aufziehen des oberen Schützenteils der Wasserspiegel rasch sinkt, sodaß die Oberkante des zweiten bald zugänglich wird. Man läßt dann den oberen Teil für einen Augenblick herunter, schiebt die Bolzen ein, um hierauf beide Teile gleichzeitig in die Höhe zu ziehen.

Wenn der Zwischenraum zwischen dem oberen Rand der Schütze und dem Holm beschränkt werden muß, kann man die Aufzugsvorrichtung an den unteren Teil der Schütze befestigen, den oberen Teil der letzteren auf den unteren stumpf aufstoßen lassen und beide durch Scharniere miteinander verbinden. Dabei bildet die obere Schütze über der Aufzugsvorrichtung eine Klappe, welche durch den Wasserdruck in einer Nut festgehalten wird, dagegen beim Aufziehen niederklappt, sobald sie, dem Wasserdruck nicht mehr unterworfen, aus der in der Höhe beschränkten Nut heraustritt, s. Abb. 6, Taf. VIII.

Hierher gehört auch die in Abb. 2 c, Taf. VIII dargestellte Anordnung zusammengesetzter Schutzen, welche für die Einlaßschleuse des den Cavour-Kanal mitspeisenden Kanals aus der Dora Baltea ausgeführt ist. Man hat in diesem Fall die Schütze aus einem größeren oberen und aus einem kleineren unteren Teil hergestellt, um die Sinkstoffe von dem Kanal einigermaßen abzuhalten. Die Zeichnung ergibt, in welcher Weise der untere, aus einer Bohle bestehende Schützenteil gehoben wird.

Eine ähnlichen Zwecken dienende Anordnung einer lösbaren Verbindung von in derselben Verschiebungsebene übereinander angeordneten Schützentafeln ist aus Abb. 205, (Einlage IX, 1 nach S. 264) den Einlaufschleusen zum Kanal des Elektrizitätswerkes Rathausen ersichtlich. Hier sind die ursprünglich dreiteilig projektierten Schützen jeder 4 m breiten Öffnung nachträglich sogar vierteilig gemacht worden. Alle vier Tafeln, von denen in der Abbildung nur die drei oberen sichtbar sind, während die unterste nur 50 cm hohe Schütze, um den Eintritt von Sinkstoffen in den Kanal zu verhindern, auf die Kanalsohle abgesenkt ist, sind in derselben Ebene, und können daher mit Ausnahme der obersten nicht unabhängig voneinander gehoben und nicht tiefer als bis zum Aufsitzen auf die darunter liegende abgesenkt werden. Die zwei langen Hakenstangen, an denen die unterste in der Abbildung sichtbare, ebenfalls 50 cm hohe Tafel aufgehängt ist, sind an ihren oberen Enden über die Oberkante der obersten Tafel rechtwinklig mit ganz niedrigem Haken abgebogen, sind also auf diese Weise an der obersten 1,50 m hohen Tafel eingehängt. Soll auch die mittels eisernen Zapfen an den unteren runden Haken dieser Stangen aufgehängte Tafel ganz unten bleiben, so können diese Hakenstangen um das Spiel in ihrer Länge etwas gehoben, oben ausgehängt und ganz entfernt, und hierauf nur die beiden obersten Tafeln aufgezogen werden. Soll diese gleiche Tafel dann aber wieder gehoben werden, so sind zuerst die beiden oberen Tafeln bis zum Aufsitzen auf die erstere abzusenken und die langen Hakenstangen wieder einzuhängen. Mit besonderen 50 cm längeren Hakenstangen kann im Bedürfnisfall auch die unterste sonst immer unten belassene Tafel gehoben werden. Die durch eine ausbalanzierte zweiteilige Kette und Zughebel lösbare Hakenverbindung der obersten mit der nächsten 70 cm hohen Tafel ist aus der Abbildung deutlich ersichtlich. Die Zahnstangen zum Aufziehen der Schützen sind an der obersten Tafel zwischen beidseitig an dieser angebrachten Eisenbändern befestigt. Auch die zweitunterste Tafel wird nur bei ganz niedrigem Wasserstand im Fluß hochgezogen, so daß die normale Höhe der Abschlußwand über der Kanalsohle gewöhnlich 1 m beträgt. Die beiden oberen Tafeln sind dagegen bei normalem Wasserstand hochgezogen. Bei Hochwasser wird dann auch noch die dritte Tafel auf die beiden unteren abgesenkt, um das Eindringen von Kies in den Kanal möglichst zu verhindern. Das weiterhin noch kurz erwähnte Triebwerk zum Aufziehen der Schützen ist aus Abb. 213 ersichtlich. Jede der drei unteren Tafeln kann also nur im Zusammenhang mit sämtlichen darüber stehenden aufgezogen oder mit der zunächst darunter folgenden abgesenkt werden.

Die je nach Bedürfnis nach Hebung der unteren Tafeln lösbar herzustellende Verbindung mit der obersten durch die Aufzugsvorrichtung unmittelbar betätigten Tafel kann noch auf weitere sehr verschiedene Arten erfolgen. Einfacher in der Handhabung, aber teurer in der Ausführung gestaltet sich stets die Anordnung verschiedener übereinander angeordneter Tafeln in verschiedenen Verschiebungsebenen, wobei jede ihre besondere Aufzugsvorrichtung erhalten muß.

Wenn die Schützen in zwei lotrechten Ebenen hintereinander stehen, so erhält in der Regel jede Schütze ihre besondere Aufzieh Vorrichtung, vergl. Abb. 8, Taf. VIII. Die beiden getrennt voneinander zu handhabenden Schützenteile werden entweder in einem doppelten Falz (Abb. 8c), oder ein Schützenteil im Falz, der andere in einer Nut geführt. Bisweilen genügt es, die obere Schütze mit Ketten am Griesholm aufzuhängen und am unteren Rand der unteren Schütze ein T-Eisen anzubringen, dessen Flantsch beim Aufziehen die obere Schütze erreicht und diese dann ebenfalls hebt.

Ein charakteristisches Beispiel eines dreifachen Gleitschützenverschlusses, dessen Schützen in je drei getrennten lotrechten Ebenen angeordnet sind, bildet die Einlaufschleuse zum Oberwasserkanal der im Folgenden (S. 260) zum Teil noch des weiteren erläuterten Kraftanlage von Wangen a.d. Aare (vgl. Abb. 198 u.202 sowie 206 u. 208, Einlage IX, 1—2 nach S. 264). Aus dem der auf S. 260 genannten Beschreibung dieser Anlage entnommenen in Abb. 202 dargestellten Querschnitt durch die Einlaufschleuse ist die gesamte Anordnung der Schützen, insbesondere auch die durch wagerechte Holzleisten bewirkte Abdichtung gegeneinander ersichtlich. Das durch das Wehr aufgestaute Wasser tritt durch die Einlaufschleuse in den Kanal ein. Von der Strömungsrichtung der Aare gegen den benachbarten Grundlauf hin weicht die EintrittsrichtuDg in den Kanal um einen Winkel von rund 70° ab (vgl. den Lageplan Abb. 198). Diese Ablenkung vermag allein schon das Einschwemmen von Geschiebe durch die Einlaufschleuse abzuschwächen. Als weitere Sicherheitsmaßregel ist die Schwelle des Einlaufes um rund 1 m Uber die Sohle des Grundlaufes erhöht. Die Einlaufschleuse umfaßt sechs Öffnungen von zusammen 30 m Breite. Jede derselben ist durch Schützen nach der aus Abb. 202 ersichtlichen Anordnung verschließbar. Die oberste Schütze ist fest. Ihre Unterkante reicht bis nahe auf die normale Stauhöhe hinab, während ihre Oberkante über den Hochwasserspiegel empor ragt und so den Eintritt von Treibzeug in den Kanal verhindert. Unterhalb sind zwei bewegliche Schützen von verschiedener Höhe angeordnet, die insoweit unabhängig von einander sind, daß die obere allein gehoben und gesenkt und die untere allein oder zusammen mit der oberen gehoben werden kann. Ihre Ausbildung ist eine ähnliche wie beim Grundlauf oder wie beim Wehr Abb. 200, indem auch hier die Schützentafel aus einer eisernen Blechwand von 10 mm Stärke gebildet wird, die durch wagerechte Rippen aus I-Eisen versteift ist. Mit dieser Einrichtung ist es möglich, im Bedarfsfall, wie dies namentlich bei plötzlich eintretenden Anschwellungen der Aare erwünscht sein kann, die Einlauföffnung so weit zu schließen, daß gerade nur die erforderliche Wassermenge vom Fluß her eindringen kann, im übrigen aber den Schwimmkörpern oben und dem Geschiebe unten durch die herabgelassene untere Schütze der Eintritt verwehrt wird. Sollte die Aare viel Treibzeug bringen, so kann weiterhin noch die obere Schütze unter die feste abgesenkt werden, um so ein Untertauchen der Schwimmkörper unter die letztere und damit ein Eindringen hinter die Schleuse zu verhindern. Die Schützen werden ähnlich wie beim Wehr an eisernen, kräftig versteiften, im untern Teil glatt mit Holz verschalten Jochen geführt, die auch den Bedienungssteg tragen (vgl. Abb. 202). Hinter dieser Einlaufschleuse fällt nun die Kanalsohle allmählich wieder bis auf die Tiefe der Grundlaufsohle, um weiterhin in schwachem Gefälle durch die Kiesschleuse (vgl. Abb. 198) nach der Aare hin zu verlaufen. Hierdurch ist ein Kiesfang gebildet, in dem die vom Wasser mitgeführten Sinkstoffe sich vor dem Eintritt in den Kanal durch die Kanalschleuse hindurch größtenteils ablagern, von wo sie durch Öffnung der Kiesschleuse nach der Aare unterhalb des Gruudlaufes abgeschwemmt werden können, während in der Regel die 25 m breite Kiesschleuse geschlossen ist. Diese letztere liegt mit ihrer Oberkante 40 cm über der konzessionierten Stauhöhe des Niedrigwassers. Sobald daher bei Hochwasser der Wasserspiegel hinter der Einlaufschleuse höher steigen sollte, wirkt die Kiesschleuse selbsttätig als Überfall. Aber auch bei Hochwasseranschwellungen wird die Kiesschleuse zur Vergrößerung des gesamten Durchflußquerschnittes beliebig weit geöffnet.

Auf der kanalwärts gelegenen Seite des Kiesfanges befindet sich dann in der Sohle wieder ein Absatz von rund 1 m Höhe, wodurch eine weitere Einlaufschwelle vor

17

Handbuch der Ing.-WissenscŁ. III. 2. 4. Aufl.

der Kanalschleuse entsteht. Diese letztere ist genau gleich wie die Einlaufschleuse nach Querschnitt Abb. 202 gebaut und aus Abb. 206 (Einlage IX, 1) ersichtlich. Die Einlaufschwelle ist im Grundriß bogenförmig, nahezu konzentrisch mit der rechtseitigen Begrenzung des Kiesfauges zwischen Einlauf- und Kiesschleuse angeordnet. Mit dieser Einrichtung läßt sich bei H.-W. vermeiden, daß zu viel Wasser in den Kanal eintreten und hier Schaden anrichten kann. Außerdem sollte es bei richtiger Bedienung der

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Abb. 198. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare. Bauplan des Stauwehres mit Kanaleinlauf.

Schleusen ausgeschlossen sein, daß großes Treibzeug und hinderliches Geschiebe in den Kanal eintreten kann.

Eine eigenartige Anordnung hölzerner Schützen weisen diejenigen des im Vorstehenden bereits beschriebenen Schützenwehres in der Spree bei Gharlottenburg auf. Jede 2,13 m breite und 2,80 m hohe Schütze besteht nach Abb. 9 a u. b, Taf. VII aus einem oberen und aus einem unteren Teil. Der letztere, 0,90 m hoch, ist durch Gelenke mit dem oberen verbunden. Durch eine Windevorrrichtung läßt sich die Schütze, nachdem sie durch Schraubenspindel gehoben ist, bei Hochwasser und Eisgang um

obere Gelenke drehen und unter dem Brückenüberbau wagrecht auf hängen, wobei der untere Schützenteil umklappt. Die in der Zeichnung Abb. 9 b punktiert dargestellten Linien zeigen die Stellung der aufgehängten Schütze. Bezüglich der Einzelheiten der Hebevorrichtungen sei u. a. auf die in Fußnote 1, S. 254 angegebene Quelle verwiesen.

Bei Herstellung eiserner Schützen verwendet man Gußeisen und gewalztes Eisen.

Gußeiserne Schützen sind in Abb. 10, Taf. YII und Abb. 7, Taf. VIII dargestellt. Dieselben bestehen entweder aus mit Rippen verstärkten Tafeln, welche in einem Stücke gegossen sind, oder sie werden aus mehreren gleichfalls mit Rippen versehenen und unter Benutzung derselben mit Schrauben verbundenen Stücken hergestellt. Um bei dem Erkalten des Eisens nicht zu ungleichen, die Festigkeit beeinträchtigenden Spannungen im Innern der Masse Anlaß zu geben, darf die Dicke der einzelnen Teile nicht allzusehr wechseln. Es ist deshalb zweckmäßig, wenn die Rippen alle gleich stark gemacht und dafür unten, bei zunehmendem Wasserdruck, einander genähert werden, s. Abb. 10a, d u. e, Taf. VII.

Gußeisen ist für die Herstellung von zusammengesetzten Schützen sehr geeignet. Nur das hohe Gewicht derselben ist hinderlich. Man läßt die einzelnen Teile stumpf aufeinander-stoßen. Die verschiedenen Aufzieh Vorrichtungen können leicht an den Rippen oder an Verstärkungen derselben voneinander unabhängig befestigt werden. So nehmen z. B. die in Abb. 10, Taf. VII dargestellten zylindrischen Öffnungen in der Verstärkung des in der Nut liegenden Teiles der Schütze die Schrauben und Hebevorrichtung auf.

Schützen aus Walzeisen. Das Walzeisen eignet sich besonders gut für die Herstellung sowohl einfacher als auch zusammengesetzter Schützen. Abb. 1, Taf. VIII zeigt eine Doppelschütze von Eisen, an welcher jeder Teil mit einer eigenen Aufziehvorrichtung versehen ist. Diese Doppelschütze befindet sich an einer Bewässerungsschleuse. Die Schützenteile bestehen bei diesem Bauwerk aus Blechplatten, welche durch aufgenietete U-Schienen versteift sind. In Griespfeilern und Widerlagern sind ebenfalls U- Schienen eingelassen, welche auf jeder Seite eine Nut bilden. Auch in der Sohle, auf gleiche Art mit dem Mauerwerk verbunden, befindet sich eine Schiene derselben Form, in welche die heruntergelassene Schütze eingreift. Die obere Schütze steht in geringer Entfernung von der unteren und hat ganz gleiche Führung wie jene. Die zugehörige Sohlenschiene liegt in der Höhe des oberen Randes der unteren Schütze und ist in einer hölzernen Schwelle befestigt, welche sich auch durch eine Blechschwelle ersetzen ließe.

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Bis zu einer beträchtlichen Breite der einzelnen Wehröffnungen und auch noch bei bedeutenden Stauhöhen lassen sich zur Herstellung von genieteten Schützen I- oder C-Eisen verwenden. Dieselben werden als wagerechte Rippen angeordnet und wasserseitig mit einer Blechwand gedeckt. Ein Beispiel dieser Bauweise ist aus Abb. 9 a, b, c, d, Taf. VIII ersichtlich. Die Verwendung und Aufhängung nebst Aufzugsvorrichtung solcher Schützen ist aus Abb. 8, a, b, c, Taf. VIII ersichtlich. Die Verwendung von Z-Eisenprofilen ergibt sich aus Abb. 13, Taf. IX.

Schutzen aus Walzeisen sind namentlich bei sehr weiten Öffnungen am Platz. Die aus diesem Baustoff hergestellten, im Grundriß fischbauchförmigen Schutzen der Fioßschleuse am Neckar bei Mannheim schließen Öffnungen von etwa 9 m Lichtweite. Dasselbe ist bei dem Schützenwehr bei Belleek (Irland) der Fall¹).

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Abb. 200. Wasserkraftanlage Wangen

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Eines der bedeutendsten neuzeitlichen Stauwehre mit Gleitschützen, sowie Griesjochen und Bedienungssteg aus genietetem Walzeisen, das ausschließlich den Zwecken der Gewinnung von Wasserkraft dient, ist:

die Wehranlage bei Wangen a. d. Aare²) Abb.198—202 sowie 206—208, Einlage IX, 1—2 nach S. 264. Ein weiterer Teil dieser Anlage, die Einlauf- und Kanalschleuse sind im vorigen bereits beschrieben (S. 257). Den verschiedenen Zwecken entsprechend besteht das eigentliche Wehr in der zeitweise stark geschiebefuhrenden Aare aus drei wesentlich verschiedenen Teilen, s. Abb. 198 u. 199, dem eigentlichen Stauwehr, dem Grundlauf und der Floßgasse. Das erstere besteht aus einem festen Grundwehr und dem darauf

0 Lough Erne drainage. Large controlling sluices at Belleek (Schützenwehr mit etwa 9 m weiten Öffnungen). Engineer 1884, II. S. 282. — Wochenbl. f. Baukunde 1885, S. 54.

²) Nach einer Beschreibung von R. Schmick in No.49 u. 51, »Deutsche Bauzeitung« XXXVII. Jahrg., Berlin, den 20. und 27. Juni 1903, und der Veröffentlichung: Das Elektrizitätswerk Wangen an der Aare, der Lahmeyer Werke A.-G. Schrift No. 1451, S. 5—11, Sonderabdr. aus Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., Band 50, Heft 19 u.ff. Siehe auch: S.420, 852, 855 und Abb. 1—5 und 7—8 T. XXII im Handb. der Ingenieurwissensch.. III. Teil, 13. Band 1908 : Der Ausbau von Wasserkräften.

aufgebauten beweglichen Wehr. Das erstere ist wegen des teilweise aus Schwemmsand bestehenden Untergrundes auf hölzerne Pfähle gegründet und mit dem Sturzboden durch fünf Spundwände, von denen die oberste und unterste aus I-Eisen gebildet sind, gegen Unter Waschung und Durchsickerung gesichert. Für die Wahl eines Schützenwehres war hier bestimmend, daß ein solches erfahrungsgemäß neben den Walzenwehren den dichtesten Abschluß für eine Stau Vorrichtung bildet, außerdem leicht und rasch zu bedienen ist und sich bei dem am glei-chenFluß zunächst oberhalb gelegenen Elektrizitätswerk in der Wynau (vgl. auch § 22, S. 698 u. Abb.372 Einlage XVI, 4 nach S. 392) in der für Wangen als Vorbild benutzten Bauart durchaus bewährt hatte. Die Schützen sind, um nicht ein zu großes Gewicht zu erhalten und dadurch die Bedienung des Wehres zu erschweren, 4,6 m breit gewählt, s. Abb. 201a u. b. Geführt werden sie an festen eisernen Jochen, die unter sich kräftig versteift und dauerhaft im Grundwehr verankert sind (vgl. Abb. 200).

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Abb. 201a—b. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare, a) Stauwehr. Horizontalschnitt durch die Schützen, h) Vertikalschnitt durch die Schützen.

Als Schützentafeln sind flußaufwärts ausgebauchte Blechwände von 10 mm Stärke verwendet, hinter welchen Versteifungsrippen derart sitzen, daß jede Rippe möglichst gleich viel Wasserdruck aufzunehmen hat. (Vgl. rechnungsweise Anordnung der Entfernung der Rippen nach Abb. 240, S. 294 § 19 c.) Den Reibungswiderstand an den Führungen vermindern gerillte Leisten aus Bronze, bei denen die Gleitflächen sich nicht aneinander festsaugen können. Die Schützen hängen an je zwei Zahnstangen und lassen sich mittels Aufzugsvorrichtungen von einer eisernen Wehrbrücke aus bewegen. Um diese Brücke nicht zu schwer und zu kostspielig zu gestalten, ist das ganze Stauwehr in zwei genau gleichartig ausgebildete Teile von je 37,24 m Breite zerlegt. Auf jeden dieser Teile entfallen somit acht Schützen. Die beiden Wehrabschnitte sind unter sich und vom Grundablaß sowie von der Floßgasse durch Mauerwerkspfeiler von 2,5 m Stärke getrennt, auf welchen die einzelnen Träger der Wehrbrücke ruhen. Der Grundablaß (Grundlauf} von 23,60 m Lichtweite, durch den auch ein großer Teil des Hochwassers abfließen kann, dient zur Ableitung des Geschiebes vor dem Einlauf in den Oberwasserkanal. Seine Sohle ist deshalb auf die größte Flußtiefe = Cote 417,73 m gelegt. Der Breite nach ist der Grundlauf in sieben gleiche Felder eingeteilt (vgl. Abb. 199 u. 207 Einlage IX, 2), deren Verschluß bis zur normalen Stauhöhe hinauf je zwei übereinander hängende, voneinander getrennte, in verschiedenen Verschiebungseheneu bewegliche, eiserne Schützen bilden. Dem größeren Wasserdruck entsprechend, sind die Schützen hier schmäler gehalten als beim eigentlichen Stauwehr. Außerdem mußten sie aus geraden Blechwänden gebildet werden, um bei der Bewegung aneinander vorbeikommen zu können. Zur Befestigung der Schützenführungen dienen auch hier eiserne Böcke, die an den Seiten hölzerne Verschalungen erhalten haben, um ein Steckenbleiben von Treibzeug zwischen dem Fach werk der Versteifungsglieder zu verhindern.

Die Floßgasse am rechten Ufer von 15 m Lichtweite ist durch eine einzige Schütze von 1,20 m Höhe verschlossen. Die Floßrinne liegt zwischen der Ufermauer und einer im Fluß eingebauten, auf Pfählen gegründeten, an den Wehrpfeiler anschließenden Betonmauer. Infolge der großen Entfernung der Floßgasse von der Einlaufschleuse nach dem Kanal wird das gelegentliche Öffnen der Schütze hier fast ohne störenden Einfluß auf die Wasserspiegelhöhe bei den Einlaufschleusen bleiben.

Eine noch neuere bemerkenswerte Stauwehranlage mit drei 14 m weiten Öffnungen und einer Grundablaßöffnung von 7,45 m Weite, die sämtlich durch eiserne Gleitschützen

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Abb. 202. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare.

Querschnitt durch die mehrfachen Schützen und Ansicht der Joche in der Einlauf- und Kanalschleuse.

von entsprechender Breite abgeschlossen werden können, ist die 1910 vollendete des städtischen Elektrizitätswerkes von Bern, die ebenfalls in der Aare, bei der Felsenau unterhalb dieser Stadt gelegen ist.

Daß auch der armierte Beton als vorzüglicher Baustoff sich bei Schützenwehren, wenigstens für die festen Teile des Bauwerkes sehr gut verwenden läßt, ist aus Abb. 209, (EinlageIX, 3 nach S. 264), welche die Wehranlage an dem Isarkanal im südlichen Teil von

München darstellt, ersichtlich, bei der die sämtlichen Griesjoche der Stauschleusen (links im Bilde) und der Kiesschleuse (rechts im Bilde) mit dem Bedienungssteg und den Geländerpfosten in einem Stück aus armiertem Beton hergestellt wurden (Baujahr 1908).

5. Stärke der Schutzen.

Hölzerne Schützen bestehen, wie schon erwähnt wurde, aus wagerechten Bohlen, welche durch den Wasserdruck belastet, von einer Griessäule zu der anderen freitragend sind. Ebenso verhalten sich auch die Dammbalken.

Auch die Eisenschützen haben in der Regel wagerechte Rippen, welche gegenüber dem Wasserdrücke als Tragbalken zwischen den Griessäulen zu betrachten sind. Die Zwischenräume füllt man mit Blechtafeln aus.

Die Schützen sind unten einem stärkeren Wasserdruck ausgesetzt als oben. Bei Eisenschutzen kann das Material diesem Umstand entsprechend verteilt werden.

Hölzerne Schutzen aber wären schwieriger auszuführen, wenn man die Stärke der Bohlen von unten nach oben abnehmen lassen wollte. Es ginge an Kosten für Mehrarbeit verloren, was man an Holz ersparen kann.

Bei hölzernen Schützen wird nur die am stärksten

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Abb. 203.

belastete Bohle in gleicher Weise wie ein Dammbalken zu berechnen sein, der, wenn er unter dem Unterwasserspiegel liegt, von einem Wasserdruck, der der Stauhöhe {%) entspricht, belastet ist, während die Belastung P bei einem an der Unterwasserseite trockenen Schütz der Tiefe der Unterkante der untersten Bohle unter dem Ober Wasserspiegel (h) entsprechend eingeführt wird (Abb. 203).

Wird gesetzt:

l = die Breite des Schutzes in m, s = die Stärke des Schützes in m, d — die Höhe einer Bohle in m,

so muß sein: M

o = die zulässige Beanspruchung des Holzes in t/qm, y — Gewicht des Wassers = 1 t/cbm,

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Die Beanspruchung des Holzes kann zu 60 kg/qcm bzw. in obiger Formel zu 600 t/qm angenommen werden. Es wird dann:

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s = „ Uv

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in cm.

Für eine Bohle, die Uber dem Unterwasserspiegel liegt, ist unter ratsamem Ersatz der trapezförmig (punktierte Linie) durch die staffelförmig begrenzten Druckflächen (Abb. 204)

m bzw. s =

in cm.

In jedem einzelnen Fall ist aber wohl zu erwägen, ob nicht, selbst wenn auch nur ausnahmsweise bei Ausbesserungsarbeiten unterhalb des Wehres bzw. Stauverschlusses, der ganze Wasserdruck vom Oberwasserspiegel bis auf die Grundschwelle bzw. Sohle auf die Schütze zur Wirkung kommen kann. In diesem Fall ist dann für die unterste Bohle h durch « + a zu ersetzen. Ebenso ist auch das Maß von x bzw. h

noch entsprechend um die größte Höhe des überfallenden Wasserstrahles bei etwai-Überströmen der Schütze Uber deren Oberkante auszudehnen. In die Berech-

gem

nung der minimalen Bohlenstärke (oberste Bohle) ist zur Sicherheit gegen Stöße durch Eis oder Treibzeug usw. allein schon mindestens der doppelte dieser Uberfallhöhe entsprechende statische Wasserdruck einzusetzen, und selbst bei kleinen Schützen sollte nie eine geringere Bohlenstärke als 5 bis 6 cm gewählt werden.

Eiserne Schutzen. Für nach Art

o.w.

der Abb. 9 a, b, Taf. VIII aus Walzeisenblechtafeln und wagerechten Rippen genietete Schutzen wird bezüglich der Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung des gesamten Wasserdruckes auf die dabei in nach unten

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abnehmenden Entfernungen angeordneten Rippen auf das bereits Gesagte hingewiesen. Die Rippen selbst sind ebenfalls nach der PI

Formel

= a • W zu berechnen, worin l

dieselbe Bedeutung hat wie auf S. 263, während W das für den in wagerechter Richtung wirkenden Wasserdruck maßgebende Widerstandsmoment des betreffenden Rippenquerschnittes, o die zulässige Beanspruchung des Eisens und P den auf die Rippe entfallenden Wasserdruck in Tonnen bedeutet. Der größeren Sicherheit wegen soll nach Abb. 204, unter der Annahme vollständiger Trockenlegung der Unterwasserseite der Schütze und unter dem nur bei sehr großen Schützen nicht üblichen Ersatz der rechteckig, statt der durch die punktierte Linie trapezförmig begrenzten Lamelle der Druckfläche P = d ■ x ■ l gesetzt werden, in welchem Ausdruck den Größen P, sowie der Lamellenhöhe d und der Tiefenlage von deren Unterkante unter dem Oberwasserspiegel * jeweils die der bezüglichen Rippe entsprechenden Indizes beizufügen sind. Aus der obigen Gleichung ergibt sich dann für:

Abb. 204.

W in cbm und d, x, l in m, sowie a in t/qm d ■ x • l²

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Selbstverständlich ist der Querschnitt der Rippe so zu wählen, daß auch unter Hinzufügung der durch das Eigengewicht der Schütze bedingten Biegungsspannung im geschlossenen oder geöffneten (hängenden) Zustand die zulässige Grenze von a nicht überschritten wird. Für die Berechnung der Blechstärke s der Abschlußwand ergibt sich für einen senkrechten 1 m breiten Blechstreifen zwischen zwei Rippen deren Entfernung e — bei ähnlicher Annahme wie oben bezüglich der Druckfläche und Indizes — eine Gesamtbelastung in Tonnen von Q = e ■ h, worin h die Tiefe der Rippe unter dem Oberwasserspiegel bedeutet. Unter Berücksichtigung der vollkommenen Einspannung

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Abb. 206. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare. Stauwehr und Kanaleinlauf. Handhuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl. Zu S. 264.

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Abb. 207. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare. Grundlaufschützen von der Unterwasserseite gesehen.

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Abb. 208. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare: Ansicht der Kanalschleuse von der Kanalseite gesehen.

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Abb.5210. Wasserkraftanlage »Beznau« a. d. Aare. Triebwerk für die Schützen des Kanaleinlaufes.

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Abb. 211. Stauwehr bei Ruppoldingen a. d. Aare (Elektrizitätswerk Olten-Aarburg). Aufzugsvorrichtung für die Schützen und beweglichen Schützenrahmen von der Oberwasserseite gesehen

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Abb. 213. Elektrizitätswerk Rathausen (Luzern) a. d. Reuß. Aufzugsvorrichtung für die Schützen des Kanalienlaufes. Handhuch der Ing.-Wissensch. Iii. 2. 4. Aufl. Zu S. 264.

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Abb. 214. Vorgelege für die Schützen im Kanaleinlauf bei Höngg a. d. Limmat (b. Zürich).

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die Rippen sowohl wie für das Blech sollte mit Rücksicht auf die vorkommende stoßartige Beanspruchung durch Treibholz, Eis, Geschiebe, Wasserwirbel usw. o zu nicht über 700 kg/qcm oder bzw. in obigen Gleichungen zu 7000 t/qm angenommen werden. Für diesen Wert wird dann:

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Mit Rücksicht auf das kaum gänzlich zu vermeidende Rosten sollten zu der berechneten Blechstärke noch stets 2 mm zugeschlagen werden. Des weiteren ist zu beachten, daß aus den bereits angeführten Gründen die Verwendung irgendwelcher Metallstärken von unter 10 mm überhaupt unterlassen werden sollte. Auf eine zeitweise sofortige Erneuerung eines möglichst vor Rost schützenden Anstriches aller Eisenteile sollte besonders geachtet werden.

Für gußeiserne Schützen oder Gußteile an hölzernen und aus Walzeisen genieteten Schützen ist im Fall reiner Druckbeanspruchung 700 kg/qcm, im Fall der Beanspruchung auf Biegung oder reinen Zug dagegen nur 300 bzw. 200 kg/qcm als zulässig zu erachten.

6. Aufzugsvorrichtungen.

Zum Aufziehen von kleineren, namentlich hölzernen Schützen dienen meistens Hebel, einfache Winden und Schraubenspindeln, größerer, namentlich eiserner Schützen Zahnstangen, Drahtseile und Gallsche Ketten (vgl. § 19c) mit dem entsprechenden festen Windwerk mit mehrfachem Übersetzungsgetriebe oder auch fahrbare Winden und Kranen, die von Hand und außerdem noch mechanisch oder hydraulisch bzw. elektrisch betätigt werden.

Kleinere Schützen werden in einem Punkt, größere, welche sich beim Aufziehen oder Herablassen leichter in den Falzen oder Nuten einklemmen, in zwei Punkten aufgehäugt. Die Aufhängepunkte müssen in der senkrechten Ebene liegen, welche durch den Schwerpunkt der Schütze geht, damit diese, ganz aus dem Wasser herausgezogen, nicht aus dem Falze heraustritt und in der Nut beim Aufziehen nicht unten gegen die eine und oben gegen die entgegengesetzte Seite gepreßt wird (Beispiele s. Abb. 2a u. 5, Taf. VII, sowie Abb. 4b u. 5b, Taf. VIII.) Zuweilen weicht man von dieser Regel ab, um die Anordnung der Beschläge zu vereinfachen.

Zum Aufziehen der Schützen verwendet man Holzlatten, Ketten oder eiserne Zugstangen, die, wenn sie zu zweien angebracht sind, so miteinander verbunden werden müssen, daß sie gleichzeitig angezogen werden und die Schützen ohne weiteres Zutun gleichmäßig heben.

Holzlatten. Die einfachste, nur für kleine Schützen verwendbare Aufzugsvorrichtung bilden bis über den Griesholm verlängerte lotrechte Holzleisten (Abb. 8 c, Taf. VII), an denen die Schützen von Hand gehoben und eingesetzt werden. Eine einfache Aufzugsvorrichtung zeigt ferner Abb. 216. Ein gabelförmig endender Hebel greift unter die Sprossen, welche in einer in der Mittelachse der Schütze befestigten, bis Uber den Griesholm geführten Holzlatte angebracht sind. Beim Anziehen des Hebels wird die Schütze jedesmal um etwa 15 cm gehoben und erhält sich durch den Wasserdruck in dieser Stellung, sodaß der Hebel dann unter die nächste Sprosse eingesetzt werden kann. Zum Schutze des Griesholms dient ein auf demselben liegendes abgerundetes Bohlenstiick.

Zweckmäßiger ist die Aufzugsvorrichtung mit hölzerner Leiter (Abb. 217), welche vielfach Anwendung findet. Ein zwischen einem wagerechten Rundholze und den Sprossen der Leiter einzubringender Hebel bewirkt auch hier das Senken und Heben der Schütze.

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Abb. 217.

Aufzug Vorrichtung mit hölzerner Leiter.

Diese Anordnung hat man auch auf Eisenschiitzen übertragen, z. B. auf die Schutzen des Cavour-Kanals, s. Abb. 2a u. b, Taf. VIII. Statt der Leiter ist eine mit Löchern versehene Eisenstange an den Schützen befestigt. In diese Löcher greifen zwei Haken ein, welche mit dem Ende eines eisernen Hebels in Verbindung stehen¹).

Aufzugs ketten. Sehr gebräuchlich ist die in Abb. 2 u. 3, Taf. VII dargestellte Windevorrichtung. Die Schütze hängt in zwei Ketten, welche an einer in den Griessäulen gelagerten hölzernen Welle befestigt sind. Letztere ist zum Einsetzen eines Hebels an verschiedenen Stellen derartig durchlocht, daß beim Anziehen des Hebels eine Viertelumdrehung der Welle erfolgt. In Abb. 2 ist die Welle ausschließlich in der Griessäule gelagert, zweckmäßiger ist die Anordnung nach Abb. 3, indem hier zur Lagerung der Welle eine leicht auszuwechselnde Holzknagge verwendet wird. Um das Niederfallen der gehobenen Schütze zu verhindern, ist mit der Welle ein Sperrad mit Sperrklinke verbunden, wie es beispielsweise nach Abb. 218 auch bei den in Abb. 3, Taf. VIII dargestellten Schützen des Wehres am Prater bei München angebracht ist. Die Aufzugs-

Näheres s. Heß. Der Cavour-Kanal. Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1873, S. 182.

ketten sind an den flußabwärts gerichteten Wänden der Schütze bei k (Abb. 3) befestigt. Der obere Rand wird daher beim Aufziehen an die flußaufwärts befindliche Nutwand gedrückt. Federn aus Stahl w bewirken aber ein stoßfreies Heben der Schütze.

Statt der hölzernen Wellen kann man auch eiserne verwenden. Als Beispiel dienen die Aufzugsvorrichtungen an den Wehren in Baden-Baden (Abb. 4,

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Abb. 218.

Hebevorrichtung am l'raterwehr bei München.

Taf. VII) und im Prater bei München (Abb. 218). Im letzten Falle sind zur Vergrößerung des Durchmessers Gußeisenklötze mit Einkerbungen für die Kettenglieder aufgesetzt. Diese Klötze sind konisch, sodaß die Kette, wenn die Schutze einem starken Wasserdruck ausgesetzt ist, an einem kürzeren Hebelarm wirkt, als dann, wenn das Schütz teilweise aufgezogen ist. Diese Anordnung bietet denVorteil, bei verschiedenemWasser-druck annähernd denselben Kraftaufwand zu erfordern, demnach für die höher stehende Schütze eine größere Geschwindigkeit zu gestatten, als für die tiefer eintauchende. Das Mittel zum Heben der Schütze besteht hier aus einem Hebel mit Haken, welcher wie in Abb. 218 punktiert angedentet, an das Sperrad angesetzt wird.

Ein weiteres Windwerk für den Aufzug von an gewöhnlichen Gliederketten aufgehängten Schützen der in Abb. 11—14, Taf. IX dargestellten Anlage ist aus Abb. 210 (Einlage IX, 4) ersichtlich. Die Verwendung von GallschenKetten und Drahtseilen kommt fast ausschließlich bei großen Rollschützen vor und ist in § 19 c behandelt. Eine Ausnahme hiervon macht das in Abb.211 (Einlage IX, 4) ersichtliche Windwerk für die aufdrehbaren Führungs-Rahmen der Schützen im Stauwehr bei Ruppoldingen in der Aare (Elektrizitätswerk Olten-Aarburg), wo ebenfalls Gallsche Ketten mit Vorteil zur Verwendung kamen, weil sich hier die Richtung des auszuübenden Zuges mit jeder Stellung des Rahmens ändert. Ebenso sind auch bei dem in § 19c und Abb. 1—2h, Taf. XI unter »Rollschützen« näher erläuterten Stauwehr am Mühlendamm in Berlin bei verhältnismäßig kleinen Schützen Gallsche Ketten zur Anwendung gelangt. Vgl. Abb. 219a, b, c.

Zugstangen. Diese sind entweder Schraubenspindeln oder Zahnstangen.

Schraubenspindeln gehen gewöhnlich durch eine zylindrische Öffnung des Holms. Auf letzterem befindet sich eine Unterlagplatte für die Schraubenmutter, welche für das Heben der Schütze mit einem Schlüssel gedreht wird. Zuweilen bringt man auch 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 einer und derselben Schütze angebracht werden, bedient man dieselben mit gleichgestalteten Schraubenmuttern, deren Ränder mit Zähnen versehen sind. In die Verzahnungen greifen zwei Räder ein, welche auf einer gemeinsamen wagerechten Achse sitzen, sodaß durch Drehung der letzteren beide Schrauben-spindein gleichmäßig gehoben werden.

Man kann auch die Schraubenspindeln fest aufsetzen und die Einrichtung so treffen, daß bei ihrer Drehung die mit der Schütze verbundene Schraubenmutter gehoben oder gesenkt wird. Diese Anordnung zeigt Abb. 6 a—b, Taf. VIII. Die bronzene Schraubenmutter ist im oberen Teil der an der Schütze befestigten Hülse angebracht. Abb 7. c—d,

Taf. VIII zeigt, daß in ähnlicher Weise befestigte Schraubenspindeln auch verwendet werden können, wenn man die Schütze in zwei Punkten aufhängen will.

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Abb. 219 a—C. Wehr am Mühlendamm (Berlin). Aufzugsvorrichtung für die Rollschützen.

Die Schrauben müssen sehr rein gehalten und gut geschmiert werden. Entspricht man dieser an manchen Orten schwer zu erfüllenden Bedingung nicht, so sind die Keibungswiderstände im Bewegungswerk unverhältnismäßig groß. Man gibt deshalb nicht selten den Zahnstangen den Vorzug, obwohl bei gleichem Eisenaufwand die Schrauben größere Festigkeit besitzen.

Eines der üblichsten Übersetzungsgetriebe bei Aufzugsvorrichtungen mit Zahnstangen ist aus Abb. 220a, b, c ersichtlich. Das mit dem Handrad angetriebene erste kleine Stirnrad greift in ein zweites darüber stehendes mit größerem Durchmesser, das auf der Welle einer Schnecke sitzt. Durch die letztere wird das auf der Antriebswelle der beiden in die Zahnstangen eingreifenden kleinen Stirnräder sitzende Schraubenrad in Umdrehung versetzt.

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Abb. 220a — C. Allgemeine Anordnung der Vorgelege bei kleinen Schützen mit Stockleiter Zahnstangen.

Zahnstangenaufzüge für ein Doppelschütz zeigen Abb. 1 a—b, und Abb. 8 a—b, Taf. VIII. Die Kurbeln drehen zunächst Schrauben ohne Ende, diese wieder Zahnräder, welche auf einer die Breite der Schütze einnehmenden Achse befestigt sind. Diese Achsen nehmen je zwei Getriebe auf, welche in die Zahnstangen eingreifen, sodaß durch Drehen der Kurbel beide Zahnstangen gleichmäßig gehoben und gesenkt werden.

Aus den in Abb. 212—215 (Einlage IX, 5—6 nach S. 264) und Abb. 220 veranschaulichten Zahnstangenaufziigen mit ihren verschieden angeordneten Antriebsvorgelegen ist ersichtlich, daß, je nach Ausbildung dieser letzteren, der Zahneingriff in die

Aufzugsstange in einer lotrechten Ebene entweder gleichlaufend oder aber auch rechtwinklig zur Verschiebungsebene der Schützen erfolgen kann. Anstatt der eigentlichen, meist gegossenen Zahnstangen können mit Vorteil, namentlich bei großen schweren Schützen, die leiterförmigen Zahnstangen aus Walzeisen, zuweilen auch »Stockleiter« -oder »Triebstock«-Zahnstangen genannt, wie solche aus Abb. 214, Abb. 220 und 221, sowie aus Abb. 8a, b, Taf. VIII ersichtlich sind, zur Anwendung kommen. Während die ersteren auch schon infolge des nur bei besonderer Querschnittsgestaltung nicht außerhalb

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Abb. 221. Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare. Aufz.ugsVorrichtung (fahrbare Winde) für das Stauwehr.

deren neutralen Achse angreifenden Antriebskraft sehr schwer ausfallen, können die letzteren infolge Ausschaltung der Biegungsbeanspruchung und des für Zugstangen überhaupt geeignetem Materiales bedeutend leichter gehalten werden. Außerdem sind die leiterförmigen Zahnstangen sehr praktisch für Windwerke, welche dem Frostwetter ausgesetzt sind, indem sie, weil vollkommen durchbrochen, das Ansetzen von Eis und zugewehtem Sand nicht begünstigen. Die zwischen Flacheisen oder □ E-Eisen kalt eingenieteten Sprossen können aus nicht abgedrehtem, aber sauber gewalztem Bundeisen hergestellt werden.

Nicht unwichtig ist die Tatsache, daß oft schon die Modellkosten für gewöhnliche Gußzahnstangen den gesamten Herstellungskosten schmiedeeiserner, gegen Bruch viel sicherer Stockleiter-Zahnstangen nahe kommen.

Bei größeren Wehren werden vielfach auf Schienengleisen laufende, bewegliche Aufzugsvorrichtungen verwendet, vgl. Abb. 4, 8 u. 9, Taf. VI und Abb. 10a—b, Taf. VIII. Derartige Anordnungen sind auch in Abb. 7, Taf. IV und Abb. 185 und 186 dargestellt sowie in den Abb. 190 und 193 ersichtlicht. Beim Heben der Schütze greift eine eiserne Stange mit Haken in den an der Schütze befindlichen Bügel ein, s. Abb. 7b Taf. IV. An dieser Stange wird die Windekette befestigt; die vollständige Beseitigung der Tafeln geschieht mit Hilfe eines Flaschenzuges, s. Abb. 7bu. c. Beim Einsetzen der Schütze benutzt man eine andere lange Stange, wie Abb. 7a zeigt.

In Abb. 221 u. 222a—c ist die fahrbare elektrische Winde dargestellt, die zum Aufziehen der Schützen des Hauptwehres in Wangen, vgl. Abb. 198 bis 202,

führung erfolgt durch ein durchlaufendes Kabel, das mit einer Reihe von Stromabnahmestellen

dient. Die Stromzu-

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ausgestattet ist. Auf dem Wagen (Abb. 222a u. c) ist in einem geschlossenen Blechkasten ein zehn-Drehstrominduktions-

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motor mit Schleifringen von 1000 Umdr/Min. aufgestellt. Ein Stirnräderpaar vermindert die Geschwindigkeit auf rund 370 Umdr/Min. und überträgt die Bewegung mittels einer elastischen Kupplung und'

Kegelrädern auf eine Kupplung mit Vierkantloch, in das der Vierkantansatz der Aufzugsantriebswelle eingepaßt wird. Über dem Motor ist ein Steuerschalter liegend angebracht, der an die sich über das Wehr erstreckende Drehstromkabelleitung angeschlossen wird.

Über selbsttätige Schützenaufzugsvorrichtungen vgl. Ann. du génie civil 1876, S. 654—656 und Ann. des ponts et chaussées 1887, S. 497.

In Abb. 223a—b ist der hydraulische bzw. durch Preßöl bewerkstelligte Aufzug der Rollschützen zum Abschluß der Turbinenkammern der Wasserkraftanlage in der Beznau dargestellt¹). Zwar dient diese Einrichtung hier nicht einer eigentlichen Wehranlage ebensowenig wie eine ganz ähnliche unter Einschaltung von Aufzugsketten, die über eine am Kolben befestigte Rolle laufen, und ebenfalls im Jahre 1910 von der Maschinenfabrik Bell in Kriens ausgeführte in der großartigen Anlage von Tuilière sur la Dordogne²)

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Abb. 222 a—c.

Wasserkraftanlage Wangen a. d. Aare. Fahrbare elektrische Winde System L. y. Roll’sche Eisenwerke, zum Aufziehen der Schützen des Stauwehres.

S. 764.

i) Siehe auch: Handh. d. Ing.-Wissensch. III. Teil Bd. 13, 1908. Aushau von Wasserkräften Abh. 271,

²) L’Usine Hydro-Electrique de Tuilière sur la Dordogne, par M. Albert Claveille. Annales des ponts et chaussées. Vol. III, Paris 1910.

(Frankreich). Immerhin ließe sich im Falle von eigentlichen Wehranlagen, die nahe beim Maschinenbaus gelegen sind, Druckwasser und in frostigen Gegenden, wie u. a. auch bei einer Anlage in Narm (Rußland) und wie im Fall nach Abb. 223 geschehen, Preßöl in gleicher Weise benutzen. Bei den Einlaufschützen im Maschinenhaus der Wasserkraftanlage im Letten der Stadt Zürich wird Druckwasser zur Betätigung von beson-

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Abb. 223a—c.

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deren, unmittelbar mit der Antriebswelle für die Schützen verbundenen Schmidschen Wassermotoren benutzt. Daß zur Verhinderung von Eisbildung oder vielmehr zum Auftauen von Eisansätzen in den Führungsnischen von Schützen die eisernen Griespfosten auch etwa mit Erfolg schon.hohl und so ausgebildet wurden, daß sie mit heißem Abdampf von den im benachbarten Maschinenhaus befindlichen Aushilfsdampfmotoren durchströmt werden können¹), sei hier der Vollständigkeit halber noch erwähnt.

Bewegungswider stand der Schützen. Man muß die Aufziehvorrichtungen so entwerfen, daß entweder ein oder zwei, bei größeren Schützen bis höchstens vier Mann diese bewegen können. Obwohl der Reibungskoeffizient q für die in Frage kommenden Baustoffe in benutztem Zustande kleiner ist als 0,5 für Holz auf Holz und 0,3 bis 0,35 für Eisen auf Eisen sowie 0,2 für Eisen auf Bronze, so wird man wegen vorkommender Zufälligkeiten, z. B. Rost oder Schlammansatz in den Falzen, gut tun, zum mindesten mit diesen Werten zu rechnen und den Wasserdruck reichlich zu bemessen.

Auch bei dem Entwurf des Triebwerkes für die Aufzugsvorrichtung und Bemessung der motorischen Antriebskraft ist zu berücksichtigen, daß das erstere sich im Freien befindet, und oft trotz des sorgfältigsten Schutzes durch besondere Gehäuse doch mehr oder weniger der Verunreinigung durch zugewehten Staub oder der Verharzung der Schmiermittel unterworfen ist und daß daher stets mit größeren Reibungswiderständen zu rechnen ist als bei eigentlichen Maschinen. Auf Grund der in den Abb. 203 u. 204, sowie auf S. 264 angewendeten Bezeichnungen ergibt sich dann der zu überwindende Reibungswiderstand R für die ganze Schütze in Tonnen zu:

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indem für die Bestimmung der Hubkraft P je weilen das in Betracht fallende Gewicht G der Schütze und Zugstangen hinzuzufügen ist. Für die Fälle, in welchen zur Verminderung der Reibung zwischen den Schutzen und Griespfosten oder Pfeilern Rollen zur Verwendung kommen, wird auf das in § 19c unter Rollschützen Gesagte verwiesen.

Die Unregelmäßigkeiten, welche schon bei festen Griessäulen zu einer Vergrößerung der Bewegungswiderstände Anlaß geben können, sind natürlich bei beweglichen Anordnungen noch weit bedeutender und lassen den Reibungskoeffizienten q bis auf 0,5 ansteigen, s. Ann. des ponts et chaussées 1876. Versuche am Wehr von Port à l’Anglais.

b) Schützenwehre mit beweglichen Zwischenstützen. (Hierzu Tafel VIII und IX, sowie Einlage X 1—4 nach S. 280.) Bei solchen Wehren kommen nur verhältnismäßig kleine Schützen zur Verwendung. Diese werden sowohl als Gleitschutzen, wie neuerdings auch als Rollschützen mit festen Rollen, d. h. meistens mit an der Schütze festsitzenden Rollenlagern angeordnet. Die ersteren dieser Wehre sind dadurch aus Nadelwehren mit Poireeböcken hervorgegangen, daß, nachdem schon früher z. B. an dem alten Nadelwehr in der Saar zu Saarbrücken²) einzelne Öffnungen zum Zweck der leichteren Regulierung des Wasserstandes aushülfsweise durch kleine Schützen geschlossen worden waren, durch Boulé an neu erbauten Wehren mit Poireeböcken die Nadeln vollständig durch kleine Schützen ersetzt wurden. Es geschah dies zunächst 1875 beim Wehr in der oberen Seine bei »Port à l’Anglais«³) nach Abb. 7a—h, Taf. IV,

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sowie 1885 abwechselnd mit Rolläden (vgl. Rolladenwehre § 18, S. 239) in einzelnen Öffnungen des Wehres bei »Suresnes« A), und 1887 bei »Marly« unter Verwendung von Gleitschützen.

Bei Port à l’anglais bilden zwischen je zwei in Entfernung von 1,10 m stehenden Wehrrahmen geführte Züge drei übereinander stehende, aus je fünf eichenen, gefederten, 6 cm starken Bohlen gefertigte und durch Eisenbeschläge verstärkte Schutzen den Abschluß der Öffnung. Zu den Eisenbeschlägen gehören auch die an den Gleitflächen befestigten T-Eisen, vgl. Abb. 7d u. e, Taf. IV. Das Aufziehen der Schützen erfolgt, wie auf S. 271 beschrieben wurde, durch eine auf Geleisen der Laufbrücke fahrbare Winde (Abb. 7 a, bu. c). Zur vollständigen Hebung der Schütze dient ein Flaschenzug

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Abb. 224a—b. Janicki’sches Wehr mit Poiréebôcken in der Moskwa.

(Abb. 7 b). Die herausgehobenen Schützen lassen sich leicht durch einen besonderen, auf Schienengleisen laufenden Wagen nach dem Ufer und von diesem zurückbringen. Der Reibungskoeffizient wurde hier bei Eisen auf Eisen beim Anheben der obersten Schütze mit 0,41 und der beiden untersten mit 0,482 bzw. 0,491 ermittelt, nahm jedoch während der Bewegung wesentlich ab. Bei Holz auf Holz ergab sich derselbe hier etwas geringer.

Auch in Rußland hatte M. Janicki schon im Jahre 1876 Nadeln zwischen Poirée-böcken in 6 Wehren bei der Kanalisierung der Moskwa durch kleine, Schützen bildende Bohlen (nach Abb. 224 a—b) ersetzt, weil bezweifelt wurde, daß die zuerst vorgesehenen Nadeln gehandhabt werden könnten.

G Exposition Universelle, Paris 1889. Notice sur les Modèles, Dessins etc. Travaux Publics de France. Ponts et Chaussées III : »Barrage de Suresnes«, S. 90 — 98, und IV: Barrage de Marly, S. 99—104, ebenso: »Rivières Canalisées«, par F. B. de Mas, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, Libr. Polyt., Paris 1903, S. 70 und PI. XI, ferner: »Le Génie Civil«, Tome XIV, No. 3, 17. November 1888, S. 33—38, sowie »Le Barrage de Suresnes et la Canalisation de la Seine entre Paris et Rouen« par Auguste Boulé, Ingenieur en chef des Ponts et Chaussées, Paris, Libr. Polyt. 1889.

Bei Herstellung der Schützen in den Stauanlagen der Moskwa⁴) konnte die Anordnung vereinfacht werden, weil die Wasserstände der Moskwa so wenig wechseln, daß gewöhnlich alljährlich nur einmal beim Hochwasser ein Umlegen der Poiréeschen Rahmen notwendig ist. Den Abschluß jeder 1,10—1,25 m breiten Öffnung bewirken bei 2,3—3,1 m Stauhöhe lotrecht übereinanderstehende, 7 cm starke Bohlen von 25 cm Höhe, welche an Setzpfosten anlehnen und durch Hakenstangen gehoben werden. Letztere umfassen zwei an jeder Bohle befestigte Holzpflöcke. Zum Heben der oberen Bohlen genügen zwei Arbeiter für jede Hakenstange, für die unteren Bohlen sind deren jedoch vier erforderlich.

Erst später folgte dann die Verwendung von Rollschützen; zunächst 1895 versuchsweise beim Wehr von »Marolies« (Petite Seine)⁵), 1897 beim Wehr von »St. Mammes« (Loing), und 1901 bei den Brückenwehren von »Creil« und »Isle-Adam« (Oise)⁶). Später haben diese kleinen, mehrfach übereinander angeordneten und nach ihrem Urheber benannten Bouléschen Schützen auch außerhalb Frankreich verschiedentlich Verwendung gefunden, namentlich bei den in § 15 bereits genannten und weiterhin noch näher beschriebenen Brückenwehren in der kanalisierten Moldau in Böhmen und im Mohawk-Fluß im Staat New-York, und zwar unter Ersatz der früher ausschließlich verwendeten hölzernen Schutzen durch solche aus genietetem Eisenblech oder Buckelplatten.

Die Bouléschen Schützenwehre mit niederlegbaren Wehrböcken finden hauptsächlich da Verwendung, wo, wie bei den Nadel wehren, eine vollständige Freigabe des Durchflußquerschnittes bis auf eine beträchtliche Höhe über dem Wasserspiegel erforderlich ist, und wo, wie dies besonders bei Schiffsdurchlässen der Fall sein kann, die Stauhöhe zu groß ist oder für zu groß erachtet wird, um Nadelwehre noch anwenden, insbesondere die dann erforderlichen langen, schweren Nadeln noch bequem handhaben zu können. Es kommen daher Poireeböcke zur Verwendung, welche entsprechend der größeren Beanspruchung durch den Wasserdruck stärker gebaut werden müssen, als bei Nadelwehren bei der gleichen Stauhöhe, da bei letzteren durch die Nadeln der größere Teil des Wasserdruckes unmittelbar auf die Wehrschwelle übertragen wird. Zwischen den oberwasserseitig vorstehenden Stegrippen der Ständer der Böcke werden die Schützentafeln geführt.

Die 4,80 m hohen Poireeböcke des Wehres von Port à l’Anglais wurden durch die bei Suresnes verwendeten 6 m hohen Böcke an Höhe und Stärke bereits beträchtlich übertroffen. Auch wurde bei dem Wehr von Suresnes ein bedeutend stärker gebauter Erahn verwendet, welcher die Schützentafeln mit einer auf diese aufgesetzten, zum fahrbaren Erahn gehörigen lotrechten Zahnstange emporhob. Trotzdem hat das Boulésche Wehr mit umlegbaren Poireeböcken außerhalb Frankreich den Nadel- und Elappenwehren gegenüber nur in beschränktem Maße Verwendung gefunden. In den Vereinigten Staaten von Nordamerika, für welche die verschiedenen Arten von beweglichen Wehren Frankreichs besonders vorbildlich geworden sind, ist dasselbe bisher nur im Ohio bei Louisville zur Anwendung gelangt. Wohl das neuzeitlichste und doch der Bouléschen Bauweise in Suresnes noch sehr ähnliche Schützenwehr mit niederlegbaren Poireeböcken gehört zur Staustufe Nr. III in der kanalisierten Moldau bei Libschitz (Böhmen).

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Das Schützenwehr von Libschitz¹). Das in Abb. 230 (Einlage X, 2) vollständig aufgestellt aber nicht gänzlich geschlossen dargestellte Boulésche Schützenwehr

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Abb. 225a. Schützenwehr bei Libschitz. Querschnitt.

wurde zum Abschluß des Schiffsdurchlasses von 65 m lichter Weite gewählt, da für eine Stauhöhe von 3,56 m und für eine Tiefe des Wehrrückens unter dem gestauten Oberwasser von 4,5 m ein Nadelwehr nicht mehr anwendbar schien.

i) Siehe auch Handb. d. Ing.-Wissenschaft. III. Teil: Der Wasserbau, 5. Band, III. Kap.: Kanalisierung der Flüsse, Abb. 11, Taf. X, 4. Aufl. 1906.

Die Wehrböcke stimmen in bezug auf Höhe sowie Breite über der Wehrschwelle und des Bedienungssteges nahezu mit denjenigen des Wehres in Suresnes überein. Die Bauart der Wehrböcke ist aus den Abb. 225a—b sowie 229 (Einlage X, 1), diejenige der zwei verschiedenen zum Ausheben der Schützentafeln dienenden fahrbaren Krane, sowie der zum Aufstellen und Niederlegen der Böcke benutzten Winde sind aus Abb. 226a—f, 227 a— e und 228a—b ersichtlich. Im Gegensatz hierzu weist die Versteifung der genieteten Wehrböcke in Suresnes gekreuzte Diagonalen und nur einen aus Bretterbelag gebildeten Bedienungssteg auf. Das Wesentlichste der Beschreibung des Stauwehres von Libschitz stützt sich auf Mitteilungen des k. k. Baurates W. Rubin oder ist einer Veröffentlichung von Dr. Techn. Anton Klir¹) entnommen.

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Dieselben sind 6,0 m hoch, und ein vollständiger Wehrbock samt dem sonstigen Zubehör wiegt 1700 kg. Die Entfernung der einzelnen Wehrböcke voneinander beträgt, wie im Wehr bei Suresnes, 1,25 m.

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Abb. 225b. Schützenwehr bei Libschitz. Querschnitt.

Beim Drehkran (Abb. 226a—f) hatte der Haken Hx ursprünglich den Zweck, zum Ausheben der obersten Reihe der 50 cm ^ hohen Schützentafeln zu dienen. Es hat sich |p aber ergeben, daß dieselben leicht von Hand herausgenommen und auch eingesetzt y/Ż werden können und dieser Haken mithin entbehrlich ist. Der Rahmen F dient zur Führung des Hakens H₂, welcher außer Eingriff die in Abb. 226a punktiert gezeichnete Stellung einnimmt. An den vier Ecken des Führungsrahmens befinden sich die Führungsrollen R. Außerdem sind an demselben erst nachträglich zwei mit D bezeichnete, und in Abb. 226a punktiert angedeutete schiefe Flächen (Bleche) angebracht worden, damit die lotrechte Seitenkraft des strömenden Wassers den Rahmen hinunterdrucke.

l) »Die Bauten der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen« zusammengestellt von K. K. Obering. Dr. Techn. Anton Klir, Sektionsbauleiter, Prag 1908, S. 20—21.

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Dieser Drehkran dient zum Herausziehen und Einsetzen der oberen 2 Reihen der 1 m hohen Schützentafeln. Falls dieselben beim Einsetzen infolge des Wasserdruckes nicht von selbst hinuntergleiten, werden sie mit einer hölzernen Stange von Hand hinuntergedruckt. Bei den unteren Reihen der Schützentafeln geht dies jedoch nicht mehr, insbesondere wenn die Aufstellung oder Niederlegung des Wehres bei höheren Wasserständen erfolgen muß. Dann wird der aus Abb. 227a—e ersichtliche stärkere 2000 kg Kran verwendet. Derselbe ist dem beim Wehr von Suresnes zur Verwendung gelangten Kran sehr ähnlich⁷). Der am untern Ende der Zahnstange befestigte Haken H₂ schnappt beim Herunterlassen wie beim Drehkran in die Ösen der Schützentafeln ein. Mit der Kurbel K kann die Zahnstange etwas nach vorn herausgeschoben werden, damit sie bei der Vorwärtsbewegung des Kranes an den Wehrböcken vorbeikommt. Der untere, an der Zahnstange angenietete, aus Abb. 227a ersichtliche breite Fuß dient zum Niederdrücken der Schutzen. Der Kran wird zu diesem Zweck an den Schienen des Laufsteges festgeschraubt und es werden dann die

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unteren Schützentafeln eigentlich heruntergestampft unter Bremsung der heruntergelassenen Zahnstange.

Der Ausleger A kann, wie in Suresnes, zum gänzlichen Herausheben der Schützentafeln

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und Auf laden auf die Schützenwagen dienen, kommt aber kaum zur Verwendung, indem sich die folgende Bedienungsweise als die am raschesten zum Ziel führende ausgebildet hat: das Einsetzen ' ILjgf' j %} sämtlicher Schützen, auch der zwei untersten Reihen, erfolgt mit Hilfe zweier Drehkrane, welche die Schützentafeln von den Rollwagen selbst abheben und so eingerichtet sind, daß sie aus einer Stellung zwei Schützenfelder bedienen können. Die Schützentafeln werden soweit hinuntergelassen, als sie infolge ihres Eigengewichtes gleiten. Hierauf tritt der große Kran in Tätigkeit, durch dessen Zahnstange und Fußrahmen sie unter Überwindung des Wasserdruckes vollends hinuntergedrückt werden. Das Herausziehen erfolgt umgekehrt. Die oberste Reihe der 50 cm hohen und die zwei nächsten Reihen der 1 m hohen Schützentafeln werden erstere von Hand, letztere mit den Drehkranen ausgehoben und auf die Rollwagen gelegt. Mit dem großen Kran werden dann die unteren Schützen teilweise hochgezogen, bis über denjenigen Wasserspiegel, bei dem sie vom Wasser noch angepreßt bleiben, bis sie mit dem angefahrenen Drehkran ganz herausgezogen und verladen werden können.

Zum Niederlegen der Wehrböcke dient eine starke, feste Winde nach Abb. 228, welche am rechten Ufer im Inneren des Lagerraumes für die Schützentafeln unter-

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Abb. 228 a—b. Schützen-wehr bei Libschitz. Feste Winde zum Aufstellen und Niederlegen der Wehrböcke.

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gebracht ist. Von dieser Winde führt eine kräftige, 26 mm starke Stahlkette Uber das ganze Wehrfeld. Die einzelnen Böcke werden beim Niederlegen an diese Kette mittels eigener Klemmvorrichtungen in Abständen von 2,5 m angekuppelt.

Bei dieser Anordnung kommen immer 6 Wehrböcke fächerartig zur Umlegung, bzw. Aufrichtung. Die Kette hebt beim Anspannen zugleich die vorerwähnten Stegtafeln bzw. Geleise, so daß hierdurch das anderwärts übliche zeitraubende Beseitigen oder Heranholen dieser Konstruktionsteile vermieden wird. Der Verschluß des Wehres erfolgt zwischen je zwei Wehrböcken durch 5 übereinander angebrachte Schützentafeln, von denen die 4 untersten je 1,0 m hoch sind, während die obere, zur Regulierung des Wasserstandes bestimmte Schütze nur 0,5 m hoch ist. Die Wehrböcke wurden überdies nach dem Vorschläge Mrasicks auch noch mit abnehmbaren Nadellehnen, nach Art der bei den Nadelwehren gebräuchlichen, versehen, um gegebenenfalls eine Vereinigung der beiden Wehrsysteme zu ermöglichen, wodurch auch eine gute Versteifung der Böcke untereinander erzielt wurde. Die unterste Reihe der Schützentafeln wurde zu diesem Zweck an der oberen Kante derselben mit einem Winkeleisen versehen, um als unterer Anschlag für einfache Hakennadeln zu dienen.

Das vollständige Offnen der 65 m weiten Öffnung des Schützenwehres erfordert rund 6 Stunden, wobei für das Aufziehen der Schützentafeln zwei Winden zur Verwendung gelangen, und im ganzen samt dem Einrichten der Nadellehnen und Schützen-tafeln im Magazin 10 Mann arbeiten. Hiervon entfallen auf das Herausnehmen von 260 Schützentafeln 4 Stunden 45 Minuten, der Rest auf das Niederlegen der 51 Wehrböcke; das Aufrichten derselben dauert bei ganz bequemer Arbeit etwa 3 Stunden, was wohl als vollkommen zufriedenstellend bezeichnet werden kann.

Trotz der verhältnismäßig guten Betriebserfahrungen mit diesem Wehr sind dennoch Störungen nicht ganz ausgeblieben. So konnte im Frühjahr 1907 einmal das Wehr nicht ohne weiteres vollständig aufgestellt werden, weil bei einzelnen der niedergelegten Wehrböcke infolge von Verlegung durch abgelagertes Geschiebe die Keile aus den rückwärtigen Lagern (vgl. Abb. 225a u. 229, Einlage X, 1) abhanden gekommen und daher einzelne Böcke offenbar beim früheren Niederlegen derselben aus den Lagern herausgesprungen waren. Erst nach der bei dem hohen Wasserstand längere Zeit in Anspruch nehmenden Beseitigung dieses Hindernisses konnte die Aufstellung bewirkt werden ⁸).

Des weiteren ist in den Abb. 236 a—d [noch eine neue Anordnung eines Bouléschen Schützenwehres mit niederlegbaren Wehrböcken dargestellt, die bei dem im Jahre 1911 der Vollendung entgegengehenden Wehrbau in der Staustufe von Leitmeritz in der Elbe Anwendung gefunden hat. Die Anordnung ist ihrem Urheber Ingenieur Schwarzer bei der Elbe-Moldau-Kanalisierung in Böhmen patentiert⁹). Zwischen je zwei der in Entfernungen von 3,90 m angeordneten Poireeböcke 44 sind Losstände eingeschaltet, und zwar auf der Oberwasserseite je deren zwei: B B, auf der Unterwasserseite je ’einer: C. Diese sind mit der 3,90 m langen, als genieteter wagerechter Träger ausgebildeten eisernen Stegtafel, die das Geleis für den fahrbaren Kran trägt, gelenkig verbunden. Die Stegtafeln sind auch an einem Ende an einen Wehrbock durch Gelenke angeschlossen, während ihr anderes Ende auf einer Welle des

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nächstfolgenden Wehrbockes zum Eingriff gebracht oder von derselben abgehoben werden kann. Zu letzterem Zweck sind ovale Gelenk-Zapfenlager in den oberen Enden der Losständer angebracht, die ein Aufwärtsdrehen der Stegtafel um das feste Gelenkende um den benötigten Hub a gestatten.

Dadurch, daß die oberen und unteren Drehzapfen der Losständer höher angeordnet sind als diejenigen der Wehrböcke, kommt bei dem parallelogrammartigen Umlegen der Böcke und Losständer samt Stegtafel die letztere samt den sich mit ihr in die gleiche Ebene niederlegenden Losständern über die Ebene der niedergelegten Wehrböcke

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Boulé-Schützen wehre mit seitlich umlegbaren Poireeböcken sind in den Vereinigten Staaten von Nordamerika nur äußerst selten zur Anwendung gelangt. Ein solches befindet sich bei Ohio Falls in der Nähe von Louisville Ky. Es besitzt 380 m

Länge, die Böcke sind 3,65 m hoch, die Schützen sind 1,17 m breit und 0,76 m hoch. Die ersteren besitzen eine eigenartige Fachwerkversteifung aus Flacheisen¹).

Den gleichen Nachteil wie die Wehre, bei denen sich die Stauwand gegen in das Wasser niederlegbare Böcke stützt, vielleicht aber in etwas geringerem Maße, hat die Anordnung beweglicher Griessäulen, die sich mit ihrem oberen Ende gegen den Tragbalken oder die Gurtung einer Brücke stützen, sich aber, nachdem die Schützen hochgezogen sind, um ein auf dem Wehrrücken angebrachtes Drehgelenk in das Wasser niederlegen lassen, wie dies bei den Rolladen-Wehren (vgl. § 18, S. 245) in Genf und Hagneck der Fall ist. Beispielsweise sind verschiedene kleinere Schützenwehre dieser Art in Württemberg durch Rheinhardt zur Ausführung gelangt²).

Weit geringere Nachteile mit Ausnahme derjenigen eines beschränkten Lichtraumes über der Wehrschwelle besitzt die Anordnung von Losständern, welche in Drehgelenken an der Unterseite von Brückenträgern ruhen. Diese Bauart ist in neuerer Zeit wesentlich verbessert und namentlich dort, wo es sich um Erzeugung erheblicher Stauhöhen und um besondere Betriebssicherheit handelt, angewendet worden. Sie bedingt aber, da das Ein-und Aussetzen der Losständer und der Schützen zwischen denselben das Vorhandensein fester Brücken über der Wehranlage verlangt, die Aufwendung erheblicher Kosten. Zu den bedeutendsten der älteren derartiger, früher bereits genannter Brücken wehre gehören das Schützen wehr bei Pretzien im Umflutkanal der Elbe oberhalb Magdeburg³), sowie dasjenige der unteren Seine bei Poses, das aber Rolladenverschlüsse besitzt (vgl. Taf. VI).

Das Wehr bei Pretzien, Abb. 10a—d, Taf. VIII und Abb. 231 (Einlage X, 2), schon im Jahre 1875 erbaut, hat den Zweck, einen alten Arm der Elbe oberhalb Magdeburg bei niedrigen und mittleren Wasserständen abzuschließen, um dadurch während der Sommerzeit die Niederung trocken zu erhalten. Erst wenn ein bestimmter höherer Wasserstand, bei dem die Stauhöhe 3 m beträgt, erreicht ist, wird das Wehr geöffnet, um die Elbe zu entlasten und Magdeburg vor Hochwasser zu schützen, indem ein alter Elbarm, der zu einem Magdeburg umziehenden Umflutkanal umgebildet worden ist, dann einen Teil des Hochwassers ableitet. Sowohl das Hochwasser als auch der Eisgang gestatteten die Anordnung fester Wehrpfeiler nur in beschränkter Zahl. Diese Bedingungen und außerdem noch die Notwendigkeit, ein zuverlässig wirkendes Wehr herzustellen, führten zur Überbrückung des Umflutkanals und zu Verwendung von am Briickenüberbau in Gelenken befestigten Losständern. Das Wehr ist 162,8 m lang, zwischen den beiderseitigen Spundwänden des aus Bruchsteinmauerwerk hergestellten Wehrrückens 7,5 m breit und durch acht massive Mittelpfeiler in neun mit Eisen überbrückte Öffnungen von je 12,554 m lichter Weite zerlegt, deren jede durch acht oben in Gelenken befestigte und unten gegen eiserne, im Wehrrücken eingemauerte Schuhe lehnende Losständer, sowie durch die zwischen denselben einzubringenden 1,31 m breiten, aus Buckelplatten konstruierten eisernen Schützen geschlossen wird. Um das Ausheben der Schützen zu erleichtern, sind deren vier von je nur 0,837 m Höhe übereinander angeordnet. Sie werden in den aus je zwei, mit den Stegen zusammengenieteten U-Eisen hergestellten Losständern geführt, hängen an Drahtseilen und lassen sich durch eine auf Schienen ruhende bewegliche Winde von der Fahrbahn aus leicht und sicher nach-

0 Trans. Am. Soc. C. E. Yol. LIV Part F 1904, Wm.L. Sibert Artificial Waterways in the United States S. 276.

²)    Rheinhardt, Neue bewegliche Wehranlage, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1884, S. 690. —Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1884, S. 413. — Zentralbl. d. Bauverw. 1889, S. 227.

³)    Zentralbl. d. Bauverw. 1884, S. 499, 512 u. 537. Ebenso ausführliche Beschreibung mit Abb. in Génie Civil T. VI, No. 18 v. 14. Feb. 1885, S. 245—250.

einander heben. Ist dies geschehen, so erfolgt das Heben der Losständer um ihre obere wagerechte Drehachse bis über Hochwasser, so daß dieses nunmehr ebenso wie das Eis die Wehröffnungen unbehindert durchziehen kann. Da das Heben der Losständer durch Windeketten von der Oberwasserseite aus bei Eisgang wegen der vor dem Wehr lagernden Eismassen schwierig sein würde, hat man die in Abb. 10a—d, Taf. VIII dargestellte Anordnung zum Heben der Losständer nach der Unterwasserseite zu durchgeführt. Zu diesem Zweck ist der gußeiserne Schuh nach Abb. 10 c mit einem 17 cm breiten Schlitz durchbrochen, so daß der 15 cm breite Losständer vom Oberwasser durch den Schlitz nach dem Unterwasser geführt werden kann, sobald der mit dem Losständer durch Gelenkhebel ß (Abb. 10 d) verbundene eiserne, zylindrische Zapfen a, welcher in den Wangen des Schuhes lagert und hier seine Anlehnung findet, gehoben wird. Das Heben des Gelenkhebels ß und des Losständers erfolgt durch Aufwinden der am Gelenkhebel befestigten Kette.

In sehr zweckmäßigerWeise sind z. B. auch in den Grundschleusen im Wehr der Spinnerei u. Weberei Ay in der Iller (Bayern) unter die Bedienungsbrücke aufdrehbare Ständer, zwischen denen die Schützen geführt sind, angeordnet¹⁰). Ein interessantes Beispiel eines Boulé-Brückenwehres mit gegen das Oberwasser aufdrehbaren fachwerkartig genieteten Ständerrahmen von 1,70 m Breite, bildet das Wehr in der stark Geschiebe führenden Rhone bei St. Maurice (Kt. Wallis) der hydroelektrischen Kraftanlage für die Stadt Lausanne¹¹).

Ist es schon in geschiebeführenden Flüssen erwünscht, die beweglichen Teile des Wehres bei Hochwasser gänzlich aus dem Wasser entfernen zu können, so wird dieser Wunsch, wie er in der Resolution des internationalen Schiffahrtskongresses 1908 zum Ausdruck gelangt ist, bei Flüssen, die einem starken Eisgang unterworfen sind, geradezu zum Gebot. Auf dieser Erkenntnis beruht denn auch einerseits die Einführung großer Rollschützen- und Walzenwehre, andererseits jedoch, wo ein möglichst großer Lichtraum Uber dem Hochwasserspiegel erforderlich und Verkehrsbrücken außerdem erwünscht sind, die Entwicklung der Briickenwehre mit unter die Brückentafel aufdrehbaren Losständern. Während sich bei den Brücken wehren bei Poses (Rolladenwehr in der Seine) und den im, Folgenden beschriebenen Boulé-Schützenwehren bei Mirovitz in der Moldau, sowie im Mohawk-Fluß (Staat New-York) die Füße der Losständer beim Aufdrehen flußaufwärts bewegen, ist im Gegensatz hierzu bei den Wehren von Pretzien und auch bei dem im Jahre 1900 erbauten Schützenwehr in der Mulde bei Bitterfeld diese Bewegung flußabwärts gerichtet, um selbst wenn vor dem Hochziehen der Schützen eine Überraschung durch Hochwasser erfolgt, die ganze Stauwand, unter Mithilfe des Wasserdruckes aufdrehen zu können.

Das Wehr bei Bitterfeld¹²) (Abb. la—3b, Taf. IX). Damit die Losständer sich mit ihren Fußenden in der Richtung des Überdruckes vom Oberwasser Uber die sie im geschlossenen Zustande des Wehres stützenden Fußlager hinwegbewegen können, muß diese Stützung durch eine vom Dienststeg auslösbare Verriegelung erfolgen. Außer durch diese Riegelvorrichtung unterscheidet sich das Mulde-Wehr von dem in der Elbe bei Pretzien, wie ein Vergleich der bezüglichen Abbildungen auf Taf. VIII ergibt, noch in

Schnapp und Carstanjen S. 2—9 mit Tafel A und B am Internationalen

von

verschiedenen anderen Punkten. Wie aus Abb. la— 2, Taf. IX ersichtlich ist, können die Riegelhaken der sämtlichen sechs Griesständer dieses neueren Wehres in jeder der fünf Öffnungen von je 11,30 m Lichtweite mittels einer durchgehenden Welle und der lotrechten Gestänge hinter dem dritten und vierten Ständer ausgelöst oder eingeschoben werden. So kann bei plötzlich eintretendem Hochwasser nach Auslösung der Riegel unter Mithilfe des Wasserdruckes die ganze durch die fünf nebeneinander angeordneten Schützentafeln gebildete Stauwand flußabwärts um die Drehgelenke, in welchen die Losständer am vorderen höher und stärker ausgebildeten Brückenträger gelagert sind, aufgedreht werden. Es werden unter normalen Verhältnissen die Schützen zuerst ganz aufgezogen und dann nur im Bedürfnisfall die Riegel gelöst und die Ständer unter die Brücke aufgedreht. In diesem normalen Fall wird infolge der so bewirkten Verschiebung des gemeinsamen Schwerpunktes der Schützen und der beträchtlich über den Drehpunkt hinauf verlängerten Griesständer bis dicht unter das Drehgelenk das Windwerk bedeutend weniger beansprucht. Wie aus der Abb. 2 und 3a—b ersichtlich ist, greift das Windwerk über dem vierten Ständer zum gleichzeitigen Aufdrehen sämtlicher Ständer mittels einer Welle in zwei Zahnradquadranten ein, die so je am zweiten und fünften Ständer befestigt sind, daß sie das Drehgelenk umfahren. Die Schutzen sind als Rollschützen¹) mit an diesen befestigten Rollen ausgebildet und können in jeder beliebigen Stellung der Griesständer in deren Ebene hochgezogen werden.

Der Vorzug der Bouléschen Schutzen in Verbindung mit beweglichen Losständern, die es ermöglichen, bei Hochwasser und Geschiebeführung, sowie am Ende der Schifffahrtssaison und während der Zeit des Eisganges jede Einschränkung des Durchfluß-querscbnittes zwischen den Pfeilern und Widerlagern bis auf die Sohle hinab zu beseitigen, veranlaßte in Frankreich den Inspecteur général des Ponts et Chaussées Derôme zu einer von den im vorigen besprochenen etwas verschiedenen Anordnung der oberen Abstützung der beweglichen Losständer. Diese kam bei den von ihm erbauten bereits eingangs erwähnten Brückenwehren in der kanalisierten »Oise«, einer der verkehrsreichsten Strecken des französischen Wasserstraßennetzes, bei »Creil« und »Isle Adam« zur Anwendung²). Bei der Wehranlage von Creil dienen von drei mit eisernen Fachwerkbrücken von 31,20 m lichter Spannweite überdeckten Öffnungen zwei zwischen den in ihrem unteren Teil um je 1,20 m stärker gehaltenen Pfeiler als Schiffsdurchlässe von 30 m Weite. In einer Höhenlage zwischen dem Stauspiegel bei geschlossenem Wehr und dem noch höheren Hoch Wasserspiegel bei geöffnetem Wehr ruht ein besonderer, beweglicher, durch Gegengewichte ausbalancierter und an Ketten aufgehängter Geleisesteg. Dieser ist aus zwei 90 cm hohen, 2,50 m voneinander entfernten genieteten Trägern gebildet, die zur Aufnahme des Wasserdruckes auf die Losständer durch ein wagerechtes Fachwerk verbunden sind und mit ihren Enden in besonderen, in die unteren Pfeilervorsprünge versenkten Lagern ruhen. Der Geleisesteg kann in den im Pfeilermauerwerk ausgesparten Nischen, in welchen sich auch die Gegengewichte auf-und abwärts bewegen, samt den in hakenförmigen Lagern am vorderen Träger ruhenden, rund 4 m langen Losständern um 6 m über sein Auflager oder ungefähr 4 m über den Hochwasserspiegel bis unter die Fahrbahn der Wehrbrücke emporgehoben werden. Der Breite des Geleisesteges entsprechend sind in allen Pfeilern gewölbte Durchgänge

0 Wegen der aufdrehbaren Losständer ist diese Bitterfelder Wehranlage nicht erst unter den Rollschützen § 19 c aufgezählt oder behandelt worden.

²) Rivières Canalisées par F. B. de Mas, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, Paris 1903, p. 145 à 156, PI. XX-XXII.

zur Verbindung- zwischen den einzelnen Wehröffnungen ausgespart. Die Abschlußwand der je 1,25 m breiten Wehrfelder, in deren jedem je zwei Ständer in einer Entfernung von 1,14 m zu einem Rahmen vereinigt sind, wird durch je sechs kleine Boulésche Rollschützen (Vannes à galets) mit Kugellagern, wie sie in § 19 c erläutert und aus den Abb. 4a—b u. 5a—b, Taf. X ersichtlich sind¹), von 1,07 m Breite und 0,42 m Höhe gebildet, während die schmalen Zwischenräume zwischen je zwei benachbarten Ständerrahmen durch lotrechte Holznadeln abgedichtet sind.

Es können so bei mäßigen Anschwellungen einfach die Schützen vom Geleisesteg aus mit einem fahrbaren Kran entfernt werden. Bei Hochwasser und Eisgang aber werden auch die Losständer mit dem Kran, dem Oberwasser entgegen, aus ihren Fußlagern gehoben, in die wagerechte Lage aufgedreht, auf Rollwagen geladen und vom Geleisesteg auf einen Lagerplatz abgeführt, worauf der Geleisesteg selbst über Hochwasserhöhe aufgezogen werden kann. Ein 13,20 m breiter Grundablaß des Wehres ist in ähnlicher Weise mit :Losständerrahmen von 4,30 m Breite versehen und mit Schützen von 4,20 m Breite und 0,53 m Höhe, die von einem solchen aufziehbaren Geleisesteg aus gehandhabt werden, abgeschlossen.

Ein weiterer Schritt in der Entwicklung der Bouléscheir Schützen wehre bedeutete sodann bei Brückenwehren die bereits erwähnte Verwendung von Schützen aus genietetem Eisenblech oder Buckelplatten.

Wohl das bedeutendste neuere Stauwehr mit eisernen Bouleschen Rollschützen und beweglichen Losständerrahmen in Europa ist dasjenige in der IV. Staustufe bei Mirowitz der kanalisierten Moldau.

Schon vor der Erbauung des Brückenwehres von Mirowitz war das ihm ähnliche, bereits im Jahre 1898 als Abschluß des Donaukanals gegen die Donau bei Nußdorf (Wien) zu großer Bedeutung gelangt²). Die lichte Wehröffnung daselbst beträgt 40 m. Für den Fall, daß der Kanal bei hochgehender Donau trocken gelegt ist, war ein Staudruck von 9,54 m zu berücksichtigen. Jedes für sich aufdrehbare Wehrelement besteht aus drei durch Quer- und Diagonalverband vereinigten Einzelständern in 1,25 m Abstand. Der freie Zwischenraum zwischen je zwei Einzelständern wird bis zur Höhe von 9,80 m über der Kanalsohle durch eiserne, auf Rollen und in Führungen laufende Eisenschützen geschlossen. Die unterste derselben ist 2,76 m hoch, läuft in einer besonderen Führung und kann jalousieartig für sich allein gehoben und gesenkt werden, ohne die darüber befindlichen Schützen bewegen zu müssen. Die an Ketten hängenden Schützen werden mittels eines Laufkranes gehoben und gesenkt.

Das Brückenwehr bei Mirowitz³). Vergl. Abb. 4 bis 7a—c Taf. IX sowie Abb. 232 u. 233 (Einlage X, 3). Die Staustufe Nr. IV bei Mirowitz bot Gelegenheit zur

t) Siehe auch Ilandb. d. Ing.-Wissensch. III. Teil, Der Wasserbau, 5. Band, III. Kap. : Kanalisierung der Flüsse, 4. Aufl. 1906, Abb. 13 u. 14, S. 257—258.

²)    S. Taussig. Über die Umwandlung des Donaukanales in einen Handels- und Winterhafen. Zeitschrift des Österr. Ing. und Arch. 1897, ebenso: Wehranlage bei Nußdorf, Zentralbl. d. Bauverw., 23. Jan. 1897.

3)    Beschreibung entnommen aus : »Die Bauten der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen«, zusammengestellt von K.K. Oberingenieur Dr. Techn. Anton Kür , Sektionsbauleiter, Pragl908,

ebenso : Österr. Wochenschrift f. d. öffentl. Baudienst, X. Jahrg., Heft 32, 6. August 1904, Wien, S. 554, mit Tafel 72, und

»Die kombinierte Stauwehr- und Straßenbrücke über die Moldau bei M eltrus-Mirovitz« von K. K. Baurat W. Weingärtner, S. 131, mit 7 Fig. und 7 Taf., Allg. Bauzeitung, Wien 1904,

ferner auch in dem folgenden Literaturnachweis Fußnote 1), S. 288 für die Brückenwehre im kanalisierten Mohawk-Fiuß (Staat New-York).

Vereinigung des Stauwehres mit einer neuen eisernen Reichsstraßenbrücke über die Moldau, wodurch betriebstechnische und wirtschaftliche Vorteile erzielt wurdeu. Die Wehr- und Brückenachse führt über das Mittelhaupt der am linken Ufer hintereinander gekuppelten Schleusen. Die Mittelöffnung von 56 m lichter Weite dient als Schiffsdurchlaß und wurde als Brückenwehr ausgebildet; zu beiden Seiten dieser Öffnung sind noch zwei Nadelwehröffnungen und längs des rechten Ufers die Floßschleuse angeordnet.

Der Stau beträgt hier 3,9 m; die Länge der ganzen Brücke, welche zusammen 5 Öffnungen besitzt, mißt 266,5 m.

Das Brückenwehr besteht aus genieteten, 10,44 m langen Losständern, welche an einem Dienststeg der Brücke drehbar aufgehängt und paarweise zu 25 Rahmen vereinigt sind. Zwischen den Losständern bewegen sich die aus Buckelplatten zusammengesetzten, 5,30 m hohen, 1,84 m breiten Schützentafeln auf Walzen, welche mittels einer auf den Dienststeg fahrbaren Winde 4,50 m über das Normalwasser hochgezogen werden können, worauf es möglich ist, die Losständer mit einer auf dem Brückengehweg fahrbaren Winde 60 cm Uber den höchsten bekannten Wasserstand unter die Brücke anzuheben.

In den Abb. 7 a—c Taf.IX sind die elektrischen Winden zum Aufziehen der Schützen und Losständer dargestellt. Diese sind für größte Hublasten von 2500 kg bzw. 4000 kg sowie für Lastgeschwindigkeiten von 3 m und bzw. 6 m in der Minute gebaut.

Die Wehrkonstruktion ist mit der Brücke in keiner steifen Verbindung, so daß Durchbiegungen der Brücke keinerlei Beanspruchungen der Losständer zur Folge haben. Der wagerechte Wasserdruck der oberen Ständerenden wird mittels Gleitstücken auf den unteren AVindverband der Brücke und von diesem auf eigene Horizontallager, die auf den Pfeilern ruhen, übertragen, welche Lager sich gegen einen konsolartig ausgebildeten Verankerungsträger stützen. Die Enden dieses Trägers sind durch Schraubenkeile derart an die Brückenlager angelehnt, daß das gesamte Brückengewicht, bzw. die hierdurch unter den Auflagsquadern bedingte Reibung gegen das wagerechte Abschieben des Verankerungsträgers nutzbar gemacht wird. Außerdem ist der größeren Sicherheit wegen noch eine Verankerung des Trägers tief in den Pfeiler vorgesehen, welche bei gehobenem Wehr von einer sonst geschlossenen Ankerkammer aus zugänglich ist. Durch diese eigenartige Konstruktion war es möglich, kostspielige Pfeilerverlängerungen flußabwärts zu ersparen und hierbei auch allen theoretischen Bedingungen, Durchbiegungen und Ausdehnungen Rechnung zu tragen.

Durch die Anwendung des Auslegerträgers für die Mittelöffnung wird nicht nur der Eisenaufwand im stark belasteten Wehrfeld verringert, sondern es werden auch die Auflagerdrücke der Brücke vorteilhaft gegen das Abschieben vergrößert.

Was die Bedienung des Schützenwehres betrifft, so kann rechnungsmäßig durch das Ziehen der 25 Schutzen mittels zweier elektrischer Winden der Stau binnen l¹/2 Stunden beseitigt werden, worauf es möglich ist, mittels zweier ebenfalls elektrisch betriebenen Ständerwinden den Schiffsdurchlaß in weiteren D/2 Stunden gänzlich freizulegen.

Auf eine Schützentafel von 1500 kg Eigengewicht entfällt ein Wasserdruck von Uber 25 000 kg; der Widerstand der rollenden Reibung auf Walzen von 100 mm Durchmesser bei voller Belastung wurde durch vorgenommenen Versuch zu 230 kg ermittelt. Ein Losständerpaar wiegt, vollständig ausgerüstet, 8200 kg, das ganze Schützenwehr 210 t, die Eisenkonstruktion der Brücke ca. 1400 t. Im unteren Anschlagsquader der Losständer wird ein Druck von 25,6 t auf den Wehrunterbau übertragen. Der größte Auflagerdruck der Brücke auf einen Strompfeiler beträgt im flußaufwärtigen Lager 440 t, im flußabwärtigen 553 t; der wagerechte Wind- und Wasserdruck auf einen Pfeiler 150 t. Die Brückenlager sind so ausgebildet, daß sie den Formänderungen bei lotrechter und wagerechter Belastung der Brücke, sowie infolge von Temperaturänderungen in jeder Hinsicht entsprechen. Die Strompfeiler und der Wehrrücken sind auf einer mächtigen Schicht festgelagerten Schotters 5 m unter N. W. im Schutz von Fangdämmen gegründet. Mit der Aufstellung der Brücke und des Wehres wurde Ende 1902 begonnen.

Aus den sonst in jeder Beziehung zufriedenstellenden Betriebserfahrungen mit diesem Wehr mag für alle beweglichen eisernen Wehre in von Fabrik- und städtischen Abwässern so stark verunreinigten Flüssen, wie es die Moldau unterhalb Prag ist, das Folgende von Interesse sein. Ein Bericht hebt in Bezug auf das Schützen wehr bei Miro-witz hervor, daß die eintauchenden Eisenteile infolge der chemischen Einwirkung des stark durch die Abwässer aus verschiedenen Fabriken verunreinigten Moldauwassers bereits nach kaum zweijähriger Benutzung erheblich vom Bost angegriffen waren¹³).

Hubbrücken wehre, nach der Dr. Diebisch patentierten Bauart¹⁴), sind in den Staustufen von Melnik und der oberhalb gelegenen der kanalisierten Mittelelbe bei Obristvi als Stauverschlüsse der Schiffsdurchlässe von je 28 m Lichtweite zur Verwendung gelangt, während der Verschluß der je 60 m weiten Nebenöffnung des Wehres durch ein Schützenwehr erfolgt ist. Diese erst kürzlich erbauten Hubbrückenwehre unterscheiden sich grundsätzlich von dem Bouleschützen-Brückenwehr bei Mirowitz und ähnlichen Schützenwehren mit von festen Brücken aufdrehbaren Losständerrahmen dadurch, daß die Brücke, statt fest gelagert zu sein, zwischen entsprechenden Aufbauten Uber Pfeiler und Widerlager unter Ausbalanzierung durch Gegengewichte aufgehängt und geführt, sowie mittels starkem Windwerk ca. 5,20 m aus der normalen Lagerung gehoben und wieder in diese abgesenkt werden kann. Zur Zeit des normalen Staues lagert die Brücke nur in geringer Höhe über dem Oberwasserspiegel. Die Freigabe des ganzen Schiffdurchlasses kann im Bedarfsfälle bei dem zeitweise bei geöffnetem Wehr bis zu 8 m über die Wehrschwelle ansteigenden Hochwasser und auch bei Eisgang sehr rasch erfolgen, denn es ist nicht notwendig, daß vor dem Heben der Brücke alle Schützentafeln hochgezogen werden. Zur Zeit, wenn sich die Freigabe des ganzen Durchflußquerschnittes als nötig erweist, werden sich der bereits vorausgegangenen Anschwellung des Wasserstandes wegen wohl nur noch die unteren Schützentafeln in den Bahmen befinden, also jene, die der schon vorhandenen Strömung wegen am schwierigsten zu fassen sind und deren Hochziehen sich am zeitraubendsten erweist. Dann aber ist das Unterwasser schon dermaßen gestiegen und die Differenz der Wasserspiegel so vermindert, daß man durch Hebung der Brücke gleich die ganzen Bahmen mit jenen Schützen anheben und sie, wie bei einem Nadelwehr die mit Guillemainschen Haken versehenen Nadeln, in der Stromrichtung ausschwingen lassen kann. Ist die Brücke dann mittels der vorhandenen elektrisch angetriebenen Winden ganz hochgezogen, so können die nun überWasser in der Luft hängenden Bahmen mit geringem Arbeitsaufwande unter die Brückentafel aufgedreht werden, ehe das Wasser bis auf eine dies erschwerende Höhe gestiegen sein wird. Zu geeigneter Zeit werden dann die noch in den Bahmen befindlichen unteren Schützen gegen deren Drehgelenkende hin vorgeschoben. Das Schließen des Wehres erfolgt durch Absenken der Brücke und Nachlassen der Wehrrahmen bis zum Anschlag an die Wehrschwelle, worauf dann die unteren Schützen in die Tieflage gebracht und die oberen wieder eingesetzt werden.

A. Troschel Groß-Lichterfelde 1909. S. 16 u. Taf. II.

Trotz der beträchtlichen Größe der Anlage — die Oberwassertiefe bei normalem Stauspiegel über der Wehrschwelle beträgt 3,1 m bei Melnik und 3,8 bei Obristvi, die einzelnen Wehr-Rahmenfelder sind 1,55 m breit und die Hubbrücken sind als Parallelfachwerkträger von 3 m Höhe und gleicher Breite ausgebildet — erweisen sich die erforderlichen Konstruktionen als verhältnismäßig leicht und wirtschaftlich gegenüber andern hochzuziehenden Verschlüssen, wie Stoneyschützen- und Walzenwehren, weil zum Unterschied von diesen letzteren der größte Teil des Wasserdruckes direkt auf die Wehrschwelle übertragen wird. Bei einer hochwasserfreien festen Lagerung der Wehrbrücken wären hier 10 m lange, daher entsprechend kräftigere und schwerere Los-ständerrahmen, sowie eine beträchtliche Mehrbreite der Brücken erforderlich geworden.

Dieselben Gründe, welche bei der Kommission der Moldau- und Elbekanalisierung in Böhmen für die Wahl eines Brückenwehres mit Losständerrahmen und Boulé-schen Schutzen in Mirovitz maßgebend waren, veranlaßten nach eingehendem Studium dieser und einer großen Anzahl anderer bedeutender, zumeist Zwecken der Schiffahrt dienender Wehranlagen in Deutschland, Frankreich, Österreich und der Schweiz die Kommission für den im Bau begriffenen großen »Newyork Barge Canal«*), wie bereits erwähnt, in 8 Staustufen der kanalisierten Strecke des Mohawk-Flusses Brückenwehre anzuordnen, die dem Stauwehr von Mirovitz ähnlich sind, jedoch namentlich in bezug auf die Brückenträger und die Einzelheiten des Eisenwerkes im Wehr selbst mehr nach typisch nordamerikanischer Bauart ausgebildet wurden. Die sämtlichen der in Abb. 234 (Einlage X, 4) abgebildeten durchaus ähnlichen und im Jahre 1911 bereits ihrer Vollendung entgegengehenden Wehre befinden sich in den folgenden Staustufen, hinter deren Orts-bezeiclinung jeweils »Zz« die Oberwassertiefe über der Wehrschwelle und »Z« die Anzahl und Lichtweite der Öffnungen zwischen den Pfeilern und Widerlagern der Brückenwehre angibt, nämlich:

bei »Scotia«

h    — 5,80    m,    l —    1    X    64,0    m-j-2x    45,6 m

h    = 6,10    m,    Z =    1    X    64,0    m -f- 2 x    45,6 m

» Crânes Village«    h    = 6,10    m,    Z =    1    X    54,8    m -h 2 x    45,6 m

»Amsterdam

Rotterdam

h = 4,10 m, h = 6,86 m,

»    » Tribes «

» »Yosts«

» »Canajoharie » »Fort Plain«

Z = 1 X 64,0 m -h 2 x 54,8 m Z =    2 x 73,0 m

h —    5,48    m,    Z =    2 x 51,8 m

h —    4,88    m,    Z =    2 x 64,0 m

h —    5,48    m,    l —    2 x 64,0 m

Auf keinen Fall darf hier unerwähnt bleiben, daß das Boulé-Taverniersche Brückenwehr aber auch in solchen Fällen eine besondere Bedeutung erlangt hat, wo es sich, wie beim provisorischen Abschluß von Großschiffahrtskanälen, darum handelt, unter normalen Verhältnissen die Brücke, mit der die Losständer durch Gelenke verbunden sind, selbst auch vollkommen aus dem Durchfahrtsprofil entfernen zu können, was durch Anwendung von auf einem der Ufer gelagerten und gänzlich über dieses zurückschwingender Drehbrücken geschieht. Eine der ersten derartigen Anwendungen großen Stiles von eisernen Bouleschützen mit Losständern in Verbindung mit einer Drehbrücke bildet der einer ähnlichen älteren Anlage im amerikanischen, den »Lake Superior« mit dem

0 »Report of Advisory Board of Consulting Engineers on New-York State Barge Canal«, illustriert Albany Februar 1906, sowie in »Barge Canal Bulletin« Albany, v. April 1908, Juni 1910 und Oktober 1910, mit Illustr. bzw. S. 70, 222 und 404.

Ebenso: Movable Dams on the New York State Barge Canal. Engg. News No. 23, Yol. 64, New York,

»Lake Huron« verbindenden »Soo«-(Sault Ste. Marie)-Kanal nachgebildete Notverschluß (»Emergency Movable Dam«) des gleichnamigen Schiffahrtskanals auf der kanadischen

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Abb. 237 a —b. Notverschluß (Drehbrücke mit Bouléschützen) außerhalb der oberen Schleusenhäupter im Panamakanal.

Seite des Sault Ste. Marie-Flusses *). Dieses Drehbrückenwehr ist in geschlossenem Zustand nach einer Beschädigung der Schleusentore und daheriger Außerbetriebsetzung

l) Engineering News No. 25, Vol. 61, New York, June 24, 1909, ebenso: Roloff, amerikanisches Wasserbauwesen in Zeitschr. f. Bauw. Ergänzungsheft 1895. Der Sault Ste. Marie Kanal, ebenso: Scientific American

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

19

der bisher »längsten Kammerschleuse der Welt« in Abb. 235 Einlage X. 4 veranschaulicht. Die Schützen bewegen sich zwischen je einer oberwasserseitig und unterwasserseitig in den Führungsnischen der Ständer festgelagerten Rolle. Eine besondere Abdichtung ist nicht vorhanden, hat sich aber bei Gelegenheit dieses Schleusenunfalles als sehr erwünscht erwiesen. Von besonderem Interesse ist die Tatsache, daß ganz ähnliche Bouléschützen-Drehbrückenwehre, aber unter nützlicher Verwertung der Erfahrungen an der »Soo«-Kanalschleuse ganz beträchtlich vervollkommnet unter bedeutender Verminderung der zur Handhabung erforderlichen Zeit — namentlich durch Verwendung von wegroll-baren Hangern für die aufgezogenen Schlitzen — sowie mit einer bedeutenden Erhöhung der Dichtigkeit der Abschlußwand oberhalb der 3 Schleusenstufen im Panamakanal, bei Gatun, Pedro Miguel und Miraflores, als Xotverschlüsse gegen die obere Kanalhaltung hin nach Abb. 237 a u. b zur Auwendung gelangen¹). Diese Drehbrücken überspannen mit ihrem kanalseitigen Arm die Einfahrt zu den in gleicher Lichtweite von 33,5 m erbauten Schleusenkammern. Der Brückenwehrverscliluß besteht aus sechs in Abständen von 2,80 m verbundenen Losständerpaaren und sechs 5,50 m breiten, 5 fach übereinander angeordneten Bouleschützen von zusammen 12,40 m Höhe.

c) Rollschiitzenwelire. (Hierzu Tafeln IX, X und XI, Tabelle A sowie Einlagen IX nach S. 312 und XII nach S. 320). Zum Unterschied von den im Vorigen besprochenen Gleitschützen bewegen sich die Rollschutzen in ihren aus konstruktiven Gründen fast ausnahmslos stets ganz lotrecht angeordneten seitlichen Führungen auf Rollen.

Grundsätzlich sind zwei Arten von Rollschützen zu unterscheiden:

1.    Solche, bei welchen die Rollen entweder auf oder in, an den Schützen selbst oder aber in den Falzen oder Nischen der Griesständer oder Pfeiler und Widerlager befestigten Zapfen bezw. Zapfenlagern drehbar gelagert sind. Um den von der Schütze auf die einzelnen Rollen übertragenen Wasserdruck gleichmäßig auf diese zu verteilen, sind dieselben, den Höchstwert des Druckes bei vollständigem Abschuß und dessen Zunahme gegen die Sohle bezw. Grundschwelle hin entsprechend, in nach unten abnehmenden Entfernungen angeordnet. Beim Aufziehen der Schützen ist in bezug auf den Wasserdruck außer der auf der Wälzungsfläche der Rollen entstehenden rollenden Reibung auch die jenem proportionale, nicht unbedeutende Zapfenreibung in den Rollenlagern zu überwinden.

2.    Solche Rollschützen, bei welchen die den Wasserdruck in den Führungsoder Tornischen auf die Pfeiler bezw. Widerlager übertragenden Rollen unter sich durch einen seitlichen Führungsrahmen aus Flach- oder Profileisen, in welchen die an ihren Enden vorstehenden Drehzapfen der Rollen gelagert sind, zu einem ganzen besonders aufgehängten losen »Rollenzug« oder »Rollwagen« vereinigt werden. Dieser letztere bewegt sich also unabhängig von der Schutze, indem er ihr nur als eine Zwischenlage von nach unten dem zunehmenden Wasserdruck (TU) entsprechend dichter aneinander gereihten Walzen dient. Die prinzipielle Anordnung der Schlitze (S) und des Rollenzugs (R) geht aus Abb. 238 hervor.

Infolge der wälzenden Bewegung legen die Rollen bei jeder Auf- oder Abwärtsbewegung der Schützen nur den halben Weg dieser selbst zurück, welcher Umstand es 1885, Bd. LUI, S. 383 u. Zeitschr. f. Bauw. 1890, S. 478, ebenso: Neuanlage: Engg. Record No. 6, Vol. 64, 5. Aug. 1911 und Zeitschr. d. Verb. D. Arch. u. Ing.-Ver. 1912, S. 125.

¹

   Hydraulische und kalorische Kraftanlage der Kammgarnspinnerei Bürglen a. d. Thur (Kt. Thurgau, Schweiz).

²

²)    Zeitschr. f. Bauw. 1866.

³

³)    Annales des Ponts et Chausées 1876, I, S. 320.

Handtuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aull.

⁴

   Zeitschr. f. Bauk. 1881 und Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1882, S. 519, sowie Handb. der Ing.-Wissensch., III. Teil, 5. Bd., 4. Anfl., S. 257; ebenso: S. Janicki: Die verschiedenen Methoden zur Verbesserung der Schiffbarkeit d. Flüsse, bearb. v. Baumeister Klett, Hannover 1882, S. 14—18. (»Die Kanalisierung d. Moskwa«.)

⁵

²)    »Rivières Canalisées«, par F. B. de Mas etc., S. 75 — 76, sowie bezüglich Fußnote 3) auf S. 299, § 19c.

⁶

³)    »Rivières Canalisées«, par F. B. de Mas etc., S. 145—156.

⁷

Rivières Canalisées par F. B. de Maas etc. PI. XI. Vgl. lußnote 1), S. 284.

⁸

) Jahresbericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen für

1907, S. 85.

⁹

) V erbandschrift des Deutsch - Österr. Verband für Binnenschiffahrt, neue Folge Nr. XLVI: >Neuere Konstruktionen«: beweglicher Wehre welche beim Bau des österreichischen Wasserstraßen zur Ausführung gelangen. Verlag von A. Troschel, Groß-Lichterfelde 1909. S. 20 u. Taf. III—IV.

¹⁰

   Siehe: Die Wasserkräfte Bayerns, im Aufträge des Kgl. Staatsministerium des Innern bearbeitet von der obersten Baubehörde. München 1907. Tafel 16 und Textseite 166.

¹¹

   Genie Civil Nr. 14 Tome XLI. 2 Août. 1902 ebenso Bulletin Technique de la Suisse Romande Nr. 15 v. 5. August 1902.

¹²

³)    Nach dem Bericht

Schiffahrts-Kongreß St. Petersburg 1908, 1. Abteilung, Binnenschiffahrt, 1. Frage: Anlage von Wehren in Flüssen. Siehe auch : Statistische Nach Weisungen über ausgeführteWasserbauten d. preuß. Staates, P. R olo f f, Berlin 190 <, S. 72.

¹³

   Ygl. Jahresbericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen für das Jahr 1906, S. 86.

¹⁴

   Verbandsschrift Nr. XLI (neue Folge) des Deutsch-Österr.-Ungar. Verbandes für Binnenschiffahrt (Linzer Verbandstag). Verlag v.

9 Annual Reports of the Isthmian Canal Commission for the years ending June 30, 1909, Plate 11 and June 30, 1910, Plate 87, ebenso : Engineering News 31. Dec. 1908.

gestattet, den Rollenzug mittels eines um die am oberen Ende des Rollenrahmens vorgesehene Seilscheibe (r) geschlungenen doppelten Drahtseiles (D) so aufzuhängen, daß dessen Doppelende über die an der Schütze befestigte und sich mit ihr auf- oder abwärts bewegende Seilscheibe (a) geschlungen ist, während die beiden Einzelenden in 2 Punkten (b) an der Wehrbrücke befestigt sind. Infolge der so erzielten rein wälzenden Bewegung der Rollen ist bei mechanisch vollkommener Ausführung und Unterhaltung, außer dem Eigengewicht, nur die auf den beiden um den Rollendurchmesser voneinander entfernten Berührungsflächen entstehende rollende Reibung und keine von der Größe des Wasserdruckes abhängige Zapfenreibung zu überwinden. Dadurch kann unter günstigen Verhältnissen bei großen Schützen die Reibung gegenüber derjenigen bei Rollschützen der ersten Art, sowie namentlich von Gleitschützen in ganz bedeutendem Maße vermindert werden.

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Das namentlich beim Aufziehen der Schützen außer dem auf sie wirkenden Wasserdruck in Betracht fallende Gewicht derselben wird bei Rollschützen wie bei größeren Gleitschützen meistens durch Gegengewichte (G) mehr oder weniger ausgeglichen. Diese Gegengewichte sind an den freien Enden von Gallschen Ketten oder von Drahtseilen (K) befestigt, wTelch letztere Uber das auf der Dienst- oder Wehrbrücke aufgestellte Windwerk (B und C) geführt sind und in ihrer Mitte die an einer in ihrer Schwerebene befestigten Rolle {A) aufgehängte Schutze ß) tragen. Nur selten werden gewöhnliche Gliederketten an Stelle der ihnen vorzuziehenden Gallschen Ketten oder Drahtseile zur Aufhängung der Schützen verwendet. Zu einem Gewichtsausgleich kann in dafür geeigneten Fällen bei besonderer Ausbildung der Schutzen aber auch innerhalb gewisser Grenzen der beim Eintauchen derselben ins Wasser entstehende Auftrieb ausgenutzt werden.

Beide Arten von Rollschützen sind zuerst in England zur Verwendung gelangt. Wohl vielleicht die ersten bekannt gewordenen Rollsckiitzen waren von Lionel Bury Wells für eine etwa ums Jahr 1883 im Weaver-Fluß unweit Northwich südwestlich von Manchester erbauten Wehranlage entworfen worden¹).

Abb. 238.

Die dort angewendeten, an der aus schmiedeeisernen genieteten Querrippen und einer hölzernen Abschlußwand bestehenden Schütze auf der Unterwasserseite zur Verminderung der Reibung und an den Stirnseiten zum Zweck einer besseren seitlichen Führung befestigten Rollen sind, wie auch die mittels besonderer Holzleisten erreichte seitliche Abdichtung, aus Abb. 1, Tafel X ersichtlich. Diese Art der Rollschützen mit an den Schutzen befestigten Rollenlagern hat namentlich in Deutschland eine weitere Ausbildung erfahren, immerhin meistens nur für noch verhältnismäßig kleine Wehröffnungen oder aber nur im Falle geringen Überdruckes des Oberwassers, namentlich in geschiebefreien Wasserläufen. Die zweite Art der Rollschützen erfuhr zunächst durch ihren Urheber und ersten Erbauer, den verstorbenen englischen Ingenieur und ersten Patentinhaber F. G. Stoney²), unter Anwendung einer besonders geeigneten seitlichen Abdichtung — mittels eines vollen oder hohlen Rundstabes, welchen der Wasserdruck in eine Nute von keilförmigem Querschnitt

!) Zentralbl. d. Bauverwaltung 1885, S. 8 und 227—228.

²) Vgl. auch Handbuch d. Ing.-Wissenschaften, III. Teil, 8. Bd., 4. Aull., 1904 (Schiffschleusen §23, S. 273).

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hineinpreßt — zunächst in Großbritannien und dessen Kolonien eine weitere Ausbildung und Verbreitung. Alle nach dem Vorgehen von Stoney aus seitlich um eine lotrechte Achse kippbar gelagerten wagerechten Querrippen bestehenden und auf lose hängenden Eollenzügen (»free rollers«) sich wälzenden, sowie durch von einem Mitnehmer an den Schützen in einer Keilnute aufgehängten Rundstäben seitlich und unten auf einer besonderen Schwelle abgedichteten eisernen Schützen bezw. Schleusentore werden demnach gewöhnlich als »Stoneysehe« Schützen bezw. Schleusen oder mit »Bauart Stoney« bezeichnet. Siehe Abb. 239. Diese Art Schützen eignen sich ganz besonders gegenüber

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Abb. 239.

den meisten bisher verwendeten Wehranordnungnen für große Stau- oder Druckhöhen bezw. Wassertiefen und namentlich dann, wenn es sich darum handelt, den Abschluß von Wehröffnungen von großer Lichtweite durch entsprechend breite oder hohe und dennoch in ihrer Bewegung leicht zu handhabende Verschlußkörper zu beherrschen. »Stoney«-Schützen sind bis jetzt für Einzelöffnungen von bis über 24 m lichter Weite und bis über 9 m Stauhöhe mit bestem Erfolg zur Ausführung gelangt. Sie bewähren sich aber auch noch unter bedeutend größerem Wasserdruck¹) und sind für eine Wehranlage mit Schützen von bis zu 17 m Höhe (Oberwassertiefe) für demnächstige Ausführung genehmigt²).

In der am Schluß dieses Paragraphen folgenden Tabelle A (S. 322—326) sind zum Zweck eines raschen, hei der Aufstellung von Entwürfen willkommenen Überblickes über Rollschützen und namentlich Stoney-Schützen eine Anzahl der bemerkenswertesten ausgeführten und einiger zur Ausführung genehmigter Wehranlagen mit solchen Schützen unter Angabe von Standort, Gewässer, Gewicht, Aufhängungsart und etwaiger besonderer Eigentümlichkeiten der Schutzen, sowie des Zweckes der betreffenden Schützen- bezw. Schleusenanlage, nebst diesbezüglichen Literaturangaben übersichtlich zusammengestellt. Im Folgenden ist unter Angabe der der Reihenfolge in der Zusammenstellung entsprechenden Nummer in der Tabelle A anläßlich der Besprechung besonderer Einzelheiten der so bezeichneten Wehranlage Bezug genommen. Mit Ausnahme von den unter »Deutschland und Österreich« als Nr. 7—10 (Herbrum, Klein-Machnow, Berlin u. Traunfall) und unter »Schweiz« als Nr. 20 (Höngg) aufgeführten Wehren, deren Schützen zu der ersten Art gehören, sind bei den sämtlichen übrigen Anlagen Stoney-Schützen zur Verwendung gelangt. Wohl die erste Verwendung für seine Schütze fand Stoney im Pelotas-Fluß in Brasilien³) (Tabelle A Nr. 37), dann am Gangeskanal und daraufhin in verbesserter Form zu Beginn der 80 er Jahre bei Belleek in Irland (Tabelle A Nr. 1).

Die erste in der Schweiz erbaute, noch von Stoney selbst entworfene Wehranlage mit Rollschützen und damit deren erste Verwendung in einem geschiebefiihrenden Ge-birgsfluß ist diejenige der Wasserkraftanlage der Stadt Genf (Tabelle A Nr. 11) bei Chèvres an der Rhone. Diese hat einer großen Anzahl anderer, namentlich an schweizerischen Gebirgsflüssen erstellten Wehranlagen mit Rollschützen als ein sehr lehrreiches Vorbild gedient. Trotz oder gerade infolge einiger erst im Lauf der Zeit bei dieser Anlage, sowie bei einigen ähnlichen später entstandenen, ihr mehr oder weniger nachgebildeten, in besondere Schwierigkeiten bietenden Gebirgsflüssen in der Schweiz erbauten Wehren zutage getretenen Unvollkommenheiten und anfänglich nicht erkannter Konstruktionsfehler bietet das Wehr bei Chèvres erhöhtes Interesse für die weitere Besprechung einzelner, in der tabellarischen Zusammenstellung berücksichtigter Anlagen. Ohne Zweifel bilden die Stoneyschen Rollschützen für größere Wehranlagen mit bedeutender Stauhöhe, die namentlich den Zwecken der Ausnutzung der Wasserkräfte an Flüssen dienen, gegenwärtig wohl noch die üblichste und besonders an Gebirgsflüssen in rascher Verbreitung begriffene, aber in ihren verschiedenen konstruktiven Einzelheiten noch stets verbesserungsfähige, aber auch verbesserungsbedürftige Wehrart.

Wie dies bei nahezu allen größeren Wehrschützen und Schleusentoren üblich ist, wird auch bei den Stoney’schen der Überdruck des Wassers zunächst vom oberwasserseitig aufgenieteten Abschlußblech auf eine Anzahl kräftig versteifter, meist fachwerk-artig, aber auch wohl vollwandig ausgebildeter, wagerechter I-Trägerrippen und an deren Enden durch die zu einem lotrechten Rahmen vereinigten Lager in besonders ausgesparten Nischen auf die Pfeiler bzw. Widerlager übertragen. Das Abschlußblech kann bei bedeutendem Wasserdruck und erheblicher Entfernung der Rippen noch durch aufgenietete Profileisen verstärkt, und die ganze Schütze durch deren Größe entsprechende, sämtliche Rippen verbindende Vertikal und Diagonalverbände versteift werden. Wegen der bei größeren Schützen und dementsprechend großem Wasserdruck unvermeidlichen, wenn auch noch so geringen elastischen Durchbiegung der Querrippen sind zum Zweck der richtigen Übertragung des Wasserdruckes auf die Rollen die Querrippen mit, besonderen Gelenkbolzenkipplagern versehen. Zur Vereinfachung der Herstellung, sowie zur gleichmäßigeren Übertragung des Wasserdruckes ist es angezeigt, die Rippen in solchen lotrechten Abständen anzuordnen, daß eine jede derselben, so nahe als dies praktisch erreichbar ist, denselben Wasserdruck aufzunehmen und zu übertragen hat. Dem in lotrechtem Sinn mit der Wassertiefe zunehmenden Wasserdruck entsprechend werden daher die unter sich gleich stark ausgebildeten Rippen wie die Rollen in nach unten abnehmenden Abständen angeordnet. Das Mindestmaß der lotrechten Entfernung zwischen den untersten Rippen ist hierbei mit Rücksicht auf die technische Herstellbarkeit und der praktisch verwendbaren Kleinstabmessungen der Walzprofile und deren Verbindung durch Nietung, unter Belassung des notwendigen Arbeitsraumes bedingt. An dieser Stelle mag auch, angesichts einiger ausgeführter und gegenwärtig im Bau begriffener Wehranlagen mit Rollschützen, vor der Verwendung von Eisenstärken von weniger als 8—10 mm für irgendwelche der Feuchtigkeit und daher der Rostgefahr ausgesetzte, auch selbst nicht einmal durch erhebliche innere Spannungen beanspruchte Konstruktionsglieder gewarnt werden, da die Ersparnis meist nur eine vermeintliche ist. Neuerdings wird gesucht, die Anzahl der Querrippen möglichst zu vermindern, um diese damit innerhalb wirtschaftlicher Grenzen stärker und die Schützen selbst einfacher und dem Einfluß des Rosten gegenüber widerstandsfähiger ausbilden zu können, siehe Abb. 256 u. Tabelle A„ Nr. 19 (Augst-Wylen).

Zum Zweck der Verteilung des gesamten Wasserdruckes auf die einzelnen, möglichst gleich zu belastenden Rippen, der Bestimmung der Größe desselben, sowie der daraus abgeleiteten lotrechten Abstände der Trägerrippen kann mit Vorteil das im Folgenden angegebene geometrische Verfahren Anwendung finden. Der totale zwischen Oberwasser (O. W.) und Unterwasser (U. W.) auf die geschlossene Schütze oder auf

einen lotrechten Streifen von der Breite b derselben ausgeübte Wasserdruck läßt ''i'- sich, je nachdem die Oberkante der Schutze über oder unter dem Spiegel des Oberwassers liegt, durch den Flächen-^ inhalt eines rechtwinkligen Dreieckes bezw. Trapezes, von gleicher Höhe wie der Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser, darstellen. Es beschränkt sich die Aufgabe geometrisch daher auf die Teilung solcher Flächen in eine der Anzahl der wagerechten Trägerrippen entsprechende Anz Flächenteile, welche durch Linien begrenzt sind.

Die Abb. 240 stellt schematisch eine Schütze dar, deren Oberkante bis zum Oberwasserspiegel emporreicht. Bedeutet y das spezifische Gewicht des Wassers, so ist der gesamte zwischen Oberwasser und

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Unterwasser auf die Schutze ausgeübte Wasserdruck W — y ■ b ■    . Derselbe läßt sich

durch den Flächeninhalt des Dreieckes ABC (Höhe = Grundlinie = h) darstellen. Im Falle

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von n Rippen soll der Wasserdruck auf jede dieser gleich groß, also = — = y • b ■    ,

sein. Man teilt die rechts aufgetragene Höhe h — OB in n gleiche Strecken

projiziere deren Endpunkte durch wagrechte Linien auf den über OB geschlagenen Halbkreis. Die von diesen so gefundenen Punkten des Umfanges nach 0 gezogenen Strahlen

bilden die den Durchmesserabschnitten

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Somit entsprechen die Flächeninhalte aller mit den Sehnen \, h₂ bis hn als Höhe mit der gleich großen Grundlinie gebildeten, also gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecke den Größen:

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d. h. diese Flächeninhalte sind fortschreitende Vielfache von

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und die ihren fort-

schreitenden Unterschieden entsprechenden Flächen mit den lotrechten Höhen ax = ^ (Dreieck), sowie a₂ — h₂ — hu bis an — hn — hn_x (Trapeze) —jeweilen unterschiedlich umrandet — sind alle einander gleich. In gleicher Weise, wie die Fläche ABC dem ganzen Wasserdruck TU proportional ist, sind jene dem auf jede der n Rippen ent-

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fallenden Wasserdruck — proportional. Die richtige Höhenlage der jedem einzelnen

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h²

entsprechenden Trägerrippen ist demnach durch die Höhenlage der je-

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weiligen Schwerpunkte S der durch die Höhen ax, a₂ . . . an begrenzten Abschnitte der ganzen Wasserdrucklläche bestimmt. Taucht selbst bei den der Berechnung zugrunde zu legenden Grenzlagen von Oberwasser und Unterwasser die Schütze noch mit ihrer Unterkante in das letztere ein, wie dieses in der Abbildung 240 in punktierten Linien angedeutet ist, so läßt sich der    ^ _

Wasserdruck von da abwärts als ein Rechteck darstellen, dessen Teilung, in gleiche Abschnitte (Rechtecke), von gleichem Flächeninhalt der bereits bestimmten Einzeldruckflächen an keiner weiteren Erläuterung bedarf.

Liegt dagegen, nach der schematischen Darstellung in Abb. 241 die Oberkante A der von der Schütze abgeschlossenen Öffnung um die Größe h₀ — a₀ tiefer als Oberwasser, so erleidet die im Vorigen angewandte geometrische Konstruktion der Teildruckflächen insofern eine Abänderung, als nun der Flächeninhalt des Trapezes A CBD mit der Grundlinie CB — li den gesamten Wasserdruck auf die Schütze darstellt und nun ein Trapez, anstatt wie im vorigen Falle ein Dreieck, in n gleiche Abschnitte von gleichem Flächeninhalt zu teilen ist. Wie aus der Abbildung ersichtlich, wird zu-h ²

nächst die Größe konstruiert, von h substrahiert und die verbleibende lotrechte h

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Abb. 241.

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über O C geschlagenen Halbkreis projiziert werden. Es ist dann h₀ : h h₀ — h₀ und nach dem gleichen Verhältnis:

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Der Flächeninhalt des ganzen Trapezes AD CB ist gleich ~ (h² — h^).

inhalte der verschiedenen Dreiecke mit den Höhen h₀, hx, h₂ bis h Höhe = Grundlinie ist, entsprechen dann sukzessive den Groben:

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für welche alle

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und die fortschreitenden Unterschiede dieser Dreiecksflächen oder die Flächeninhalte der den einzelnen Höhen    — h₀ und a₂ — h₂ — hx bis aw = hn — hn l entsprechenden,

unterschiedlich umrandeten Trapeze sind demnach alle einander, sowie dem Werte /^2 - lï ^

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Abh. 242.

-2n °    Die Schwerpunkte $ dieser Trapeze bestimmen wiederum die Höhenlage der dem durch die Teilfläche dargestellten Wasserdrücke entsprechenden Trägerrippen der Schütze. Man wird gut tun, nicht nur in solchen Fällen, in welchen der Spiegel des Unterwassers unter normalen Verhältnissen schon wirklich bis zur Unterkante der Schütze sinken kann, sondern in allen Fällen die Schütze für den ganzen oberwasserseitigen Wasserdruck vom höchsten Oberwasserspiegel bis zur Schwelle, auf der die Unterkante der Schütze ruht, zu bestimmen. Es ist das schon aus dem Grunde zweckmäßig, weil selbst im Falle eines bei geschlossener Schutze stets über der Schwelle stehenden Unterwassers der Spiegel dieses letzteren bei einer nur mäßigen Öffnung der Schützen durch Verdrängung infolge des mit großer Geschwindigkeit unter der Schutze austretenden Wassers bedeutend abgesenkt wird, siehe Abb. 242 ⁴).

Auf Grund einer angenäherten Rechnung wird diese Verdrängung des Unterwassers in Form eines weiter unten sich bildenden (sog. Bidoneschen) Wassersprunges eintreten, und zwar ungefähr so lange, als sowohl die Höhe a der Öffnung, als auch die Tiefe t (über der Schwelle) des bei geschlossener Schütze normalerweise vorhandenen Unterwassers ²/₅ der Oberwassertiefe Hx über der Schwelle nicht übersteigt.

Die angegebene Art der Berechnung empfiehlt sich aber auch deshalb, weil hei all diesen Wehranlagen früher oder später der Fall eintritt, daß die Schützen selbst als Mittel zum Abschluß des Oberwassers auch dann zu dienen haben, wenn unmittelbar unterhalb der Schutzen bezw. der Grundschwellen, bei durch Dammbalken oder Fang-

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Abb. 243. Heynsche Eollschütze, ältere Anordnung Führungsrollen und seitlicher Abdichtung.

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Abb. 244. Heynsche Eollschütze aus Holz, neuere Anordnung von Eollen und seitlicher Dichtung.

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Abb. 245. Eollschütze für das Heynsche Normalstauwerk. Anordnung von Führungsrollen und seitlicher Abdichtung.

dämmen abgeschlossenem Unterwasser, am Gerinnboden oder dem Abfallboden eines etwa die Schwelle bildenden Grundwehres Ausbesserungs- oder am Eisen Anstricharbeiten vorzunehmen sind, und die Schützen dann den der ganzen Oberwassertiefe entsprechenden Druck aufzunehmen haben.

In gleicher Weise ist auch bei der Möglichkeit einer Überströmung von im gewöhnlichen Betrieb mit ihrer Oberkante nicht unter den Wasserspiegel tauchenden

Schutzen der dadurch entstehende Überdruck als Zuschlag in Form einer Erhöhung des Oberwasserspiegels um mindestens die einfache oder besser die doppelte, der Überströmungsgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeitshöhe in Rechnung zu ziehen. In diesem Falle setzt sich also die Größe h in Abb. 240 zusammen aus der Überströmungshöhe der Wehrschwelle und der zu berücksichtigenden einfachen oder doppelten Geschwindigkeitshöhe. Gegen den Schub einer möglicherweise auf eine längere Strecke oberhalb der Schütze anstehenden und von treibendem Winde beeinflußten Eisdecke sind besondere Schutzvorrichtungen vorzusehen, da derselbe unter Umständen eine beträchtliche zum Wasserdruck hinzuzufügende Beanspruchung der Schützen hervorrufen könnte.

Auch bei der ersten Kategorie von Rollschützen hat die seitliche Abdichtung mit Rundstäben Verwendung gefunden. In Deutschland ist u. a, Ingenieur J. Heyn in

Stettin¹) besonders mit dem Bau und der Vervollkommnung von Rollschutzen in Holz und Eisen für kleinere Triebwerke hervorgetreten.

In Abb. 243 ist die ältere Heynsche Anordnung der Rollen und der seitlichen Holzleistenabdichtung, in Abb. 244 und 245 dagegen die neuere, namentlich für Verwendung an seinen Normalstauwerken ihm patentierte Anordnung von Rollen und Rundstabdichtung, sowie die für kleinere wie größere hölzerne und eiserne Schützen gewählte Bauweise zur Darstellung gebracht.

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Bemerkenswert ist, daß bei dieser Anordnung die Rollen in lotrechtem Sinne (siehe Abb. 246) zu je zweien auf einem Hebel [h] lagern, der durch Kugelzapfen {%) an der Schütze angreift. Es wird dadurch der alten Anordnung gegenüber erreicht, daß selbst bei einer sehr steifen Schütze stets alle Rollen mittragen, auch im Falle von Unebenheiten der Rollenlaufbahn.

Abb. 246. Lotrechter Schnitt durch Schütze nach Abb. "244.

Ebenso fällt auf, daß bei der in dieser Abbildung dargestellten eisernen Schütze ganz gleich wie bei der nach dem Projekt von Stoney in den 70er Jahren in Brasilien erbauten (siehe Tabelle A Nr. 37) die oberwasserseitige hölzerne Abschlußwand von der lotrechten abweicht und nach oben flußaufwärts mit ¹/₁₀ Anzug überneigt, um dadurch, falls sich nach längerem Geschlossensein einer Schütze Sinkstoffe vor derselben abgelagert haben sollten oder aber bei Vorhandensein von Eisschollen, ein Abbeben der Schütze von solchen Hindernissen leichter zu gestatten. Im Gegensatz zu einer lotrechten Abschlußwand tritt noch eine kleine, aufwärts gerichtete Seitenkraft des Wasserdruckes wirksam dazu. Des weiteren ist der mit einem eisernen Kern versehene hölzerne Dichtungsrundstab zum Unterschied von der Stoneyschen Anordnung auf der Unterwasserseite der Schutze vorgesehen, so daß die Rollen und die ganze Tornische im Oberwasser liegen, wodurch Bewegungsstörungen durch Eisbildungen zwischen den Rollen, die bei unvollkommener Abdichtung der Tornische in kälteren Gegenden im Winter häufig Vorkommen, zu verhüten gesucht werdon.

Nach dem Yorbilde von Leder- oder Kautschuklappendicktungen kommen auch dünne ebene oder — der Anschlagfläche entsprechend — abgebogene schmiedeeiserne Bleche zum Zweck seitlicher Abdichtung von Rollschützen zur Verwendung. Ein Beispiel einer so abgedichteten Rollschütze der ersten Art stellt Abb. 2, Tafel X dar. Diese Schütze dient zum Kanalabschluß einer französischen Wasserkraftanlage am Flusse Ain (Dept. du Jura)¹). In ähnlicher Weise, aber mit flachem Blech, welches der Wasserdruck gegen die Flanschen der eisernen, mit Beton gefüllten Griesständer preßt, wurde die seitliche Abdichtung der allerdings nur eine geringe Höhe aufweisenden Rollschützen der ersten Art der Waserschen Wehranlage in der Limmat (Tabelle A, Nr. 20) bei Höngg (Zürich) mit Erfolg bewirkt. Siehe Abb. 3, Tafel X. Die schlanken Joche, welche die 14,45 m breiten, aber nur 1,50 m hohen eisernen Schützen voneinander trennen, sind aus mit Beton gefüllten Hohlsäulen (zusammengenietete Walzprofile) gebildet. Rollschützen der ersten Art sind auch im Kanal-Einlaufwerk sowie zum oberwasserseitigen Abschluß der Turbinenkammern der Wasserkraftanlage Tabelle A, Nr. 14 in der Beznau zur Verwendung gelangt. Das erstere ist in den Abb. 262 (Einlage XI 2) und 280 (Einlage XII 3) sichtbar, und dessen Schützen sind in Abb. 13 u. 14 a—c, Tafel IX, die Turbinenkammerschützen in den Abb. 223a—c, S. 272 zur Darstellung gelangt. Die bloß mit je 2 festen Rollen auf jeder Seite versehenen, wohl zu den größten Rollschiitzen dieser Art gehörenden Schützen, der Wehranlage Tabelle A, Nr. 7 bei Herbrum sind in den Abb. 8—10, Tafel IX und die Wehranlage selbst in Abb. 261 (Einlage XI) dargestellt.

Ein Beispiel der Verwendung von Stahlkugeln auf Grund von Versuchen und auf Veranlassung von Lavollée²) zur Verminderung der Zapfenreibung der an der Schütze befestigten Rollen ist aus Abb. 4 a—b und 5 a—b Tafel X ersichtlich. Die kleinen den Bouléschen Gleitschützen ähnlichen Rollschützchen (Vannettes à Galets) erhalten durch die Mittelrippe seitlich umlegbarer Poirée’scher Wehrböcke ihre Führung. Diese Rollschützchen wurden versuchsweise 1895 am Wehr bei Marolles oberhalb Montereau-Faut Yonne (Dept. Seine

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et Marne) mit Erfolg verwendet³). In der Folge (1897) sind sie dann auch _^

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in den Wehren bei Saint-Mammès im Loing-Flusse sowie bei »Creil« und Isle Adam in der Oise in gleicher Weise zur Verwendung gelangt. Unter entsprechend abgeänderter Befestigung der Rollen und Zapfen dürfte sich die Kugellagerung zweifellos auch für größere Rollschützen namentlich in reinem, sandfreiem Wasser oder unter Ausschluß des Wassers durch eine geeignete Dichtung verwenden lassen. Versuche damit wurden an der Yu Talsperre bei Marklissa angestellt⁴).

Abb. 247.

In Abb. 247 (vergl. auch Abb. 257 S. 275 d. 8. Bd. III. Teil. 4. Aufl.

Handb. d. Ing.-Wissensch.) ist der Ehler’sche Entwurf⁵) für eine Anordnung der Rollen dargestellt, bei welcher dieselben nur während der Bewegung der Schütze durch einen in der Richtung des Pfeiles zu bewegenden Hebels H mit ihrer Bahnfläche in Berührung gebracht werden, indem in der Ruhestellung die Schützen vom Wasserdruck

par Wender«. Ann. d. Ponts et

t) Génie civil Nr. 974.    9. Februar 1901. I. S. 282.

Génie Civil«,

²)    »Sur l’emploi des vannettes à galets avec roulement sur billes Chaussées 1896. I. S. 516.

³)    »Annales des Ponts et Chaussées« 1896. I. Sera. S. 516—538 et PI. 21 ; ebenso:

Tome XXXI, Nr. 1. 1. Mai 1897. S. 9—11 und »Rivières Canalisées« par F. B. de Mas, Inspecteur Général des Ponts et Chaussées. Libr. Polyt. Paris 1903. S. 74—77 sowie »Exposition Universelle à Paris 1900«, Notices

sur

les Modèles Dessins etc., Travaux Publics de France, Ponts et Chaussées, S. 35.

⁴)    Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 9 v. 28. Jan. 1905, S. 62—63.

5)    Zentralbl. d. Bauverw. v. 30. Mai 1885, S. 228.

an die seitlichen Anschläge gepreßt werden und so unmittelbar abdichten. Das Gewicht der durch eine Leitstange oder einen Rahmen mit einander verbundenen Rollen hebt diese, selbsttätig in der Richtung des am Rahmen angedeuteten abwärts gerichteten Pfeiles von der Bahnfläche ab.

Bei den Rollschützen der zweiten Art bilden die Abdichtung, wo eine solche überhaupt erforderlich ist, die Führung des aufgehängten Rollenzuges, die Art der Aufhängung der Schutzen und die zu einem großen Teil von der Möglichkeit der Erhaltung des verminderten ReibungsWiderstandes abhängige erforderliche Stärke des zum Aufziehen der Schützen erforderliche Aufzugsvorrichtung, sowie der Ausgleich des Schützengewichtes sehr wichtige Einzelheiten, namentlich an Flüssen,

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Abb. 248. Rollschützen yon Chèvres (Rhone). Wagerechter Schnitt.

bei denen Eisbildung, Geschiebebeweguug Trübung des Wassers durch Schlamm und Sand Vorkommen, und Treibzeug und Eis abgeflihrt werden muß.

Eine unvollkommene Abdichtung kann leicht eintreten, wenn der Rundstab zu dünn gewählt ist und Verbiegungen erleidet. Abgesehen von den in einzelnen Fällen ganz unstatthaften Wasserverlusten (Wasserkraftanlagen bei N. W.) führt eine unvollkommene Abdichtung bei niedriger Temperatur zu Eisbildung in der Tornische, besonders um die Rollen herum und damit zu großen Hemmnissen für die Bewegung der Schutzen. In dieser Beziehung wurden besonders schlechte Erfahrungen bei der Anlage Tabelle A, Nr. 12 (bei Hagneck a. d. Aare) gemacht¹).

Der gleiche Ubelstand kann auch auftreten, wenn heftiger Wind bei Frostwetter das Wasser über die Oberkante der Schützen in die Tornischen weht. Aus diesem Grunde ist es angezeigt, an so gefährdeten Wehrstellen die ganzen Schützen um den Betrag der beobachteten oder mutmaßlichen Wellenhöhe über den erlaubten Winterstauspiegel

*) Beim Gleitschützenabschluß des Zulaufkanals zur Turbinenanlage der Kammgarnspinnerei Bürglen (Kt. Turgau) sind die hohlen eisernen Griesständer mittels Abdampf der Beservedampfmaschinen heizbar ausgebildet.

hinausragend zu bauen und diesen durch richtige Handhabung der Schützen bzw. durch Regulierung des Abflusses einzuhalten.

Selbst vom Winde in die Nische gewehter Sand und andere Verunreinigungen können die Beweglichkeit der Rollen sehr erschweren und außerdem die Rostbildung begünstigen. Es ist daher auf eine Reinhaltung bzw. auf Schutz der Rollen gegen Verunreinigung streng zu achten.

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Abb. 249. Rollschützen von Chèvres (Rhone). Vertikalschnitt.

In Abb. 248 ist die seitliche Abdichtung und die Rollenführung der Rollschützen in Chèvres nach der ursprünglichen Stoney’schen Anordnung in einem wagerechten Schnitt durch die Nische eines Wehrpfeilers zur Darstellung gebracht. Oberhalb Chèvres mündet die aus dem Hochgebirge kommende »Arve« in die aus dem klaren Genfersee abfließende Rhone ein, und verleiht dieser letzteren dadurch bei Hochwasser schon bei Chèvres wieder die Eigenschaft eines wilden Gehirgsflusses. Im Lauf der Jahre zeigte sich, daß bei den während des Hochwassers gehobenen Schützen das unter großem Überdruck unter jenen durchströmende und in den Pfeilernischen eine heftige Wirbelbewegung hervorrufende Wasser das untere, um die halbe Hubhöhe der Schützen von deren Unterkante nach abwärts frei heraushängende Rollenzugende in heftige Schwingungen versetzte. Dadurch erlitten, unter Beihülfe des vom Wasser mitgeführten Geschiebes und scharfkörnigen Sandes, die freigelegten und offenbar in drehende Bewegung versetzten Rollen und namentlich deren Zapfenenden, sowie die deren Lager bildenden Führungsrahmen aus Flachschienen eiue starke Abnutzung. Auch die bei gehobenen Schützen in den Nischen entsprechend frei gelegten Laufflächen der Rollen wurde angegriffen, und infolge der, durch diese VeränderungsVorgänge sich dem Heben und Senken der früher mit der größten Leichtigkeit gehandhabten Schützen stets in zunehmendem Maße entgegensetzenden Widerstände, noch mehr beschädigt. Mehrere Rollen waren ganz verschwunden, nachdem ihre Zapfenlager zuvor aufgeschlitzt worden waren. Der geringeren Höhe der Schützen, und der geringeren üblichen Hubhöhe derselben entsprechend, sind diese höchst nachteiligen Erscheinungen auch an andern, nach dem Chèvres’schen Vorbilde

entstandenen Wehranlagen, an schweizerischen Gebirgsflüssen, wie Hagneck (Tabelle A, Nr. 12), auch bei Tabelle A, Nr. 14 (Beznau), u. a. in geringerem Maße aufgetreten. Der Übelstand wurde bei der Anlage Nr. 11 (Chèvres) so störend, daß nun vor einigen Jahren die aus den Abb. 249 und 250a—b ersichtlichen, die ursprüngliche Anordnung (Abb. 248,

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Abb. 250 a—b. Kollschützen von Chèvres. Nachträglich angebrachte gußeiserne Schutzschilde oberhalb und unterhalb der Nischen.

S. 300) ergänzenden gnßeißernen Schutzschilde zum Zw^eck der künftigen Verhinderung der schädlichen Wirbelbewegung und der beschriebenen Schwingungen, angebracht werden mußten. Diese Arbeiten verursachten große Ausgaben für das Versetzen der Dichtungsnuten, die Ausbesserung der Rollenzüge und besonders für das an Ort und Stelle, d. h. in den Pfeilernischen erfolgte Abhobeln der vollständig uneben gewordenen Bahnflächen. Die in nebenstehenden AbbildungenmitN-i? und C—D bezeichneten Querschnitte zeigen den innerhalb der oberen 3 m bzw. innerhalb der unteren 6m Höhe verwende-tenOberwasserschild mit 0,58m Ausladung unter entsprechender Beschränkung der Lichtweite der Wehröff'nung. Aus Schnitt C—D ist sodann der innerhalb der unteren 4 m, der größten bei Hochwasser benötigten Otf-nungshöhe der Schützen, verwendete Unterwasserscbild, von 1,0 m Breite ersichtlich. Der unmittelbareZweck, das infolge der starken Kantenreibung an den Nischen die schädlichen Wirbel erzeugende Wasser an denselbenwiderstandslos vorbeizuführen, scheint damit in seither vollkommen befriedigender Weise erreicht worden zu sein. Bei einer Reihe von Entwürfen für neuere, zum Teil bereits im Bau begriffenen oder schon vollendeten Wehranlagen beim »Albulaw^erk«, Tabelle A Nr. 15, ebenso beim Tuilière-Kraftwerk, Tabelle A, Nr. 24 sind solche den in Chèvres verwendeten ganz ähnliche Ober- und Unterwasser Schilde vorgesehen worden (bezügl. des Albulawerkes siehe Abb. 251a und b). Bei Anlage Nr. 24 (Tuilière) wurden Schutzschilde (»Paregravier«) von verhältnismäßig geringeren Abmessungen und aus Walzeisen statt aus Gußeisen, wie bei Anlage Nr. 11 (Chèvres) und Nr. 15 (Albula) verwendet. Andere Entwürfe sehen auch in reinem geschiebefreiem Wasser eine bessere Führung des Rollenrahmens vor, wie sie in Abb. 252 in punktierten

Linien angedeutet ist. Bei der Anlage Tabelle A, Nr. 28 (Buffallo), welcher der im übrigen voll ausgezogene Teil der letztgenannten Abbildung entnommen ist, wurde die punktiert angedeutete Führung aber nicht angewendet. Der Entwurf für die nahezu vollendete neue Wehranlage bei Kalinach a. d. Aare (Kt. Bern) sieht vor, das untere freie Rollen-zugende mittels eines kontinuierlichen Drahtseiles an die Bahnfläche anzupressen, um dadurch die Schwingungen derselben zu verhüten.

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Abb. 251a—b. Rollschützen im Albulavelir. Pfeilernischen mit den gußeisernen Schul zschil den.

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Abb. 252.

Was die gußeisernen Schilde bei den Anlagen Nr. 11 (Chèvres) und 15 (Albula) bezwecken, ist bei Anlage Nr. 21 (Baden) durch eine, die Strömung des Wassers bei geöffneten Schutzen von den Führungsnischen und damit von den .Rollenzügen abweisende Ausbildung des Pfeilermauerwerkes, in Anlehnung an die bei der Anlage Nr. 11 (Chèvres) angewendete Oberwasserschildform angestrebt worden (siehe Abb. 253). Diese Wirkung wird bedeutend verstärkt, wenn die Lichtweite zwischen den Pfeilern auf der Unterwasserseite der Nischen größer gemacht wird als auf der Oberwasserseite, wie dies aus Abb. 254c u. d ersichtlich ist. Eine solche Vergrößerung der Lichtweite der Durchflußöffnung um 0,5 m ist bei Anlage Nr. 19 (Augst-Wyhlen) Abb. 256 b zur Ausführung gelangt. Es sind bei dieser Anlage auch ähnlich wie bei Anlage Nr. 21 (Baden) zwei weitere aus der diesbezügl. Abb. 256b ersichtliche Neuerungen hervorzuheben. Die Verwendung von gewalzten Profilen für die feste Begrenzung der Dichtungsnute, und der Ersatz der bisher aus Gußeisen hergestellten Rollbahnen, durch abgefräste stählerne Profileisen. Bei Anlage Nr. 21 (Baden) sind es Eisenbahnschienen (Vignole-Profil) mit Zwischenfüllung aus Beton, welche allerdings weniger leicht auswechselbar sein dürften, als die aufgeschraubten gehobelten Hartgußplatten, die bei Anlage Nr. 15 (Albula, Abb. 251b) für die feste Bahnfläche verwendet worden sind. Der so bewirkte Ersatz sämtlicher, z. B. bei Anlage Nr. 11—15, noch in Gußeisen hergestellten Teile in den Führungsnischen durch gewalzte Profile dürfte sich infolge der Ersparnis von teuren Modellen für die überdies eine genaue maschinelle Bearbeitung erforderlichen Guß- t stücke wirtschaftlich erweisen. Außerdem sind in Abb. 253 • auch gegenüber früheren Anordnungen die beiden lotrechten Seiten der Rollschützen durch eine den Wasserdruck unmittelbar auf die Rollen ohne Kippbolzenlagerung übertragende vertikale Rippe (T-Träger) bedeutend versteift, indem die mit der Schütze fest verbundene Rollbahn (Kopf der Vignole-Schiene) durch seitliches Kippen auch bei einer geringfügigen elastischen Durchbiegung der Schütze den Wasserdruck in noch genügendem Maße

zentrisch auf die Bollen übertragen kann. Es bedeutet diese Anordnung eine Anlehnung an die allerersten von Stoney in England und Brasilien erbauten Schütze mit steifer Kipplagerübtragung des Wasserdruckes auf die Bollen¹).

ßeronfüllung

Was für Bollschützen der ersten Art mit dem im Vorigen durch Abb. 247 S. 299 dargestellten Vorschläge prinzipiell bezweckt wird, ist von dem amerikanischen Ingenieur E. L. Cooley für lose Bollenzüge bei den so abgeänderten Stoney-Schützen für die Anlage Tabelle A, Nr. 27 (»Controlling Works«, »Chicago-Drainage-Kanal« Lockport) mit Erfolg auf eine andere zweckmäßigere Art erreicht worden, und scheint sich, in dem dort allerdings geschiebefreien Wasser, während der bereits | verstrichenen 12 Betriebsjahre bewährt zu haben. Siehe Abb. 6a—b g Tafel X. Es wurde hier eine seitliche Abdichtung nur dann beabsichtigt, wenn die Schütze ganz geschlossen ist oder aber in gehobener Stellung ruht, dagegen nicht während des Hebens oder Senkens derselben, indem j im Buhezustand die Schütze selbst abdichtet und zwar durch die vom ^ Wasser fest an den Anschlag am Pfeiler bzw. Widerlager angepreßten Flansche der »U«-förmigen gußeisernen Gehäuserahmen »L«, in welchen die Bollenzüge »R« vollständig geschützt lose an einer gewöhnlichen geschmiedeten Gliederkette hängen. Durch einen vielfachen fortlaufenden, Abb. 253. Stauwehr abgestumpften Keil »K«, der im Falle der Bewegung zugleich die schützen-Aue,Badena.d.Limmat. gep.jge 'Wälzungsfläche für die Bollen bildet, kann der ganze Bollenzug

in jeder beliebigen Stellung der Schutze entlastet oder während diese unter dem vollen Wasserdruck an die seitlichen Anschläge angepreßt bleibt, auch ganz hochgezogen werden, sei es zu Zwecken der Untersuchung, Ausbesserung oder zum Schutz vor Schwingungen und Abnutzung. Im Fall die vorhandene gewöhnliche Zugwinde zum Heben des Keiles bzw. zu dem damit gegen den Wasserdruck bewirkenden Abheben der Schütze von den seitlichen Anschlägen und gleichzeitigen Anpressen der Bollen gegen diese zugleich die Wälzungsfläche für die Bollen bildenden Anschläge, nicht genügen sollte, kann wie in der Abb. 6 b Tafel X am oberen hakenförmigen Ende des Keiles angedeutet ist, eine transportable hydraulische Presse eingesetzt werden, während beim Entlasten des Bollenzuges und Keiles, bzw. beim Senken des letzteren sein Gewicht sowohl wie der auf die Schütze ausgeübte Wasserdruck jenes beträchtlich erleichtern.

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Eine Anordnung welche, auch während die Schütze unter Druck steht, die Schonung und zu jeder Zeit eine Untersuchung bzw. Ausbesserung des Bollenzuges ermöglicht, dürfte bei allen namentlich hohen Bollschützen auf Grund der in Chèvres, Hagneck usw. gemachten Erfahrungen erwünscht erscheinen. Es wird bei einer solchen Anordnung eher möglich sein, den beabsichtigten geringen Beibungswiderstand auch auf die Dauer während des Betriebes zu erhalten. Da auch bei dieser Anlage Tabelle A, Nr. 27 (Lockport-Chicago) das Einfrieren des Bollenzuges bei kaltem, feuchtem Wetter dann und wann die Bewegung der Schützen ernstlich hinderte, so wurde vorgeschlagen, in solchen nur ausnahmsweise eintretenden Fällen, durch Auftauen mittels heißen Dampfes einem kleinen auf der Wehrbrücke fahrbar eingerichteten Dampfkessel abzuhelfen. Des weiteren stützt sich auf die in Chèvres und Hagneck gemachten Erfahrungen der Vorschlag, die Zapfenlager der Bollen im Bahmen, und auch die Bahnflächen der Bollen an den Schützen sowohl, wie in den Pfeiler- bzw. Widerlagernischen stets auswechselbar anzuordnen.

¹) Siehe Handb. der Ing.-Wissenschaft., Bd. 8, 4. Aufl., III. Teil, S. 273, ebenso Zeitschr. f. Bauw. 1884, S. 326—330.

Eine diesbezügliche für die kürzlich vollendete Wehranlage des Albulawerkes (Tabelle A Nr. 15) vorgesehene Anordnung von auswechselbaren Wälzungsflächen für die Rollen in den Nischen ist in Abb. 251 dargestellt.

Während die bei den Anlagen Nr. 11 (Chèvres) und 15 (Albula) bei ersterer erst nachträglich, bei letzterer schon im Bauentwurf vorgesehene Oberwasser- und Unterwasserschilde aus Gußeisen bei hochgezogener Schutze den unten heraushängenden Teil des Rollenzuges — bei jeder Bewegung der Schütze legt dieser nur den halben Weg der letzteren zurück — vor dem schädlichen Einfluß der wirbelnden Bewegung des durchströmenden Wassers zu schützen suchen, wird durch die in Abb. 254a—d angedeutete Anordnung gesucht, das Heraushängen der durch das Hochziehen der Schützen entlasteten Rollen dadurch zu vermeiden, daß diese letzteren zu einem geschlossenen Rollenkranz vereinigt sind. An Stelle des steifen Rollenrahmens tritt eine nach Art der Gallschen

Kettenglieder biegsame seitliche Verbindung zwischen den Rollenzapfen. Die beim Hochziehen der Schutzen entlasteten Rollen bewegen sich, anstatt unten zurückzubleiben, mit der halben Geschwindigkeit der Schütze von der Unterwasserseite derselben unten um die Schütze herum auf die Oberwasserseite, und beim

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Abb. 254 a—d. Vorschlag zur Stützung der Schützen durch geschlossene Rollenkränze.

Schließen der Wehröfifnung im entgegengesetzten Sinne. Die dieshezüglichen Textabbildungen sind in 1907 Studien und einem Vorschlag des Verfassers entsprungen, noch ehe ihm der folgende Bericht¹) von Ingenieur Cipoletti in Rom über eine offenbar ganz ähnliche Verbesserung der Rollschützen bekannt geworden war:

»Durch eine kürzlich gemachte Erfindung der Firma Ransomes & Rapier in London²) bleibt die Rollenreihe nicht vom Schütz getrennt, sondern folgt ihr in ihren Bewegungen und rollt sich um dasselbe über die Rückseite auf«.

In Abb. 254 c—d sind außerdem zum Unterschied von Abb. 253 die Pfeilerköpfe gegenüber der Breite des übrigen Teiles der Pfeiler bedeutend verstärkt, um so die bei Anlage Nr. 11

1)    XI. Internationaler Schiffahrts-Kongreß, St. Petersburg 1908, 1. Abteilung. Binnenschiffahrt, 1. Frage.

²)    In derselben Weise wird auch ein sich um einen seitlichen Ansatz der Schütze herum bewegender endloser Rollenkranz nach der von W. F. Garbe beanspruchten Erfindung, bei unter hohem Wasserdruck stehenden Absperrschiebern, wie sie von der »Garbe Foundry Machine Co.«, Fort Collins, Colo, hergestellt werden, angewendet, zum Zweck leichterer Handhabung (Verminderung der Reibung). Vgl. Engg. Record, June 4 1910. Newyork, Current News Supplement, S. 67.

20

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

1.34

(Chèvres) und Nr. 15 (Albula) durch die gußeisernen Oberwasserschilde bezweckte Ablenkung der Strömung von den Pfeilernischen zu bewirken.

Einem weiteren Bestreben, bisher allgemein angewandte nicht ganz einwandfreie konstruktive Einzelheiten der Stoneyschen Schützen zu verbessern, entsprang der in Abb. 255 a und b wiedergegebene Vorschlag⁵) zur Erzielung einer genaueren Verteilung des Wasserdruckes auf nur eine beschränkte Anzahl an Stelle einer sehr un-

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Stützung der Schützen durch Kugelgelenk (a) oder seitliche Kipplager (b)

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Abb. 256 a—C. Rollschützen im Stauwehr bei Augst-Wyhlen (Rhein), a Lotrechter Schnitt durch die Schütze mit Eisklappe, b Wagerechter Schnitt durch die Nische mit seitlicher Dichtung, c Seitlich kippbare Lager der Schützen über den Rollen.

bestimmten Verteilung auf alle belasteten Rollen. Die lotrechten Endrahmen der Schützen sind als Kragträger ausgebildet. Die Zahl der wagerechten Rippen ist zugleich auf eine Mindestzahl von 3 bis 4 eingeschränkt. Dafür sind diese, sowie die den Wasserdruck zunächst aufnehmenden lotrechten Versteifungsrahmen entsprechend verstärkt. Es wird als Folge dieser Anordnung auch eine Gewichtsersparnis geltend gemacht, die aber kaum sehr bedeutend sein wird. Es wird in jeder Hubstellung, also auch namentlich bei geschlossener Schütze der Wasserdruck nur in dem unteren Teil der Schütze auf

die Tornische übertragen, wodurch das Ma.uerwerk dafür jedenfalls etwas ungünstig beansprucht werden dürfte. Um den zuerst genannten Zweck und zugleich eine zentrische Übertragung des Wasserdruckes auf die Rollen zu erreichen, ist in der Anordnung nach Abb. 255 a ein Kugelgelenkkipplager zwischen den Endrabmen der Schütze und die Rollen eingeschaltet. Im Falle der Anordnung nach Abb. 255 b ist zwischen den Endrahmen und die zu belastenden Rollen eine seitlich kippbare Schiene nach Anordnung von Abb. 253 eingeschaltet, um eine möglichst zentrische Belastung der Rollen zu erzielen, auch im Falle einer elastischen Durchbiegung der unter dem vollen Wasserdruck stehenden Schütze. Der, infolge der Wirkung des lotrechten Endrahmens als Kragträger, bei niedrigem Oberwasserspiegel (O. W. II) am oberen Ende entstehende negative Auflagerdruck wird durch die dort auf der Oberwasserseite vorgesehene, an der Schütze befestigte Rolle mit besonderer Führung in der Tornische aufgenommen. Dieser beachtenswerte Versuch einer genaueren Druckverteilung auf die Rollen, wie auch die aus Abb. 254 a—d ersichtliche Neuerung sind noch nicht praktisch erprobt. Erst eine tatsächliche Ausführung wird mit Sicherheit gestatten, den praktischen Wert dieser Vorschläge richtig zu beurteilen.

Die bei den Vorschlägen nach Abb.

255a und b zum Ausdruck gebrachte Verminderung der Anzahl von Querrippen unter entsprechend kräftiger Ausbildung derselben ist bei der neuen Wehranlage bei Augst-Wyhlen 3 Tabelle A Nr. 19 praktisch verwertet worden.

Abb. 256a und b zeigen einen schematischen lotrechten Schnitt durch die Wehrschützen mit niederlegbarer Eisklappe sowie einen wagerechten Schnitt durch die Rollenlagerung und die seitliche Abdichtung der Schützen dieser großartigen, in mancher Beziehung bemerkenswerten Wehranlage. Weitere Neuerungen oder Vorschläge zu solchen beziehen sich besonders auf die seitliche Lagerung der Rollschutzen und deren Führung. (Siehe die punktiert angedeuteten Gegenführungsrollen in Abb. 256b.)

Aus Abb. 257 a und b ist die bei Anlage Tab. A, Nr. 22 (Leuk Kt. Wallis) zur Verwendung gelangte seitliche Lagerung der Schütze ersichtlich, bei welcher der Wasserdruck durch eine lotrechte gelenkartige Kippleiste bzw. einen Kippzapfen aufs Auflager übertragen wird, welcher zugleich als Rolle wirkt, um der seitlichen Längenänderung der Schutze freies Spiel zu gewähren.

Vergl. Schützen des Stauwehres d. Wasserkraftanlage Augst-Wyhlen v. Ing. J. Iloßhandler. Zeitschr. d. Östr. Ing. u. Arch. Ver. Bd. 60 Nr. 41 v. 9. Okt. 1908.

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Abb. 257 a—b. Rollschützen im Stauwehr hei Leuk (Rhone). Wagerechte Schnitte durch die Rollenlager.

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Unter Neuerungsvorschlägen bezüglich der Anordnung der Lagerflächen für die Rollenzüge der Schützen verdient ein solcher von Ingenieur Eggenschwyler Beachtung. Falls die Einzelausbildung einen durch den Neigungswinkel der Lagerflächen gegen die normale Abschlußwand der Schützen bei deren geringster seitlichen Verschiebung hervorgerufenen Ubelstand durch einfache Mittel beseitigen lassen, scheint der Vorschlag der praktischen Erprobung wert.

Wie aus Abb. 258a, der bisher üblichen Anordnung der lotrechten Lagerflächen in den Nischen, hervorgeht, werden die Wehrpfeiler, falls auf der einen Seite derselben die Schütze geöffnet, auf der andern aber geschlossen ist, in hohem Grade exzentrisch beansprucht, und sie müssen deshalb entsprechend breiter und massiger aufgebaut werden. Der neue Vorschlag geht aus Abb. 258b hervor. Derselbe bezweckt, die Auflagerfläche der Rollen so gegen die Pfeilerachse zu drehen, daß der von den Schützen auf das Mauerwerk übertragene Wasserdruck bzw. die Auflagerdrücke anstatt wie bisher gleichlaufend zur Pfeilerachse gerichtet zu sein so gegeneinander gerichtet sind, daß sie durch die lotrechte Schwerpunktsachse des Pfeilers gehen. Im wagerechten Schnitte

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Abb. 258a—b. a Übliche und b davon abweichende vorgeschlagene Anordnung der Rollenlager-Flächen in den Pfeilernischen.

des Pfeilers ist dadurch die exzentrische Beanspruchung beseitigt. Im Falle ungleicher Absenkung oder Hebung der Schützen zu beiden Seiten des Pfeilers ist aber immer noch in lotrechtem Sinne eine exzentrische Beanspruchung des Pfeilers vorhanden. Die Neuerung birgt, wie angedeutet, den schwerwiegenden Nachteil in sich, daß die geringste seitliche Verschiebung der Schützen eine leichte Drehung derselben und damit eine bedeutende Widerstands Vermehrung bei deren Bewegung zur Folge haben muß. Eine vollständige Behebung dieses Nachteiles dürfte die Bauart keineswegs vereinfachen und deswegen schwierig werden, weil z. B. im Falle einer Druckluftgründung der Wehrpfeiler die Erzielung der erforderlichen Genauigkeit der Nischen und Lagerflächen mit bedeutenden Schwierigkeiten und Mehrkosten verbunden sein dürfte. Die beiden Abb. 258 a und b sind einer Beschreibung dieses Neuerungsvorschlages, der auch für die Auflager von Brückenträgern Verwendung finden soll, entnommen¹).

Es mag gleich hier erwähnt werden, daß der ungünstige Einfluß einer exzentrischen Beanspruchung der Pfeiler durch die Einspannung von Verbindungsgewölben

1) »Zum Bau eiserner Wehrschützen«. Schweiz. Bauztg. Nr. 5, Band LVI

30. Juli 1910, S. 59 u. 60.

zwischen dieselben aus Mauerwerk oder besser armiertem Beton, die zugleich als Verkehrsund Dienststeg dienen, behoben wird. Solche Pfeilerverspannungen weisen die im Folgenden erwähnten Anlagen Tabelle A, Nr. 15 (Albula), Nr. 18 (Laufenbnrg), Nr. 19 (Augst-Wyhlen) und Nr. 25 (Ste. Marie) auf. Vgl. Abb. 272 sowie 278 und 279 (Einlage XII, 2).

Das Gewicht der ganzen Schütze fällt zwar für die Kosten sehr in Betracht. Für die Betriebssicherheit ist es aber von Vorteil, die Schützen nicht zu leicht auszubilden, um Schwingungen möglichst zu vermeiden. Aus diesem Grunde zeigen denn auch ein Vergleich der Gewichte ausgeführter Rollschützen sehr große, nicht durch die Verschiedenheit von Schutzbreite und Stauwassertiefe allein erklärliche Abweichungen. Es ist daher auch nur innerhalb weiter Grenzen möglich, das Gewicht der fertigen Schütztafel bei der üblichen Stoneyschen Anordnung zum voraus näherungsweise anzugeben.

Immerhin dürfte die folgende von Ing. A. Moser ergänzte Formel für eine Schätzung des Gewichtes S in kg per m² Schütztafel tür Überschläge gute Dienste leisten.

8 = 10d + ^{220 + n (40 + 3,75 A)}

1000 _ . _ TT _

—b 2,45 • Hs • L,

worin ô = die Stärke des wasserseitigen Abschlußbleches in mm H = die Höhe der Schütze in m n = die Anzahl der wagerechten Rippen nach der bisher üblichen Anordnung L — Stützweite der Schütze in m

Hs = lotrechter Abstand vom höchsten Stauspiegel bis zur Wagerechten auf halber Schützhöhe in m

bedeutet.

Die Wahl von n= ca. 1,4 H dürfte in vielen Fällen befriedigen, es wird dann: 220 + 56 iî| + 5,2 . L +

S= lOd +

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+ 2,5 ffs L.

Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Stützweite der Schutze die Lichtweite der Wehröffnung um etwa 0,35 m bis 0,60 m Ubertrifft.

Nicht minder wichtig ist beim Entwerfen neuer Anlagen die Tatsache, daß in Chèvres die vom Wasserdruck herrührende rollende Rei-

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bung, auf Grund der Coulombschen Versuche, nach der Formel P

gerechnet wurde, worin P die für die Überwindung dieser Reibung beim -yw Heben der bezüglich ihres Gewichtes vollständig ausgeglichenen, dem Wasserdrücke W ausgesetzten Schütze nötige Kraft, und f der Koeffizient der rollenden Reibung bedeutet. (Siehe Abb. 259). In Chèvres wurde f zu 0,055 (Coulombscher Wert) angenommen, und für r der Halbmesser der Wälzungsrollen in Zentimeter eingesetzt.

Die Messung des wirklich vorhandenen Reibungswiderstandes bei ähnlichen Wälzungsrollen an einer kurz vorher vollendeten großen Eisenbahndrehbrücke über den Thamesfluß J) (Connecticut, U. S. N. A.) ergab für f— 0,065 (nach Umrechnung der von dort herrührenden Angabe und Bezugnahme auf r in Zentimeter). Dieser Koeffizient für rollende Reibung hat für die Berechnung bei Anlage Tab. A Nr. 25 (Sault Ste. Marie) gedient.

Bei Wehranlage Nr. 18 (Laufenburg) wurde für f der Wert 0,1 augenommen, und auf Grund berechtigten Mißtrauens infolge verschiedener seitheriger Erfahrungen bei Anlage Nr. 12 (Hagneck), bei welcher sogar P = 0,052 W, also ohne Berücksichtigung des Rollendurchmessers gerechnet wurde, (dieselbe Rechnungsweise soll auch

0 Trans. Am. Soc. C. E. 1901, Vol. XXV, No. 517, S. 647.

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Abb. 259.

bestimmte Teil der rollenden Reibung

für Anlage Nr. 14 (Beznau) bei einem Gesamtwasserdruck auf eine Schütze von 298 t benutzt worden sein) ist schließlich für die Wehranlage Nr. 17 (Wimmis) die Formel P — 0,1 W benutzt worden, und ist dieselbe für die Berechnung der Stärke des Windwerkes auch für eine Anzahl anderer neuer Wehranlagen mit Rollschützen in Aussicht genommen worden. Erfahrung und Beobachtung haben erwiesen, daß der durch Versuche

0,055 W

in Wirklichkeit nur einen kleinen Teil

der im Verlaufe der Zeit tatsächlich zu überwindenden Reibung ausmacht. Rost, Staub und anderweitige Verunreinigung, auch etwa durch organische Stoffe des Wassers, sowie Eisbildung, Längenänderungen infolge von Temperaturschwankungen, mechanische Unvollkommenheiten der Rollen und der Rollbahn, Störung des Parallelismus aller oder einzelner Rollen in einem ganzen Zuge, ungleichmäßige Druck Verteilung und nicht vollkommen gleiche Bewegung der beiden Seiten einer Schütze (Voreilen einer Seite) sowie auch infolge des wechselnden Eintauchens der Schutzen nicht gleich bleibendes Verhältnis des Gewichtsausgleiches der Schützen erzeugen Widerstände, welche die rein rollende Reibung um ein Vielfaches übertreffen. Es ist daher auch vorsichtshalber geboten, die Wind werke viel stärker zu bemessen als die alleinige Berücksichtigung der genau berechenbaren Widerstände ergeben würde.

Da die erforderliche Stärke der Aufzugsvorrichtung hauptsächlich von der beim Aufziehen zu überwindenden Reibung und von dem Verhältnis des Gegengewichtes zum Schiitzengewicht abhängig ist, so ist nicht wohl zu befürchten, daß Nachteile entstehen würden, wenn die Aufzugsvorrichtung der üblichen Berechnungsweise gegenüber allzu kräftig gebaut wird. Namentlich in kalten Gegenden, wo zu den bereits genannten durch Frost eintretenden Bewegungshindernissen noch weitere Widerstände im Windwerk durch Verharzung des Schmieröles hinzutreten können, kann eine erhebliche Verstärkung nur von Vorteil sein.

Die Aufhängung der meisten von Stoney bzw. seinen Rechtsnachfolgern (Konstruktionswerke von Ransomes & Rapier in Ipswich) erbauten Schützen ist durch Drahtseile bewerkstelligt worden. Dagegen sind namentlich auf dem Festland von Europa vielfach Gallsche Ketten zur Verwendung gekommen. Drahtseile sind bedeutend billiger als Gallsche Ketten, haben aber den Nachteil erheblicherer Längenänderung infolge von Belastungs- und Temperaturschwankungen und namentlich stärkerer Abnutzung selbst bei Verwendung von ziemlich großen Durchmessern der Seilscheiben. Überdies sichern Gallsche Ketten eine bessere Parallelführung der ganzen Schütze, während bei Drahtseilen das geringste Gleiten auf der Seilscheibe dieselbe vereitelt. Es ist dies namentlich bei wechselndem Gewichtsausgleich der Fall, der infolge des je nach der Eintauchtiefe der Schutze wechselnden Auftriebes eintreten kann.

Aus diesem Grunde sind bei der Schleusenanlage in Klein-Machnow (Anlage Tab. A, Nr. 8) je vier Drahtseile zur Aufhängung der als Schleusentore verwendeten Rollschützen (1. Art) und ihrer Gegengewichte, dagegen je zwei Gallsche Ketten als Zugorgane zum Aufziehen bzw. Herablassen der Schützen verwendet worden, obwohl diese Schützen gewöhnlich nicht unter, oder dann doch nur unter ganz geringem Wasserdruck gezogen werden müssen, da der Bewegung der Schützen stets ein nahezu vollständiger Wasserspiegelausgleich vorausgeht. Der bei dieser Anlage als Schiffsschleuse besonders erforderlichen Versicherung gegen das Herabfallen der hochgezogenen Schütze oder der Gegengewichte im Falle daß ein Drahtseil oder eine Kette oder selbst deren zwei reißen sollten, ist durch die folgende sinnreiche Anordnung Genüge geleistet.

Unter gewöhnlichen Verhältnissen sind hier die Gallschen Ketten weder von den Schützen noch von deren Gegengewichten belastet, indem die Gallschen Ketten an ihrem andern Ende nicht die Gegengewichte selbst sondern nur die hohlen Gegengewichtsbehälter zu tragen haben. Dagegen tragen die Drahtseile am einen Ende die Schützen und am andern die ca. 1 cm über den Boden ihres Schutzhehälters aufgehängten Gegengewichte, so daß erst beim Reißen der Drahtseile die entsprechenden Gegengewichte von ihren Behältern getragen d. h. die Gallschen Ketten vom Gewicht der Schützen bzw. deren Gegengewichte belastet werden. Umgekehrt ist dafür gesorgt, daß im Falle des Reißens der Gallschen Ketten außer dem Gewicht der Schlitzen auch noch der Gegengewichtsbehälter von den Drahtseilen getragen werden muß. Es ist so zugleich für möglichste Schonung beider Aufhängungsorgane gesorgt. Bei der Anlage Tabelle A Nr. 27 (Lockport) sind, um an den Anlagekosten zu sparen, gewöhnliche geschmiedete Gliederketten, außer für die Aufhängung der Rollwagen auch zur Aufhängung der Schützen bzw. als deren Aufzugsorgane verwendet worden. Wegen der Ungenauigkeit einzelner Kettenglieder wird indessen jetzt die Verwendung gewöhnlicher Ketten an Stelle von Drahtseilen oder noch besser Gallsche Ketten sehr bedauert.

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Abb. 260.

Erfahrungen bei der Anlage Tabelle A, Nr. 12 (Hagneck) haben gezeigt, daß auch namentlich die Stärke der Gallschen Ketten und die Durchmesser der Kettennüsse nicht zu spärlich bemessen sein dürfen und letztere derart hergestellt sein sollten, daß nicht nur die Kettenbolzen zwischen den Zähnen, sondern auch die Kettenglieder (vgl. Abb. 260) zu beiden Seiten der Zähne auf ihre ganze Länge, letztere von a bis 6, b bis c usw. und zwar über ihre ganze Querschnittsbreite ein vollkommenes Auflager finden. Diese Abbildung ebenso wie die Abb. 12 u. 13 Taf. X ist der Anlage Tabelle A Nr. 28 (Buffallo) entnommen. Da Drahtseile sowie Ketten durch langen Gebrauch und infolge von Temperaturänderungen bleibende Längenänderungen erfahren, dürfte es bei großen Anlagen mit bedeutenden Hubhöhen, also bei langen Aufhängungsorganen ratsam scheinen, die Aufhängung selbst in den Schwerebenen der Schützen wenigstens in lotrechtem Sinne verstellbar anzuordnen, um bei geschlossener Schütze die Zugorgane stets stramm gespannt erhalten zu können. Bei komplizierteren Rollschutzen dürfte es sich auch empfehlen, eine um ein gewisses Maß seitlich verschiebbare Aufhängung der Schützen vorzusehen, um diese genau in ihre wirkliche Schwerebene legen zu können.

Da die Schütze schon von Natur aus in lotrechtem Sinne große Steifigkeit besitzt oder eine solche ohne erheblichen Mehraufwand an Eisen durch besondere Versteifungsdiagonalen erhalten können, so ist es mit Rücksicht auf die Belastung des Bedienungs- oder Wehrsteges, an welchem die Schutzen aufgehängt sind, vorteilhaft, die Aufhängung möglichst nahe an die Enden der Schlitze zu verlegen, um dadurch auch die Aufzugsvorrichtungen möglichst nahe an oder sogar über den Wehrpfeilern aufstellen und so den Bedienungssteg schwächer halten zu können. Immerhin muß infolge hiervon dann der Gegengewichtsbehälter, sofern er von beiden Aufhängungsorganen zugleich getragen wird, entsprechend stärker hergestellt werden, was in solchem Fall gegen eine zu weit gegen die Enden hin angebrachte Aufhängung spricht.

Eine Aufhängung ganz an den Stirnenden der Schützen weisen im Gegensatz zu Anlage Nr. 12 (Hagneck) und 14 (Beznau) (siehe Abb. 3 und 6, Tafel XI) die Anlagen

Was den Gewichtsausgleich der Schützen durch Gegengewichte betrifft, so begegnet derselbe sehr verschiedener Beurteilung. Aus der tabellarischen Zusammenstellung ist ersichtlich, daß bei den meisten Anlagen das volle Gewicht der Schützen ausgeglichen ist. Namentlich bei einer der neueren Anlagen in der Schweiz (Nr. 14) (Bez-nau) ist der vollständige Gewichtsausgleich der Schützen und sogar eines Teiles der Reibung als Übelstand empfunden worden, indem bei gewissen geringeren Offnungshöhen der Schutzen die starken Wirbel und der dynamische Auftrieb des unter großem Überdruck unter demselben ausströmenden Wassers gegen die aus andern Gründen vollwandig gebildete unterste Querrippe selbst die zwangläufige Bewegung der Schneckenräder und Getriebe überwand und Schütze wie Gegengewicht in lotrechte- Schwingungen versetzte. Nach verschiedenen Beobachtungen und Erfahrungen zu urteilen, scheint es bei großen Stauhöhen nicht ratsam zu sein, mehr als 80—85°/₀ der Schützengewichte auszugleichen. Sehr angezeigt ist es jedoch, die Gegengewichte so anzuordnen, daß dieselben später leicht nach Bedarf vergrößert unter Umständen aber auch vermindert werden können. Als Gegengewichte kommen meistens schmiedeeiserne parallelo—piped-förmige (siehe Abb. 263 Einlage XI, 2, Abb. 281 Einlage Xlf, 4, sowie Abb. 6, Tafel XI zu Anlage 14 [Beznau]), seltener vertikal-zylinderförmige (siehe Abb. 269 [Traunfall] zu Anlage Tabelle A Nr, 10) Kasten, die mit Roheisen- oder Zementbeton gefüllt sindj zur Verwendung. Es mag hier besonders hervorgehoben werden, daß bei der Anlage Tabelle A Nr. 12 (Hagneck), wie aus Abb. 264 Einlage XI, 3 und auch aus der Abb. 274 S. 319 hervorgeht, die Rollschutzen nur durch ein einziges auf der Unterwasserseite aufgehängtes Gegengewicht ausgeglichen sind, im Gegensatz zu der in Abb. 238 schematisch angedeuteten und in ähnlicher Weise z. B. bei Anlage Nr. 14 (Beznau) (siehe Abb. 281, Einlage XII, 4 und Abb. 6, Tafel XI) vorhandenen Anordnung von zwei symmetrisch zur Schützenebene angeordneten Gewichten. Eine sehr zweckmäßige, namentlich der beliebigen Einstellung des Gegengewichtes rücksichttragende Anordnung zeigt Anlage Tab. A Nr. 28 (Buffalo). Die genieteten Kasten für die Aufnahme der hier besonders zum Einsetzen geformten Gegengewichte und diese selbst sind aus Abb. 13, Tafel X deutlich ersichtlich.

Nr. 4 (Richmond), Nr. 27 (Lockport) und Nr. 28 (Buffallo) auf (siehe Abb. 6 und 12, Tafel X).

Die Herstellung der Schütze selbst erfordert außer wasserdichter Nietung etwa dieselbe Sorgfalt bei der Herstellungsarbeit, wie sie im eisernen Brückenbau verlangt werden soll. Von Wichtigkeit ist, daß, falls überhaupt vollwandige Blechträger als wagerechte Träger bzw. Querrippen anstatt fachwerkartig ausgebildete zur Verwendung gelangen, für eine genügende Anzahl nicht allzu kleiner Entwässerungsöffnungen gesorgt wird, damit längeres Stehen von Wasser auf den nicht in das Unterwasser eintauchenden Rippen möglichst verhütet wird. Ebenso wichtig ist eine passende Abdeckung bzw. Verschalung der Schütze an ihrer Oberkante (siehe Abb. 6 und 9, Tafel XI) so daß etwa Uberströmendes Wasser, besonders aber Eis und Treibzeug, über dieselbe hinweg geleitet wird, anstatt, wie früher bei der gleichen Anlage, zwischen den Querrippen liegen zu bleiben (siehe Abb. 266 und 267 Einlage XI, 4). Muß die Schütze aus besonderen Gründen so angeordnet werden, daß sie zeitweise überströmt wird, so ist es ratsam, auch die Aufhängeketten bzw. Seile bis über den höchsten Wasserstand hinaus mit einem besonderen Schutzgehäuse, welches das Treibzeug nach beiden Seiten abweist, zu umgeben, um das Hängenbleiben desselben möglichst zu verhindern. Ein solches Kettenschutzgehäuse ist deutlich ersichtlich in Abb. 267 (Einlage XI, 4), welche an eine ihrer Oberkante noch nicht eingedeckte Schutze der drei Grundablässe in An-

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Abb. 266. Stauwehr i. d. Beznau a. d. Aare.

Abb. 267. Stauwehr bei Rheinfelden a. Rhein.

Abb. 268. Stauwehr bei Hagneck a. d. Aare (Biel). Eisschütze (abgesenkt) im Abschluß der Floßgasse.

Abb. 269. Rollschützenverscliluß der Floß- und Schiffschleuse Traunfall (Oberösterreich).

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Abb. 269.

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In Abb. 268 (Einl. XI, 4) ist ferner die zum Abschluß der Floßgasse dienende Schutze von Anlage Tab. A Xr. 12 (Hagneck) dargestellt. Diese ist mit einer ebenfalls in Abb. 3—5, Tafel XI in ihren Einzelheiten dargestellten besonderen oder sekundären Schütze zum Ablassen von Eis und Schwemmsei, der dort für nötig erachteten sogenannten Eisschütze ausgestattet. Eine solche wird sich besonders in denjenigen Fällen empfehlen, in welchen die Möglichkeit des Eisstoßes durch eine größere, sich oberhalb des Wehres bildende Eisdecke vorhanden ist, die dann von Zeit zu Zeit in der ganzen Breite des Wehres so durchbrochen werden kann, daß der Schub nur auf Widerlager und Pfeiler ausgeübt wird, anstatt zunächst von den Schützen selbst aufgenommen werden zu müssen. Dasselbe kann auch durch eine oder zwei auf die Mitte des obersten Teiles der RollschUtzen aufgesetzte, um eine wagerechte Achse niederlegbare schräge Eis- und Schwemmselklappe, die ca. halb so breit wie die Rollschütze selbst sind, erreicht werden. Bei Anlage Tab. A Nr. 18 (Laufenburg) (siehe Abb. 270) und ebenso bei Anlage Tab. A Nr. 22 (Leuk) sind dagegen ähnlich, wie bei einer Schütze der Anlage Tab. A Nr. 12 (Hagneck), auf dem oberen Teil einzelner RollschUtzen lotrecht absenkbare »Überfall-Eis- oder Vorschützen« von 2 bis bzw. 2,5 m Höhe vorgesehen. Aus der gleichen Textabbildung ist auch die noch an anderem Orte genannte Hebung und Senkung der Hauptschützen mittels hydraulischer Kolben ersichtlich.

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Die aus Abb. 256 a ersichtlichen 2,0 m hohen Eisklappen auf den großen Schutzen der Anlage Nr. 19 (Augst-Wyhlen) erstrecken sich auf 15,80 m bei einer Lichtweite der 10 Wehröffnungen von je 17,50 m.

¹

)    In der »Roosevelt-Staumauer« (am Salt River, Arizona) dienen 6 Stoney-Schützen von 3,5 m-1,9 m als Grundablässe unter 78 m Wasserdruck. Vgl. »Engg. Record« Nr. 16, Vol. 52 v. 14. Okt. 1903 und bezügl. Konstruktionseinzelheiten: »Engg. News« Nr. 22, Vol. 57 v. 30. Mai 1907. Bezüglich Rollschützen und Stoney-Schützen zum Abschluß von Druckstollen unter hohem Wasserdruck in Schächten siehe ebenfalls: »Elektrizitätswerk am Löntsch« (auch als Sonderabdruck erschienen), Schweiz. Bauztg. Bd. LV, Nr. 19 v. 7. Mai 1910, Abb. 41, S. 249, sowie: »Das Wasserkraftwerk Adamello« (auch als Sonderabdruck erschienen), Schweiz. Bauztg. Bd. LVII, Nr. 1 v. 7. Jan. 1911, Abb. 6, S. 3.

²

)    Stauwehranlage: Lauenburg a. Rh., vgl. Nr. 18 in Tabelle A S. 324.*

³

3)    Zeitschrift für Baukunde 1884, S. 326—330.

⁴

Diese bei nur teilweise geöffneten Schützen nicht selten beträchtlich unter die normale Höhe des Unterwasserspiegels gesenkte Oberfläche des zwischen den Wehrpfeilern ausströmenden überschüssigen Hochwassers hat, auf Grund ausführlicher an der Wehranlage in Chèvres durch deren Betriebsleiter Ingenieur Saugey vorgenommener Beobachtungen und Messungen, diesem Veranlassung zu beachtenswerten Vorschlägen für eine besondere Anordnung der Wehrpfeiler und die Unterbringung von Turbinen in denselben gegeben. Er bezweckt damit den während des Hochwassers bei vielen Wehranlagen, infolge des dann viel geringeren Stau- bzw. Nutzgefälles im Flusse, eintretenden Ausfall an Wasserkraft mittels Turbinen, die unter dem Einflüsse des durch die als Ejektoren wirkenden überschüssig ausströmenden Hochwassermengen erzeugten Mehrgefälles stehen, zu ersetzen. Eine besondere Gesellschaft: (»Société' Hydromotrice pour la Récupération des chutes d’Eau par l’usine barrage Système Saugey«) hat sich die Verwertung dieser hydraulischen Wasserspiegelsenkung zwischen den Pfeilern in eigener Weise zur Aufgabe gemacht und hat eine besondere Versuchsanlage unweit Chèvres an der Arve gebaut. Siehe auch die besonderen Abhandlungen hierüber von Dr. A. Bernoud im Bulletin Technique de la Suisse Romande v. 10. Febr. und 25. März 1906 sowie von Ingenieur H. E. Grüner i. d. Zeitschrift d. Ver. deutscher Ing. II, S. 1⁴821—26, 1906.

⁵

Siehe Schweiz. Bauztg. Nr. 5, Bd. LIII vom 30. Januar 1909.

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Abb. 270. Stauwehr hei Laufenburg a. Rhein nach Projekt seither abgeändert. Querschnitt durch Schütze mit aufgesetzter Eisschütze.

Wegen des bei schweren Eisstücken und großer Fallhöhe bis zum U. W.-Spiegel notwendig werdenden besonderen Schutzes des Abfallbodens unterhalb der Eisschutzen sind diese letzteren nicht

überall von gleichem Vorteil.

gegen

schützen etwas schwieriger als bei Gleitschutzen.

Aus Abb. 269 (Einl. XI, 4) (Traunfall) ist die bei der von der Firma lg. Gridl in Wien erbauten Anlage Tab. A Nr. 10 zur Anwendung gelangte Anordnung von zweiteiligen Schutzen erkennen. Die dort angewendete wagrechte Abdichtung zwischen den beiden Schlitzen

In den Fällen, in welchen der höchste Stauspiegel beträchtlich über dem höchsten ungestauten Hochwasserspiegel liegt, wird es selten Vorkommen, daß die Schützen um den ganzen Betrag ihrer eigenen Höhe gehoben werden müssen. Wo dieses aber trotzdem notwendig wird, kann, wenn nicht besondere flußpolizeiliche oder bauliche Gründe dagegen sprechen, wie bei Gleitschutzen, an der Höhe der Pfeiler und der hohen Lage der Wehrbrücke gespart werden, falls zweiteilige, selten auch mehrteilig ausgeführte Schützen zur Anwendung kommen. Der Rollenzüge und namentlich aber auch der Abdichtung der Oberkante der unteren Schütze die Unterkante des oberen Schützenteiles wegen wird diese Anordnung bei Roll-

zu

ist aus Abb. 271 im einzelnen ersichtlich. Die gleiche Art der Abdichtung wurde auch an den lotrechten Seiten verwendet. Bei dieser Anlage ist allerdings nur die untere Schütze eine Rollschütze, und zwar zur 1. Art gehörig, d. h. mit an der Schütze befestigten Rollen versehen, während der obere Teil als ausgeglichene Gleitschütze ausgebildet ist.

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Abb. 271. Doppelschützen am Traunfall. Wagerechte Abdichtung zwischen der oberen und unteren Schütze.

Dagegen ist bei Anlage Nr. 17 (Wimmis) ein zweiteiliger Abschluß des Grundablasses mittels Stoney-Schtttzen zur Ausführung gelangt. In den Abb. 14—17, Tafel X sind die von Oberingenieur Schafir entworfenen Einzelheiten der wagerechten Abdichtung zwischen beiden Schützenteilen, sowie die seitlichen Abdichtungen derselben dargestellt. Aus den Abb. 16a—b Taf. X ist sodann die seitliche Abdichtung der unteren und der zum Zweck des Hervorziehens derselben aus der Dichtungskeilnute gegen den Wasserdruck vorgesehene Drahtzug am Dichtungsstab ersichtlich. Dieser ist erforderlich, weil der gußeiserne, in den unteren Teil der hinteren Nische hineinragende Anschlag, gegen welche der Rundstab der unteren Schütze abdichtet, von der Grundschwelle nur bis auf 3,5 m Höhe (Beginn der oberen vorderen Nische) vorhanden ist. Ohne diese Vorsichtsmaßregel würde in jeder höheren Stellung der Schütze der Rundstab vom Wasserdruck in die in Abb. 16a punktiert gezeichnete Lage gedrückt und dann beim Wiederherablassen der Schütze, weil hinter den Anschlag zurücktretend, an diesem anstoßen und dadurch Verbiegungen erleiden. Abb. 17 a—d Tafel X stellen die Aufhängung des Dichtungs-Rundstabes und die Abdichtung der Öffnung, in welcher der erstere die wagerechte Dichtungsleiste der unteren Schütze durch dringt, dar. Im Gegensatz zu den anderen zum Teil in verschiedenen Abbildungen dargestellten Anlagen wurde hier dem Dichtungsrundstab ein größerer Durchmesser als üblich, nämlich von 70 mm gegeben. Durch die Anordnung von Doppelschützen wird zunächst der große Vorteil einer bedeutenden Ersparnis in der Höhe der Wehrpfeiler erreicht. Außerdem wird das Auskolken der Sohle und die Abnutzung der Schwelle vermindert, da, wenn zuerst die oberen Schützen gezogen werden ein Uber oder durchströmender Wasserstrahl entsteht, dem das sich hebende Unterwasser unterhalb der Schütze als Wasserpolster dient. Beim nachherigen Aufziehen der unteren Schütze wird dann die Geschwindigkeit des unter der Letzteren über der Schwelle aus-strömenden Wassers eine geringere sein, als bei teilweiser Öffnung einer einzigen, die Wehröffnung auf die ganze Höhe abschließenden Schütze. Es ist stets ratsam das Windwerk jeder oder mindestens der unteren Schütze stark genug zu machen, daß im Falle des Versagens des Windwerkes der andern Schütze diese mit der ersteren verbunden ebenfalls aufgezogen werden kann, Doppelschutzen sind auch im Entwurf der Wasserkraftanlage des Kantons Zürich am Rhein bei Eglisau¹) (Rheinsfelden), sowie

für die Grundablässe in der Wehranlage bei Kalinach¹) a. d. Aare vorgesehen. Eine Lösung des Abschlusses mittels Doppelschutzen sollte angestrebt werden, die gestattet, die obere Schütze nach Belieben unabhängig von der untern nicht nur zu heben sondern auch zu senken, um Treibeis abzulassen und eine besondere Eisklappe vermeiden zu können.

Die nach den Ausführungsplänen für Anlage Nr. 12 (Hagneck) wiedergegebenen Abb. 4a—d Tafel XI weisen ein den parabelartig geformten oberen Gurtungen der Querrippen entsprechend gewölbtes Abschlußblech auf. Bei Anlage Nr. 17 (Wimmis) wurde aus baulichen Gründen für eine der beiden Schützenteile infolge der Zweiteiligkeit ebenfalls diese Form gewählt. Im übrigen aber dürfte die Krümmung des Abschlußbleches nicht die bei Anlage Nr. 12 (Hagneck) davon erwarteten Vorteile erhöhter Steifigkeit bieten. Bei neueren Anlagen werden daher die unteren Gurte der Querrippen meistens erst gegen die Auflager hin unter leichter Abrundung der Ecke geradlinig abgebogen, um eine Form zu erhalten, die dem Größtmoment in der Mitte Rechnung trägt, aber auch allzugroße Nischen entbehrlich macht (siehe Abb. 10 Tafel XI).

Eine ganz besondere Anordnung weisen unter der ersten Art von Rollschützen die in den Abb. 1—2 h Tafel XI dargestellten zur Anlage Nr. 9 (Berlin) gehörigen Schützen auf. Die unteren, seitlich befestigten Rollen werden beim Hochziehen zwischen den Griessäulen gerade geführt, während die oberen auf der Rückseite der Schütze befestigten Rollen auf Leitschienen laufen, die im oberen Teil in eine wagerechte Lage übergehen. Dadurch wird bei dieser Wehranlage am Mühlendamm in Berlin erreicht, daß die aufgezogenen Schutzen sich flach unter die Wehrbrücke legen. Sie können dann weder von der Kurfürsten- noch von der Mühlendammbrücke aus gesehen werden, was bei der erheblichen Größe der Schützen für die bevorzugte Umgebung sehr erwünscht war.

Denselben Zweck auf die landschaftlich schöne Umgebung Rücksicht zu nehmen, erfüllt die besondere Anordnung der in Abb. 276 und 277 Einlage XII, 1 sowie Abb. 7—11 Tafel X dargestellten Wehranlage Tab. A Nr. 4 bei Richmond (England), welche von Stoney selbst entworfen wurde. Die dortigen Rollschützen sind genau in der wagerechten Schwerachse ganz innerhalb der Pfeilernischen seitlich aufgehängt. In ihrem obersten Teile sind seitliche Führungsarme befestigt, welche beim Aufziehen der Schützen, nachdem diese ganz aus dem Wasser und um ihre doppelte Höhe gehoben worden, also dem losen Rollenzug vollständig vorangeeilt sind, vermittels an denselben befestigten Rollen auf einem nach einem Kreisbogen von 90° gekrümmten Geleise in der Weise geführt werden, daß die aufgezogenen Schützen sich in ihren aufgehängten Zapfenlagern in eine wagerechte Lage unter die Fahrbahn der ornamentalen Bogenbrücke drehen, und sowohl von den Ufern als auch von den oberen und unteren Flußstrecken aus vollständig unsichtbar werden.

In ganz gleicher Weise ist die unter Tab. A Nr. 5 angeführte Anlage in Glasgow mit in ihrer obersten Stellung in die Horizontale unter die Fahrbahn einer Bogenbrücke drehbaren Schützen ausgeführt. Sie gleicht auch sonst äußerlich in jeder Beziehung der älteren Anlage (Nr. 4) in Richmond.

Was schließlich die Wehrpfeiler, welche den auf sie durch große und namentlich hohe Schutzen übertragenen Wasserdruck aufzunehmen haben, betrifft, so sind dieselben selbstverständlich stets einer genauen statischen Berechnung zu unterwerfen, aus

*) Siehe erste Fußnote S. 319.

welcher sich unter passender Berücksichtigung der ungünstigsten Verhältnisse für die Beanspruchung deren zweckmäßigste Form und Stärke ergibt. Wie z. B. aus Abh. 12 Tafel X hei der Anlage Nr. 28 (Buffalo) ersichtlich ist, vermittelt die als Bogenfachwerk ausgebildete Wehrbrücke, durch die Uber dem höchsten Stauspiegel aufgebauten eisernen FachwerktUrme eine geeignete Querverbindung zwischen den eigentlichen Wehrpfeilern aus Mauerwerk selbst. Kommt der Bedienungssteg sehr hoch zu liegen, so ist es zweckmäßig, auch schon tiefer unten, so nahe über dem Hochwasser, als dies mit Rücksicht auf treibende Gegenstände zulässig ist, auch eine feste Verbindung der Pfeiler, unter Ausnützung dieser als Fuß- oder Fahrweg herzustellen. Solche gewölbte Beton- bzw. Mauerwerksverspannungen zwischen den Pfeilern sind aus Abb. 272 der Anlage Tab. A Nr. 18 (Laufenburg) sowohl wie aus Abb. 278 (Einl. XII, 2) (Anlage Nr. 25 [Sault Ste. Marie]) ersichtlich. In ähnlicherWeise sind sie bei Anlage Nr. 19 (Augst-Wyhlen) in armierten Beton mit Transportgeleise versehen zur Ausführung gelangt. Auch für das Wehr des Albulawerkes Tab. A Nr. 15 sind nachträglich noch horizontale zwischen den Pfeilern

Ansicht des Stauwehrs.

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Abb. 272. Stauwehr bei Laufenburg a. Rhein (Kt. Aargau) nach Projekt, seither abgeändert.

und Widerlagern eingespannte armierte Betongewölbe vorgesehen worden (siehe Abb. 279 Einl. XII, 2). Es kann unter Umständen, bei abwechselnd geschlossenen und hochgezogenen Schützen in benachbarten Wehröffnungen auch ein beträchtlicher Seitendruck auf die Pfeiler ausgeübt werden, zu dem unter Umständen noch ein von den Wärmelängenänderungen des eisernen Wehrsteges sowie der Schutzen herrührender Schub hinzukommen kann.

Bei größeren Wehranlagen mit gemauerten Pfeilern ist es angezeigt, auch bei der Formgebung der Pfeiler auf eine möglichste Erleichterung der Aufstellung der Schutzen und der Wehrbrücke, sowie auf gute Zugänglichkeit für Zwecke der Untersuchung, Überwachung, Reinhaltung und Ausbesserung, besonders jener ersteren, Rücksicht zu nehmen. AVie aus Abb. 6 und 7 Tafel XI der Anlage Tab. A Nr. 14 (Beznau) ersichtlich ist, sind hier über der Oberkante der Schützen auf 7,50 m über der Wehrschwelle, von der Vorderseite der auf dieser JEIöhe abgesetzten und im oberen Teil schlanker aufgebauten Brückenpfeiler rings um diese herumführend, 0,60 m breite begehbare Vorsprünge des als eigentlicher AVehrpfeiler wirkenden Unterbaues vorgesehen. Dieselben sind u. a. mit Vorteil vorübergehend als Auflager für die unmittelbar über dem Hochwasserspiegel in

der Wehröffnung selbst zunächst in wagerechter Lage montierten Schutzen benutzt worden, worauf diese letzteren dann aufgekippt und in ihre lotrechte betriebsbereite Stellung in die Nischen abgesenkt wurden.

Aus den bereits genannten Gründen sind in den Pfeilern in angemessener Entfernung unterhalb der für die Schützen benötigten Nischen (siehe Abb. 270 Anlage Nr. 18 [Laufenburg]) unter Umständen mit Vorteil auch oberhalb derselben (siehe Abb. 249, Anlage Nr. 11 [Chèvres]) besondere lotrechte sich auf die ganze Höbe der Schützen erstreckende Nischen für den Einbau von Dammbalkenabschlüssen sog. »Dam-balkennuten« oder »Falzen« vorzusehen. Es kommen bei dieser letzteren Anlage die auf S. 200 schon erwähnten und dort in Abb. 133 und 138 (Einl. V, 2) dargestellten eisernen Fachwerkdammbalken, die in ähnlicher Weise, wie die Querrippen der dortigen Rollschützen gebaut sind, zur Verwendung. Auch bei Anlage Nr. 19 (Augst-Wyhlen) kommen — wie schon unter Dammbalkenwehre erwähnt — den letzteren ähnliche aber außerdem mit Rollen versehene und genietete Dammbalken zur Anwendung.

Bei der »Laguna«-Stauanlage (Tab. A Nr. 29) i) am Colorado-Fluß für den »Yuma«-Bewässerungskanal (Arizona und California), sind in angemessener Entfernung unmittelbar oberhalb jeder der bei gewöhnlichem Betrieb verwendeten Rollschützen besondere Nischen für die Aufnahme einer gleich großen Eollschütze vorgesehen.

Eine besondere Ersatzschutze kann dann samt Gegengewicht und Rollenzug vermittels eines fahrbaren Windwerkes nach jeder Wehröffnung gebracht und in ganz kurzer Zeit zum Abschluß derselben verwendet werden, während die daselbst vorhandene Schütze sammt Rollenzug hochgezogen, untersucht und ausgebessert bzw. mit einem neuen Anstrich versehen werden kann. Diese Arbeiten können so, ohne eine Störung in der Regulierung des Stauspiegels oder besondere Abdämmungsarbeiten zu veranlassen, zu jeder Zeit vorgenommen werden. (Siehe Abb. 273a und b, nach Blatt 2, »Spécification« 72: »Yuma Projekt«, U. S. Réclamation Service, Jan. 1909.) Diese Stauanlage umfaßt 3 Wehröffnungen mit Stoney-Schützenverschlüssen von 5,45 m Höhe und 10,60 m Breite (Lichtweite der- Öffnung 10,10 m). Das Schutzengewicht ist nur einseitig durch je ein oberwasserseitig aufgehängtes Gegengewicht nach dem Vorbild von Anlage Nr. 28 (Buffallo) ausgeglichen.

Zur Aufhängung der Schützen an den äußersten Enden und ihrer Gegengewichte sowie des Rollenzuges sollen gewöhnliche Gliederketten zur Verwendung gelangen. Die Tornischen in den Betonpfeilern sind vollständig mit Gußeisen verkleidet.

Von leider viel zu oft unterschätzter und mit zunehmender Stauhöhe sowie Breite der Wehröffnung wachsender Wichtigkeit ist eine mitunter recht kostspielige aber höchst notwendige gute Sohlenversicherung zwischen den Pfeilern, die sich mindestens auf die ganze Länge der Pfeiler oder Griesjoche, und im Falle eines als Schwelle dienenden Grundwehres noch beträchtlich weiter abwärts von demselben erstrecken sollte, indem das oft unter großem Überdruck unter den teilweise hochgezogenen Schützen ausströmende und an den Seiten sowie an der Sohle heftige Wirbelbewegung erleidende Wasser eine große Erosionskraft besitzt, die, besonders in geschiebeführenden Gewässern, selbst weichen Fels und Beton anzugreifen im Stande ist. Solche mehrere Meter tief reichende Auskolkungen in Mergelfelsen sind z. B. bei der anfänglich ungenügend und nicht auf die ganze Pfeilerlänge quer über die Öffnung verlaufenden Sohlenversicherung bei Anlage Nr. 12 (Hagneck) und 14 (Beznau) beobachtet worden.

i) Siehe auch: »The Construction of the Laguna Dam, Colorado River Arizona*. Engg. News. N. Y. Nr. 9, Yol. 59 v. 27. Febr. 1908, S. 213 u. ff.

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Ein beachtenswertes und äußerst lehrreiches Beispiel von diesbezüglichen Erfahrungen bietet besonders Anlage Nr. 12 (Hagneck, von welcher in Abb. 274 ein Querschnitt durch Schütze und Grundwehr dargestellt ist. Die in der Abbildung voll ausgezogene Sohlenversicherung unterhalb des Sturzbettes des Grundwehres bestand anfänglich aus einer doppelten Lage mächtiger Senkwalzen, die mit in den anstehenden weichen gewachsenen Fels eingerammten zugespitzten Eisenbahnschienen befestigt waren. Mit einer starken Pflasterung aus großen Steinblöcken war die, wie beabsichtigt, eine gewisse Nachgiebigkeit bzw. Elastizität bietende Unterlage abgedeckt. Diese in anderen dieselbe Wehranlage beschreibenden Veröffentlichungen über bewegliche Wehre neueren Datums als tatsächlich noch vorhanden angeführte Sohlenversicherung bewährte sich jedoch gar nicht. Nach einigen Hochfluten war dieselbe vollkommen verschwunden und die vorstehenden Schienen dienten bebelartig dazu, den gewachsenen Fels an einzelnen Stellen auf beträchtliche Tiefe abzusprengen, wodurch bösartige Kolkungen entstanden. Eine Ersatzsicherung, die aus großen in die Auskolkung versenkten, meistens mit eisernen Ketten und Drahtseilen be-    , j

weglich mit einander verbundenen Stein- und Betonblöcken bestand, hielt ebenfalls nicht stand. Erst der in der Abbildung mit» Betonlll« bezeichnete und mit punktierten geränderten Linien umgebene aus einer kräftigen, einen mächtigen Monolit bildenden mittels Druckluft-gründung hergestellten Betonneubau der ganzen Sohle scheint der zerstörenden Wirkung der Hochwasser Einhalt gebieten zu können.

Aus Abb. 275a und b,

Abb. 280—282 Einlage XII, 3—4 sowie Abb. 6—13 d Tafel XI sind im weiteren die allgemeine Anordnung sowie eine Anzahl der im Vorigen zum Teil ausführlich besprochenen, allgemein bemerkenswerten Einzelheiten der Anlage Nr. 14 (Beznau) und in Abb. 279 (Einlage XII, 2) die Gesamtansicht von Anlage Nr. 15 (Albula) kurz deren Inbetriebsetzung ersichtlich. Sie bedürfen unter Hinweis auf die in der tabellarischen Zusammenstellung angegebenen besonderen Einzelheiten keiner weiteren Erklärung mehr.

Außer den zum Teil in der tabellarischen Zusammenstellung erwähnten zur Bauausführung genehmigten Entwürfen für große Wehranlagen mit Rollschützen sind ebenfalls noch ähnliche bedeutende Anlagen vorgesehen und bereits beschlossen, u. a. in der Schweiz: 1) bei Kalinach a. d. Aare Kanton Bern¹), 2) bei Rheinsfelden (Eglisau) a. Rhein-), 3) bei Kaiserstuhl a. Rhein, 4) bei Birsfelden a. Rhein, 5) bei Basel a. Rhein, ev. 6) bei

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Abb. 274. Stauwehr bei Hagneck a. d. Aare (Biel). Querschnitt durch das Wehr und den ursprünglichen Abfallboden.

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9 Beschreibung der Wehranlage bei Kalinach a. d. Aare siehe Schweiz. Bauztg. Xr. 20, Bd. LV 1 \om 12. Novbr. 1910, S- 272.    2 Öffnungen von 10 m Lichtweite X 8,40 m und 3 Öffnungen von 10 m Lichtweite

X 4,40 m.

²) Beschreibung des Projektes, Schweiz. Wasserwirtschaft Xr. 3 v. 10. Novbr. 1910 u. 11.

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Abb. 27Öa—b- Stauwehr hei der Beznau i. d. Aare. Aufriß und Grundriß.

(Stein a. Rhein, 7) bei La Plaine (Genf) a. d. Rhone¹), sodann bei Bellegarde a. d. Rhone Frankreich) und bei Peggau a. d. Mur (Steiermark).

Unter Rollschützen ist auch noch der beim Allgemeinen Wettbewerb unter dem Kennwort »Schutzen wehr« mit einerWürdigung beachtenswerter Einzelheiten bedachte eigenartige Entwurf zu einem beweglichen Wehr für 15 m Lichtweite anzuführen²).

Den Staukörper bildet eine aus lotrecht übereinander gelagerten walzeisernen Hohlkörpern, von liegendelliptischem, der Tiefenlage unter dem Stauspiegel entsprechend an Stärke zunehmendem Querschnitt, zusammengesetzte Schützen tafel, welche den Wasserdruck des gestauten Oberwassers durch vier Achsen, die in vier auf lotrechten Schienen laufenden

Doppelwagen gelagert sind, auf die Wehrpfeiler überträgt. Der Staukörper ist durch Gegengewichte teilweise aus

geglichen.

Von den oberon Rollwagen sind Galksche Ketten als Triebketten zu den

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auf den Pfeilern stehenden Winden geführt und an die Gegengewichte angeschlossen. Von letzteren führen zwei weitere Ketten um die in den Pfeilernischen unter Wehrrückenhöhe verankerten Kettenrollen zu den unteren Rollwagen. Dadurch ist auch die Möglichkeit geboten, den Staukörper mit den Triebketten gegen einen etwaigen Wasserauftrieb herabziehen zu können.

Ein noch nicht praktisch erprobter, aber schon mehrfach gemachter Vorschlag für ein Stauwehr mit seitlich verschiebbaren bzw. fahrbaren Staukörpern verdient hier erwähnt zu werden. Demselben ist aufGrund der befriedigen-

Wettbewerbpläne der Wehranlage bei La Plaine siehe Schweiz. Bauztg. ÎSr. 24, 25 u. 26, Bd. L v. 14, 21 u. 28. Dezbr. 1907.

2) Der Allgemeine Wettbewerb für Konstruktionen beweglicher Wehre in Flüssen. Allgem. Bauztg. 1907, S. 110 und Blatt 66.

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Abb. 276. Stauwehr i. d. Themse bei Richmond (England), von der Unterwasserseite gesehen (alle Öffnungen sind geschlossen).

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Abb. 277. Stauwehr i. d. Themse bei Richmond (England), von der Unterwasserseite gesehen. Alle Schützen sind gehoben und zwischen die Gehwege der Brüche in wagerechter Lage verstaut.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III, 2. 4. Aufl. Zu S. 320.

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Abb, 278. Einlaufwerk der Kraftanlage bei Sault Ste. Marie (MicMgan) U. S. A.

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Abb. 280. Stauwehr der A.-G. »Motor« hei der Beznau i. d. Aare. Gesamtansicht vom Wehrkanal und Maschinenbaus.

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Abb. 281. Stauwehr hei derBeznau i. d. Aare. Ansicht von der Oberwasserseite

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282 a—C. Stauwehr bei der Beznau i. d. Aare. a. Aufhängung der Rollschützen, b—c. Einzelheiten der seitlichen

Abdichtung der Rollschützen.

den Erfahrungen, die bereits mit auf Rollen in seitliche Nischen verschiebbaren Toren von Kammerschleusen, sogenannten Schiebetoren¹), gemacht wurden, unter passenden Verhältnissen eine Würdigung durch genaueres Studium und praktische Erprobung zu wünschen. Ingenieur J. Stocker in Bern schlägt die Anwendung einer Anzahl fahrbarer Staukörper trapezförmigen Querschnittes mit senkrechter Stauwand, sogenannter lösbar gekuppelter, auf Schienen laufender »Stauwagen« vor. Die unter der flußabwärts gelegenen unteren Kante des Staukörpers befindlichen und Druck übertragenden Rollen laufen auf einer Flachschiene, während an der flußaufwärts gelegenen unteren Kante des Staukörpers befestigte Rollenpaare den Kopf einer im Schutze der Grundschwelle, gegen Ge-

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Höchster Stauspiegel

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Zehnstangenantrieb

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Abb. 283. Stamvagen-Wehr von Stöcker.

schiebe und Eis gesichert liegenden Schiene, derart umklammern, daß durch die Führung des Staukörpers gleichzeitig der vom Wasser ausgeübte wagerechte Schub und das Kippmoment aufgehoben werden. Im Widerlager sind entsprechende Räume ausgespart, in welche die aus dem Durchflußprofil entfernten Stauwagen einfahren und aus welchen sie beim Schließen des Wehres unter sinnreicher und vorteilhafter Ausnützung des Oberwasserdruckes wieder aus- und in das Wehrprofil eingefahren werden können. Die Ausbildung der weiteren Einzelheiten läßt die Entwicklungsfähigkeit einer solchen neuartigen, vorläufig hier unter Rollschützen eingereihten Wehrart für geeignete Fälle in keineswegs ungünstigem Lichte erscheinen.

l) »The Improvement of the Ohio River« by Wrm. L. Sibert, Major, Corps of Engineers U. S. A. Paper Nr. 1104. Trans. Am. Soc. C. E. Vol. LXIII, June 1909. S. 405—412 u. PI. XXII.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

Tabelle A. Zusammenstellung einiger der bedeutendsten Wehr- und Schleusenanlagen mit

Rollschützen*).

den Schützen befestigt sind, sind bei allen Anlagen die Schützen mit losen

Literaturnachweise

Im Text dieses Kapitels bezw.îj auf Tafeln und Einlagen dar-) gestellt oder 1 besprochen

Bau-

bezw.

Vollen

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Jahr

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*) Mit Ausnahme von Anlagen Nr. 7—10 und 20, bei welchen die Rollen

Rollenzügen (nach System Stoney) versehen.

Zweck der Wehranlage bezw. der Schützen

Grad des häng- ) Gewichts-

Auf-

Höhe, Breite, Ge-

u. lichte Weite

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und l gleiches der Schützen

wicht der einzelnen ungsart

Schützen

der

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öff-

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Anzahl

Name, Standort, Land und »Gewässer«

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Für : Anlagen Nr. 1 bis Nr. 6 : » The Stoney Patent Sluice «, London 1901. Ransomes & Rapier, Ltd. tbenso : Proceedings Inst. 0.

E. vol.LX, S. 88, Taf. VI. Nr. 1: »Engineering«, London, Sept. 19, 1884. S. 268—272.

! ebenso : »Engineer.«, London 1884, Sept. 19 u. Okt. 10, S. 218 u. 282 bis 284. » Wochenbl. f. Bauk. 1885, S. 54.

» Handb. d. Ing.-Wissenschaft. III. Teil, 8. Bd.,

4.    Auff., 1904, S. 273. Nr. 2 u. 3: siehe Nr. 1.

Nr. 4: »Engineering«, London, vol. LXI, Jan. 10, 1896, S. 47. Vol. LIX, June 28,1895, S. 835/37! Vol.LVII, May 25. 1894,

5.    687. Vol. LV, April 7, 1893, S. 402.

ebenso siehe Nr. 1.

Nr. 5 siehe Nr. 1.

Nr. 6: »Engineering«, London , 1894. (Spezial-»Manchester

nummer :

Sea Canal«.)

Nr. 7: »Statist. Nach Weisungen« üb. ausgef. Wasserbauten des preuß.Staates. P. Roloff, Berlin 1907. Der Bau d. Dortmund-Ems-Kanals. Zeitschr. f. Bauw. 1910, S. 577. sowie: Festschrift zur Eröffnung d. Dortmund-Ems-Kanals 1899, S. 24, auch S. 253 u. Abb. 3—5,Taf. X i. Handb. d. Ing.-Wissen. III. Teil, 5. Bd., 4. Auff. 1906. III. Kapitel: Die Kanalisierung d. Flüsse. Nr. 8: »Zeitschr. f. Bauw. (Der Bau des Teltow-Kanales), 1906. ebenso: »Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. 1900, S. 850 u. f.

» Mitteilung der Teltow-kanal-Bauverwalt. üb. d. Machnower Schleuse.

X. Schiffahrts-Kongreß, Mailand 1905.

Nr. 9: »Berlin und seine Bauten«, Bd. I, Berlin 1896, S. 91—92.

Nr. 11: »Usine de chèvres«, M. Th. Turettini, Genève, 1900. PI. III—V, sowie XXXV u. XXXVI.

ebenso : Bauwerke d. Schweiz, Heftll. Schweiz. Ing.-u. Arch.-Ver., Zürich 1898. » Schweiz. Bauztg. Nr. 10, Bd. XXXV, 10. März

» Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing., 1896, S. 1229. Nr. 12: Elektrizitätswerk Hagneck, Bericht. Biel

1899.

S. 292 u Fußnote 1. S. 260.

1883

1888

Abb. 276 u. 277 (Einl. XII, 1). Abb. 7—11 Tafel X S. 315

S. 315

Senkung der Hochwasser d. Lough Erne-Flusses

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Meter

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8,84    4,42    9,48    12,2 Draht

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1895

1901

1893

1898 Abb. 261, Einl.

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Abb. 8-10, Taf. IX _j S. 292 u. 299

1905 S. 292 u. 310

Abb. 1—2 h Tafel XI S. 292 u. 315

Abb. 271 u. Abb. 269, Einl. XI, 4 S. 292 u. 312

Abb. 248-250. S. 293,1 301-306.309 U.317!

Abb. 274u.264,265, 268,Einl.XI,3—4, sowie Abb. 3—5, Taf. XL S. 300. 302,309, 311-313, 315, 317 u. 319

1893

1903

1894

1899

1898    Abb.267, Fini. XI, 4    1900.

S. 313

1902

Senkung der Hochwasser des Suck-Flusses

Regulierung d. Abflußmengen im Shannon-Fluß

Regulierung der Ebbe und Flutströmung oberhalb London

Regulierung von Ebbe und Flut im Clyde-Fluß

Zur Abfuhr der Hochwasser im Kanal und des Weaverflusses nach d. »Mersey«, sowie der Regulierung d. Zuflüsse in den Kanal

Regulierung von Ebbe und Flut

Ober- und Untertore der Zwillings -kammerschleuse

Stauwehr für Kraftgewinnung und V erbesserung der Schiffahrt

Einlaßschleuse in den Schifführts-kanal

Stauwehr für Kraftgewinnung

Grund ablässe und Abschluß d. Floßgasse im Stauwehr für Kraft-gewinnung

Grundablässe im festen Stauwehr/. Kraftgewinnung Nachträglicher beweglicher Aufbau auf d. feste Wehr ¹

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*) Die Schützen drehen sich am Ende des Hochziehens automatisch in eine horizontale Lage dicht unter die Fahrbahn der die Wehröffnungen überdeckenden ornamentalen Bogenbrücke (Dienst- und Fußsteg)

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*) Automatische Drehung der Schützen und ornamentale Bogenbrücke wie in Richmond

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3    »Druinshambo«

(Irland) » Shannon«

4    »Richmond«

(England)

»Thames«

5 »Glasgow«,

Schottland

»Clyde«

6 »Manchester-Schiffahrtskanal« b.East-ham a. »Gowy« b. Old Randles. Total: Walton,Latch-: 33 ford, Barton u J Mode Wheel a.l »Weaver«

16

Deutschland u. Österreich

7 »Herbrum«,

» Dortmund-] Ems-Kanal«

a.    Oberhaupt 10,0

b.    Unterhaupt

2,46

*) Die Schützen drehen sich während des Aufziehens in eine horizontale Lage

2.1    Gall’sche voll-

Ketten ständig

6.2    *) Nur die untere Schütze läuft auf Rollen, die obere ist

eine Gleitschütze

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7,30

8 »Klein-Machnow«, »Teltow-Kanal «

verti- 7,06    1,80

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teilig 6,40 I 2,20

18

oberej untere|

»Berlin«, Mühlendamm-Wehr »Spree«

» Traunfall «,'

Ober-Österreich, »Traun«

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Ketten

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10,85    22

12,85    11,5

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Schweiz und Frankreich

»Chèvres«, bei Genf, »Rhone«

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» Rheinfelden«

»Rhein«

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Literaturnachw'eise für Anlage:

Nr. 14: »Schweiz. Bauztg.« Nr. 6, Bd. IL, 9. Febr. 1907.

Nr. 15: »Schweiz. W. Wirtschaft«. Nr. 2 Jahrg. 1 v. 25. Okt. 1908.

» Engineering News No. 8.

Aug. 25.1910, New York, » Bericht über das Albula-werk. Dir. d. Wasserversorgung u. EL Werkes d. Stadt Zürich, Dez. 1910.

Nr. 16, 18 u. 19 : Beitr. z. Hy-drogr. d. Großh. Baden, 12. Heft. Karlsruhe 1906.

Nr. 17: »SchweizerischeBauzeitung« Nr. 13, Bd. LII v. 26. Sept. 1908

Nr. 18: Die Wasserkraftanlage Laufenburg a/Ith. Denkschr. v. Ing. Trautweiler. Straßburg 1902. ebenso: »Schweiz. Bauztg.«

Nr. 19, Bd. XLVII, 12. Mai 1906. Ebenso wie Nr. 16.

Nr. 19: wie Nr. 16 u. Bat-schlag ü. d. Wasserkraftanlage Augst fiird. Kraftversorgung d. Stadt Basel. Großer Bat der Basel-Stadt, 12. Sept. 1907.

ebenso: Die Schützen des Stauwehres der Wasserkraftanlage Augst - Wyh-len. Zeitsehr. d. Östr. Ing. u. Arch. Ver.Nr. 41, Bd. 60, v. 9. Okt. 1908!

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1910.

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Nr. 23: »Genie civil« Nr. 2,

Bd. XLIV, 14. Nov. 1903.

Nr. 24: Annales des Ponts et

Chaussées 1910, Vol. III,

Cap. II et Pl. 1. 2, 4—7.

Engrg. Becord. No. 11 u.

13, Yol. 63 v. 18. März

u. 1. April 1911.

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Im Text dieses Kapitels bezw. auf Tafeln und Einlagen dargestellt oder besprochen

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seit 1909 I S. 309, 313, 316,

Auf- ( Grad des

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und l gleiches der Schützen

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Meter

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259 Ketten    ständig

veranschlagt Besondere absenkbare, 2 m liolie Überfallschützen an sämtlichen Hauptschützen (z. Eis- u. Schwemsel-abfuhr). Hebung und Senkung der Schützen mittels hydraulischer Kolben. Bei Hochwasser hebt der Auftrieb die als wasserdichte Hohlkörper ausgebildeten Schützen selbsttätig

Stauwehr für Kraft-! im Bau Abb. 526

seit 1908 S. 293, 303, 307, 309, 313, 316, 317

gewinnung

1904 Abb. 3, Taf. X S. 299

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Abb. 257

S. 307 u. 313

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Weitere ähnliche Anlagen in der Schweiz sind vorgesehen oder im Bau bei Stein, Eglisau, Kaiserstuhl und Birsfelden am »Rhein«, bei Kalinach

a/d. Aare, bei La Plaine (Genf) a/d. Rhone (Schweiz. Bauztg) 2, Nr. 25 u. 26, Bd. L v. 21. u. 28. Dez. 1907), sowüe Peggau a/d. Mur (Steiermark).

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Abb. 278, Einl.

1902

Linlaufschleusen

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News« Nr. 13, Sept. 25,

1902, New York.

Nr. 26: siehe Nr. 2o.

ebenso: Trans. Am. Soc. 0.E.

paper Nr. 996, June 1905

The Compensating

Wks.« of the L. Sup. P.

Co. (G. F. Stickney).

Nr. 27: »Engineering News

1895, Nr. 21, Dez. 12.

Nr. 28: »Engineering News«

Nr. 12, March 22, 1900,

New York.

ebenso: »Beport on Deep

Waterways« (between

Great Lakes and lide-

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Zentral!!, d. Bauverw.

1902. 15. Febr., S. 80.

Verein. Staa-

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Amerika

XII, 2

S. 309 u. 316

1902

Abb. 6, Taf. X

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Abb. 252, sowie

Abb. 12 u. 13.

Taf. X

1895

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York), »Nia-

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Literaturnachweise für Anlage:

Nr. 29 : »Engineering News* Nr. 9. Vol. 59 v. 27. Febr. 1908 u. Nr. 23, Vol. 61 vom 10. Juni 1909.

Nr. 30: E. Wegmann »Dams« 6th Ed., New York 1911.

Nr. 31 — 34: »The Stoney Patent Sluice«, London 1901, Ransomes & Rapier, Ltd.

ebenso : Engineering News, No. 14, Sept. 30, 1909, New York.

Nr. 32 siehe Nr. 31.

Nr. 33 siehe Nr. 31.

Nr. 34 siehe Nr. 31.

Nr. 35 u. 36: »La vanne Systeme Stoney« v. Ransomes & Rapier, London 1907.

Nr. 36 siehe Nr. 35.

Nr. 37: »Zeitschr. f. Bank.« 1884, S. 326-330.

Im Text dieses Kapitels bezw. auf Tafeln und Einlagen dargestellt oder besprochen

Abb. 274. S. 317.

S. 292 u. 298

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1902

90er Jahre

1906

1907

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Stauwehr für Bewässerungsanlage des »U. S. Recla-mation-Service«

Kanaleinlauf für Kraftanlage

Grundablässe im festen Stauwehr zur Aufspeicherung des Hochwassers und Bewässerung von Kulturland

Stauwerk zur Bewässerung von Kulturland

Entwässerungs

anlage

Anlage zur Abführung von Sturmund Flutwasser

Stauwehr für Bewässerungsanlage

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Egypten und Indien

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»Beheran«-Kanal (Ägypten)

»Makulpota«

bei Calcutta

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Calcutta, Per-ear Reservoir

»Sclmebo-Canal« Birma »Moo River«

»Bangkok«

»Brasilien« »Pe-lotas-Fluß«

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§ 20. Dreh- oder Segmentschützen-YerSchlüsse und Wehre. (Hierzu EinlageXIII nach S. 328, sowie Einlage XIV, 1—2 nach S. 344.) An die Stelle der bei den bisher besprochenen Schützen in lotrechten Ebenen erfolgenden Verschiebungen ebener Schützentafeln, tritt hier die Drehung einer zylindrisch geformten Stauwand um eine meistens wagerechte Achse. Der auf die konvexe obrwasserseitige Außenfläche des Zylinder-Segmentes wirkende Druck des gestauten Wassers wird durch speichenartige Versteifungsrahmen auf als durchgehende Träger ausgebildete oder auf kurze in den Widerlagern oder Pfeilern gelagerte Wellen übertragen. Solche Stauverschlüsse werden daher auch zuweilen Zylinderschützen, außerdem in amerikanischer Bauart »Taintor«-Schlitzen genannt.

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Abb. 284. Zylinderschützenwehr von Poiree hei der Münze im Nebenarm der Seine. Paris.

Wohl zu den ältesten dieser Wehre gehört das von Poirée im kleinen Arm der Seine in Paris 1853 neben der Schleuse an der Münze erbaute Überfallwehr¹), s. Abb. 284. Dasselbe besitzt vier Öffnungen von je 8,75 m lichter Weite und bewirkt einen Stau von 0,60 m bis 1 m. Zum Abschluß dient für jede Öffnung nur eine Schütze, welche aus zwei zylindrisch geformten Blechwänden a und ß besteht. Dieselben sind im Abstande von 80 cm angeordnet und durch radiale Arme mit einer in den Pfeilern lagernden wagerechten Welle verbunden. — In der Stellung der nebenstehenden Skizze ist das Wehr geschlossen und das überfallende Wasser fließt nach dem Unterwasser ab. Wird die Schütze nach dem Unterwasser gedreht, so ist das Wehr geöffnet. Die mit dem Gegengewicht c verbundene Aufzugsvorrichtung liegt in den Pfeilern bei d. Eine zweite Aufzugsvorrichtung dient zur Hebung der Sohlenschwelle e; durch Senkung dieser Schwelle entsteht unter der Schütze ein Grundablaß, während die Schwelle, wenn sie gehoben ist, die Fuge zwischen Schutze und dem bogenförmigen Gerinneboden fast ganz schließt. — Wehre mit einer einfachen zylindrischen Stauwand, in den Einzelheiten von den vorbeschriebenen Anordnungen demnach beträchtlich abweichend, kamen dann in dem Jahrzehnte hindurch im Bau begriffenen und anfangs der 60er Jahre vollendeten großen Stauwerk im Kosettaarm des Nildeltas unterhalb Kairo zur Verwendung. Im Gegensatz ist hier die konkave Innenseite der Zylindersegmente dem Oberwasser zugekehrt. Die von den in den niedrigeren oberwasserseitigen Pfeilervorsprüngen gelagerten Lagerzapfen ausgehenden radialen Speichen sind somit auf Zug beansprucht. Die durch die gußeisernen Zylinderschützen in 64 Öffnungen von je 5 m Lichtweite bewirkte Stautiefe beträgt 5,10 m Uber derWehrschwelle.

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Das schon seiner architektonischen Wirkung halber bemerkenswerte, in Abb. 286 (Einlage XIII, 1) von der Unterwasserseite dargestellte Wehr hat durch die späterhin Sicherung seines Unterbaues notwendig gewordenen umfangreichen Dichtungsarbeiten

(Einpressen von Zementmörtel in 680 nachträglich durch das vollendete Bauwerk geführte Bohrlöcher von zusammen 12400 m Länge) besondere Berühmtheit erlangt¹).

Die zuerst allgemein bekannt gewordene und lange Zeit einzige eigentliche Segmentschütze auf dem Festland wurde im Jahre 1888 in Südfrankreich bei der nahezu rechtwinkligen Kreuzung des »Canal du Bhone à Cette « mit dem kanalisierten Flusse Lez erbaut (Abb. 285). Das Segment der Mantelfläche eines Zylinders von 7,60 m Durchmesser und 7,65 m Länge bildet den 3,85 m hohen Stau- oder Sperrschild, der an den nach außen verlängerten Speichen zweier vollständiger, mit Gegengewichten beschwerter Radscheiben von 6,50 m Durchmesser befestigt ist. Die Radscheiben sind in Nischen der 6,60 m von einander entfernten Widerlager drehbar gelagert. Sie können mittels einer um die Radscheiben geschlungenen Kette und einer Winde in Umdrehung versetzt werden, wobei die Stauwand gehoben oder gesenkt wird. Zwei dieser schildartigen

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Segmentverschlüsse dienen zum Abschluß des Schifffahrtskanales gegen Hochwasser und gegen das Einspülen von Geschieben vom Fluß her²).

Zunächst erfuhr aber die Verwendung von Zylindersegmenten zu Schützen, die nach dem Namen ihres dortigen 'Urhebers auch meistens Taintorschützen benannt werden, namentlich im Nordwesten der Vereinigten Staaten besondere Beachtung³). Aus den Abb. 294a, b, c, S. 329 ist die typisch amerikanische Bauart der hölzernen Taintorschützen, wie sie bereits Anfangs der 90er Jahre bei der Kanalisierung des Fox River in Wisconsin gebräuchlich war, ersichtlich. Nach diesen sind auch etwas später in den Flutöffnungen der Staustufen des im Zuge des Illinois-Mississippikanales liegenden kanalisierten Strecke des Rock Rivers Zylinder-Segmentschützen ebenfalls aus Holz mit kräftigen Eisenverbindungen für Stautiefen von 2,75 m bis 3,96 m über einer 1,10 m hohen festen Wehrschwelle zur Verwendung gelangt. Die sechs speichenartig verstrebten Aussteifungsrahmen sind in gleichen Abständen von 1,09 m mittels Wellenzapfen in 3 Paar Lagern drehbar, die an einem die Wehröffnung über dem ungestauten Wasserspiegel überspannenden Träger befestigt sind. Dieser Träger ist ein Holzbalken, der in drei um je 90° abweichenden Richtungen durch Zugstangen versteift ist. Das Heben und Senken der Stauwand erfolgt ganz ähnlich wie beim Rosettawehr durch eine auf einem Geleis

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Abb- 285. Segmentverschlüsse zwischen dem »Canal du Rhone à Cette« und dem »Lez«.

0 »The Delta Barrage« of Lower Egypt by Major R. H. Brown 0. M. G. Cairo 1902.

²)    Nach Notices sur les Modèles etc. du Ministère des Travaux publics, Ponts et Chausse'es, Exposition Universelle de 1889, France. S. 248ff. (Porte équilibrée de la Croise'e-du-Lez.) Ebenso Centralbl. d. B. V. 1893 S. 73. beschrieben v. Engels.

³)    Nach A. O. Povvell im Journal Assoc. Engr. Soc. Nr. 6, Vol. XVI June 1896, S. 178 ist derselbe Parker, der später das nach ihm benannte Beartrap-Doppelklappenwehr erbaute, der Urheber des »Taintor-gate«, verkaufte aber seine Idee an Taintor, der es 1886 unter seinem Namen patentieren ließ und weiter entwickelte.

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Abb. 287. »Taintor«-Schützen ara »Lahe Winnibigoshish« (Reservoir im Quellgebiet des Mississippi).

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Abb. 288. Segmentwehr im »Roch River« bei Stirling 111, neuere Bauart, von der Oberwasserseite gesehen.

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Abb. 290. Segmentschützenwehr im »Muskegon River« bei Croton. Wis.

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Abb. 292. Sicherheitstor im Dortmund-Ems-Kanal. Tor geschlossen, von der Oberwasserseite gesehen.

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fahrbare Winde, die von Hand und durch zwei Hubketten bedient wird. Da der ganze Wasserdruck radial auf die Achslager übertragen wird, so ist beim Offnen im ungünstigsten Falle außer dem Reibungswiderstand in den Achslagern nur ein Teil des Gewichtes des Staukörpers zu überwinden. Dies ist noch dadurch erleichtert worden, daß die Achse des Zylindermantels etwas höher gelegt wurde, als die Drehachse der Lagerzapfen, so daß der Wasserdruck ein das Aufziehen begünstigendes Drehmoment erzeugt. Abb. 294 c.

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Eine weitere Stufe der Entwicklung erfuhr diese Wehrform bei dem in Abb.

295a—b dargestellten im Jahr 1900 neu erbauten hohen Stauwehr zur Anstauung des »Lake Winnibigo-shish¹) und zur Regulierung des im Quellgebiet des Mississippi gelegenen großen Staubeckens, das in niederschlagsarmen Zeiten dem Fluß Wasser zuführen und dadurch die Fahrtiefe vergrößern soll.

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Abb. 294 a—C.    »Taintor«Schützen im »Rock River« Îllinoiî-Mississippi-Kanal, ältere Bauart

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9 »The Illinois-Mississippi Canal Lock Works«, in Engineering News, New York, Nr. 7, Vol. XXXIII g , l Fehr. 14, 1895; ebenso: Roloff, ' Amerikanisches Wasserbauwesen in Zeitschr. f. Bauw. Ergänzungsheft 1895. Der Illinois-Mississippi Canal “

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Die hölzerne Stau wand wird in jedem Wehrfeld durch fünf eiserne Versteifungsrippen zusammengehalten, die je durch sechs untereinander durch Flacheisen verbundene Speichen mit dem in der Drehachse liegenden Träger in Verbindung stehen. Die Speichen sind entsprechend dem zunehmenden Wasserdruck nach unten hin dichter aneinander gelagert. Der als Drehachse dienende Träger ist nach Abb. 295b aus zwei I-Eisen gebildet und ruht an seinen Enden drehbar in Lagern, die auf den Zwischenpfeilern bezw. den Endwiderlagern verankert sind.

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Abb. 295 â—b. »Taintor«-Schützen, Staubeckenverschluß am »Lake Winnibigoshish« im Quellgebiet des Mississippi.

Dieses Stauwerk umfaßt außer einer durch eine »Doppelklappe« verschließbaren Öffnung fünf mit den beschriebenen Segmentschützen versehene Öffnungen von je 4,28 m Lichtweite Uber jeder Öffnung ist hier eine besondere, :sJrrr^fcsi-:-LJÖ leichte Hand-Bockwinde aufgestellt, so daß bei

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ÿfypv genügender Bedienungsmannschaft alle Öff-nungen gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden können. Zur Erleichterung der Handhabung sind hier sämtliche Taintorschützen, durch die aus Abb. 287 (Einlage XIII, 1) ersichtlichen Gegengewichte ausgeglichen.

Bei den später zum Ausbau gelangten Staustufen des Illinois-Mississippi Kanales¹) sind dann auch vollständig aus Walzeisen hergestellte Taintorschützern zur Anwendung gelangt. Aus Abb. 288 u. 289 (Einlage XIII, 2)²) ist eine Öffnung eines solchen Wehres im Rock River bei Sterling (111.) dargestellt, das sowohl den Zwecken der Speisung des

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9 Appendix AA to Annual Report of the Chief of Engineers for 1901, by H. M. Cliittenden, CapL Corps of Engineers usw. Washington 1901.

²) Aufnahmen von Dr. Ing. H. Bertschinger.

Zuleiters des genannten Kanales als auch der elektrischen Energieerzeugung in einem nahe gelegenen Kraftwerke dient.

In der Folge haben diese Segmentschutzen wehre in verschiedenen Staaten von Nordamerika vielfache Anwendung erfahren, namentlich für Stauanlagen mit beträchtlichen Gefällen zu Zwecken der elektrischen Krafterzeugung, und zwar meistens als beweglicher Aufbau auf festen Überfallwehren aus armiertem Beton¹). In Abb. 290 (Einlage XIII, 3) ist ein solches bei Croton, Wisconsin²), erbautes Wehr dargestellt. Dasselbe umfaßt eine mit einer Doppelklappe verschlossene Überfallöffnung von 12,20 m Licht weite und acht weitere Grundablaßöffnungen von 6,10 m Licht weite, welche letztere sämtlich durch 3,66 m bis 3,96 m hohe Taintorschützen verschließbar sind, die ausschließlich elektrisch betätigt werden. In Abb. 296 ist sodann als weiteres Beispiel einer Anordnung solcher Schutzen auf einem festen Grundwehr mit Sturzbecken und

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Abb. 296. Segmentsckutzenwehr der Uncas Power Co im »Shetucket River« bei Scottland Conn. Querschnitt.

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Bedienungssteg aus armiertem Beton die Stauanlage der Uncas Power Co. in Scottland, Conn. im Querschnitt dargestellt³). Dieses letztere Stauwehr umfaßt fünf Öffnungen von 6,10 m Lichtweite, die mit 3,96 m hohen Segmentschützen verschließbar sind. Aus Abb. 291 (Einlage XIII, 3) ist das gesamte Stauwehr ersichtlich. Eine neuere Anlage der gleichen Bauart am Menominee River (Wiskonsin) umfaßt acht, mit hölzernen Segmentschützen verschließbare Öffnungen von 3,35 m Lichtweite bei einer lotrecht gemessenen Höhe der beweglichen Stauwand von 4,56 m.

S. 529.

Diese Wehre mit hölzerner Stanwand haben sich hauptsächlich in zeitweise starker Eisbildung und auch der Belästigung durch massenhaftes Treibzeug und dem Flößen von Holz unterworfenen Gewässern vortrefflich bewährt. Die in Abb. 290 u. 291 (Einlage XIII,3) und 296 dargestellten, sowie eine beträchtliche Anzahl ähnlicher Anlagen wurden von dem Ingenieur Wm. G. Fargo in Jackson, Mich, entworfen und unter seiner Oberleitung erbaut. (Siehe unter Fußnote 1, S. 231.)

Erst später und nur langsam ist wohl der größte Vorteil dieser Segmentschützen, der des äußerst geringen Bewegungswiderstandes bei ihrer Handhabung und der geringen Möglichkeit von dessen Steigerung durch äußere Einflüsse im Betrieb, unter vollständigem Ersatz des Holzes durch Walzeisen auch in Europa mehr gewürdigt worden. Zunächst besonders für Abschlüsse von vollständig unter dem Oberwasserspiegel gelegenen bzw. unter Überdruck stehenden Grundablaßöffnungen in hohen festen Wehren oder in Talsperren

aus Mauerwerk und neuerdings auch als sogenannte »Drehwannen« für Abschlüsse von unterirdischen Wasserleitungsstollen unter Druck¹). Diese Verwendungsart fällt hier aber kaum in Betracht. Große Bedeutung hat aber die unter dem Namen »Drehschutze« gebräuchliche Verwendung zum Abschlüsse von Turbinenkammern²) sowie Umlaufkanälen von Kammerschleußen und besonders aber von Floßgassen erlangt. Namentlich zu letzterem Zweck hat die Firma Gebr. Prasil in Prag-Lieben mit Erfolg ihr so-g/ genanntes Segmentwehr, aber auch in den Kammerschleußen ihr » Segmentschutz« bei den Bauten der Moldau und Elbekanalisierung zur Anwendung gebracht³).

Schon vor oder in die Zeit dieser ausgedehnteren Verwendung von Segmentschützen fällt der Bau von zwei Wehren in Berlin, bei deren Entwurf dem Geh. Baurat Eger die in Abb. 294 und 295 dargestellte Bauart der amerikanischen Taintorschützen unmittelbar als Vorbild gedient hat⁴). Das eine ist in den Jahren 1894/95 beim Nationaldenkmal im Werderschen Mühlegraben mit 12.0 m. Lichtweite der Wehröffnung bei 1,87 m Stau-

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Abb. 297. »Prasil«sches Cylinder-Segmentwehr (ältere Form) zum Abschluß der Floßschleuse in der kanalisierten Moldau hei Libschitz.

9 Das »Löntschwerk« Schweiz. Bauzeitung Nr. 19, Bd. LV, v. 7. Mai 1901, S. 249.

²)    Das Elektrizitätswerk Chèvres hei Genf. Schweiz. Bauztg. Bd. XXXV, Nr. 10, v. 10..März; ebenso in Handb. d. Ing.-Wissenschaft., III. Teil, Bd. 13: Ausbau von Wasserkräften, S. 870.

³)    Die Bauten der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen von Dr. Techn. Anton Klir, Prag 1908, sowie: Allg. Bauzeitung Wien 1905, sowie Zeitschr. für Binnenschiffahrt 1900, S. 102; 1904, S. 234 und 1906 S. 347 u. 483.

⁴)    Zentralblatt der Bauverwaltung XXVII. Jahrg., Nr. 91 u. 93, Berlin v. 9. u. 16. Nov. 1907, ebenso: »Berlin und seine Bauten«, Berlin 1896, S. 100.

wassertiefe, das andere 1903 im Landwehrkanal mit 5,56 m Lichtweite für eine Stau-wassertiefe von 1,60 erbaut worden. Das letztere dient zum experimentellen Vergleich mit einem entsprechend bemessenen, in der zweiten gleichen Wehröffnung daneben, von derselben Firma Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg erstellten Waizenwehr. Von Eger ist auch später ein Segmentschütz an Stelle von Stemmtoren zum Abschluß einer Kammerschleuse vorgeschlagen worden. (Siehe Zentralblatt der Bauverw. No. 93, 1907 S. 604, Abb. 5—7.)

Ein ähnlicher bemerkenswerter Vorschlag, eine nach der Art der Prasilschen Floßgassen Verschlüsse in eine entsprechende Vertiefung in der Kanalsohle versenkbare große Segmentschütze als Notverschluß des Sault-Ste. Marie Kanales für den Fall der Beschädigung eines der Stemmtorpaare in den beiden Kammerschleusen zu verwenden, findet sich als »Design No. 17« unter den sehr umfangreichen Studien, die unter Col.

E. L. B. Davis, Corps of Engineers U. S. A. von 1902—04 für den Entwurf solcher Notverschlüsse gemacht wurden¹).

Aus den Abb. 298 bis 300 geht die neuere, in den zuletzt ausgebauten Staustufen²), aus Abb. 297 die frühere, mit einem sichelartigen Querschnitt des Verschlußkörpers³), in den zuerst ausgebauten Staustufen der Moldau zur Anwendung gelangte Anordnung der Prasilschen Zylindersegmentverschlüsse der Floßgassen oder sogenannten Floßschleusen hervor. An beiden Endflächen des als ausgesteifter Träger gebauten Zylindersegmentes ist dieses je mittels eines sehr kräftigen Sektors, welcher in der Achse des äußeren Blechhautzylinders die Drehzapfen trägt, an die in den Pfeilernischen der Floßgasse untergebrachten Lagern befestigt. Auf den in die Pfeilernischen hinein verlängerten Drehzapfen sind den vorigen entgegengesetzte und als Gegengewichte ausgebildete Sektoren befestigt, welche das Gewicht des Verschlußkörpers bis auf ein als zulässig erkanntes Maß ausgleicben. Im Gegensatz zu den bereits im vorstehenden, sowie auch noch im folgenden beschriebenen Segmentwehren, zu deren Öffnung der Verschluß durch Drehung gehoben wird, wird hier beim Öffnen der Floßschleuse die Abschlußwand mit Hilfe der durch einen Kettenzug vermittelten Hebung des Gegengewicht-Sektors A—D (vgl. Abb. 298), so tief in eine Ver-

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Abb. 298. »PrasiNsches Segmentwehr (neuere Form) zum Abschluß der Floßschleuse in der kanalisierten Moldau hei »Wegstädtl«.

!) Extracts from Report of Jany. 5. 1904 on Movable dams for St. Mary’s Falls Canal.

²)    und ³) Die Bauten der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen v. Dr. Techn. Anton Klir, Sektionsbauleiter. Prag 1908.

3)    Berichte über die Weltaustellung in Paris 1900 v. K. K. Östr. General-Kommissariate 8. Bd. Wasserbau, Schiffahrt usvv. 1901, S. 49.

tiefung gesenkt, bis die Flöße anstandslos darüber hinwegfahren können. Diese Vertiefung ist mit einer Blechtafel überdeckt und kann durch entsprechende Anordnung

des Sohlengefälles und Öffnung von Schiebern ausgespült werden. Aus den Abb. 298—300 geht auch die eine Senkung oder Hebung des Verschlusses bewirkende j | Handhabung der Antriebs vorrich-^ tun zur Genüge hervor. Die jener I entsprechende Hebung oder Senkung des das Gegengewicht tra-b gendenSektors AD erfolgt mittels | einer Kette, deren eines Ende in A | befestigt ist und die zunächst um | die Rolle B, dann um die Rolle C | läuft und im Befestigungspunkt D .5 endet. Die aus Abb. 299 ersicht-| liehe Grundrißanordnung wieli derholt sich auf der andern

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Im ganzen Dortmund-Ems-Kanal sind 7 solcher von der Gute Hoffnungshütte erbaute Sicherheitstore angeordnet, durch welche der Kanal in einzelne vollständig verschließbare Abschnitte geteilt wird, von denen jeder einzelne bei Ausbesserungsarbeiten

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oder im Falle von Havarien von Schiffen oder Beschädigung von Schleusen in der betreffenden Haltung entleert werden kann. Die zwischen den Ufermauern der Sicherheitstore 18 m breite Öffnung wird durch eine nach einem Kreisbogen gekrümmte abgesteifte Blechwand geschlossen, die an beiden Enden von zwei starken radialen Armen getragen wird, und die im normalen Zustand der geöffneten Tore lotrecht stehen, so daß die Abschlußwand so hoch über den Kanal gehoben ist, daß der Durchfahrtsquerschnitt frei bleibt. Die Arme drehen sich in Wellen, die auf den die Kanaleinschränkung einfassenden senkrechten Mauern gelagert sind. Ihre Verlängerung nach unten, die ein starkes Gegengewicht trägt, bewegt sich in einem Schlitz im Mauerwerk. Ist das Tor geschlossen, so liegen die Arme wagerecht. Der Verschluß kehrt gegen Wasserdruck nach beiden Bichtungen, es kann also sowohl die oberhalb als die unterhalb gelegene Haltung abgelassen werden. Durch Umläufe im Mauerwerk kann der leergelaufene Abschnitt der Haltung aus dem wasserführenden Teil wieder gefüllt werden.

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Abb. 300.

Offenbar haben diese Verschlüsse den beiden bei dem genannten Wettbewerb unter den Kennworten »Segment« und »Moravia« mit dem I. bzw. II. Preis gekrönten Entwürfen für ein Wehr in Öffnungen von 15 bis 25 m Lichtweite ohne feste Zwischenstützen und für Stauwassertiefen von 3,0 bzw. 3,50 m in nicht unerheblichem Maße zum Vorbild gedient¹). Der erstere Entwurf der Gebr. Prasil²) ist aus den Abb. 301a—d verständlich und bildet gewissermaßen eine Vereinigung von Einzelheiten des bereits beschriebenen Prasilschen Segmentwehres und jener Sicherheitstore, indem hier

der Ses-mentverschluß nun auch gehoben, statt ’Prasil.sches Segmentwehr (neuere Form) zum Abschluß von

°    ö    Floßschleusen in der kanalisierten Moldau hei »Wegstädtl«.

gesenkt wird. Der segmentschützartige Staukörper besteht aus einem räumlichem Fachwerk von dreieckigem Querschnitt, auf welchem ein umklappbarer Aufsatz in Gelenken befestigt ist. Der Staukörper wird an beiden Enden von kräftigen Hebelarmen getragen, ist durch Gegengewichte ausgeglichen und wird entweder beim Öffnen des Wehres nach vollzogenem Umklappen des Aufsatzes, durch Drehung um beiderseits nahezu in Stauwasserhöhe gelagerte zentrale Zapfen mittels eines Windwerkes bis über den höchsten Hochwasserspiegel aufgedreht oder in den Wehrquerschnitt zwangsläufig abgesenkt.

Ähnlich wie beim Segmentverschluß der Floßschleusen an den äußersten Ecken der das Gegengewicht tragenden Sektoren sind hier auf der Höhe der Unterkante des

t) Festschrift zur

Eröffnung des Dortmund-Ems-Kanales 1899 ebenso: Zeitschr. f. Bauw. 1902 sowie Handb. d. Ing.-Wissenschaft. 4. Aufl., III. Teil, Band 5, S. 202—204.

2) Die Abbildungen, Beschreibung und Beurteilung durch das Preisgericht sind größtenteils Veröffentlichungen der Ingenieure E. Bazika und A. Deinlein: »Der allgemeine Wettbewerb für Konstruktionen beweglicher Wehre in Flüssen«. Allgem. Bauzeitung 72. Jahrg., Wien 1907, S. 97 mit Tafeln 55 bis 71 entnommen.

Staukörpers sowie am obersten Ende des sich hornartig Uber diesen letzteren fortsetzenden Hebelarmes die Enden von je zwei, also für jede Wehröffnung vier, um die. Windentrommeln laufenden Ketten so befestigt, daß je nach der Drehrichtung der Staukörper nach aufwärts oder nach abwärts gezogen wird. In ähnlicher Weise wird das Aufstellen

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Abb. 301a—d. Preisgekrönter Entwurf: »Segment«, a) Segmentwelir geschlossen

durch den Staukörper, d) Querschnitt durch die Aufsatzklappe.

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b) Segmentwehr geöffnet, c) Querschnitt

bzw. Niederlegen der Aufsatzklappe bewirkt durch 2 Ketten, eine links- und eine rechtsseitige, von welchen die eine auf die Windentrommel von oben, die andere von unten aufläuft, so daß die beiden Ketten gleichzeitig aufgewickelt bzw. abgewickelt werden.

Die Gegengewichte sind so angebracht, daß sie sich beim Heben des Wehres in einer gegen Eisstoß und Anprall von treibenden Gegenständen geschützten Lage hinter die Pfeiler, bzw. Uber dem Widerlager in einen besonderen Schacht absenken.

Die bauliche Ausbildung des besprochenen Verschlußkörpers verleiht demselben zweifellos eine bedeutende Widerstandsfähigkeit gegen die Angriffe von Eis- und Treib-

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Abb. 302 a—C. Preisgekrönter Entwurf: »Moravia«, a) Querschnitt durch das geöffnete Wehr, b) Querschnitt durch den Staukörper hei geschlossenem Wehr, c) Detail der seitlichen Abdichtung.

zeug. Die dreieckige Querschnittsform gestattet eine zweckmäßige Ausnutzung des Baustoffes und bietet weiter den Vorteil, daß durch die zylindrische Form der vorderen Stauwand samt Aufsatzklappe der Wasserdruck stets durch die Drehzapfen geleitet

22

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. AufL

wird, wodurch die Bewegungswiderstände sehr vermindert und ein weitgehender Gewichtsausgleich des Staukörpers ermöglicht wird. Beim Anheben braucht der Staukörper das angeschwemmte Eis oder Geschiebe nicht abzudrängen. Zum Zwecke der Überwindung der beim Offnen des Wehres etwa durch das Einfrieren hervorgerufenen größeren Anfangswiderstände sind starke Ersatzwinden vorgesehen. Die Aufsatzklappe kann zur Regulierung des Wasserstandes, sowie zum Abfuhren von Eis und Treibzeug durch Überfallen benutzt werden, sodaß dasselbe nicht bis zur Unterkante des angehobenen Verschlußkörpers untertauchen muß. Die aus dem Schnitt e—f (Abb. 301 c) ersichtliche seitliche Abdichtung ließe sich, da dieselbe nur bei ganz geschlossenem Wehr erforderlich ist, wohl besser mit geradlinigem, anstatt gekrümmtem Anschlag der Stau wand entsprechend erzielen. Über das Wehr fuhrt ein Bedienungssteg, auf dem die Windwerke aufgestellt sind.

Der aus den Abb. 302 a—c ersichtliche Entwurf: »Moravia« von Landesbaurat J. Wolfschütz in Brünn unterscheidet sich mehr von den Sicherheitstoren, indem derselbe einen durch allseitig ebene Flächen begrenzten, kräftig ausgesteiften schwimmkastenartigen Staukörper, der durch eingeleitetes Ballastwasser in der abgesenkten Schlußstellung erhalten wird, und dabei eine ebene, stark gegen das Oberwasser Uberneigende, statt konzentrisch mit der Drehachse gekrümmte, Stau wand besitzt. Es soll dadurch die aufwärts gerichtete Komponente der beim Offnen eintretenden Strömung den vermehrten Auftrieb noch steigern, um dadurch das Offnen des Wehres zu erleichtern. Das Offnen des Wehres erfolgt durch Drehung der an den beiden Enden den Staukörper tragenden, durch Gegengewichte ausgeglichenen Hebelarme um hoch wasserfrei gelagerte Zapfen. Diese Bewegung kann durch Entleerung der Ballastkammer des Staukörpers mittels Pumpen unter alleiniger Wirkung des Auftriebes und der Betongegengewichte ohne irgendwelche mechanische Antriebsvorrichtung bewirkt werden. Bei Frost im Winter dagegen wird aber wegen der Gefahr des Einfrierens des Ballastwassers und der bezüglichen Wasserablaßvorrichtungen auf die automatische Wirkung verzichtet und ein mechanischer Antrieb benötigt werden, durch welche zwangläufige Beherrschung der Bewegung auch dem sonst eintretenden Pendeln des Staukörpers bei der Wasserstandsregelung sowie der Gefahr des heftigen Aufschlagens der Ballastarme auf ihre federnden Stützblöcke vorgebeugt werden kann. Immerhin wird der automatische Betrieb die Leichtigkeit der Handhabung und Raschheit der Bewegung in den frostfreien Zeiten des Jahres in weitgehendem Maße unterstützen.

Von den in Österreich zur Ausführung gelangten Segment wehren verdient das bewegliche Wehr in der Elbe bei Königgrätz besondere Erwähnung. Dasselbe ist nach dem dem Oberbaukommissär Ing. Hübel patentierten System entworfen und in diesem Jahr (1911) mit Erfolg in Betrieb gesetzt worden.

Das Wehr umfaßt 2 Öffnungen von je 18 m Lichtweite. Die Stauhöhe über dem festen Grundwehr beträgt rund 3 m. Durch eine nach dem Grundsatz von Abb. 294c mechanisch bewirkte Exzenterbewegung tritt eine Verdrehung des Staukörpers ein, wodurch beim Schließen des Wehres eine besondere Anpressung des Staukörpers an einen besonderen Dichtungsrahmen erzielt wird⁴). Ein ebenfalls bemerkenswerter Vor-

Ausführung gelangen. S. 12—15 mit Tafel I, sowie:

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schlag zu einem Segmentwehr ist vom Ingr. en chef des Ponts et Chaussées M. L. Pochet in der Literatur bekannt geworden⁵).

Den in der Schweiz bis vor wenigen Jahren nur als oberwasserseitiger Abschluß (Einlaufschleusen) von Turbinenkammern⁶) verwendeten Segmentschützen aus genieteten Walzeisen in ihrer baulichen Einzelanordnung am ähnlichsten sind wohl die beiden in den Jahren 1906 und 1909 in der »Saane« (Kt. Freiburg) unter dem Kamen Wannenwehre« in Verbindung mit auf eisernen Jochpfeilern ruhenden Bedienungsstegen aus genietetem Fachwerk erstellten Stauanlagen mit Drehschützenverschlüssen. Beide Stauwehre wurden von der Eisenbaufirma Boßhard & Cie. in Näfels erbaut. Das ältere, in Abb. 306, Einlage XIV, 1 bei angeschwollenem Wasserstand veranschaulichte Wehr befindet sich in Thussy bei »Avry devant Pont«. Dasselbe besitzt zwölf,

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Abb. 30Ba. Wannenwehr in der Saane beim Oelberg (Freiburg). Querschnitt durch das geschlossene Wehr.

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von Mitte zu Mitte der Briickenjoclie gemessen, 5,3 m breite Öffnungen. Die Schützen haben eine Höhe von 1,95 m. Das neuere dieser Wehre, dessen Bauart aus den Abb. 303a, b, c, d, e und 307 (Einlage XIV, 2) hervorgeht, besitzt vier Öffnungen von 7,50 m Breite und steht beim »Ölberg« in Freiburg-Stadt, dem Wasser- und Elektrizitätswerk Maigrange dienend, dessen Direktor Maurer die Verwendung solcher Segmentschützen veranlaßt hat. Wie aus Abb. 306 u. 307 ersichtlich ist, sind die eisernen Brückenjoche vollständig glatt ausbetoniert, um dem Wasser und Treibzeug ungehinderten Abfluß zu gestatten.

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c—e Einzelheiten der Aufzugsvorrichtung.

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Beim später erbauten Wehr sind die in Abb. 303 b, aus der auch die seitliche Stabdichtung erkennbar ist, dargestellten, wagerechten, die Stauwand stützenden beidseitigen Fach werke vollständig mit Blech verkleidet (vgl. Abb. 307, Einlage XIV, 2), um das in Abb. 306, Einlage XIV, 1 in den linksufrigen Öffnungen deutlich sichtbare Hängenbleiben von Treibzeug zu verhindern.

Beim ersteren Wehre beliefen sich die Kosten der fertig aufgestellten Eisenkonstruktion für Wehr, Bedienungssteg lind Aufzugsvorrichtung auf rund 700 Fr. und bei dem letzteren Wehr, bei welchem überdies, wie aus Abb. 303 d ersichtlich ist, die »Wannen« durch Gegengewichte ausgeglichen sind, auf rund 1650 Fr. ausschließlich aller Nebenarbeiten wie Maurer-, Steinhauer- und Zimmerarbeit. Diese Wehrform ist der genannten Firma durch ein eidgenössisches Patent¹) vom Jahre 1909 in der Schweiz geschützt. Die hauptsächlichsten Ansprüche sind: Drehschützen um in der Nähe der Achse der zylindrischen Staufläche feststehende Zapfen drehbar mit an den ersteren verstellbar angeordneten Zapfenlagern und unten an der Staufläche befestigten biegsamen Zugorganen zum bewegen der Schützen.

Aus der Vereinigung wesentlicher Vorzugseigenschaften einzelner, grundsätzlich verschiedener Wehrarten sind immer wieder neue Vorschläge für die Ausbildung und Handhabung von Staukörpern entstanden. Als ein solcher ist wohl ein bemerkenswerter, bei dem bereits mehrmals genannten allgemeinen Wettbewerb unter dem Kennwort »Wasserkraft« vom Preisgericht «gewürdigter» Entwurf von Oberingenieur Karl Friedrich für ein ßollschütz mit gekrümmter Stauwand aufzufassen²). In der Verschlußstellung kehrt der aus einem Zylindersegment gebildete Staukörper dem Oberwasser die konvexe äußere Seite zu. Zum Zweck der Freigabe der DurchflußöfFnung dreht sich derselbe aber in der Peripherie der Stau wand nach abwärts in eine entsprechend ausgebildete Vertiefung in der Betonsohle des Wehres, so daß Hochwasser und Geschiebe sich über die, die Sehnenebene des Kreisabschnittes bildende geschlossene Oberfläche des so in die Sohle versenkten und diese ausebnenden Verschlußkörpers hinwegbewegen können. Nach einem älteren aber neuerdings wieder aufgegriffenen Vorschlag von Ingenieur Friedrich sind dann an Stelle der im gewürdigten Entwürfe vorgesehenen, sich auf kreisförmiger in einer lotrechten Ebene im Widerlager bzw. Pfeiler gelegener Bahn bewegender Rollen, welche die Unterstützung der beiden Stirnenden des Staukörpers bilden, diese letzteren an kräftig versteiften, ausbalanzierten Hebelarmen, deren Drehpunkt Uber Hochwasser liegt, pendelnd aufgehängt. Aus diesem Grunde ist dann dieses gegenüber dem gewürdigten Segment-Rollschütz neuerdings verbesserte Wehr als »Pendelwehr« beschrieben worden³). Auf zahlreiche weitere Abarten von Segment wehren hier näher einzugehen würde zu weit führen⁴).

§ 21. a) Einfache Klappenwehre. (Hierzu Tafel V und XII sowie Einlage XIV, 3—4 nach S. 344 und XV nach S. 360.) Das Staumittel bilden bei diesen Wehren lotrecht stehende bezw. auch flußabwärts überneigende stehende Tafeln, die Klappen genannt werden, weil sie sich um wagerechte Wellen drehbar auf den Wehrrücken niederlegen oder umklappen lassen. Die Nebeneinanderstellung einer größeren Zahl solcher Klappen ermöglicht den Abschluß auch sehr breiter Wehröffnungen. Je nach der Höhenlage der Drehachse gegenüber dem bei geschlossenem Wehr sich auf die Wehrschwelle stutzenden oder an diese angepressten Fußende der Stauklappen können diese letzteren unterschieden werden in Stehklappen — mit Drehachse an deren unterer Kante auf

t) Hauptpatent’Nr. 47908. Kl. 5a. 7. Feb. 1909.

²)    Siehe frühere Hinweise auf die Beschreibung von Entwürfen für diesen Wettbewerb in der Allg. Bauztg.

³)    »Pendelwehr mit einem einzigen Staukörper« in Östr. Wochenschrift f. d. öffentl. Baudienst, Heft 28 XI. Jahrg., 15. Juli 1905, ebenso: Zur Konstruktion beweglicher Wehre in Flüssen, Zeitschrift des Österr. Ing. u. Arch. Yer. Nr. 1, 1908.

⁴)    Solche Vorschläge finden sich u. a. in Génie Civil Nr. 12 Taf. XVI v. 18. Jan. 1890 S. 268 u. PI. XXVII von M. L. Pochet, Ingr. en chef des Ponts et Chausées; ebenso Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 44, X Jahrg., 1. ISov. 1890. Sodann in Zeitschr. d. Österr. Ing. u. Arch. Ver. Nr. 36, 3. Sept. 1909, S. 584: Bewegl. Segmentwehr v. Hans Hübel.

der Wehrschwelle — in Schwingklappen — mit Drehachse nahezu oder nur wenig über dem unteren Drittel der Klappenhöhe auf festen oder umlegbaren Stützböcken gelagert— und in Hängeklappen, die mittels der Drehachse an oder über ihrer oberen Kante aufgehängt sind. Bisweilen kommen auch Klappen mit lotrechter Drehachse vor, welche indessen den Wasserabfluß behindern. Wasserverluste treten auch hier ein, weil die Fugen zwischen den einzelnen Klappen nicht wasserdicht geschlossen werden können.

Gewöhnlich erfolgt nur das Niederlegen des Klappenwehres durch Wasserdruck. Man kann indessen den Wasserdruck auch zum Aufrichten der Klappen verwenden. Hiernach lassen sich zwei Arten, nämlich durch Wasserdruck zu öffnende und durch Wasserdruck sowohl zu öffnende wie zu schließende Klappenwehre unterscheiden. Beide Arten dienten schon in älterer Zeit zur Erhöhung fester Uberfallwehre. Die Erfindung der Poirée’schen Bock-Wehrstege und der Chanoine’schen Schwingklappen, deren Drehachsen gewöhnlich etwas über dem Angritfspunkt der Mittelkraft des Wasserdruckes liegen, gab Veranlassung, nunmehr Klappen von ganz beträchtlicher Höhe auch zum Abschluß von Schiffsdurchlässen zu verwenden.

1. Durch Wasserdruck zu öffnende Klappenwehre. Die hierbei gebräuchlichen einfachsten Klappen, sind die zur Erhöhung von festen Wehren in Gebirgsflüssen dienenden, ursprünglich höchstens 0,30 m hohen sogen. «Aufsteck-» oder Aufstellladen. Dieselben bestehen aus Bohlen von 3 bis 5 m Länge, welche mit Gelenken auf der Wehrkrone befestigt und durch angenagelte lotrechte Leisten gegen Formveränderungen geschützt sind. Bei plötzlich eintretendem höheren Wasserstand müssen dieselben von selbst umklappen, da sie nur durch schwache, als Streben flußabwärts eingestellte Hölzer gehalten werden. Der Druck des überstürzenden Wassers knickt diese Streben oder reißt sie mit sich fort und der Aufstellladen fällt um. Aufstellen kann man ihn erst dann wieder, wenn der Wasserstand so weit sinkt, daß die Wehrkrone zugänglich wird.

Die Verwendung solcher hölzerner Aufstellladen für größere Stauhöhen, auch als eigentliches Wehr und nicht nur als Aufsatz auf einem festen Wehr hat dann zur Ausbildung vollkommenerer Hilfsmittel beim Aufstellen, und zum Ersatz der hölzernen Stauladen durch solche aus genietetem, durch Walzprofile verstärktem Eisenblech geführt, deren Anwendung für größere Stauhöhen bis zu rund 1 m möglich ist.

Zu den einfachsten, mit verhältnismäßig geringen Anlagekosten herstellbaren beweglichen Wehren von ganz geringer Stauhöhe gehören die Stutzklappenwehre, die an verschiedenen schweizerischen Gebirgsflüssen, welche bei großem Hochwasser viel Geschiebe führen, und auch etwa beträchtlichem Eisgang unterworfen sind, namentlich von der Unternehmerfirma Locher & Cie. (Zürich) als beweglicher Aufbau auf festen Grundwehren vielfach angewendet wurden. Die Stützklappen sind aus der Verwendung einfacher Stau- oder Aufstellladen hervorgegangen. Ein solches Wehr mit hölzernen Klappen, das der Papierfabrik a. d. Sihl bei Zürich dient, ist aus Abb. 308 (Einlage XIV, 3) ersichtlich. Ein zweites, neueres mit Klappen aus genietetem Eisenblech bei Schönenberg a. d. Thur ist in den Abb. 304 a—d und 305 dargestellt. Beim ersteren sind die Wehrklappen mit Ausnahme der Endklappen je 2,50 m lang und 0,50 m hoch, beim letzteren sind sie durchweg 1,50 m lang und 0,95 m hoch. Zur unterwasserseitigen Unterstützung der, wenn aufgerichtet, etwas flußabwärts überneigenden Stauklappen dient je ein in der Mitte der Klappen durch geeignete Vorsprünge gestützter Holzstab. Die Stärke dieser Stützen kann so gewählt werden, daß ein Knicken derselben schon bei mäßiger Uberströmung der Wehrklappen eintritt, und das Ausknicken mit seltenen Ausnahmen an einem der Ufer beginnend, mit steigendem Wasserstand gegen das

andere Ufer hin fortschreitet, wobei die Klappen selbsttätig auf den Absturzboden niederfallen. Das Aufstellen der Klappen erfolgt bei niedrigem Wasserstand mit Hilfe eines Drahtseiles von 2,5 bis 3,5 cm Stärke, das 0,60 m bis 1 m flußaufwärts von der Wehrschwelle und in einer Höhe von ca. 4 bis 6 m über der Wehrschwelle quer Uber den Fluß gespannt ist und von auf den beiden Ufern aufgerichteten eisernen Gerüstböcken getragen wird.

Beim Sihlwehr können die beiden an die Widerlager anschließenden Endklappen bei 3 m Länge, von denen die linksufrige 0,60 cm hoch ist und als Kiesablaß unterhalb des Kanaleinlaufes dient, je mittels einer in einem Gehäuse untergebrachten Winde und einer an einem Hebelarm der Klappe d .    .    ..

eingehängten Kette aufgedreht und gehalten werden (siehe Abb. 308). Im Schutze dieser aufgestellten Klappe läßt sich dann von Hand eine über

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Abb. 304 a — d. Stauwehr mit eisernen Stützklappen i. d. Thur bei Schönenberg, a) Querschnitt durch den Wehrkörper.

b—d) Details der eisernen Wehrklappen.

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das Spannseil rollende kleine Laufkatze mit Ring, wenn jenes durch Nachlassen schlaff herunterhängt, in einen an dem der aufgestellten Klappe benachbarten Ende der aufzustellenden Klappe über deren oberen Rand vorstehenden Haken einhängen. Durch Strammziehen des Spannseiles mit der im zweiten Gehäuse (auf Abb. 308 hinter dem Spannseilbock sichtbar) untergebrachten Winde, kann dann jede Klappe der Reihe nach im Schutze der vorhergehend bereits aufgestellten, in den Ring an der Laufkatze eingehängt und gegen das Oberwasser hin so weit aufgedreht werden, um das Einsetzen der Holzstütze zu ermöglichen.

Bei dem Wehr in der Thur erfolgt das Aufstellen der in ähnlicher Weise (vergl. Abb. 304b—c) an ihrem oberen Bande mit 2 Haken versehenen Klappen von einem an einem besonderen Fährseil laufenden Schiff aus mittels eines auf dem hier stets straff gespannt bleibenden Spannseil rollenden Differential-Kettenflaschenzuges, dessen Hub-Kettenenden mit einer Stange in die beiden Haken der Stauklappe eingehängt werden. Auch das Niederlegen der Klappen kann im Bedürfnisfalle auf gleiche Weise erfolgen, indem einfach die stehende Klappe zunächst etwas steiler aufgedreht wird, bis die Stütze vom Gegendruck entlastet unter dem zweckentsprechend geformten Vorsprung an der Klappe seitlich herausfällt. Aus dem Bestreben, die hölzernen, mehr oder weniger dem Zufall überlassenen Stützen in einfacher Weise durch eiserne zu ersetzen, namentlich aber um die beständige Neubeschaflfung dieser Holzstäbe zu vermeiden, ist dann die aus Abb. 305 ersichtliche Anordnung bei einem Wehr von 18 m Breite bei Bykon a. d. Thur

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Abb. 305.

Stauwehr mit eisernen Stützklappen und Kettenauslösung i. d. Thur bei Kykon.

entstanden. Bei diesem Wehr sind nur die Kiesklappen im tiefer gelegten Grundlauf 65 cm hoch, während die Klappe des eigentlichen Wehres nur eine Höhe von 45 cm besitzt. Diese Anordnung ist von der zuletzt genannten Unternehmerfirma noch bei mehreren ähnlichen ::j Wehren mit Befriedigung zur Anwendung gebracht worden. Eine eiserne Kette läuft von der auf einem Ufer aufgestellten Winde aus unter allen Streben der aufgerichteten Klappen durch. Das Fußende jeder Strebe wird beim Aufstellen der bei niedrigem Wasserstande zugänglichen Klappen gegen ein kurzes auf dem Abfallboden befestigtes Stück _L-Eisen abgestützt. Bei jeder Strebe ist an einem von der durchlaufenden Kette abzweigenden Kettenglied ein Bing befestigt, in den das Fußende der Strebe hineingestellt wird. Durch das Anziehen der Kette wird das Fußende durch den Bing hinter dem X-Eisen herausgeschoben. Gleichzeitig wird dadurch auch der im Verhältnis zur Bundung des Fußendes beträchtlich dünnere Bing unter jenem weggezogen, so daß die Strebe und die Klappe in die in der Abb. 305 punktiert gezeichnete Lage niederfallen. Durch allmähliches Aufwinden der zwischen den einzelnen Streben etwas schlaff gelassenen Kette ist es möglich, der Beihe nach jede Klappe zum Fallen zu bringen. Immerhin muß auch diese Anordnung noch — wie die vorangehend beschriebenen einfachen Stützklappen — als ein ziemlich unvollkommener beweglicher Wehrverschluß bezeichnet werden.

Eine ebenso einfache wie sinnreiche und sich gut bewährende Anordnung eines bei Hochwasser sich selbsttätig umlegenden Klappenwehres ist aus Abb. 312 ersichtlich. Dasselbe befindet sich in der Wiese bei Steinen (Großherzogtum Baden)¹) und vermeidet den Verlust und Neuersatz der bei der Anordnung nach Abb. 304 erforderlichen Holz-

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Abb. 306. Wannenwelir in der Saane (Sarine) bei Tkussy-Avry (Kt. Freiburg).

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Abb. 307. Wannenwehr in der Saane (Sarine) heim Ölherg in Freiburg (Elektrizitätswerk »Maigrange«) von der Unterwasserseite gesehen

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Abb. 308. Hölzernes Stützldappenwehr i. d. Sihl (Papierfabrik) bei Zürich.

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Abb. 310. Aufstellen des Chanoine-Klappenwehres inj der Staustufe des Big-Sandy Fluß (Fei Kentucky).

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stützen. Mit allen ähnlichen Anordnungen hat sie die unbefriedigende Eigenschaft gemein, daß keine eigentliche Regulierung bei steigendem Wasserstande stattfindet, obwohl zum Zwecke der Erreichung eines solchen innerhalb gewisser Grenzen die etwa 10 nebeneinanderstehenden Klappen paarweise eine um 5 cm verschiedene Höhe erhalten haben, so daß die in der Mitte des Wasserlaufes angeordneten niedrigsten Klappen zuerst fallen und erst bei weiter steigendem Wasserstand die anderen fortschreitendfolgen. Die Wirkungsweise ist leicht verständlich. Die Klappe ifp wird umfallen, sobald das Wasser beginnt dieselbe zu überströmen, damit ist der Stützpunkt der Klappe K₂ ausgeschaltet, und diese muß auch fallen. Durch Abb. 312. Selbsttätig sich umlegendes Stützklappenwehr i. d. Wiese

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die bereits erwähnte Verschiedenheit m

der Höhe der Klappen ATi und die Gesamthöhe beider Klappen wird eine bestimmte Reihenfolge des Umfallens der Klappen bei weiter steigendem Wasserstande bewirkt.

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Nicht unerwähnt darf bleiben, daß inbezug auf Dichtigkeit die hölzernen Klappen den eisernen vorzuziehen sind, weil die letzteren durch dąs Umfallen selbst oder aber durch die über die niedergelegten Klappen hinwegrollenden schweren Geschiebe leicht verkrümmt werden, so daß sie »Ohren« (abgebogene Ecken) bekommen, die im aufgestellten Zustande dann ein seitliches Ausströmen des Wassers zwischen den Klappen verursachen. Zur provisorischen Abdichtung soi- , cher Ausflußstellen können dann mit Sägemehl und etwasSand gefüllte Säcke gute Dienste leisten.

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Abb. 313.

Eisernes Klappenwehr i. d. Limmat (Seidenstoffweberei Höngg) bei Zürich.

Will man einfache Stauklappen in Wehren für größere Stauhöhe verwenden, so ist für m eine völlig sichere Handhabung unter allen Verhältnissen ein Bedienungssteg mit Windwerk erforderlich. Es wird sich dies stets dann wirtschaftlich erweisen, falls der Bedienungssteg gleichzeitig auch dem Verkehr, wenn auch nur für Fußgänger, dienlich gemacht werden kann. Es lohnt sich dann, die einzelnen Klappen auch länger als sonst zu machen. Eine solche Anordnung zeigt das in Abb. 313 und in Abb. 309 (Einl. XIV, 3) dargestellte Wehr der Seidenstoffweberei bei Höngg an der Limmat. Jede der vier 15 m weiten Brückenöffnungen ist durch je eine einfache Stau-

klappe von gleicher Länge und 1,50 m Höhe verschließbar. Die Einzelausbildung der Klappe mit dem an den beiden Enden auskragenden Aufzugshebel sowie des ganzen Wehres ist zur Genüge aus Abb. 309 (Einlage XIV, 3) und 313 ersichtlich. Abb 309 ist eine Aufnahme während des Baues nach vorläufiger Einsetzung der Stauklappen.

Um in ähnlicher Weise einen höheren beweglichen Wehraufsatz herzustellen, welcher auch bei einem starken Übersturz geschlossen werden kann, hat Thenard die zuerst 1829 am Isle-Fluß in Anwendung gekommenen, in Abb. 1, Taf. XII dargestellten Klappenwehre entworfen. Abb. lc zeigt das geschlossene Wehr. Im Wehrrücken ist eine Holzschwelle eingelassen, an welcher zwei hintereinander stehende Klappen a und b in Gelenken drehbar befestigt sind. Die Vorderklappe b wird, wenn das geöffnete Wehr (Abb. Id) geschlossen werden soll, durch den Wasserdruck gehoben, sobald sie von einem Haken frei wird, welcher sich im Oberwasser an einem von Pfählen getragenen Holm befindet. Eine Kette verhindert das Umlegen der Vorderklappe, welche lediglich den Zweck hat, den Wehrrücken so weit wasserfrei zu machen, daß die Aufrichtung der Hinterklappe a und die Stützung derselben durch eine Strebe von Hand erfolgen kann. Da die Hinterklappe die Vorderklappe etwas überragt, legt sich nunmehr bei steigendem Oberwasser die Vorderklappe nieder und findet durch einen federn-

¹

   Engineering Record, New York Nr. 26, Vol. 58, Dec. 26. 1908 (Anlage in Berrien Springs, Mich.), sowie Nr. 16 u. 17, Vol. 56, Oct. 19. u. 27. 1906 (Anlagen von Oroton, Big Rapids und Lyons der Commonwealth Power Co.); ebenso Nr. 2, Vol. 63, Jan. 14. 1911 (Anlage der Menominee u. Marinette Hydroelectric Co. und Peshtigo River Dam), Engg. Record, Nr. 19, Vol. 63, May 13. 1911.

²

   »Some Recent Hydroelectric Developments in Michigan« hy Wm. G. Fargo, C. E. Jackson, Mich. 1907. Von Herrn Fargo stammt die in dankenswerter Weise überlassene Aufnahme für Ahb. 290 und 291.

³

³)    Engineering Record, New York, Nr. 21, Vol. 58, Nov. 21. 1908.

⁴

Bewegliches Wehr in der Elbe bei Königgrätz (System Hübel) in Verbandsschrift Nr. XLVI (Neue Folge) d. Deutsch. Östr.-Ungar. Verbands für Binnenschiffahrt 1909: Neuere Konstruktionen beweglicher Wehre, welche beim Bau der Österreich. Wasserstraßen Bewegl. Segmentwehr v. Hans Hübel. Zeitschrift d. Öster. Ing. u. Arch. Ver. Nr. 36 v. 3. Sept. 1909. S. 584.

⁵

   »Système de barrage mobile à grande chute«. Génie Civil T. XVI, Nr. 12 v. 18. Jan. 1890, S. 268 u. PI. XXVII, ebenso: Zentralbl. d. Bauver. Nr. 44, X. Jahrg. v. 1. Novb. 1890, »Bewegl. Wehr mit durch Lenker geführten Segmentschützen« von Léon Pochet.

⁶

   Vergl. Fig. 3: »Trommelschützen« für die großen Turbinenkammern in Chèvres i. Schweiz. Bauztg. Nr. 10 Bd. XXXV, v. 10. März 1900 sowie: Fig. 3 PL VI in »Usine de Chèvres«, Notice Historique et Descriptive par M. Th. Turettini, Genève 1900.

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Abb. 314. Chanoine’sches Klappenwehr in der Seine bei Courbeton.

den Riegel in dem erwähnten Haken ihre Befestigung. Zur Xiederlegung der Hinterklappe auf den Wehrrücken (Abb. 1 c) ist der Strebe der Stützpunkt bei c, den sie dort in einem eingemauerten eisernen Schuh findet (Abb. lb), zu entziehen. Dies geschieht durch eine in der Höhe des Strebenfußes liegende eiserne Stange, welche im Ufer als Zahnstange d endigt und mit Hilfe von Kurbel und Zahnrad verschoben werden kann, wobei ein an der Stange befindlicher Haken den Strebenfuß erfaßt und von seinem Stützpunkt abrückt. In gleicher Weise bewirkt auch eine im Oberwasser befindliche Zugstange die Lösung der Befestigung der Vorderklappe.

Nach dem Vorbild des Thenard’schen Wehres konstruierte Chanoine 1850 in der Seine bei Courbeton ein zum Abschluß eines Schiffsdurchlasses dienendes Wehr mit Klappen von 2,15 m Höhe, s. Abb. 314. Die Vorderklappe jenes Wehres ist hier durch ein Nadelwehr ersetzt, welches außerdem noch zum Aufrichten der Klappen, ohne Betreten des Wehrrückens, dient, indem sich die Klappe mittels Hakenstange von der Laufbrücke aus fassen läßt. Durch Verwendung eines am Ufer angebrachten Wasserrades, welches durch Zuführung des Oberwassers in Drehung versetzt wird und mit der Eisenstange zum Ausrücken des Strebenfußes in Verbindung steht, erfolgt die Niederlegung der Klappe selbsttätig, doch ist das Wasserrad nur bei hohem Wasserstande ausreichend wirksam.

Die späteren Verbesserungen des Klappenwehres von Chanoine sind in Abb. 15 bis 21, Taf. V dargestellt und u. a. bei Wehren in der Seine wiederholt ausgeführt worden. Die Klappen sind im Gegensatz zu den bisher besprochenen Stützklappen als Schwingklappen ausgebildet und bestehen aus einem starken, mit Bohlen bekleideten Holzrahmen (Abb. 16 a—d). Die wagerechte Drehachse liegt so tief unter dem Wasserspiegel, daß der größte Wasserdruck auf den unteren Klappenteil wirkt und das Umlegen der an eine Holzschwelle des Wehrrückens sich lehnenden Klappe verhindert. Die Höhe des oberen Klappenteils verhält sich zu der des unteren wie 7 : 5. Die Drehachse ruht auf einem eiserneu Stutzrahmen oder Bockgestell (Abb. 19), welches durch Gelenke mit der Holzschwelle verbunden ist und sich auf diese Weise beim Offnen des Wehres auf den Wehrrücken im Unterwasser niederlegen läßt, sobald der Strebe, welche die Klappe im aufgerichteten Zustande stützt, ihr Stützpunkt am Eisenschuh (Abb. 15 u. 17a—d) durch Anziehen der Zugstange (Abb. 18a u. b) entzogen wird.

Mit Rücksicht auf das Niederlegen der Klappe muß die Drehachse der Strebe derart mit derjenigen der Klappe verbunden sein, daß sich beide Achsen beim Ausrücken der Strebe gleichzeitig drehen können. Das Aufrichten der in die punktierte Lage niedergelegten Klappe (Abb. 15) erfolgte anfangs von einem Kahn aus mittels Hakenstange, welche den unten an der Klappe bei g angebrachten eisernen Bügel erfaßte und beim Anziehen das Heben der Klappe bewirkte, wobei diese, in wagerechter Lage schwimmend, den Wasserspiegel erreichte. Beim Heben der Klappe wird die nachfolgende Strebe mit ihrem Fuß an den mit dem Schuh verbundenen Gleitschienen (Abb. 17c) entlang bis über den Schuh hinweggeführt. Dies macht sich durch das Aufschlagen des Strebenfußes auf den Wehrrücken unmittelbar oberhalb des Schuhes bemerkbar. Nunmehr wird die Klappe durch Andrücken der Stange an den unteren Klappenteil zum Aufrichten veranlaßt. Da das Aufrichten in dieser Weise mit Schwierigkeit und bei starker Strömung auch mit Gefahr für die Arbeiter verbunden war, hat man weiterhin zum Aufrichten eine Poiree’sche Laufbrücke ohne Nadeln verwendet, von der aus das Aufrichten der durch Ketten mit der Laufbrücke verbundenen Klappen auch durch eine fahrbare Winde erfolgen kann.

Klappenwehre der besprochenen Art hat man anfangs in der ganzen Flußbreite und bei bedeutenden Stauhöhen zur Ausführung gebracht. Bei dieser Art der Anwendung haben sie sich aber nicht bewährt, so daß man es in neuerer Zeit vorzieht, bei den größeren beweglichen Wehren die Schiffsdurchlässe mit Nadelwehren auszurüsten und die Klappen nur für die an jene sich anschließenden Flutöffnungen zu benutzen, vergl. Abb. 6, 9 u. 10, Taf. V.

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Obwohl bei den Chanoine’schen Klappenwehren die Hindernisse, welche die Strömung verursacht, bedeutend vermindert worden sind, so ergiebt sich doch je nach der Höhe der Wehre ein merklicher Unterschied bezüglich der zum Aufrichten der Klappen erforderlichen Kraft. Dieser Unterschied wird bei größerem Wasserdruck durch Verminderung der Klappenbreite ausgeglichen. So machte man z. B. an der oberen Seine die 2 m hohen Klappen 1,30 m breit, während man den 3,60 m hohen eine Breite von nur 1 m gab. Zu sehr darf die Breite der Klappen indessen nicht vermindert werden, weil sonst der Stützrahmen zu wenig Standsicherheit erhält und damit die ganze Vorrichtung ins Schwanken gebracht wird. Ganz sind diese Schwankungen überhaupt nicht zu vermeiden. Sie bestimmen die Größe des Spielraumes zwischen je zwei Klappen, der erfahrungsgemäß wenigstens 5 cm betragen muß und 10 cm steigt.

Seit ihrer Einführung hat diese Wehrform vielfach Verwendung gefunden, in Frankreich namentlich an der Seine, Yonne und Marne, in Belgien an der Maas, aber fast überall unter Verhältnissen, bei welchen ein zu rasches Offnen des Wehres Nachteile oder sogar Gefahren für die Schiffahrt bringen würde, so daß plötzliches Umschlagen sämtlicher Klappen nicht gestattet werden konnte. Man hat deshalb meistens darauf verzichtet, die Klappen so herzustellen, daß sie selbstwirkend sind und hat die Drehachse in der Begel höher gelegt, als der Angriffspunkt der Mittelkraft des Wasserdruckes liegt. Man nähert die Achse diesem Angriffspunkt nur so weit, als notwendig ist, damit die Kraftanstrengung bei der Handhabung der Klappen nicht allzu groß wird. Mit Rücksicht hierauf hat Lagrené vorgeschlagen, die Drehachse in der Mitte der Klappen anzubringen, und berichtet, daß man an der oberen Seine, der Yonne und der Marne, wo man sie etwas tiefer, auf ⁵/₁₂ der Höhe, angebracht hat, durch unangenehme Erfahrungen von der Unzweckmäßigkeit dieser Achsenlage überzeugt worden sei.

Die Anwendung der Chanoine’schen Klappen ist bezüglich der Höhe derselben und der lichten Weite der Wehröffnungen immerhin eine begrenzte.

Bei Klappen von großer Höhe wird nämlich der Stoß, den die Klappen nach erfolgtem Ausrücken der Strebe durch das plötzliche Niederfallen auf den Wehrrücken erleiden, so erheblich, daß sie nicht lange in gutem Zustande zu erhalten sind und ihre Herstellung dann aus Eisen ausgeschlossen scheint. Die lichte Weite der Wehröffnungen ist abhängig von der Länge der Zugstange, welche nur eine gewisse, nach der Breite der Klappen zu bemessende Zahl von Streben ausrücken kann, weil die Haken der Zugstange zur Vermeidung reißender Strömung in solchen Entfernungen liegen müssen, daß eine Klappe nach der anderen niederfällt. Da jeder Haken zum Ausrücken der zugehörigen Strebe um 0,15 m vorrücken muß, bleibt beispielsweise bei 1,50 m breiten Klappen zur Verteilung der Haken einer Zugstange nur eine Länge von 1,50—0,15 =

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kann nun zwar die Zahl der Klappen bis auf sechzehn vermehren, wenn man die betreffenden neun Haken der Zugstange derartig anordnet, daß die vier ersten Haken je eine Klappe nacheinander, die drei folgenden je zwei Klappen gleichzeitig und die zwei letzten je drei Klappen ebenfalls gleichzeitig niederlegen, erzeugt dann aber wieder den Nachteil der reißenden Strömung. Bei mehr als sechzehn Klappen hält man den Betrieb der Zugstange nicht mehr für sicher, auch mit Rücksicht darauf, daß die Zugstange den Dienst versagt, wenn Versandungen des Wehrrückens eintreten, oder sich größere Sinkstoffkörper und Eismassen zwischen Haken und Strebenfuß einklemmen und das Umlegen der betreffenden Klappe verhindern, in welchem Falle auch die folgenden Klappen nicht umlegbar sind. Mit Rücksicht darauf, daß mit der Breite der Klappen die Schwierigkeiten zunehmen, hält man Klappen von mehr als 1.50 m Breite für unzweckmäßig, so daß die Zugstange nur eine Länge von 16-1,5 = 24 m und die Wehröffnung, weil die Zugstange nur bis zur Mitte der Öffnung reicht, nur 48 m lichte Weite zwischen den Pfeilern erhalten kann.

Alle vorerwähnten Nachteile der Chanoine’schen Klappenwehre sind durch das Pasqueau’sche patentierte Klappenwehr, welches vom Erfinder zuerst in der Saône bei Mulatière am Zusammenfluß mit der Rhone im Jahre 1879 in einer Wehröffnung von 103,60 m lichter Weite und für 3,50 m Fallhöhe ausgeführt worden ist, beseitigt worden.

Beim Pasqueau’schen Wehr ist die Zugstange zum Ausrücken der Streben ganz entbehrlich, so daß jede Klappe ein für sich bestehendes, von den übrigen Klappen unabhängiges Staumittel darstellt, welches von einer oberhalb des Wehres erforderlichen, 6 m hohen Poirée’schen Lauf brücke mit 3 m voneinander entfernten Böcken aus durch bewegliche Windevorrichtungen sicher und schnell in und außer Wirksamkeit gesetzt werden kann. Das Niederlegen einer Klappe erfordert 3, das Aufrichten 5 Minuten Zeit. Das Niederlegen erfolgt auch hierbei durch Ausrücken des Strebenfußes, der jedoch nicht wie bei der Zugstange seitwärts, sondern stromaufwärts von dem im Wehrrücken eingemauerten Eisenschuh durch Anziehen der unten an der Klappe befestigten Windekette von der Laufbrücke aus abgezogen und nach einer stromaufwärts unmittelbar vor dem Schuh liegenden und ihn halbkreisförmig umziehenden Gleitschiene geführt wird. Das Aufschlagen des Strebenfußes auf diese Gleitschiene macht sich durch einen Stoß bemerkbar. Durch nunmehriges Nachlassen der Windekette, welche ausschließlich den Druck der Strebe aufnehmen muß, gleitet der Strebenfuß in der Gleitschiene nach und nach abwärts und legt sich schließlich mit der Wehrklappe ohne Stoß auf den Wehrrücken nieder. Vor dem Ausrücken des Strebenfußes ist die Klappe durch Anziehen der Windekette in die wagerechte Lage zu bringen. Beim Aufrichten der Klappe wird die Windekette angezogen und es überschreitet nun der Strebenfuß, ebenso wie beim Chanoine’schen Wehr, den Scheitel des Schuhes und findet hier wie dort seinen Stutzpunkt. Erleichtert wird das Niederlegen und Aufrichten der ganz aus Schmiedeeisen hergestellten, 4,36 m hohen und 1,40 m breiten Klappe durch die Wirksamkeit der in ihr angebrachten Schmetterlingsklappe von 1,55 m Höhe und 0,90 m Breite.

Das Pasqueau’sche Klappenwehr, welches sich bisher hei Mulatihre in jeder Beziehung bestens bewährte, hat lange Zeit als das für große Flüsse mit starkem Gefälle, erheblicher Wassermenge und schnell wechselnden Wasserständen, sowie für Wehröffnungen von großer lichter Weite, insbesondere für breite Schiffs- und Floßdurchlässe vollkommenste Klappenwehr gegolten.

Nachdem schon eine im Jahre 1872 zur Ausführung von Vorarbeiten für die Kanalisierung des Ohio-Flusses eingesetzte Kommission amerikanischer Ingenieure auf Grund eingehender Prüfung aller, namentlich in Europa gebräuchlicher beweglicher Wehrsysteme in ihrem Berichte¹) vom Jahre 1875 die Verwendung Chanoine’scher Klappenwehre empfohlen hatte, wurde die Aufmerksamkeit der bauleitenden Ingenieure auch sehr bald auf die Tragweite der Verbesserung dieses Wehrsystems durch Pasqueau gelenkt²). Als Folge hiervon ist dann wohl den Chanoine’schen Klappenwehren die ausgedehnteste Anwendung und vollständigste Ausbildung in den Vereinigten Staaten von Nordamerika, wenn nicht schon zu Teil geworden, so doch in Aussicht gestellt. Bei der schon im Jahre 1865 begonnenen Kanaliserung des »Great-Kanawha«, eines Nebenflusses des Ohio, der eine an Kohlenlagern sehr reiche Gegend durchzieht, wurden an den nach und nach zum Ausbau gelangten 10 Staustufen Chanoine’sche Klappenwehre

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benutzt, von denen die in den zuletzt 1897/98 ausgebauten Staustufen No. 9, 10 und 11 verwendeten namhafte Verbesserungen aufweisen¹).

Die erstmalige Anwendung der Pasqueau’schen Stützplatte in den Vereinigten Staaten erfolgte am »Grreat-Kanawha«, nachdem mit der bei den zuerst ausgebauten Staustufen dieses Flusses angewandten Chanoine’schen Auslösevorrichtung an den Fuß-

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Abb. 317. Allgemeine Anordnung der Chanoine-Klappen-wehre in den Schiffahrtsöffnungen der Staustufen im kanalisierten Ohio unterhalb Pittsburg.

punkten der Stützen mit Zahnstangen schlechte Erfahrungen gemacht worden waren. Diese Erfahrungen führten zum Ersatz derselben durch die Pasqueau’sche Anordnung und zu deren Verwendung bei den neu erbauten Staustufen in stets weiter verbesserter

9 Improvement of the Great Kanawha River W. Va. by Addison M. Scott. Trans. Am. Soc. C. E. 708, \ol. XXXI, May 1894; ebenso: Report of Chief of Engineers. U. S. Army 1892. III. p. 2053; ebenso in: Engineering Record, Newyork. No. 26, Vol. 39 und No. 1, Vol. 40 v. 27. May und 3. June 1899; ebenso: Engineering News, Newyork, No. 19, Vol. XXXI, May 10. 1894, No. 6, Vol. XXXII, Aug. 9. 1894 sowie No. 7 u. 27, Vol. XXXVI Aug. 13. u. Dec. 31. 1896; ebenso: Roloff: Nordamerikanisches Wasserbauwesen. Ergänzung z. Zeitschr. f. Bauwesen. Jahrg. 1895. Wilh. Ernst & Sohn, Berlin.

Form. Auf Grund der günstigen Erfahrungen an den im Great-Kanawha und den zum Teil auch schon gleichzeitig hei einigen Staustufen des Ohio in allen Flutöffnungen und Schiffsdurchlässen erbauten Chanoine-Pasqueau’schen Klappenwehren, ist denn auch die Anwendung dieses Wehrsystems nach der aus Abb. 315—317 ersichtlichen allgemeinen Anordnung für alle 54 Staustufen im Ohio zwischen Pittsburg bis zu seiner Mündung in den Mississippi bei Cairo vorgesehen. Einschließlich der 6 obersten, bereits aus-

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Abb. 318 a—b.    Ursprüngliche Chanoine’sche Stützplatte mit Zugstangenauslösnng.

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Stützplatte von Addison Scott für Chanoine-Klappenwehre am Great-Kanawha.

gebauten Staustufen ist für die Kanalisierung dieser ganzen Flußstrecke auf 2,75 m Kleinwassertiefe ein Kostenbetrag von 64 Millionen Dollars in Aussicht genommen worden. Die allgemeine Anordnung dieser Staustufen sieht unmittelbar neben den nur bei niedrigem Wasserstand zu rund 180 m Nutzlänge je einen, bei genügender Wassertiefe ohne Schleusung und ohne den dadurch stets bedingten Zeitverlust zu benutzenden Schiffsdurchlaß von mindestens 182 m

benutzenden Kanalschleusen von 33,33 m Lichtweite und

bis zu 206 m Lichtweite vor. Diese Schiffsdurchlässe gestatten den allergrößten vorkommenden Schleppzügen, die aus bis zu 58 beladenen Kohlenschleppkähnen von 7,9 m Breite und 53 m Länge bestehen, und einschließlich des Schleppdampfers eine Länge von ca. 345 m und eine Breite von 95 m aufweisen, eine sichere Durchfahrt. Auf Grund der Erfahrung werden diese niederlegbaren Klappenwehre in den Schiffsdurchlässen, im Zuge der besten Fahrrinne des Flusses nach Abb. 317 ohne umlegbare Bedienungsbrücke erbaut, indem die Bedienung des Wehres beim Aufstellen und Niederlegen durch ein Krahnschiff erfolgt, wie dies aus der Abb. 310 (Einlage XIV, 4) in der linksseitigen Öffnung (auf dem Bilde rechts) eines Wehres im Big-Sandy-Fluß (Kentucky), bezw. aus Abb. 311 (Einlage XIV, 4) eines Wehres im Ohio ersichtlich ist.

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Abb. 321 a— e. Einzelheiten der: a) Wehrschwelle, b) Stützplatte, c) Sch weheklappe, d) Strebe und e) Stützrabmen.

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Aus der Abb. 320 ist die durch den amerikanischen Ingenieur Addison Scott Kanawha-Fluß erfolgte Entwicklung der Pasqueau’schen Stützplatte und im Gegensatz hierzu in Abb. 318 die der ursprünglichen Chanoine’schen Auslösevorrichtung entsprechende Stutzplatte, sowie in Abb. 319 die ursprünglich von Pasqueau im Wehr von La Mulatière bei Lyon verwendete Stützplatte dargestellt. In Abb. 321b ist dann die für die Wehre im Ohio verwendete, vereinfachte Form der Pasqueau’schen Stützplatte, und in den Abb. 321c—e sind einige weitere Details der Chanoine’schen Klappen wehre im Ohio ersichtlich. In Abb. 322 a—c, sind die aus Walzeisen und Buckelplatten genieteten, seit 1902 im Big Sandy River in Kentucky und West-Virginia in den Staustufen Nr. 1 und Nr. 2 angewandten Chanoine’schen Klappen dargestellt. Aus Abb. 322 a geht der Anschlag des vorstehenden Blechrandes der Klappe über der Wehrschwelle und in Abb. 322 c die für eiserne Chanoine’sche Klappen im Ohio vorgesehene Vorkehrung zur Erzielung größerer Dichtigkeit, als sie bei dem üblichen Zwischenraum von iy₂ cm bei Holzklappen

handen ist, hervor. Bezüglich der Anordnung nach Abb. 322c ist zu bemerken, daß der Winkel a zwischen den beiden abgebogenen Blechrändern um ein Binden zwischen zwei, infolge des Spieles in den Gelenken etwas übereinander greifender Klappen zu verbindern, stets kleiner als 90° zu wählen ist.

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Abb. 322 a—C. Chanoine-Wehr mit genieteten eisernen Klappen (Buckelplatten) für Staustufe Nr. 2 im »Big Sandy«-Fluß (Kentucky u. W. Virginia), a) Querschnitt, b) Grundriß, c) Stoßfuge zwischen den Klappen.

Abb- 322 d. Gelegentlich verwendete Dichtung hei hölzernen Klappen.

Das größte derartiger, bisher im Ohiofluß erbauter Chanoine scher Klappenwehre, bei dem alle beweglichen Teile aus Eisen bestehen, ist dasjenige bei Fernbank (etwa 20 km unterhalb Cincinnati) mit 2,75 m Stauspiegelhöhe über der Wehrschwelle. Dasselbe wurde im Jahre 1911 dem Betrieb übergeben ¹).

i) Siehe »Scientific American« v. 2. Sept. 1911.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

Bei den hölzernen Klappen werden nur ausnahmsweise, wenn eine größere Dichtigkeit des Verschlusses erforderlich wird, die etwa 5—10 cm breite Spalte mit besonderen über Eck gestellten Holzstäben, wie aus Abb. 322 d ersichtlich ist, abgedichtet. Für die in den Flutöffnungen verwendeten, und daher stets zuletzt niederzulegenden

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Chanoine-KIappen ist dann nach Abb. 316 ein niederlegbarer Bedienungssteg aus Poirée-böcken vorgesehen, da dieselben außerhalb des Stromstriches liegen und daher dieser Bedienungssteg nicht so der Zerstörung durch Treibholz und Eis ausgesetzt ist, wie sich dies in Schiffsdurchlässen gezeigt hat, in denen zuerst auch niederlegbare Bedienungs-

Stege verwendet worden waren. Die Gefahr für den Bedienungssteg in den Flutöffnungen wird auch hauptsächlich dadurch vermindert, daß zwischen dem Schiffsdurchlaß und der Flutöffnung je 2—3 mit selbsttätigen Doppelklappen Verschlüssen von etwa 28 m Lichtweite versehene Öffnungen vorhanden sind, die dem Eis und dem Treibholz im Vergleich mit allen anderen beweglichen Wehrsystemen am ungehindertsten und in kürzester Zeit Abfluß gewähren. Nur die verhältnismäßig hohen Kosten der neueren eisernen White’schen Doppelklappenverschlüsse (vergl. § 21b und Abb. 10, Taf. XIII) verboten deren umfangreichere Verwertung in diesen Staustufen. Die Kosten der vollständigen Chanoine-Klappenwehre nach Abb. 316 in den Flutöffnungen und nach Abb. 317 in den Schiffsdurchlässen, sowie der Doppelklappenwehre nach Abb. 10—11, Taf. XIII,

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Abb. 324 a—b. Chanoine’sçhes Klappenwehr im »Great-Kanawha River« (West-Virginia), a—h) Fahrbare Bedienungswinde.

beliefen sieb im Jahre 1908 auf etwa 3800 M., aut 4800 M. und bezw. auf 9600 M. p. 1. m. Die für die Wehre im Ohio vorgesehenen Chanoine-Klappen in den einzelnen Staustufen sind von verschiedener Höhe. Die größte vorgesehene Höhe der Klappen in einzelnen Schilfsdurchlässen beträgt 4,85—5,40 m, entsprechend einer größten Tiefe des Oberwasser über der Schwelle von 4,65—5,18 m. Die Entfernung der Klappen von Mitte zu Mitte beträgt 1,22 m¹).

Die den jeweiligen örtlichen Verhältnissen angepaßte Anordnung des Unterbaues und die gesamte Bauweise der für die Vereinigten Staaten von Nordamerika vorbildlich gewordenen, bereits im Vorigen genannten Chanoine-Klappenwehre in den verschiedenen Staustufen des Great - Kan awha- Fluß, sowie deren Bedienungsvorgang ist aus den

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i) Siehe ausführliche Beschreibung der Kanalisierungsarbeiten provement of the Ohio River« I—V by Oapt. P. S. Bond in Engineering Record, Newyork, No. 26, Vol. 58, No. 1, 2, 3, 4, Vol. 59 V. 26. Dez. 1908 und 2., 9., 16., 23. Jan. 1909; ebenso Report on the Construction of Lock and

Arti-

Ohio unter: The Permanent Im-

Dam No. 4, Ohio River hy E. N. Johnston 1. Lieut. Corps of Engineers U. S. A.; sodann: Wm. L. Sihert. » fleial Waterways« Internat. Eng. Congress 1904. With discussion hy B. F. Thomas. Trans. Am. Soc. C. E. Paper No. 87, Vol. LIV, Part F 1905; sowie : »The Beaver Movable Dam«, hy W. A. Chadbourn, Asst. U. S. Eng. Engineering Record, Newyork. No. 10, Vol. 151, March 10, 1905. »The Improvement of the Ohio River« hy Wm, L. Sihert, Major, Corps of Engineers U. S. A. Trans. Am. Soc. C. E. Paper, No. 1104, Vol. LXIII, June 1909.

Abb. 323—324³) und 330—334⁴) (Einlage XY, 1—3) ersichtlich. Jede Staustufe im Great-Kanawha besteht in der Regel aus einer Schiffschleuse von 100 m nutzbarer Länge und 16,8 m Lichtweite, sowie je einer durch ein Chanoine-Klappenwehr verschließbaren, der Schleuse zunächst gelegenen Schiffahrtsöffnung von rund 73 m Lichtweite, und einer in gleicher Weise verschließbaren Flutöffnung von rund 95 m Lichtweite zwischen den Pfeilern bzw. Widerlagern. In den Schiffahrtsöffnungen beträgt die Stau wassertiefe, bzw. die lotrecht gemessene Klappenhöhe über der oberwasserseitigen Wehrschwelle 3,96 m; die Breite der Klappen ist 1,22 m. Die Poireeböcke der hier vorgeschlagenen Lauf brücken sind 5,23 m hoch und in Entfernungen von je 2,22 m gestellt. In den Flutöffnungen mißt die Stauhöhe der Klappen über der Schwelle und die Höhe der Poireeböcke, bei gleicher Breite bzw. Entfernung wie bei den ersteren, nur 2,58 m und bzw. 3,65 m. Bei den Chanoineschen und allen ähnlichen Schwingklappenwehren bestünde im gleichzeitigen selbsttätigen Umfallen sämtlicher Klappen mit dem Beginn ihrer Überströmung und der dadurch entstehenden Flutwelle eine große Gefahr für die unterhalb gelegene Flußstrecke. Wie bei diesen Wehren im »Great Kanawha« wird daher der Drehpunkt der Klappe höher als ł/₃ ihrer Höhe gelegt. Nicht nur das Aufrichten, sondern auch das Niederlegen der Klappen erfolgt dann hier von der Poiréeschen Laufbrücke aus mittels einer auf Schienen laufenden Winde (vgl. Abb. 323 u. 324). Das Aufrichten wird im Schiffsdurchlaß zuerst nur so weit vorgenommen, bis die Strebe in der Lagerplatte aufsitzt und dadurch ihren Stützpunkt hält, wobei die um die obere Achse als Drehpunkt schwingende Stauklappe zunächst in wagerechter Lage (wie punktiert in Abb. 323 a) verbleibt. Es geschieht dies, um nicht mit einem sofortigen vollständigen Schließen der ersten Klappen, infolge der dadurch vermehrten Strömung, das Aufrichten der letzten Klappen zu sehr zu erschweren.

Die drei auf Einlage XY, 1—3 dargestellten Wehre befanden sich bei Herstellung der Aufnahmen in verschiedenen Stadien der Vollendung noch innerhalb der zum Teil sichtbaren Steinkistenfangdämme. Sie sind seither wie weitere Wehre ähnlicher Bauart in anderen, schiffbar gemachten Nebenflüsse des Ohio, dem Big Sandy, Muskingum und Alleghamy River, in Betrieb gesetzt worden.

Thenardsche Klappen von ganz beträchtlicher Höhe sind namentlich bei den großartigen Bewässerungsanlagen in Indien bei einer großen Anzahl von Wehren zur Verwendung gelangt und haben unter der Hand von englischen Ingenieuren, wie namentlich Mr. Fouracres, sinnreiche Abänderungen und Verbesserungen erfahren. Eines der bemerkenswerteren dieser indischen Wehre im Mahanuddee-Fluß umfaßt in seinem beweglichen Teil zehn durch Mauerwerkpfeiler getrennte Öffnungen von je 15,20 m Lichtweite. Jede derselben ist durch sieben Klappenpaare von 2,14 m Breite verschließbar. Die Höhe der unteren zur Aufstellung der oberen Klappen dienenden Hilfsklappen beträgt 2,27 m, während die der oberen, den eigentlichen Stauverschluß bildenden Klappen 2,75 m beträgt. Der Umstand, daß bei diesem und anderen ähnlichen Wehren infolge des raschen Aufschnellens der oberen Hilfsklappen durch die sie aufrichtende Strömung,

die sie in ihrer aufgerichteten Stellung haltenden Ketten trotz wiederholten Ersatzes durch stärkere rissen, gab zu einigen Änderungen Anlaß. Diese sind aus den, dem umfangreichen Werke von Buckley¹) entnommenen Abb. 325 und Abb. 326a—c ersichtlich.

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Abb. 325. Thenard’sches Klappenwehr hei »Cossye«, Midnapore-Kanal (Prov. Bengal), Indien. 3 Öffnungen von 15.2 m Lichtweite mit je 7 Klappen von 2,23 m Breite.

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Abb. 326a—C. Klappenwehr von Ingenieur Fouracres, Sone-Kanal (Prov. Bengal), Indien. 60 Öffnungen von 6,3 m Lichtweite a) Stauklappe (6,3 m breit) aufgestellt, b) Niederlegen der Stauklappe. Scbutzklappe stebt noch, c) Ausziehbare

hydraulische Kolbenstrehe.

Die erstere Abbildung zeigt die Anordnung der Klappen im »Cossye«-Wehr für den Midnapore-Kanal (Prov. Bengal). In drei Öffnungen von je 15,20 m Lichtweite befinden sich je sieben Klappen von 2,14 m Breite. Statt der sonst üblichen, dem angeführten Übelstand

l) »Irrigation Works in India and Egypt« by Robert Burton Luckley. PI. XLIX, p. and Newyork 1893.

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unterworfenen Kette wurde hier für die obere 1,82 m hohe Klappe eine durch ein Gelenk in zwei Teile zerlegte Zugstange verwendet, während der Fußpunkt der Stützen der unteren 2,36 m hohen eigentlichen Stauklappe in einer Chanoineschen Stützplatte geführt ist. Bei der in Abb. 326a—c dargestellten Anordnung im »Sone«-Wehr (Prov. Bengal) mit einer über ihren frei beweglichen Fußpunkten, in Gelenken freigehaltenen unteren Klappe wird hier bei der oberen Klappe während deren selbsttätiger Aufrichtung bis in die lotrechte Stellung durch das zuströmende Wasser eine hydraulische Bremsung wirksam, indem die Stütze dieser Klappe aus einem an seinem oberen Ende gelenkartig mit dieser befestigten Hohlzylinder und einer sich in diesem teleskopisch verschiebenden Kolbenstange besteht, die an ihrem unteren Ende auf der Wehrschwelle gelenkartig befestigt ist. (Vgl. Abb. 326 c.) Der mit beweglichen Verschlüssen ausgebildete Teil des

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Abb. 327. Carro’s Rollklappenwehr.

»Sone«-Wehres umfaßt in den beiden Flanken je 20 durch Mauerwerkpfeiler getrennte Öffnungen von 6,04 m Lichtweite. Jede Öffnung ist mit einem solchen Klappenpaar verschließbar. Die Höhe der oberen 6,50 m breiten Klappen, die sich in lotrechter Stellung gegen Anschläge im Mauerwerk stutzen, beträgt 2,97 m. Die untere Klappe, deren Breite der Lichtweite der Öffnung entspricht, ist nur 2,92 m hoch. Jede Klappe wird durch sechs Stützen in der angegebenen und aus den Abbildungen ersichtlichen Weise gehalten. Aus Abb. 326a ist die gewöhnliche, nahezu während des ganzen Jahres andauernde lotrechte Stellung der unteren eigentlichen Stauklappe, in der Abb. 326 b, deren Aufstellung im Schutze der oberen Hilfsklappe, von einem Schiffe aus ersichtlich. Die obere Hilfsklappe wird nach erfolgter Aufstellung der unteren Stauklappe wieder niedergelegt und durch den aus der Abb. 326a u. b ersichtlichen Hebelverschluß unten fest-

gehalten. Noch weitere Verbesserungen an den auf diese Weise hydraulisch gebremsten Thenardschen und auch Chanoineschen Klappen, die der genannte Ingenieur Fouracres vorgeschlagen hat, sind in dem Werke von Buckley beschrieben.

Ungefähr nach der gleichen Richtung wie die eine dieser englisch-indischen Abänderungen am Sone-Wehr zielte der Vorschlag des französischenlngenieurs Carro¹). Er behält zwar den Bedienungssteg auf Poireeböcken bei, versieht aber die Stauklappe an ihrem freien Fußende mit Rollen, während die Stütze an ihrem Fußende auf der Wehrschwelle ebenso wie am oberen Ende, gelenkartig befestigt ist. (Vgl. Abb.327a u. b.)

Nach Carro nennt Engels in der zitierten Quelle dieses Wehr ein Rollklappenwehr.

Zwei interessante und bemerkenswerte Vorschläge zu anderweitigen Abänderungen der Chanoineschen Klappenwehre²) dürfen hier nicht unerwähnt bleiben. Zunächst derjenige, welcher von dem unter anderen durch sein einfaches »A-Bockwehr« (siehe unter § 17,

S. 233) bekannten amerikanischen'

Ingenieur B. F. Thomas herrührt und aus den Abb. 328 a u. b deutlich ersichtlich ist. Die wagerechte Drehachse jeder Schwingklappe ist durch je zwei quer zur Stromrichtung niederlegbare niedrige Böcke so gestützt, daß beim Niederlegen des Wehres, nachdem die Klappe in die wagerechte Lage aufgedreht worden ist (siehe punktierte Klappe in Abb. 328 a), dieselbe mit den Böcken, anstatt wie beim eigentlichen Chanoine-wehr in der Stromrichtung, hier seitwärts niedergelegt werden kann, wie dies aus Abb. 328b deutlich hervorgeht. Der Vorschlag ist bisher noch nicht zur Ausführung gelangt. Der auf dem Sondergebiete der beweglichen Wehre erfahrene Urheber dieser

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Abb. 328 a—b.    Vorschlag zu seitlich uiederlegharem Klappenwehr

von B. F. Thomas, a) Querschnitt, h) Grundriß.

!) Nach Zentralbl. d. Bauverw. 1890. S. 211.

²) »Movable Dams«, by B. F. Thomas. Trans. Am. Soc. C. E. Yol. XXXIX. June 1898. No. 380.

Abänderung des Chanoine-Wehres weist nach, daß die Klappen dichter nebeneinander gestellt werden können, da das Verziehen durch schiefen Zug, wie es beim Chanoine’schen Wehr Yorkommt, vermieden wird. Für die Handhabung des Wehres war zunächst ein auf zwei beiderseitig oberhalb und unterhalb der Klappen auf dem Grundwehr verlegten Schienen laufendes, das bewegliche Wehr überspreizendes fahrbares Bockgerüst mit Krahn vorgesehen, wobei jenes so angeordnet war, daß durch sein Vorrücken die Schienen vorweg von abgelagertem Kies, Sand oder Schlamm frei gelegt werden, um eine Entgleisung zu verhüten. Dann war aber auch eine Verbindung der Klappen unter sich durch Puffer oder durch von einem Schiffe aus lösbare Ketten so vorgesehen, daß die Böcke mit den in wagerechter Lage befindlichen Klappen durch einen hydraulischen Kolben bzw. durch eine Winde im Widerlager oder Pfeiler hätten aufgestellt bzw. niedergelegt werden können. Durch den Wegfall der Pasqueauscben Stützplatten und das seitliche Niederlegen der Klappen kann beträchtlich an Breite des Grundwehres bzw. an Kosten des Unterbaues gespart werden. Im Grundgedanken kommt diese Abänderung der

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Abb. 329. Vorschlag za Tunnel-Klappenwehr von Ingenieur Venahle.

noch unerreichten idealen Anordnung eines beim Aufstellen und beim Niederlegen gleich leicht zu handhabenden Wehres, dessen Verschlußkörper im letzteren Falle sich mit der Strömungsrichtung im ersteren Falle rechtwinklig dazu bewegt, schon ziemlich nahe. Einen Nachteil bildet jedoch nach Thomas für alle viel Treibzeug führenden Flüsse der Umstand, daß die Klappe vor dem Niederlegen der Böcke zunächst um die Drehachse in die wagerechte Lage aufgedreht werden muß, was übrigens hauptsächlich in Frankreich bei Chanoine-Wehren allgemein geschieht, während in den amerikanischen Flüssen unter Aufwendung einer größeren Kraft die Klappe um ihren Fußpunkt gegen den ganzen Wasserdruck etwas stromaufwärts gedreht wird bis die Stütze in der Pasqueauschen Platte ausgelöst ist und flußabwärts gleiten kann.

Ferner ist der Vorschlag des amerikanischen Ingenieurs Venable für ein Wehr und einen mit einer Winde befahrbaren und begehbaren, mit Eisenblech ausgekleideten Tunnel im Grundwehr, zu nennen, nach dem ein unter jeder Klappe eingebetteter, gegen den Tunnel abgedichteter Zylinder mit Kolben vorhanden ist, der mit dem Fußpunkt der Klappenstütze in Verbindung steht. Die Klappen können hierbei vom Tunnel aus betätigt werden, wie dies aus Abb. 329 deutlich genug hervorgeht. Auch dieser Vorschlag ist noch nicht praktisch erprobt worden. Anstatt einer fahrbaren Winde im Tunnel kann auch nur die mechanische Einrichtung zur Betätigung aller Kolben- bzw. Wehrklappen einzeln oder zusammen mittels einer durchgehenden Welle oder Kette im Tunnel angeordnet werden, während das Antriebswerk hierzu im Pfeiler oder dem Widerlager untergebracht wird. Die in der Anordnung der Klappen bei diesem Vorschlag ersichtliche Rückkehr zur älteren Thenardschen Drehachse auf der Wehrschwelle

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Abb. 330. Chanoine-Klappenw eh r in der Schiffahrtsöffnung der Staustufe Nr. 9, Great Kanawha Hiver, im Bau.

Aufnahme v. 21. Oktober 1896.

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Abb. 333. Chanoine-Klappenwelir in der Schiffahrtsöffnung der Staustufe Nr.il, Great Kanawha River, im Bau.

Aufnahme v. 12. September 1896.

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Abb. 334. Schiffsschleuse und Chanoine-Klappenwehr in der Staustufe Nr. 11, Great Kanawha River, mit kleinem Schleppzug.

ist keineswegs als ein Rückschritt einzuschätzen, da von allen beweglichen Wehren französischen Ursprungs keinem durch Treibholz und Schwemsel so wenig Hindernisse oder Gefahr bereitet werden, wie bei einer Klappenanordnung mit unten liegender Drehachse.

Einem von den bisher besprochenen Anordnungen beträchtlich abweichenden, noch nicht praktisch erprobten Vorschläge für einen Wehrverschluß einer Öffnung von 15 m Lichtweite, wurde anläßlich des Allgemeinen Wettbewerbes in Wien im Jahre 1906 unter dem Kennwort: »Sit venia verbo« eine Würdigung zugesprochen¹). Verfasser dieses in Abb. 335 veranschaulichten Entwurfes sind die Ingenieure Skokan und Schwarzer.

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Abb. 335. Projekt: ,,Sit venia verbo“ zu einem Klappenwehr. Allgem. Wettbewerb Wien. 1906.

Das Wehr besteht aus einer Schwingklappe mit Überfall, welche sich um wagerechte Drehzapfen umlegen läßt, wodurch die Stauregulierung und der Eisabgang ermöglicht wird. Der aus der Blechstauwand und dem genieteten Tragwerk bestehende Staukörper selbst hängt mit den erwähnten Zapfen zwischen zwei Lenkern und wird bei der Bewegung durch Gelenkstangen gefühlt. Sie kann bei Hochwasser oder Eisgang vollständig aus dem Flußprofil in die punktiert gezeichnete nahezu wagerechte Lage herausgehoben werden. Das Tragwerk ist auf der Unterwasserseite über die ganze Breite der Öffnung mit Blech abgedeckt unter Belassung kleiner Öffnungen, welche dem Unter-Eintritt in den Staukörper gestatten. Der Staukörper trägt einen 65 cm breiten Blechsteg, welcher bei aufgestelltem Wehr begehbar ist.

l) Der allgemeine Wettbewerb für Konstruktionen beweglicher Wehre in Flüssen 1906; Allgem. Bauzeitung, Wien 1907. S. 109 und Tafel 64 u. 65.

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Um das Niederlegen eines Teiles der Chanoine’schen Klappen bei geringen Schwankungen des Wasserspiegels zu vermeiden, hat man in den Klappen kleinere selbstwirkende, ebenfalls um wagerechte Achsen drehbare Kegelungsklappen angebracht, Abb. 16 a—d, Tafel Y. Zuerst hat Krantz sein später zu beschreibendes Wehr in dieser Weise ausgestattet und die Regelungsvorrichtungen »Schmetterlingsklappen« genannt. Sie öffnen sich bei einem bestimmten Wasserdruck, schließen aber nur dann von selbst wieder bei sinkendem Wasserspiegel, wenn sie so ausgeführt sind, daß der untere kürzere Teil schwerer ist, als der obere längere. Dies hat der Genannte durch Anbringen eines Gewichtes in Kugelform erreicht, siehe Abb. 342 c, S. 371. Man darf sich jedoch nicht allzusehr darauf verlassen, daß diese Vorrichtungen von selbst gehörig wirken. Es ist aber von der Laufbrücke aus Nachhilfe leicht möglich. Auch das auf Tafel V dargestellte Wehr bei Dinant in der Maas ist mit ähnlichen Klappen versehen, Abb. 16.

Die Zeichnungen Abb. 1—10 und 15—21 Tafel V führen das soeben erwähnte Wehr mit allen wesentlichen Einzelheiten vor und zwar:

Abb. 5—10 die allgemeine Anordnung und die Verbindung mit einem benachbarten Nadelwehr.

Abb. 15 die Laufbrücke und die Klappe mit ihrem Stützrahmen und ihren Streben. (Die punktierten Linien zeigen die Lage dieser Teile uach dem Niederlegen der Klappen.)

Abb. 16 a—d die Einzelheiten der Klappe mit der darin enthaltenen Schmetterlingsklappe.

Abb. 17 die Einzelheiten der Strebenstütze mit der sich anschließenden Gleit

platte für das kolbenartig gestaltete Ende der Klappenstrebe.

Abb. 18 die Zugstange zum Niederlegen des Wehres durch Verschieben der Klappenstreben und das Vorgelege für dieselbe.

Abb. 19 u. 20 die Einzelheiten des Stützrahmens und seines Lagers.

Alle diese Einzelheiten eingehend zu besprechen, würde zu weit führen. Es soll deshalb hier nur bemerkt werden, daß die Zugstange in zwei Teile geteilt ist und daß diese Stücke einerseits von der rechtsseitigen Ufermauer und andererseits von dem Mittelpfeiler aus (vgl. Abb. 9) in Bewegung gesetzt werden. Im übrigen ist auf Hans, Canalisation de la Meuse, Bruxelles 1880, und bezüglich der Zugstange auf S. 348 zu verweisen¹).

Bei den bisher erörterten Klappenwehren liegt die Drehachse wagerecht. Es kommen indessen in seltenen Fällen auch Klappen mit lotrechter Drehachse vor.

Ein derartiges Klappenwehr zeigt Abb. 2, Tafel XII. Dasselbe ist in Lambro bei Limate, Provinz Pavia, ausgeführt. Der bewegliche Teil besteht aus einer Anzahl hölzerner, um lotrechte Achsen drehbarer Tore, jedes 3 m lang und 0,6 m hoch. Die eisernen Drehachsen sind in einer starken eingemauerten hölzernen Schwelle befestigt. Jedes Tor hat seinen Drehpunkt nahezu am Ende seiner Länge und die einzelnen Tafeln Ubergreifen sich in der Weise, daß sich der längere Teil der einen Tafel auf den kürzeren der nächstfolgenden stützt. Die an der längeren Seite ohne Unterstützung bleibende, dem Ufer zunächst gelegene Tafel wird durch zwei Haken festgehalten, welche an einer lotrechten, mittels einer Kurbel drehbaren Achse sitzen. Wenn nun die Haken durch Drehung der Kurbel die Tafel freigeben, stellt sich dieselbe in die Richtung der Strömung, worauf die anderen Tafeln gleichfalls alsbald in Bewegung

i) Über ein englisches Klappenwehr vgl.: Wiswall. Das bewegliche Wehr im Flusse Irwell bei Trostlenest unterhalb Manchester. Engineer 1882, Sept. S. 152.

kommen. Als Stützen der mit Laufrollen versehenen Tore dienen beim Offnen derselben schmale Leitschienen. — Abb. 2e stellt eine selbstwirkende Auslösevorrichtung’ für die erste Tafel eines derartigen Wehres dar¹). Weitere Vorschläge für bewegliche Wehre mit senkrechten Drehaxen sind von Nakonz und von Danckwerts gemacht worden²).

Not- bzw. Sicherheitsverschlüsse in Schiffahrts- und Wasserkraftkanälen werden meistens als bewegliche Wehre ausgebildet. Als eine solche Anlage ist daher unter Klappenwehren mit lotrechter Drehachse der als eine enorme Drosselklappe (»Butterfly-Dam«) ausgebildete, in den Abb. 336 a—d dargestellte Notverschluß (»emergency gate«) der am unteren Ende des Chicago-Drainagekanals bei Lockport an diesen anschließenden, als Zulauf zur Wasserkraftanlage bei Joliet dienenden Kanalstrecke zu erwähnen³). Die Kraftanlage, die ein Gefälle von rund 10 m ausnlitzt, befindet sich oberhalb der auf Unterwasser-Spiegelhöhe gelegenen bedeutenden Ortschaft Joliet. Zur Beruhigung der Bevölkerung dieser Ortschaft und Erhöhung der Sicherheit gegen eine Überflutung der letzteren durch die 280 cbm Wasser, die sekundlich aus dem Michigan-See der Kraftanlage Zuströmen, im Fall einer gefahrdrohenden Beschädigung der zur letzteren gehörigen Wasserbauten, schien es ratsam, einen Notverschluß des Kanals unterhalb Lockport vorzusehen, der aber in keiner Weise der Schiffahrt im Kanal hinderlich sein durfte und aus diesem Grunde als Drosselklappe ausgebildet wurde. Dieser Notverschluß besteht aus einer zweiflügeligen, um eine lotrechte Achse drehbaren, fachwerkartig räumlich versteiften eisernen Stauwand von 56 m Gesamtlänge und 9,15 m Höhe (siehe Abb. 336 a und c). Eine auf zwei n der Kanalachse erbauten Pfeilern ruhende Fachwerkbrücke teilt den Kanal daselbst der Breite nach in zwei Hälften (siehe Abb. 336b), deren jede eine für den Schiffahrtsverkehr genügende Breite von 24,5 m besitzt. Die aus einem Zylinder von 2,75 m Durchmesser gebildete Drehachse des Stauverschlusses, welch letzterer in aufgedrehter Stellung gerade den Zwischenraum zwischen den beiden Pfeilern ausfüllt und dann so zugleich gegen Beschädigung durch Schiffe geschützt ist, befindet sich unter der Brückenmitte und ruht mit ihrem unteren Drehzapfen in, einem Fußlager in der Kanalsohle, während der Drehzapfen in seinem oberen Ende durch ein im Horizontalverband der Brückentafel eingebautes Halslager gehalten wird. Die Brücke ist vom Ufer aus durch einen Treppenschacht und einen unter der Kanalsohle nach dem Treppenschacht in einem der Pfeiler führenden Tunnel zugänglich (siehe Abb. 336 a und d). Wenn die Drosselklappe geschlossen ist, kann die ganze vom Drainagekanal aus dem Michigan-See abgeführte Wassermenge wie vor Herstellung der Wasserkraftanlage durch das aus einer Stoneyschützen- und »Beartrap«-Wehranlage bestehende Begulierungswerk (vgl. §19c und §21b) bei Lockport nach dem Des Plaines River zum Abfluß gelangen.

Die Drosselklappe wird mittels eines Zahnkranzes auf der Drehachse und eines elektrisch betriebenen Kolbenrades auf der Brücke in Drehung versetzt. Die Abschlußwand ist mit einer großen Anzahl durch Schieber verschließbaren Öffnungen versehen, zum Zweck der Füllung der unterhalb gelegenen Kanalstrecke vor der Öffnung und zur Erleichterung der Drehung der Drosselklappe beim Öffnen und Schließen derselben (siehe Abb. 336a).

1)    Näheres s. Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1883, S. 109. (Bewegliches Stauwehr des Ingenieurs Frassi.

²)    Nakonz: Bewegl. Wehr mit senkrechten Drehachsen an Poireeböcken, Zentralbl. d. Bau-Verw. 1885 S. 327, und 1886 S. 104/05. Danckwerts: Zentralbl. d. Bau-Verw. 1885 S. 439.

S. 524—530. Vgl. auch Schweiz. Wasserwirtschaft Nr. 4, 25. Nov. 1908, S. 69.

3)    Ausführliche Beschreibung mit Abbildungen in Journal of the Western Society of Engineers : No. 4 Vol. Nil August 1907 in: The work of the Sanitary District of Chicago by Isham Randolph. >Butterfly-Emer-gency gate«.

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Drehtore, welche bis auf die Sohle eines Wasserlaufes reichen, lassen sich nicht öffnen, wenn oberhalb derselben Sinkstoffablagerungen stattfinden. Da sich solche Ablagerungen bei Wehren, welche in Flüssen erbaut werden, stets bilden, so ist es bezüglich derartiger Wehre bei Vorschlägen geblieben, auf welche nicht näher eingegangen werden soll. Dagegen sind die Drehtore als Stauanlagen in künstlich hergestellten Wasserläufen und als Teile der mit ihnen in Verbindung stehenden Bauwerke von Bedeutung. Die betreffenden Bauwerke fallen aber nicht in das Bereich der hier vor-zunehmenden Besprechungen. Es sei deshalb nur kurz verwiesen auf die bei Flößereianlagen vorkommenden sogenannten Schlagtore, welche ähnlich wfle Dammbalken mit Drehpfosten ausgelöst werden, auf die Sicherheitstore der Schiffahrtskanäle, auf die Anwendung von Toren bei Deichschleusen und Sielen und bei den Spülschleusen der Häfen, namentlich aber auch auf die ausgedehnte Verwendung der Drehtore bei den Schiffsschleusen.

2. Durch Wasserdruck zu öffnende und zu schließende Klappenwehre.

Die Anordnung dieser Wehre beruht auf dem Grundgedanken, das größte Wasserdruckmoment behufs Niederlegung der Klappe auf den oberen Teil und behufs Aufrichtung auf den untereren Teil der Klappe wirken zu lassen. Das Prinzip ist schon bei älteren, als Überfallwehre erbauten Anlagen angewendet worden. Ein derartiges, einfaches selbstwirkendes Wehr mit wagerechter, durch feste Streben _ abgestützter Drehachse ist in Abb. 337 dargestellt. Gleichgewicht g besteht, wenn die Mittelkraft des Wasserdruckes durch die Dreh- j achse geht. Bei höherem Wasserstand wird das auf den oberen =

Klappenteil wirkende Moment des Wasserdruckes stärker und dieser folglich niedergedrückt. Ein Wehr dieser Anordnung ist unter anderen bei der Brücke von Prade zu Riom¹) ausgeführt Abb. 337. selbsttätig sich öffnen-

des und schließendes Klappenwehr.

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und besteht dort aus einer einzigen Klappe, welche bei tieferem Wasserstand vom Ufer aus mit Hilfe eines Hakens geschlossen werden kann. Befestigt man aber die Klappe unten am Wehrrücken durch Ketten von solcher Länge, daß die Klappe nur die punktiert angegebene geneigte Lage annehmen, also nicht in die wagerechte Lage gelangen kann, so wirkt bei fallendem Wasserstand der größte Wasserdruck auf den unteren Teil der Klappe und bewirkt dann deren Wiederaufrichtung.

In dieser Weise hat man auch die Chanoineschen Klappen durch Ketten mit dem Wehrrücken verbunden, so daß ein vollständiges Niederlegen der Klappen nur bei Hochwasser notwendig ist, für gewöhnlichen Wechsel der Wasserstände aber die Regelung derselben durch das selbsttätige Öffnen und Schließen ausreicht. Es ist dies jedoch in Wasserläufen mit schnell und erheblich wechselnden Wasserständen nicht zweckmäßig, weshalb man hierbei auf eine derartige Vorrichtung verzichten muß.

Doell hat Schwingklappen nach Art der Schmetterlingsklappe als selbsttätigen Klappenverschluß (Abb. 338a—b)²) angewandt, die durch den Wasserdruck geöffnet werden, während beim Schließen ein Gewicht wirksam ist. Hierbei befindet sich die wagerechte Welle oberhalb des normalen Stauspiegels, und schwere Gewichte (Untergewichte), welche an wagerechten Armen verstellbar angebracht sind, überwinden den Wasserdruck und bewirken die Dichtung. Damit sich die Klappe bei starkem Zufluß hoch genug hebt, sind an lotrechten Armen andere Gewichte angebracht, welche gleichfalls verstellt

1)    Vgl. Handb. d. Ing.-Wisseiisch. 3. Aufl. 1892. 2. Absch. III. Stauwerke. S. 308.

²)    Sympher, Doells selbstätiges Stauwehr. Zentralbl. d. Bauverw. 1887. S. 452.

werden können. Da bei steigendem Wasser das statische Moment dieser oberen Gewichte um so größer wird, je mehr sich die Klappe durch den Stoß des durchfließenden Wassers öffnet, Abb.338b, findet die erforderliche Vergrößerung des Durchflußquerschnittes mit Sicherheit statt. Ein Nebenvorteil besteht darin, daß die Arme, welche die unteren Gewichte tragen, einen Laufsteg aufnehmen können. Die dicht über der Welle befindlichen Gelenke, um welche die Arme der oberen Gewichte drehbar sind, bilden keinen wesentlichen Bestandteil der Anlage und dürften in der Regel entbehrlich sein. Wegen der durchlaufenden Drehachse ist dieser Wehrverschluß nur bei Öffnungen von geringer Breite verwendbar.

Das Doellsche Wehr ist unter anderen am Weiher von Gondrexange und für eine Entlastungsschleuse des Rhein-Marne-Kanals ausgeführt, hat sich daselbst bewährt und ist namentlich dann wohl am Platze, wenn selbsttätige Wirkung und Einhaltung eines bestimmten Stauspiegels von Wichtigkeit ist. Die Anordnung ist patentiert.

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Abb. 338 a—b. Doells selbsttätiges Klappenwehr.

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Dem in den Abb. 339 a—b dargestellten Klappenwehr von Greve *) hat zwar das Patentamt die Bezeichnung »selbsttätiges Klappenwehr« zugestanden, obwohl nur sein Umlegen bzw. das bei hohem Wasserstand plötzliche, den Nietverbindungen schädliche Zubodenfallen der Klappe, selbsttätig erfolgt. Das Aufrichten kann erst bei Eintritt Niederwasser erfolgen und soll von einem Kahne aus durch Menschenhand mittels der in Abb. 339 b angedeuteten Hakenstange bewerkstelligt werden. Das Wehr ist also halb selbsttätig. Über dessen Erprobung sagen die erwähnten Quellen nichts.

Ein von Regierungsbaumeister Hagelweide in Bonn in letzter Zeit ausgebildetes selbsttätiges Klappenwehr für Wehröffnungen von mäßiger Lichtweite und Stauhöhe ist

9 Greve, Selbsttätiges Klappenwehr. Zentralbl. d. Bauverw. 1883, S. 329; ebenso Zeitschr. f. Binnenschiffahrt, Heft 22, Jahrg. XII 1905, S. 362.

mit einigen Abänderungen gegenüber der veröffentlichten Darstellung⁵) mehrfach in der Erft zur Anwendung gelangt, so bei Iversheim, Heimerzheim und mehreren in Bau begriffenen Anlagen im Regierungsbezirk Cöln. Wie Abb. 340 a—c der Heimerzheimer Anlage zeigen, ist die Stauwand von einer gegen den Oberwasserspiegel überneigenden Hängeklappe gebildet, die an jedem Ende durch eine verstellbare Winkelstrebe mit einer aus C-Eisen gebildeten, drehbar gelagerten Rollbahn verbunden ist. Auf der Rollbahn läuft ein Ballastwagen mit 2 Räderpaaren, deren Spurweite etwa der Klappenlänge entspricht. Die Gestaltung der Laufbahn, die Länge ihrer Hebelarme und das Gewicht der Ballastwagen ist so bestimmt, daß in der Stellung von Abb. 340 a bei Normal-stauhöhe des Oberwasserspiegels die Wehrklappe leicht anschlägt, bei sinkendem Wasserstand sieb leicht und sicher schließt, bei steigendem Wasserstand sich , aber öffnet und bei Hochwassergefahr vollständig in die Stellung von Abb. 340b umlegt und in dieser verbleibt. Die Abmessungen sind so gewählt, daß ein Überdruck von 10 cm

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   »Report of Board of Engineers upon the applicability of movable hydraulic gates and dams to the improvement of the Ohio River«. Ex. Doc. No. 78, 43. Congress, 2. Session. Dieser mit 124 Abbildungen aut 20 Tafeln illustrierte längst vergriffene Bericht bildete bis Ende des 19. Jahrhunderts wohl die ausführlichste Abhandlung über bewegliche Wehre in englischer Sprache und wohl überhaupt in der gesamten Litteratur.

²

   Application du Systeme Pasqueau aux des requêtes: Pasqueau contre le gouvernement des Etats-Unis. Bordeaux 1891, sowie bezüglich der Konstruktion: Pasqueau. Barrage de la Mulatière. Lyon 1879.

³

)    Abb. 323 und 324 sind aus Engg. Record -(New York) No. 26 Vol 3 v. 27. Mai 1899 sowie bzw. aus der Sonderveröffentlichung das. U. S. Engr. Dept. : »Improvement of the Great-Kanawha River in West-Virginia. Detailed Drawings of Lock & Daw No. 7« Washington 1892, entnommen, deren Überlassung nebst übrigen Berichten dem Chief of Engineers U. S. Army bestens verdankt wird. Siehe auch in Roloff (Abb. 170 Taf. VIII) unter Fußnote ³) S. 350.

⁴

2)    Abb. 330—333 sind entnommen aus: Annual Report of the Chief of Engineers U. S. Army for 1897. Appendix F. F. by Major James F. Gregory.

⁵

S y m p her: »Hagelweides selbsttätiges Klappenwehr« i. Zentralbh der Bauverw. XXX. Jahrg., Nr. 9 u. 34 v. 29. Jan. und 27. April 1910, S. 62 u. 231—233.

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Abb. 339a—b. Greve’sches Klappenwehr.

über Oberkante der Klappe erforderlich ist, um diese unten abzuheben. Bei weiterem Steigen des Wassers wird die Wehrklappe sich immer weiter ausdrehen, bis schließlich der geradlinige längere Hebelarm in die wagerechte Lage kommt. Das Rollgewicht verbleibt bis zu dieser Wehrstellung noch immer am Ende dieses Hebelarmes nach Abb. 340a, so daß bei wieder sinkendem Wasserstand die Klappe sich selbsttätig wieder schließt. Bei weiterem gefahrdrohenden Steigen des Wassers hingegen wird das Laufgewicht auf den kurzen, etwas abgebogenen Hebelarm hinüberrollen und damit ein vollständiges Ausschlagen der Klappe bewirken. Ein heftiges Aufschlagen gegen die Schienenenden ist durch geeignete Krümmung des kurzen Hebelarmes verhindert. Die Winkelstrebe ist verstellbar, damit die Neigung der Laufschienen und hiermit der Zeitpunkt des Umschlagens der Klappe gegebenenfalls verändert werden kann.

Mit einem am Ufer aufgestellten Vorgelege (vgl. Abb. 340 c) ist eine durch die hohlen Drehzapfen der Klappen geführte Welle in Verbindung gebracht, auf welcher für jede Klappe eine Kettentrommel mit Kette angeordnet ist.

Zum Schließen des Wehres nach Verlauf des Hochwassers, werden die Ketten an den Ballastwagen befestigt (vgl. Abb. 340b). Die Klappe beginnt schon bei geringer Näherung der Ballastwagen gegen die Drehachse einzndrehen, der Wagen läuft selbsttätig weiter und wird, indem man nun durch umgekehrte Drehung des Vorgeleges die Kette nachläßt, bis zum Ende der Laufbahn auf dem längeren Hebelarm herabgelassen. Das Öffnen der Klappe kann auch von Hand dadurch bewirkt werden, daß die über die Leitrollen am Ende des kurzen Hebelarmes geführten Ketten

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Abb. 340 a—C. Hagelweides selbsttätiges Klappenwehr, a) Wehr geöffnet, b) Wehr geschlossen, c) Aufriß mit Antriebs-Vorgelege.

den Ballastwagen befestigt und alsdann diese durch Drehung des Vorgeleges auf den kurzen Hebelarm hinübergezogen werden. Alle drei Klappen in der 8 m weiten Wehröffnung des Heirn-erzheimer Wehres können gleichzeitig ohne Mühe von einem Manne geöffnet und geschlossen werden. Die Ketten können auch dauernd auf den Rollen liegen bleiben. Beim Schließen des Wehres werden alsdann die Ketten zunächst von der Trommel um ein gewisses Maß abgerollt und darauf die Klappen, welche in geöffneter Lage annähernd mit dem Ballastwagen im Gleichgewichte sind, durch den Bedienungsmann mit der Hand umgelegt, so daß die Wagen selbsttätig auf den langen Hebelarm hinüberrollen und an den Ketten hängen bleiben; alsdann werden sie mittels des Vorgeleges bis zum Ende der Laufbahn herabgelassen. Die bis jetzt erstellten derartigen Klappen haben sich in allen Fällen durchaus bewährt.

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Selbsttätiges (automatisches) Klappen wehr¹) hat Czevetkovics das von ihm entworfene Klappenwehr genannt, bei welchem die feste Strebe durch eine Gelenkzugstange auf der Oberwasserseite ersetzt und zum Aufrichten der Klappe der Auftrieb eines Teiles der Klappe verwendet wird. Das Wehr, Abb. 341 au. b, besteht aus Holztafeln von 1 m Breite und Höhen bis zu 4 m. Die Gelenkzugstange ist in zwei Drittel der Wassertiefe durch Scharnier mit der Klappe und ebenso mit einer Schwelle des Wehrrückens im Oberwasser verbunden. Im aufgerichteten Zustande, Abb. 341a wirkt der größte Wasserdruck auf den unteren Teil der Klappe so lange, bis ein gewisser Oberwasserstand überschritten wird. Sobald diese Überschreitung eintritt, legt sich die Klappe auf den Wehrrücken nieder. Haben sich nach Senkung des Oberwassers die Wasserstände ober- und unterhalb des Wehres nahezu ausgeglichen, dann macht sich der Auftrieb einer im oberen Klappenteil in Gelenken am oberen Rahmen hängenden kleinen Klappe A nach Abb. 341b geltend. Die nun hierauf wirkende Strömung richtet die Klappe immer mehr auf, bis sie schließlich, unterstützt durch den steigenden Stau, in die lotrechte Stellung gelangt und durch Niederfallen der kleinen Klappe A der Verschluß der oberen Öffnung erfolgt. In dieser Weise ist das Offnen

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Abb. 341a—b. Selbsttätiges Wehr von Czevetkovics.

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und Schließen des Wehres selbsttätig. Bei Anwendung dieses Wehres in Österreich, z. B. in der Moldau in Krumau (Böhmen) und in der Nezalka in Neuhaus (Böhmen) soll sich dasselbe bewährt haben. Der Erfinder schlägt vor, dasselbe auch zum Abschluß Wehröffnungen in schiffbaren Flüssen zu verwenden. Die Bewährung würde jedoch hier zweifelhaft sein, weil die Reibungswiderstände der nebeneinanderstehenden Klappen nicht genau gleich und auch die Strömungen auf die Klappen ungleich sind. Infolgedessen legen sich die Klappen nicht gleichzeitig nieder. Mit dem Niederlegen einer Klappe würde sich der Oberwasserstand aber senken und infolgedessen ein Niederlegen der übrigen Klappen nicht eintreten können.

Die beim Niederlegen der Chanoineschen Klappenwehre gebräuchliche Auslösung der Streben gibt diesen Wehren, da wo rasches Niederlegen erforderlich ist, Vorzüge vor der zuletzt besprochenen Anordnung um so mehr, weil durch die Einführung des Stützrahmens und durch Verlegung der Drehachse in die Nähe der Klappenmitte auch das Aufstellen wesentlich erleichtert wird.

Zum Aufrichten eines niedergelegten Klappenwehres ist eine namhafte Kraft erforderlich und es liegt nahe, dieselbe aus dem Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser zu gewinnen. Einschaltung von Maschinen ist hierbei, wie das nach-

24

stehende Beispiel zeigt, nicht ausgeschlossen, in der Kegel läßt man aber den Wasserdruck auf die Yerschlußteile unmittelbar einwirken.

Klappenwehr mit hydraulischen Pressen²). Um Klappen von 4 m Breite und 3,50 m Höhe (3,20 m in der Lotrechten gemessen) aufzustellen und niederzulegen, hat Girard hydraulische Pressen in Vorschlag gebracht und probeweise ausgeführt, s. Abb. 3, Taf. XII.

Zum Treiben des Kolbens des Druckwerkes wollte er zuerst eine Dampfmaschine verwenden, allein als ihm für den ersten Versuch ein Wehr an der Yonne in der Nähe von Auxerre angewiesen wurde, welches nie weniger als 0,40 m Fallhöhe besitzt, überzeugte er sich, daß durch Vermittelung einer Turbine stets die nötige Kraft entwickelt werden könne. Außer Turbine und Druckwerk befindet sich am Ufer noch ein Akkumulator. Unterhalb jeder Klappe ist ein Preßkolben angebracht, dessen Zuleitungsrohr nach Belieben mit dem Akkumulator oder unmittelbar mit dem Druckwerk in Verbindung gesetzt werden kann. Die Bewegung der Klappen beim Aufstellen und beim Niederlegen wird durch einen Dreiweghahn vermittelt und zwar so, daß zum Aufstellen des Wehres entweder Druckwerk und Preßkolben unmittelbar miteinander verbunden sind, oder das Wasser vom Akkumulator aus zum Preßkolben gelangt, während beim Niederlegen des Wehres der Preßzylinder ausläuft. Um schädliche Stöße zu vermeiden, muß der Querschnitt der Hahnöffnungen so gewählt werden, daß die Geschwindigkeit des Preßkolbens 10 cm pro Sekunde nicht überschreiten kann.

Da jeder Preßzylinder sein eigenes Zuleitungsrohr mit Hahn besitzt, so kann man nach Belieben jede Klappe für sich, oder mehrere, oder auch alle zugleich in Bewegung setzen.

Abb. 3, Taf. XII stellt das ursprüngliche Projekt dar. Die sieben Klappen des Wehres bei Auxerre sind nur 3,52 m breit und 1,97 m hoch. Der Spielraum zwischen je zwei Klappen beträgt 4ł/₂ cm. Die Sicherung gegen Frost hat man dadurch erreicht, daß die Zuleitungsrohre in einem Kanal des Grundmauerwerks und 1,50 m unter dem Niederwasserspiegel angebracht sind.

Eine ähnliche Anordnung hat Greve vorgeschlagen, mit einem sich in einem lotrechten Schacht bewegenden Preßkolben, der die Klappe in aufrechter Stellung erhält, wenn der Preßzylinder mit dem Oberwasser in Verbindung steht, während die Klappe niederfällt, wenn der Zylinder mit dem Unterwasser in Verbindung gebracht wird³).

Klappenwehre mit Schwimmern. Um das Aufstellen eines Wehres auch bei kleinem Wasserdruck möglich zu machen, hatKrantz⁴) die Klappen mit Schwimmern in Verbindung gebracht, s. Abb. 342a—c. Der Schwimmer schließt eine im Grundmauerwerk angebrachte Rinne ab, auch dann noch, wenn er in derjenigen Stelle sich befindet, welche er, am Rande der flußaufwärts gerichteten Wand durch einen Ansatz festgehalten, nach oben nicht überschreiten kann, s. Abb. 342b.

Der Raum unter dem Schwimmer kann von den Ufern aus nach Belieben mit dem Oberwasser oder mit dem Unterwasser des Wehres in Verbindung gebracht werden, und durch eine dazu geeignete Anordnung der Zuflußkanäle und der Einlaßschtitze hat man es in der Hand, zwischen den gegebenen Grenzen jede beliebige Druckhöhe herzu-

stellen. Ist der Raum unter dem Schwimmer mit dem Unterwasser in Verbindung, dann nimmt das Wehr die Stellung ein, welche in Abb. 342a dargestellt ist. Damit der Schwimmer nicht in die Höhe geht, muß demnach sein Gewicht samt demjenigen der auf ihm lastenden Wehrteile dem Gewicht der Wassermenge entsprechen, welche er in dieser Stellung verdrängt. Dieses Gewicht darf etwas kleiner sein, wenn nur der Auftrieb nicht größer wird als die Bewegungswiderstände. Krantz hat den Apparat so berechnet, daß bei liegender Klappe nahezu Gleichgewicht besteht und daß eine kleine Kraft, folglich ein geringer Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterwasser genügt, um das Wehr aufzustellen.

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Beim Niederlegen werden die Reibungswiderstände durch die Wirkung der Oberwasserströmung auf die Klappe überwunden. Am aufgestellten Wehr muß die Klappe an der Wand der tür ihre Bewegung Raum gebenden Höhlung sich wasserdicht anschließen und, damit dieser Anschluß stattfindet, muß sie vor dem Umklappen bewahrt werden. Dieses Umklappen ist möglich, wenn zur Zeit, da der Schwimmer noch tief steht, gleich wohl das obere Ende der Klappe aus dem Wasser heraustritt und

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Abb. 342 a—C. Krantz’sches SchwimmWappemvehr.

hierdurch zu vermehrtem Stau Anlaß gibt, so daß die Mittelkraft aus sämtlichen Wasserpressungen in eine höhere Lage gelangt, als die Drehachse. In diesem Falle kommen die früher beschriebenen Schmetterlingsklappen (Abb. 342a)-in Wirkung. Durch ihr Umkippen wird der Druck auf den oberen Teil der Hauptklappe vermindert und so die Mittelkraft genügend nach unten verschoben.

Die bedeutende Beweglichkeit, welche Krantz durch seine Anordnung erreicht, erlaubt es, den einzelnen Wehrteilen große Abmessungen zu geben. Unter einem Wasserdrücke von 3 m nimmt jede von den in Abb. 342a u. b dargestellten

Klappen 3 m von der Wehrbreite ein.

aus

Diese Wehre mit Schwimmern können nach Krantz leicht so angebracht werden, daß sie sich nach dem Niederlegen der Flußsohle anschließen, und nach Angabe des Erfinders ist ihre Verwendung auch dann möglich, wenn sie die ganze Flußbreite einnehmen, sobald an den Ufern Behälter angelegt werden, welche sich zur Zeit des Staues dem Oberwasser füllen und für das Aufstellen des Wehres das nötige Wasser liefern. In ähnlich zuversichtlicher Weise wie in dem vorstehend angeführten Satze von

Krantz haben sich noch eine große Anzahl anderer Urheber Schwimmern ausgesprochen. Nur einige wenige der bemerkenswertesten solcher Vorschläge seien im folgenden noch erwähnt, wenn auch die praktische Verwendung

von Klappenwehren mit

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wirklichen Wehranlagen in Flüssen bei dem Krantzschen Vorschläge sowie dem wohl ältesten dieser Art, dem Brundtschen Schwimmerdoppelklappenwehr, das am Schlüsse der Doppelklappen- oder Beartrapwehre erwähnt und abgebildet ist, noch bis heute auf sich warten ließ. So schön und verlockend die Idee der Verwendung von Schwimmern ist, so scheinen doch gerade praktische Rücksichten auf die eine zuverlässige Wirksamkeit stark beeinträchtigende Veränderlichkeit des ünterwasserspiegels sowie Wirbel- und Saugwirkung bei überfallendem Wasser, dann aber auch Ablagerungen von Schlamm und G-eschiebe Störungen und Beschädigungen durch Treibzeug und namentlich durch Treibeis und Eisbildung bei Frostwetter bis jetzt eine Anwendung von Schwimmerklappen immer wieder vereitelt zu haben. So ist denn bis jetzt auch von den im folgenden noch kurz erläuterten zwei weiteren Schwimmerklappenwehren von Doell und Groh-mann, trotz deren zweifellos geistreicher Anordnung und Verwendbarkeit unter günstigen

Verhältnissen, noch keine sich praktisch bewährende Ausführung bekannt geworden. Das Doellsche selbsttätige Auftriebwehr¹), in Abb. 343 schematisch dargestellt, besteht aus einer Stützklappe aus Holz oder Eisen, die auf einem mit ihr fest verbundenen Schwimmer aus Eisenblech ovalen Querschnittes ruht und unter normalen Verhältnissen eine Neigung von 30 Grad besitzt. Bei Eintritt höherer Wasserstände wächst der Druck auf die Klappe, wodurch ein tieferes Eintauchen des Schwimmers in seine Kammer und daher ein vermehrter Abfluß über die Klappe stattfindet. Der Druck des Stauwassers bedingt stets die Wassermenge in der Kammer. Bei fallendem Wasserstand steigt die Klappe selbsttätig wieder höher während sich die Kammer wieder mehr füllt. Der Schwimmer ist mit einem dicht verschlossenem Mannloch versehen.

Die Längsfuge zwischen der Drehachse und der Wehrschwelle ist mit einer besonderen Klappe überdeckt. Für die Fugen zwischen den Enden der Klappe und den Seitenmauern ist eine besondere Dichtung vorgesehen. Der Schwimmer ist durch Schotten in mehrere Kammern abgeteilt, die, um den Stau der Klappe zu vermindern, einzeln oder alle mit Wasser gefüllt und nachher wfieder entleert werden können.

Ein als ausführliche Studie veröffentlichter Vorschlag von Ingenieur Grohmann²) ist aus Abb. 344 ersichtlich. Derselbe sieht kräftige umlegbare Poireeböcke vor, welche an den dem Oberwasser zugekehrten Stirnseiten etwa auf Niederwasserhöhe Zapfenlager tragen. In diese sollen die mit entsprechenden Drehzapfen ausgestatteten schwimmend herbeigebrachten hohlen eisernen Wehrklappen alle zuächst drehbar eingelagert werden, wie dies in punktierten Linien angedeutet ist. Daraufhin wird der Reihe nach der vom Drehzapfen flußaufwärts gelegene kürzere Teil der Klappe durch einen als Heber wirkenden Schlauch mit Wasser gefüllt und zum Sinken gebracht, während sich

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Abb. 343. Doell’sches selbsttätiges Auftriebwehr.

1)    Zentralbl. d. Bauverw. No. 2 v. 4. Jan. 1905. S. 10; ebenso: Zeitschrift f. Binnenschiffahrt. Heft 22, XII. Jahrg. 1905, S. 364.

²)    Nach Sonderabdruck aus Zeitschr. d. österr. Ing. u. Arch.-Ver. No. 6. 1902.

dann unter dem hydrostatischen Druck auf den unteren Teil der obere längere Teil der Klappe sich hebt, bis heim Anschlag des unteren Teiles an die Wehrschwelle bei einer Neigung von etwa 45 Grad die Klappe die Schlußstellung erreicht hat. Während der obere Teil der Klappe genau zwischen die in entsprechender Höhe verschalten Böcke paßt, ragt der untere Teil seitlich Uber die Stirnseite des Bockes bis zur Stoßfuge mit der benachbarten Klappe hervor. Umgekehrt soll, um das Wehr zu. öffnen, die Klappe zuvor ausgepumpt oder das Ballastwasser durch Preßluft aus jener verdrängt werden, bis der hydrostatische Überdruck auf den unteren Teil der Klappe vom Gewicht des oberen Teiles und dem auf ihn wirkenden Wasserdruck überwunden wird und die Klappe sich in die zum Ausheben aus den Lagern und Falzen mittels eines Fahrseiles geeignete (punktiert gezeichnete) wagerechte Lage gedreht hat. Das Krantzsche Schwimmklappenwelir ist nie praktisch erprobt worden¹.) Ebensowenig haben bis jetzt die im vorigen beschriebenen neueren Vorschläge von Doell und Groh-für ihre Schwimmklappen wehre praktische Verwertung gefunden.

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Abb. 344. Groll mann’sches Schwimmklappenwelir.

b) Selbsttätige Doppel-Klappenwehre „Beartrapst    (Hierzu Tafel XIII

und Tabelle B, sowie Einlage XVI1—3 nach S. 392.) Unter allen mehr oder weniger selbsttätigen Wehren, die sich in ähnlicher Weise, wie die im folgenden § 22 beschriebenen Trommelwehre unter Benutzung des dem Höhenunterschied zwischen Oberwasser und Unterentsprechenden Überdruckes selbsttätig aufstellen und niederlegen lassen, nehmen

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jedenfalls die unter ihrem ursprünglichen amerikanischen Namen »Beartraps« bekannten hydrostatischen Doppel-Klappenwehre, die neuerdings in der deutschen Literatur zuweilen wenig zutreffend mit »Kronenwehre« bezeichnet wurden, eine hervorragende Stelle ein²). In mannigfachen Entwicklungsformen hat diese Art von Wehren früher beinahe, in der Zeit auffallenderweise ganz ausschließlich nur in Nordamerika Verwendung gefunden.

Wenn auch der bei diesen Klappenwehren ausgenützte Gedanke schon von dem niederländischen Baumeister Donker beim Bau von Schleusentoren im Jahre 1770 in Gouda sowie später in Schiedam und Alewijn allerdings ohne den erhofften Erfolg verwertet worden sein soll³), so muß dennoch dessen praktische Verwertung beim Bau

neueren

1)    Vgl. Vernon Harcourt in »Discussion on Movable Dams« (Paper Nr. 380 by B. F. Thomas) Trans. Am. Soc. C. E. Vol. XXXIX June 1898.

²)    Eine passendere, aber hierfür noch nicht verwendete Benennung dürfte: »Dachwehre« sein.

3)    Z. Bl. d. B. V. No. 65 vom 18. August 1900, S. 398 unter Hinweis auf »Storm-Buysingc V ater-, bouwkunde 1864 II Taf. XX, Fig. 5—7.

beweglicher Wehre für Zwecke der Kanalisierung von Flüssen, die zuerst in Pennsylvanien zweifellos ohne Kenntnis der niederländischen Bauwerke erfolgte, als typisch amerikanisch bezeichnet werden.

Im Jahre 1818 waren Josiah White und Erskine Hazard, als Pioniere und Leiter der Schiffahrts-Unternehmung auf dem Lehigh-Flusse in Pennsylvanien bemüht, den Versand von Anthrazitkohle aus den Gruben nach Philadelphia zu Wasser zu bewerkstelligen. Da es ihnen aber durch seitliche Einschränkungsbauten nicht gelang, die benötigte Fahrwassertiefe im Flusse zu erzielen, versuchten sie durch quer durch das Flußbett eingebaute, in einfacher Weise unter Benutzung des Wasserdruckes aufstell- und niederlegbare, bewegliche hölzerne Stauwehre, periodische Anschwellungen hervorzurufen, um dadurch wenigstens vorübergehend eine genügende Wassertiefe zu erzeugen. Ein zu diesem Zweck von White erfundenes, durch Wasserdruck sich selbsttätig aufstellendes Wehr wurde zunächst probeweise in einem Nebenflüßchen, dem »Mauch Chunk Creek« erbaut.

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Der vielen Fragen neugieriger Zuschauer: »was das werden solle«, überdrüssig, erklärten die dabei beschäftigten Arbeiter kurzweg, daß sie eine »Bärenfalle« (»Beartrap«) bauten. Seit jener Zeit haben das White’sche Klappenwehr sowohl, wie auch seine in den Vereinigten Staaten von Nordamerika namentlich innerhalb der letzten 20 Jahre vielfach entwickelten, und in mancher Hinsicht verbesserten Abarten in der technischen Sprache daselbst allgemein den Namen: »Beartrap«-Wehre bezw. Schleusentore beibehalten. Schon im Jahre 1819 arbeiteten 12 solcher Wehre im Lehigh-Flusse zur größten Zufriedenheit, und es verbreitete sich ihre Anwendung für Zwecke der Holzflößerei sehr rasch auf die kleineren Gebirgsflüßchen in den ausgedehnten Waldgebieten von Pennsylvanien, sowie auch nach Kanada. Später wurden nach dem amerikanischen Vorbilde auch einige kleinere solcher Wehre in Frankreich zu gleichen Zwecken erbaut. Die erste Anwendung dieser White’schen Wehre in größerem Maßstabe, in Frankreich damals allgemein unter dem Namen: »Porte américaine« bekannt, erfolgte etwa Anfangs der 70er Jahre bei der Wehranlage von Neuville au Pont sur Marne. (Siehe Abb. 353 S. 379.) Infolge ungenügender Erkenntnis der die Wirksamkeit beeinflussenden Einzelheiten war aber bei diesem Wehre neben einigen anderen fehlerhaften Anordnungen das Größenverhältnis der Klappen, wie im Folgenden nachgewiesen werden soll, nicht richtig bestimmt worden. Ein anfänglicher Überdruck des Oberwassers bezw. ein Stau von über 50 cm war daher erforderlich, um das Wehr überhaupt aufstellen zu können. Derselbe wurde durch ein besonderes, vor dem eigentlichen Wehr aufgestelltes Thenard’sches Klappenwehr von etwa 60 cm Höhe erzeugt, auf diese Weise sehr verteuerte Anlage gab selbstverständlich keine Befriedigung. Durch diesen Mißerfolg kam dann diese Wehrart selbst in den Vereinigten Staaten in Verruf. In einem seiner Zeit viel beachteten Bericht¹) vom Jahre 1870 sagte Malézieux bezüglich dieser amerikanischen Wehrform, sie sei veraltet und Von Lagrené wurde sie später als ingeniös aber nicht zweckentsprechend bezeichnet. Erst im Jahre 1882 wurde auf Veranlassung des damaligen Präsidenten der »American Society of Civil Engineers«, Ashbel Welch, dem der White’schen Wehrart Grunde liegende Grundgedanke, namentlich seitens der mit der Verbesserung der Flußschiffahrt auf den öffentlichen, der Hoheit der amerikanischen Bundesregierung unterstellten Gewässern betrauten Ingenieure, erneute Beachtung geschenkt. So sind denn seit dem Jahre 1886 und besonders neuerdings innerhalb der letzten

*) E. Malézieux, »Travaux publics des Etats Unis d’Amérique en 1870«, Paris 1878.

Abb. 345a—b. Ursprüngliches »White«sches Beartrap-Wehr im »Ohio«-Fluß hei Davis-Island.

10 Jahre eine beträchtliche Anzahl solcher, durch Wasserdruck betätigter Klappenwehre bis zu sehr großen Abmessungen in Holz, in gemischter Bauart oder ganz aus genietetem Walzeisen zur Ausführung gelangt. Zum größten Teil haben sich dieselben als Teile großartiger meistens Zwecken der Binnenschiffahrt, und nur seltener der Ausnützung von Wasserkraft dienender wichtiger Bauwerke sehr gut bewährt.

Auf der ursprünglichen White’schen Idee fußen die sämtlichen im Laufe der Zeit bekannt gewordenen, je nach dem Zeitpunkt der Erstellung oder durch die örtlichen Verhältnisse bedingten Abarten von Dubois, Parker, Girard, Brunot, Lang, Carro, Maus, Marshall, Chittenden, Jones u. a. mehr.

Der Grundgedanke der White’schen Bauweise geht deutlich aus Abb. 345a und b (Davis-Island-Wehr im Ohio-Fluß bei Pittsburg) hervor⁵). Bei niedergelegtem Wehr, entsprechend der punktiert gezeichneten Lage der Klappen AC und HD, ist zwischen den Mündungen F und G des durch die seitliche Öffnung E mit der Wehrkammer (Raum unter den Klappen) verbundenen, im Pfeiler bzw. im Widerlager angelegten Zuleitungskanales ein bestimmtes Wasserspiegelgefälle vorhanden. Um nun das Wehr auf- . . zustellen, wird durch Offnen des Schiebers H und Schließen des Schiebers J die Verbindung der Wehrkammer mit dem Oberwasser gegen F hin hergestellt und mit

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anderen Baustoff, falls die Klappe infolge baulicher Anordnung einen in ihrem Gewichte vom Gewichte des durch sie verdrängten Wassers nur wenig verschiedenen Staukörper bildet, genügt ein an der Unterseite derselben wirkender Überdruck von weniger Centimetern Wassersäule über den auf die Oberseite der Klappen wirkenden Wasserdruck, um diese zu heben. Entsprechend dem, mit dem dadurch zunehmenden Aufstau des Oberwassers wachsenden hydrostatischen Überdruck, kann die Hebung der Klappen nach Willen immer rascher erfolgen bis zu der in vollen Linien gezeichneten, und durch eine Spannoder Fesselkette begrenzten Höchststellung. Eine dichte Herstellung der Klappen selbst und ein dichter Anschluß beider bei A, B und D ist natürlich erforderlich. Die Bewegung der Klappen kann hierbei durch entsprechende Stellung der Absperrschieber H und J bezw. durch eine Regulierung des Überdruckes auf die Unterseite der Klappen — und damit der Höhenlage der Wehrkrone — innerhalb der erzielbaren Höchststellung der Klappen ganz nach Belieben beherrscht werden. Aus diesem Grunde eignet sich diese Wehrart auch vorzüglich zur Herstellung von jederzeit bezüglich ihrer Höhe innerhalb gewisser Grenzen beliebig regulierbarer Überfälle. Zum Abschluß von Kammerschleusen

eignen sich solche selbsttätige Doppel-Klappen besonders in ihrer durch Parker verbesserten Form zur Verwendung an Stelle von Stemmtoren bei Kahn,- Schiffs- oder Floßschleusen. Namentlich sind sie bei sehr breiten Schleusenkammern mit mäßiger Wassertiefe, besonders wegen der Zeitersparnis zweckmäßig, weil diese Verschlüsse schon während des Füllens bzw. Entleerens der Schleusenkammer gleichzeitig allmählich geschlossen bzw. geöffnet werden können, und weil sie auch außerdem zur Beschleunigung des Wasserabflusses so gehandhabt werden können, daß sie gleichzeitig als Überfälle wirken. Auch üben sie im Gegensatz zu den Stemmtoren keinen Seitendruck oder Zug (durch die Halszapfen) auf die Schleusenwände aus. Diese Klappenverschlüsse gestatten, falls sie in Floßgassen und Triftklausen verwendet werden, die Beförderung des Flößholzes mit einem sehr geringen Wasseraufwand.

Immerhin war die ursprünglich White’sche Anordnung der Klappen keineswegs von Nachteilen frei.

Diese bestanden vornehmlich in der Beibung zwischen den unter dem Scheitel aufeinander rollenden Klappen, der Benötigung einer beträchtlichen Grundbreite A-B im Verhältnis zur erzielten Stauhöhe und der Schwierigkeit der Einführung des Wassers in die Wehrkammer in einer solchen Weise, daß eine gleichmäßige Hebung der Klappen innerhalb der ganzen Wehröffnung erfolgt. Weitere Nachteile bilden die Notwendigkeit eines vorhandenen, wenn auch meist geringen Gefälls-Überdruckes bzw. Auftriebes zum Beginn der Aufstellung der Klappen, die anfängliche Schwierigkeit, große Wehröffnungen durch ein einziges System von Klappen ohne Anordnung von Zwischenpfeilern bewältigen zu können, die schwierige Verhütung von Undichtigkeit während der Aufstellung, die Gefahr der Einklemmung von Treibzeug zwischen den Widerlagern bzw. Pfeilern und den Klappenenden, sowie schließlich die nicht unbedeutenden Kosten einer solcher Wehranlage.

Die im Folgenden besprochenen Abarten und Verbesserungen der ursprünglichen Bauweise sowohl, wie die auf Tafel XIII in Abb. 1 bis 11 dargestellten neueren nach von einander sehr erheblich abweichenden Formen angeordneten Anlagen lehren aber, daß eine große Zahl dieser Nachteile, deren ja jede Art von beweglichen Wehren mehr oder weniger aufweist, zum Teil mit Erfolg beseitigt, oder doch ganz bedeutend abgeschwächt werden konnten.

In den Abbildungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, ist in der Regel die Lage der Klappen bei niedergelegtem Wehr in punktierten Linien angedeutet.

Dem bei überstürzendem Schwemsel, Treibholz und Eis zuweilen empfundenen Übelstand der unter der oberwasserseitigen Klappe vorhandenen einspringenden Begrenzung der Wehrkrone, bei D in Abb. 345a, suchte der Amerikaner Du Bois abzuhelfen. Er verband, wie aus Abb. 346 a hervorgeht, die beiden Wehrklappen am Scheitel mittels eines durchlaufenden Gelenkes und ermöglichte mittels seitlich in einer Nute geführter Rollen die nun erforderliche wagerechte Bewegung der unteren Kante der oberwasserseitigen Klappe. Eine wesentliche Verbesserung der ursprünglichen White’schen Anordnung bewirkte er außerdem durch die aus Abb. 346b ersichtliche unterwasserseitig hinzugefügte Deckklappe zum Schutze der beweglichen Teile vor überstürzendem Treibzeug. Eine weitere Verbesserung schlug der französische Ingenieur F. Carro durch Hinzufügung der aus Abb. 347 ersichtlichen, den Fuß der Oberwasserklappen überlagernden und vor Geschiebe schützenden Deckklappe vor. Auch er machte den Vorschlag, die beiden Wehrklappen im Scheitel durch ein Gelenk zu verbinden und am Fuße der Stauklappe Rollen anzubringen, welche auf je zwei Eisenschienen laufen. An den Schienen sind Verbindungsstangen befestigt, welche das aufgestellte Wehr zwingen,

sich an die Bodenansätze anzuschließen, und so eine den Wasserverlust begünstigende Durchbiegung der Wehrklappen bzw. dadurch beeinträchtigte Wirksamkeit des Wehres verhüten sollen. So soll genügende Wasserdichtheit und Beweglichkeit des Wehres gleichzeitig gesichert sein. Als ein ernstliches Bewegungshindernis wäre hierbei nur die flußaufwärts befindliche Deckklappe zu betrachten. Der Erfinder glaubte zuerst, dieselbe sei notwendig, um Kiesablagerungen zu verhindern, überzeugte sich aber später, daß eine so weitgehende Vorsicht nicht erforderlich sei und ersetzte diese Klappe durch einen Blechstreifen, der nur teilweise die Vertiefung in der Wehr schwelle deckt, so daß er mit der Gelenkklappe gar nicht in Berührung kommt¹).

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Abb. 346 a—b. a) »Die Du Bois«sche Anordnung der Wehrklappen, b) »Die Du Bois«sche Deekklappe zum Whitescben Wehr.

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Abb. 348. »Girard«sche Anordnung der Klappen.

Abb. 347. »Carro«sche Anordnung der Klappen mit Deckklappe.

Bei den Abänderungen nach Du Bois und Carro trat die bei der Whiteschen Anordnung zu überwindende nicht unbeträchtliche Reibung der Rollen und ihrer Zapfen nun am Fuße der Oberwasserklappe auf. Kur wenige kleinere Anlagen wurden nach diesen Abänderungsvorschlägen erbaut.-

Eine bedeutende Verbesserung gegenüber diesen Übelständen schlug schon im Jahre 1868 der französische Ingenieur Girard vor. Dieser Vorschlag ist aus Abb. 348 ersichtlich. Er legt die drei Kanten in A, B und C fest durch bewegliche Gelenke und ordnet die Unterwasserklappe zweiteilig zusammenlegbar an. Dadurch wird der große Vorteil erreicht, daß nun auch im Verhältnis zur Stauhöhe eine bedeutend geringere Grundbreite erforderlich wird, da bei der Whiteschen Anordnung der im Wehrscheitel von den Klappen eingeschlossene Winkel beträchtlich mehr als 90° betragen muß. Der Girardsche Vorschlag kam wohl infolge des leider sehr frühzeitigen Todes Girards im deutsch-französischen Kriege nie zur Ausführung. Bei der Anlage von Keuville war er unbeachtet geblieben. Ebensowenig gelangte ein ähnlicher im Jahre 1873 anläßlich der

t) Über die durch Carro später vorgeschlagenen Verbesserungen dieses Wehres, wonach es möglich sein soll, Wehrklappen von 30 m Breite herzustellen, vgl. Annales industrielles 1888, S. 80. und Centralbl. d. Bau-verw. 1888, S. 230.

Fortsetzung der Kanalisierung der Maas gemachter Vorschlag des belgischen Ingenieurs (Inspecteur général) Maus, der aus Abb. 349 ersichtlich ist, zur Ausführung.

Den gleichen Zweck erreichten in Nordamerika, zweifellos ohne Kenntnis der Vorschläge von Girard und Maus, die ausschließlich als praktische Wehrbauer in Wisconsin betätigten T. Parker und R. A. Lang durch die aus Abb. 350 und bzw. 351 ersichtliche ähnliche Gliederung je einer der beiden Klappen. Der erstere zunächst durch eine Umkehrung der Girardschen Anordnung unter Verwendung einer Deckklappe zum Schutze der zweiteiligen Oberwasserklappe gegen Beschädigung durch Treibzeug und Eis. Diese am Scheitel durch ein Gelenk befestigte Deckklappe (in der nordamerikanischen technischen Sprache »Idler« genannt) gleitet beim Niederlegen des Wehres wagerecht fluß-

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Abb. 349. »Maus«sche Anordnung der Klappen-

Abb. 350. Ursprüngliche »Parker«sche Anordnung der Wehrklappen.

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Abb. 352. Verbesserte »Parker«sche Anordnung der Stütz- und Deck-.    klappe.

Abb. 351. »Lang«sche Anordnung der Stau- und Deckklappe.

aufwärts. Damit auf beiden Seiten der Deckklappe der Wasserdruck der gleiche und infolgedessen die gleitende Reibung nur sehr unbedeutend werde, ist jene in bestimmten Zwischenräumen mit vergitterten Öffnungen durchbrochen. Diese Parkersche Anordnung hat sich gut bewährt⁶). Die Langsche Anordnung bedeutete eher eine rückschrittliche Vereinfachung. Lang ersetzte zwar den oberen Teil der gegliederten Klappe durch eine bloße Kette, bei Uberdeckung des so gebildeten Zwischenraumes durch eine mit ihrem unteren Ende auf der Oberwasserklappe rollenden Deckklappe aber führte er gegenüber Parker wieder eine nachteilige Reibung ein.

Eine weitere Verbesserung erzielte Parker schließlich mittels der durch Umstellung bewirkten Gliederung der Unterwasserklappe, wie dies aus Abb. 352 hervorgeht. Diese neuere Anordnung ist unter der Abart »Parker-Reversed« oder besser »Parker-

Improved« bekannt und ebenfalls verschiedentlich mit Vorteil zur Anwendung gelangt. In dieser Form ist sie der Langschen Anordnung, wo nicht besondere Verhältnisse dagegen sprechen, entschieden vorzuziehen¹).

Aus Kolonne IV der umstehenden tabellarischen Zusammenstellung der bedeutenderen ausgeführten, so viele Abarten zulassenden Klappenwehre geht hervor, daß in der Praxis die drei Bauarten von White,

Parker und Lang am meisten zur Geltung gelangt sind. Das erste in der Tabelle angeführte und zugleich einzige in Europa ausgeführte selbst- « tätige Klappenwehr dieser Art, das -allgemein als abschreckendes Beispiel zur Beobachtung gelangte und bereits eingangs erwähnte Doppelklappen-Wehr von Neuville au Pont sur Marne ist in Abb. 353 dargestellt. Die bei dieser Wehranlage gemachten schlechten Erfahrungen haben die weitere Ausbildung dieses Wehrart in Europa verhindert.

Den für die Anlage beim »Sandy-Lake«-Reservoir (Anlage Tabelle B, Nr. 12) maßgebenden Verhältnissen entsprang die Notwendigkeit der Anpassung der Langschen Anordnung an eine wechselseitige Änderung von Oberwasser und Unterwasser und daher der Benutzung eines je nach Umständen in der einen oder anderen Richtung des Flußlaufes wirkenden Überdruckes zur Aufstellung des Wehres. Die in den bezüglichen Veröffentlichungen u. a. von Roloff²),

Strukel³) und Lueger⁴) wiedergegebene, mit nebenstehender Abb. 354a und b übereinstimmende schematische Darstellung der betreffenden Anlage entspricht nicht den tatsächlichen Verhältnissen, wie ein Vergleich mit der daselbst wirklich ausgeführten, aus Abb. 2 Tafel XIII ersichtlichen Anordnung zeigt. Die Anlage wirkt im Falle der höheren linksseitigen Oberwasserstände als reine

A1    x    -j •    il 1 T71' J. *11 j Abb. 354 a—b. In verschiedenen Veröffentlichungen

Abart: »Lang« und im Jb alle des Lintrittes der irrtümlich angegebene Anordnung der Klappen

niedrigeren rechtsseitigen Oberwasserstände als typisches Whitesches Klappenwehr. Dasselbe ist daher auch nicht im eigentlichen Sinne umstellbar (»reversible«), wie die in Abb. 344a und b dargestellte, aber nie zur Ausführung gelangte Anordnung benannt wurde.

Diese durch ihre bereits besprochenen Entwicklungsstadien namentlich für Kanalisierung der Flüsse in den Vereinigten Staaten immer mehr Bedeutung erlangende Wehrart hat, um besonderen örtlichen Bedingungen entsprechen zu können, noch eine Reihe weiterer beachtenswerter Abänderungsvorschläge hervorgerufen. Namentlich hat auch in der Folge die im Laufe der Zeit sich rasch steigernde Verdrängung des

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Abb. 353. »Porte Americaine« bei Neuville au Pont s./Marne.

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(»reversible«) des Sandy-Lake-Webres.

1)    vilème Congrès Internationale de Navigation, Bruxelles 1898. Rapport par L. Pirot: Porte d’Ecluse à un seul ventail.

²)    Amerikan. Wasserbauwesen. Ergänzungsheft Zeitschr. f. Bauw. 1895, S. 7/8.

³)    Wasserbau I, 2. Auü. 1904, S. 142. Fig. 68 u. 68 a.

⁴)    Lexikon d. ges. Technik, 2. Aufl. »Stauwerke«, 2. Bewegl. Wehre Fig. 44. S. 269.

Holzes und Verwendung von Walzeisen als Baustoff zu weiteren interessanten, sich bewährenden neuen Formen dieser Wehrart geführt, wie aus den übrigen auf Tafel XIII dargestellten und einigen Textabbildungen dieser neueren Ausführungen zur Genüge hervorgehen dürfte. Von zahlreichen solchen Vorschlägen verdienen besondere Beachtung diejenigen von Ingenieur Major L. Marshall¹).

Hand der Abb. 355 und 356 (Abart A und B) leicht verständlich.

Abb. 358 ersichtliche Vorschlag von Ingenieur Oberst W. A. Jones²) und wiederum die späteren aus Abb. 357 und 359 für besondere Verhältnisse gemachten Vorschläge

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Abb. 355. At art A.

Abb. 356. Abart B.

Abb. 355—357.

»Harsball«sche Anordnung der Wehrklappen.

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Abb. 357. Abart c.

Abb. 358. »Jones«sche Anordnung der Wehrklappen.

zur anfänglichen Hebung der

Klappen im Falle des Nichtvorhandenseins eines genügenden Flußgefälles ein besonderes Netz

Major Marshall³). Die ersteren dieser Vorschläge zielen auf eine Verringerung der Wehrbreite ab und werden sich je nach den Eigenschaften des Wasserlaufes mehr oder weniger zur Anwendung eignen. Die in Abb. 357 vorgeschlagene Abart C⁴) zielt auf ein selbsttätiges, ohne mechanische Betätigung erfolgendes Füllen und Entleeren der Wehrkammer infolge des äußeren Wasserdruckes ab und schlägt die Verwendung geringerer Mengen von Druckwasser aus besonderem Behälter

vor. Durch

von Verteilungsröhren glaubt Marshall auch eine gleichmäßige

9 und 2) jouxn. Assoc. Eng. Soc. Nr. 6 Vol. XVI June 1896.

3)    Engg. News 26 May 1898.

⁴)    Ein ähnliches besonders für Kammerschleusenverschlüsse Marshall’sches Klappentor ist in den Trans. Am. Soc. O. E. Vol. LIV Wasserwirtschaft Nr. 4 vom 25. November 1908 beschrieben. (Abb. 26, S. 72.)

am

Illinois und Mississippikanal verwendetes

Part F 1905, sowie in der Schweiz.

Hebung der ganzen Wehrkrone bei Licht weiten der Wehröffnungen von weit über 100 m bewirken zu können.

Die Möglichkeit der Ausbildung von Klappen in ununterbrochener Länge, besonders aus Walzeisen, sowie deren gleichmäßiger Hebung innerhalb einzelner Wehröffnungen von der genannten Licht weite wird auch noch von anderen erfahrenen Erbauern von Doppelklappenwehren in Aussicht gestellt. Wie die Füllung und Entleerung der Wehrkammer, so erfordert auch die im genannten Falle benötigte Erzeugung eines anfänglichen kleinen Staugefälles eine nur unbedeutende, meistens von Hand unter Umständen aber auch maschinell erfolgende Betätigung einfacher Mechanismen.

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Abb.359a—C. »Harshall«sche Anordnung der Wehrklappen.

Abb. 359 a—-c zeigt einen Vorschlag Marshalls zur Verbesserung des ursprünglichen Whiteschen Wehres, welcher bezweckt, den Winkel im Scheitel der Klappen wie bei der Parkerschen Anordnung auch unter 90° und damit die Breite des Wehrquerschnittes bezw. die Grundfläche der ganzen Wehranlage beträchtlich abmindern zu können, indem bei einer richtigen Anordnung der Whiteschen Klappen jener Winkel stets mindestens 105—110° betragen sollte. Es wird das ermöglicht durch die Einschaltung eines im Scheitel um ein Gelenk an der Unterwasserklappe drehbaren und innerhalb einer besonderen Abdichtung auf der Unterseite der Oberwasserklappe rollenden Winkelhebels. Der letztere ist überdies durch eine besondere Deckklappe geschützt. Die größte Wirksamkeit und Dichtigkeit im Scheitel wird hierbei erzielt, wenn das spezifische Gewicht der Oberwasserklappe konstruktiv etwas schwerer und dasjenige der Unterwasserklappe etwas leichter als Wasser ausgebildet wird. Des weiteren ist die Spannkette durch eine hohle Zugstange ersetzt, die aus teleskopisch sich ineinanderschiebenden Gliedern besteht. Durch die Verdrängung bezw. durch das Eintreten von Wasser, durch besondere, im untersten stärksten Teleskopzylinder vorhandene und je nach der Stellung der Klappen mehr oder weniger geöffnete Schlitze wird eine hydraulische Bremsung der Bewegung der Klappen bewirkt.

Die Bestimmung der richtigen Abmessungen, sowie die damit zusammenhängende Begrenzung des spezifischen Gewichtes der Wehrklappen, auf deren Wichtigkeit bereits hingewiesen wurde, ist keine ganz einfache Aufgabe. Die Lösung bietet, wie die ähnlichen hydrostatischen Berechnungen bei anderen Wehrarten, so z. B. bei den Walzenwehren und Trommel wehren, sowie den den Oberwasserspiegel selbsttätig regulierenden Stauklappen für verschiedene Wasserstandsänderungen, besonders im Falle von Rückstauwasser eine große Fülle von Anregungen zu interessanten theoretischen Untersuchungen, sowie praktischen Versuchen. Die theoretische Behandlung vieler solcher Wehrarten steht noch weit hinter der praktischen Ausführung zurück. Es würde allein schon zu weit führen, nur auf eine erschöpfende Berechnung des einfachsten Whiteschen Wehres eingehen zu wollen. Zur besseren Erkenntnis der Tragweite der richtigen Bemessung der Klappen dürften die folgenden Ausführungen genügen. Diese sind der einzigen bis jetzt bekannt gewordenen theoretischen

Behandlung¹ dieses Gegenstandes durch die Ingenieure Major H. M. Chittenden und A. 0. Powell¹) entnommen.

Für die Beurteilung der mit jedem Wasserstande sich ändernden hydrostatischen Verhältnisse ist die Möglichkeit der selbsttätigen Hebung der Klappen aus ihrer tiefsten Lage bzw. gänzlicher Niederlegung in ihre Höchststellung in erster Linie maßgebend. Da es schwierig wäre, den nach Abb. 360 dem vorhandenen Gefälle wirklich entsprechenden Längenschnitt des Wasserspiegels (punktierte Linie), sowie das zunächst stets unbekannte Gewicht der Klappen in die Bechnung einzuführen, wird zunächst annäherungsweise vorgegangen. An Stelle des ersteren wird die ungefähr um den Betrag des zwischen der flußaufwärtigen und flußabwärtigen Begrenzung des Wehres bezw. zwischen den Mündungen F und G des Druckausgleichkanales vorhandenen

Durchschnittsgefälles h der _____ über C abgetreppte Staffel-—linie des Oberwasser- und Unterwasserspiegels eingeführt. An Stelle der Breite der Klappen A C und BF, deren spezifisches Gewicht aus naheliegenden Gründen am richtigsten, so nahe wie nur möglich durch zweckentsprechende konstruktive Mittel gleich dem des Wassers auszubilden ist, werden einfach die Größen x und y in die aufzustellenden Gleichungen eingesetzt. Zum Zweck der Aufrichtung der Klappen aus der tiefsten Lage wird der Eintritt des Oberwassers von F her in die Wehrkammer E bewirkt, während der Verbindungskanal nach G hin geschlossen wird. Alsdann bestimmen sich die Größen der beiden in der gegen Austritt von Wasser daselbst vollkommen abgedichteten Kante D der Unterwasserklappe pro Längeneinheit des Wehres nach abwärts sowie aufwärts wirkenden bezw. mit Pt und P₂ bezeichnten Kräfte zu

x • % — l/2 x — £

worin y das spezifische Gewicht des Wassers bedeutet. Für den Fall von Gleich-

2 x • z — z²

x — z

Klappen sich selbsttätig erheben, muß P₂^>P1: d. h. ?iP₂=P₁, wobei n <) 1 sein

2 qr> . % _ v'l

muß und somit wird y —----r-

n (x — z)

auf das gegenseitige Verhältnis von Pt zu P₂ bezw. von x zu y keinen Einfluß austibt, läßt sich endlich für b — 1 und für bestimmte zwischen 1 und 0,5 liegende Werte von n die Größe y als Funktion von x berechnen. Daraus ergeben sich dann mittels der in Abb. 361 über der Grundbreite b = 1 erfolgten graphischen Zusammensetzung zusammengehöriger Werte von x und y für verschiedene Werte von n die geometrischen Orte der unter den angenommenen Verhältnissen möglichen höchsten Stellungen des Klappenscheitels, bezw. die erreichbaren theoretischen Scheitelhöhen H (Höhen des Punktes B der Unterwasserklappe über der Grundlinie AB bei gänzlicher Aufrichtung des Wehres). Für die Anlagen Nr. 1 (Neuville-Au-Port) und Nr. 3 (Davis Island) der tabellarischen

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Abb. 360. Längsschnitt durch eine niedergelegte White’sche Doppelklappe.

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■ h • y und P₂ = VsZ/ • y,

gewicht wird Pp — P₂ und y

sein müssen. Damit aber die beiden

• Da die Größe der Wehrbreite b = x + y — z

0 Journal Assoc. Engr. Soc. June 1896.

Zusammenstellung (Tabelle B S. 388—389) sind die Größenverhältnisse der Klappen in punktierten Linien eingetragen, und es ergeben sich für dieselben bezw. die Werte n = 1,32 und n = 0,82. Es dürfte hieraus — hydrostatisch beurteilt — zur Genüge die Überlegenheit der amerikanischen Anlage Nr. 3 Uber die französische Anlage Nr. 1 hervorgehen und erhellen, warum bei der letzteren ein verhältnismäßig großes anfängliches Staugefälle zur Aufstellung der Klappen benötigt wird. Außerdem ist hervorzuheben, daß, wie aus Abb. 353⁷) hervorgehen muß, die fehlerhafterweise ununterbrochen durchlaufende, der Unterwasserklappe als Auflager dienende Schwelle der ungestörte Zutritt des bei niedergelegtem Wehr in die Wehrkammer eintretenden Wassers verhindert. Das bei der der Anlage Nr. 3 sehr ähnlichen Anlage Nr. 2 in Beattyville vorhandene Größenverhältnis der Klappen (siehe die Abmessungen in untenstehender Zusammenstellung) war zwar ebenso ein ungünstiges. Dieses hatte sich aber infolge des dort vorhandenen beträchtlichen Gefälles von F bis G (ca. 30 cm) und offenbar günstigerer Gewichtsverhältnisse der Klappen niemals nachteilig fühlbar gemacht. Aus Abb. 360 ist leicht ersichtlich, daß,

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Abb. 361.

wenn die Entfernung der Mündungen F und G genügend groß und schon die Strecke FE bei gänzlich niedergelegtem Wehr, entgegen der bei der Aufstellung der bezüglichen Gleichung gemachten Annahme (Staffellinie O. W. und U. W.j, ein entsprechend großes Wasserspiegelgefälle (punktierte Linie) aufweist, die spezifische Belastung der oberen Seite der Oberwasserklappe entsprechend geringer ist als der aufwärts gerichtete spezifische Druck des dem Wasserspiegel bei F entsprechenden Oberwassers. Dadurch wird unter Umständen die selbsttätige Hebung auch bei den in Text-Abb. 361 angegebenen zulässigen Grenzen überschreitenden Größenverhältnissen der Klappen möglich.

Die bezüglichen Abmessungsverhältnisse bei den drei besprochenen Anlagen sind die folgenden:

Bezeichnung der Anlage

AG BD AB

Anmerkung

Nr. 1 r Siehe tabellarisch Nr. 2 1 Zusammenstellung Nr. 3 J B auf Seite 388

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Aus konstruktiven Gründen ist (siehe Abb. 360) stets für die höchste Stellung: x — AD < CA in Rechnung zu bringen

Bei Anlagen Nr. 1 und 2 ist zugleich ⁷/₂ AC bei Anlage Nr. 3 ist dagegen    wobei tür

das niedergelegte Wehr stets: % = ACA- DB— AB.

Bei Anlagen Nr. 1 und Nr. 2 ist zugleich ⁷/₂äLC'<^z, bei Anlage Nr. 3 ist dagegen ⁷/₂iC'>%, wobei für das niedergelegte Wehr stets: z — AC D B — AB.

Eine ähnliche Untersuchung der hydrostatischen Verhältnisse hei der Höchststellung der Klappen in bezug auf die Möglichkeit der selbsttätigen und namentlich vollständigen Niederlegung derselben durch Verbindung der Wehrkammer mit dem Unterwasser ergibt in gleicher Weise, daß der innere am Scheitel des Wehres von den Klappen eingeschlossene Winkel nicht weniger als etwa 105° betragen sollte, sofern nicht der in Abb. 359 a—c gezeigte Winkelhebel zur Anwendung gelangt. An Hand der Beobachtung und Erfahrung an ausgeführten Anlagen erweist sich dann ein Scheitelwinkel von 110° und ein zwischen 0,8 und 0,85 liegender Wert von n am empfehlenswertesten.

Vergleichende Untersuchungen für die Parkersche ursprüngliche wie verbesserte Abart entsprechend der Abb. 362 haben zu einer ähnlichen theoretischen Begrenzung

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der Größenverhältnisse der Klappen geführt. Außer den für die Whitesche Anordnung maßgebenden Grenzlagen der Klappen kommt bei diesen Anordnungen als kritische Stellung beim Niederlegen noch diejenige hinzu, bei welcher der Wehrscheitel in das Unterwasser einzutauchen beginnt. Sofern für diese drei Grenz-lagen die Klappen richtige Größenverhältnisse wm/Æ aufweisen, so ist deren richtiges Funktionieren

a ry__/______in allen Zwischenlagen gesichert. Es ergibt sich,

... oR9    daß für das richtige Verhältnis der Klappen-

breiten x, y und z, welches ein selbsttätiges Aufstellen und Niederlegen durch den Überdruck vom Oberwasser auf das Unterwasser gestattet, hauptsächlich das Verhältnis der größten Unterwassertiefe h zur Scheitel-

maßgebend ist. Für verschiedene

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höhe H des völlig aufgestellten Wehres, also

±i

Werte dieses Verhältnisses sind in Abb. 363 die sich rechnerisch ergebenden, für die Größe [y + z) und des zugehörigen x ratsamerweise ungefähr einzuhaltenden Grenzen aufgetragen, aus welchen sich dann jeweils die erreichbare theoretische Scheitelhöhe bei völlig aufgestelltem Wehre ergibt.

Aus der Eintragung der tatsächlichen Größenverhältnisse der Klappen für Anlage Nr. 6 und Nr. 7 der tabellarischen Zusammenstellung in diese graphische Darstellung geht hervor, daß bei denselben diese theoretischen Grenzen überschritten, d. h. die Dimensionen x und y + % der Klappen nicht richtig gewählt worden sind. In der Tat stimmt das an diesen Wehren mit der gemachten Erfahrung überein, indem für die Erzielung eines selbsttätigen Hebens ein glücklicherweise vorhandenes größeres anfängliches Staugefälle wirksam gemacht werden muß und dies um so mehr, als das Gewicht der Unterwasserklappe, um ein vollständiges Niederlegen erzielen zu können, durch Eisenauflagen beträchtlich vermehrt werden mußte. Auf Grund einer ähnlichen Untersuchung hat Genie-Major Chittenden rechnerisch die Möglichkeit der Erzielung einer größeren Scheitelhöhe bei gleicher Grundbreite für die Parkersche Anordnung gegenüber der Langschen nachgewiesen. Bezüglich weiterer Ergebnisse rechnerischer Untersuchungen und dieser selbst wird auf die in Kolonne VII der Tabelle B (S. 388—389) an erster und dritter Stelle, sowie auf die bei den Anlagen Nr. 3—12 und Nr. 14 (Louisville, Ky.) angegebenen Literaturquellen verwiesen. Dem dort zuerst angeführten »Journal Assoc. Eng. Soc. « sind sämtliche der hier wiedergegebenen Diagramme entnommen.

Die mit der sich steigernden Bedeutung der neueren Anlagen und der damit Hand in Hand gehenden Sammlung von Erfahrungen bei Übertragung des Grundgedankens dieser Klappenwehre von der ursprünglich ausschließlich in Holz erfolgten Ausführung auf eine solche in gemischter Bauart und neuerdings auf eine solche nahezu ausschließlich aus Eisen — soweit als Holz nicht aus anderen als nur prinzipiellen Gründen zur Verwendung gelangen mußte — dürfte für die Zukunft auf eine noch umfangreichere Verwendung dieser Art von Klappenwehren, namentlich für Zwecke der Binnenschiffahrt, schließen lassen. Wie bei jeder anderen Wehrart ist zweifellos auch bei dieser noch ein großer Spielraum für weitere Verbesserungen vorhanden.

Zur

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Abb. 363.

weiteren Erläuterung einiger der auf Tafel XIII in den Abb. 1—11 dargestellten neueren Anlagen von solchen Klappenwehren diene, außer den in Tabelle B (S. 388/89) enthaltenen Angaben, auf welche letztere hierbei für die Bezeichnung der Anlage durch Nummern Bezug genommen wird, das Folgende.

Anlage Nr. 15 (Abb. 1) dient zur Regulierung der Wasserstände in der oberhalb St. Paul (Minn.) durch die Staustufe Nr. 2 gebildeten oberen Haltungsstrecke im kanalisierten Mississippifluß. Sie bildet mit ihren zwei Öffnungen von 15,5 m lichter Weite einen Teil der außerdem ein festes Überfallswehr von 164 m Länge und eine Kammerschleuse von 24 m lichter Weite und ca. 95 m nutzbarer Länge umfassenden Stauanlage.

Anlage Nr. 12 (Abb. 2) liegt zwischen der Einmündung des Sandy-Rivers in oberen Mississippi und dem »Sandy-lake« (Minn.), einem der vielen im Quellgebiet des Mississippi gelegenen natürlichen Seen, dessen Wasservorrat zur Erhöhung der kleinsten Niederwasserstände des oberen Flußlaufes und damit zur Erleichterung der Schiffahrt, sowie gleichzeitig zur Vermehrung der für die Ausnutzung der Wasserkräfte verfügbaren Es soll aber gleichzeitig durch dieses Wehr der sonst bei

den

Abflußmengen dient.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. -4. An fl.

Hochwasser erfolgende Eintritt des Mississippiwassers in dieses Sammelbecken auch dann verhütet werden können, wenn das Wasser in diesem See tiefer stehen sollte als in dem bei Niedrigwasser gleichzeitig noch aus anderen Becken gespeisten Mississippi. Hieraus ergehen sich die im vorigen bereits erwähnten wechselseitig eintretenden größten Höhenunterschiede zwischen Ober- und Unterwasserspiegel. Um dann, wenn die Anlage als Whitesches Wehr wirkt, eine Behinderung der Rollen durch die kurzen, für die Langsche Wirkungsweise nötigen Ketten zu vermeiden, sind diese Ketten mit Gewichten beschwert. Zum Zwecke der Vermehrung des Gewichtes der bei der Wirkung des Wehres als Langsches System an der Unterwasserseite liegenden Klappe wurde dieselbe auf der oberen Seite durch aufgeschraubte Eisenbahnschienen beschwert. Diese letzteren bilden zugleich eine schützende Armierung gegen die schädliche Wirkung überstürzenden Eises. Beim Eintritt der für eine Erprobung der Anlage geeigneten Wasserstände zeigte sich, daß ein anfänglicher Überdruck von 5 cm von der linken Seite her die Klappen, die alsdann als Langsches Wehr wirkten, anzuheben vermochte, während ein rechtsseitiger anfänglicher Überdruck von 7,5 cm genügte, die Klappen, die dann als Whitesches Wehr wirkten, in Bewegung zu setzen und bis zur entsprechenden vollen Scheitelhöhe zu heben. Die Anlage arbeitete demnach zur vollen Befriedigung und hat seit ihrer Inbetriebsetzung keinen Anlaß zu Abänderungsvorschlägen gegeben.

Wie bereits erwähnt, bietet es keine Schwierigkeit, bei jedem Klappenwehr, das nicht schon als Aufsatz auf einem Grundwehr angeordnet ist und bei welchem auch sonst kein natürlicher Stau von genügender Höhe vorhanden ist, einen solchen künstlich mittels einer durch Handbetrieb zu betätigenden besonderen Vorrichtung zu erzeugen. An Stelle einer solchen wurde bei dieser Anlage eine künstliche Vermehrung des Auftriebes der linksseitigen Obenvasserklappe durch die Benutzung von Luftsäcken erzielt (siehe Abb. 2), die sich unter derselben in der Wehrkammer befinden. Diese letzteren sind aus einem luft- und wasserdichten starken Gewebe von paraffiniertem oder Guttaperchasegeltuch hergestellt und können mittels einer auf dem Wehrpfeiler aufgestellten, für beide Wehrölfnungen dienenden Handluftpumpe in kürzester Zeit in zweckdienlicher Weise aufgebläht werden. Andererseits wird es sich bei solchen Klappenwehren, je nach der Größe des antänglich vorhandenen Gefälles, als ratsam erweisen, das spezifische Gewicht der Klappen, namentlich der Unterwasserklappe, kleiner, gleich oder schwerer als Wasser auszubilden, nicht nur um das anfängliche Aufrichten der Klappen, sondern auch um das gänzliche Niederlegen und Niederhalten des Wehres zu ermöglichen, wozu übrigens gegebenenfalls auch wieder einfache mechanische Hilfsmittel dienen können.

Abb. 3 zeigt eine einfache Anordnung der Absperrschieber für die zur Wehrkammer führenden Druckausgleichkanäle als Segmentverschlüsse, bei der Anlage Nr. 16 (Lake Winnibigoshish) der Tabelle. Bei Anlage Nr. 13 (Minneapolis, Abb. 4), welche anfänglich befriedigend arbeitete, hat sich besonders Treibeis und die nach und nach eintretende Verkittung der seitlichen Fugen, sowie aller Gelenke durch Schlamm und durch das von großen, unmittelbar oberhalb derselben gelegenen Sagemühlen herrührenden, im Wasser aufschwellenden Sägemehl und dem Holzstaub für ein dauernd gutes Arbeiten als nachteilig erwiesen.

Ganz vorzüglich arbeitet Anlage Nr. 23 (Chicago-Lockport, Abb. 5a—8b). Sie und die viel neuere Sektorwehranlage in Bremen (Abb. 386, S. 405) besitzen die größten, jemals mit einem einzigen beweglichen Verschlußkörper beherrschte Wehröffnungen (48,6 X 5 bezw. 54 x 4,6 qm). In dieser Hinsicht dürften diese Anlagen voraussichtlich auch in der

Zukunft wieder nur von selbsttätigen doppelklappen- oder walzen- oder sektorwehrartigen Verschlußkörpern überflügelt werden. Dieser Klappenverschluß bei Lockport und die unmittelbar benachbarten 15 Stoneyschen Rollschützen.dienen einander gegenseitig als Aushilfeanlagen zur Regulierung des Abflusses des Chicago Drainagekanals nach dem Desplaines-River bei Lockport, 111. Ein Überdruck zur Betätigung der Klappen ist infolge der natürlichen GefällsVerhältnisse immer vorhanden. Die Wehröffnung soll bis zu 300 cbm/sek. abftihren. Sie ist aber so bemessen, daß sie beim höchsten Wasserstand im Kanal rechnungsgemäß wohl auch die dreifache Wassermenge abführen könnte. Für einen Wasserbauingenieur dürfte es nicht leicht ein eindrucksvolleres Schauspiel geben, als die hier vom Verfasser an Ort und Stelle beobachtete, durch die Hand eines Mannes mit Hilfe eines einfachen Mechanismus hervorgerufene selbsttätige Hebung oder Senkung eines so gewaltigen Verschlußkörpers, der den Abfluß von Uber 300 cbm/sek. innerhalb weniger Minuten vollständig aufzuheben oder ins Werk zu setzen vermag. Die genieteten eisernen, bedeutend schwerer als Wasser ausgebildeten Klappen sind bei dieser Anlage durch Gegengewichte ausgeglichen. Außer aus den genannten Abbildungen auf Tafel XIII ist diese Anlage auch aus den Abb. 365—368 (Einlage XVI, 1—2) ersichtlich. Abb. 365 zeigt den vor Inbetriebsetzung des Kanals für Zwecke der Besichtigung bis auf Höchststellung der Klappen gehobenen, Abb. 366 dagegen den im ordentlichen Betrieb selbst bei niedrigem Wasserstand im Kanal abgesenkten Wehrkörper dieser Anlage. Abb. 367 ist eine Innenansicht der Wehrkammer bei abgesenktem Wehrkörper mit den verschiedenen seitlichen Wassereintrittsöffnungen vor Inbetriebsetzung des Kanals. Abb. 368 zeigt im Einzelnen die in den Tafel-Abb. 6 und 7 dargestellte Preßwasservorrichtung, durch welche der wagerechte Ausgleich bzw. eine auf die ganze Länge der Wehrkrone sich*gleichmäßig erstreckende Hebung oder Senkung bewirkt, also ein Schiefziehen der Wehrklappen verhindert wird.

Anlage Nr. 14 (Louisville, Ky., Abb. 9) dient als Kammerschleusenverschluß. Sie ist nach der ursprünglichen Parkerschen Anordnung ausgebildet und dürfte die einzige derartige bis jetzt ganz aus Walzeisen ausgeführte Anlage sein. Der Louisville-Port-land-Schleusenkanal, in welchem diese Anordnung Verwendung gefunden hat, dient dazu, die dortige steile und felsige Gefällsstrecke und die unter dem Namen Ohio-Falls bekannten Stromschnellen bei Louisville Ky. bei niedrigen Wasserständen umgehen zu können.

zur

Bei Anlage Nr. 17 (Herr Island) ist wiederum die einfachste Whitesche Anordnung in Flußeisen unter teilweiser, bei Anlage Nr. 20 (Glenfield) unter ausschließlicher Verwendung von Holz zur Anwendung gelangt. Trotz des Umstandes, daß der bei Pittsburg in den Ohio mündende Alleghany wie auch der erstere Fluß selbst sehr rasch eintretenden, oft gewaltigen Anschwellungen und der Ableitung von großen Mengen von Treibholz, Eis und lehmigem Schlamm unterworfen sind, hat sich diese Anlage in jeder Beziehung so vortrefflich bewährt, daß sie gerade innerhalb der letzten fünf Jahre die unmittelbare Veranlassung zu mehrfachen Wiederholungen mit nur geringfügigen Änderungen in der Ausbildung einzelner Einzelheiten, wie bei den Anlagen Nr. 18—22 der tabellarischen Zusammenstellung im Ohio selbst, gegeben hat¹). Die Bauart geht Genüge aus Abb. 10—12 hervor. Für die sämtlichen in den entworfenen 54 Staustufen des Ohio zwischen Cairo (Mündung) und Pittsburg noch zu erstellenden oder schon

Siehe auch: Bewegliche Wehre f. d. »Alleghany« & »Ohio« hei Pittsburg. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 103 v. 21. Dezbr. 1907, S. 672/73.

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cc

00

Tabelle B. Zusammenstellung der bedeutenderen selbsttätigen (hydrostatischen) Doppel-Klappen- bzw. „Bear-Trap“-Wehranlagen.

VII.

Literaturquellen

TA

Y.

Allgemein e :

Journal Assoc. Eng. Soc. No. 6.

Yol. XVI. June 1896. Wegmann, »Dams«, New York 1907 Thomas & Watt, Improvement of Rivers. New York 1905.

Spezielle:

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Nr. 2: Ann. Report of Chief of Engrs. U. S. A. 1884.

Nr. 3: wie oben. 1887—89. do. : Engineering News. 7. Febr. 1895.

Nr. 3—12 : Journal Assoc. Eng. Soc. No. 6, Vol. XYI, June 1896 by A. 0. Powell, Martin, Johnson, Marshall u. Jones.

Nr. 12: »Z. f. Bw.« 1895, Ergän-zungsheft. Roloff, Nordamerik. Wasserbauwesen.

Nr. 13: C. Bl. d. B. V. 1900. S. 399.

im Text erwähnt oder abgebildet

Jahr der Vollendung

AI

TII

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Besondere Bauart, Baustoff und andere Angaben

Holz ca. 1868 ! S. 379 u. 382, Abb. 353

S. 375 u. 382, Abb. 345

S. 379 u. 385, Taf. XIII, Abb. 2

Nr. 12, 13 u. 23: M. Strukel, Wasserbau I, 1904.

S 386’Tnf X^IL Nr. 14: Trans. Am. Soc. 0. E. No. ADD. 4 a D    g₃₀₎ yol xXXIX, »Movable

S.387, Taf. XIII,    Dams« by B. F. Thomas. June

Abb. 9 a—c 1898.

S. 385, Taf. XIII,

Abb. 1

Nr. 16: Ann. Report, Chief of Engrs.

U. S. A. 1901 u. 1903

Nr. 17—20: Trans. Am. Soc. C. E.

No. 87, 1905, Yol. LIV. Part.

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2    Beattyville (Ky', Ken

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3    Davis Island. Ohio River

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1888

1890

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»Lang« - White mit Luftsack.    1895

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»Lang«, Genietetes Flußeisen mit Holzverschalung

»Parker«, Abart. Für Kammer-    1898

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Holz

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1903

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pewa River

5    Wisconsin, Menominee

River

6    Wisconsin, Milwaukee

River

7_| Tennessee. Muscle Shoals

8 Nevers (Wis.), St. Croix River

9 Little Falls (Minn.), Mississippi River

10    Little Falls (Wis.), Chip-

pewa River

11    Chippewa Falls (Wis.),

Chippewa River

12    Sandy LakejMinnJ, Mis

sissippi River

Minneapolis, Mississippi River

Louisville (Ky , Portland-Kanal

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St. Paul (Meeker Island),

Mississippi River

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bigoshish, Mississippi !

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L. Sibert,

U. S. A. 1905.

Nr. 18—22: Trans. Am. Soc. C. E.

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River by Wr. L. Sibe;t

do: Engineering Record. 16. Jan.

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Wasser - "Wirtschaft. II. Jahr-

gang. No. 10, 25. Febr. 1910.

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Nr. 24. Barge Canal Bulletin Se-

ries III Nr. 6 June 1910.

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3, Ohio River

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erbauten Wehre sind für je 1 bis 2 Öffnungen von etwa 28 m Licht weite solche Beartrapoder Doppelklappen-Verschlüsse zur Regulierung des Stauspiegels sowie zum Ablassen kleinerer plötzlicher Anschwellungen, Eis und Schwemsel nach der allgemeinen Anordnung in § 21a Abb. 315 S. 350 vorgesehen. Die Kosten solcher eiserner Doppelklappenwehre nach Abb. 10—11 Tafel XIII beliefen sich bisher auf durchschnittlich 9600 M. p. 1. m. Diese hydrostatischen Klappen wehre (Anlagen Tab. B Nr. 18—22) können bei vollem Überdruck in 6 bis bis 8 Minuten aufgerichtet und in 3—4 Minuten niedergelegt werden. Gewöhnlich ist ein Überdruck von 60—90 cm erforderlich, der aber hier fast immer vorhanden ist, da diese Wehre nur etwa 25% der ganzen beweglichen Wekranlage ausmachen. Obwohl dieselben hauptsächlich zum Ausgleich kleinerer Hochwasseranschwellungen, sowie namentlich zur Ableitung von Eis und Treibholz dienen, während Chanoinesche Klappenwehre die eigentlichen Schiffsdurchlässe bei Niedrigwasser zur Zeit, wenn die Kammerschleusen zur Benutzung gelangen, abschließen, so müssen diese hydrostatischen Klappenwehre infolge der vielen Wechseln unterworfenen Wasserstände, und namentlich des äußerst regen Kohlentransportes in Schleppzügen von bis zu 14 und noch mehr Fahrzeugen wegen, sehr oft niedergelegt und wieder aufgestellt werden. Alle diese Wehre sind auf Grundlage der Chittenden-Powellschen Untersuchung mit n = ca. 0,80 entworfen worden. Die beweglichen Teile der Anlage Nr. 17 (Herr Island) haben ein Gesamtgewicht von 95 Tonnen beim höheren und 82 Tonnen beim niedrigeren Wehr. Diese großen Gewichte und die häufig nötige Hebung und Senkung der Wehre gaben Veranlassung zur Anlage eines Netzes von Röhren, durch welche in den Hohlraum¹) der Unterwasserklappe Luft gepreßt werden kann, welche das Wasser durch die in der letzteren vorgesehenen Mannlöcher verdrängt. Dieses Hilfsmittel wird namentlich bei sehr geringem Staugefälle zum Aufstellen des Wehres ange-w^endet. Auf diese Art ist es möglich, zu jeder Zeit in wenigen Minuten einen sehr großen Auftrieb zu erzeugen. Bei den Anlagen im Ohio-Fluß, wo Holz reichlicher verwendet wurde, ist diese anfängliche Betätigung der Wehre durch Preßluft nicht erforderlich gewesen. Das damals noch im Bau begriffene Doppelklappenwehr der Anlage Nr. 18 (Beaver Dam, Pa.) ist in den Abb. 369—371 (Einlage XVI, 2—3) dargestellt und auch noch auf Abb. 174 (Einlage VII, 3) im Hintergründe des Thomasschen »A«-Bock-Klappenwehres sichtbar. Der verantwortliche Bauleiter dieser Wehranlage U. S. A. Genie-Major W. L. Sibert, seit 1908 Oberingenieur der atlantischen Division des Panamakanals, sieht trotz der verschiedenen Vorzüge, welche ein Bau aus Holz aufweist, bei Verwendung eines der Beschädigung durch Rost weniger ausgesetzten Metalls, wie Nickelstahl, wegen der größeren Lebensdauer, Widerstandsfähigkeit und Steifigkeit, sowie wegen der baulichen Anpassungsfähigkeit, außerdem wegen der Möglichkeit, Druckluft mit Leichtigkeit verwenden zu können, für bewegliche Wehre und namentlich für Kammerschleusen-verschlüsse eine zukünftige vielfache Verwendung der hier beschriebenen eisernen Klappenanordnung voraus. Die künstliche zeitweise Vermehrung des Auftriebes bei diesen Klappenwehren bildet einerseits gewissermaßen den Übergaüg zu den Schwimmklappen, andererseits sind sie schon im Prinzip verwandt mit den Segment- und namentlich Trommelwehren. Einen solchen Übergang bildet die an die spätere Krantzsche Anordnung der Schwimmklappe erinnernde Vereinigung des Doppelklappenwehres mit seinem

¹

Wochenbl. f. Bauk. 1886, S. 197; Danubius 1887, No. 11 ; ebenso Wochenschr. d. österr. Ing. u. Arch.-Ver. No. 8. 25. Febr. 1887.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

²

)    Girard’sches Wehr mit hydraulischen Pressen. Ann. des ponts et chaussées 1875.

³

2)    Vgl. Strukel, Wasserhau I. 1897. S. 121 u. Fig. 24, T. V.

⁴

)    Übertragen aus Handb. d. Ing.-Wissenscliaft., 3. Band Wasserbau. 3. Aufl., S. 311 und Fig. 12 a—c, Taf. XIII. Vgl. M. de Lagrene: Cours de Navigation intérieure. Tome III, Chap. XII.

⁵

Im Jahre 1906 sind die Klappen dieses Wehres in gleichen Abmessungen, diesmal unter Verwendung von Balkenrippen aus Flußeisen neu eingebaut worden. Die Abb. 345 zeigt die ursprünglich ausschließlich aus Holz erbauten Klappen.

⁶

) Über »Parker Gate« siehe auch: Roloff, »Illinois und Mississipikanal«. Ergänzungsheft z. d. Zeitschr. f. Bauw. 1895. Abb. 111, Bl. XIII.

⁷

Für deren Richtigkeit wird auf die Werke von »Lagrene« und »de Mas« verwiesen.

9 Schon Nakonz hatte im Zentralbl. d. Bauverw. Bd. X Nr. 20 v. 17. Mai 1890, S. 205, vorgeschlagen, bei einem Sektor-Trommehvehr im Staukörper einen Hohlraum vorzusehen, welcher zum Zweck der Einleitung der Hebung des niedergelegten Staukörpers ausgepumpt werden soll, bis ein genügendes Staugefälle zur gänzlichen Hebung erzeugt ist. Ygl. § 22, S. 398.

Schwimmklappenwehr im Jahre 1872 von F. R. Brunot (Pittsburg)¹). Bauart und Wirkungsweise dieser bereits auf S. 371 erwähnten Abart des Beartrap- bzw. Schwimmklappenwehres sind aus Abb. 364a—b ersichtlich²). Die Schwimmklappe wird zum Zwecke des Niederlegens mit Wasser gefüllt und zum Aufrichten wieder leer gepumpt. Eine eingehende Prüfung für eine etwaige Verwendung dieser Anordnung für die Wehre

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Abb. 364 a—b.

im Ohio-Fluß hatte damals keine Vorteile gegenüber den Whiteschen Doppelklappenwehren erkennen lassen³). Die ausschließlich durch den mittels Hohlräumen im beweglichen Staukörper selbst erzeugten Auftrieb oder durch Verbindung mit schwimmenden Hohlkörpern betätigten Stauklappen sind bereits als »Schwimmklappen« unter den gewöhnlichen Klappenwehren in § 21 a\besprochen worden.

An dieser Stelle gebührt der Dank des Verfassers besonders den Herren Oberingenieur J. Randolph, früher Oberingenieur des Chicago-Drainagekanales, Major W. L. Sibert, Lt. Col. H. C. Newcomer und Ingenieur A. 0. Powell für gütigst überlassene und zum Teil hier benutzte Pläne und Photographien.

§ 22. Trommel-, Winkelschütz- und Sektorw ehre. (Hierzu Tafel XII sowie Einlage XVI, 4—5 nach S. 392.) Den Namen Trommelwehr führt eine besondere Art von Klappenwehren, bei der der Wasserdruck in zweckmäßiger Weise unmittelbar auf eine nach unten verlängerte Wehrklappe, die sogenannte Gegenklappe, wirkt. Das System ist, wie bereits erwähnt, von Louiche-Desfontaines, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, auf Grund von Versuchen schon 1846 erfunden und von diesem zur Erhöhung der festen Überfallwehre der kanalisierten Marne zwischen Epernay und Charenton erstmals im Jahre 1857 angewendet worden. Von den zwölf, verschiedene Lichtweiten von 30 bis 63 m aufweisenden Desfontainesschen Trommelwehren wurde das erste in jenem Jahre bei Damery, das letzte in den Jahren 1881—1887 bei Noisiel erbaut. Durch die Verbesserungen von Mohr³) an den Trommelwehren in der KUddow bei Tarnowken und in der Spree bei Charlottenburg sind die Trommelwehre für die Schiffahrt zum Abschluß von Floß- und Schiffsdurchlässen nutzbar und wertvoll geworden, seitdem auch vielfach in den kanalisierten Flußstrecken des Mains und der Oder, sowie auch in der Schweiz mit Erfolg zur Ausführung gelangt.

Das Staumittel bilden beim Trommelwehr Schwingklappen, welche sich um je eine, sie in zwei fast gleiche Teile zerlegende wagerechte Achse drehen. Der untere

Teil bewegt sich in einem, im Wehrrücken hergestellten Halbzylinder, der sogenannten Trommel. Je nachdem man — wie beim Doppelklappenwehr den Kaum unter den Doppelklappen— diese Trommel durch Kanäle, welche in den Widerlagern bzw. Pfeilern angelegt sind, mit dem Ober- oder mit dem Unterwasser in Verbindung setzt, schließt bzw. öffnet man das Wehr.

Durch eine entsprechende teilweise Öffnung der Verschlüsse der beiden nach dem Oberwasser und Unterwasser führenden Kanäle kann wie bei den Doppelklappenwehren unter einem entsprechenden AVasserverlust auch jede beliebige Zwischenstellung der Stauklappen innegehalten werden.

Erst aus dem Trommel wehr sind sodann das sogenannte Winkelschutzen- sowohl wie das Chittenden-Trommel- und auch das heutige Sektorwehr hervorgegangen. Das Winkelschützwehr unterscheidet sich vom Trommelwehr dadurch, daß der untere, sich in der Trommel bewegende Teil der Klappe bzw. die Gegenklappe mit der Stauklappe nahezu einen rechten Winkel bildet (vgl. Abb. 376 u. 378). Die Chittenden-Trommel-und Sektorwehre unterscheiden sich von den Trommelwehren dadurch, daß der ganze sich beim Aufstellen des Wehres aus der Trommel erhebende bzw. beim Niederlegen in dieselbe versenkende Staukörper statt aus einer Klappe aus einem fachwerkartig aus-gesteiften Sektor eines Zylinder besteht. Vgl. Abb. 382, 384, 385c und 386c.

Nachdem zunächst der jetzige Reg.- und Baurat Nakonz in Potsdam drei neue Abarten von Trommelwehren, darunter eine mit den erst viel später erbauten Sektorwehren nahezu übereinstimmende Bauart, vorgeschlagen hatte¹), von denen aber zunächst keine zur Ausführung gelangte, entwickelte unabhängig davon in den Ver. Staaten von Nordamerika der damalige Capt. Chittenden das dort nach ihm benannte »Chittenden«-Trommelwehr²). Während schon Nakonz und später auch Cooley die konvexe Zylinderfläche dem Oberwasser zugekehrt hat (vgl. Abb. 380 und 385a), so hat Chittenden, um bei jeder Stauhöhe treibenden Gegenständen eine schiefe Anprallfläche entgegenzusetzen, die obere radiale Begrenzungsebene des Sektors als Abschlußwand gegen das Oberwasser benutzt (vgl. Abb. 382 u. 384).

Im weiteren unterscheidet sich dann aber das Chittenden-Trommelwehr (Abb. 382 u. 384) von dem von Nakonz vorgeschlagenen (Abb. 380), sowie dem von Cooley erbauten und zum Vorbild für spätere Ausführungen ausgebildeten (Abb. 385) Sektorwehr hauptsächlich dadurch, daß der Staukörper auch auf der durch die zweite oder untere Radialebene gebildete Seite vollständig verschalt ist, also einen auf allen drei Seiten geschlossenen, gegenüber den beim Sektorwehr gegen die Wehrkammer hin offenen Querschnitt aufweist, um gewünschtenfalls durch teilweises Füllen des Staukörpers mit Wasser bzw. Abpumpen oder Verdrängung des letzteren aus diesem durch Einpressen von Luft den Auftrieb beliebig vermindern oder vermehren zu können.

Auf Grund weiterer Verbesserungen und sich an den ursprünglich Nakonzschen Vorschlag anlehnender Änderungen durch Ingenieur Cooley bei einem solchen Wehr im Chicago Drainage Canal bei Lockport, entstand das Sektorwehr, das nach dem Prinzip und Vorbild des Lockportwehres in Deutschland zum erstenmal in der Weser bei Bremen

9 Die Einrichtung der Staustufen bei Kanalisierungen von Flußstrecken mit schnellem Wasserwechsel von Nakonz, Kgl. Reg.-Baumeister, in Zentralbl. d. Bauverw. Bd. X. Nr. 19, 20 v. 10. u. 17. Mai 1890, Vorschläge S. 203—205 ebenso: Engg. News New York v. Nr. 42 Vol. XXIV v. 18. Okt. 1890, S. 335.

²) Journal of the Association of Engineering Societies (Phila.) Nr. 6. Yol. XVI June 1896 American Hydraulic Gates and Movable Dams by A. O. Powell S. 180, 181 und »Modifled Drum Weil« by Capt. H. M. Chittenden, S. 249—255.

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Abb. 365. Du Bois-Cooley’sches Beartrap-Wehr ira Chicago-Drainage-Kanal bei Loclcport, Illinois; Klappen aufgestellt.

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Abb. 367. Du Bois-Cooley’sches Beartrap-Wehr im Chicagc-Drainage-Kanal hei 'j Lockport Illinois; Innenansicht der Wehrkammer.

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Abb. 368. Preßwasserkolben zum Horizontalausgleich der Wehrkrone.

Abb. 369. Doppelklappen-Wehr im »Ohio« hei Beaver. In der Wehrkammer während der Montage.

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Abb. 370. Doppelklappen-Wehr im Ohio bei Beaver (Baustufe Nr. 6), Stauhöhe 4 m, Lichtweite jeder der 2 Öffnungen 36,6 m. Die Wehrklappen sind in einer Öffnung aufgestellt, in der anderen niedergelegt.

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Abb. 371. Dasselbe bei Hochwasser, Klappen in beiden Öffnungen niedergelegt. Das Krahnschift rechts hat die Aufstellung des Chanoine-Klappenwehres in der benachbarten Öffnung vollendet.

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Abb. 372. TrommelwehrrerschluB der Floßgasse im Stauwehr in der Wynau a. d. Aare.

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Abb. 374. Sektorwehr^i. d. Weser bei Bremen. Staukörper in Seblußstellung.

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Abb. 375. Dasselbe Webr geöffnet.

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in den Jahren 1910/11 erbaut wurde und bereits im Betriebe steht¹). Der erste in Deutschland bekannt gewordene, in Abb. 376 wiedergegebene Vorschlag zu einem mit »Winkelschütz« bezeichneten Trommelwehr für Schweinfurt a. Main wurde von

der Maschinenfabrik Nagel & Kaemp gemacht²). Er kam aber nicht zur Ausführung, indem schließlich an jener Stelle ein Walzenwehr erbaut wurde. Unabhängig von jenem Vorschläge waren schon in den Jahren 1899—1901 von Major Abott und Ingr. A. 0. Powell Entwürfe zu einem Trommelwehrverschluß im oberen Schleusenhaupt für den Mississippi bei St. Paul mit rechtwinklig aufeinander stehenden Klappen ausgearbeitet worden, in Abb. 378 dargestellte Entwurf ist dann 1901/2 zur Ausführung gelangt.

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Fig. 3.

Von der Verwendung von Winkelschutzen in der von Nagel und Kaemp vorgeschlagenen Bauart zu eigentlichen Wehrverschlüssen ist nichts bekannt

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geworden, dagegen sind ganz ähnlich ausgebildete Winkelschützen bei der Moldau-Elbe-Kanalisierung unter Druck zum Abschluß des Umlaufkanäle von Kammerschleusen in größerer Anzahl zur Anwendung gelangt³).

Bei den Desfontaineschen Trommelwehren der Marne (Taf. XII, Abb. 4a—c) wurden je 33 mit 10 cm Abstand nebeneipander gelagerte Klappen von 1,50 m Breite und 1,23 m Höhe verwendet. Abb. 4b u. c zeigen die Anordnung der eisernen, um eine wagerechte Achse drehbaren Wehrklappen. Der untere Teil paßt in eine in die Flußsohle eingelassene Wehrtrommel aus starkem Eisenblech (Abb. 4a) und zwar so, daß er den hohlen Kaum derselben in zwei wasserdicht voneinander abgeschlossene Teile trennt. Für wasserdichten Abschluß sind am Rande des unteren Klappenteiles Lederstreifen angebracht, welche mit den Blech wänden der Wehrtrommel in Berührung bleiben. Außerdem berührt ein Kautschukband bei aufgestelltem Wehr einen Blechstreifen im Innern der Trommel, damit in dieser Stellung das Wasser noch besser abgeschlossen ist. Röhren oder Kanäle, welche in den Uferpfeilern angebracht sind, stellen die Verbindung zwischen Wehrtrommel einerseits, Oberwasser und Unterwasser andererseits her und können durch Schieber geschlossen oder geöffnet werden.

Wenn das Wehr niedergelegt ist (Abb. 4 a), dann steht der Raum a im Innern der Trommel mit dem Unterwasser und bc mit dem Oberwasser in Verbindung. Sollen die Klappen aufgestellt werden, so setzt man die Schieber nm, sodaß daß Wasser aus

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Abb. 376. Nagel & Kaempsehes Winkelschütz.

1)    Zentralblatt der Bauverw. Nr. 49, Bd. 44 v. 18. Juni 1910: Die Schleusen u. Wehranlage i. d. Weser von Baurat Oeltjen ebenso: Eisenwasserbauten der Verein. Mascli. Fahr. Augsburg-Nürnberg A. G. Werk Gustavsburg Mitteilung 552 v. J. 1910.

²)    Zeitsclir. f. Binnenschiffahrt Heft 22. 1905 unter: Selbsttätige Wehre von Baurat Doell-Metz S. 361.

³)    Winkelschütz mit Wasserdruckbetrieb v. Dr. A. Klir, Oberingenieur der Kanalisierungskommission in Prag. Allgem. Bauzeitung Wien 69. Jahrgang 1904 S. 138 u. Tafel Bl. 12.

b c nach der Seite unterhalb des Wehres ablaufen und in a der Oberwasserdruck ein-treten kann. Dadurch wird der innere Teil der Klappe und damit auch der äußere bis in die senkrechte Stellung gedrückt und trennt nun das Innere der Trommel in die beiden ungleichen Hohlräume c und a b. Das umgekehrte Verfahren dient für das Niederlegen des Wehres.

Die Trommel ist durch Querwände, der Breite der Klappen entsprechend, abgeteilt. In jeder dieser Querwände sind Öffnungen bei a und c vorhanden, sodaß vom Widerlager aus das Wasser zuerst in die Trommel der ersten Klappe, aus dieser in die Trommel der zweiten usf. dringt und umgekehrt beim Entleeren.

Diese Anordnung wurde für das Wehr bei Damery¹) getroffen. Später hat man die Blechtrommel weggelassen, den hohlen Raum aus Mauerwerk mit Zementverputz

hergestellt, ihn mit wagerechten gußeisernen Platten gedeckt und in Klappenbreite durch ebenfalls gußeiserne, mit dem Rand in das Mauerwerk eingelassene Platten abgeteilt. Auf wasserdichten Abschluß während der Bewegung ist verzichtet worden. Die Klappen haben sowohl an der zylindrischen Mauerfläche als auch an den gußeisernen Seitenwänden 4 mm Spielraum. Nur, wenn die v    v so^ Klappe ganz aufgestellt ist, wird durch einen An

schlag mit Kautschukunterlage ein wasserdichter Abschluß hergestellt, vgl. Abb. 10b Taf. XII.

In Ergänzung von Abb. 4 a—c Taf. XII sind in den nebenstehenden Abb. 377a, b,c noch Einzelheiten eines dem Wehre bei Damery ähnlichen, 1867 von Malézieux bei Joinville-le-Pont erbauten Trommelwehres dargestellt²). Abb. 377a zeigt das die Stauklappe und die abgebogene Gegenklappe verbindende, in die Abdeckung der Trommel dicht eingefügte Gelenk, Abb. 377 b stellt die Abdichtung der unteren Kante der Gegenklappe in der Trommel dar und Abb. 377 c den seitlichen Anschlag der Gegenklappe gegen eiserne Rippen die an beiden seitlichen Enden der Trommel vorgesehen sind, um eine über die senkrechte Stellung der Gegenklappe hinaus gehende Drehung dieser letzteren durch den Wasserdruck von der Oberwasserseite her beim Aufstellen der Stauklappe zu vermeiden.

Der Spielraum zwischen Klappen und Trommeln wird nutzbar gemacht, wenn man das Wehr nur teilweise aufstellen will. Der mit der Entfernung von den Uferpfeilern wachsende Wasserverbrauch ist mit entsprechenden Druckverlusten verbunden. Wenn das ganze Wehr steht, so sind daher die zunächst an den Uferpfeilern befindlichen Klappen am stärksten, die weitest entfernten am schwächsten an den Falz angedrückt. Nun kann man aber durch teilweises Offnen der Schieber den Wasserzufluß so beschränken und gleichzeitig den Abfluß so befördern, daß bei den entfernter

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Abb. 377 a—c.

Einzelheiten der Klappe des Trommelwehres hei Joinvilles-le-Pont.

1)    Taf. XII, Abb. 4 a—c.

²)    Vgl. Rivières Canalise'es par F. B. de Mas, Paris 1903, S. 223—229 und PI. XL. ebenso Annales des Ponts et Chausse'es 1868. II.

liegenden Klappen der zum Aufstellen nötige Druck nickt vorhanden ist. So hat es in der Hand, eine beliebige Anzahl von Klappen von den Uferpfeilern aus aufzustellen.

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Es versteht sich, daß diese Anordnung nur dann Anwendung finden kann, wenn der Wasserdruck so groß ist, daß er das für Aufstellung sämtlicher Klappen erforderliche Maß bedeutend überschreitet. Das Bedürfnis an Kraft wird vermindert, wenn man die Trommelabteilungen wasserdicht voneinander abschließt und jede mit unmittelbarer Zuleitung versorgt. So wird der Druck auf alle Klappen annähernd gleichmäßig verteilt und man hat nicht mehr an den Uferpfeilern ein Übermaß notwendig, um in der Mitte des Flusses die Klappen aufrecht zu erhalten. Diese Wasserverteilung kann nach Abb. 5 a Taf. XII durch Anlage von zwei parallelen Kanälen vermittelt werden, welche durch gußeiserne oder Blechtafeln nach oben wasserdicht abgeschlossen sind.

In Abb. 5 ab Taf. XII ist die von Cuvinot vorgeschlagene Abart des Trommelwehres dargestellt¹), die sich vom Desfontaineschen hauptsächlich dadurch unterscheidet, daß zwei voneinander unabhängige Klappen zur Anwendung gelangen. Die Absicht war, die beiden Klappen voneinander unabhängig zu machen und in jeder Stellung halten zu können, ferner die Breite der Gegenklappe und damit die Tiefe der Trommel sowie auch die infolge von Undichtigkeit entweichende Wassermenge zu vermindern.

Der obere Kanal steht in Verbindung mit dem Oberwasser, der untere mit dem Unterwasser. Jede Trommelabteilung ist für sich mit den Parallelkanälen in Verbindung gebracht. Von den beiden betreffenden Öffnungen bleibt die obere beständig offen, die untere kann verschlossen werden. Die Verschlußklappen können, jede für sich, vom Ufer aus bewegt werden. Wenn dieselben offen sind, so steht das Wehr: denn die Klappen in der Trommel sind in diesem Falle auf der einen Seite dem Drucke des Oberwassers, auf der anderen dem Drucke des Unterwassers ausgesetzt. Als Druckverlust kommt nur der unbedeutende Wasserablauf durch den 4 mm weiten Spielraum in jeder einzelnen Trommelabteilung in Betracht, weil der Querschnitt des Zulaufskanals so groß ist, daß die Druckunterschiede zwischen den Uferpfeilern und der Mitte des Flusses sehr klein bleiben. Soll eine Wehrklappe niedergelegt werden, so schließt man die untere Öffnung ihrer Trommelabteilung. Durch den Spielraum gleicht sich der Druck auf beiden Seiten der Trommelklappe aus, sodaß die Pressung des Oberwassers auf die Wehrklappe diese, indem sie langsam der Ausgleichung des Druckes folgt, niederlegen kann. Die besprochene Anordnung kann leicht bei jedem Trommelwehr Anwendung finden.

Wo mit besonderer Sorgfalt wasserdicht abgeschlossen werden soll, werden größere Klappen angeordnet, wie es von Mohr beim Bau eines Wehres in der Küddow mit Erfolg geschehen ist. Dort dient das mit einem Schützenwehr in Verbindung stehende Trommelwehr als Floßdurchlaß, wie die in Abb. 6 Taf. XII dargestellte allgemeine Anordnung zeigt. Die Floßöffnung ist 5,20 m weit und wird mit einer einzigen Klappe geschlossen, nach Abb. 7, 8, 9, 10 b u. e. Taf. XII. Die Verbindung von Oberwasser und Unterwasser mit der Trommel wird durch je zwei gekuppelte Drosselklappen (Abb. 10a u. c) durch dieselbe Kurbeldrehung vermittelt. Die Anordnung der Zuflüsse und Abflüsse beim Aufstellen und Niederlegen des Wehres stimmt mit derjenigen, welche Desfontaines eingeführt hat, überein. Der Spülkanal (Abb. 10b u. c) dient zum Peinigen der Trommel.

Das Druckmoment auf den in der Trommel befindlichen Teil der Klappen muß stärker sein, als dasjenige auf ihren oberen Teil. Obschon dies auch schon der Fall

9 Cours de Navigation intérieure par H. Lagrené Vol. III S. 319, ebenso: V'egmann: „The Design and Construction of Dams“, Newyork 1911. S. 340/41.

sein kann, wenn die untere, einem stärkeren Wasserdruck ausgesetzte Klappe kleiner, als die obere ist, erscheint es doch zweckmäßig, erstere größer zu machen als letztere. Bei den französischen Wehren wird hierfür gewöhnlich y₁₀ in der Länge zugegeben. Dies stimmt annähernd auch bei dem Wehr in der Küddow. Die Stauklappe ist 1,92 m und diejenige der Trommel 2,15 m lang.

Durch das Trommelwehr in der Spree bei Charlottenburg, Abb. 11a—g Taf. XII, wurde zum erstenmal ein Floß- und Schiffsdurchlaß von 10 m lichter Weite mit einer Klappe abgeschlossen und die Regulierung der Wasserzu- und Abführung nach bezw. aus der Trommel durch einen leicht zu handhabenden Vierweghahn bewirkt. Dieser ist in einem gußeisernen, auseinander zu schraubenden Gehäuse in einem Schacht des auf Beton gegründeten Uferpfeilers so aufgestellt, daß derselbe die in Abb. Ile in starken, bezw. in punktierten Linien dargestellte Stellung durch Umlegen des mit einer lotrechten Zugstange (Abb. llf) verbundenen, über die Uferkrone hinwegragenden Hebels (Abb. 11g) um zwei Quadranten annehmen kann. Hierzu genügt ein Arbeiter. Bei der in starken Linien angegebenen Lage verbindet der Vierweghahn den vom Oberwasser ausgehenden Kanal mit dem nach der Vorderkammer führenden, sowie den nach dem Unterwasser gehenden Kanal mit dem nach der Hinterkammer führenden. Bei der durch punktierte Linien angegebenen Lage verbindet dagegen der Vierweghahn durch die entsprechenden Leitungskanäle das Oberwasser mit der Hinterkammer und das Unterwasser mit der Vorderkammer. Die Vorder- und Hinterkammer der Trommel, (Abb. 11c), wird durch die im Wehrrücken gelagerte und durch Blechträger unterstützte Wehrklappe voneinander getrennt. Beide Kammern sind oben durch Blechplatten abgedeckt. Die Anordnung der vier mit dem Vierweghahn in Verbindung stehenden, durch Schutzen bei etwaigen Betriebsstörungen abschließbaren Leitungskanäle ergibt sich aus den Abb. 11 d u. e. In Abb. 11c ist das Wehr geschlossen, weil das Oberwasser in der Vorderkammer auf den unteren größeren Teil der Klappe wirkt, während in der Hinterkammer der Wasserstand des Unterwassers vorhanden ist. Soll das Wehr geöffnet werden, so ist der Vierweghahn in die punktierte Stellung zu bringen, infolgedessen nun das Oberwasser nach der Hinterkammer gelangt und dort auf den unteren, größeren Teil der Klappe in entgegengesetzter Richtung wie vorher, d. h. auf Umlegen der Klappe wirkt, während aus der Vorderkammer die dort aufgespeicherte Oberwassermenge nach dem Unterwasser abfließt. Die Leitungskanäle haben einen kleinsten Querschnitt von 0,4 qm. Ein Teil derselben ist gemauert und überwölbt, ein Teil aus Gußeisen hergestellt. Der Vierweghahn ist 1 m breit, bei 1,25 m lichtem Durchmesser. Zur Reinigung der Trommel ist in der Vorderkammer, und zwar am Strompfeiler ein gußeisernes Spülrohr von 40 cm lichtem Durchmesser angebracht. Dasselbe ist fest im Strompfeiler eingemauert, mündet 1,15 m unter dem tiefsten Unterwasser und ist mittels einer Drosselklappe vom Pfeiler aus abschließbar. Die rund 10 m breite Wehröffnung ist nach Abb. 11a mit einem schmiedeisernen Laufsteg, welcher durch Treppen mit dem Ufer und der Laufbrücke des anschließenden Schützenwehres, vergl. Abb. 9 Taf. VII, in Verbindung steht, überbrückt.

Das Trommelwehr hat sich während des Betriebes so bewährt, daß seine Verwendung seitdem in deutschen schiffbaren Flüssen zahlreich erfolgt ist. Geringe Übelstände bestehen darin, daß das plötzliche Niederlegen der Klappe eine schnelle Senkung des Oberwassers, welche sich bis zu den im Umgehungskanal vorhandenen Kammerschleusen fortsetzt, zur Folge hat, und daß bei niedrigen Wasserständen die Klappe unten in der Trommel nicht ganz dicht schließt, während bei höheren Wasserständen ein dichter Abschluß und ein vollständiges Aufrichten der Klappe erfolgt.

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Abb. 378. Winkelschütz-Verscbluß im Oberhaupt der Kammerschleuße im Mississippi bei St. Paul. (Meeker Island.)

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Während die beiden zuletzt beschriebenen Trommelwehre in der Küddow und in der Spree nur Öffnungen von 5,20 m und bezw. 10,03 m Lichtweite verschließen, dient ein Ende 1896 in der Wynau a. d. Aare (Kt. Bern) vollendetes Trommelwehr zum Verschluß einer Floßgasse von 15 m Lichtweite bei einer Stauwassertiefe über dem Wehrrücken bis zur Oberkante der Klappe von 2,30 m. Die Stauklappe hat von Mitte Drehachse bis zur Oberkante gemessen eine Höhe von 2,70 m, während die Trommel einen Halbmesser von 3,0 m besitzt. Diese Floßgasse ist bei beginnendem Niederlegen und mäßigem Überströmen der Trommelwehrklappe in Abb. 372, Einlage XVI, 4 dargestellt. Der Best des Stauwehres, das bereits auf S. 261 erwähnt ist, besteht aus Gleitschutzen. Nach einer vortrefflich illustrierten Beschreibung dieses schönen, von der Maschinenbaugesellschaft Basel erbauten Trommelwehres beträgt das Eisengewicht des gesamten Trommelwehres 75 t. Das vollständige Aufrichten bzw. Niederlegen zum Abschluß oder zur Freigabe der 15 m breiten Floßgassenöffnung erfordert etwa 3 Minuten⁴).

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Abb. 379. Vorschläge zu Trommelwehren von Nakonz nach Zentralhl. d. Bauverw. 1890.

Das Bedürfnis, Öffnungen von größerer Lichtweite bei beträchtlicher Stauwassertiefe mit einem Trommelwehr verschließen zu können, hat dann zu der eine größere Steifigkeit des Staukörpers ermöglichenden Anordnung der Winkelschütze geführt. Der bereits genannte als eine solche Winkelschütze ausgebildete Schleusenverschluß im Mississippi bei St. Paul ist mit den wichtigsten Einzelheiten, wie Zu- und Ablaufkanälen, Dichtung der Längsfugen usw. aus Abb. 378 zur Genüge ersichtlich. Am oberen Ende des Oberhauptgemäuers ist auch noch ein Notverschluß für den Fall von Ausbesserungsarbeiten am Trommelwehr angebracht, der aus umlegbaren, eisernen Böcken mit Gehsteg und den durch diese in etwa ⁵/₃ Höhe über der Schwelle abgestützten, im oberen Teile auskragenden und daher auf Biegung durch den Wasserdruck verhältnismäßig gut ausgenutzten Holznadeln besteht. Die obere Kante der Stauklappe ist ebenfalls als 0,65 m breiter Steg ausgebildet. Die Lichtweite der so verschließbaren Öffnung beträgt

24,5 m und der etwa 4,70 m breiten Stauklappe entspricht eine Stauwassertiefe über dem Drempel bis Oberkante Stauklappe von rund 4,0 m.

In den Abb. 379—381 sind die drei bereits erwähnten Vorschläge von Nakonz⁵) veranschaulicht. Dieselben sind für die Entwicklung der Sektorwehre zum Teil zweifellos grundlegend gewesen. In Abb. 379 ist angedeutet, wie durch Anordnung von drei statt zwei versenkten Kammern ebenfalls eine bedeutend bessere Absteifung der Stauklappe erzielt werden kann, die möglicherweise zur Winkelschütze geführt hat.

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Abb. 380. Vorschläge zu Tromm elwehren von Nakonz nach Zentralhl. d. Bauverw. 1890.

Der Zweck des zylindrischen Ansatzes auf der Unterwasserseite der Stauklappe, der sich in die dritte mit Hinterkammer bezeichnete unterwasserseitige Trommel senken kann, ist jedoch in erster Linie ein anderer. Bei aufgerichtetem Wehr steht mittels eines Vierweghahnes die Vorder- und die Hinterkammer mit dem Oberwasser, die Mittelkammer hinter der Gegenklappe aber mit dem Unterwasser in Verbindung.

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Abb. 381. Vorschläge zu Trommelwehren von Nakonz nach Zentralhl. d. Bauverw. 1890.

Da der so auch auf die Unterwasserseite der Stauklappe wirkende Oberwasser-druck auf diese ein Moment mit dem gleichen Drehungssinn ausübt, wie der in der Vorderkammer auf die Gegenklappe wirkende Oberwasserdruck, so wird dieser letztere durch ersteren unterstützt. Es kann daher die Breite der Gegenklappe Und damit die Tiefe der Trommel geringer gewählt werden, als bei der gewöhnlichen Anordnung der Trommelwehre, wodurch an Gründungskosten bezw. an Höhe des die Trommel enthaltenden festen Überfall- oder Grundwehres gespart werden kann. Aus Abb. 380 ist sodann der Vorgänger des Sektorwehres, d. h. ein völlig ausgesteifter Staukörper, der im niedergelegten Zustand die entsprechend geformte Trommel nahezu ausgefüllt, ersichtlich.

Der hohle Staukörper ist auf der Oberwasserseite mit einer zylindrischen Blechwand, auf der Unterwasserseite aber mit einer ebenen in der Radialebene gelegenen wasserdicht verschlossen. Beim aufgerichteten Wehr ist der Ober Wasserdruck gegen die Zylinderflächen von außen und innen her der gleiche. Damit der von innen auf die radiale Abschlußebene oder Klappe wirkende Oberwasserdruck nicht ein Überschlagen des ganzen Staukörpers nach dem Unterwasser herbeiführen kann, wird derselbe bei A durch einen entsprechend verankerten Ansatz festgehalten. Soll der Staukörper abgesenkt werden, so wird die trommelartige Kammer gegen das Oberwasser abgeschlossen und mit dem Unterwasser in Verbindung gesetzt, worauf derselbe infolge seiner eigenen Schwere sinkt, denn auf die ebene Abschlußwand wirkt dann nur von innen und außen der Druck des Unterwassers, während der auf die Zylinderfläche von außen wirkende Überdruck durch die Drehachse geht und dort nur die Reibung etwas vergrößert.

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Abb. 382. Chittenden'sches Trommelwelir im Osage River (Missouri). Querschnitt durch das Wehr.

In Abb. 381 ist ferner ein auch bis heute noch nicht durch die Ausführung verwirklichter Vorschlag zu einer geistreichen Anordnung eines teleskopartig bezw. fächerartig aus einer verhältnismäßig seichten Trommel herauswachsenden Staukörpers von beträchtlicher Höhe dargestellt. Der Hauptzweck dieser Anordnung ist an Tiefe der Trommel, bezw. Gründungskosten des festen Wehres zu sparen.

Selbstverständlich muß, wenn der Staukörper aufgerichtet werden soll, ein gewisser Überdruck vom Oberwasser gegen das Unterwasser vorhanden sein. Im Falle, daß dieses bewegliche Sektor- in ein Überfallwehr als beweglicher Aufsatz eingebaut ist, ist dieser Überdruck bei den die Aufrichtung erfordernden Wasserständen ja stets vorhanden. Im Falle das Sektor wehr aber in ein nur wenig aus der Sohle hervorragendes Grundwehr eingebaut ist, kann das zur Aufrichtung notwendige Staugefälle durch eine anfängliche zwangläufige gegebenenfalls durch im weiteren Verlauf der Bewegung ausschaltbare Gegengewichte unterstützte Hebung, oder aber durch Abschluß einer weiteren mit einem Nadelwehr oder einem anderen nicht selbsttätig beweglichen Verschluß versehenen Wehröffnung erzeugt werden. Geht das nicht an, so kann der in Abb. 382 und 384 unter der Krone des beweglichen Sektors angedeutete vollständig wasserdicht

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Abb. 383a—d.    Chittenden’sches Trommelwehr im Osage-Fluß (Missouii).

a) Aufsicht auf das Wehr.

h) Längsschnitt durch die Zuleitungskanäle zur Wehrkammer, c—d) Einzelheiten der Eollschützen zum Verschluß der Zuleitungskanäle.

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abgeschlossene Hohlraum, wenn der versenkte Stankörper noch von dem darüberfließenden Wasser bedeckt ist, mittels einer durch eine in der Drehachse zwischen Klappe und Landpfeiler liegende Stopfbüchse geführte Rohrleitung ausgepumpt werden. Der Staukörper hebt sich dann infolge des so erzeugten Auftriebes und erzeugt dadurch selbst das zu seiner weiteren Aufrichtung benötigte, den Überdruck bewirkende Staugefälle. Grundsätzlich deckt sich dieser schon von Nakonz gemachte Vorschlag mit jenem bei den eisernen White’schen Doppelklappenwehren im Ohio benützten Hülfsmiftel, durch Verdrängung des Wassers mittels Druckluft aus der hohlen Klappe deren Auftrieb zu vermehren.

Aus Abb. 382 u. 383a—d ist das schließlich nach manchen verschiedenen Abänderungen im Osage Fluß 1897/98 zur Ausführung gelangte Chittenden Trommel wehr ersichtlich.¹) Dasselbe umfaßt zehn durch neun gemauerte Pfeiler getrennte Öffnungen von 22,8 m Lichtweite. In jedem Widerlager und Pfeiler sind vom Oberwasser und Unterwasser nach jeder Wehröffnung führende Kanäle vorgesehen. Die Abschlüsse dieser Kanäle bilden hölzerne Rollschützen, deren Abdichtung durch selbsttätige Entlastung der Rollen bei vollständiger Absenkung der Schützen in die Schlußstellung durch auf exzentrischen Achsen sitzende Kurbeln und einen Daumenhebel aus Abb. 383 b, c u. d ersichtlich ist.

Die Betätigung der Rollschützen erfolgt durch hydraulische Kolben. Die denselben das Druckwasser zuführenden und von denselben abführenden Rohrleitungen sind aus Abb.383a u.b ersichtlich. Die Entfernung der eisernen Aussteifungsrahmen des Staukörpers beträgt 1,52 m. Die Stauwasserhöhe Uber der Krone des Grundwehres bis zur höchsten Stellung des Staukörpers beträgt 2,13 m. Dieses Wehr wurde im Jahr 1900 vollendet. Ein später im Ohio bei Davis Island in ein festes Betongrundwehr eingebautes Chit-tenden-Trommelwehr ist aus Abb. 384a—b ersichtlich.²) Es bildet dieses das Versuchswehr, dem eine ganze Reihe ähnlicher im Ohio und Monongahela Fluß nachgebildet werden sollen. Durch eine geistreiche Unterteilung der zwischen den gemauerten Widerlagern 123,60 m messenden lichten Wehröffnung mittels eiserner Querwände ist es gelungen, Staukörper von 30,9 m und bezw. 61,8 m Länge bei 1,52 m Stauwassertiefe Uber dem Grundwehr zur Anwendung zu bringen, was noch bis kurz vorher schon allein des beträchtlichen Wasserverlustes wegen als ausgeschlossen betrachtet werden mußte. Bei

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Abb. 384 a—b.    Chittendensches Trommelwelir im Ohio hei Davis Island.

1)    Annual Deport of Chief of Engineers U. S. A. 1900. Part 7. Plate IV to accompany »Report of Missouri River Commission« for 1900.

²)    »Artificial Waterways« in the U. S. by Wm. L. Sibert. Paper Nr. 87 Internatl. Engg. Congress. 1904. Trans. Am. Soc. C. E. Vol. LIV Part F. 1905.

späteren Ausführungen im Monongahela Fluß ist der bewegliche Staukörper dann ganz aus genietetem Eisen hergestellt worden.⁶)

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Ein in Abweichung von dem Chittenden Trommelwehr durch Verlegung der Drehachse des beweglichen Staukörpers von der Oberwasser- auf die Unterwasserseite gebildetes Sektorwehr, das von Ingenieur E. L. Cooley bis in allen Einzelheiten entworfen wurde, ist in Ahb. 385a—h und 373 (Einl. XVI, 4)⁷) dargestellt.⁸) Dasselbe ist in dem zum Zweck der Ausnützung der Wasserkraft bei Lockport erstellten Kanalabschluß in Öffnungen von 3,65 m bzw. 14,60 m Lichtweite in genau gleicher Querschnittsausbildung Ausführung gelangt. Der 45° messende Sektor gestattet, wenn aufgerichtet, eine Hebung der Uberfallkante über die Krone des festen Beton-Uberfallwehres von 5,50 m, obwohl der normale Oberwasserspiegel sich nur ca. 4,30 m über jene letztere erhebt. Die Zylindrische und die die obere Radialebene A—B bildende Abschlußwand ist aus Stahlblech genietet. Auf der letzteren sind zum Schutze gegen die überstürzenden Eisschollen und zu deren besseren Überführung Winkeleisen-Rippen vorgesehen. Das Drehgelenk bei B besteht aus einzelnen Stahlwellen von 10 cm Durchmesser, die in Gußstahlkonsolen ruhen und von den am beweglichen Staukörper befestigten Lagersegmenten umfaßt werden. Vgl. die Einzelheiten bei B Abb. 385 f. Die Gelenkfuge ist wasserdicht ausgebildet. Über, sowohl wie unter dieser und auch an den Endfugen des Staukörpers befinden sich galvanisierte eiserne Röhren H, deren Längsgefälle durch den zweiten punktierten Querschnitt angedeutet ist. Sie dienen zur Einleitung von Dampf, um das Gelenk jederzeit, selbst im Winter, wenn dasselbe nicht mit Wasser überdeckt ist, eisfrei halten zu können.

Der Staukörper kann durch die aus Abb. 385 e ersichtlichen gußstählernen Stelldaumen, die an einer vom Betriebsraum aus drehbaren Welle aufgekeilt sind, in auf-gerichteter Stellung gehalten werden. Aus der gleichen Abb. 385 e ist auch der Anschlag ersichtlich, der eine Hebung des Staukörpers Uber seine Höchststellung hinaus verhindert, ebenso der lose Dichtungswinkel, der vom Oberwasser an die Zylinderfläche angepreßt wird, ohne, weil wagerecht verschiebbar, ein Klemmen zu verursachen.

Die Kammer unter dem aufgerichteten Sektor kann durch einen Abzugskanal entleert werden, so daß jene und das Innere des Sektors für Besichtigung, Reinigung, Ausbesserungsarbeiten und zu einem Neuanstrich vollständig zugänglich ist.

Aus Abb. 385g ist dann ferner das unter der Klappe befindliche, durch Federn an das Futterblech der Pfeiler bzw. Widerlager angepreßte bronzene Dichtungsrohr, sowie das über den seitlichen Endfugen zwischen dem Staukörper und dem Futterblech vorgesehene, gleichfalls zur Dampfheizung dienende Rohr ersichtlich.

Die Regulierung der Zu- und Ableitung des Wassers unter dem Sektor erfolgt durch in besonderen Ventilschächten — die in punktierten Linien angedeutet sind (vgl. Abb. 385 a—b) — auf- und abwärts verschiebbare Zylinderüberfallschieber. Diese letzteren sind, wie ersichtlich, durch Gegengewichte ausgeglichen und können daher durch einen Mann mit Leichtigkeit betätigt werden. Durch ein Luftzuleitungsrohr unter dem Scheitel des Sektors kann stets Luft in diesen eingeführt werden, um zu jeder Zeit einen freien Wasserspiegel im Innern des Staukörpers erhalten zu können.

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In den Abb. 386a—c sowie 374 u. 375 (Einl. XVI, 5) ist schließlich das erste Sektorwehr dargestellt, das in Deutschland durch die Ver. Masch.-Fabriken Augsburg-Nürnberg nach dem Grundgedanken und Vorbild des Lockportwehres (Chicago Drainage Canal) in der Weser bei Bremen ausgeführt wurde und seit 1911 im Betrieb ist. Die beiden, aus Abb. 386 c ersichtlichen Verschlußkörper haben je 54 m Länge und 4,6 m Höhe.

Die weitere Vertiefung der Weser von Bremen bis Bremerhaven, die vorgenommen wird, um Schiffen bis zu 7 m Tiefgang zu ermöglichen, in einer Tide von den stadtbremischen Häfen nach See zu gelangen, würde eine weitere Senkung der Weser- und Grundwasserstände der oberhalb angrenzenden Ländereien zur Folge haben. Wegen der Beeinträchtigung der landwirtschaftlichen Interessen, die diesen Wasserstandssenkungen in der Weser zugeschrieben werden, müssen vor Inangriffnahme der weiteren Vertiefung der Weser durch die

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Sektorwehr i. d. Weser hei Bremen, a) Aufriß des Wehres, h) Querschnitt durch das Wehr, c) Querschnitt durch den Staukörper.

Abb. 386a—c.

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Anlage eines Weserwehres bei Hemelingen oberhalb Bremens nicht nur weitere Senkungen der niedrigen Wasserstände verhindert, sondern die letzteren bei Niedrigwasser und damit auch die Grund wasserstände oberhalb des Wehres wieder gehoben werden. Das TV ehr besteht aus einem festen Grundwehr und einem beweglichen Aufbau von 4,60 m Höhe. Dasselbe umfaßt 2 Öffnungen von je 54 m Lichtweite, die durch einen massiven Mittelpfeiler getrennt sind. Da die beweglichen Verschlüsse bei Hochwasser vollständig aus dem Profil über dem Grundwehr sollen beseitigt werden können, wurde ein Sektorwehr gewählt. Die Sektoren können vollständig in die trommelartige Vertiefung des Grundwehres versenkt werden¹). Wenn auch kaum in seiner Einzelausbildung, so unterscheidet sich das Weserwehr dem Chicago wehr in seiner Gesamtanlage hauptsächlich dadurch, daß dasselbe nicht wie diese letzteren in ein Überfallwehr zum Zweck der beweglichen Aufhöhung

i) Ygl. Deutsche Bauztg. Bd. 44. Nr. 49 v. 18. Juni 1910.

der Krone, sondern in ein Grundwehr eingebaut ist, demnach ausschließlich als bewegliches Stauwehr, und außerdem in schlickhaltigem Wasser unter weit schwierigeren Verhältnissen zu wirken berufen ist.

An Hand der schematischen Abb. 387 für das Weserwehr ergibt sich die im Prinzip mit den Chicago wehren übereinstimmende Betätigung des Staukörpers wie folgt.¹) Der sektorförmige Staukörper ist an den Seiten a und b durch eine wasserdichte

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Abb. 387. Schematischer Querschnitt des Weserwehres.

mündende Bohr i?, und das in diesem teleskopisch auf und abwärts verschiebbare Rohrschütz i?₂ steigt das Wasser empor bis zu dessen Überfallkante, Uber die es in den Schacht _ß₃ fällt und durch den Kanal C₂ und dessen Ausmündung Ü im Widerlager bezw. Pfeiler im Unterwasser ausfließt.

Auf diese Weise ist der Wasserstand im Staukörper und damit dessen Höhenlage bedingt durch die Höhe der Überfallkante des Bohrschützes i?₂, die sich nach Belieben einstellen läßt. Die Regulierung der.Höhenlage des Staukörpers soll automatisch mittels eines Schwimmers im Oberwasser erfolgen. Dieser letztere schaltet je nach seiner Höhenlage einen Elektromotor ein oder aus, der das Heben und Senken des Bohrschützes so bewirkt, daß der jeweils vorgeschriebene Stau sich selbsttätig einstellt und erhält. Die Abdichtung der Anschlußfugen des Staukörpers an das Mauerwerk, die zur Verhinderung des Festfrierens vorgesehene Heizungsvorrichtung, sowie die Verriegelung zur Erhaltung des Staukörpers in seiner Höchstlage zum Zwecke der Reinigung und Ausbesserung, nach Entleerung der Wehrkammer mittels einer Pumpe, die auch umgekehrt zur Hebung des Staukörpers in seiner tiefsten Lage mittels Druckwasser dienen kann, sind in ganz ähnlicher Weise wie bei dem Wehr im Chicago-Drainage-Kanal eingerichtet und aus den bezüglichen Abbildungen jener Anlage ersichtlich.

§ 23 »Walzenwehre«. (Hierzu Tafel XIV und Tabelle C S. 420—421 sowie Einlage XVII nach S. 408.) Diese sind dadurch gekennzeichnet, daß der ganze Staukörper, der zum Verschluß einer oder mehrerer, durch massive Pfeiler, bzw. Widerlager begrenzter Wehröffnungen dient, aus einer Endlage in die andere, der Bewegung einer Tonne ähnlich, auf einer steilen Bahn empor- bzw. herabgewälzt wird. Das Walzenwehr vereinigt gewissermaßen, im Gegensatz zu den Rollschützen, die bei diesen verwendete größere Anzahl von kleinen massiven Walzen, zugleich mit dem Verschlußkörper selbst, in eine einzige große, hohle Walze. Die Folge ist eine Verminderung der beweglichen Teile und damit

0 Schon hei dem auf S. 386/87 §21 besprochenen und in Ahb. 5—8 Taf. XIII dargestellten Doppelklappenwehr am Chicago-Drainage-Kanal wurde von Ingenieur Cooley eine ganz ähnliche Betätigung mittels Rohrschützen erzielt.

verbundene Vereinfachung. Als Wälzungsbahn dienen die in den durch Treppen begehbaren Nischen der Pfeiler und Widerlager fest verlegten Zahnstangengeleise, während die Wälzung selbst mittels um das Walzenende geschlungener und durch Windwerke bewegter Drahtseile oder Gall’scher Ketten geschieht. Der Verschlußkörper ist meistens auf seine ganze Länge oder aber, im Falle größerer Stauhöhe, nur an den Enden als kreisrunder Hohlzylinder ausgebildet. Sein zweckmäßigster Querschnitt ergibt sich aus der durch Wasserdruck, Eigengewicht des Staukörpers, Torsionsbeanspruchung, Temperatur und Wind bedingten erforderlichen Festigkeit, sowie aus der Tiefe des abzuschließenden Oberwassers. Bei großen Stauhöhen und passender Breite der Öffnungen setzt sich der Verschlußkörper zusammen aus einer ebenen oder gekrümmten, bezüglich ihrer Höhe der Stau-Wassertiefe über der Grundschwelle entsprechenden Stauwand, welche entweder ganz aus wasserdicht genietetem Kesselblech oder aus einem eisernen, mit Holz verschalten und versteiften Gerippe aufgebaut sein kann, und aus einem die erforderliche Biegungs- und Torsionfestigkeit bietenden Tragzylinder von geringerer Höhe, gegen welchen sich die Stauwand stützt.

Auf die Enden des Tragzylinders sind radartige Scheiben aufgesetzt, die auf ihrem Umfang Zahn- und Kettenkränze tragen und außerdem als Seilscheiben ausgebildet sind. Bei der Querschnittsbestimmung des Verschlußkörpers bzw. der Form der Stauwand, in Zusammenhang mit der geometrischen Form der Wälzungsbahn soll für alle Lagen von der Wehrschwelle bis zum höchsten Stauspiegel die Bedingung erfüllt sein, daß beim Aufwärtswälzen des Staukörpers an der Oberwasserseite kein Wasser oder hier etwa abgelagerter Schlamm, Sand oder Geschiebe verdrängt zu werden braucht. Es müssen sich daher beim Offnen des Wehres sämtliche Punkte der oberwasserseitigen Begrenzung eines jeden Querschnittes des Verschlußkörpers stets in denjenigen Raum hinein bewegen, welchen der wälzende Staukörper in seiner vorigen Stellung bereits ausgefüllt hatte. Sie dürfen nach der Oberwasserseite hin nicht aus jenem heraustreten. Im Falle der Möglichkeit von Geschiebeablagerung vor dem Staukörper bei geschlossenem Wehr läßt sich der Querschnitt -desselben bzw. derjenige der eigentlichen Stauwand so anordnen, daß diese sogar beim Öffnen des Wehres von den Ablagerungen sofort zurück-weicht, anstatt diese verdrängen zu müssen.

Zwar eignen sich die Stoney’schen Rollschützen mit losem Rollenzug für den Verschluß von verhältnismäßig sehr großen Wehröffnungen mittels einzelner Stau- bzw. Verschlußkörper ganz vortrefflich, dennoch sind sie aber in Bezug auf die Breite der Wehröfifnungen durch die im Folgenden näher beschriebenen, der Brückenbauanstalt »Gustavsburg« bei Mainz (Vereinigte Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A.-G.) im Jahre 1900 patentierten, und seither durch diese Firma oder deren Lizenzinhaber schon vielfach zur Auslührung gelangten Walzenwehre des Ingenieurs M. Carstanjen bereits wTeit überflügelt worden.

Diese neueste, von allen bisher in diesem Kapitel beschriebenen Wehrarten wesentlich abweichende Art von beweglichen Wehren scheint sich ganz besonders da zu eignen, wo eine große Öffnung verhältnismäßig rasch und leicht freigegeben bzw. geschlossen werden soll. Sie scheint sich auch bezüglich der Anlagekosten um so vorteilhafter zu erweisen, je günstiger die Stauhöhe sich zur Breite der Wehröffnung verhält, d. h. je eher die der Wassertiefe wegen benötigte Höhe des wälzenden Staukörpers so bemessen werden kann, daß die Erzielung der benötigten Festigkeit eine vorteilhafte Ausnützung seiner Querschnittsabmessungen gestattet. Die bereits erwähnte Auflösung der Walze in Stauwand und Tragzylinder kommt deswegen in gewissen Fällen mit Vorteil zur Anwendung. Da bei vergleichenden Kostenvoranschlägen für Rollschützen

und Walzenwekre die Kosten der Widerlager und Pfeiler, sowie deren Gründungen ebenfalls mit einzubeziehen, diese aber meistens von einander sehr abweichend anzuordnen sein werden, so läßt sich vom Standpunkte der Anlagekosten der Vorzug der einen Wehrart gegenüber der anderen nicht allgemein sondern nur von Fall zu Fall entscheiden. Bei Wehranlagen in stark geschiebe- oder eisführenden Gebirgsflüssen, welche bei beträchtlicher Stauhöhe sehr großeWehröffnungen und eine rasche Handhabung der Verschlußkörper bedingen, kommen die beiden zuletzt genannten Wehrformen wohl fast ausschließlich noch in Frage. Die Walzenwehre haben den Vorteil, daß die Notwendigkeit eines die Aufzugsvorrichtung tragenden und entsprechend kräftig gebauten Wehrsteges wegfällt, was unter Umständen zu Ersparnissen führen kann. Selbst das Bedürfnis eines bloßen Fußsteges für die das Wehr bedienende Mannschaft zwischen den Auflagern und Pfeilern kann in Wegfall kommen, sofern es die Verhältnisse gestatten, die Wehrwalze im geschlossenen wie geöffneten Zustande des Wehres unüberströmt, also äußerlich begehbar, oder auf die ganze Länge innerlich begehbar auszubilden.

Bei einer der neuesten Walzenwehr-Anlagen i. d. Trisanna bei Landeck (Tirol) bildet der Querschnitt des sich wälzenden Staukörpers ein Dreieck, der letztere also ein dreiseitiges Prisma. Alle drei Seiten sind mit Rücksicht auf das hier außerordentlich starke Geschiebe mit Holz verschalt. Im geschlossenen Zustand des Wehres neigt die Stauwand oben flußaufwärts über. Im geöffneten Zustand liegt die Oberseite genau wagerecht und bildet einen begehbaren Steg.

Die Walzenwehre lassen sich, da keine Dienstbrücke mit Windwerk erforderlich ist, auch für Schiffsdurchlässe verwenden. In dem Falle muß sich aber die Unterkante der Walzen — je nach den für die verschiedenen Wasserstraßen geltenden Bestimmungen — auf eine genügende Höhe (in Deutschland 4—5 m) über den höchsten schiffbaren Wasserstand heben lassen. Es verursacht das keinerlei bauliche Schwierigkeiten und es sind derartige Hubhöhen schon in zahlreichen Fällen ausgeführt worden (z. B. Poppenweiler 7,9 m, Spokane 7,62 m. Siehe Tabelle C. S. 420.)

In Betracht kommt hierbei die günstige Oberflächengestaltung, welche die Walze dem Winde gegenüber bietet.

Obere Grenzen für die Offnungsweiten und Stauhöhen der Walzenwehre lassen sich nicht angeben, dieselben werden durch wirtschaftliche Grenzen bestimmt. Auf Grund der bisherigen Erfahrungen ist nicht einzusehen, warum sich Wehröffhungen bis über 50 m Lichtweite und Stauhöhen bis zu 10 m nicht erfolgreich durch einen einzigen oder höchstens zwei übereinander gelagerte wälzende Körper unter völliger Betriebssicherheit beherrschen lassen sollten.

Den Vorteil der wälzenden Bewegung hat das Walzenwehr mit den Stoney-Roll-schützen in erhöhtem Maße gemein. Da aber die zur Fortbewegung zweier gleich stark belasteten Walzen erforderlichen Kräfte im umgekehrten Verhältnis zu den Walzendurchmessern stehen, so befindet sich das Walzenwehr infolge seines ungleich viel größeren Wälzungsdurchmessers in dieser Hinsicht den Rollschutzen gegenüber mit ihren Walzen von vergleichsweise kleinem Durchmesser bedeutend im Vorteile. Bei den Roll-sckützen besteht überdies die Unsicherheit, daß keine so vollkommen genaue mechanische Arbeit erzielt wird, oder im Falle eine solche vorhanden war, diese im Betriebe infolge Beschädigung der Rollen sowohl wie der Rollbahn durch Staub, Sand, Schlamm und Geschiebe, wie die Erfahrung zeigt, beeinträchtigt wird. Daß die einzelnen Rollen nicht stets genau gleichen Anteil an dem gesamten Wasserdruck (Ungleichheit der Durchmesser und Unebenheiten der Wälzungsflächen) oder an der gesamten Bewegung

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Unterwasserseite gesehen; die Walze ist etwas gehoben.

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Abb. 389. Dasselbe Wehr hei dichtem Abschluß von der Oberwasserseite gesehen.

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Abb. 390. Das große Walzenwehr ira Hauptarm des Main bei Schweinfurt von der Unterwasserseite gesehen.

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Abb. 391. Dasselbe Wehr. Vom linksseitigen angetriebenen Ende zwischen Main und Einfahrt zur Schiffschleuse aus gesehen.

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Abb. 394. Dasselbe Wehr von der Obervvasserseite gesehen.

¹

   Journ. Assoc. Engrg. Soc. Nr. 6 Vol. XVI 1896, ebenso: Ex. Doc. Nr. 78, 43d, U. S. Congress 1875.

²

   Ein ähnlicher erweiterter Vorschlag mit zweiteiliger, durch ein Gelenk gegliederter Schwimmklappe und zwei Deckklappen ist in dem auf S. 379 dieses Kapitels genannten Bericht von Roloff (S. t/8) abgebildet.

³

   Mohr, Wehranlage in der Küddow. Berlin Julius Springer 1882; vergl. auch Zentralbl. d. Bauverw. 1882, S. 346 und Mohr: Die Stauanlage in der Spree bei Charlottenburg. Zeitschr. f. Bauw. 1886, S. 337.

⁴

Schweiz. Bauzeitung Nr. 2, Bd. XXIX, v. 9. Jan. 1897, S. 10-12.

⁵

-) Siehe Fußnote ⁵) auf S. 392 und auch Zentralhl. d. Bauverw. 1887, S. 276.

⁶

   Dam Nr. 3. Plan v. Febr. 1907 v. Major Wm. L. Sibert.

⁷

   Aufnahme v. Dr. ing. H. Bertschinger.

⁸

   Siehe auch: »The movable Crest-Dams at the Water-Power-Development of the Chicago Drainage-Canal«. Engineering Record N. Y. Nr. 8 Yol. LVI v. 24. Aug. 1907, S. 194—196, ebenso: Engineering News N. Y. Nr. 30 Vol. LX v. 12. Nov. 1908, S. 512—514.

(unvollkommener Parallelismus) gegenüber der rechnungsgemäßen Voraussetzung nehmen, ist kaum zu verhüten. Dieser Umstand, sowie andere ungünstige Einflüsse führen leicht zur Überlastung und ungleichmäßigen Abnutzung bzw. zum unrund werden einzelner Rollen, und dadurch zum ungleichmäßigen Abschleifen dieser letzteren sowohl, wie einzelner Stellen der Bahn, wodurch ein größerer Kraftaufwand zur Bewegung der Schützen zuweilen sogar die Auswechslung der beschädigten Teile notwendig wird.

Einer einzigen Wehrwalze haften diese Übelstände weit weniger an, und sie bedarf infolge des großen Durchmessers einer verhältnismäßig nur geringen Kraftäußerung zu ihrer Bewegung.

Mit seinem einzigen Verschlußkörper von größter Einfachheit vermeidet das Walzenwehr alle kleinen Teilstücke und enge, nicht auf ihre ganze Ausdehnung begeh- und übersehbare Nischen in den Pfeilern und Widerlagern. Kein Teil des beweglichen Verschlußkörpers bleibt nach der Öffnung im Durchflußquerschnitt bzw. im durchströmenden oder wirbelnden Wasser zurück. Die Geradeführung ist infolge der Anwendung von festen Zahnstangengeleisen auf den Pfeilern bzw. Widerlagern eine sicherere, und auch leichter zu bewerkstelligende, als bei Rollschützen mittelsDrathseilen und Gelenk- oder selbst Gallschen Ketten.

Das Walzenwehr genügt den hauptsächlichsten an ein Wehr zu stellenden Anforderungen, nämlich: Wasserdichtigkeit im geschlossenen Zustande, Gestattung ungehinderte Durchleitung von Hochwasser, Geschiebe, Schwemsel und Eis, und die gerade dann, sowie namentlich auch bei Frostbildung nicht versagende Möglichkeit, infolge des großen, die Bewegung vermittelnden Hebelarmes das Wehr in kurzer Zeit, und unter geringem Kraftaufwand öffnen zu können. Die für die Ausnützung von Wasserkräften und namentlich für die Schiffahrt so wichtige Möglichkeit, die während der Zeit starken Frostes zum Zweck der Abführung anstehenden oder gestauten Eises benötigte, mehr oder weniger vorübergehende Beschränkung oder Aufhebung des Staues am Wehre auf eine viel kürzere Zeit beschränken zu können, ist ein nicht zu unterschätzender Vorzug der Walzenwehre gegenüber Nadelwehren, vielteiligen Schützen oder auch Klappenwehren.

Die Verwendung von einem, oder mehreren sich gegen die Oberwasserseite eiserner Joche anlehnenden eisernen Hohlzylindern, durch deren flußaufwärtige Verankerung mittels längerer Ketten der sonst auf die Pfeiler ausgeübte Wasserdruck aufgehoben werden sollte, zum Abschluß von Wehröffnungen bis zu 30 m Breite war bereits im Jahre 1893 von dem schweizerischen Ingenieur Hirzel-Gysi¹) vorgeschlagen worden.

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Schon verschiedene Jahre früher hatte der damalige Baurat Hoecli in Geestemünde vollständig zylindrische Dammbalken für den Abschluß eines kleinen Wasserlaufes det. In gleicher Weise rühren auch die ersten bekannt gewordenen Vorschläge, walzenförmige Körper zum Abschluß von Wehröfifnungen zu verwenden, von Baurat Hoech, jetzt Regierungsrat in Kolberg, her, der bereits im Jahre 1881, anläßlich eines Wettbewerbes im Berliner Architektenverein, rollende Zylinder für diesen Zweck vorgeschlagen hatte²).

vor.

Ebenso schlug der Elsässer Ingenieur R. Koechlin³) ungefähr gleichzeitig mit Carstanjens Vorschlägen für einzelne große Stauwalzen, an in den Nischen gemauerter Pfeiler und Widerlager untergebrachten Drahtseilen aufgehängte und vollständig lotrecht bewegte genietete eiserne Hohlzylinder zum Abschluß großer Wehröfifnungen

i) » Bewegliches Wehr für Flüsse«, eidgenössische Patentschrift der Gehr. Sulzer, Winterthur,

Nr. 7230, 1893.

²)    Siehe Wochenblatt für Architektur und Ingenieurwesen Nr. 48. Berlin d. 16. Juni 1882.

³)    »Nouveau Barrage Mobile à Grande Portée« Systeme R. Koechlin par M. J. K. Gregorovicz, Paris 1903, ebenso: »Geni« Civil« Nr. 17. 27. Februar 1904. Paris.

Die Hirzelsche sowie Koechlinsche Anordnung gelangte jedoch nicht zur Ausführung. Es ist eben gerade die wälzende Bewegung des auf schiefer Ebene unterstützten Staukörpers, welche, gegenüber einer bloßen Aufhängung, nicht zu verkennende Vorteile bietet.

Zur Veranschaulichung der Entwicklung dieser neuen Wehrart ist in Abb. 388 und 389 Einlage XVII, 1, sowie Abb. 1 und 2 Tafel XIV zunächst das erste zur Erprobung des »Systems« als Abschluß eines ».Grundablasses« nach dem Nebenarm des Maines (dem sog. Saumain) hin 1900—01 erbaute Walzenwehr bei Schweinfurt dargestellt, das für eine Öffnung von 18 m Lichtweite und 4,20 m Stauhöhe dient. Aus Abb. 1 Taf. XIV ist die Lage des Grundablasses, sowie diejenige des, auf Grund der mit diesem ersten Walzenwehre erzielten Erfolges, ein Jahr später im Hauptarm des Mains nach dem gleichen System auf einem festen Überfallswehr aufgesetzten Walzenwehres ersichtlich.

Der Querschnitt des Verschlußkörpers des Grundablasses hat die Form einer Birne (siehe Abb. 2 Tafel XIV), an deren Stielende ein an dem Eisenwerk befestigter

Abb. 395.

Eichenbalken bei geschlossenem Wehr durch Anpressen /5'j auf die Wehrschwelle oder das Grundwehr die eigentliche Abdichtung an der Sohle vermittelt. Um die beiden kreisrunden Enden der Walze W (siehe Abb. 395) sind in je einem Punkte festangeschlossene Drahtseile Dx und D2 geschlungen. Diese legen sich außerdem üm eine Führungsrolle F und um die durch den Antriebsmechanismus bewegte Seiltrommel 8. Grundsätzlich sind die beiden Seile als ein einziges endloses anzusehen, in Wirklichkeit aber sind sie oben durchschnitten und ist dort jedes Ende um eine besondere Trommel 8 gewickelt. Darin, daß die beiden Trommeln, auf welchen die beiden Enden desselben Seiles aufgewickelt sind, sich vermöge entsprechender Einrichtung der Vorgelege auf ihrer gemeinsamen Welle etwas gegeneinander verdrehen lassen, liegtein einfaches Mittel, schlaff gewordene Seile nachzuspannen.

Im allgemeinen wird zur Vermittlung des Kraftantriebes auf die Wehrwalze nur das eine Seilende (Pfeilrichtung: Dx) benutzt werden, um jene emporzurollen oder sie durch das Nachlassen desselben Seiles abwärts rollen zu lassen. Nur nahe der untersten Lage des Staukörpers kann es infolge des Auftriebes notwendig werden, diesen mittels Antriebes am andern Seilende (Pfeilrichtung: D₂) gegen den Druck des Oberwassers in der Schlußstellung — zum Zweck einer besseren Abdichtung — auf die Grundschwelle auf diese anzupressen.

Die seitliche Abdichtung gegen die Widerlagermauern wird durch Lederstreifen bewirkt, welche einerseits an der Walze befestigt sind und anderseits die Trennungsfuge zwischen Walze und Gemäuer überdeckend, durch den Wasserdruck gegen die glatten Wände der Widerlagermauern angepreßt werden. Zwölf Mann können in drei Stunden den ganzen ca. 72 t schweren Verschlußkörper um 5 m heben.

Im allgemeinen wird sich, wie bei großen Schlitzen, nur sehr selten Geschiebe oder Treibzeug zwischen die Wehrschwelle und den unteren Dichtungsbalken des Staukörpers einklemmen können, weil nahe der Schlußstellung, infolge des Staues, das Wasser mit großer Geschwindigkeit unter den Walzen hindurchströmen und jene Stoffe mit sich fortreißen wird. Als Antrieb dient ein Windewerk mit eingeschalteter selbstsperrender Schnecke.

Die Zähne der Zahnkränze auf den Enden der Wehrwalze, sowie jene des Zahnstangengeleises in den Auflagern besitzen eine von der gewöhnlichen Getriebeverzahnung abweichende, sehr kräftige Form. Wie aus Abb. 5 Tafel XIV hervorgeht, sind die Zahnlücken so gestaltet, daß Gegenstände, die sich in demselben festklemmen, • leicht daraus entfernt werden können.

Das in den Abb. 390 u. 391 Einlage XVII, 2—3, sowie Abb. 3—7b TafelXIV dargestellte zweite Walzenwehr wurde als Ersatz für die vorher zum Verschluß mehrerer Öffnungen dienenden Nadel- und Schützenwehre im Hauptflußarm des Mains erbaut. Dasselbe bestellt aus einem kreisrunden Zylinder, dessen Durchmesser von 2 m der Stauhöhe Uber dem Grundwehr entspricht, und dient zum Abschluß einer einzigen Öffnung von 35 m Lichtweite. Die Länge der ganzen Walze beträgt 37 m. Sie ist aus 28 mm starkem Blech in einzelnen Schüssen von 3 m Länge mit je einer Längsnaht zusammengesetzt. Alle Stöße sind doppelt verlascht. In der Mitte jedes Schusses befindet sich ein innerer Aussteifungsrahmen (siehe Abb. 5 und 6 Taf. XIV).

Im Vergleich mit demjenigen beim Grundablaß weist dieses Walzenwehr in der Durchbildung der Einzelheiten wesentliche Verbesserungen auf. Eine Vereinfachung wurde durch Abbiegung des untersten Teiles der in ihrem oberen Teile unter 45° geneigten Zahnschiene bis zur Neigung 4:1 gegen das Lot erzielt. Infolgedessen rückt der Punkt, in welchem sich die Walze in ihrer Schlußstellung gegen die Bahn stützt, so weit in die Höhe, daß die Mittelkraft aus dem Gewicht und dem Wasserdruck sich niemals über diesen Stützpunkt erheben kann (siehe Abb. 396 a—b. In der Abbildung bedeutet: W— Wasserdruck, G = Gewicht der Wehrwalze, P = Mittelkraft aus W und G, S — Seilzug, E = Auflagerkraft, B = Bahndruck, Z = Zahndruck).

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Abb. 396 a—b.

Es wird dadurch die Standsicherheit gegen den Wasserdruck erhöht und jene beim Grundablaß vorhandenen Vorrichtungen hier überflüssig, welche dazu dient, den Verschlußkörper bei höheren Wasserständen in seine tiefste Lage hinabzuziehen und in derselben- festzuhalten. Sowohl die oberwasserseitige Seilführungsrolle (F in Abb. 395) als auch die Sperrklinke, durch welche unter Ent-lastungdesSeiles die Walze in der tiefsten Stellung festgehalten wird und die Nach- vS Spannungsvorrichtung für das Drahtseil ^ werden entbehrlich. Eine ganz wesentliche Abweichung und Verbesserung bedeutet aber auch die Anordnung eines bloß einseitigen, am linken Walzenende angeordneten Kraftantriebes (siehe Abb. 390 und 391, Einl. XVII, 2—3, sowie Abb. 3 und 4 Tafel XIV). Dafür sind aber, wie aus diesen letzteren Abbildungen ersichtlich ist, zwei Drahtseile nebeneinander um dieses Walzenende geschlungen, von denen jedes einzelne stark genug ist, um den ganzen erforderlichen Zug auszuüben, so daß sich beide gegenseitig als Ersatz ergänzen.

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Das nicht angetriebene rechtsseitige Walzenende wird aber, in gleicher Weise wie das angetriebene, durch Zahnkranz und Zahnstange geführt, und ist überdies durch eine Gallsche Kette (siehe Abb. 6 Tafel XIV) festgehalten, welche neben der Zahnstange liegt und sich bei der Bewegung der Walze in umgekehrtem Sinne wie die Aufzugseile diese wickelt. Die Walze würde an den letzteren einerseits und an der Gallschen

Kette anderseits in jeder Höhenlage hängen bleiben, selbst wenn einmal — infolge eines zufälligen Zusammentreffens verschiedener ungünstiger Umstände — an ihren beiden Enden gleichzeitig die Verzahnungen außer Eingriff gekommen sein sollten. Der einseitige Antrieb verleiht eine viel sicherere Beherrschung aller Bewegungen. Abb. 5 Taf. XIV veranschaulicht insbesondere das Winde werk und die Übersetzung des Antriebes auf die Seiltrommel. Die dadurch bewegte Wehrwalze wiegt 88 t. Sie kann durch 8 Mann, welche an vier Handkurbeln arbeiten, in 2¹/<i bis 3 Stunden völlig über Hochwasser bis an das obere Ende der Zahnstange in die in Abb. 5, Tafel XIV strichpunktiert angedeutete Höchststellung gehoben werden. Durch die später erfolgte Einschaltung eines 18 PS. Elektromotors wird die Walze in 10 Minuten um 4,2 m, d. h. um 1 m über den größten Hochwasserstand gehoben werden können. Die Senkung der Walze kann mit völliger Sicherheit durch einen einzigen Mann ausgeführt werden. Die Abdichtung auf dem Grund wehr wird auf einem, in die Krone des Wehres eingelassenen Eichenbalken bewirkt, welchem ein auf der ganzen Länge der Unterseite der Walze aufgenieteter Blechstreifen entspricht (siehe Abb. 5, Tafel XIV). Bei diesem Wehr, dessen Walze im Verhältnis zur Lichtweite der Öffnung einen sehr geringen Durchmesser (1 : 17,5) aufweist, zeigte sich anfänglich die eigenartige Erscheinung, daß an heißen Sommertagen, infolge einseitiger Erwärmuug der den Sonnenstrahlen ausgesetzten oberen Hälfte des Blechzylinders Wasser — die Mitte der langen schlanken Walze sich der Sonne entgegenbog und von ihrer Unterlage abhob, so daß sich dann um die Mittagszeit ein nicht unerheblicher Wasserabfluß durch den sich zwischen Walze und Wehrschwelle öffnenden Spalt ergab. Man gelangte aber leicht zur Hebung dieses Übelstandes. Die Walze ruht bei geschlossenem Wehr gewöhnlich in ihrer ganzen Länge auf der Wehrschwelle auf. Vom Augenblick an, in welchem sie infolge einseitiger Erwärmung sich in der Mitte von der Schwelle abhebt, und nur noch an ihren Enden unterstützt bleibt, beginnt sie aber sich frei zu tragen. Gleichzeitig ruft aber dann auch ihr Eigengewicht eine der Aufbiegung entgegengesetzte elastische Durchbiegung hervor. Es bedurfte infolgedessen nur einer Abänderung der anfänglich wagerechten Wehrschwelle entsprechend dem Endergebnis dieser beiden Biegungseinflüsse, d. h. die Wehrschwelle bedarf in solchen Fällen einer entsprechenden Sprengung von den Enden nach der Mitte hin. Nachdem die Wehrschwelle nachträglich die entsprechende von den Enden gegen die Mitte zunehmende Überhöhung erhalten hatte, war der Wasserverlust vollständig behoben und eine vollkommene Dichtung auf der Wehrschwelle erreicht.

bei gleichzeitiger Kühlung der unteren Hälfte durch das

Die seitliche Dichtung ist in einer gegenüber dem Grundabiaß veränderten Weise bewirkt. Dieselbe geht zur Genüge aus Abb. 7 a und b, Tafel XIV hervor. Eine gleiche seitliche Abdichtung am Walzenwehr in der unteren Freiarche im Landwehrkanal zu Berlin ist aus Abb. 392, Einlage XVII, 3 ersichtlich. Im Gegensatz zum Grundablaß wird dieselbe durch eine um das in die Nische eintretende Walzenende geschlungene mehrfache Wicklung aus geteertem Hanf oder aus geteerter Kokosfaser bewirkt, die im oberen Teile über einen gußeisernen Zwickel gespannt ist, welch letzterer die zwischen der sich dort verflachenden Oberfläche des Blechzylinders und der steil aufsteigenden Mauerwerkskante der Nische verbleibende Lücke gegen das Eindringen des Oberwassers in dieselbe abschließt.

In den Abb. 393 u. 394, (Einl. XVII, 4), sowie den Abb. 8—12 auf Taf. XIV ist noch ein Beispiel eines in eine Stauwand und einen Tragzylinder aufgelösten Staukörpers dargestellt. Derselbe dient zum Abschluß einer Wehröffnung von 17,5 m bei 2,95 m Wassertiefe über

der Wehrschwelle bei Neugattersleben a. d. Bode. Die AValze besitzt eine Länge von

19,5 m. Das Gewicht des ganzen Staukörpers beträgt 24,5 t. Bei dieser im Zusammenhang mit der Brücke auch architektonisch sehr gefällig wirkenden Wehranlage besteht die Stauwand aus einer, durch mit dem Tragzylinder vernieteten Querarmen gestützten Verschalung aus eichenen Bohlen (siehe Abb. 10a, Tafel NIV.) Aus Ahb. 10b und 10 c Tafel XIV ist die hier angewandte seitliche Holzkeilabdichtuug ersichtlich. Als Notabschluß im Falle der von Ausbesserungarbeiten an der Wehrwalze ist ein vorübergehender Abschluß der Wehröffnung durch Holznadeln vorgesehen (siehe Abb. 9, Tafel XIV).

Aus den Einzelzeichnungen 11a—c und 12a—d der Tafel XIV sind die am angetriebenen sowohl wie am nicht angetriebenen Ende aufgezogenen Zahnkranzscheiben ersichtlich. Die Aufzugsvorrichtung unterscheidet sich von denjenigen der beiden Schweinfurter AVehranlagen dadurch, daß hier wie bei mehreren seither erbauten Wehren gar keine Drahtseile mehr zur Verwendung gelangt sind, sondern daß auch am an getriebenen Ende die wälzende Bewegung durch eine Gallsche Kette nach dem in der Abb. 397 angedeuteten Schema hervorgerufen wird. In gleicher Weise ist in Abb. 398 das nicht angetriebene Ende angedeutet.

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Die Befestigungsweise der in entgegengesetztem Sinne um die beiden Walzenenden sich legenden Gallschen Ketten ist insbesondere aus Abb. 11a und 12a Taf. XIV ersichtlich, die Führung und Lagerung dieser Ketten auf einem besonderen Schienenkranz der Kadscheibe ist aus Abb. Ile Taf. XIV Abi. 397.^»«.«.s,»« Abb. 398.^0« ersichtlich. In der diese Abhandlung über

rechnen haben, neuerdings

zu

Walzenwehre beschließenden Tabelle C (S. 420) sind nahezu die sämtlichen ausgeführten oder noch im Bau begriffenen Walzenwehre, unter Angabe ihres Standortes, sowie der Stauhöhe und Lichtweite der Öffnungen, und des Gewichtes der Verschlußkörper zusammengestellt. Es ist aus dieser Tabelle deutlich ersichtlich, daß sich die W alzenwehre namentlich in den nordischen Gegenden, die mit den durch langanhaltendes Frostwetter hervorgerufenen erschwerenden Umständen auch in überseeischen Ländern mit Erfolg einzubürgern scheinen.

zu entwer-

Als Grundlage für die Berechnung der erforderlichen Festigkeit der Wehrwalze, der Antriebvorrichtung und des für den aufzunehmenden Wasserdruck fenden Pfeiler- bzw. Widerlagermauerwerkes ist die graphische Bestimmung der äußern auf die Walze wirkenden Kräfte von Wichtigkeit. Bei beiderseitigem Antrieb bestimmt sich nach Abb. 396a—b aus dem, auf beide Auflager hälftig verteilten Wasserdruck W auf die AValze und dem Eigengewicht O des Staukörpers, zunächst die Mittelkraft P. Durch einfache Zerlegung nach den Richtungen des Seilzuges und der durch den Schnittpunkt mit diesem gehenden Auflagerkraft P bestimmt sich dann im Kräfteeck die Größe dieser letzteren selbst und des Seilzuges S. Die der Auflagerkraft R gleich große aber entgegengesetzte Mittelkraft aus S und P zerlegt sich dann in den zur Wälzungsbahn normalen Bahndruck P und den tagentialen Zahndruck Z.

Die Anordnung des einseitigen Antriebes ergab sich aus dem Wunsche, von einer Stelle aus den Antrieb beider Walzenenden zu beherrschen. Als bester Vermittler der bewegenden Kraft, von der Antriebsstelle nach dem andern Ende der Walze, muß an Stelle einer besonderen dünnen auf Drehung beanspruchten Übertragungswelle die jeden

erwünschten Grad von Drehungswiderstand bietende Wehrwalze bzw. der Tragzylinder selbst dienen.

Die Kräftezerlegung bei einseitigem Antrieb ist dann aus Abb. 399a—b ersichtlich. Darin bedeuten die einzelnen Größen: H= Stau wassertiefe; Wh = wagerechter Wasserdruck; WÄ = senkrechtaufwärtswirkenderWasserdruck(Auftrieb); WB = senkrechtabwärts wirkender Wasserdruck; G = Gewicht der Wehrwalze (Staukörper); P — Mittelkraft aus WH + WA + WB + G ; 8 — Seilzug; R — Auflagerreaktionen; B = normaler Bahndruck; Z= Zahndruck; die Indices a und n beziehen sich bzw. auf angetriebenes und nicht angetriebenes Walzenende. Aus der Mittelkraft P des gesamten (wagerecht und

aufwärts sowie abwärts) auf den Staukörper wirkenden Wasserdruckes und seines Eigengewichtes G bestimmt sich zunächst der Seilzug S und die Gesamtbelastung R. Diese entfällt nun nicht mehr in gleichen Teilen auf beide Widerlager, sondern ist gleich und entgegengesetzt P/2 am nicht angetriebenen Ende und gleich und entgegengesetzt der Mittelkraft aus S + P/2 am angetriebenen Ende. Danach bestimmen sich dann nach dem Krafteck die an den beiden Auflagern entsprechend verschiedenen Größen vom Bahndruck Ba und Bn und bzw. vom Zahndruck Za und Zn. Eine _____ p solche Kräftebestimmung ist selbstverständlich für die beiden äußersten Stellungen des Staukörpers, sowie einige Zwischenstellungen, aber auch für extreme sowie mittlere Wasserstände vorzunehmen. Bei der in Abb. 399a und b angedeuteten Kräftebestimmung ist angenommen, daß der Staukörper sich noch in der untersten aber bereits von der Grundschwelle abgehobenen Sellung befinde. Der Bestimmung der Stärkeabmessungen des Staukörpers werden sodann die sich aus den verschiedenen freitragenden Stellungen ergebenden Biegungsmomente und die aus den die Walze auf Verdrehung beanspruchenden Drehkräften S und Z sich ergebenden Verdrehungsmomente, sowie die Beanspruchung durch Wasserdruck und erforderlichenfalls Wind und Wärmeunterschiede zugrunde gelegt. Für die in Abb. 399a untersuchte Stellung der Walze ergeben sich als Drehmomente, in einem Querschnitt außerhalb des Auflagers des angetriebenen Endes, an diesem Auflager selbst und auf dem Auflager des nicht angetriebenen Endes bzw. die Größen:

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Abb. 400a—b. Vorschlag zu einem Walzen wehr mit 2 übereinander gelagerten Staukörpern.

der Wunsch geltend gemacht, für kürzere Zeit die Oberkante des Verschlußkörpers mehr oder weniger auch senken zu können und dadurch einen Überfall zu ermöglichen.

Diese Möglichkeit bietet keine andere Wehrart in so vollendetem Maße wie die unter den selbsttätigen Klappenwehren beschriebenen amerikanischen Doppelklappenwehre, die sog. »Beartraps«, und die in ihrer Wirkungsweise ihnen ähnlichen Trommelwehre. Dasselbe Bedürfnis besteht auch bei allen größeren Schützen- namentlich Rollschützenwehren. Demselben wird durch besondere in oder auf die Schützen ein- bzw. aufgesetzte absenkbare

kleinere Schützen oder Klappen, sog. Eisoder Schwemselschützen bzw. -Klappen Rechnung getragen. Bei Walzen wehren können aufgesetzte niederlegbare Klappen zur Verwendung kommen. Eine andere, von der Brückenbauanstalt Gustavsburg erwogene Lösung für die Senkung der Wehrkrone bzw. des ganzen Verschlußkörpers zum Zwecke der Abfuhr von Eis und Treibzeug oder einer nur vorübergehenden Anschwellung des Flusses ist neuerdings gelegentlich der Bewältigung sehr großer Stauhöhen in der Anwendung von zwei übereinander gelagerten Walzenkörpern gefunden und zur Ausführung vorgeschlagen worden.

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InAbb.400a—b ist ein früherer Entwurf für den Verschluß eines 20 m breiten Grundablasses für 18 m Oberwassertiefe dargestellt. Jeder der beiden Verschlußkörper nimmt etwa die Hälfte des ganzen Wasserdruckes auf. Der untere besteht aus einer Walze von 6 m Durchmesser, der obere aus einer ebensolchen aus Tragrohr und einem 12 m hohen als gekrümmte Stauwand vorangestellten Schild, welcher nicht in die Nische hineinragt. Um bei dem bedeutenden Wasserdruck den Zahn-

und Bahndruck innerhalb der erfahrungsgemäß zulässigen Grenze zu halten, sind die Zahn-

kränze und dementsprechend auch die Zahn-

stangengeleise flir jeden Körper d°ppeit

an geordnet (siehe Abb. 400c). Um Treibzeug und Abb. 400c. Vorschlag zu einem Walzenwehr mit 2 ther- Eis mit einem möglichst geringen Wasserverlust

einander gelagerten Staukörpern.    _    ..

über den Verschlußkörper hinweg ablassen zu können, ist der obere um 3,30 m absenkbar angeordnet, wobei er in die in der Abb. 400 a in punktierten Linien angedeutete tiefere Lage gelangt. Dabei streift die vordere Begrenzungsfläche seiner Stauwand beständig dicht an den auf die untere Walze aufgesattelten hölzernen Dichtungsbalken vorbei, so daß hier bei jeder Übergangsstellung ein, wenn auch nicht völlig dichter, so doch ausreichender Abschluß vorhanden ist. Ein völlig dichter Abschluß ist nur bei der in vollen Linien angedeuteten normalen Schluß Stellung vorhanden, aber auch nur dann erforderlich. Derselbe wird durch eine entsprechende Form des Schildes, welcher für diese Stellung der Holzbalken der unteren Walze genau angepaßt ist, erreicht, während in jeder tieferen oder höheren

Stellung- sich der Schild etwas abhebt und so die Bewegung des oberen Körpers erleichtert.

Zur Herstellung der seitlichen Abdichtung sind auf die Enden der Walzen Bleche iu lotrechten Ebenen aufgesattelt, welche die Mauernischen gegen die Durchflußöffnung absperren, so daß bei geschlossenem Wehr der ganze Baum dieser Nischen, soweit er über dem Unterwasserspiegel liegt, wasserfrei ist. Von diesen Abschlußblechen sind diejenigen der unteren Walze bündig mit der die Öffnung begrenzenden Mauerwandung angeordnet. Diese Bleche selbst liegen also schon innerhalb der Nischen und stoßen mit ihren mit Holz besäumten Bändern stumpf gegen die Laibung der Nischen, dort den Wasserabschluß bildend.

Die Abschlußbleche des oberen Verschlußkörpers sind gegęn die vorigen um ein geringes Maß nach der Durchflußöffnung hin versetzt. Auch diese sind an ihren Bändern mit Holzleisten gesäumt, derart, daß sie auf der durch die Innenwandung des Mauerwerkes bzw. durch die Abschlußbleche der unteren Walze gebildeten Ebene schleifen, gegen welche sie durch den auf die federnden Bleche wirkenden Wasserdruck angepreßt werden. Die auch in der Schlußstellung Übereinandergreifenden Ab-schlußbleche der oberen und unteren Walze sind aus Abb. 400a und b leicht ersichtlich. Zur Bewegung des oberen und unteren Verschlußkörpers muß ein Zug von 160 t bzw. von 1101 ausgeübt wTerden. Als Zugorgane finden besondere, den gewöhnlichen Gallschen Ketten gegenüber erhöhte Sicherheit und Beweglichkeit bietende Gelenkketten verbesserter Konstruktion Verwendung. Dieselben sind besonders dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenbolzen über die Gesamtdicke der Kettenlaschen hinaus verlängert werden, und nicht nur zwischen, sondern auch noch außerhalb der in den entsprechenden Furchen der Kettennuß gebetteten Kettenglieder, auf dieser letzteren aufgelagert und daher weit geringerer Biegungsbeanspruchung unterworfen sind. (Vergl. Abb. 401.)

In der linksseitigen Wehröffnung der Abb. 400 c ist — der daselbst höher liegenden Oberkante des Grundwehres entsprechend — nur ein einziger unter diese letztere ab senkbarer Verschlußkörper zur Verwendung gelangt. Dieser ist seiner Form und Wirkungsweise nach als Walze mit vorgelagertem Stauschild übereinstimmend mit dem oberen Verschlußkörper der rechtsseitigen Wehröffnung ausgebildet.

Diese Lösung mit Stauschild hat dann, unter Vermeidung eines solchen, zur Erwägung der in den Abb. 402 a — c dargestellten Anordnung einer hinter die Grundwehrkante, gegebenenfalls in ein entsprechend vertieftes Sturzbett absenkbaren Walze von durchweg eiförmigem Querschnitt geführt. In Abb. 402a ist die normale Schlußstellung des Staukörpers, in Abb. 402b außerdem auch diejenige der an seinen beiden Enden zum Zweck der seitlichen Abdichtung gegen das Pfeiler- oder Widerlagermauerwerk bzw. die Mauernische aufgesattelten Schilde in vollen Linien und deren unter

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

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Abb. 401. Gallsche Kette mit vermehrter Auflagerlänge der Kettenholzen.

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die normale Schlußstellung abgesenkte Lage in gestrichelten Linien eingezeichnet. Diese Anordnung kennzeichnet sich der in Abb. 400a (oberer Staukörper) dargestellten gegenüber hauptsächlich dadurch, daß auch der auf der Zahnstange sich wälzende Querschnitt der Stauwalze keinen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die durch diesen eiförmigen Querschnitt für jede Stellung bedingte Änderung von Richtung und Größe des Seilzuges ist unbedeutend und von keinem Nachteil.

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Abb. 402a—C. Vorschlag für ein Waizenvvehr mit einem hinter der Wehrschwelle ahsenkbaren Staukörper.

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Bei einem der neuesten Walzenwehre in der Saalach (Nr. 17, Tabelle C) ist trotz der großen Stauhöhe von

8,50 m dennoch die Verwendung von nur einer Stauwalze von 2,70 m Durchmesser mit entsprechend hohem Stauschild, statt zweier übereinander liegender Walzen vorgezogen worden. Außerdem sind dabei eine gegen früher noch vereinfachte seitliche Abdichtung* und als Zugorgane mit Vorteil wieder Drahtseile zur Verwendung gelangt. Eine stetige weitere Entwicklung und Verbesserung namentlich auch in Bezug auf ihre Anpassungsfähigkeit an die weitgehendsten Anforderungen scheint den Walzenwehren beschieden zu sein. Wo nicht übermäßig hohe Staukörper zur Verwendung gelangen müssen, dürfte es auch hei der Anordnung solcher durch Wälzung gänzlich absenkbarer Verschlußkörper möglich sein, etwa im Sturzbett abgelagertes Geschiebe durch ein entsprechendes, anfängliches Abheben des Staukörpers über die Grundsclrwelle vor der Absenkung desselben vollständig abzuschwemmen.

Zum Zweck der Verminderung des Kraftaufwandes beim Emporwälzen des Staukörpers ist, in Abweichung von den bisherigen Ausführungen der Walzenwehre, bei einer Anlage in Savoyen eine Ausbalanzierung der Walze durch Gegengewichte zur Anwendung gelangt. Die hydraulische und namentlich elektrische Betätigung des Antriebes ist ebenfalls neu. Eine bedeutsame Weiterentwicklung und mannigfachere Anwendung steht den Walzenwehren unzweifelhaft noch bevor. Die verhältnismäßig rasche und große Verbreitung derselben namentlich in Flüssen, bei denen infolge starker Geschiebeführung und bedeutenden Eisganges, sowie mächtiger Hochwasser schwierige Verhältnisse maßgebend waren, hat deren Vorzüge zur Genüge erwiesen.

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Carstanjen M. »Walzen wehre«, Mitteilung No. 10 I. Abteilung. Internationaler Schiffahrtskongress Düsseldorf 1902.

Carstanje n M. »Über Walzenwehre«, Zeitschrift d. Östr. Ingenieur- & Architekten-Yereins Nr. 50 Wien 11. Dez. 1908.

»Walzenwehr im Hauptarm des Maines zu Schweinfurt«, Deutsche Bauztg. Nr. 5 Berlin

Carstanjen M.

16. Jan. 1904.

Steens A.

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Hilgard K. E. Prof. »Über Walzenwehre«, Schweiz. Bauztg. No. 6 und 7 Band XLIJI, Zürich 6/13. Febr. 1904. Hilgard K. E. Prof. »Rolling Dams« (International Engineering Congress St. Louis 1904.) Trans. Am. Soc. C. E. Yol. LIV Part D. Newyork 1905.

»Walzenwehre«, ihre weitere Entwicklung und bisherige Bewahrung

Ver. Masch. Fabrik (Gustavsburg).

Mitteilung f. d. X. Internatl. SchiffahTtskongress Mailand 1905.

Marazza, Ettore Ing. Memoria sulle Traverse mobili cylindriche. Milano 1905.

Gregorowicz M. J. K. »Nouveau Barrage mobile, système R. Koechlin.« Bulletin de la Société française des Ingénieurs coloniaux Paris 1903.

Koechlin R. »Barrages mobiles cylindriques à grande portée,« Génie Civil No. 17 Tome XLIX Paris 27. Fév. 1904.

Hromas und Carstanjen. »Walzenwehre», No. 8 und No. 20 d. Östr. Wochenschrift für öffentl. Baudienst bezw. vom 25. Febr. und 20. Mai 1905. Wien.

Walzenwehre, im Grundablaß und im Main (Hauptwehr) bei Schweinfurt. Tafel 91b und 91c, sowie Textseite 376 in: »Die Wasserkräfte Bayerns« im Aufträge des Kgl. Staatsminisetrium des Innern, bearbeitet von der obersten Baubehörde. München 1907.

Neuffer, Baurat. Das Walzenwehr und die Wasserkraftanlage des Württembergischen Portlandzementwerkes

Lauffen bei Neckarwestheim a/ Neckar. Sonderabdruck aus

der Zeitschr. d. Yer. deutscher Ing. Jahrg. 1908.

S. 1861.

Th. Becher. Das Walzenwehr im Neckar bei Poppenweiler und die Walzenwehre im Allgemeinen, Deutsche Bauztg. XLIV. Jahrg. No. 9 und 10 v. 29. Jan. und 2. Febr. 1910.

F. v. Nansen u. G. Malm. Wehranlage bei Trollhättan. Bericht I. Abtlg. Binnenschiffahrt 1. Frage. Inter-natl. Schiffahrtskongress St. Petersburg 1908.

Das Walzenwehr i. d. Trisanna. Zeitschr. d. Östr. Ing. und Arch.-A er. Nr. 40. 1910.

M as ch. - F ab r ik Augsburg-Nürnberg A.-G. Mitteilung 552: »Eisenwasserbauten«. 1910.

Neuffer, Baurat, Das Walzenwehr bei 21. Nov. 1908. S. 1861.

Neckarwestheim. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 52 Nr. 47.

III. Kap. Bewegliche Wehre.

Walzenwehre.

Bau- bzw.

Voll

endungs-

Jahr

1902

1903

1904

1905

1905

1906

1906

1906

1909

1908

1908

1909

1910

1910

1910

1911

1905

1910

seit 1907 im Bau

1907

1907 im Bau

1907

Tabelle C. Zusammenstellung ausgeführter Walzenwehre¹).

Zweck der Wehranlage

Aufhängungsart des Verschlußkörpers

Kraftgewinnung, Regulierung Drahtseil    des Wasserlaufes, Verhesse-

»    rang der Schiffahrt

Gallsche    Schiffahrt

Kette    Kraftgewinnung

Stauwerk zur Vergrösserung der »    Wasseroberfläche d. Holzhafens

»    Kraftgewinnung

Landwirtschaftliche Zwecke

1911

1911

1911

1908

1908

1911

1911

1911

1910

1910

1910

Länge Gewicht des Verschlußkörpers für eine Öffnung

Höhe

Kraftgewinnnng

Kiesschleuse im Stauwehr zur Kraftgewinnung

Kraftgewinnung

Bewässerung

Kraftgewinnung

Drahtseil

Gall’sche

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Deutschland.

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Haupticehr Schiveinfurt, Bay., »Main« Untere Freiarche, Berlin. »Lancl-

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Kolbermoor, Bayern, »Mangfall« . . Brahnau hei Bromberg, Provinz

Posen, »Brahe«.........

Kissingen, Bayern, »Saale« .... Nienburg bei Magdeburg, »Bode«. . j Neugatter slehenhAMagdeburg,»Bode« Poppenweiler, Württemberg, »Neckar«

Trostberg, Bayern. »Alz«......

Beiertheim, Baden, »Alb«.....

Heimboldshausen, Hessen, »Werra« .

Celle, »Fuhse«.........

Löderburg, »Bode«.......

Kilps, »Rodad«.........

Tübingen, »Neckar«.......

Kibling, Reichenhall, »Saalach« .

Bleckendorf »Bode«.......

Cassel, »Fulda«.........

Augsburg, Hochablaß, »Lech« . . .

Österreich.

Troubek, Mähren, »Becwa« . . . : Landeck, Tirol, »Trisanna« . .

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Ungarn.

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Schweiz.

24 Schönenwerd, »Aare«

Frankreich.

25 St. Michel, Savoyen, »Are« . . .

Italien.

Verona, »Etsch« . . . Osimo, »Potenza« . . .

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Finnland.

28 Ensokoski, »Wuochson«

Vokia, »Kurnoälf«

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Schweden.

Trollhättan, »Göta Blf« . Dejefors, »Klarelfven« . . Lilia Edet »Göta Elf« . . 33 Porjus »Lule Elf« . . . .

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Ver. St. v. Nord-Amerika.

Spokane, Wash., »Spokane« . . , .

i) Vgl. auch: »EisenWasserbauten« der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A.-G., Werk Gustavsburg. Mitteilung 552.    1910/11.

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§ 24. Ganz oder teilweise selbsttätige Vorrichtungen zur Regelung des Stauwasserspiegels und der Abflußmenge bei Wehren. (Hierzu Einlage XVIII, 1—4 nach S. 424). Obwohl es nicht an einer großen Zabi von Vorschlägen zu solchen Vorrichtungen fehlt, so sind im Verhältnis dazu nur wenige derselben zur praktischen Ausführung gelangt. Noch geringer ist die Anzahl derjenigen, welche sich nicht nur allein unter besonders günstigen, sondern auch unter zeitweise durch Hochwasser, Sand, Geschiebe, Eis, Schwemsel und Treibholz erschwerten Verhältnissen bewährt haben. Es sollen daher im Folgenden neben einigen wirklich zur Ausführung gelangten und in der Fachliteratur bekannt gewordenen Anordnungen nur einige wenige von den vielen zur praktischen Erprobung sich wohl eignenden Vorschlägen besprochen werden.

1. Selbsttätige Stauklappen.

Solche Vorrichtungen, die zur Innehaltung eines bestimmten Stauwasserspiegels bei wechselnden Abflußmengen des Gewässers dienen sollen, werden meistens als ein

besonderer beweglicher Aufbau auf festen Grund- oder Überfallwehren bezw. auch bei Talsperren angeordnet. Sie könnten namentlich im ersieren Falle, wenn das Grundwehr nur eine Grundschwelle ist, ebenso gut als bewegliche Wehre aufgefaßt werden. Die Mehrzahl derselben ließe sich sogar auch unter die ganz oder teilweise selbsttätigen Klappenwehre einreihen.

In den Abb. 403a—c und Abb. 406 Einlage XVIII, 1 ist ein selbsttätiger Klappenaufsatz auf einem etwa 9—14 m hohen Überfallwehr aus Beton im Quinebaug Fluß bei Norwich (Connecticut U. S. A.)¹) dargestellt. DasimGrundriß gebrochene Wehr ist ^ auf der Krone gemessen 132 m lang. Es wird zeitweise bei Hochwasser bis über 3 m hoch überströmt. Das so gewonnene Gefälle wird zur unmittelbaren Erzeugung von Druckluft verwendet. Die aus Eichenholz gezimmer-tenKlappen sind je 1,82m lang, 1,09 m breit und in der höchsten oder abschließenden Stellung noch so geneigt, daß die Stauhöhe rund 1 m beträgt. Der Schwerpunkt der im unteren Teile schwereren Klappen ist stets flußaufwärts von ihren Stutzpunkten gelegen. Die Stützpunkte werden, um ein Gleiten der Klappen zu verhindern, durch die an den Enden dieser angebrachten auf Zahnstangen sich abrollenden

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Selbsttätiger Klappenaufsatz auf Beton-Überfallwehr im »Quinebaug-Fluß« bei Norwich (Connecticut. U. S. A.). a) Querschnitt, b—c) Einzelheiten der Klappe.

Abb. 403 a—c.

*) Engineering Record N. Y. Nr. 10 Yol. 45 March 8, 1902 S. 222; ebenso Engineering News N. Y. Nr. 24 Yol. XLYII June 12, 1902, S. 470.

Sektoren eines Zahnkranzes gebildet. Die Krümmung des letzteren wird je nach den erforderlichen Endstellungen der Klappen bestimmt. Mit dem Eintritt von Wasserständen, welche den normalen Wasserspiegel übersteigen, beginnt die Klappe sich selbsttätig niederzulegen. In ihrer tiefsten noch leicht geneigten Endstellung legen sie sich auf die gußeisernen Lagerstühle, welche die Zahnstangen tragen und im Wehrkörper kräftig verankert sind, während die zapfenartigen Endvorsprünge an den Außenseiten der Sektoren in entsprechende Vertiefungen in den Lagerstühlen zu liegen kommen. (Vergl. Abb. 403.) Bei unter den normalen Stauspiegel (Oberkante der gänzlich aufgestellten Stauklappe) sich absenkendem Wasserstand beginnen die Klappen sich selbsttätig wieder aufzurichten.

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Aus Abb. 404 ist die Anordnung einer durch Betongewichte ausgeglichenen Überfallklappe auf dem 535 m langen Wehre der »Virginia Passenger & Power Co.« im James Fluß bei Richmond (Virginia U. S. A.) ersichtlich¹). Dieselbe wurde auf einem 170 m langen Teil der Wehrkrone verwendet und arbeitet zur größten Befriedigung der Betriebsleitung. Die selbsttätige Wirkungsweise der Vorrichtung geht ohne weiteres aus der Zeichnung hervor. Auf dem im Mittel

1,5 m hohen festen Betonwehr sind in Abständen von 12,20 m — von Mitte zu Mitte gerechnet — Betonpfeiler erbaut, welche die Wehrkrone in Öffnungen von je 11 m Lichtweite teilen.

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Abb. 404. Ausbalanzierte Überfallklappe auf Wehr im James-Fluß hei Eichmond (Virginia. U. S. A.).

Durch die in Gelenklagern auf der festen Wehrkrone drehbar befestigten, zwischen je 2 Pfeiler eingebauten Klappen soll der Wasserspiegel normal auf 1,37 m über der festen Krone gęhalten werden. Die Oberkante der Klappen ist an beiden Enden mit Ketten je an dem kürzern Arm von eisernen Balkenhebeln aufgehängt, die an ihrem andern Ende als Gegengewichte Betonklötze tragen. Die Gegengewichte und Hebelarme sind so bemessen, daß bei Überschreitung des normalen Wasserspiegels die Klappe sich selbsttätig senkt und dann bei sinkendem Wasserspiegel sich wieder aufzurichten beginnt.

Eiü der Maschinenfabrik von Albert Bezner in Ravensburg (Württemberg) unter dem Namen »Dachwehr« patentiertes Klappenwehr hat in den letzten Jahren namentlich als beweglicher Wehraufsatz auf festen Wehren mehrfach Anwendung gefunden²). Nach Angabe der genannten Fabrik eignet sich diese in Abb. 405 a—d, sowie Abb. 407 und 408 (Einl. XVIII, 1—2) dargestellte Stauvorrichtung für Stauhöhen von 0,2 bis 2,0 m und freie Längen der Wehrkrone von 2 bis 200 m. Das mittels einer beständig im Schutze der Wehrklappen verbleibenden eisernen Zugstange und den daran befestigten, ebenso geschützten kurzen Drahtzugseilen bewirkte Aufstellen und das durch den Wasserdruck selbsttätig erfolgende durch einen Kolben zwangläufig gebremste Niederlegen des Wehres ist aus den Abb. 405a—d sofort verständlich. Von dem in Abb. 408 (Einl. XVIII, 2) ersichtlichen, auf dem einen Ufer erbauten Betriebsraum aus kann die Zugstange motorisch oder von Hand

1)    Engineering Record N. Y. Nr. 1 Vol. 49 Jan. 2, 1904 S. 12; ebenso Schweiz. Bauzeitung Nr. 19 Bd. XLIY y. 5. Nov. 1904, S. 223.

Nr. 43 v. 23. Okt. 1909.

²)    Zeitschr. d. Yer. d. Ing. Bd. 53,

in der Richtung ihrer Achse bewegt werden. Der Staukörper besteht aus der oberwasserseitigen Stauklappe und der unterwasserseitigen Stütztafel. Beide sind mit Rotgußbeschlägen eingefaßt. Die erstere ist in abgedichteten Hohlgelenken auf der Wehrkrone drehbar gelagert und im Dachscheitel mit der Stütztafel gelenkartig verbunden. Die letztere ist an ihrer Unterkante in je nach der Stauhöhe größer oder kleiner gehaltenen Abständen von 1 bis 2 m durch die Enden der 2 Zugseile gestützt bzw. aufgehängt. Diese Drahtseile sind an ihren andern Enden mit der Zugstange fest verbunden und mit dieser zunächst gleich laufend, dann um ein der Zugstange zugleich als Führung dienendes auf der Unterseite des festen Wehrkörpers befestigtes Gleitsegment herumgeführt und so um 90° abgelenkt. Aus Abb. 405 a u. c ist die durch Verriegelung bzw. Bremsung im Betriebsraum einzuhaltende Stellung der Drahtseilenden zur Stütztafel bei angezogener Zugstange und aufgestellter Stauklappe ersichtlich. Durch Freigabe der

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Abb. 405 a—d. Bezners patentiertes Dachwehr. a) Querschnitt durch die aufgestellte Klappe, b) Querschnitt durch die niedergelegte Klappe, c) Ansicht der Zugstange und des Zugseiles, d) Befestigung Tom Zugseil an der Zugstange.

Zugstange bewirkt der auf die Stauklappe ausgeübte Druck des Oberwassers ein Herabgleiten der Stütztafel in die aus Abb. 405 b ersichtliche Stellung. Infolge der dadurch bedingten Absenkung des Zugseilendes erfolgt die Bewegung der Zugstange nach rechts (in Abb. 405c). Die Bewegungsfreiheit wird hierbei durch den aus Abb. 408 ersichtlichen Bremszylinder gemäßigt, so daß das Niederlegen der Stauklappen auf den Stützblock nur allmählich erfolgt. Durch Anziehen der Zugstangen in der Bichtung nach links in die in Abb. 405 c dargestellte Stellung zu den Gleitsegmenten wird das Heranholen bzw. Heben der Stütztafel und damit das Aufrichten des Wehres bewirkt.

Das selbsttätige Freigeben der Zugstange zum Zwecke des durch den Wasserdruck bewirkten Niederlegens der Stauklappe kann durch die von einem eisfreien Schwimmer bewirkte Auslösung eines Gewichtes erfolgen. Bei diesem Bezner’schen Wehre werden alle Klappen gleichzeitig um den für die Innehaltung des Oberwasserspiegels erforderlichen Betrag gesenkt oder gehoben. Ein Niederlegen bzw. Aufstellen einzelner Klappen ist bei Verwendung von nur einer Zugstange nicht möglich.

In der Stütztafel befindet sich in gewissen Entfernungen eine kleine Schwingklappe, durch deren Öffnung bei aufgestellter Stauklappe die Gleitsegmente besichtigt und falls nötig in Ordnung gestellt werden können.

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Abb. 406. Selbsttätiger Klappenaufsatz auf Beton-Überfallwebr im Quinebaug-River bei Norwich (Connecticut U. S. A.). Klappenaufsatz neu montiert, zum Teil aufgestellt, zum Teil niedergelegt.

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Abb. 408. Dasselbe: Antrieb zum Aufstellen der Klappen und Breraszylinder beim selbsttätigen Niederlegen.

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Abb. 409. Selbsttätige Stauklappe der Stauwerke A.-G. Zürich mit Oberrollgewicht i. d. Grafenauer Ohe bei Elsental (Bayern)

während eines mächtigen Treibholzstoßes.

Abb. 410.

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Selbsttätige Stauklappe der Stauwerke A.-G. Zürich mit Oberrollgewicht i. d. Murg bei Sirnach (Kt. Thurgau).

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Syst. : Stauwerke A.-G. Zürich der Zementwerke

Abb. 411. Selbsttätige Stauklappe mit Wiege und hängendem Gegengewicht.

Zurlinden in Aarau. Ansicht von der Oberwasserseite.

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Abb. 412. Selbsttätig regulierende Untergewichtsstauklappe der Stauwerke A.-G. in der »Schuß« bei Bözingen.

Kt. Bern. (Querschnitt siehe Abb. 41S.)

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Abb. 41B. Gregotti’sche Saugüberfälle (im Vordergrund des Bildes) im Kanale Milanese bei Verona.

Br. Ing. A. Ludin.

Eine dem Bezner’schen Klappen wehr nicht unähnliche Anordnung eines vom Ufer aus niederleg- und aufstellbaren Klappenwehres wurde von E. Waldvogel in St. Gallen nach Ahh. 414a—d vorgeschlagen¹). Jede um Gelenke a drehbare Stauklappe b ist durch eine Strebe c abgestützt, die an ihrem oberen Ende durch ein Universalgelenk d mit jener verbunden ist. Neben ihrem Fußpunkt unterhalb der Wehrkrone, den eine Rolle e mit konkavem Spurkranz bildet, sitzt eine um einen Zapfen drehbare Gabel g, in die ein auf einem kleinen Rollwagen montierter Mitnehmer h (Abb. 414d) eingreifen kann. Dieser Wagen wird durch ein endloses vom Ufer aus betätigtes Zugorgan l gleichlaufend zur Wehrkrone bewegt. Das Zugorgan (Kette oder Drahtseil) ist um die Rollen m, n und o geführt. Durch Bewegung dieses Wagens in der einen Richtung wird die Gabel und die auf einer

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Abb- 414 a—d. Vom Ufer aus aufstellbares Stauklappen-welir von E. Waldvogel, a) Ansicht von der Unterwasserseite. b) Querschnitt durch die aufgestellte Klappe, c) Querschnitt durch die niedergelegte Klappe, d) Rollwagen mit Mitnehmer.

besonderen Schiene f geführte Rolle und damit der Stützpunkt der Strebe verschoben bis die Klappe in die wagerechte Lage auf die Höhe der festen Wehrkrone auf eine Stütze r zu ruhen kommt, worauf der Mitnehmer die Gabel dieser Klappenstrebe verläßt und in diejenige der nächsten Klappe eingreift. Der Reihe nach kann so Klappe um Klappe niedergelegt und durch Betätigung der Zugorgane in der entgegengesetzten Richtung wieder aufgerichtet werden. Um ein Weitergleiten der auf gestellten Stützen zu verhüten, sind Anschläge p an der Stützenlaufschiene f angeordnet. Das Umlegen der Klappen wie auch das Aufrichten der Klappen erfolgt also zwangläufig und kann namentlich ersteres bei eintretendem Hochwasser unter Mithülfe des Oberwasserdruckes in sehr kurzer Zeit erfolgen. Die niedergelegte Klappe bedeckt die Strebe, die Laufschiene sowie den Mitnehmerwagen und das Zugorgan vollständig und schützt sie vor der Beschädigung durch Geschiebe, Eis oder Treibholz. Nur im Falle eines verspäteten Niederlegens der Klappen, so daß dieselben bereits vor dessen Beginn von Eis und

i) »Vom Ufer aus bedienbares Klappenwehr«, Technisches Bureau von

Emil Waldvogel, St. Gallen,

Schweiz.

Treibholz überströmt werden, ist eine ihre Handhabung störende Beschädigung der genannten Betätigungsorgane zu befürchten, während beim Bezner’schen Wehr auch in diesem Falle die Stütztafel noch einen guten Schutz bietet.

Ein zwar nicht selbsttätiger, im Grundgedanken einem Boulé-Schützenwehr gleichkommender, besonders durch seine Einfachheit in der baulichen Anordnung sowie Handhabung bemerkenswerter eiserner Abschluß ist derjenige eines festen Überfallwefcres im Bear-Biver (Utah). Der Aufbau besitzt eine Länge von 122 m und eine Stauhöhe von 0,91 m. Er ist als beweglicher Aufsatz auf einem festen Überfallwehr zur Regulierung des Oberwasserspiegels angebracht und von dessen Erbauer J. C. Wheelon ausführlich an Hand von Zeichnungen erläutert und während der Handhabung bei eintretendem Hochwasser in Engineering-News abgebildet¹).

Zu den wohl am sorgfältigsten ausprobierten und je nach besonderem Bedürfnis ausgebildeten, selbsttätig den Oberwasserspiegel auf gleicher Höhe erhaltenden Überfallklappen, gehören einige der ihr durch Patent geschützten Ausführungen, sowie aber auch der Ausführung noch harrende Entwürfe der Stauwerke A. G-. in Zürich²). Die Mehrzahl dieser von Ingenieur Büchler zunächst an Modellen ausprobierten Überfallklappen entstammen dem Bedürfnis einer besseren Ausnützung bzw. Erhöhung bereits ausgenützter Gefälle, der größeren Sicherheit vor Hochwassergefahr, der Vorbeugung von Streitigkeiten und Wasserrechtsprozessen mit Gefällsnachbarn, des Schutzes gegen die Folgen zu spät eingreifender Bedienung des Wehres durch das Arbeitspersonal und des Ersatzes langer und daher kostspieliger Überläufe mit fester Überfallkrone, unter jeweiliger möglichster Beschränkung der Anlagekosten.

Eine bessere Ausnützung der Getälle ergibt sich aus dem Umstand, daß die Überlaufkante bei einer selbsttätigen Regulierklappe höher gelegt werden kann, als bei einem festen Überlauf ohne Gefahr für das Übersteigen einer genau einzuhaltenden Stauhöhe, indem eine sicher wirkende selbsttätige Einstellung der Klappe selbst einer zwangsweisen, also auch einer der Überregulierung zugänglichen Betätigung vorzuziehen ist.

Abb. 415a zeigt den Querschnitt durch eine selbsttätige »Klappe mit Oberrollgewicht« der Stauanlage der Holzstoff- und Papierfabrik A. G. Elsental bei Grafenau (Bayern) im Querschnitt. Aus demselben ist die selbsttätige Wirkungsweise leicht verständlich. Die Abb. 415 b—d zeigen die Einzelheiten des Schneidelagers der Klappe sowie Abb. 415e die seitliche Abdichtung mit Blechfalzen. Die gleiche Anlage ist in Abb. 409 (Einl. XVIII, 2) während eines mächtigen Treibholzstoßes im Flüßchen dargestellt, der sich ohne Nachteil für die Klappe Uber diese hinwegschob. Das aus einem mit Beton gefüllten zylindrischen Blechmantel hestehende, das Gewässer überspannende Rollgewicht muß sich bei steigendem Wasserstand auf einer entsprechend gekrümmten Bahn aufwärts bewegen, wodurch sich das Drahtseil, an dem die Klappe an beiden Enden mittels vorstehender Arme aufgehängt ist, abwickelt und die Klappe sich senkt. In Abb. 410 (Einl. XVIII, 3) ist eine ähnliche Klappe in der Murg bei Sirnach von der Unterwasserseite gesehen dargestellt.

Die Rollgewichte sind an den Enden beträchtlich dünner gehalten und diese sowie die Rollbahn sind durch eine Überdachung vor Staub, Schnee und Eisbildung, sowie Beschädigung von fremder Hand geschützt. Je nach den Preisen der Baustoffe können sich statt geschweißter oder genieteter Hohlzylinder aus Eisenblech, die dann mit

i) No. 14. Vol. 58 y. 3. Okt. 1907, S. 352 unter dem Titel »A Collapsible Steel Dam Crest, Bear River,

Garland, Utah«.

2) Siehe Schweiz. Bauztg. Bd. LVIH 1911, Nr. 14 u. 15.

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Selbsttätige Stauklappe der »Stauwerke A.-G. Zürich« mit Ober-Rollgewicht 1. d. Grafenauer Ohe hei Elsental (Bayern), a) Querschnitt, h—e) Einzelheiten der Klappe.

Beton gefüllt werden, Zylinder aus Beton mit Eiseneinlagen wirtschaftlicher erweisen. Die letzteren sind hei der in Abb. 416a—b dargestellten im Bau begriffenen Talsperre der »Georgia Power Co.

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Tallulah Fluß« angewandt, auf deren Krone zehn von

Gewölben überspannte Überlauföffnungen von je 8,80 m Licht weite mit solchen selbsttätigen Stauklappen mit Oberrollgewicht der Stauwerke A. G. in Zürich bei 2,18 m Stauhöhe abgeschlossen werden¹).

Ans Abb. 417 a—b und 411 (Einl. XVIII, 3) sind bzw. Querschnitt und Gesamtansicht einer selbsttätigen Klappe der Stauwerke A. G. Zürich mit Wiege und hängendem Obergewicht in den Zementwerken Zurlinden bei Aarau ersichtlich. Das die Klappen stützende Gelenk besteht hier aus einer durchgehenden Achse, die sich in Lagerböcken aus Stahlguß dreht. Die Abdichtung längs dieser Drehachse ist ganz ähnlich ausgebildet wie beim Schneidelager nach Abb. 415b. Die Enden des Hauptversteifungsträgers der Klappe sind durch Flacheisen als Zugstangen mit den Wiegebalken gelenkig verbunden. Die beiderseitigen Wiegebalken sind auf gemauerten Pfeilern drehbar gelagert und um ein gegenseitiges Vordrehen (Voreilen des einen Klappenendes gegenüber dem anderen) zu verhindern, durch eine kräftige Längs- und Diagonal Versteifung miteinander verbunden. Bei den Rollgewichtklappen erscheint eine solche gegenseitige Verdrehung der Klappe infolge ungleicher Höhe des Wasserspiegels und hängengebliebener Treibkörper infolge des großen Drehungswiderstandes des Rollgewichtes geradezu ausgeschlossen. Durch geeignete Wahl der örtlichen Regelung der Wiegebalken gegenüber der Klappe und die zwei Gelenke in der Zugstange wurde eine Veränderlichkeit der Radien, um die sich der Angriffspunkt der Zugstange dreht, erreicht. An den anderen Enden der Wiegebalken ist das aus einem durchlaufenden prismatischen Eisenbetonbalken gebildete Gegengewicht von etwa 12 Tonnen an Gelenkstangen aufgehängt. Um verschiedene Wasserspiegel zu regulieren, muß der Hebelarm des Gegengewichts verändert werden können.

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Abb. 416 a—b. Selbsttätig regelnde Ober-Rollgewicht-Stauklappe der Stauwerke A.-G. Zürich auf der Staumauer der Georgia Power Co. im »Tallulah-Biver«, Georgia (Ver. St. v. N.-A.). Vermittelst eines um das als Seilscheibe ausgebildete eine Ende des Kollgewichtes geschlungenen Drahtseiles kann das Rollgewicht durch eine fahrbare Winde hier auch zwangläufig gehoben, in jeder beliebigen Höhenlage festgebalten und damit der Stauspiegel tiefer gehalten -werden.

ł) Eine ähnliche Anordnung mit 9 Klappen von 8,5 Lichtweite und 1.80 m Höhe ist als Aufsatz auf eine zweite Talsperre derselben Kraftanlage in Georgia vorgesehen.

Bei 'Einstellung- auf die Konstanterhaltung des höchsten Wasserspiegels auf Kote 354,80 hat das Gegengewicht die in Abb. 417a in vollen Linien der Klappenstellung I entsprechende Lage. In Abb. 417 b ist das Gegengewicht für die Konstanterhaltung des

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der Klappenstellung II entsprechenden tiefsten Stauspiegels eingestellt. Mit nur wesentlichem Fehler läßt sich die Verstellungsbahn des Aufhängepunktes C des Gegengewichts durch einen Kreisbogen mit B als Mittelpunkt ersetzen. Aus den Abb. 417 d f geht die aus Handrad, Winkelgetriebe und Schraubenspindel bestehende Verstellvorrich-

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Abb. 417 C—f. Selbsttätig^ Stauklappe mit Wiege und hängendem Gegengewicht. Syst. »Stauwerke A.-G. Zürich« der Zementwerke Zurlinden in Aarau, c) Ansicht der Stauklappe yon der Unterwasserseite (linke Hälfte) und von der Oberwasserseite (rechte Hälfte), d—f) Details für die Verstellungsvorrichtung der Gegengewichtslage.

tung für das Gegengewicht hervor. Damit das Gegenwicht an beiden Anhängepunkten um ein genau gleiches Maß verstellt wird, haben die beiden Winkelgetriebe eine auf im Gegengewicht eingebaute Stützen gelagerte durchgehende und gemeinsameWelle (vgl. Abb. 417c u. 411 EinlageXVIII, 3).

Entsprechend den in Abb. 415 bis 417 dargestellten Anordnungen sind auch solche mit einem »Unterrollgewicht vorgesehen, deren Anwendung bei tiefliegendem Unterwasserspiegel angezeigt erscheint. Das Rollgewicht befindet sich unterhalb der durch eine Gelenkstrebe gestützten Klappe. Der Fußpunkt der Strebe wird durch das lose Ende eines um das Rollgewicht geschlungenen und sich je nach der Bewegung dieses letzteren bzw. einer Senkung oder Aufrichtung der Klappe ab- bzw. aufwickelnden Drahtseiles gehalten.

Zwei voneinander verschiedene Anordnungen mit hängendem Untergewicht sind den Abb. 418 und 419a—b ersichtlich, die ebenfalls bei tiefliegendem Unterwasserspiegel weil dann ein Eintauchen und eine dadurch hervorgerufene Vrminderung des Gegen-

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gewichtes vermieden wird — in Anwendung kommen können. AM). 419b ist ein Vorschlag zu einer Verbesserung der Uberfallkante im Entwurf 419a der Stauwerke A. G. zur Erzielung eines günstigeren Abflusses, sobald die Klappe überströmt wird. Die seitliche Abdichtung der Klappen gegen das glatt verputzte Mauerwerk erfolgt durch einen etwas federnden umgefalzten Eisenblechstreifen (vgl. Abb. 415 e) und über den Drehgelenken bzw. Schneidelagern der Klappe in der Wehrkrone mittels leicht auswechselbarer zwischen Deckbleche eingeschaltete Ledereinlagen (vgl. Abb. 415b).

Bei einer von Abb. 415a bzw. 416a wiederum abweichenden Anordnung laufen die Drahtseile, an deren einem Ende die Stauklappe und an deren anderem Ende das Gegen-

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Abb. 420. Selbsttätige Sehwingklappe zur Konstanterhaltung der Abflußmenge. System »Stauwerke A.-Gr. Zürich«.

Abb. 418. Selbsttätige regulierende Unter-Ge- Abb. 419a—b. a) Selbsttätige Stau- 2 wickt-Stauklappe in der Scbüß bei Böziugen, Kt. klappe der »Stauwerke A.-Gr. Zürich« mit Bern. Vorboden aus Beton zwischen Eisenprofilen. hängendem Untergewicht, bl Vorgeschlagene Verbesserung der Überfallkante.

gewicht über Uferhöhe aufgehängt ist, einfach über eine sich in festen Lagern drehende Seilscheibe. Dem mit jeder Stellung der Klappe zugleich mit dem auf diese wirkenden Wasserdruck sich nach Größe und Richtung ändernden Seilzug ist dadurch Rechnung getragen, daß die Stauwand der Klappe keine ebene, sondern eine oberwasserseitig konvexe Fläche bildet und so zugleich bei ihrer Überströmung den Abfluß des Wassers sowohl wie von Treibholz oder Eisschollen begünstigt. Eine gekrümmte Rollbahn ist dadurch wie bei Anordnung nach Abb. 415a und 416a nicht mehr erforderlich!¹)

Auf der sich mit der Höhe des Oberwasserspiegels ändernden Größe des Wasserdruckes auf eine drehbare Klappe beruht auch die Wirkungsweise der von der Stauwerke A. G. nach Abb. 420 vorgeschlagenen Schwingklappe zur Innehaltung einer bestimmten Abflußmenge aus einem Staubecken oder Flußlauf nach einem Kanal bei sich ändernden Wasserständen. Die Klappe ist so geformt, daß bei steigendem Oberwasser-

i) Weitere Entwürfe zu

den der Stauwerke A. G. patentierten Anordnungen von Klappen und rollenden Stauwänden, die eine Konstanterhaltung des Oberwasserspiegels bezwecken, enthalten die Zirkulare der genannten Firma. (Vgl.¹ ebenso Schweiz. Wasserwirtschaft Nr. 10, 25. Feb. 1911, S. 153.)

Spiegel das auf den unteren Teil derselben wirkende Moment des Wasserdruckes rascher wächst, als das auf den oberen Teil wirkende, so daß sich entsprechend dem höheren Wasserdruck, unter welchem die Ausflußöffnung unter der Klappe bei steigendem Wasserspiegel steht, jene sich verkleinert, und umgekehrt bei sinkendem Oberwasserspiegel vergrößert. Selbstverständlich ist dabei eine Änderung des Unter Wasserspiegels ebenfalls in Berücksichtigung zu ziehen, was aber zu Schwierigkeiten führen muß, sobald eine solche auch aus anderen Ursachen als nur infolge der geänderten Ausflußgeschwindigkeit unter der Klappe, z. B. vom unteren Flußlauf her, eintreten kann.

2. Saugüberfälle (Heber).

Der gleiche Zweck, wie mit den die Uberfallmenge zu einer genauen Innehaltung der Oberwasserspiegelhöhe selbsttätig regulierenden Klappen, wird auch mit den sogenannten »Saug- oder Heberüberfällen« erreicht. Wie jene verursachen sie bei wachsendem Zufluß eine sofortige Vermehrung der Überfallmenge, ohne ein wesentliches Steigen des Oberwasserspiegels zu bedingen, wie dies bei Überläufen mit fester Überfallkrone der Fall ist.

Eine solche auf der einfachen Wirkungsweise des Hebers beruhende Vorrichtung an Wehren wurde in Deutschland unter dem Kamen »Wasserigel« erstmals von Ingenieur

I. Heyn¹) in Stettin vorgeschlagen und ist seither von demselben mehrfach zur Ausführung gelangt. Immerhin ist schon im Jahre 1869 die Verwendung eines Heberrohres großen Durchmessers als Überfall beim Staubecken bei Mittersheim (Lothringen), das zur Speisung des Saarkohlekanales dient, bekannt geworden²). Aus Abb. 421 ist Einrichtung und Wirkungsweise des Heyn’schen Wasserigels deutlich erkennbar. Sobald der Oberwasserspiegel steigt, begiunt im Inneren des Hebers Wasser über die Überfallkante abzufließen. Infolge Mitreißens von Luft aus dem Innern der Einlaufhaube nach dem Abb. 421. saugüberfaii System »Heyn<< sog. Unterwasser wird — so lange die untere Eintrittskante

der Einlaufhaube vom Oberwasserspiegel bedeckt bleibt — die Luft in der Einlaufhaube dermaßen verdünnt und schließlich ganz fortgerissen, daß nach kurzer Zeit Wasser mit dem vollen Querschnitt des Hebers unter einem dem Höhenunterschied zwischen Oberwasserspiegel und der unterwasserseitigen Unterkante des Hebers bezw. des Unterwasserspliegels sebst entsprechenden Druckgefälle abfließt. Die volle Wirksamkeit des Hebers erfordert, daß das untere Ende des Heberrohres im Unterwasser eingetaucht bleibt, zu welchem Zweck unter demselben ein Auffangbecken (in Abb. 423 u. 424 mit c bezeichnet) vorgesehen ist. Umgekehrt wird der Abfluß aufhören, sobald der Oberwasserspiegel auf die Höhenlage dieser Eintrittskante gesunken ist, so daß Luft in die Einlaufhaube eintreten kann. Der einzuhaltende Stauspiegel kann auch bei tiefer hinabreichender Einlaufhaube durch das Anbringen von Luftlöchern auf Stauspiegelhöhe erreicht werden.

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war es zunächst Ingenieur Ed. Gregotti in Mortara, der mit großem

9 Heynscher »V asserigel«. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 3i v. 15. April 1905, S. 202; ebenso Zentralbl. 4. Bauverw. 1904, S. 376.

²) »Déversoir-siphon du Reservoir de Mittersheim«, nach Annales des Ponts et Chaussées, 1869 in A. Dumas. Barrages-Reservoirs, Paris 1896, S. 19 Fig. 7, siehe ebenso in P. Ziegler: »Talsperrenbau« Berlin 1911: S. 215 : Überläufe für das Stauwehr von Mittersheim und St. Christophe.

Erfolg die Verwendung dieser eigenartigen Vorrichtung zur Erhaltung des Oberwasser-spiegels in unveränderlicher Höhe, seiner sogenannten »Sifoni autolivellatori« nach Abb. 422—424 sowie Abb. 413 (Einlage XVIII, 4) ins Werk gesetzt hat¹). Grundsätzlich unterscheiden sich seine Saugheber nicht von den Heyn’schen, wenn auch die Einzelanordnung etwas verschieden ist, indem er vorgesehen hat, die Luft aus der Einlaufhaube des Hebers zunächst durch einen zuerst in Wirkung tretenden Rohrheber von kleinen Abmessungen absaugen zu lassen, um dann erst den Hauptheber in Tätigkeit zu bringen. Von diesen Saugheberüberfällen unterscheidet sich die in den Abb. 425—427 dargestellte Anordnung der Stauwerke A. G. (Zürich) hauptsächlich durch eine auf Grund vieler Versuche sorgfältigere Ausbildung von Eintritts- und Austrittsötfnungen und Kanten wodurch eine höhere Nutzleist ungerzielt wird. Abb. 425 ist ein Längsschnitt durch eine für die Siegesmühle in Seon bei Lenzburg (Kt. Aargau) Ende 1910 ausgeführte Saugüberfallanlage²). Abb. 426a—b und 427a—b zeigen die Verwendung des Saugüberfalles in Verbindung mit Schützen, die, wenn gehoben, den Saugüberfall ausschalten, der

aber von selbst in Tätigkeit tritt, wenn die Schützen aus Unachtsamkeit oder wegen Verhinderung nicht rechtzeitig gezogen werden.

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Abb. 422a—b. Saugüberfall System »Gregotti«, im Schnitt.

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Schnitt.

Zwei große Anlagen in Italien gestatten einen interessanten Vergleich³) zum Nachweis der Vorzüge der Saugüberfälle gegenüber gewöhnlichen Überläufen mit fester Überfallkrone. In der Mailänder Wasserkraftanlage bei »Turbigo« am Tessin mußte die Länge des dortigen gewöhnlichen Überlaufes auf rund 90 m bemessen werden und es steigt der Oberwasserspiegel um rund 60 cm, bis die gesamte abzuführende größte Wassermenge von rund 100 cbm sekundlich zum Abfluß gelangt. Bei einer ähnlichen Anlage am Kanale Milanese bei Verona (Abb. 413, Einlage XVIII, 4) genügt eine Serie von 10 Saugüberfällen

20. April

aus dem im Erscheinen begriffenen Buch von Dr.-Ing. A. Ludin für die Akademie

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von je 1,5 qm Querschnitt, nach Abb. 423 gebaut, mit zusammen 18 m Überfallbreite, um bei einem Wirkungsgrad von etwa 41 °/o bei einer Wasserspiegelerhöhung von höchstens 7—8 cm schon rund 80 cbm sekundlich abzuführen. Wie alle selbsttätigen Vorrichtungen, so bedürfen selbstverständlich auch diese Saugüberfälle einer zeitweisen Prüfung und Wartung. Durch eine solche kann auch der Gefahr, daß deren Wirksamkeit durch Treibzeug, Eisschollen oder Frostbildung beeinträchtigt worden könnte, begegnet werden. Die Wartung läßt sich aber auf ein Mindestmaß einschränken.

Saugüberfälle von genügendem Querschnitt sind nach gemachten Beobachtungen an solchen Anlagen sehr wohl imstande, große Schwemselmengen und namentlich Eisschollen von sehr beträchtlicher Größe unbeschadet abzuführen. Sie können nach Bedürfnis in ihrem oberen Teile mit einem hermetisch verschließbaren Mannloch versehen werden, welches in ausnahmsweisen Notfällen gestattet, so gut wie bei anderen Teilen

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Abb- 425. Saugüberfall System »Stauwerke A.-Gr. Zürich« der Siegesmühle bei Seon« (Kt. Aargau), im Schnitt.

hydraulicher Anlagen, die überhaupt niemals gänzlich auszuschaltende menschliche Nachhilfe zu leisten. Bei Äußerung von Befürchtungen für das gänzliche Einfrieren des Saugüberfalles — ein teilweises Einfrieren kann höchstens den Wirkungsgrad verringern und damit eine Verlängerung der zeitweilig benötigten Tätigkeitsdauer zur Folge haben — wurde nicht genügend darauf Bücksicht genommen, daß bei richtiger Anordnung eine das Ansetzen von Eis im Innern des Saugüberfalles begünstigende Ausstrahlung von Wärme aus der vom Oberwasser stets erwärmten Scheidewand durch die äußere Wandung des Überfalles eingeschränkt wird, ebenso daß die zum Einfrieren erforderliche Temperaturerniedrigung infolge des durch die allseitig geschlossene Einlaufhaube verhinderten Zutrittes kalter Luft von außen her mit seltenen Ausnahmen kaum eintreten wird.

Auch die durch die Einlaufhaube des Saugüberfalles überdeckte Stelle des Oberwasserspiegels wird aus dem gleichen Grunde — einer erschwerten Wärmeausstrahlung des Wassers — nicht sehr leicht zufrieren können. Es kann ja die Erschwerung des Gefrierens offener Gewässer schon bei der geringsten Verhinderung der Wärmeausstrahlung des Wassers durch jede, sogar in beträchtlicher Höhe über dem Wasserspiegel befind-

liehe und seitlich offene Überdeckung desselben beobachtet werden. Ganz besonders fällt aber noch ins Gewicht, daß bei Wasserkraftanlagen für gewerbliche Zwecke, bei welchen ein oft schwankender Kraftverbrauch eintritt, und der Saugüberfall jedenfalls zu gewissen Tageszeiten (z. B. Mittagszeit) vorübergehend in Tätigkeit treten muß, ganz besonders aber auch während der Nacht oft dauernd ganz oder in beschränktem Maße in Wirksamkeit bleibt, die Gefahr des Einfrierens beinahe aufgehoben wird.

Das Verlegen der Einlauföffnung unter der Haube des Saugüberfalles durch Eisschollen, die so groß sind, daß sie nicht hindurch gehen können, kann sehr leicht durch vier bis sechs Rechenstäbe, deren Entfernung ungefähr gleich der Hälfte der kleinstenQuerschnitts-abmessung des Überfallrohres gewählt wird, verhindert werden. Alles was zwischen den Stäben durchgeht, führt dann der Saugüberfall ohne Schwierigkeit ab. Es mag hier auch noch erwähnt werden, daß bei mäßiger Tiefe der Oberwasserhaltung auf der Sohle derselben unter der Haube des Saug-iiberfalles lagernde dicke Schlammschichten durch den letzteren abgesaugt und nach dem Unterwasser abgeführt werden können.

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Abgesehen von der Möglichkeit einer viel wirtschaftlicheren Ausnützung auch kleiner Gefälle bei der Anwendung von Saugüberfällen und besserer Beibehaltung des höchsten zulässigen Oberwasserspiegels, würde es überdies die Raumersparnis gegenüber gewöhnlichen Überfällen bei gleicher Leistung sehr oft ermöglichen, die Heberüberfälle in dem vor Frost geschützten Turbinenhaus unterzubringen.

Das anstandslose Arbeiten auch nur mäßig großer Heyn scher »Wasserigel« (Saug-überfälle) in ziemlich kalten Gegenden Norddeutschlands, und von Saugüberfällen der Stauwerke A. G. in der Schweiz bestätigt die bereits begründete geringe Frostgefahr

Abb. 426a—b.

Abb. 427 a-b.

Sauguberfälle der »Stauwerke A.-G. Zürich« in Wehrschützen eingebaut, im Schnitt.

Sauguberfälle der »Stauwerke A.-G. Zürich« in Wehrschützen eingebaut, im Schnitt.

bei genügender Kanal- bzw. Oberwassertiefe. Die Möglichkeit einer künstlichen Erwärmung durch irgend eine Heizvorrichtung, zu der ja bei andern Teilen hydraulischer Anlagen etwa Zuflucht genommen werden muß, ist auch bei solchen Saugüberfällen, unter besonders ungünstigen klimatischen Verhältnissen keineswegs ausgeschlossen.

Den Nachteil, daß alle automatische Vorrichtungen, bei welchen wichtige Teile den je nach örtlichen Verhältnissen mehr oder weniger schädigenden Einflüssen des Wassers, Eises, Geschiebes, Treibholzes und der atmosphärischen Einflüsse und nicht zuletzt auch menschlichen Eingriffen ausgesetzt sind, haben jene mit allen zwangsweise betätigten Vorrichtungen in hohem Maße gemein.

Jedenfalls sind aber Ansprüche auf größere Dauerhaftigkeit als bei anderen zwangsweise betätigten Vorrichtungen nicht berechtigt. Das spricht aber nicht gegen den großen Wert, den selbst noch in mancher Hinsicht verbesserungsfähige selbsttätige Stauvorrichtungen unter günstigen Bedingungen und bei guter Anpassung an die örtlichen Verhältnisse namentlich zur Unterstützung der zwangsweise nach menschlichem Willen betätigten Anlagen besitzen können¹).

§ 25. Zweckmäßigkeit der verschiedenen Arten und die bauliche Ausführung beweglicher Wehre. (Hierzu Einlage XIX 1 — 5 nach S. 440.) Bezüglich des Ortes und der Art der Wehranlagen gelten bei den beweglichen Wehren etwa die gleichen Grundsätze wie bei den festen Wehren. Bei der Wahl geben die Verhältnisse des betreffenden Wasserlaufes und der besondere Zweck der Anlage im Verein mit der Kostenfrage den Ausschlag. Als Baustelle pflegt man einen Querschnitt des Wasserlaufes von mittlerer Breite zu wählen, weil das Stauwerk enge Querschnitte noch mehr einschränken würde, während sich bei breiten Querschnitten die Baukosten und die Schwierigkeiten des Betriebs vermehren würden. Vielfach eignen sich zu Wehranlagen Stromspaltungen, indem diese die Ausführung und während derselben den Abfluß des Wassers, sowie auch die Ausführung späterer Ausbesserungsarbeiten begünstigen. In schiffbaren Wasserluufen können Querschnitte, in denen natürliche Schiffahrtshindernisse auftreten, für die Wehranlage oft zweckmäßig sein. Bei Auswahl des Ortes ist ferner Rücksicht zu nehmen auf die oberhalb des Wehres gelegenen Ufergelände, welche * in jedem Fall gegen nachteilige Anstauung zu schützen sind und in der Entwässerung nicht behindert werden dürfen. Wesentlich kommen endlich für die Wahl des Ortes auch die Eigenschaften des betreffenden Wasserlaufes in Betracht.

Die Art des Wehres hängt hauptsächlich von dem Zweck desselben, von den Eigenschaften des Wasserlaufs, von den Kosten der Anlage und von den Erwägungen über den Betrieb derselben ab. Handelt es sich um Wehre zur Beschaffung von Wasserkraft für Mühlenanlagen in nicht schiffbaren Wasserläufen, so geben die Interessenten den festen Wehren mit Freiarchen meist den Vorzug vor den beweglichen, weil feste Wehre nahezu dauernd die Ausnutzung der Wasserkraft sichern, billiger herzustellen und für den Betrieb einfacher und zweckmäßiger sind, als bewegliche Wehre. Dasselbe gilt auch für dem gleichen Zweck dienende feste Wehre mit Floßdurchlässen. Die Interessen der Allgemeinheit dagegen, denen sich diejenigen der Besitzer von Wehranlagen unterzuordnen haben, fordern, daß feste Wehre meist nur noch in den Fällen erbaut werden,

*) Siehe auch diesbezügl. Ausführungen v. K. E. Ililgard in Schweiz. Wasserwirtschaft Nr. 7 v. 10. Jan. 1910. S. 85, und ganz besonders Schweiz. Bauzeitung, Nr. 14 u. 15, Bd. LYIII, 1911. Durch Verwendung des Saugüberfalls ist die Möglichkeit gegeben, die Leistungsfähigkeit der Überläufe bei Talsperren bzw. künstlichen Staubecken sehr erheblich zu vergrößern.

in denen deren Anlage, wie beispielsweise bei Regulierung der Wildbäche und bei Herstellung von künstlichen Sammelbecken, der Allgemeinheit dient, oder bei denen durch den Stau keine nennenswerte Schädigung hervorgerufen werden, weil jedes feste Wehr ein dauerndes Hindernis für den Abfluß der atmosphärischen Niederschläge bildet, daher in den meisten Fällen dem Zweck, für welchen die Natur die Wasserläufe geschaffen hat, entgegentritt und zur Vermehrung der Hochwassergefahren beiträgt. Diese Forderung läßt sich jetzt, nachdem die beweglichen Wehre so vervollkommnet sind, daß sie meist die festen zu ersetzen vermögen, durchführen. Für die Wahl der Art eines beweglichen Wehres können in Betracht fallen :

1.    Zweck der Benützung des Wasserlaufes, ob zur Bewässerung von Ländereien, zur Wasserversorgung für öffentliche oder gewerbliche Zwecke, zur Speisung von Schififahrtskanälen, zur Ausnützung der Wasserkraft, zur Flößerei, oder Schiffbarmachung desselben, und zwar einzeln oder für mehrere Zwecke vereint.

2.    Flußbreite bzw. erforderliche Länge des Wehres, erforderliche Stauhöhe und bereits vorhandene Wassertiefe.

3.    Größe, Dauer und Jahreszeit der zu gewärtigenden Hoch- und Niederwasserstände, sowie der abzufühlenden Höchstwassermengen, Heftigkeit, Häufigkeit und Plötzlichkeit der Anschwellungen, Geschwindigkeiten und Wassertiefen. Umfang und Art der zu erwartenden Eisbildung, sowie der Ableitung von Geschiebe, Eis und Treibzeug.

4.    Grad der zulässigen bleibenden oder nur vorübergehenden Beschränkung des Durchflußquerschnittes in wagerechtem Sinne —- zulässige Liehtweite der Wehröflfnungen, Anzahl und Bauart der festen Wehrpfeiler oder beweglichen Joche —, sowie in lotrechtem Sinne — zulässige Höhenlage der festen Wehrschwelle sowie erforderlicher Lichtraum Uber dem gestauten normalen, sowie ungestauten höchsten Hochwasserspiegel —.

5.    Bedürfnis einer Wehrbrücke auch zu anderen Zwecken als nur zur Bedienung des Wehres, für Eisenbahn, Fahrstraße oder Fußweg.

6.    Grad der Reinheit bzw. Verunreinigung des Gewässers in chemischem und physikalischem Sinne durch Aufnahme von Abwässern und Mindestmaß der zu jeder Zeit im Flußlauf zu belassenden Wassermenge.

7.    Bodenverhältnisse im Untergrund und den Ufern, Dauer und Umfang der während des Baues jederzeit abzuführenden Wassermenge und davon abhängige Größe der einzelnen Baugruben.

8.    Erfordernis einer vorläufig nur teilweisen Vollendung und in Betriebnahme der Wehranlage und Rücksichten auf spätere Erweiterungen oder Vermehrung der Stauhöhe.

9.    Leichtigkeit und Art der Beschaffung sowie Preise der erforderlichen Baustoffe und Höhe der Arbeitslöhne sowie Arbeiterverhältnisse an der Baustelle.

10. Voraussichtliche Lieferfristen für Baustoffe, verfügbare Bauzeit für die einzelnen Teile, sowie für die ganze Anlage und verfügbares Baukapital.

Je nach den — infolge der in Betracht fallenden Verhältnisse — an das bewegliche Wehr zu stellenden Anforderungen kann dann die Wahl für das ganze Wehr bzw. sämtliche Wehröflfnungen ausschließlich auf eine der im Vorigen besprochenen Wehrarten: Dammbalken-, Nadel-, Bock-, Rolladen-, Gleit- oder Rollschützen ohne sowie mit festen oder beweglichen Zwischenständern, Segment-, Klappen-, Doppelklappen-, Trommel-,

Sektor- oder Walzenwehre, oder aber für einzelne Abteilungen des Wehres auf verschiedene der genannten Wehrarten fallen.

Bei der Wahl der Wehrart wird unter den nach Absatz 3 S. 437 maßgebenden Verhältnissen ganz besonders in Betracht fallen, daß das Ablassen von Eis und Treibzeug in der einfachsten und wirksamsten Weise erfolgen kann, wenn die Möglichkeit einer Senkung der Oberkante des Staukörpers oder dieses letzteren selbst unter den Stauspiegel vorliegt. Es kann dies entweder nur in dem der Ansammlung dieser Stoffe am meisten ausgesetzten Teil oder aber über die ganze Länge des beweglichen Wehres, ohne den ganzen Staukörper selbst aus dem Durchflußquerschnitt entfernen zu müssen, geschehen.

Die Geschiebeabfuhr hingegen, sowie die Abschwemmung bereits vor dem Wehre abgelagerten und hinderlich werdenden Geschiebes kann am wirksamsten unterstützt werden durch die Möglichkeit der Schaffung einer Durchflußöffnung unmittelbar über der freigelegten Wehrsohle unter der gehobenen Unterkante des Staukörpers bzw. durch die Möglichkeit eines Abhebens des letzteren von der Wehrsohle, namentlich dann, wenn die Größe der Abflußmenge im gestauten Wasserlauf eine Freigabe der ganzen Wehröffnung bis auf Hochwasserhöhe noch keineswegs erfordert.

Die besonderen Eigenschaften, Zwecke, Vorteile, Nachteile und Anwendungsbereiche der verschiedenen Wehrarten sind bei deren näherer Beschreibung hervorgehoben worden. Es mag daher davon, nur ganz übersichtlich zusammengefaßt, das Folgende nochmals gesagt werden:

Dammbalken eignen sich nur ganz ausnahmsweise für eigentliche Stauwehre, wohl aber zu Verschlüssen für vorübergehende Zwecke bei mäßiger Lichtweite der Öffnung und Wassertiefe, namentlich für Ausbesserungsarbeiten die nur selten nötig werden.

Nadelwehre kommen für schiffbare Flüsse, bei denen zu bestimmten Jahreszeiten infolge günstigerer Wasserstände die Benutzung der Kammerschleusen vermieden werden kann, bei Niederwasser aber große Dichtigkeit der Wehrverschlüsse von Wichtigkeit ist, und ein unbeschränkter Lichtraum über dem Wasserspiegel sowie zwischen den Widerlagern erwünscht ist, noch immer in erster Reihe in Betracht. Sie haben sich in den kleinsten und größten schiffbaren Flüssen auch in kalten Wintern unterworfenen Ländern bewährt¹). In viel grobes Geschiebe führenden Flüssen, die aber auch meistens nicht schiffbar sind und daher wohl eine bleibende Beschränkung der Lichthöhe zulassen, eignen sie sich dagegen nicht. Die namhaften Verbesserungen, die in den letzten Jahren noch an Nadelwehren gemacht wurden, und die erfolgreiche und vorteilhafte bedeutende Vermehrung der früher allgemein üblichen Bockentfernung von 1,25 m auf 6 m bei einer Oberwassertiefe über der Wehrschwelle von nahezu 6 m und die Verwendung von über 1 Tonne wiegenden eisernen Nadellehnen, sowie die von den Erbauern und Betriebsleitern solcher Wehre ausgesprochene Zuversicht bei Anwendung von Luftseilbahnen auch Nadellehnen von 2l/₂ Tonnen Gewicht noch handhaben, also die Bockentfernung und die dadurch erreichten Vorteile noch weiter vermehren zu können, läßt noch einer weiteren Entwicklung der Nadelwehre entgegensehen²). Ein großer ’S orteil der bei den Nadelwehren neuester Bauart erreichten großen Entfernung

*) A ergi. Schlichting. Reisebericht über einige Wasserstraßen in Norwegen und Schweden. Deutsche Bauz. 1890, S. 29, 41 u. 49, ebenso Holz: »Wasserkraftverhältnisse in Skandinavien und im Alpengebiet«, Berlin Wilh. Ernst und Sohn, 1901.

2) B. F. Thomas: »On movable dams«. Trans. Am. Soc. C. E. Nr. 830. Vol. XXXIX June 1898, S. 488 und Disc, on Artificial Watervvays. Vol. LIY Part F. 1905, S. 295.

zwischen den einzelnen Poireeböcken liegt namentlich darin, daß einzelne oder mehrere Böcke in irgend einem Teil des Wehres unabhängig von den andern niedergelegt werden können, um angesammeltem Treibzeug den Durchgang zu gestatten, sobald die Nadeln ausgelöst sind. Auch der dadurch bedingte bedeutend kräftigere Bau der Böcke, die so viel weniger der Verlegung durch Treibzeug sowie der Beschädigung durch Eis oder Treibholz und die ausgelösten Nadeln selbst ausgesetzt sind, wie dies bei leichter gebauten enger gestellten Böcken der Fall ist, bedeutet eine große Verbesserung und zugleich einem wirtschaftlichen Vorteil für diese so sehr verbreitete Wehrart.

Zu bemerken ist noch, daß Nadelwehre vielfach auch nur zum Abschluß einzelner Öffnungen in beweglichen Wehren verwendet werden, während andere bewegliche Staukörper den . Abschluß der übrigen Öffnungen bewirken. Dies ist z. B. bei den Wehren in der belgischen Maas der Fall.

Wohl kaum eine andere Wehrart gestattet infolge der in kürzester Zeit auslösbaren Nadellehnen und Auflösung der Stauwand in kleine Teile, eine so rasche Freigabe des Durchflußquerschnittes für Hochwasser ohne Schadengefahr, falls kein Eisgang oder Treibholzstoß damit verbunden ist.

Rolladen wehre erfordern Zwischenstützen in verhältnismäßig engen Zwischenräumen und eine Bedienungsbrücke. Sie eignen sich nicht für Gewässer, die Treibzeug selbst in geringen Mengen oder Geschiebe in beträchtlichem Maße führen, und haben sich am besten in Form großer Brückenwehre bewährt.

Schützenwehre mit festen Griesständern eignen sich am allgemeinsten in nicht schiffbaren Gewässern mit Geschiebe-, Eis- und Schwemselführung und Schützenwehre überhaupt dort, wo eine besonders rasche Freigabe der Durchflußöffnung nicht erforderlich ist. In schiffbaren Flüssen eignen sich nur Bouleschützen mit niederlegbaren Böcken ohne Beschränkung des lichten Profils, oder aber mit von weitgespannten Brückenträgern aufziehbaren Ständerrahmen für Schiffsdurchlässe.

Rollschützen, namentlich die Stoney’schen, zwischen gemauerten Pfeilern eignen sich für große Stauhöhen in Flüssen jeder Art für Öffnungen bis zu 30 m Spannweite.

Segmentschutzen sind vorteilhaft wegen der geringen erforderlichen Antriebskraft, erfordern aber wie die Schutzen eine Dienstbrücke und gestatten nur eine beschränkte Lichthöhe. Sie eignen sich besonders für Abschlüsse von Überfällen und als beweglicher Aufbau auf Überfallwehren von beträchtlicher Höhe für Öffnungen bis zu 15 m.

Klapjienwehre haben den Nachteil, daß sie durch Niederlegen den plötzlichen Abfluß einer großen Wassermenge und hierdurch heftige, das Bauwerk angreifende, Wasserbewegungen veranlassen, und daß ihre Aufrichtung und Ausbesserung nicht ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden kann.

Bei den vollkommensten derselben, den Chanoine-Pasqueauschen Schwingklappen, ist nur eine mäßige Dichtigkeit der Stauwand erzielbar. Im Fall von Eisgang und Treibholzstößen sind Poiréebrücken zur Handhabung der Klappen gefährdet und eine solche von einem Krahnenschiff aus jener vorzuziehen.

Doppelklappen- oder Beartrap-Wehre sind in nicht geschiebeführenden Flüssen zum Ablassen von raschen Anschwellungen, von Eis und Treibholz vorzüglich am Platz. Sie eignen sich aber auch noch in stark Schlamm, Schlick oder Sand führenden Flüssen für Öffnungen bis zu 50 m Lichtweite und Stauhöhen bis zu 5 m. Die Anlagekosten sind infolge des erforderlichen breiten Wehrunterbaues jedoch hohe.

Trommelwehre eignen sich in den verschiedenen Bauarten in ähnlicher Weise wie Doppelklappen (Beartraps) kaum für geschiebeführende Flüsse. Die als Klappen

ausgebildeten Trommelwehre sind weit eher der Beschädigung durch Eis und Treibholz ausgesetzt, als Wehre in der Form von Winkelschutzen. Am widerstandsfähigsten sind in dieser Hinsicht die offenen und geschlossenen Sektorwehre (Bauart Chittenden). Die Anlagekosten sind wegen der Tiefenlage der Trommel und des erforderlichen großen Querschnittes des Unterbaues und der bedeutenden Gründungstiefe desselben sehr erheblich. Zu Ausführungen in Holz eignen sie sich nur wenig. Die Handhabung ist wie bei den Doppelklappen eine sehr einfache und nach Einleitung des Bewegungsanfanges beim Aufstellen sowie Niederlegen eine selbsttätige. Dienstbrücken sind nicht unbedingt erforderlich. Im Falle mehrerer Öffnungen müssen aber die Pfeiler und die beiden Widerlager, wie übrigens bei allen Wehren, zugänglich sein.

Die Walzenwehre eignen sich für kleine und große Stauhöhen und für eine mittlere Lichtweite der Öffnung sowohl wie für eine solche bis zu 60 m. Die größten bisher erbauten Einzel-Staukörper sind entweder als Sektor- oder als Walzen Verschlüsse ausgebildet. Die Walzenwehre haben mit den Schützen- und Segmentwehren den Vorteil gemein, daß bei Freigabe der Durchfluß Öffnung sämtliche beweglichen Teile des Wehres aus dem Wasser gehoben werden und zugänglich sind. Infolgedessen ist aber die Lichthöhe Uber dem Wasserspiegel eine beschränkte. Die Anlagekosten der Walzenwehre sind im Vergleich mit andern Wehrarten beträchtlich, aber vielerorts durch ihre Vorteile anderen Wehren gegenüber gerechtfertigt. Keine neue Wehrart hat sich in den letzten Jahren so rasch Eingang verschafft, als die namentlich auch in kalten Wintern unterworfenen Ländern verbreiteten Walzenwehre.

Von ganz besonderer Wichtigkeit ist die richtige Bemessung des Unterbaues und der Ausführungsart der Gründung des Wehrkörpers bzw. der festen Wehrschwelle, weil die Wehre meist zeitweise den Gefahren eines reißenden Stromes mit allen Nebenerscheinungen wie Auswaschungen usw. in noch weit höherem Grade als andere Wasserbauten ausgesetzt sind. An diesem Teile des Bauwerkes wird öfter, als dies allgemein bekannt wird, zum Nachteil der ganzen Anlage und deren Eigentümer an Sorgfalt bei dem Entwurf und der Bauausführung hauptsächlich der Kosten wegen gespart. Es ist dies selbst in Fällen geschehen, wo es ein Leichtes gewesen wäre, eine übermäßige Beanspruchung der Gründung und eine infolgedessen oder aus andern Ursachen eintretende Gefahr der Unterspülung des Unterbaues vorauszusehen.

In vielen Fällen ist — selbst wenn allen auf dem Wege der Berechnung unter den ungünstigsten Annahmen ermittelbaren Anforderungen durch eine entsprechende bauliche Anordnung Genüge geleistet wird — eine Gefährdung des Unterbaues nicht ausgeschlossen. Daher ist eine mehrfache Sicherheit stets sehr angezeigt. Vor allem kann in Bezug auf eine gute Sohlensicherung, namentlich unterhalb der Wehrschwelle zwischen den Pfeilern und Widerlagern auf die ganze Flußbreite sowie bei der Befestigung der Ufer, nicht zu viel getan werden, um eine Unterspülung des Wehrkörpers und eine Umspülung der Widerlager oder Wangen zu verhindern. Aus Abb. 428 (Einlage XIX, 1) ist die Wirkungsweise eines einzigen außergewöhnlichen Hochwassers der Saale im November 1904 auf das Einlaufwerk zu einem Mühlekanal bei Jena ersichtlich¹). Die Einlaufschleusen bestanden aus einem Schützenwehr mit 2 Öffnungen von je 6 m und einer Mittelöffnung von 8 m Lichtweite. Das Einlaufwerk hatte keine oder eine nur

. !) Das vollständig überflutete Stauwehr in der Saale bildet mit dem Einlaufwerk einen rechten Winkel und ist in der Abbildung unmittelbar unterhalb des letzteren in der Fortsetzung der im Hintergrund sichtbaren mit 3 Zahnstangen versehenen Schütze der Floßschleuße erkennbar.

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Abb. 428. Durch Hochwasser i. J. 1904 zerstörtes Einlaufwerk zum Mühlekanal a. d. Saale bei Jena.

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Abb. 429. Bau eines Teiles des Nadelwehres bei Raudnitz i. d. kanalisierten Moldau in hinter Fangedämmen troekengelegter Baugrube i. J. 1907.

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Abb. 430. Baugrube für ein Chanoine-Pasqueausches Klappenwebr im »Great-Kanawha River« im Aug. 1897. Verwendung von Masten-Baukranen sog. Boom-Derricks«.

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Gegen 1 rostschaden abgeschlossene und geheizte Baugrube während der Gründungsarbeiten des Rolladenwehres in den »St. Andrews Rapids« im »Rad River« (Kanada) im

Jan. 1909. Verwendung »Lidzerwoodscher Luftseilbahnen«.

Abb 431.

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Abb. 432. Baugrube wahrend der Montage des Nadelwehres hei »Wegstädtl« in der kanalisierten Moldau im Nov. 1906.

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ungenügende, vor und hinter der Einlaufschwelle sich zwischen den Pfeilern und Widerlagern über die ganze Kanalbreite erstreckende Sohlensicherung. Bei einem plötzlich bei Nacht eintretenden Hochwasser wurden bei nahezu geschlossenen Einlaufschützen die ohnehin zu dünnen und kurzen Wehrpfeiler unterspült.

Beim Entwerfen von Wehrgründungen wird oft außer Acht gelassen, daß nur in Ausnahmefällen ein völlig dichter Anschluß des Grundbaues an die darunter liegenden tragfähigen Bodenschichten, selbst wenn diese wasserundurchlässig sind, erfolgt. Dies tritt keinenfalls ein, wenn der Grundbau aus unter Wasser abgesenktem Beton besteht, meist auch nicht bei Ausführung der Gründung unter Verwendung von Druckluft im Trockenen. Ebenso wenig kann natürlich ein dichter Anschluß erzielt werden, wenn die den Grundbau tragenden Schichten durchlässig sind, selbst dann nicht, wenn oberwasserseitig und auch unterwasserseitig Spundwände geschlagen werden, die bis in eine tieferliegende undurchlässige Schicht eingreifen oder sonst so tief hinab reichen, daß der Auftrieb durch den Widerstand im Gefüge des vom Wasser zu durchdringenden Untergrundes aufgehoben wird, da es nicht gelingt, die Spundwände, namentlich solche aus Holz, so dicht herzustellen, daß sie kein Wasser durchlassen. Auf eine von selbst erfolgende Abdichtung durch Schlamm oder andere Schwebestoffe kann nicht überall gerechnet werden. Auf alle Fälle erscheint es bei der statischen Berechnung ratsam, sich nicht zu sehr auf die Dichtigkeit und Wirksamkeit der Spundwände zu verlassen. Infolgedessen kommt bei solchen Bauwerken stets ein mehr oder weniger beträchtlicher Auftrieb oder Unterdrück auf die Unterseite des Gründungkörpers zur Wirkung, dessen Größe einer trapezförmigen Fläche gleich ist, deren dieser Unterseite gegenüberliegende Begrenzung etwa der hydraulischen Gefällslinie vom Oberwasserspiegel nach dem Unterwasserspiegel entspricht. Ausnahmsweise kann wohl, wenn die oberwasserseilige Spundwand undicht, die unterwasserseitige dagegen undurchlässig ist, der spezifische Unterdrück von der Oberwasserspiegelhöhe allein abhängig sein, oder aber umgekehrt nur von der Unterwasserspiegelhöhe, wenn die unterwasserseitige Spundwand undicht sein sollte. (Vgl. die Ausführungen des II. Kap. S. 130 und Abb. 62.) Mit Sicherheit ist außerdem anzunehmen, daß im. Fall irgendwelche, wenn auch nur sehr feine Verbindungswege zwischen dem Oberwasser und dem Unterwasser unter oder um den Wehrkörper herum bestehen, die Sohle bzw. die Ufer flußabwärts desselben auf eine gewisse Entfernung unter der Einwirkung eines Auftriebes stehen und daher durch Wirbel und das mit großer Geschwindigkeit überfallende oder durch das Wehr hindurch darüber wegfließende Wasser weit stärkeren Angriffen ausgesetzt sind, als wenn ein solcher Auftrieb nicht vorhanden wäre. Leider liegen noch lange nicht genügende Ergebnisse aut Grund genauer Feststellungen in praktischen Fällen oder aber aus Versuchen in Wasserbaulaboratorien über die Fortpflanzung des Wasserdruckes in verschiedenen Bodenarten in lotrechter und wagerechter Richtung vor. Es kann daher auch nicht mit Sicherheit rechnerisch vorausbestimmt werden, wie weit sich die Ufer- und namentlich die Sohlensicherungen nicht nur wegen der erodierenden Wirkung des fließenden Wassers, sondern auch wegen des diese so wirksam unterstützenden Auftriebes des von der Oberwasserseite des Wehres nach deren Unterwassefseite durchsickernden Wassers zu erstrecken hat.

Ein sehr lehrreiches Beispiel einer ungenügend bemessenen Gründung eines im Jahre 1905 in der Schweiz als Notabschluß eines 25 m breiten Werkkanales erbauten Nadelwehres für 2,70 m Oberwassertiefe ist aus Abb. 434 ersichtlich. Die nicht umlegbaren Böcke waren in Entfernungen von 3 m so angeordnet, daß dieselben nach durch einen Taucher erfolgter Lösung von je 2 Schraubenbolzen am Fuße des auf Zug beanspruchten Ständerpfostens von einem Schiffe aus ganz ausgehoben werden konnten. Die Gründung bestand aus einer Reihe von vier in einem beweglichen eisernen Caisson in Druckluft hergestellten Betonblöcken von 2,40 m Breite und je 5,45 m Länge. Diese waren 1,20 m unter der Kanalsohle ca. 35 cm tief in eine tragfähige undurchlässige Lehmschicht eingegraben. Die je 30 cm breiten Querfugen zwischen den Betonböcken und den Widerlagern bzw. Kanalmauern waren nachträglich in der darüber gestellten beweglichen Arbeitskammer im Wasser ausbetoniert worden.

In der Abb.434 ist die Mittellinie der Belastung aus dem oberwasserseitigen Wasserdruck und dem Eigengewicht des Nadelwehres ohne Berücksichtigung eines Auftriebes

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Abb.434. Wegen ungenügenden Abmessungen des mit Druckluft gegründeten Unterbaues i. J. 1905 zerstörter Nadelwebr-Notverscbluß obei’WaSSei'Seitigen Überdruck nicht Stand, in einem schweizer. Werkkanal.    ?

Schon ehe nach dem Einsetzen der Nadeln die auf der Unterseite des Wehres gelegene Kanalstrecke zum Zweck vorzunehmender Arbeiten völlig entleert worden war, also ehe der oberwasserseige Überdruck 2,70 m erreicht hatte, kippten mehrere Betonblöcke samt den darauf stehenden Wehrteilen nach der L'nterwasserseite über, womit das Los dieses Nadelwehres besiegelt war.

Bis zu welcher Gründungstiefe die Erstrebung völliger Dichtigkeit und Standsicherheit des Wehrunterbaues bei der großen Kraftanlage der Societa Lombarda (Mailand) in der Adda bei Trezzo bei bis in große Tiefe völlig wasserdurchlässigem Untergrund (Geschiebe) geführt hat, ist aus Abb. 435 ersichtlich. Diese Abbildung zeigt den Querschnitt des auf 80 m Länge durch Flußgeschiebe hinab in anstehendem Fels unter

an der Unterseite der Betongründung — also unter Voraussetzung eines völlig dichten Anschlusses an den vollständig undurchlässigen Untergrund mit Bl bezeichnet eingetragen. Da dieselbe außerhalb des Drittels der Länge A B fällt, war selbst bei vorher dichtem Anschluß bei A dem Eindringen von Wasser zwischen Beton und Untergrund Vorschub geleistet. Unter Voraussetzung eines Auftriebes, der im Punkt A der Stauspiegelhöhe des Oberwassers in B der Höhe der Betonplatte bei gerade trockengelegter Kanalsohle entspricht, verschiebt sich die Belastungsmittellinie bis in die Lage B₂. Als jK₃ ist die Belastungsmittellinie eingezeichnet, die sich ergeben hätte im Falle, daß unter der gleichen Voraussetzung, wie sie für die Bestimmung von B₂ gemacht wurde, die Grundplatte des Wehres bei gleicher Gründungstiefe beiderseitig um 1,70 m breiter, also statt nur 2,40 m 5,80 m breit gewählt worden wäre, wobei die Belastungsmittellinie R₃ gerade durch das Drittel der Breite der Gründungs Unterseite gegangen wäre. Wie schon allein auf Grund dieser Berechnung hätte befürchtet werden müssen, hielt das Nadelwehr dem

•Verwendung von Druckluftkammern gegründeten Nadelwehres. Dieses Wehr wurde im Jahr 1904 erbaut und hat sich gut bewährt. Die Länge der Nadeln bezw. die Oberwassertiefe über der Wehrschwelle ist die gleiche wie bei dem in Abb. 434 dargestellten Nadelwehr.

In Abb. 436 ist der Querschnitt durch das unmittelbar oberhalb des Stauwehres rechtwinklig dazu gelegene Einlaufwerk zum Oberwasserkanal der Wasserkraftanlage

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   »Contributo allo Studio degli Apparecchi Auto-Livellatori dei Canali Ing. Ed. Gregotti Società Editrice Politechnica Torino 1904, mit 1 Tafel und 18 Textabbildungen.

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²)    Siehe Schweiz. Wasserwirtschaft Nr. 16 v. 25. Mai 1911, S. 225/26.

³

³)    »Siphon Spillways in Europe«, by Adolph Ludin in Engineering News Nr. 16, Vol. 65 v.

1911, S. 468. Abb. 413 ist

des Bauwesens, Berlin: Die Wasserkräfte, ihr Ausbau und ihre wirtschaftliche Ausnutzung, entnommen. Siehe auch Deutsche Bauztg. v. 5. April 1911, S. 224.

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

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Abb. 435. Mit Druckluft gegründeter Unterbau des 1901/05 erbauten Nadelwehres i. d. Adda bei Trezzo.

eines bedeutenden schweizerischen Elektrizitätswerkes vor seiner Zerstörung¹ durch ein großes Hochwasser dargestellt. Auch hier hat sich die Gründung trotz einer beträchtlichen Wassertiefe auch im Kanal zur Zeit der Katastrophe nach später angestellten Berechnungen als ganz ungenügend bemessen erwiesen.

Diesen Berechnungen wurde der der ganzen Tiefe vom Wasserspiegel bis zur Unterseite der Betonplatte und nicht nur bis auf die Fluß- bezw. Kanalsohle entsprechende Wasserdruck zu Grunde gelegt, da beidseitig, aber namentlich kanalseitig, von dem

durchströmenden Wasser verursachte Kolkungen bestanden, die stellenweise die Längsseiten der Grundplatte freigelegt hatten.

Eine Berechnung ergibt für nur 1,88 m Überdruck bei dem eingezeichneten Hochwasserstand im Fluß — 4,90 m über der Gründungssohle des Einlaufwerkes — den damals im Kanal bei teilweiser Öffnung der Schützen festgestellten Wasserstand, unter Berücksichtigung eines nur dem Gewicht der durch den Betonkörper verdrängten Wassermenge gleichkommenden Auftriebes, daß ohne den seitlichen Halt in den Widerlagern das Gewicht des Betonkörpers ein Umkippen nicht hätte verhindern können. Durch ,    sieben eiserne Joche war das Einlaufwerk

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in acht mit je 4 m breiten Schützen verschließbare Felder geteilt. Eine ursprünglich nur oberwasserseitig vorgesehene Spundwand war gar nicht zur Ausführung gelangt, weil der Untergrund für undurchlässig erachtet wurde.

Nach der Zerstörung zeigte es sich, daß der die Schleusengründung bildende Betonkörper von 32 m Länge in fünf nahezu genau unter oder neben den eingelassenen Jochen verlaufenden Querrissen gebrochen und diese Bruchstücke um eine von

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beiden Widerlagern gegen das mittlere Joch hin zunehmende Entfernung bis zu 5,5 m — an einem Widerlager aber um etwa 2 m — auf ihrer Unterseite kanalwärts geschoben worden waren. Diese Tatsache führte zu

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einer weiteren Berechnung der Schleusengründung als ein an den Widerlagern frei aufliegender nicht eingemauerter Balken von Holk 32 m Länge, der in wagerechter Richtung 10^- ^ vom flußseitigen Überdruck belastet und auf ' L ' “ Biegung beansprucht wird, unter Berücksichtigung eines dieser Beanspruchung entgegenwirkenden, dem lotrechten Druck auf der Unterseite des Betonkörpers entsprechenden Reibungswiderstandes von Beton auf gewachsenen Boden (naß und lehmig ³/io des zur Reibungsfläche normalen Druckes). Schon diese Berechnung ergab, daß die Biegungsbeanspruchung die voraussichtliche Bruchfestigkeit desBetons Ubertroffen haben mußte, während infolge der ersten Berechnung anzunehmen ist, daß infolge des Kippmomentes alle Adhäsion des Betonkörpers an den gewachsenen Boden aufgehoben und demzufolge im Augenblick des Nachgebens gar kein Reibungswiderstand mehr vorhanden war. Der diesen Einlaufschleusen als Unterbau dienende Beton-

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Abb. 436.

Wegen ungenügenden Unterbaues durch Hochwasser i. J. 1903 zerstörtes Einlaufwerk in der Schweiz.

körper hätte ratsamerweise so bemessen werden sollen, daß selbst bei ausnahmsweise vollständig entleertem Kanal und einem äußern dem Hochwasser von 4,90 m Tiefe bis zur Gründungssohle entsprechenden Überdruck auf Grund der beiden angewendeten Berechnungsarten sich noch eine mindestens doppelte, wenn nicht dreifache Sicherheit gegen Umkippen und Bruch ergeben hätte. In Bezug auf beide Berechnungen könnte ja auch überdies angenommen werden, daß schon von der in einzelnen Sätzen erfolgten Her-

Stellung der Gründung der Zusammenhang des Betonkörpers durch Trennungsquerfugen unterbrochen war. Die nachher hergestellte Gründung des neuerbauten Einlaufwerkes bestand aus einem an beiden Enden in die Widerlager eingebauten durchweg aber statt 3,60 m, 9,50 m breiten und 1,20 m hohen Betonkörper, der auf 4,5 m Breite an der Flußseite auf 1,50 m verstärkt ist und seither jedem Hochwasser stand gehalten hat. Außerdem waren durch Aufbau eines Pfeilers von 1 m Stärke an der Stelle des früheren mittleren Joches die Einlaufschleusen in 2 Gruppen von je 4 Öffnungen geteilt worden.

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Abi). 437. Ein gegen Kolk und Eisstoß i. J. 1010/11 verstärkter Vorboden zu einem Klappen« ehr ^bei Kradolf i. d. Thur (Schweiz).

Genügend große aber undichte Wehrgründungen können auch zu Auskolkungen oberhalb der Wehrschwelle Anlaß geben, falls nicht ein widerstandsfähiger dichter Vorboden von angemessener Breite vorhanden ist, der Durchsickerungen unter dem Wehr hindurch oder durch infolge von Arbeitsunterbrechung entstandene Fugen genügend verhindert. Infolge der durch eine mangelhafte Spundwand geförderten Undichtigkeit des Unterbaues des in § 21 S. 343 und Abb. 304 beschriebenen und dargestellten Klappenwehres in der Thur wurde, nach offenbar bereits vorangegangener Beschädigung durch Eisstoß beim letztjährigen außerordentlichen Hochwasser (1910), der bei willkürlich belassene Arbeitsfugen aus einzelnen Abschnitten bestehende, gegen die Wehrschwelle etwas ansteigende Betonvorboden von 2 m Breite und 0,50 bis 0,65 m Stärke unterwühlt, durch die Stoßkraft des stark mit Geschiebe beladenen Wassers bei niedergelegten Klappen über die Wehrschwelle geworfen und auf eine Länge von 31 m in Stücken von bis zu 4,85 Länge mit einem Betongewichfc von etwa 13 Tonnen bis 15 m weit von der ursprünglichen Lage unterhalb des Absturzbodens mit der Unterseite nach oben gekehrt abgesetzt. Aus Abb. 437 ist der 1906 neu erstellte, vom Eisgang gelockerte und infolge von Sohlenvertiefung vom Hochwasser 1910 vollständig zerstörte Betonvorboden in punktierten Linien angedeutet. In vollen Linien ist der 1911 erbaute, voraussichtlich jedem Eisstoß-und Hochwasser widerstehende neue Yorboden aus armiertem Beton mit Schienenverankerung und Spundwand dargestellt. Dieser armierte Betonkörper wurde in mehreren trockengelegten Fangedammbaugruben hergestellt.

Bei allen der Unterspttlung und Setzungen unterworfenen Betongründungen wird es sich stets selbst bei beträchtlichen Querschnittsabmessungen lohnen, Eisenschienen oder -Stangen, auch alte Drahtseile einzubetten, um den Zusammenhang Uber die unvermeidlichen Arbeitsfugen hinaus zu wahren, oder aber bei geringeren Querschnittsabmessungen regelrecht armierten Beton zu verwenden.

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Pfahlgründung eines Chanoine-Pasqueau’schen Klappenwehres in durchlässigem Boden im Ohio i. J. 1905 bei M c Mechen (W. Va).

Abb. 438.

Aus Abb. 438 ist eine sorgfältig, auf Grund statischer Berechnungen, unter Berücksichtigung des Auftriebes bei undichten Spundwänden entworfene Gründung eines der verschiedenen in durchlässigem Untergrund auf Pfahlrost gegründeten Chanoine-Pas-queauschen Klappenwehres im Ohio dargestellt. Auf Grund von vergleichenden Kostenvoranschlägen für mehrere andere, gleiche Gewähr für Standsicherheit und genügende Dichtigkeit bietende, bis auf den in der Abbildung angegebenen felsigen Untergrund hinabreichende Gründungen, einschließlich solcher mittels Druckluft, hatte sich die gewählte Pfahlgründung mit Oberwasser- und unterwasserseitiger bis auf die undurchlässige Schicht reichender Spundwand als ’die wirtschaftlichste erwiesen. Entsprechend der sich ergebenden Lage und Richtung der Mittelkraft sind die eingerammten Pfähle unter dem

unterwasserseitigen Teil des Beton-Gründungskörpers dichter gestellt. Außerdem sind für den Fall einer Unterspülung die in eine weiche Felsschichte eingerammten und in die Betonplatte eingreifenden Pfähle imstande, auf Biegung in wagerechter Richtung* dem Wasserdruck zu widerstehen ⁴).

Bezüglich der statischen Berechnung der Wehrpfeiler im Allgemeinen sei auf die bezüglichen Angaben in Bd. 13²) S. 661—664 verwiesen.

In Abb. 439 ist der Querschnitt eines ähnlichen Klappenwehres einer anderen Gefällsstufe im Ohiofluß dargestellt, das ebenfalls auf durchlässigen Sand und Kies gegründet ist. Namentlich mit Rücksicht auf das durch den Auftrieb auf der Unterwasserseite des Wehres begünstigte Auskolken der Flußsohle ist diese auf eine beträchtliche Entfernung flußabwärts mit großen beweglichen etwas armierten Betonplatten, in die alte Drahtseile eingelegt wurden, geschützt³).

Es mag an dieser Stelle auch noch besonders auf die aus Abb. 1 u. 2 Tafel VI ersichtlichen, sorgfältigen tiefliegenden Gründungen mittels verlorener Druckluftkammern des Rolladenwehres in der Seine bei Poses, so wie auf den in Abb. 182 ersichtlichen und auf S. 247 besprochenen Abfallboden des Rolladenwehres bei Hagneck hingewiesen werden⁴). Von dem letzteren unterscheidet sich sehr günstig der Abfallboden und das die schädliche lebendige Kraft des überstürzenden Wassers vernichtende Sturzbecken der in der in Abb. 296 S. 331 dargestellten Wehranlage (Taintorschützen) bei »Scottland« Conn.

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Abb. 439. Unterbau und Absturzboden eines Clianoine-Pasciueau’scben Klappenwehres in durchlässigem Boden in

der Staustufe Nr. 5 im Ohio i. J. 1902.

Für die Ausführung des Wehres sind in jedem Fall Kostenanschläge anzufertigen, wobei durch Gegenüberstellung der Kosten für die in jedem Einzelfall in Frage kommenden Wehrarten die Entscheidung, soweit diese durch die Kosten bedingt wird, zu treffen sein wird.

Bei Erbauung der Wehre ist eine zeitweise Senkung des Wasserstandes in der Baugrube, oft auch die völlige Trockenlegung derselben notwendig. Am einfachsten ist die Wasserhaltung bei Pfahlrost- oder einer Betongründung, weil sich hierbei der Grundbau in der Hauptsache unter Wasser herstellen läßt und Wasserschöpfarbeiten nur zur Herstellung des Wehrrückens erforderlich werden. Die Herstellung der Wehrgründung erfordert in der Regel die Errichtung von Fangedämmen, deren Ausführung in der ganzen Breite des Wasserlaufes nur dann statthaft ist, wenn das Wehr in einer Stromspaltung liegt, wobei ein Arm die Wassermenge abzuführen, auch etwaige Schifffahrt aufzunehmen vermag, sodaß der Abschluß des oder der anderen Arme gestattet

!) Engineering News (N. Y.) Nr. 4 Vol. LIV 27. July 1905, S. 100—102.

2) Ilandb. d. Ing.-Wissenschaft. III. Teil. 1908.

The Improvement of the Ohio River by Wm. L. Sibert, Major Corps of Engineers U. S. A. Vol. LXIII, June 1909; Paper Nr. 1104 S. 415 PI. XXV.

⁴) Vergl. auch Handb. d. Ing.-Wissenschaft. III. Teil, Band 13, S. 474 und S. 639 u. 640/41. 1908.

ist. Ist dies nicht der Fall, so erstrecken sich die Fangedämme nur über einen Teil der Breite des Wasserlaufes, sodaß dann das Wehr nach und nach in einzelnen Abschnitten herzustellen ist.

Aus Abb. 429 (Einl. XIX, 2) ist ersichtlich, wie beim Bau des Nadelwehres bei Kaudnitz in der kanalisierten Moldau ein Teil der Flußbreite durch einen allseitig geschlossenen Fangdamm trocken gelegt wurde¹).

Bei Anlage beweglicher Wehre stellt man zunächst den zur Anbringung und Unterstützung der beweglichen Wehrteile erforderlichen festen Unterbau mit dem Wehrrücken her. Der letztere liegt je nach der Gestaltung des Flußbettes infolge der Unregelmäßigkeit der Sohle mehr oder weniger Uber derselben, erzeugt daher im Oberwasser Versandung und im Unterwasser unvollkommenen Überfall, welcher die Bettsohle dort angreift und die Herstellung kräftiger Sturzbetten notwendig macht.

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Abb. 440. Fangedämme zur Herstellung eines Nadehvehres i. d. kanalisierten Mosel bei Vaux.

Meist wird zur Herstellung des Unterbaues Beton verwendet. In diesem Fall beginnt die Bauausführung vielfach mit Errichtung einer aus eingerammten Pfählen bestehenden Schirm- oder Schutzwand oberhalb der Baustelle, welche die Strömung von derselben fernhalten und die Versandung der auszubaggernden Baugrube verhindern soll. Die Baggerung erstreckte sich beispielsweise bei dem Nadelwehr der kanalisierten Mosel bei Vaux oberhalb Metz bis zur Unterkante der 3 m starken Betongründung, vergl. Abb. 440, siehe auch S. 206—207. In manchen Fällen läßt sich der gebaggerte Boden zweckmäßig zur Mörtelbereitung verwenden. Im vorgenannten Fall wurde das Baggergut der Größe nach geschieden, und in Prähmen nach dem Ufer gebracht; dort wurde das feinere Material zur Mörtel-, das gröbere zur Betonbereitung benutzt.

Bisweilen wird als Schirm- oder Schutzwand auch die flußaufwärts gerichtete and eines Kastenfangedammes benutzt, indem unter dem Schutz derselben die Aus-baggerung des Flußbettes bewirkt wird. Nach erfolgter Baggerung der Baugrube beginnt

0 Hter Jahresbericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen für das Jahr 1907, S. 75.

das Einrammen der Spundwände und die Herstellung bzw. Vervollständigung der Fangedämme. Letztere bestanden beim angegebenen Moselwebr nur aus Lehmdämmen, meist werden jedoch Kastenfangedämme gewählt. Der so geschaffene Unterbau dient auch zur Aufstellung eines auf Schienen beweglichen Laufkrahns mit fahrbarer Winde. Mittels Laufkrahn und Winde oder mit einer Luftseilbahn läßt sich der auf dem Ufer zu bereitende Beton nach jedem Punkt der Baugrube hinbringen und dort versenken. Sobald das geschüttete Betonbett erhärtet ist, wozu je nach der Beschaffenheit des verwendeten hydraulischen Mörtels eine kleinere oder größere, am besten durch vorherige Proben zu ermittelnde Zeitdauer erforderlich ist, wird die Baugrube bis zu solcher Tiefe durch Pumpen trockengelegt, daß der Wehraufbau ausführbar ist. Zur Sicherung der Betongründung gegen Durchbrechung empfiehlt es sich, das Betonbett vor der Trockenlegung mit den zur Herstellung der Wehrkrone erforderlichen Steinen zu belasten und so dem Wasserdruck auf die Betongrundplatte entgegenzuwirken. Nach Abb. 440 wurde die Wehrkrone mit starken von der Winde aus versetzten Quadern, zum Teil auch mit Pflastersteinen und einer Zementschicht abgedeckt.

In Abb. 430 (Einlage XIX, 3) sind die Baugrube eines der im § 21 S. 354 bereits abgebildeten Chanoine-Pasqueauschen Klappenwehre im »Great-Kanawba«, und namentlich die dort zur Verwendung gelangten Steinkistenfangdämme (Rockfilled Cribs) sowie die zur Handhabung der Bausteine und des Mörtels in Nordamerika allgemein benutzten typisch amerikanischen durch Drahtseile verspannten Masten-Baukrahne ( » Boom-Derricks » ) veranschaulicht.

Soll in kalten, langandauernden Wintern unterworfenen Gegenden auch während dieser Jahreszeit, um den günstigen Wasserstand auszunützen und an Bauzeit zu sparen, an Wehrgründungen gebaut werden, so müssen bei sorgfältigem Vorgeben die Baugruben während der Mauerungsarbeiten eingehaust und geheizt werden. Aus Abb. 431 (Einlage XIX, 4) ist die während der Gründungsarbeiten so abgeschlossene und geheizte Baugrube des in § 18 S. 247—249 beschriebenen Rolladenwehres in den St. Andrews-Rapids in Kanada ersichtlich. Auf dem gleichen Bild sind die bei größeren Bauten aller Art mit großem Vorteil verwendeten Luftseilbahnen (»Lidgerwoods Cableways«) für die Entfernung des Aushubs und das Heranbringen der Baustoffe deutlich zu erkennen.

Nach Beendigung der festen Wehrteile sind die Fangedämme zu beseitigen, sofern sich die beweglichen Stauvorrichtungen unter Wasser einbringen lassen, andernfalls ist deren Einbringung noch unter dem Schutz der Fangedämme zu bewirken.

In Abb. 432 (Einlage XIX, 5) sind die Aufstellungsarbeiten der in § 17 S. 218—221 beschriebenen Poireeböcke des Nadelwehres in der kanalisierten Moldau bei Wegstädtl innerhalb der zu diesem Zwecke noch vollständig abgeschlossenen und trockengelegten Baugrube ersichtlich.

In allen Fällen ist das Belassen der Fangedämme bis nach der völligen Erprobung durch mehrmaliges Niederlegen und Aufstellen des beweglichen Wehres innerhalb der noch völlig trockenen Baugrube sehr erwünscht, indem dadurch oft nur schwierig auszuführende Nacharbeiten vermieden werden können. Eine solche in Gegenwart der obersten Baubehörde vorgenomme Probe der Nadelwehrböcke des Wehres bei Wegstädtl in der kanalisierten Moldau ist in Abb. 433 (Einlage XIX, 5) ersichtlich¹).

29

Wenn sich nun zwar auch bei jedem Wehrbau die Ausführung nach den örtlichen Verhältnissen richtet, so wird es sich doch im allgemeinen stets um Baggerungen, Umschließung der Baugrube mit Fangedämmen, Herstellung der Gründung, Trockenlegung der Baugrube und Abdecken der Wehrkrone und bei beweglichen Wehren außerdem noch um Einbringung der beweglichen Stauteile handeln. Bezüglich der Einzelheiten der Ausführung sind die im Vorigen bereits in großer Zahl angegebenen und einige weitere im Folgenden zusammengestellten Literaturquellen zu Rate zu ziehen¹).

Über die Baukosten der Wehranlagen lassen sich allgemein verwertbare Angaben nicht machen, weil die Wasser Verhältnisse, Gesamtabmessungen, die Gründungsarbeiten, die Preise der Baustoffe und Arbeitslöhne und die örtlichen Rücksichten zu verschiedenartig sind. Auch in dieser Beziehung sind unter den einzelnen Wehrarten bereits einige Angaben gemacht worden. Auch geben die zahlreichen mitgeteilten Quellen über ausgeführte Stauanlagen zum Teil näheren Aufschluß.

Literaturangaben über „Bewegliche Wehre“.

Im Folgenden, nach Wehrarten zusammengestellten Literaturverzeichnis sind nur einige der hauptsächlichsten im Text und in den Fußnoten sowie in den Tabellen des Vorstehenden bereits gemachten Angaben nochmals erwähnt.

A. Bewegliche Wehre im Allgemeinen.

(Selbständige Werke und Abhandlungen in Zeitschriften.)

G. Hagen, Handbuch der Wasserbaukunst. Berlin 1873, 2. Band Abschnitt VIH § 46—48 mit Tafeln XXI bis XXIV. (Freiarchen u. bewegl. Wehre.)

de Lagrené, M. H. „Cours de navigation intérieure“ Paris 1873. Vol. III.

Exec. Document Nr. 78. 43 Congress U. S. A. 1875: „Hydraulic Gates and Dams in the Ohio River“. Mit 124 Abb. auf 20 Tafeln. Wohl die vollständigste Abhandlung über die bis zur Abfassung dieses offiziellen Berichtes bekannten beweglichen Wehrsysteme.

K. Pestalozzi, „Stauwerke“ im VII. Kap. des III. Bd. : „Wasserbau“, Handb. d. Ing.-Wissenschaften 1. Aufl. 1879.

Klett, Reg.-Baumeister, „Neuere bewegliche Wehre“. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Sept. 1882. S. 513 bis 524, Taf. XXX u. XXXI.

Boulé, M. A. „La Canalisation des Fleuves“. Communication au Ille Congrès international de Navigation intérieure à Francfort s./M. Génie Civil T. XIV. Nr. 1—3, Nov. S. 2—38. 1888.

G. Gaudard. „Exposé des Principaux Systèmes de Barrages Mobiles de Rivières“. (Bulletin de la Société vaudoise des Ingénieurs et des Architectes.) Nr. 3 et 4, PI. XII—XIV, Décembre 1885.

Franzius, L. „Der Wasserbau“, Handbuch d. Baukunde. Berlin 1890 (Ernst Töche).

J. Schlichting, „Bewegliche Wehre und Fischpässe“ im 2. Abschnitt d. III. Kap. (Stauwerke.) III. Bd. : Wasserbau (1. Hälfte). Handb. d. Ing.-Wissenschaften, 3. Aufl. 1892.

Vernon Harcourt, L. F., „Rivers and Canals“. Oxford 1896. (Clarendon Preß.)

„American Hydraulic Gates Weirs and Movable Dams“. Journal of the Association of Engineering Societies Vol. XVI Nr. 6, June 1896 (Philadelphia).

f) Insbesondere sind noch zu nennen:

Stauwehre aus Beton in der Eger bei Karlsbad. Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1882, S. 178. Bau der Wehre zu Coudray und Evry unter Anwendung von Preßluft. Prakt. Masch.-Konstr. 1885, S. 299. Acham. Wiederherstellung des Haupt-Stauwehres im Feistritz-Flusse bei Krain. Mitteilungen über Artillerie- und Geniewesen 1884, Heft 2 u. 3. — Prakt. Masch.-Konstr. 1885, S. 120.

Dankwerts. Umbau der Schützenwehre im fürstlichen Parke zu Pleß. Zeitschr. f. Bauw. 1888, S. 509. Luneau. Wehr (und Schleusen) bei Suresnes in der Seine. Ann. des ponts et chaussées 1889, I. S. 49.

Thomas, B. F. „Movable Dams“, Trans. Am. Soc. C. E. Yol. XXNIX, Newyork, June 1898.

Suppan, C. Y. „Wasserstraßen u. Binnenschiffahrt“, Berlin-Grunewalcl 1902. (A. Troschel.) de Mas, F. B. Rivières canalisées“. (Cours de navigation intérieure.) Paris 1903. Librairie Polytechnique. (Ch. Béranger.)

Strukel, M., Prof. „Der Wasserbau“. I. Teil, 2. Auflage, Leipzig 1904. (A. Twietmeyer.)

Sibert, William L. Artificial. Waterways in the United States. Trans. Am. Soc. C. E., Yol. LIX Part. F. Newyork 1905.

Möller, Max, Prof., „Grundriß des Wasserbaues“. II. Band, Leipzig 1906.    (S. Hirzel.)

Wegmann E. „The Design and Construction of Dams“, 6. Aufl. Newyork 1911. (John Wiley & Sons.)

Thomas, B. F. & Watt, D. A. „The Improvement of Rivers“. Newyork 1906. (John Wiley & Sons.) Deutsch, S. „Der Wasserbau“. I. Teil, Leipzig 1906. (Beruh. Friedr. Voigt.)

P. Roloff, Statistische Nach Weisungen über die ausgeführten Wasserbauten des preußischen Staates. Berlin, Wilhelm Ernst & Sohn, 1907.

Buckley, E. P., Irrigation Works in India and Egypt. London 1893.

Zeitschriften-Literatur und Monographien.

B. Wehrarten.

Zu § 16. Dammbalken- und Bohlenwehre.

Dammbalken wehr mit aufgesetzter Regelungsklappe. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 21 Nr. 62 v. 7. Aug. 1901. S. 384. „Bewegliche Staubohlen“ von Reg.-Baum. C. Reichle. Zentralbl. d. Bauverw. 1906.

Zu § 17. Nadelwehre.

„Neues großes Nadelwelir“ i. d. Oder. Centralbl. d. Bauverw. 1889. S. 494.

„Die Kanalisirung der Maas von Namur bis zur französ. Grenze“ v. M. Martial Hans. Belgischer Oberingenieur. Übersetzung von E. Düsing mit Vorwort von O. Baensch. Wiesbaden 1885.

Neuerungen an Nadelwehren. Schweiz. Bauztg. Bd. XXXVII Nr. 5 v. 2. Febr. 1901. S. 50. Staureglungsvorrichtung für Nadelwehre (v. J. Greve, Kassel). Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 21. Nr. 36 v. 4. Mai 1901. S. 224.

Nadel- und Schützenwehr i. d. Staustufe v. Troja. Allgem. Bauz. Bd. 66. 1901. S. 39 u. 50.

Nadel- und Segmentwehr bei Unter-Berkovicz. Allgem. Bauz. Bd. 70. 1905. S. 103—106.

Die Stauanlage bei Wegstädtl a. d. Elbe. Allgem. Bauztg. Bd. 73    1908. S. 175—181.

The high Needledam on the Big-Sandy River. U. S. A. „Engineering“ (Eng). Bd. 85.    17. Jan. 1908. S. 69.

Zu § 18. Rolladenwehre.

Das Elektrizitätswerk Hagneck. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 45 Nr. 27, v. 6. Juli 1901.

Das Wehr i. d. St. Andrew’s Stromschnellen. Zeitschr. d. Yer. deutscher Ing. Bd. 54 Nr. 11, v. 12. März. „Installations électriques du Barrage de Poses“. Génie civil. Bd. 39. Nr. 17. 24. Aug. 1901. S. 265.

Zu § 19a. Schützenwehre.

Müller, Wilh.

„Das Schleusenwerk im Nidau-Kanale“ (Eiserne Schwimmtore u. Schützen) v. C.

„Wehranlage und Elektr.-Werk Untertürkheim“. Hannover 1902. Gebr. Jänecke.

v. Graffenried, Ob.-Ing.

Schweiz. Bauztg. Bd. XXVII, Nr. 4, 5, 6. 25. Jan., 1. u. 8. Febr. 1896.

Wasserkraftanlage a. d. Etsch bei Verona. Schweiz. Bauztg. Bd. LIII Nr. 4 v. 26. Jan. 1907.

Das Elektrizitätswerk Burglauenen. Schweiz. Bauztg. Bd. LIII. No. 20/21, v. 15./22. Mai 1909.

Das Elektrizitätswerk am Lech. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 47 Nr. 29 v. 18. Juli 1903.

Das Elektrizitätswerk Wangen a. d. Aare. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 50. Nr. 19 1906. S. 713.

„Die Sillwerke bei Innsbruck“. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 50. Nr. 20 v. 19. Mai 1906. S. 757. Automatic Sluice in the Bondman weir across the Airat Leeds. „Engineering“ (Eng.) Bd. 83. 17. Mai 1907. S. 644. „The Esnek barrage for irrigation in Egypt.“ „Engineering“ (Eng.) Bd. 87. 5. Febr. 1909. S. 173.

„Schützen aus armirtem Beton“. Barrage de Granite Reef Arizona U. S. A. Génie Civil. Bd. 59. Nr. 18 v.

6. März 1909. S. 311.

Schützen- u. Walzenwehr. L'usine hydro-électrique de Trollhättan. Génie Civil. Bd. 55 Nr. 10 v. 3. Juli 1909. S. 185.

Zu § 19b. Schützenwehre mit beweglichen Zwischenstützen.

Schützenwehr mit schräg zur Wehrachse niederlegbaren Griesständern. Patent von F. Roederer in Hamm. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 47, Nov. 1890. S. 484.

Zu § 19c. Rollschützenwehre.

Zeitschr. d. Yer. deutscher Ing. 1901. II. S. 987 u. S. 1632.

Rollschützen mit Kugellagern. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 20, Nr. 86 v. 31. Okt. 1900.

Versuche mit der Bewegung belasteter Rollschützen für    die    Talsperre bei Marklissa.    Zentralbl.    d. Bauverw.

Bd. 24. Nr. 35 v. 30. April 1904. S. 228 und Bd.    25.    Nr. 9 v. 28. Jan. 1905. S.    62—63.

Rollbarer Staukörper, der durch den Wasserdruck aus seiner Verschlußlage bewegt wird und selbsttätig in diese zurückkehrt, v. A. Doell, Metz. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 104 v. 28. Dez. 1910, S. 674.

„Die Stauwerke des Nils“. Schweiz. Bauztg. Bd. XLIII, Nr. 16/17 v. 16./23. April S. 183, 204.

„Wettbewerb für ein drittes Wasserwerk der Stadt Genf „La Plaine“. Schweiz. Bauztg. Bd. L. Nr. 25/26 v. 21./28. Dez. 1907.

„Das Elektrizitätswerk Hagneck“. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 45. Nr. 27 v. 6. Juli 1901.

„Der Staudamm bei Assuan“. Zeitschr. d. Ver. deutscher    Ing.    Bd. 48. Nr. 3 v 16. Jan.    1904. S. 90.

Les barrages d’Assyout et d’Assouan. „Ge'nie Civil“. Bd. 43.    Nr. 24/25 v. 10./17. Okt.    1903.

Usine hydro-e'lectrique d’Avignonnet sur le Drac (Isère) „Génie Civil“. Bd. 44. Nr. 2 v. 14. Nov. 1903 S. 17. Usine électrique de la Beznau (Suisse). „Génie Civil“. Bd. 51. Nr. 1 v. 4. Mai. S. 1.

Zu § 20. Segment- oder Zylinder schützenwehre.

„Ein verschiebbares Drehschütz“. Zeitschr. d. Österr. Ing. u. Arch.-Ver. Bd. 56. Nr. 46 v. 11. Nov. 1904. S. 639. Cylinderschütze für Schiffs- und Floßdurchlässe. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 21. Nr. 15 |v. 23. Febr. 1901. Bewegliches Wehr. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 22. Nr. 49 v. 21. Juni 1902. S. 304.

Cylinderschütz für Schleusen usw. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 26. Nr. 69 v. 25. Aug. 1906. S. 442. Entgegnung dazu. Bd. 27. Nr. 59 v. 20. Juli 1907. S. 392.

v.

„Segmentschütz- u. Walzenwehr“. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 27. Nr. 91/93 v. 9/16 Nov. 1907. S. 592. Pendelwehr und Segmentwehr v. K. Friedrich. Zeitschr. d. Österr. Ing.- .u. Arch.-Ver. Bd. 00. Nr. 41 9. Okt. 1908.

Zu § 21a. Klappenwehre.

Chanoine’sche Klappenwehre: Die Kanalisirung der Maas von Namur bis zur französischen Grenze von M. Martial Hans, Belgischer Oberingenieur. Übersetzung von E. Düsing mit Vorwort von O. Baensch, Wiesbaden 1885.

Nakonz. Bewegliches Wehr mit senkrecht drehbaren Klappen. Zentralbl. d. Bauverw. 1885, S. 327 u. 439 und 1886, S. 104, 370, 445 u. 450.

Dankwerts. Selbsttätiges Wehr mit rautenförmig drehbaren Klappen. Zentralbl. d. Bauverw. 1887, S. 56.

Selbsttätiges Klappenwehr. Engineer 1888, S. 182.

Bewegliche Wehraufsätze für Gebirgsflüsse u. Bäche. Wochenschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1884. S. 181.

Pochet. Bewegliches Wehr mit durch Lenker geführten Klappen. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 44, 1890, S. 456.

„Fouracre’s Do üble-Tumbler Shutterweir“, in Buckley R. B. Irrigation Works of India. London 1893. p. 174.

Pasqueaffsches Klappenwehr in „La Muletière“ bei Lyon. Zeitschr. f. Bauw. 1881. S. 113.

Memoire sur une disposition nouvelle de barrage automobile à grande retenue par T. Carro. Meaux, Imprimerie typographique Jules Carro 1876. Siehe Notiz im Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 21 v. 24. Mai 1890.

„Automatisches Klappenwehr“, Engineering Record, 8. März 1902.

Eine selbsttätig regulierende Wehrklappe. Schweiz. Bauztg. Bd. L. Nr. 12 v. 21. Sept. 1907. S. 156.

„Klappenwehr“. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 22. Nr. 43 v. 31. Mai 1902. S. 268.

Selbsttätiges Klappenwehr mit vor der Wehrklappe angeordnetem Stellbrett. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 24. Nr. 26 v. 30. März 1904. S. 172.

Klappenwehr mit wagerechter Drehachse an der Sohle. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 94 v. 23. Nov. 1910. S. 616.

Bewegliche Wehre für den Alleghany und Ohio bei Pittsburg. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 27. Nr. 103 21. Dez. 1907. S. 672.

Le barrage de POliio près de Cincinnati. Genie Civil. Bd. 55. Nr. 26 v. 23. Okt. 1909. S. 476.

Za § 21b. Doppel-Klappen wehre (»Beartraps«).

Engineering News. Oct. 18. 1890.

Engineering News. Febr. 7. 1895.

Neue Bauarten der „Beartrap“-Klappenwehre in Nord-Amerika. Schweiz. Bauztg. Bd. LV. Nr. 13 v. 26. März 1910, S. 172, ebenso Schweiz. Wasserwirtschaft II. Jahrg. Nr. 10 v. 25. Febr. 1910.

»White’sche Klappenwehre mit selbsttätigem Auftrieb“. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 54. Nr. 23 v. 4. Juni 1910. S. 953.

Neuere Stauwerke in Nord-Amerika. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 20. Nr. 65 v. 18. Aug. 1900. S. 398.

Zu § 22. Trommel-Winkelschütz- und Sektorwehre.

Eigenartige bewegliche Kronen wehre (Sektorwehre) am Chicago-Drainagekanal. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 51. Nr. 47 v. 23. Nov. 1907. S. 1878.

Das „Sektorwehr“ der Schleusen- und Wehranlage in der Weser bei Bremen von Baurat Oeltjen. Deutsche Bauztg. Bd. 44. Nr. 49 v. 18. Juni 1910. Ebenso „Eisenwasserbauten“. Mitteilung 552 der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A.-G. v. J. 1910.

Winkelschütz mit Wasserdruckbetrieb. Allg. Bauztg. Bd. 69. 1904. S. 138—145.

Zu § 23. Walzenwehre.

Der Grundablaß in Schweinfurt a./M. Deutsche Bauztg. Bd. 36. Nr. 101 v. 17. Dez. 1902. S. 645. „Stauvorrichtung mit beweglichem walzenförmigen Verschluß“. (Pat. d. Ver. Masch.-Fabr. Augsburg-Nürnberg.) Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 23. Nr. 51 v. 27. Juni 1903, S. 320 und Bd. 25 Nr. 14 v. 15. Febr. 1905. „Walzenwehre mit zunächst unter die Wehrschwelle versenkbarem Staukörper“. Zentralbl. d. Bauverw. Nr. 12 v. 9. Febr. 1910. Ebendaselbst: „Walzenwehre und Segmentwehre mit biegsamer Stauwand“ zum Ablassen von Eis und Schwimmstoffen.

„Segmentschütz- und Walzenwehr“ (v. Baurat Eger-Berlin). Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 27. Nr. 91/93. 9./16. Nov. 1907. S. 592, ebenso Nr. 12 v. 9. Febr. 1910. S. 80.

Zu § 24. Reguliervorrichtungen, Wehraufsätze.

„Vom Ufer aus umlegbarer Wehraufsatz“. Zentralbl. d. Bauveiwv. Bd. 21. Nr. 26 v. 3. April 1901.

„Vanne automatique pour déversoirs“. „Ge'nie Civil“. Bd. 50. Nr. 10 v. 5. Jan. 1907. S. 165.

„Automatische bewegliche Wehrklappe“. Schweiz. Bauztg. Bd. LIX. Nr. 6 v. 10. Febr. 1912.

Zu § 25. Die bauliche Ausführung beweglicher Wehre.

wesen.

Wiederherstellung eines Nadelwehres a. d. Fulda. Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 23. Nr. 34 v. 29. April 1903. S. 209. Statistische Nachweisungen über die ausgeführten Wasserbauten des preußischen Staates. Zeitschr. f. Bau-Jahrg. 1900, 1901 u. 1904. Sonderabdruck, Wilh. Ernst & Sohn, Berlin 1907.

Verschiedene Wehrarten.

Klett, Reg.-Baumeister, „Neuere bewegliche Wehre“. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing., Sept. 1882. S. 513—524.

T. XNX u. XXXI, ebenso : Zeitschr. f. Baukunde 1884. S. 326—330.

Hoech, Bewegliches Wehr mit beweglichen Pfeilern. Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1882, S. 245.

Möller, Schwimmwehr. Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1880, S. 96—97.

Scheck, Eiserne (ausgeführte) Klappschütze am Wehr zu Hohensaaten. Deutsche Bauztg. 1880, S. 78.

Schmick, Pramwehr. Zeitschr. f. Bauk. 1884, S. 501 — 506.

„Wasserbau, Schiffahrt, Ingenieurwesen“. Bericht d. k. k. österr. General-Kommissariates. 8. Band über die Weltausstellung in Paris 1900.

Wehranlagen im Ohio und seinen Nebenflüssen (Nadel- und Klappenwehre). Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 52. Nr. 16 v. 18. April 1908. S. 640.

Das Kraftwerk Svâlgfos bei Notodden (Norwegen). Schützen- und Nadelwehre. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ing. Bd. 53. Nr. 18 v. 1. Mai 1909.

Die Entwässerung Chicagos (Klappen- und Schützenwehre). Zentralbl. d. Bauverw. Bd. 25. Nr. 91 v. 11. Nov. 1905. S. 564.

Zur Konstruktion beweglicher Wehre in Flüssen v. K. Friedrich, Obering. „Pendelwehr“ und „Segmentwehr“.

Zeitschr. d. Österr. Ing.- u. Arch.-Ver. Bd. 60. Nr. 41 v. 9. Okt. 1908.

Nadel- und Schützenwehr i. d. Staustufe v. Troja. Allgem. Bauz. Bd. 66. 1901. S. 39 u. 50.

Concours de barrages mobiles de 15 m et 25 m de longeur. „Ge'nie Civil“. Bd. 51. Nr. 24 v. 12. Okt. 1907. S. 396.

Zweiter Abschnitt.

IV. Kapitel.

Die Fischwege

bearbeitet von

P. Oer har dt,

Geheimem Oberhaurat und Vortragendem Eat im Ministerium der öffentlichen Arbeiten in Berlin.

SO

niemals bei der Herstellung von Anlagen für

man

§ 26. Fischgebiete, Wanderfische und Standfische. Wenn man die baulichen Anlagen, die Fischereizwecken dienen sollen, richtig entwerfen und ausfükren will, muß man mit den Gewohnheiten der Fische vertraut sein. Zahlreich sind die Klagen über schlecht erbaute Fischwege oder andere fischereiliche Anlagen, die ihren Zweck entweder ganz verfehlt hätten oder zu teuer geworden wären. Die Klagen sind leider vielfach berechtigt. Ihre Ursachen sind fast ausnahmslos darauf zurückzuführen, daß der Ingenieur ohne genaue Kenntnis der Naturgeschichte der Fische seine Arbeit unternahm. Er hat übersehen, daß die Fischerei von dem Bauwerke selbst ausgehen muß, eine gewisse Bauweise wählen, diese der Örtlichkeit anpassen, den Fisch und seine Gewohnheiten aber ganz außer Acht lassen darf, sondern daß man umgekehrt verfahren muß : man muß von dem Fisch ausgehen, den man führen will, seine Gewohnheiten studieren, dann die Örtlichkeit ins Auge lassen und endlich nach beiden erst das Bauwerk einrichten. Die Beobachtung dieser Vorschrift kann Verfasser auf Grund seiner langjährigen Erfahrungen als Oberfischmeister nicht dringend genug empfehlen.

ver-

Die I ische leben hauptsächlich von der Kleintierwelt, die sich in unsern Gewässern befindet, von den Krustentieren, den Daphniden, Hüpferlingen, Rädertierchen, den Larven von Fliegen, Mücken und zahlreichen Tierchen anderer Art. Diese Tiere sind schieden, je nachdem sie die Uferzone, die Seemitte oder die Tiefenzone bevorzugen. Die Anlagen zur Förderung der Fischerei müssen daher auch auf die Vermehrung der Kleintierwelt gerichtet sein¹).

Nach den Eigentümlichkeiten des Grundes, der Wassertiefe und der Strömung pflegt man die fließenden Gewässer in Fischgebiete zu zerlegen. In jedem Gebiet kommen gewisse Fischarten ständig vor, denen die besonderen Verhältnisse des Wassers und des Grundes Zusagen. Nach dem hauptsächlich auftretenden, dem leitenden oder wichtigsten Fisch werden die Gebiete benannt. Natürlich können scharfe Grenzen nicht gezogen werden, sie gehen vielfach ineinander über. In den mitteleuropäischen Flüssen

*) ^ eiteres über die Kleintierwelt sowie über die Ernährung der Fische und ihre Laichzeit s. Gerhardt, I'ischwege und Fischteiche. 1904. S. 2. Leipzig, Wilhelm Engelmann.

und Bächen kann man drei Fischgebiete unterscheiden : nämlich das Gebiet der Forelle oder der Asche, das Gebiet der Barbe oder des Karpfens und das Gebiet der Brassen¹).

Zu dem Gebiet der Forelle (Trutta fario) gehören Bäche und kleine Flüsse mit steinigem oder kiesigem Grunde, vorherrschend flachem Wasser und mit starker Strömung. Neben der Forelle findet sich gewöhnlich die Schmerle (Cobitis barbatula), der Kaulkopf oder die Groppe (Cottus gobio), häufig auch die Asche (Thymallus vulgaris) und die Ellritze (Phoxinus laevis). Ein gebirgiger Charakter ist für die Bäche und Flüsse dieses Gebiets keineswegs erforderlich, die Fische gedeihen auch in zahlreichen Gewässern des Flachlandes. Eine mäßige Beschattung ist von Nutzen.

Das Gebiet der Barbe (Barbus fluviatilis) findet sich in größeren Flüssen mit vorherrschend steinigem oder kiesigem, doch stellenweise auch sandigem oder schlammigem Grunde bei tiefem Wasser und starker Strömung. In solchen Gewässern findet man neben Barbe und Karpfen (Cyprinus carpio) den Hecht (Esox lucius) und den Zander (Lucioperca Sandra), den Barsch (Perca fluviatilis), Kaulbarsch, die Plötze (Leuciscus rutilus), Rotfeder (Scardinius erythrophthalmus), den Rapfen, Döbel, die Zärthe, Quappe, den Gründling, Uckelei, das Neunauge, den Aal und den Lachs.

Das Gebiet des Brassen (Abramis brama) umfaßt die größeren Flüsse mit weichem Grunde, schwacher Strömung und großer Tiefe. Neben dem Brassen finden sich hier der Wels und die meisten dem Barbengebiet angehörigen Fische. In besonders ruhigen Teilen der Gewässer, in abgeschnittenen Flußarmen, Altwässern u. dgl. pflegt sich die Schleie (Tinea vulgaris) aufzuhalten.

In den größeren Flüssen Deutschlands sind in der Regel alle drei Flußgebiete vorhanden, und zwar hintereinander so, daß das Forellengebiet den oberen, das Barbengebiet den mittleren und das Brassengebiet den unteren Lauf der Flüsse umfaßt. Doch kommen auch Abweichungen vor. Wenn z. B. das Quellgebiet in hoch gelegener, aber flacher und sumpfiger Gegend liegt, und erst weiter unterhalb harter Grund und stärkeres Gefälle sich findet, so liegt das Gebiet der Barbe höher als das Gebiet der Forelle.

In diesen von den Fischen vorzugsweise bewohnten Flußgebieten findet ein ewiges Kommen und Gehen der Fische statt. Je nach der Jahreszeit, je nach dem Eintritt von Hoch- oder Niedrigwasser und nach dem Auftreten manch anderer Umstände ziehen die Fische stromauf und stromab. Sie ziehen nicht allein in dem von ihnen bevorzugten Gebiet hin und her, sondern wandern auch aus einem Gebiet in das andere. Es sind hauptsächlich zwei Triebe, welche die Fische zum Wandern veranlassen: die Nahrungssuche und die Fortpflanzung. Zahlreiche Fische unternehmen diesen Naturtrieben folgend weite Reisen, sie ziehen von den Quellgebieten der Flüsse in die See und umgekehrt. Diese Fische nennt man Wanderfische. Alle übrigen Fische wandern zwar auch, sie wechseln ihren Aufenthaltsort, verlassen ihre Geburtstätte auf größere oder kürzere Entfernung, um später nach dem Ausgangspunkt zurückzukehren; aber diese Fische, deren Reisen sich nicht bis in das Meer hinaus ausdehnen, pflegt man im Gegensatz zu den Wanderfischen Standfische zu nennen.

So zahlreich die Wanderfische selbst sind, die Zahl ihrer Arten ist gering. Die wichtigsten Wanderfische sind Lachs (Trutta salar), Meerforelle (Trutta trutta), Stör (Accipenser sturio), Maifisch (Alosa vulgaris), Flußneunauge (Petromyzon fluviatilis), Meerneunauge oder Lamprete (Petromyzon marius) und Aal (Anguilla vulgaris). Lachs und Meerforelle ziehen aufwärts aus der See bis in das Flußgebiet der Forelle, Maifisch und

Flußnennauge bis in das Barbengebiet, Stör nnd Meerneunauge nur bis in das Gebiet der Brassen, der Aal dringt aber aufwärts bis in die engsten Wasserläufe. Über die Entwicklung und die Lebensgewohnheiten der Wanderfische darf auf die » Fisch wege und Fischteiche« des Verfassers verwiesen werden (s. Anm. S. 454).

Die Wanderung der Standfische dehnt sich zwar über weite Streken aus, führt aber immer wieder nach dem Standort zurück. Sie wird hauptsächlich durch die Nahrungssuche, in zweiter Linie durch die Fortpflanzung veranlaßt. Die Fische des Barbengebiets z. B. suchen im Frühjahr bei Hochwasser die Bäche des Forellengebiets auf, um zu laichen; die Bachforelle zieht nach dem Laichen in die tieferen Gebiete, weil ihre Freßlust zunimmt und die Nahrung in den oberen klaren Gewässern fehlt.

Es folgt hieraus, daß es nötig ist, auch für die Standfische Anlagen zu treffen, die ihnen den Ortswechsel ermöglichen, sobald der Weg durch Wehre oder andere Hindernisse gesperrt ist. Fehlen Wanderfische in einem Fluß, so sind trotzdem zur Befriedigung des Bedürfnisses der Standfische Fischwege und ähnliche Anlagen erforderlich. Im allgemeinen werden die Bauwerke, die man für die Wanderfische zu diesem ZwTeck anlegt, auch für die Standfische genügen. Der Nutzen dieser Anlagen ist in die Augen

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Dienstag den 2. Juni 1908.

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Montag den /. Jjanx 1908

Abb. 441. Aufsteigen der Lachse durch den Fischweg von Angleur in der Ourthe (Belgien).

Tagesstunden

Tagesstunden

fallend, sobald man die große Zahl der Standfische erwägt, denn sie übertreffen die Wanderfische sowohl der Zahl wie der Art nach. Tatsächlich hat sich auch der Nutzen der Fischwege für die Standfische an allen Orten herausgestellt. Im Main z. B. pflegen schon Ende März die Schneider durch die Fisch wege zu gehen, dann folgen Rotaugen, Gründlinge, Brassen, Mulben, Barsche, Barben, Döbel, Hechte, Weißfische, Makrelen, Kaulbarsche und andere Standfische.

Die Wanderung dieser Standfische dauert vom März bis Oktober; sie ist am lebhaftesten von Anfang Mai bis Ende August. Dann ziehen die Fische gewöhnlich von vormittags 10 bis nachmittags 4 Uhr, so lange es warm ist und die Sonne scheint, stromauf. Hört der Sonnenschein auf oder wird das Wetter kalt und trübe, so wandern die Fische nicht mehr. In den Monaten März, April, September und Oktober wandern sie nur an besonders warmen Tagen. Während der Nacht hat man ein Aufsteigen noch nicht beobachtet.

Die gleiche Beobachtung hat man auch bei Wanderfischen gemacht. Versuche, welche Denil in dem Fischweg von Angleur über die Wanderung der Lachse anstellen ließ, haben die in Abb. 441 dargestellten Ergebnisse gehabt. Die Fische gingen durch den Paß von morgens 3 oder 4 Uhr bis nachmittags 4 oder 5 Uhr. In den späteren Nachmittag-, den Abend- und Nachtstunden stiegen die Fische nicht. Sie zogen auch stets in Gruppen von 2 oder 3. Sobald ein Lachs den Fischweg erstiegen hatte, durfte man sicher sein, daß 1 oder 2 Minuten später ein zweiter Lachs folgte !).

!) G. Denil, Ingenieur principal des Ponts et Chausse'es. Les e'chelles à poissons, 1909. S. 103. (Annales des travaux publics de Belgique. Avril 1909.)

§ 27. Lage der Fischwege, insbesondere der unteren Ausmündung. Bei dem

Entwerfen der Fischwege hat man zunächst auf die Größe der Fische Rücksicht zu nehmen, die voraussichtlich die Fischwege benutzen werden. Man hat zu unterscheiden: Lachswege, Pässe für Standfische und Forellen, ferner Aalpässe und Aalleitern. Die Lachse sind die größten Wanderfische, für welche Fischwege nötig sind. Die Anlagen zur Erleichterung ihres Aufstieges sind daher am kostspieligsten, denn sie müssen breit, lang und tief angelegt sein. Die Wege, die voraussichtlich nur von Forellen benutzt werden, können erheblich kleiner, viel schmaler und kürzer, auch flacher sein. Sie sind daher unverhältnismäßig billiger. Es würde wirtschaftlich nicht gerechtfertigt sein, eine kostspielige Lachstreppe da zu erbauen, wo man nur mit Forellen zu rechnen hat. Zwischen beiden Anlagen liegen die Wege für Standfische. Denn da viele Standfische größer sind als Forellen, so müssen ihre Wege größere Abmessungen haben als die Forellenpässe, sie brauchen aber nicht die großen Querschnitte der teuren Lachswege zu erhalten, sobald erwiesen ist, daß aus anderen Ursachen in dem Flußgebiet auf die Aufzucht von Lachsen nicht zu rechnen ist. Für die Aale, deren Wanderung nach Richtung, Ort, Lage im Fluß und Tageszeit von der Wanderung der übrigen Fische erheblich ab weicht, sind unter Umständen besondere Anlagen geboten, nämlich Aalpässe für die großen, ausgewachsenen Aale, die stromab nach der See wandern, und Aalleitern für die junge Aalbrut, die aus der See stromauf in die Flüsse zieht¹).

Von der größten Wichtigkeit bei der Anlage eines Fischweges ist die Lage und Beschaffenheit der unteren Ausmündung. Es sind nämlich hei jedem Fischwege zwei Aufgaben zu lösen: die erste ist die, den Fisch in den Weg hineinzubringen, diezweite, ihn darin aufwärts zu führen. Die erste Aufgabe ist wichtiger als die zweite, denn von ihrem Gelingen hängt der Erfolg der zweiten ab. Sie ist außerdem auch viel schwieriger, weil bei ihrer Lösung auf die Gewohnheiten der Fische sorgfältig Rücksicht genommen werden muß.

Es ist sehr schwer, in vielen Fällen sogar unmöglich, die Stelle für die untere Ausmündung nach einer Zeichnung allein ohne Kenntnis der Örtlichkeit richtig zu bestimmen. Die Beschaffenheit des Grundes, der Ufer, die Wasserbewegung und viele Nebenumstände, die zeichnerisch gar nicht dargestellt werden können, sind von entscheidender Bedeutung. Man sollte daher grundsätzlich, wo es irgend möglich ist, Fischwege und insbesondere die Lage der unteren Ausmündung nur nach der Örtlichkeit, nicht nach einer Zeichnung entwerfen. Nur dann, wenn durchgreifende Arbeiten an einem Fluß vorgenommen werden, welche die bisher bestehenden örtlichen Zustände gänzlich verändern, wird man hiervon ab weichen und die Lage der unteren Ausmündung nach dem aufgestellten Regulierungsplan entwerfen müssen, dann ist aber um so mehr Vorsicht geboten, um sich vor Mißerfolgen zu bewahren.

Man muß sich zunächst vergegenwärtigen, für welche Arten von Wander- und Standfischen der Fluß oder die Flußstrecke nach der Beschaffenheit des Wassers, des Grundes, der Ufer u. dgl. geeignet ist, welche Fische sonach künftig den Weg benutzen werden. Danach muß man zu ermitteln suchen, in welchen Monaten diese Fische voraussichtlich den Fischweg gebrauchen werden, drittens, welche Wasserstände zu dieser Zeit herrschen, und endlich, wie das Flußbett bei diesen Wasserständen beschaffen ist, welchen Lauf der Stromstrich oder Talweg nimmt, welche Sandbänke oder Inseln alsdann im Flusse sich befinden u. dgl. m. Man muß diese Ermittelungen auf eine Flußstrecke unterhalb des Wehres fortsetzen, die lang genug ist, um jede Unsicherheit darüber auszuschließen, welchen Weg der stromaufwärts schwimmende Fisch nehmen wird. Es kommt alles darauf an, diese Untersuchungen so vorsichtig wie möglich anzustellen. Erkundigungen bei Fischern über die Fangstellen und die Orte, wo die Fische beobachtet worden sind, geben hierbei guten Anhalt.

Handelt es sich um die Erbauung eines neuen Wehres im Flusse, in dem zu gleicher Zeit ein Fischweg angelegt werden soll, so ist die Bestimmung der richtigen Stelle für den Fisch weg schwieriger, als wenn in einem längst bestehenden Wehr ein Fischweg eingebaut werden soll. Man muß dann die künftigen Wirkungen des neuen Wehres auf den Flußlauf zu ermitteln suchen, man muß untersuchen, welche Änderungen der Stromstrich, die Sandbänke und die Ufer erleiden werden, und wie der Weg des Fisches durch diese Änderungen etwa beeinflußt werden könnte. Hat man alle diese Vorarbeiten, die oft nur an Ort und Stelle vorgenommen werden können, mit großer Sorgfalt betrieben, so wird man mit einiger Sicherheit die Stelle bestimmen können, an der die Wander- oder Standfische vor dem Hindernis eintreffen werden. In den meisten Fällen wird dies eine Auskolkung im Sturzbett des Wehres oder des Mühlengerinnes sein.

Es ist nun nicht immer richtig, an dieser Stelle die untere Ausmündung des Fischweges anzuordnen. Denn bei der oft großen Ausdehnung des Kolkes, den zahlreichen Wirbeln und dem Getöse des Wassers ist es schwer, den Fisch auf den verhältnismäßig schwachen Ausstrom des Fischweges aufmerksam zu maichen. Der Fisch folgt dem lebhaftesten Getöse, der stärksten Strömung. Er beachtet die schwache Strömung des Fischweges gar nicht, sondern sucht das Wehr an dem stärksten Wasserfall, die Freischleuse an der stärksten Strömung, den Mühlenstau in dem Mahlgerinne selbst zu nehmen. Gelingt ihm dies nach einigen Versuchen nicht, so stellt er sein Bemühen erschöpft ein und ruht in dem stillen Wasser des Kolkes oder einer Seitenbucht aus. Niemals entfernt er sich weit von dem Hindernis. Später sucht der Fisch seine Wanderung fortzusetzen und das Hindernis von neuem zu nehmen. Ist dies ergebnislos, so sucht er eine besser geeignete Übergangstelle. Diese andere Stelle wird er in den meisten Fällen in derjenigen Richtung suchen, von welcher ihn die stärkste Seitenströmung getroffen hat. Er folgt der Seitenströmung längs des Hindernisses, versucht wiederholt den Sprung und kommt, wenn er nicht gelingt, auf diese Weise bis an die am meisten stromauf belegene Stelle des Wehres.

ein untergeordneter Weg,

nur

Die Aufgabe des Ingenieurs ist nun, die untere Ausmündung des Fischweges so zu legen, daß der Fisch während seiner Bemühungen, das Wehr zu nehmen, aufmerksam auf den Fischweg werde. Diese Aufgabe wird dadurch erschwert, daß aus wirtschaftlichen Rücksichten nur wenig Wasser über den Fischweg geleitet wird, daß aber im allgemeinen viel mehr Wasser über das Wehr fließt. Da nun der Fisch der größten Wassermenge nachgeht, die mit Getöse in das Unterwasser fällt, diese Wassermenge zudem mit Sauerstoff der Luft gesättigt, also gesund für den Fisch ist, so dürfen wir niemals erwarten, daß der Wanderfisch die schwache Strömung unseres Passes beachten wird, solange eine starke Strömung im Fluß vorhanden ist, die er noch nicht abgesucht hat. Wir müssen bei Bestimmung der unteren Ausmündung uns vor Augen halten, daß der beste Fischweg, den wir bauen, für den Fisch immer gleichsam ein Weg zweiter Klasse ist, den er anfänglich nicht beachtet, den er erst dann nimmt, wenn der von ihm bevorzugte Weg nicht gangbar ist. Dieser bevorzugte Weg, den der Fisch zuerst aufsucht, ist der Weg über das Wehr.

Werden alle Wassermassen, die über das AVehr fallen, in dem Fischweg zusammen-gefaßt, so daß die Wassermengen des AVehres gleichzeitig die AVassermengen des Fischweges sind, so nimmt der aufwärts schwimmende Fisch den neuen Weg gleich beim ersten Anlauf. Dies kann z. B. bei Schrägpässen eintreten, wie es bei dem Schrägpaß in der Drage bei Steinbusch (s. § 29) tatsächlich der Fall war. Derartige Anlagen sind aber nicht überall möglich. Im allgemeinen münden die Fischwege gesondert neben dem AVehr. Dann täuscht man sich, wenn man glaubt, daß es gelingen könnte, die untere Ausmündung so zu legen, daß jeder kommende Fisch schon beim Anschwimmen den AYeg bemerken und ihn nehmen wird. Kein einziger Fisch wird dies tun. Jeder wird an der schwachen Ausströmung des Passes vorbei schwimmen und zuerst die Strömungen des Wehres absuchen. Die untere Ausmündung des Fisch weges wird daher gefunden nicht auf dem AVege von unten nach oben, sondern von oben nach unten, gleichsam auf einem kleinen Rückwege, den der Fisch vom Wehre ausgehend auf der Suche nach einem anderen Durchgänge unternimmt.

Es ist daher falsch, die untere Ausmündung eines Fischweges durch irgend ein Bauwerk, eine Mauer oder eine Spundwand im Fluß nach obenhin abzuschließen, oder in der Sorge, sie vor treibenden Gegenständen zu schützen, versteckt in einem AArinkel des Ufers anzubringen, den der Fisch auf dem Wege von oben nach unten kaum aufsuchen wird, oder die Ausmündung zu weit entfernt vom AYehre anzulegen, weiter, als der Rückweg des Fisches stattfindet. Eine gewisse Entfernung zwischen dem Fuß des Wehres und der unteren Ausmündung ist zwar nötig, weil der Wellenschlag des Wehres sonst das Auffinden der schwachen Ausströmung erschweren würde. Im allgemeinen wird eine Entfernung von 2—12 m je nach den Verhältnissen angemessen sein; 2 m bei sehr kleinen Gefällen und geringen AVassermengen des Wehres, und 12 m bei großem Gefälle und reichen AVassermengen. Unter besonderen Umständen könnte auch eine größere Entfernung zulässig sein; mehr als 18 m wird aber selbst bei großen AArehren sich nicht empfehlen.

Besteht das Wehr aus mehreren Teilen oder hat es eine den Fluß schräg durchschneidende Lage, so ist im allgemeinen die am meisten stromauf belegene Stelle des Wehres die richtige Lage für die Ausmündung. Eine Mündung inmitten des Wehres würde von den aufsteigenden Fischen kaum beachtet werden ; denn die stärkere Strömung, welche von dem oberhalb befindlichen Wehrteil kommt, würde von den Fischen stets bevorzugt werden. Jeder Fisch erreicht einmal die oberste Stelle des AVehres. Hier treffen ihn keine neuen starken Strömungen mehr, die von oben kommen. Hier ist er darum geneigt, auch eine schwächere Strömung zu verfolgen: deshalb ist hier der Ort für die untere Ausmündung des Fischweges. Aber diese Regel darf nicht mechanisch angewandt werden. Es können besondere Hindernisse im Fluß vorhanden sein, Unregelmäßigkeiten in der Gestaltung des Flußlaufes und der Sohle, Inseln oder Sandbänke, die vielleicht gerade zur Zeit der Fischwanderung in bedenklicher AVeise auftreten und zu einer Gabelung des Wasserlaufes führen, so daß der Fisch bei seinem Aufwärtsschwimmen die höchste Stelle des Wehres nicht erreichen kann. Es ist deshalb immer der Flußlauf in seiner Gestaltung zur Zeit der Fischwanderung zu untersuchen.

§ 28. Beispiele mißglückter Fischwege mit falschen Ausmündungen. Tiefe der Ausmündung. Einige Beispiele mögen das in § 27 Gesagte erläutern: Abb. 442 zeigt einen Fischweg, der früher an der unteren Brahe erbaut worden war, der aber seinen Zweck nicht erfüllte. Es war eine in einem Bogen geführte Fischtreppe mit Sperren und

Einschnitten, die das von einem Nadelwehr gebildete Gefälle umging. Gegen diese Fischtreppe war an sich nichts einzuwenden. Sie hätte die Lachse wohl aufwärts bringen können, wenn diese erst in die unterste Kammer gekommen wären. Das war aber unmöglich. Denn bei der örtlichen Untersuchung fand Verfasser, daß hier eine Spundwand von etwa 3 m Länge oberhalb der unteren Ausmündung schräg in den Fluß gerammt und außerdem stromaufwärts mit Steinen verpackt worden war. Der Zweck dieser Maßregel war offenbar der gewesen, die Ausmündung vor treibenden Gegenständen zu schützen. Außerdem hatte man wahrscheinlich geglaubt, durch die Spundwand und das Zusammenhalten des aus dem Fisch weg fließenden Wassers die von unten her kommenden Fische auf die schwache Strömung aufmerksam machen und sie anregen zu können, den Fischweg zu nehmen. Dies war ein Irrtum. Die Lachse, welche stromauf schwimmen, folgen der stärksten Strömung. Sie schwimmen vorzugsweise in der Mitte des Flusses, ziehen daher an dem Fischweg vorbei. Sollte wirklich ein Fisch, am Ufer entlang schwimmend, in die Strömungdes Fischweges geraten, so würde er diese schwache Strömung gewiß nicht beachten, sondern der viel stärkeren Strömung folgen, die vom Wehr her kommt. So geschah es, daß alle Fische ohne Ausnahme am Fischweg vorbei bis an den Fuß des Wehres gelangten und hier den Aufstieg versuchten. Sie hätten den Fischweg erst auf dem Rückwege finden können: und dies war

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erschwert durch die übergroße Entfernung von 21 m, mehr aber noch durch die vorgelegte Spundwand. Also gerade die Spundwand, welche das Auffinden des Fischweges erleichtern sollte, war die Ursache gewesen, daß die Mündung nicht gefunden werden konnte. Die Ausmündung mußte nach der punktierten Lage umgelegt werden.

Abb. 442. Alter Fisclnveg bei Brahnau in der unteren Brahe.

an sich richtig lag, denn der Zug der Lachse mußte sich nach der im Fluß herrschenden Strömung am linken Ufer vollziehen. Alle Fische gelangten zweifellos in die Nähe der Stelle a. Von hier konnten sie ihren Weg nur nach der fiskalischen Mühle bei b nehmen, weil diese Mühle stets im Betriebe war und eine lebhafte Strömung

Ein anderes Beispiel gibt Abb. 443. An einem Mühlenstau der oberen Brahe war ein Fischweg angelegt worden. Es war gleichfalls eine Fischtreppe mit Sperren und Schlupföffnungen, die an sich einwandfrei gebaut war. Die untere Ausmündung lag bei y flußabwärts. Zweifellos hatte auch hier der Erbauer angenommen, daß die von unten her kommenden Lachse eine so angelegte Ausmündung am leichtesten finden würden. Der Fischweg wurde aber nicht benutzt. Hier fand Verfasser bei der örtlichen Untersuchung, daß der Fischpaß

verursachte. Der Aufstieg war bei b wegen des starken Gefälles unmöglich. Es begann daher von dieser Stelle ab die Rückwanderung und das Suchen nach einem zweiten Aufstiegort. Als solcher konnte nur die benachbarte Floßschleuse in Frage kommen, weil diese als Freischleuse wirkte und zur Zeit der Lachswanderung immer Wasser lieferte. Tatsächlich war auch beobachtet worden, daß an der Stelle c Lachse die Floßschleuse zu

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Abb. 443 U. 444. Fischweg in der oberen Brahe.

nehmen versucht hatten: die Strömung war aber auf der langen, mit dünner Wasserschicht bedeckten Schleuse zu stark, der Aufstieg hier unmöglich. Die Ausmündung bei y hätten die Lachse nur finden können auf dem Wege von b nach c. Auf diesem Wege war aber die Strömung bei c viel zu stark gegenüber der schwachen Strömung bei ?/, so daß die Tiere y unbeachtet ließen. Durch Umänderung der Sperren und Anlage der Ausmünduug bei x nach Abb. 444 wurde dem Übel abgeholfen. Denn die Ausmündung bei x lag weit genug von der Stelle b entfernt, so daß die von b kommenden suchenden Lachse sie entdecken konnten, und sie lag außerdem so, daß sie durch die stärkere Strömung aus der

Floßschleuse bei c nicht beeinflußt wurde. Lachse, welche auf der Suche nach einem anderen Ausweg von b nach c schwammen, konnten wohl die Ausströmung bei sc, nicht aber die bei y finden.

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lOter Jahresbericht der Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbeflusses in Böhmen für das Jahr 1906. S. 48 u. 49, sowie namentlich die Jahresberichte der Kanalisierung des Moldau-Elbeflusses und die bereits genannten Statistischen Nachweisungen über ausgeführte Wasserbauten des preußischen Staates von P. Roloff, Reg.-Baurat. Berlin 1907.

Handbuch der Ing.-Wissensch. in. 2. 4. Aufl.

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Abb. 445. Fischweg im Bober.

Als drittes Beispiel einer mißglückten Fischweganlage infolge falscher Anordnung der Ausmlindung wird in Abb. 445 ein Fischweg im Bober mitgeteilt. Hier hatte in dem vorhandenen Wehr ein altes Floßgerinne die für einen Fischweg passende Neigung. Da zudem das Gerinne entbehrlich war, so war an dieser Stelle die Lachstreppe eingebaut worden. Auch diese Treppe war an sich als Bauwerk einwandfrei. Sie wurde

aber von den Lachsen nicht benutzt. Bei der örtlichen Untersuchung stellte sich heraus, daß zu Zeiten, in denen die Lachse aufwärts wanderten, eine Sandbarre im Fluß auftrat, die ein vollkommenes Hindernis fitr das Auffinden des Fischweges bildete. Der Fluß hatte unterhalb des Wehres am linken Ufer die stärkste Strömung. Diese wurde von den Lachsen verfolgt, so daß die Fische die Stelle a erreichten. Von hier schwamm jeder Lachs zuerst nach dem Mühlengerinne bei b und versuchte den Aufstieg. Nachdem dies wegen des hohen Gefälles nicht gelang, wanderte der Fisch weiter bis nach dem Gerinne bei x. Das Gefälle war hier dasselbe, der Aufstieg unmöglich. Die Mündung des Fischweges bei y konnten die Fische nicht finden, weil über die Sandbarre zwischen x und y keine Strömung lief. Es konnte daher kein Lachs die Laichstellen im oberen Flußgebiet erreichen. Die Fische kehrten um und suchten andere Seitenflüsse auf oder wurden im Unterwasser abgefangen. Der Fischweg durfte in diesem Falle nur in dem Freigerinne bei x liegen. (Vgl. d. Ausf. d. Yerf. i. Zentralbl. d. Bau-Verw. 1911 S. 446.)

Das Auffinden der unteren Ausmündung wird den Fischen erleichtert durch die Seitenorgannerven, welche nach den neueren Untersuchungen des Prof. Dr. Bruno Hofer¹) bei den Fischen vorhanden sind, und die sie in den Stand setzen, die Bewegungen des Wassers und seine Strömungen wahrnehmen, Seitenzuflüsse gleichsam aus der Ferne fühlen zu können. Nach Hofer können die Wanderfische die an Wehren angebrachten Fischwege nur dann bemerken und auffinden, wenn aus dem Fischpaß ein so starker Wasserstrom kommt, daß er in dem Hauptstrom von den Fischen gefühlt werden kann. Hieraus ergibt sich, daß man die Seitenströmung nicht nach einer beliebigen Stelle unterhalb des Wehres leiten darf: sie muß so geführt sein, daß sie von dem ruhenden oder suchenden Fisch wirklich bemerkt werden kann, sie darf auch nicht unter dem Wellenschlag des Wehres verschwinden.

Nächst der allgemeinen Lage ist die Tiefenlage der unteren Ausmündung zu bestimmen. Diese richtet sich nach denjénigen Wasserständen, die zur Zeit der Fischwanderung bestehen, und die vorher ermittelt sein müssen. Der niedrigste dieser Wasserstände ist maßgebend, wohlgemerkt, nicht der niedrigste des Flusses überhaupt, sondern nur der niedrigste während der Zeit der Fischwanderung. Der Fisch weg muß stets so gebaut sein, daß der Fisch schwimmend einlaufen kann. Niemals soll man, will man sicheren Erfolg von der Anlage haben, dem Tier zumuten, aus dem freien Wasser heraus in den Fischweg zu springen. Befindet sich der Fisch erst einmal in dem Weg, so ist es weniger bedenklich, den Sprung in die folgenden Kammern von ihm zu fordern, vorher aber, aus dem freien Wasser heraus, darf dies nicht geschehen. Die untere Ausmündung muß so tief liegen, daß sie bei dem niedrigsten zur Zeit der Fischwanderung herrschenden Wasserstande mit einem genügend großen Querschnitt in den Fluß mündet.

Auch auf den höchsten Wasserstand, der zur Zeit der Fischwanderung Vorkommen kann, ist Rücksicht zu nehmen. Es muß nämlich auch bei diesem Wasserstande ein deutlich merkbarer Strom aus dem Fischweg in das Unterwasser treten, so daß der Fisch aufmerksam auf die Ausmündung wird. Dies bietet Schwierigkeiten, denn je höher das Unterwasser steigt, um so höher steigt auch der Wasserstand im Fischweg, und das Ausfließen des Wassers aus der unteren Mündung findet in einem breiten und hohen Querschnitt statt. Da aber die Speisewassermenge dieselbe bleibt, so führt die Vergrößerung des Querschnitts zu einer Verringerung der Durchflußgeschwindigkeit, und es

!) Bericht der Königl. Bayrischen biologischen Versuchsanstalt in München. Band I 1908. S. 115, 156.

folgt, daß die Seitenströmung, welche aus der unteren Ausmtindung in das Unterwasser des Flusses dringt, an Kraft einbüßt. Es ist daher zweitelhaft, ob die Fische dann noch den Paß fühlen und finden können.

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Man hört zwar oft die Vorschrift, den Fischweg so zu hauen, daß das Wasser der unteren Ausmündung überschlägt, damit der Fisch durch das Plätschern des Wassers angelockt werde. So richtig und leicht ausführbar dies bei gleichbleibenden Wasserständen ist: bei veränderlichen Wasserständen führt die zum Überschlagen bei Mittelwasser erforderliche tiefe Lage der Abschlußwand später beim Ansteigen des Wassers zu einem übermäßig großen Abflußquerschnitt, und der aus dem Fischweg kommende Seitenstrahl hat nicht genügend Kraft zum Anlocken der Fische. Dieser Nachteil wird ausgeglichen, sobald man bei höheren Wasserständen reichere Mengen von Speisewasser zur Verfügung hat. Ist dies aber nicht der Fall, muß auch bei mittleren und höheren Wasserständen des Flusses wirtschaftlich mit dem Speisewasser umgegangen werden, so ist zu empfehlen, auf das Überschlagen zu verzichten, den Fischweg durch eine bis zu dem höchsten zur Zeit der Fischwanderung herrschenden Wasserstande reichende Wand nach dem Unterwasser abzuschließen, und das Wasser sowohl bei niedrigen wie bei höheren Wasserständen in einer einzigen Ausflußöffnung zusammenzuhalten. Dann bleibt die Ausströmungsgeschwindigkeit und die Kraft des anlockenden Strahls bei jedem Wasserstande nahezu gleich.

Die Ausflußöffnung darf nicht zu klein sein. Je kleiner sie ist, um so kräftiger ist zwar der Strahl, aber um so größer muß auch die Anstrengung des Fisches sein, ihn zu überwinden. Er kann sich beim Anschwimmen in kleiner Öffnung leicht verletzen. Ist die Öffnung größer, so wird die Geschwindigkeit des ausströmenden Wassers geringer, denn die Wassermenge bleibt sich gleich. Der Fisch wird durch einen breiten, wenngleich schwächeren Seitenstrom fast ebenso wirksam angelockt wie durch einen dünnen und scharfen Strahl; er kann ihn aber leichter überwinden. Gewöhnlich genügt es, bei Fischtreppen die Ausflußöffnung um 50 v. H. größer zu wählen, als die Öffnungen in den Sperren.

§ 29. Schrägpässe. Wenn der Abfallboden eines in einem Fluß vorhandenen Hindernisses, eines Riffes oder eines Wehres, nicht in gleichmäßiger Linie nach dem Unterwasser verläuft, sondern in angemessenen Absätzen Tümpel bildet, die miteinander in Verbindung stehen, so ist es möglich, daß die Wanderfische auf diesem Wege das Hindernis überschreiten können. Es ist nur nötig, daß der AVeg von den Fischen gefunden werden kann, und daß seine Benutzung ihnen keine Schwierigkeiten bietet. Aus diesem Grunde muß ein solcher Fischweg folgende Bedingungen erfüllen: es muß von dem Oberwasser durch die Tümpel bis zum Unterwasser eine Strömung oder ein Wasserüberfall vorhanden sein, damit die Fische nach der Sprungstelle jedes einzelnen Tümpels angelockt werden. Ferner dürfen die Absätze nicht zu hoch sein, so daß der Sprung mit Erfolg ausgeführt werden kann; drittens müssen die Tümpel lang und tief genug sein, um den Fischen den Sprung zu ermöglichen, viertens muß genügend Speisewasser im Fluß zur Verfügung stehen, und endlich dürfen die Wasserstände sowohl im Unterwasser wie im Oberwasser nur in verhältnismäßig engen Grenzen schwanken.

Abb. 446 zeigt einen solchen Fischweg in einem Schrägwehr. Der Fisch wird durch die kräftige Strömung, die aus dem Becken 1 fließt, und die ihn beim Absuchen des Wehres trifft, zum Aufsteigen veranlaßt. Das Becken ist lang und tief genug, um den Sprung in das zweite Becken zu ermöglichen und so fort bis zum Oberwasser.

In ähnlicher Weise hat man auf felsigem Grunde Tümpel künstlich ausgesprengt, um Fischwege zu gewinnen; man hat auch durch Zusammenstellen von Bohlenwänden in einem Flußbett eine fortlaufende Reihe von Tümpeln und damit einen Fischweg gebildet. Näheres hierüber s. H. Keller, »Die Anlage der Fischwege« 1885, S. 31 und Gerhardt, »Fischwege und Fischteiche« 1904, S. 26.

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Abb. 446. i'isclnveg aus Tümpeln im Sclirägwelir.

Wenn die Tümpel und ihre Verbindungswege so ineinander übergehen, daß von dem Oberwasser nach dem Unterwasser fast nur ein einziger Verbindungsweg bleibt, so nennt man einen solchen Fischweg einen Schrägpaß. Die Bezeichnung rührt davon her, daß derartige Pässe, um das Gefälle möglichst zu verringern, meist schräg über den Wehrrücken geführt werden. Das Gefälle in solchen schrägen Rinnen muß mindestens 1:12 betragen, besser 1:20 oder 1:25, noch besser 1:30, wenn sich dies erreichen läßt. Die größte Schwierigkeit liegt darin, allezeit, selbst bei niedrigstem Wasserstande, eine genügend große Wassertiefe in der Rinne zu gewinnen. In dieser Hinsicht ist die schräge Führung vorteilhaft; denn sie begünstigt die Speisung des Fischweges. Der schräge Verlauf der Rinne längs des Wehrrückens führt nämlich dazu, daß das neben dem Fischweg über den Rücken des Wehres fallende Wasser von der Rinne aufgenommen wird. So gewinnt diese mehr und mehr an Speisewasser, je weiter sie sich fortsetzt, ihre untere Ausmündung ist viel wasserreicher als die obere Einmündung. Durch die so erzielte kräftige Speisung des unteren Endes wird den Fischen das Auffinden des Passes erleichtert.

Abb. 447—-449 zeigen den’Schrägpaß im Dragewehr bei Steinbusch, der vom Verfasser im Jahre 1892 erbaut wurde¹). Aus dem Lageplan geht hervor, wie die Lachse, nachdem sie vergebens versucht hatten, die Freischleuse und die Floßschleuse zu nehmen, schließlich an das feste Wehr gelangten. Dies war ein Steinwehr, das wegen seiner Länge und Höhe nicht übersprungen werden konnte. Zur Herstellung des Fischweges wurde die Spundwand, welche die Steinschüttung an der Oberwasserseite begrenzte, auf 0,4 m Breite und 0,65 m Tiefe eingeschnitten. Der Einschnitt war auf das geringste Maß beschränkt, um die Speisung des Fischweges so sparsam wie möglich zu halten. Er befand sich nahe einer Seite des Wehres und wurde durch zwei eingerammte Pfähie

gesichert.

Unterhalb der Spundwand wurde das aus großen Findlingen gebildete 9—12 m breite Steinwehr so umgebaut, daß in der Richtung des Spundwandeinschnittes eine Rinne entstand, die hier rechtwinklig gegen das Wehr begann, dann aber in S-förmig gekrümmter Linie schräg von einem Ufer der Drage nach dem anderen führte. Die Rinne wurde an der Unterwasserseite durch einen Rücken von besonders großen Steinen begrenzt, die sorgfältig verpackt wurden und so hoch reichten, daß zur Zeit der Lachswanderung der Rücken nahezu trocken war. Es wurde dadurch alles über das Wehr

!) s. Gerhardt, Die Oderlachse und der Fischweg hei Steinhusch in der Drage. Im Zentralbl. d. Bau-Verw. 1893, S. 293.

30

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

fallende Wasser für den Aufstieg der Lachse in der Rinne zusammengehalten und nur am linken Ufer der Drage in der Mündung des Fischweges zum Abfluß gebracht. Hierdurch wurden die Fische an die Mündung des Fischweges herangelockt. In der Rinne selbst wurden die Steine möglichst dicht zusammengeschichtet und gut verzwickt, damit so wenig wie möglich Wasser durch Versickerung verloren ginge.

Die Rinne hatte 16 m Länge. Ihre Sohle lag an der Spundwand 0,35 m unter dem Einschnitt, also 1 m unter dem niedrigsten Oberwasser; sie hatte die Neigung 1 : 28.

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Abb. 448. Längenschnitt.

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Die tiefe Lage der Rinne an der Spundwand und ihre geringe Neigung war deshalb notwendig, um bei möglichst geringem Verbrauch von Speisewasser eine möglichst große Wassertiefe in der Rinne zu gewinnen. Auch war damit zu rechnen, daß in dem Wehreinschnitt zur Einführung der für die Speisung der Rinne nötigen Wassermengen ein stärkeres Gefälle sich einstellte. Dies trat ein. Die hierdurch hervorgerufene größere Geschwindigkeit wurde aber, weil sie allein an der Spundwand vorhanden war, von den Fischen leicht überwunden.

Abb. 449. Grundriß.

Die Kosten des Fischweges hatten nur 440 Mk. betragen. Seine Brauchbarkeit erwies sich sofort nach der Fertigstellung: Arbeiter, welche die Lauf brücke am Fischwege überschritten, beobachteten zwei Lachse, die kurz hintereinander den Fischweg durchschwammen. Er hat auch jahrelang seinem Zweck gut gedient. Durch einen kurzem ausgeführten Umbau der Mühle und der Wehre ist der Schrägpaß bei Steinbusch eingegangen und durch eine Fischtreppe ersetzt worden. Aber da die Anlage von Schrägpässen in den Flüssen des Tieflandes verhältnismäßig selten vorkommt, so erschien es zweckmäßig, auf diese einfache, wohlfeile und dennoch zweckmäßige Bauart hinzuweisen.

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§ 30. Fischtreppen mit Stegen, sowie mit Sperren und Einschnitten. Man

versteht unter einer Fischtreppe eine Reihenfolge von Becken, die in fast gleichmäßigen Absätzen treppenartig einander folgen, und die das hohe, für die Fische unüberwindliche Gesamtgefälle des Wehres in mehrere kleinere, leicht zu überwindende Gefälle zerlegen. Es werden Fischtreppen mit Stegen von Fischtreppen mit Sperren unterschieden. Stege sind kurze Einbauten, die abwechselnd von der einen und von der anderen Seite einer offenen Rinne bis nahe an die gegenüberliegende Seitenwand hergestellt werden. Sie trennen die Becken voneinander und zwingen das Wasser, Umwege auszuführen.

Werden die Einbauten von der einen Seitenwand bis dicht an die andere geführt, so heißen sie nicht mehr Stege, sondern Sperren. Es entstehen vollständig abgeschlossene

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Abb. 450. Fischtreppe mit Stegen im unteren Ballisadare-Paß.

Abb. 451. Fisch treppe mit

Sperren und Einschnitten im Emswehr hei Hannekenfähr.

Abb. 452. Fischtreppe mit Sperren und Schlupf-Öffnungen im Emswehr zu Eistrup - Mehringen.

kleine Becken, in denen das Wasser zurückgehalten wird und zur Ruhe kommt. Über den oberen Rand jeder Sperre fällt das Wasser wie Uber ein kleines Wehr in das folgende Becken. Bei dieser Form haben sich mit der Zeit zwei Bauweisen ausgebildet : Um den Fischen das Überwinden der kleinen Wehre zu erleichtern, wurde die Krone jeder Sperre an einer Stelle mit einer kleinen Vertiefung versehen, die einen halbkreis-

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Abb. 453.

Abb. 455.

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Abb. 453—457. Anordnung der Stege in Fisch treppen.

Abb. 457.

förmig oder rechteckig geführten Einschnitt darstellte. Hier war die überfallende Wasserschicht am dicksten, der Sprung des Fisches am leichtesten. Später stellte man statt des Einschnittes in jeder Sperre eine Öffnung her, die so tief gelegt wurde, daß sie ganz oder zum Teil im Unterwasser der Sperre lag. Diese Öffnungen, die meist rechteckig hergestellt werden, nennt man Schlupföffnungen. Abb. 450 stellt zur Erläuterung den Querschnitt eines Fisch weges mit Stegen dar, Abb. 451 den eines Fischweges mit Sperren und Einschnitten und Abb. 452 die Ansicht eines Fischweges mit Sperren und Schlupföffnungen.

Die Wirkung der Fischtreppen mit Stegen hat man durch eigentümliche Führungen der Stege zu erhöhen versucht. Besonders die Amerikaner haben mannigfache Formen erfunden und sich in den meisten Fällen patentieren lassen. Diese Formen haben nicht den Wert, den ihnen ihre Erfinder beilegen. Fast alle Anordnungen waren darauf gerichtet, den Abfluß des Wassers zu verlangsamen. Die Abbildungen 453 bis 467 geben einige Beispiele. Abb. 453 stellt den von Forster verbesserten Fischweg dari). Seine weitere Ausbildung zeigen Abb. 454 und 452. Die schräge Stellung der Stege soll den Umweg des Wassers vergrößern und damit die Geschwindigkeit verlangsamen, also die Wirkung des Fischpasses erhöhen: sie hat aber den Nachteil, daß sich Wirbelbewegungen einstellen und in den spitzen Ecken Sand und Kies sich ablagern. Besser ist die Anordnung nach Abb. 456. Hier hat die am Ende des Steges angelegte kurze aufwärts gerichtete Seitenwand den Vorteil, daß der aufwärts schwimmende Fisch beim Durchschlüpfen der Steglücke nicht vom Wasser seitlich getroffen und gegen die Wange des Fischweges gedrückt wird. Abb. 457 gibt die Anordnung von Brackett,

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Abb. 458 U. 459. Laclistreppe an der Schloß Wassermühle in Hadersleben.

die bei einem Fischpaß neben den South Hadley Stromschnellen in Connecticut (Massachusetts) ansgeführt worden ist. Hier wurde das 10 m hohe Gefälle durch einen Paß von 132 m Länge überwunden. Die Länge des Wasserweges wurde durch die Stege auf 270 m vergrößert, so daß nur eine Geschwindigkeit von etwas über 0,8 m in der Sekunde entstand. Zu den Fischwegen mit Stegen gehört auch der von dem früheren Fischereiinspektor W. H. Rogers in Amherst, Nova Scotia, erfundene Fischweg, von dem man eine Zeit lang in Amerika viel Aufhebens machte²).

Brauchbare Fischwege mit Sperren und Einschnitten sind in Deutschland in großer Zahl vorhanden. Einer der ersten und besten, aber auch einer der teuersten

0 Seventh annual report of the Commissioners on Inland Fisheries for the year 1873. Boston. ²) Vgl. die Mitteilung d. Verf. im Zentralbl. d. Bau-Verw. 1893, S. 176.

ist der im Jahre 1878 in dem Emswehr bei Hannekenfähr durch den verstorbenen Baurat Meyer in Lingen erbaute Fischweg. Die Kosten dieses Fischweges, dessen Querschnitt Abb. 451 zeigt, haben etwa 20000 Mk. betragen.

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Abb. 460. Längenschnitt durch die Fischtreppe hei Höchst im Main.

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Ungefähr zur selben Zeit, nämlich im Jahre 1879, wurde eine Lachstreppe an der Schloßwassermühle in Hadersleben errichtet, die erheblich einfacher und wohlfeiler wurde und dennoch ihren Zweck gut erfüllte. Die Abb. 458 und 459 erläutern . die Anlage. Neben dem Gebäude einer Holzstoff-Fabrik befindet sich in der Hadersiebener Föhrde das Abflußgerinne eines der drei Mühlräder, die das Werk treiben, und hieran anschließend das Freigerinne. Dies Freigerinne ist so angelegt, daß die Freischleuse sich erst am Ende des Gerinnes befindet. Es reicht daher das Oberwasser des Freigerinnes bis an das untere Ende des Abflußgerinnes heran. Dieser Umstand wurde sehr geschickt zur Anlage der Lachstreppe benutzt. Sie wurde aus Holz so erbaut, daß Einmündung und Ausmündung fast lotrecht übereinander liegen, und die Treppe eine seitwärts geführte Schleife bildet. Die untere Ausmündung liegt hinter dem Mühlengrundstück unmittelbar neben dem unteren Auslauf des Abflußgerinnes; die obere Ausmündung liegt in der nach dem Abflußgerinne befindlichen Seitenwand des Freigerinnes. Die Lachstreppe hat acht Becken. Das oberste Becken VIII besteht aus zwei Teilen, einem in dem Abflußgerinne des Mühlrades hoch eingebauten viereckigen Kasten mit flachem g Boden, der das Speisewasser unmittelbar aus dem Freigerinne ^ erhält, und dem trapezförmigen obersten Teil der geneigten Bodenrinne. Dieser Teil hat an der engsten Stelle neben der Hausecke nur 0,7 m Breite. Er liegt hoch Uber dem Becken I und der unteren Ausmündung und wird in dieser Lage durch Pfosten getragen. Die Becken VII, VI und-V bilden zusammen mit VIII den oberen Lauf, die Becken IV bis I den unteren geraden Lauf der Lachstreppe. Im allgemeinen haben die Becken 1,72 m Breite bei 2,15 m Länge und 0,25 m Gefälle. Ihre Wassertiefe beträgt 0,7 m.

Die Sperren wurden versetzt angeordnet und erhielten Schlupföffnungen von 0,35 m Tiefe bei 0,2 m Breite. Der Fischweg wird von Salmoniden, Aalen und Standfischen benutzt.

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Die in den fünf Staustufen des kanalisierten Mains bei Frankfurt, Höchst, Okriftel, Flörsheim und Kostheim in den Jahren 1884 bis 1890 angelegten Fischwege sind sämtlich als Treppen mit Sperren und oberen Einschnitten erbaut worden. Abb. 460—462 zeigen als Beispiel den Fischweg bei Höchst. Alle Fischwege liegen am linken Ufer des Mains neben den Landpfeilern der ^

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Nadelwehre. Sie bestehen aus Becken von 2,5 bis 3 m Breite und 3 bis 3,2 m Länge mit 0,8 m Wassertiefe und 0,3 m Gefälle an den Sperren. Auf einer 0,5 m starken Betonsohle sind die Seitenwände aus Bruchsteinmauerwerk mit Schichtsteinbekleidung errichtet, während die Zwischenräume zwischen den einzelnen Becken aus oben abgerundeten Sandsteinplatten von 0,3 m Stärke

bestehen. In diesen befinden sich seitlich und gegen einander versetzt halbkreisförmige Einschnitte von 0,6 m Breite. Der Fischweg bei Höchst hat wegen des geringen Wehrgefälles nur 6 Becken. Er ist im einfachen Bogen um den Landpfeiler des Nadelwehres geführt worden. Andere Fischwege, die mehr Becken erhalten mußten, wurden im gebrochenen und rücklaufenden Zuge geführt. Die Sohlen der Becken haben zum Teil

Abb. 460—462. Fischtreppe mit Sperren und Einschnitten hei Höchst im Main.

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Abb. 461. Grundriß.

einen gleichmäßig geneigten Verlauf — wie bei Höchst — zum Teil einen wagerechten treppenförmig gebrochenen Lauf — wie z. B. bei Kostheim —. In diesem Falle ist die Wassertiefe in den Becken gleichmäßig 0,8 m groß, während sie bei geneigter Sohlenlage an der oberen Sperre auf 0,6 m abnimmt.

Der Wasserzufluß wird durch ein einfaches hölzernes Schütz in dem oberen 1,2 m breiten Zulaufkanal geregelt. Die zufließende Wassermenge ist meist so reichlich, daß die Sperren in ihrer ganzen Breite um 0,1 m überströmt werden. Die Ausströmung aus den Fischwegen ist bei dicht gestellten Nadelwehren ziemlich ruhig. Wenn aber viel Wehrnadeln gezogen sind, so entstehen nicht unbedeutende Wirbelbewegungen, weil sich der Auslauf des Fischweges mit dem Strom durch das Nadelwehr rechtwinklig kreuzt. Um die Fische nach dem Platz zu locken, läßt man bei niedrigem Unterwasser auf etwa 9 m Länge neben dem Fischweg kleine Lücken zwischen den Nadeln offen und vergrößert diese Lücken bei steigendem Unterwasser. Die Fischwege werden vom April bis Ende

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Abb. 462. Querschnitt nach a-b.

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Oktober von Stand- und Wanderfischen viel benutzt. Man hat beobachtet, daß die Fische gewöhnlich durch Schwimmen in dem Einschnitt emporsteigen, seltener durch Sprung. Die Kosten eines Fischweges haben 4233—6923 M. betragen.

§ 31. Lachstreppen mit Sperren und Sclilupföffnungen, Da an den Fischwegen mit Sperren und oberen Einschnitten die Fische, wenn es die Wasserverhältnisse nur irgend gestatten, vorziehen, die Stufen durch Schwimmen und nicht durch Springen zu nehmen, also den Fischen die Überwindung der Hindernisse durch Schwimmen offenbar angenehmer und weniger anstrengend ist als durch den Sprung, so hat man gefolgert, daß es sich empfiehlt, die Fischwege von vornherein so anzulegen, daß die Stufen selbst bei jedem Wasserstande durch Schwimmen genommen werden können, d. h. : Lachstreppen mit Sperren und Schlupföffnungen verdienen den Vorzug vor Treppen mit Sperren und Einschnitten.

Abgesehen von den Unterschieden in den Öffnungen für den Abfluß des Wassers ist die Bauart beider Lachstreppen einander gleich. Die Becken erhalten dieselben Größen, dieselben Gefällverhältnisse in den Stufen und ungefähr dieselben Tiefen. Die Treppen mit Schlupföffnungen können sogar unter Umständen weniger Wassertiefe haben als die Becken mit Einschnitten. Denn das Schwimmen kann auch bei geringer, der Sprung dagegen nur bei größerer Wassertiefe ausgeführt werden: der Fisch muß beim Sprung sich stets mit dem Schwanz gegen das Wasser stützen können, er darf dabei niemals den Boden berühren. Die Schlupföffnungen müssen an der Sohle der Becken liegen, damit sie die Reinigung des Beckens von Schlamm und Sand selbsttätig ausüben. Zur Abhaltung größerer Hindernisse müssen Rechen am oberen Eingang angebracht werden. Die selbsttätige Reinigung des Fischweges ist ein weiterer Vorzug der Schlupföffnungen.

Die ersten Fischpässe mit Sperren und Schlupföffnungen wurden von dem englischen Ingenieur Richard Cail in Newcastle angelegt. Er erfand diese Bauweise im Jahre 1864, sein erster Fischweg wurde aber erst 1872 bei Dinsdale unweit Darlington im Teesflusse erbaut¹).

In Deutschland wurde die erste Lachstreppe mit Sperren und Schlupföffnungen im Jahre 1882 von dem Baurat Meyer in Lingen ausgeführt, und zwar in dem Emswehr bei Listrup-Mehringen, ungefähr 15 km oberhalb Hannekenfähr²). In den Wangen wurden eiserne Nutenschienen eingemauert, welche Sperren aus eichenen Brettern aufnehmen können. Die Entfernung der Sperren beträgt 2,5 m, die Weite des Fischweges 3 m, seine Neigung 1: 9. Eine Ansicht des Fischweges zeigt Abb. 452 S. 467. Zwei Jahre später, im Jahre 1884, wurde bei Leibitsch in der Drewenz, 8 km oberhalb ihrer Mündung in die Weichsel nahe der russischen Grenze, eine Fischtreppe mit Sperren und Schlupföffnungen erbaut. Sie enthielt 12 Becken von 2 m Breite und 3 m Länge, die in Ziegeln mit Zementmörtel hergestellt wurden³).

Der bedeutendste und am meisten bekannte deutsche Fischweg mit Sperren und Schlupföffnungen ist der Fischweg an dem Weserwehr in Hameln (Abb. 463 — 466). Hier teilt sich die Weser nach dem Lageplan Abb. 463 in drei Wasserläufe: in den

*) Abbildung und Beschreibung dieses ersten Fischweges von Cail, sowie eine Darstellung über die weitere Entwicklung der Cailschen Treppen mit teilweisen Mißerfolgen findet sich in des Verf. „Fischwegen und Fischteichen“ 1904, S. 45—48.

²)    S. Zirkul. d. Deutsch. Fisch.-Yer. 1889 S. 9.

³)    Eine Abbildung enthält das Zirkular d. Deutsch. Fisch.-Yer. 1885 S. 11.

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Abb. 464. Längenschnitt.

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Abb. 463—466.

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Fisehweg in der Weser bei Hameln.

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Die Speisung des Fischweges macht keine Schwierigkeiten. Denn da genügend Wasser vorhanden ist, so kann der Paß fast während des ganzen Jahres offen stehen. Nur wenn das Oberwasser bis 2,25 m a. P. sinkt und der Wehrrücken trocken liegt, wird der Fischweg durch ein Schütz geschlossen. Das ist zu dieser Zeit zulässig, weil dann der Aufstieg von Fischen ohnehin nicht stattfindet. Um die Fische in das unterste Becken durch reichliche Speisewassermengen zu locken, ist jede Seitenwange des Fischweges mit zwei Röhren ausgestattet, die bei höheren Wasserständen der Weser das Wasser in den Fischpaß fließen lassen (s. Abb. 464 u. 465).

Wasserlauf des oberen Wehres, des unteren Wehres und des Schiffahrtkanals mit der Schleuse. Beide Wehre liegen schräg zum Fluß. An der untersten Stelle des unteren Wehres liegt eine Freiflut mit einem Mühlgerinne. Ein zweites Mühlgerinne — das der großen Wesermühle — liegt auf der Insel zwischen dem oberen Wehr und dem Schleusenkanal. Am oberen Ende des oberen Wehres befindet‘sich ein alter Fischweg. Da dieser aber von den Fischen nicht genommen wurde, so erbaute man inmitten des oberen Wehres schräg gegen die Wehrrichtung, aber in der Dichtung des Stromlaufes, im Jahre 1887 einen neuen Fischweg. Er ist nach den Abb. 464—466 in Zementkiesbeton ausgeführt worden; nur die dem Eisgänge ausgesetzten Teile der Wangen, ihre Abdeckungen und Eckbekleidungen bestehen aus Sandsteinquadern.

Der Fischweg enthält 8 Becken von 2,4 m Breite, 2,5 m Länge und 0,75 m Tiefe. Die Höhe eines Abstieges beträgt 0,33 m. Die Sohlen der Becken liegen wagerecht, die Sohle des höchstens Beckens befindet sich ungefähr 1,5 m über der Flußsohle, eine Verunreinigung des Fischweges durch Sinkstoffe tritt daher kaum ein. Die Sperren sind in Beton ausgeführt. Die Kanten der Schlupflöcher sind abgerundet, um die Zu-sammenpressung des Wassers an diesen Stellen zu ermäßigen und Beschädigungen der Fische zu verhüten. In den unteren fünf Sperren sind die Schlupflöcher 35 • 35 cm, in den beiden folgenden 35 • 51 cm und in der Austrittsöffnung 35 • 55 cm groß. Zum Schutz gegen Eisgang und Diebstahl ist der Paß mit einem Rost von T-Eisen abgedeckt.

Die Kosten des Fischweges haben 21130 M. betragen. Er wurde schon wenige Stunden nach seiner Fertigstellung im September 1887 von Lachsen benutzt. Außerdem wird er aber auch von zahlreichen Standfischen in Anspruch genommen. Regelmäßig im Frühjahr bevölkern ihn Barben, Weißfische, Barsche, Aale und andere Fische in dichten Mengen. Sie schwimmen fast ausnahmslos durch die Schlupflöcher. Die scharfen Strömungen in den Öffnungen der unteren Sperren bereiten ihnen aber Schwierigkeiten; sie ruhen darum längere Zeit im Schutz der Sperren aus, und gebrauchen mehrere Stunden, um den Paß zu durchschwimmen. Zur Aufhebung der Gegenströmung in den Schlupföffnungen wurden später Schutzbretter angebracht¹) (s. die Abb. 468 S. 475).

Die Fischwege in den Wehren des Dortmund-Ems-Kanals²) haben gleichfalls Sperren mit Schlupföffnungen. Sie haben Becken von 2,5 m Breite und 2,5 m Länge, sowie 0,8 m Wassertiefe. Die hölzernen Sperren sind 0,7 m hoch und enthalten Schlupflöcher von 30 cm Breite und 30 cm Höhe. Die Stufenhöhe beträgt 0,3 m. Die Sohlen der Becken liegen wagerecht und bestehen aus Pflaster auf Stampfbeton. Wie im Hamelner Fischweg wurden auch hier Schutzhretter neben den Schlupföffnungen angebracht. Zur Speisung ist ¹ j₃ cbm Wasser erforderlich.

Für das Entwerfen von Lachstreppen mit Sperren und Schlupföffnungen kann die nachstehende Tabelle als Anhalt dienen:

Übersieht der Abmessungen für Laehstreppen mit Sperren und Sehlupföffnungen.

Angabe

Grenzwert

gewöhnliches Maß

sehr günstiges Maß

1: 6,5 u. U. 2,1 m 1,8 m 0,5 m

0,88 m u. U. 0,15 m 25 • 30 cm 40-40 cm

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Höhe der Wangen über Wasserspiegel der Becken Breite der Schützen an der oberen Einströmung im

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Zahl der Schützen daselbst...........

Die Wassertiefe in den Becken darf bei Fischwegen, die immer nur durchschwommen werden, kleiner sein als bei solchen, in denen der Fisch springen muß. Während für das Springen, also in Lachstreppen mit Sperren und oberen Einschnitten, 0,6 m das Mindestmaß ist, kann bei Sperren mit Schlupföffnungen 0,5 m als Grenzwert angenommen werden (s. Tab.).

Das Gefälle der Stufen sollte bei Fischpässen, die nur durch Springen genommen werden können, 0,25 m nicht überschreiten. Dagegen kann man bei Pässen, die stets durchschwommen werden, unter denselben Umständen bis 0,30 m gehen. Mehr als 0,38 m zu nehmen, empfiehlt sich nicht. Auch dies Maß ist nur unter Umständen, nämlich bei geringer Wehrhöhe und kurzem Fischwege zulässig. Wird bei größerem Wasserstau des Wehres der Fischweg lang, so ist zu empfehlen, die Höhe der Stufen nicht zu groß zu nehmen, weil sonst der Fisch zu schnell ermüdet. Es ist in solchem Falle besser, das Gefälle der einzelnen Stufen zu beschränken, wenngleich dann eine oder zwei Stufen mehr eingeschaltet werden müssen.

Bei Bestimmung der Größe der Schlupföffnungen für Lachspässe ist zu unterscheiden, ob alles Speisewasser durch die Schlupföffnungen allein abgeführt werden soll, oder ob neben der Ableitung durch die Schlupföffnungen auch Wasser über die oberen Kanten der Sperren schlagen darf. Letzteres hat gewisse Vorteile: Durch das Geräusch werden die Fische angelockt, und man hat die Möglichkeit, zu Zeiten, in denen die Lachse nicht wandern, durch Beschränkung des Wassereintritts an der oberen Schützenöffnung das Überschlagen auf heben und damit den Paß unter geringerem Wasserverbrauch für den Verkehr der Standfische einrichten zu können.

Nicht allein zweckmäßig, sondern sogar notwendig ist es, die Schlupföffnungen von oben nach unten kleiner werden zu lassen. Denn bei dem Durchfließen der Becken gewinnt das Wasser an lebendiger Kraft, und diese erhöht die Durchflußgeschwindigkeit in den Schlupföffnungen, so weit sie sich aus der Fallhöhe allein ergibt. Der sich hieraus einstellende Zuwachs an Wassergeschwindigkeit nimmt mit der Länge des Wasserweges zu, er ist in den unteren Sperren größer als in den oberen. Es müssen

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0,12 m

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2,5 m 2,0 m 0,6 m 0,30 m 0,12 m 30 • 35 cm 40 ■ 45 cm

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50 • 60 cm 0,20 m

0,45 m

0,50 m

daher die Schlupföffnungen in den unteren Sperren kleiner sein als in den oberen. Haben die Öffnungen überall dieselbe Größe, so gleicht sich der Einfluß der zunehmenden Wassergeschwindigkeit in dem Fischweg dadurch selbsttätig aus, daß die Gefälle der Stufen sich anders einstellen, als sie berechnet waren: die Gefälle der unteren Stufen werden geringer, die der oberen dagegen größer; denn bei jeder Stufe fließt dieselbe Wassermenge durch die Schlupföffnung. Hierdurch aber entsteht die Gefahr, daß die Wassertiefe in den Becken zu gering wird. Es ist daher besser, der Zunahme der Wassergeschwindigkeit durch eine Verkleinerung der Schlupföffnung zu begegnen. Im allgemeinen genügt es, wenn jede folgende Schlupföffnung entweder in der Breite oder in der Höhe um 1 cm geringer ist als die vorhergehende.

Die Schlupföffnungen sind stets an der Sohle der Becken anzubringen, damit sie sicher unter Wasser liegen und außerdem dazu beitragen können, die in den Fischweg etwa eingetriebenen Sand- und Kiesmassen bis in das Unterwasser abzuführen. Sie sind auch stets versetzt anzuordnen, um die lebendige Kraft des Wassers möglichst aufzuheben.

In den Schlupföffnungen hat der Fisch die stärkste Strömung des Fischweges zu überwinden. Damit hier die Fische nicht ohne Kot ermüden, müssen die Sperren möglichst dünn hergestellt werden. Sie werden daher am besten aus Betonplatten oder Brettern gefertigt. Werden sie aus Mauerwerk oder Werksteinen hergestellt, so daß eine gewisse Dicke erforderlich ist, so müssen die Schlupföffnungen einen trapezförmigen Querschnitt erhalten.

Neben den Schlupföffnungen sind stets dünne Schutzbretter anzubringen (vgl. Abb. 467—469). Das Wasser beschreibt in den Becken kreisförmige Bewegungen. Fehlt das Schutzbrett (Abb. 467), so erhält der von unten in das Becken schwimmende Fisch in dem Augenblick, in welchem er durch die Öffnung schlüpft, plötzlich einen heftigen Stoß von der Seite. Der Stoß erschreckt ihn, wirft ihn gegen die entgegengesetzte scharfe Kante der Schlupföffnung, beschädigt ihn vielleicht, und macht ihn zweifellos unruhig und ängstlich in der weiteren Verfolgung des Fischweges. Kurze Ansatzbretter neben den Schlupföffnungen nach Abb. 468 schützen den Fisch vor solchen Schlägen, sie sind daher von großem Nutzen. Verfasser empfiehlt, diese Schutzbretter nach Abb. 469 schräg gegen die Sperren dicht neben die Schlupföffnungen zu stellen. Es wird dadurch der Schlag ebenso verhütet wie bei Abb. 468, aber der Vorteil gewonnen, daß die enge Stelle, in der die größte Wassergeschwindigkeit vom Fisch überwunden werden muß, kürzer wird. Außerdem ist es nötig, die Schlupföffnung bündig an die Wange des Fischweges zu legen, jedes Hervortreten der Sperre an dieser Seite zu vermeiden, damit die Fische, die immer nach der Wangenseite gedrückt werden, sicher vor Beschädigungen sind. Die Schutzbretter werden 0,6—0,7 m lang aber nur so hoch hergestellt, wie die Schlupföffnungen selbst hoch sind.

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Abb. 467.

Abb. 468.

Abb. 469.

Abb. 467—469. Schutzbretter an den Selilupföffnungen.

Die letzte Sperre, die den Fischweg von dem Unterwasser trennt, muß abweichend von den übrigen Sperren behandelt werden. Der Fisch muß hier nicht allein bei jedem Wasserstande einschwimmen können, ohne zum Sprung genötigt zu sein, sondern es darf auch in der Ausströmungsöffnung keine übermäßig große Geschwindigkeit herrschen,

die den Fisch abhalten könnte, den Weg zu nehmen. Ein breiter Strahl von mäßiger Kraft ist hier besser als ein dünner Strahl von großer Kraft. Daher sind in der Tabelle

S. 474 für die unterste Schlupföffnung besondere größere Abmessungen angegeben.

Die Seitenwangen des Fischweges sind so hoch anzulegen, daß das Wasser niemals überschlagen und verloren gehen kann. Dazu gehört eine Höhe von 0,12 bis 0,20 in über den höchsten Wasserspiegel der Becken. Eine größere Höhe ist nicht erforderlich, auch nicht zu empfehlen, weil zu hohe Seitenwände den Fischweg verdunkeln, und dunkle Fischwege nicht gern benutzt werden. Aus demselben Grunde ist auch eine Abdeckung der Lachswege nicht am Platze. Es ist im Gegenteil mit besonderer Sorgfalt darauf zu achten, daß Licht und Luft in den Fisch weg gelangt. Vor allen Dingen ist dies für das unterste Becken nötig, in welches der Fisch zuerst eintritt. Krümmungen im Fischwege sind möglichst zu vermeiden. War eine Krümmung nötig, so muß die Unbequemlichkeit, welche sie dem Fisch bringt, durch Anlage eines größeren Ruheplatzes oder eines größeren Beckens ausgeglichen werden. Nirgends dürfen scharfe Ecken oder Kanten auf dem Wege Vorkommen, den der Fisch im Paß zurückzulegen hat. Alle Ecken und Kanten sind gut abzurunden. Im übrigen sind aber alle inneren Wände des Fischweges, alle diejenigen Teile, die vom Fisch nicht berührt werden, möglichst rauh zu halten, um die Geschwindigkeit des Wassers tunlichst zu schwächen.

§ 32. Speisung der Fischwege. Wechsel des Ober- und Unterwassers. Die

Menge des Speisewassers richtet sich nach der Größe des Passes und der Größe der Fische. Die großen Lachspässe gebrauchen 0,25—0,33 cbm in der Sekunde. Bei den Fischwegen für Standtische ist der Wasserverbrauch geringer: er beträgt für Lachspässe, die durch Aufheben des Überschlagens an den Sperren für die Benutzung durch Standfische eingerichtet werden, nur noch 0,12—0,20 cbm und verringert sich für einen nur für Standfische gebauten kleinen Paß nach Abb. 481—483 (S. 485) auf 25 — 30 1 in der Sekunde. Bei einem Forellenpaß nach Abb. 484—486 beträgt der Wasserverbrauch nur 10—22 1 in der Sekunde.

Mitunter hat man bei Lachspässen auch Hilfspeisungen angewandt. Nämlich dann, wenn zu gewissen Zeiten Wasser im Überfluß zur Verfügung stand, hat man diese Wassermengen nicht durch den Paß, sondern neben oder über den Paß hinweg bis an die untere Ausmündung geführt. Man beabsichtigt, durch die kräftigere Speisung den Fisch um* so leichter in den Paß zu locken. So hat Landmark beim Ruckanfall eine hölzerne Rinne über den Fischpaß gelegt, deren Boden mit zwei Reihen von Löchern versehen ist, und die hierdurch die dem Oberwasser entnommenen neuen Wassermengen bis nahe an die untere Ausmündung leitet¹). Auch bei dem Fisch wege in dem Weserwehr bei Hameln hat man, wie Abb. 464 und 465 (S. 472) zeigen, Röhren in den Seitenwänden angebracht, um die Ausmündung kräftiger speisen zu können. Etwas Ähnliches wurde an den Fischwegen der oberen Oder ausgeführt. Bei den Schrägpässen (vgl. § 29, S. 464) wird durch das Überfallen des Wassers über die Wehrkrone Speisewasser in den unteren Teil des Fischweges gebracht, das den oberen Teil nicht durchflossen hat: auch dies Wasser wirkt als Hilfspeisung wie das Wasser aus den Röhren.

Bei jedem Fisch wege ist die obere Ausmündung zugänglich zu machen und mit Schützen zu versehen. Mit Hilfe dieser Schützen kann die eintretende Wassermenge geregelt und der Fischweg auch ganz geschlossen werden. Dies ist bei Hochwasser

0 S. H. Keller, Fischwege S. 26 und Fig. 47 S. 57.

nötig, um eine Durchflutung des Fischweges, das Absetzen von Schotter und Kies zu vermeiden. Auch die Reinigung des Fischweges wird durch die Absperrung erleichtert. Die Zahl der Schützen, welche am oberen Abschluß anzubringen sind, hängt von dem Wasserwechsel und der Wasserführung ab. Je höher das Wasser ansteigt, je größer die Wassermenge wird, um so mehr muß die Öffnung verkleinert werden, während sie bei abnehmendem Wasser zu vergrößern ist.

Wenn die Wasserstände im Unterwasser wechseln, so erfolgt der Ausgleich der Wasserstände in dem Fischweg von selbst. Denn weil immer dieselbe Wassermenge von einem Becken in das andere und in das Unterwasser fließt, so hebt sich mit dem Wasser im Fluß auch selbsttätig das Wasser in dem untersten Becken (vgl. Abb. 470). Der Durchflußquerschnitt des Wassers nach dem Unterwasser in der hoch geführten Abschlußwand bleibt derselbe; es muß daher, sobald die Wassermenge sich gleichfalls nicht ändert, der Unterschied der Wasserspiegel zwischen dem letzten Becken und dem Unterwasser unverändert bleiben. In genau gleicher Weise veranlaßt das Heben des Wasserspiegels in dem untersten Becken ein entsprechendes Ansteigen des Wassers in dem darauf folgenden Becken; denn dieselbe Wassermenge fließt durch dieselbe Schlupf-Öffnung, sie muß dies also auch unter derselben Druckhöhe tun. Das Ansteigen des Wasserspiegels im vorletzten Becken veranlaßt aber ein Ansteigen in dem folgenden und

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Abb. 470. Selbsttätiger Ausgleich der Wasserspiegel in den Bechen hei steigendem Unterwasser.

so fort. So lange setzt sich in -dieser Weise das Steigen der Wasserspiegel in den einzelnen Becken fort, bis das Wasser über die Sperren schlägt. Sobald dies geschieht, wird der Querschnitt des abfließenden Wassers vergrößert, die Druckhöhe oder der Wasserunterschied zwischen zwei Becken verringert. Setzt sich die Erhöhung der Wasserspiegel bis zum Oberwasser fort, so tritt hier durch das Ansteigen des Wassers eine Verringerung der Druckhöhe und damit der Durchflußgeschwindigkeit und Durchflußmenge ein. Es ergibt sich, daß jede Änderung der Unterwasserhöhe sich in dem Fisch- . wege selbsttätig bis zum Oberwasser ausgleicht. Es ist nur darauf zu achten, daß die Abschlußwand des Fischweges bis zum höchsten Unterwasserstande des Flusses geführt ist, damit der Fisch den unteren Zugang bei jedem Wasserstande sicher findet.

Ebenso einfach und selbsttätig erfolgt die Regelung des Wasserstandes beim Ansteigen des Oberwassers dann, wenn der Fischweg mit hohen Sperren und großen Schlupföffnungen, also so gebaut ist, daß kein Überschlagen des Wassers über die Sperren stattfindet. Abb. 471 stellt einen solchen Fisch weg dar. Steigt das Oberwasser, so nimmt die Druckhöhe des Wassers an der obersten Öffnung zu, und damit die Menge des abfließenden Speisewassers. Hierdurch erfolgt eine schnellere Füllung des ersten Beckens und damit ein Ansteigen des Wassers in diesem Becken selbst. Das Ansteigen hat einerseits eine Zunahme der Wassergeschwindigkeit nach dem folgenden Becken, andrerseits aber eine Abnahme der Geschwindigkeit des aus dem Oberwasser zufließenden

Wassers zur Folge. So setzt sich das Ansteigen des Wassers in das zweite Becken fort, während gleichzeitig die Durchflußmenge aus dem Oberwasser sich selbsttätig verkleinert. Auf diese Weise regeln sich die Wasserstände in allen einzelnen Becken von seihst so, daß dieselbe Wassermenge von Becken zu Becken fließt, und die dieser Wassermenge entsprechende Druckhöhe sich überall von selbst einstellt: der Ausgleich der Wasserspiegel in den Becken vollzieht sich selbsttätig.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß es auch bei Veränderungen des Oberwasser nicht nötig ist, besondere Vorrichtungen zur Regelung des Wasserstandes in den Becken anzubringen, sobald man nicht mit Uberschlagwasser an den Sperren rechnet, also die Sperren genügend hoch und die Schlupföffnungen genügend groß herstellt. Man muß sich aber hüten, die Sperren höher anzulegen, als unbedingt geboten ist, denn sie verdunkeln sonst den Fischweg.

Es ist bei dem Entwerfen eines solchen Fischweges folgendermaßen zu verfahren: Sind die Wasserstände im Oberwasser und Unterwasser ermittelt, bei denen der Fischweg wirken soll, so ist die Höhe der Stufen und damit die Zahl der Becken nach dem höchsten Wasserunterschiede, d. i. nach dem höchsten Ober- und dem niedrigsten Unterwasserstande zu berechnen, die während der Fischwanderung herrschen können. Aus der Beckenzahl ergibt sich die Länge und Anordnung des Fischweges im allgemeinen. Nach der

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Abb. 471. Selbsttätiger Ausgleich der Wasserspiegel in den Becken bei steigendem Oberwasser ohne Überschlagwasser. •

hiermit festgelegten Höhe der Wasserspiegel in den Becken richtet sich die Höhe der Sperren, jedoch mit der Ergänzung, daß im unteren Teile des Fischweges der höchste Unterwasserstand während der Fischwanderung maßgebend wird. Die Wangen müssen diesen Wasserstand um 0,12—0,15 m überragen. Nunmehr wird die Lage der Wasserspiegel in den Becken bei niedrigstem Oberwasser und niedrigstem Unterwasser untersucht, und nach den so gewonnenen Wasserständen die Tiefen der Becken, ihre Sohlenhöhen, die Tiefenlagen der Schlupflöcher und die Gründung des ganzen Fischweges entworfen. Es ist ersichtlich, daß ein solcher Fischweg bei hohen Wasserunterschieden große Steighöhen, bei niedrigen kleine Steighöhen an den Sperren zeigen wird, und daß die Speisewassermengen danach bei hohen Wasserunterschieden größer sein werden als bei niedrigen, was dem Wasservorrat des Flusses auch im allgemeinen entspricht.

Wenn das Oberwasser so erheblichen Schwankungen unterworfen ist, daß bei seinem höchsten Stande die in der Tabelle S. 474 für die Stufengefälle angegebenen Grenzwerte überschritten werden, so genügt der selbsttätige Ausgleich im Oberwasser nicht mehr: es müssen dann besondere Becken mit Hilfsperren eingeschaltet wTerden. Die Hilfsperren dürfen nur bei höheren Wasserständen in Wirksamkeit treten, bei niedrigem Oberwasser ist ihre Wirkung aufzuheben. Zur Lösung dieser Aufgabe hat Cail Vorschläge gemacht¹).

0 Vgü H. Keller, Die Fischwege S. 38 Fig. 15 u. 16.

Diese Vorschläge erfüllen den Zweck nicht. Es ist vielmehr eine Vorrichtung nach Abb.472 und 473 erforderlich. In der Abflußöffnung bringt man zwei oder drei Schützen von 0,3—0,5 m Breite an. Sind diese Schützen ganz geöffnet, so entsteht kein nennenswerter Stau; der Oberwasserspiegel setzt sich durch das erste Becken bis an die erste Sperre fort. Steigt das Oberwasser so werden die Schützen nach und nach geschlossen, nur ein Schütz bleibt so weit geöffnet, daß sich eine Schlupföffnung von gewöhnlicher Größe bildet. Dann stellt sich an der oberen Abschlußwand das erste Stufengefälle ein. Man kann sonach durch das Schließen der Einlaßschutzen einem Wasserwechsel von 30—38 cm begegnen. Beträgt der Wasserwechsel mehr, so genügt der Ausgleich durch die Schützen allein nicht, es muß dann die Hilfsperre nach a benutzt werden. Sie besteht aus einem hölzernen Drehtor, das mit einem Schlupfloch versehen ist und eingeschwenkt werden kann. Das Tor muß soweit von der Schützenwand und der nächsten Sperre entfernt sein, daß zwei genügend lange Becken entstehen. Das Schlupfloch muß 40-45 cm groß sein. Ein solches Tor vermag einen Aufstau von 30—38 cm Höhe zu erzeugen. Schützen und Drehtor zusammen können sonach einen Wasserwechsel im Oberwasser von 0,60—0/76 m begegnen. Ist der Wasserwechsel größer, so muß ein zweites Drehtor eingebaut werden. Jedes Drehtor verlängert den Fischweg um eine Beckenlänge.

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Abb. 472 U. 473. Ausgleich bei steigendem Oberwasser durch Hilfsperren.

§ 33. Fischpässe mit Gegenstrom. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Kraft des abwärts fließenden Wassers zur Verminderung seiner Geschwindigkeit in dem Fischweg zu benutzen. Man suchte durch eigenartige Zuleitungskanäle einen Gegenstrom in dem Fischweg zu erzeugen. Die Lösung ist schwierig, denn es kommt darauf an, in dem Fischpaß bei verhältnismäßig steiler Lage und geringer Wasserführung eine genügend große Tiefe zu erhalten. Der Amerikaner Mac Donald, der Franzose Caméré und neuerdings der Belgier Denil haben sich eifrig mit dieser Aufgabe beschäftigt.

Der Fischweg von Mac Donald, Commissioner of Fisheries in Virginia, hat seiner Zeit Aufsehen erregt. Er veröffentlichte den Grundgedanken seiner Erfindung 1884³).

Wir verweisen auf die Erläuterungen und bildlichen Darstellungen in der dritten Auflage dieses Handbuchs III. Band 1. Abt. 1. Hälfte S. 324 Fig. 77 sowie im Zentralblatt der Bauverwaltung 1885 S. 275. Mac Donald versuchte, das in dem Fischweg abfließende Wasser durch besonders geführte Kanäle abzufangen, und in demselben Fischweg an einer etwas tieferen Stelle entgegen der Strömung wieder einzuleiten. Es gelang ihm, durch lärmende Anpreisungen viele Leute für den Gedanken einzunehmen, und die Ausführung von Fisch wegen in Amerika, England und auch in Deutschland durchzusetzen. Alle diese Anlagen haben sich auf die Dauer nicht bewährt. Die größte Anlage, die bei den Potomacfällen in Maryland, deren Entwurf H. Keller⁴) mitteilt, wurde gleich nach der Ausführung 1886 durch Bruch des Hochwasserschutzdammes zerstört. Nach diesen Mißerfolgen versuchte es Mac Donald mit einer Änderung: Er entwarf den Fischweg so, daß das Wasser in wagerechter Richtung unter der Wirkung besonderer Führungseisen einen Gegenstrom ausüben sollte. Solche Fischwege wurden für die zerstörten Werke an den Potomacfällen entworfen⁵), sind aber hier nur Entwurf geblieben. Dagegen kamen sie versuchsweise zur Ausführung in Amerika, sowie in Deutschland bei Kalbe a. d. Saale. Der Erfolg ist auch hier ausgeblieben. Es dürfen danach die Mac Donaldschen Fiscbpässe, die viel Aufsehen und Kosten hervorgerufen haben, als abgetan gelten.

Der französische Chefingenieur Caméré nahm später den Gedanken, einen Fischweg mit Gegenstrom zu erbauen, wieder auf — wie es scheint, mit besserem Erfolge⁶). Die beigefügten Abbildungen 474—477 erläutern die Bauart. Sie stellen den von Caméré in dem Nadelwehr bei Martot an der unteren Seine ausgeführten Fischpaß dar.

Zwischen den Böcken eines Nadelwehres ist eine aus Eisenblech und Winkeleisen gebaute Rinne eingehängt, deren Seitenwände mit Holz verkleidet sind. Die Rinne hat 10,3 m Länge, 0,9 m lichte Weite und kann das größte bei niedrigem Wasserstande eintretende Gefälle von 2,83 m mit der Neigung 1:4 überwinden. Dabei ragen die Seitenwände 1,10 m über den Oberwasserspiegel empor. Die Rinne erstreckt sich von dem Fuß des Nadelwehres in das Oberwasser hinein. Sie ruht auf dem Anschlagrücken der Nadeln und ist außerdem in Ketten an zwei Böcken aufgehängt. Diese Böcke geben die Möglichkeit, die Rinne nach Bedürfnis zu heben oder zu senken. Einbauten, Quersperren oder Zuleitungskauäle, wie bei dem Mc Donaldschen Fischpaß, sind nicht vorhanden. Die Rinne bietet sonach bei den vollkommen geschlossenen Seitenwänden dem am oberen Ende eintretenden Wasser einen geraden Lauf dar, der von dem Fisch im entgegengesetzten Sinne geraden Weges durchschwommen werden muß. Eine Abdeckung ist nicht vorhanden, nur Quereisen dienen oben zum Zusammenhalten der Wände.

Um die Geschwindigkeit des abwärts fließenden Wassers zu mäßigen, wurden in dem aus Eisenblech gebildeten Boden der Rinne 18 Öffnungen hergestellt. Diese Öffnungen haben nur 2 cm Weite, ertrecken sich indessen über die Rinne in ihrer vollen Breite. Sie sind überall gleich groß, ihre Entfernung nimmt aber von oben nach unten zu, und zwar ungefähr in demselben Verhältnis, in welchem ihre Druckhöhen zunehmen. An der unteren Seite sind die Öffnungen mit Winkeleisen versehen, deren Schenkel unter 45° stehen (vgl. Abb. 477). Diese Winkeleisen sollen zur besseren Einleitung des Außenwassers in den Fischweg dienen. Der Fischweg wird daher nicht allein von oben,

sondern auch durch alle 18 Spaltöffnungen von unten her gespeist. Die Öffnungen zusammen bieten 0,324 qm Querschnitt. Diese Größe kann aber geändert werden. Ober-

Abb. 474—477. Fischweg von Came'ré.

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halb der Winkeleisen befinden sieb nämlich auf dem Boden der Kinne über den Spaltöffnungen schmale, 7 cm breite, 4 mm dünne Deckplatten aus Eisenblech, die durch je zwei Klemmschrauben gehalten werden. Diese Klemmschrauben gestatten ein Überschieben der Platten über die Öffnungen und dadurch die Möglichkeit, einzelne Spaltöffnungen zur Erzielung des gleichmäßigen Wasserabflusses zu verkleinern oder auch gänzlich zu schließen. Das durch die Schlitze in den Fischweg von unten nach oben eindringende Wasser verzögert den Wasserabfluß auf der Sohle und damit auch inmitten der Rinne. Es versucht gleichsam, flüssige Sperren oder Querwände zu errichten, die das Wasser aufhalten und seine Geschwindigkeit ermäßigen. Dies gelingt aber nur bis zu einem gewissen Grade; denn die Erfahrung hat gezeigt, daß die Geschwindigkeit des Wassers doch noch recht groß ist. Sie betrug in dem Fischweg von Martot an der Oberfläche 2,54 m und im Mittel 2 m. Die Wassertiefe war dabei 0,35 m. Da

aber die Fische nur schwimmen, nicht springen, und einen Abb. 477. Spaltöffnung in dersohie.

Handbuch, der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

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geraden Weg ohne Hindernisse durchlaufen, so genügt diese geringe Tiefe. Der Wasserverbrauch berechnet sich auf ungefähr 0,63 cbm in der Sekunde. Der Fischweg bei Martot wurde im November 1895 fertiggestellt. In demselben Monat wurde durch Vorhängen eines Netzes am oberen Eingang seine Brauchbarkeit untersucht und bestätigt.

Noch zwei andere Fischwege derselben Bauart wurden von Caméré in der unteren Seine ausgeführt: nämlich bei dem Wehr von La Blancheterre mit einem Gefälle von 2,83 m bei niedrigstem Ebbewasserstande in einer Neigung von 1: 3,57 und in dem Wehr von Poses mit dem größten Gefälle 4,18 m. Hier beträgt die Neigung des Fischweges 1: 3,45. Als Geschwindigkeit des Wassers wurde bei La Blancheterre an der Oberfläche 2,62 m, in der Mitte 2,11 m, bei Poses an der Oberfläche 3,30 m und in der Mitte 2,35 m in der Sekunde ermittelt.

Später wurden in der kanalisierten Aulne und der Hyères, zwei Flüssen, die einen Teil des Wasserweges von Nantes nach Brest bilden, in den Jahren 1903—1907 zehn Fischwege nach Caméré erbaut⁷). Sie haben Gefälle von 1,95 m und 2,5 m zu überwinden. Die fünf ersten Fischwege wurden 1903 und 1904 nach der oben beschriebenen Bauweise mit Sohlenschlitzen ausgeführt. Bei den später 1905—1907 angelegten Fischwegen hat man die Bauart in folgender Weise verändert:

Auf einem massiven Unterbau, dessen Oberfläche die Neigung 1: 5 erhielt, wurden zwei hölzerne kastenförmige Rinnen von 0,6 m Höhe und 0,7 m Breite durch Bolzen befestigt. Sie ließen zwischen sich den 1 m breiten Fischweg frei. Das Mauerwerk des Unterbaues bildete sonach die Sohle des Fischweges. Nach dem Oberwasser wie nach dem Unterwasser hin war der Fischweg offen, nur ein Stabgitter schützte ihn an der Oberseite vor eintreibenden Gegenständen. Die beiden hölzernen Kastenrinnen standen mit dem Oberwasser in Verbindung, waren aber nach dem Unterwasser geschlossen. In den nach dem Fisch wege gerichteten Seitenwänden waren schmale, lotrechte Schlitze angebracht, die von 7 cm Breite an der Rinne auf 5 cm Breite am Fischweg abnahmen. Sie waren unter 45° schräg nach aufwärts geschnitten. Durch diese Schlitze drang das unter dein Druck des Oberwasser stehende Wasser aus den Kastenrinnen in den Fischweg und ermässigte dadurch die Geschwindigkeit des hier abfließenden Wassers. Es wurde also der Mac Donaldsche Grundsatz, durch besondere Führungen das in den Fischweg eingetretene Wasser zur Erzeugung des Gegenstromes zu verwenden, neu aufgenommen. Die Kosten hatten bei 1,95 m Gefälle 2000 Ji, bei 2,5 m 2400 Jl betragen. Auch diesen Fischwegen wird als Erfolg eine Zunahme der Lachsfänge in der Aulne und Hyères nachgerühmt.

Im Jahre 1907 wurde bei Angleur in Belgien an der Mündung der Ourthe in die Maas ein Fischweg nach der älteren von Caméré angegebenen Bauart mit 24 schrägen Sohlenschlitzen erbaut. Der Fischweg hat ein Gefälle von 3,5 m zu überwinden und erhielt bei 0,9 m Breite die Neigung 1:4. An diesem Fischwege beobachtete der Erbauer, Oberingenieur Denil, Wassergeschwindigkeiten am Auslauf von 5,8 m/sek. Er versuchte, durch Einbauten von Sförmig ausgearbeiteten hölzernen Rippen die Geschwindigkeit zu ermässigen. Die Versuche haben nach seinem Berichte⁸) Erfolg gehabt. Die Geschwindigkeit wurde auf 3,15 m und später auf 2,42 m verringert. Fang-

versuche an dem neuen Fischweg ergaben, daß ihn in 20 Stunden 9 Lachse erstiegen. Dabei war der 0,9 m breite Camérésche Fischweg durch die Einbauten auf 0.58 m Breite eingeschränkt worden.

¹

   Zentralbl. d. Bau-Verw. 1890, S. 462.

²

²)    Zeitschr. f. Bauwesen 1901, S. 576 und 579.

³

A new system of Fishway Building by Marsball Mc Donald. Washington 1884.

Report of Marshall Mc Donald, snbmitting plans and speziflcations of the Fishway for the Great Falls of the Potomac River. United States Fish Commission 1884.

Animal Report of the Commissioner of Fisheries for Virginia 1883. Richmond 1884.

⁴

   H. Keller, Die Fischwege S. 60 u. 61.

⁵

²)    S. d. Abb. im Zentralblatt d. Bau-Verw. 1888, S. 511.

⁶

³)    Vgl- die Mitteilungen des Verfassers im Zentralblatt d. Bau-Verw. 1901, S. 622.

⁷

   Annales des Ponts et Chausse'es 1908 IV. S. 133.

⁸

²)    G. Denil, Ingenieur principal des Ponts et Chaussées. Les échelles à poissons et leur application aux barrages de Meuse et d’Ourthe. Bruxelles 1909. Extrait des Annales des travaux publics de Belgique, Avril 1909.

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Abb. 480.

Nach den an diesem Fischweg gemachten Beobachtungen stellte Denil den Grundsatz auf, daß ein im geraden Laufe ohne Seitenströmungen hergestellter Fischweg bei nur 0,25 m Wassertiefe und 0,5—0,6 m Breite von Lachsen genommen werden kann. Er hält aber einen undurchsichtigen Wasserabfluß, Zutritt des Tageslichtes und wildbach-

0,44    0,57    0,66    cbm/sek.

ähnliches Geräusch für erforderlich. Untersuchungen mit verschiedenen Neigungen hatten das überraschende Ergebnis, daß die mittlere Geschwindigkeit des Wassers sich nur wenig verändert, so lange die Neigung der Rinne 40—45° nicht übersteigt. Erst bei steileren Neigungen soll die Geschwindigkeit stärker zunehmen. Hieraus folgert Denil, daß es unbedenklich sei, seinem Fischweg eine Neigung bis nahezu 45° zu gehen. Die Beobachtungsergebnisse über die Veränderung der Speisung und Wasserführung hat er in folgender Tabelle zusammengestellt:

Wasserführung ....    0,26

Mittlere Geschwindigkeit 1,87 Wassertiefe .    .

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Hiernach hat Denil den in Abb. 478—480 dargestellten Fischweg entworfen. Die S-förmigen hölzernen Rippen sind 0,15 m hoch und stehen in 0,5 m Entfernung. Sie wurden auf der Sohle nicht quer angebracht, sondern von den Seiten schräg aufwärts geführt, so daß sie im Grundriß einen aufwärts gerichteten stumpfen Winkel bilden. Der Fischweg hat die steile Richtung 1 : 1,5. Es bleibt abzuwarten, ob eine so weit gehende Neigung wirklich zulässig ist. Dies dürfte unseres Ermessens nur dann der Fall sein, wenn es sich um ein geringes Wehrgefälle und um das Aufsteigen kräftiger Fische wie der Lachse handelt. Aber bei einem größeren Wehrgefälle oder bei der Notwendigkeit, nicht allein Lachse sondern auch Standfische aufwärts zu führen, dürfte die Anwendung einer schwächeren Neigung sich empfehlen. Wir möchten dann von der Neigung 1: 4 nicht abweichen. Die ganze Bauart des Denilschen Fischweges hat aber den Vorzug großer Einfachheit und Wohlfeilheit. Es ist erwünscht, wenn Versuche mit diesem Fisch weg auch in Deutschland angestellt werden¹).

§ 34. Pässe für Standfische und Forellen. Wenn weder Lachse noch Meerforellen oder andere große Wanderfische in einem Flußgebiet oder einer Flußstrecke Vorkommen, und nach der Beschaffenheit des Wassers und des Flußgrundes keine Aussicht vorliegt, sie durch Aussetzen von Brut etwa heimisch zu machen, so kann es bei der Anlage eines Fischweges in einem solchen Fluß nur darauf ankommen, den vorhandenen Standfischen (vgl. § 26) die Möglichkeit zu bieten, ihren Aufenthaltsort zu ändern. Es wäre nicht angebracht, die hohen Kosten für die Lachswege aufzuwenden; denn die großen Lachstreppen sind teuer in der Anlage und Unterhaltung und auch teuer im Wasserverbrauch. Es genügt und ist wirtschaftlicher, sich mit Fischpässen von kleineren Abmessungen und einfacher Bauart zu begnügen. Derartige Anlagen bei unzugänglichen Wehren aber ganz zu unterlassen, wie es häufig geschieht, ist nicht begründet; denn es trägt zur Hebung der Fischzucht, zur Vermehrung der Fische und ihrer Verbesserung nach Größe und Wohlgeschmack bei, ihren Lebensbedürfnissen sowohl für die Nahrungssuche wie für das Laichgeschäft volle Befriedigung zu bieten.

Standfische können zwar, ähnlich den Lachsen, Hindernisse durch Sprung überwinden; es ist aber wie bei den Lachsen vorzuziehen, ihnen das Springen nicht zuzumuten, sondern ihnen die Möglichkeit zu bieten, das Hindernis schwimmend zu nehmen. Aus diesem Grunde ist der beste Fischweg für Standfische die Treppe mit Sperren und Schlupföffnungen. Die im § 31 S. 474 angegebenen Abmessungen für Lachstreppen müssen der kleineren Fischgröße entsprechend folgende Änderungen erfahren: Für die Länge der Becken genügt als lichtes Maß 0,8—1 m, für die Breite 0,6—0,8 m, für die Wassertiefe 0,4 m; das Gefälle der Stufen ermäßigt sich auf 0,10 m, die Größe der Schlupf-

9 Ein neuerdings in der unteren Havel gemachter Versuch scheint sich zu bewähren.

Öffnungen auf 0,15 m Breite und 0,20 m Höhe als Durchschnittsmaß; sie nehmen ab von oben nach unten um 0,5 cm in der Breite oder in der Höhe. Das Gefälle der untersten Stufe vor dem Unterwasser ist auf ungefähr 5 cm zu ermäßigen, und zu dem Zweck die stets unter dem Unterwasser anzuordnende Schlupföffnung um 40 v. H. größer zu nehmen als die vorhergehende Schlupföffnung. Die Neigung eines solchen Fischpasses beträgt 1: 8 bis 1: 11.

Man wird derartige kleine Pässe gewöhnlich der Wohlfeilheit wegen aus Holz hersteilen (vgl. Abb. 481—483). Es ist selbstverständlich auch zulässig, je nachdem es die Umstände erfordern, eine andere Bauweise, z. B. die der Schrägpässe, anzuwenden.

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Abb. 481—483. Paß für Standfische.

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Abb. 481. Längenschnitt.

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Abb. 482. Grundriß.

Abb. 483. Querschnitt.

Wenn in den oberen Gebieten der Flußläufe nur Forellen oder den Forellen ähnliche kleine Fische Vorkommen und an den Wehren vorüber zu führen sind, so können die Abmessungen der Pässe noch weiter verringert werden. Es genügt dann, schmale hölzerne Fischwege nach Abb. 484—486 mit nachstehenden Abmessungen anzu-

Abb. 484 — 486. Forellenpaß.

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Abb. 48o. Grundriß.

Abb. 484. Längenschnitt.

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legen: Länge der Becken 0,6—0,8 m; Breite der Becken 0,4 bis 0,6 m ; Wassertiefe in den Becken 0,25—0,35 m; Gefälle der Stufen 0,10 m; Größe der Schlupföffnungen 0,10 bis 0,15 m breit und 0,10—0,18 m hoch; Gefälle der untersten Stufe 0,05 m und dem entsprechend Vergrößerung der Schlupföffnung in der untersten Abschlußwand um 40—50 v. H.

Abb. 486. Querschnitt.

Auch in solchen Flüssen, wo keine Forellen Vorkommen können derartige kleine Fischwege sehr wohl angebracht sein, und dies um so mehr, als solche Fischwege sehr wohlfeil sind. So waren bei Regow-

schleuse in der oberen Havel unterhalb Bredereiche von dem Schleusenmeister junge Aale im Unterwasser der Freiarche beobachtet worden, die vergebens aufzusteigen suchten. Sie traten im August und September 1900 in großer Menge auf und hatten 30—35 cm Länge bei 12—13 mm Dicke. Da in diesen Monaten wegen niedrigen Wasserstandes die Freischleuse in der Regel geschlossen ist, so können die Tiere das Oberwasser nicht erreichen. Um dies zu ermöglichen, ließ Verfasser im Jahre 1902 einen einfachen hölzernen Fischweg herstellen. Und da dieser Fischweg sich bewährte, so wurde demnächst eine gleiche Einrichtung an der benachbarten Freiarche von Zaarenschleuse in der oberen Havel getrolfen, wo die Verhältnisse für den Aufstieg der Fische dieselben sind wie in Regowschleuse.

Abb. 487—490. Fischweg bei Regowschleuse in der oberen Havel.

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Abb. 490.

Querschnitt in der Mitte.

Abb. 489. Grundriß.

Querschnitt am Ende.

Die Bauart zeigen die Abb. 487—490. Eine schmale, oben offene Holzrinne von nur 38 cm Breite und 43 cm Höhe ist am Oberwasser in einen passend hergestellten Ausschnitt eines Freiarchenschützes eingelegt. Im Unterwasser wird sie durch eine Kette getragen, die an einem Uber die Freiarche gelegten Baum gehängt ist. Mit Hilfe dieses Baumes kann die Rinne höher und tiefer gestellt, auch seitwärts verschoben werden. So wurde die untere Mündung gerade dahin gelegt, wo nach den Beobachtungen der Beamten die Fische sich im Unterwasser zum Aufsteigen sammeln, und sie wurde so tief niedergelassen, daß die Rinne am unteren Ende noch einige Zentimeter Uber dem Wasserspiegel emporragte. Die oberste Schlupföffnung kann durch ein kleines Schütz verschlossen und dadurch der Fischweg außer Tätigkeit gesetzt werden. Die Sperren liegen in Abständen von 62 cm und enthalten Schlupföffnungen von nur 8 cm Breite und 10 cm Höhe. Oberhalb jeder Schlupföffnung steht ein 13 cm langes Brett zum Schutz der durchschwimmenden Fische. Durch die 10 Sperren wird die 7,1 m lange Rinne in 11 Kammern geteilt und das Gesamtgefälle von 1,18 m bei Mittelwasser in 12 Teile von durchschnittlich 10 cm Höhe zerlegt. Am unteren Ende hat die Rinne eine größere Höhe, nämlich 60 cm im Lichten erhalten, damit das Überschlagen des Wassers wirksamer vermieden wird und die Rinne auch beim Steigen des Unterwasser immer über dem Wasserspiegel emporragt. Dadurch wird die geringe AVassermenge, welche die Rinne durchströmt, zusammengehalten, so daß der durch die letzte Schlupf Öffnung austretende Wasserstrahl kräftig genug ist, um die Fische anzulocken. Damit dieser Wasserstrahl aber für die kleinen Fische nicht zu stark

werde, wurde die letzte Schlupf Öffnung um 50 v. H., nämlich auf 8-15 cm Größe erweitert.

Nachdem die Lage der unteren Ausmündung richtig ermittelt war, wurden durch Eeusen am oberen Ende Fangversuche angestellt. Sie zeigten, daß junge Fische der verschiedensten Art den Fischweg benutzten. Es wurden Aale von 22 cm Länge, Plötzen von 8—15 cm, Barsche von 8—12 cm, Güstern von 7—10 cm und Hechte von 17 bis 22 cm Länge gefangen. Die Zahl der in 24 Stunden gefangenen kleinen Fische betrug bis 14 Stück, wobei nicht ausgeschlossen ist, daß bei dem unsicheren Anschluß der Fangreuse die Zahl der wirklich durchgeschwommenen Fische größer war. Die Fangversuche wurden seit Anlage des Fischweges in jedem Jahre wiederholt und haben stets gleich günstige Ergebnisse gehabt. Die Kosten eines Fischweges haben nicht ganz 40 Mk. betragen¹).

Nach diesen Erfolgen wurden 1908 ähnliche einfache kleine Fischwege im Rhin (Mark Brandenburg) bei Lentzker Mühle und bei Tarnów in der Nähe von Fehrbellin erbaut. Die kastenförmigen Fischwege sind hier 0,48 m breit und 0,48 m hoch. Sie enthalten Kammern von 0,67 m Länge, deren Stege Schlupföffnungen von 9 • 10 bis 9 • 13 m Größe zeigen. Durch Fangversuche ist auch hier festgestellt worden, daß die Fischwege von Aalen, Barschen, Plötzen, Güstern, Gründlingen, Rotaugen, Zandern und Quappen fleißig genommen werden.

§ 35. Fischschleuse. Man hat mehrfach beobachtet, daß die in Kanälen und kanalisierten Flüssen vorhandenen Schiffschleusen während des Betriebes der Schiffahrt auch von Fischen benutzt werden, um aus dem Unterwasser in das Oberwasser zu gelangen. Auf Grund dieser Beobachtung hat der Oberfischmeister für Hannover, Regierungs- und Baurat Recken, eine Kammerschleuse entworfen, die allein für die Benutzung durch Fische bestimmt ist, und in welcher der Wechsel zwischen Oberwasser und Unterwasser sich selbsttätig vollzieht²).

Die Abb. 491 und 492 erläutern die Anlage. Die Kammer ist sowohl nach dem Oberwasser wie nach dem Unterwasser nicht durch Tore, sondern durch eine gerade Wand geschlossen. In der oberen Querwand befindet sich in Höhe des Oberwasserspiegels ein Ausschnitt, durch den das Wasser mit freiem Überfall dauernd in die Kammer fließt. In der Höhe der Sohle enthält dieselbe Wand eine Schlupföffnung, die durch ein Schütz geschlossen werden kann. Das Schütz steht mit einem Schwimmer in Verbindung, der innerhalb der Kammer sich mit dem wechselnden Wasserspiegel auf-und niederbevvegt. Senkt sich der Schwimmer, so wird die Schlupföffnung durch das Schütz geschlossen.

Die untere Kammerwand zeigt in Höhe de3 Oberwasserspiegels ein kleines Rohr und in Höhe des Unterwasser wiederum eine Schlupföffnung mit einem Schütz. Das Schütz steht in Verbindung mit einem an der Außenseite der Kammer angebrachten oben offenen Hohlzylinder. Diese Verbindung ist aber nicht starr und fest Avie die Verbindung des Schwimmers mit dem Schütz in der oberen Wand, sondern sie ist durch eine Kette, die Uber eine Rolle läuft, beweglich hergestellt. Fällt der Zylinder, so hebt er das Schütz und öffnet die Schlupföffnung. Die Abwärtsbewegung des Zylinders wird durch die Belastung mit Wasser herbeigeführt, welches durch das obere Rohr aus der Kammer zufließt. Dies kann wegen der hohen Lage des Rohres nur dann erfolgen, Avenn die

1)    S. Zentralbl. d. Bau-Vervv. 1908, S. 611.

²)    S. Zentralbl. d. Bau-Venv. 1906, S. 89.

Schleusenkammer gefüllt ist. Ist so viel Wasser in den Zylinder geflossen, daß er schwer genug ist, um die durch den Druck des Wassers in der Kammer gegen das Schütz erzeugte Reibung und das Gewicht des Schützes selbst zu überwinden, so fällt der Hohlzylinder und zieht das Schütz in die Höhe, öffnet somit das untere Schlupfloch. Das wegen des hohen Überdrucks mit großem Geräusch durch die Öffnung abfließende Wasser lockt die Fische, in die Kammer zu schwimmen. Um dies ganz sicher zu erreichen, dadurch, daß die Fische schon vorher vor dem Schütz versammelt sind, ist die Anordnung getroffen, daß aus der gefüllten Schleusenkammer dauernd Wasser in das Unterwasser fällt, nämlich teils Uber den Rand der unteren Schleusenwand, teils durch eine

Abb. 491 U. 492. rischschleuse von Recken.

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in dem Boden des Hohlzylinders angebrachte kleine Öffnung. Sollte bei sehr hohem Wasserunterschied die Geschwindigkeit des durch die Schlupföffnung absturzenden Wassers anfänglich zu stark sein, um von den Fischen überwunden werden zu können, so genügt eine kurze Zeit, um bei der stetig abnehmenden Druckhöhe die erforderliche Geschwindigkeitsermäßigung eintreten und dadurch das Aufsteigen der Fische ermöglichen zu lassen.

Oberwasser

Unterwasser

Abb. 492. Grundriß.

Sobald bei der Entleerung der Kammer der Wasserspiegel unter das Abflußrohr des Unterhauptes sinkt, so hört der Zufluß von Wasser in den Hohlzylinder auf. Der Zylinder entleert sich dann durch die untere Öffnung nach und nach vollständig. Dies ist der Hauptzweck dieser Öffnung. Ist die Schleusenkammer gänzlich leer, so hängt das Schütz ganz frei. Es wird dann weder durch Auftrieb entlastet, noch durch Wasserdruck gegen die untere Wand gepreßt. Und es ist dann schwer genug, um abwärtsfallend die Öffnung zu schließen und den leichten leeren Zylinder in die Höhe zu heben. Das Spiel kann dann durch langsames Füllen der Schleusenkammer und des Zylinders von neuem beginnen.

Nach dem Fallen des Schützes waren die Fische in der Schleusenkammer vom Unterwasser abgeschlossen. Am Oberhaupt war, als die Schleusenkammer anfing sich zu entleeren, mit dem sinkenden Wasserspiegel der Kammer auch der Schwimmer abwärts gegangen und hatte durch seine starre Verbindung mit dem Schütz des Oberhauptes auch dies abwärts gedrückt und die obere Schlupföffnung geschlossen. Daher konnte kein Wasser durch die obere Schlupföffnung in die Schleusenkammer treten. Durch diese Anordnung wird einem großen Wasserverbrauch vorgebeugt: nur so viel Wasser kann abfließen, als durch den oberen Überfall nach und nach in die Schleusenkammer fällt. Man hat daher in der Bestimmung der Abmessuugen des Überfalles nach Breite und Tiefe ein Mittel in der Hand, um das Spiel der Schleuse zu verlangsamen oder zu beschleunigen, um selbst bei einer großen Kammer und großen Schlupföfifnungen durch selten eintretende Füllungen den Wasserverbrauch zu beschränken. Wir sehen dies als einen besonderen Vorteil der Anlage an.

AVenn die Fische vom Unterwasser in die Kammer schwimmen, wird das Schütz am Oberhaupt in der Regel schon geschlossen sein. Die Fische haben dann längeren Aufenthalt in der Kammer. Denn es dauert einige Zeit, bis der geringe AVasserzufluß am Überfall nach und nach die Kammer mit Wasser bis zur Oberwasserhöhe füllt. Ist dieser Zeitpunkt nahezu erreicht, so tritt der Schwimmer in Tätigkeit und hebt durch sein Aufwärtssteigen auch das Schütz im Oberhaupt. Dadurch wird hier die Schlupf-Öffnung mit einer wenn auch sehr schwachen Strömung frei. Sie genügt, um die Fische anzuregen, in das Oberwasser abzuschwimmen. Die Herstellung solcher Fischschleusen ist gesetzlich geschützt.

Der Erfinder hatte zunächst versuchsweise eine kleine Schleuse für den Aufstieg von Forellen hergestellt und sie in einem Forellenbach bei der Lachsbrutanstalt in Hemeringen bei Hameln a. W. eingebaut. Die Schleusenkammer war 1 m lang und 0,45 m breit. Die Schlupföffnungen hatten 15 cm Breite und 10 cm Höhe. Der Wasserverbrauch betrug nach angestellten Beobachtungen nur 3 1 in der Sekunde, dabei füllte sich die Kammer in der Stunde 15mal und wurde von durchschnittlich 30 Forellen stündlich benutzt. Bei Frost mußte der Betrieb eingestellt werden. Dies war unbedenklich, weil dann ein beachtenswerter Aufstieg nicht stattfand.

Ein größerer Versuch mit einer Reckenschen Fischschleuse wurde im Jahre 1906 am Weserwehr bei Hameln ausgeführt. Hier wurden die untersten beiden Kammern des dort vorhandenen Fischweges (vgl. die Abb. 463—466 S. 472) durch Aufbauten zu einer Fischschleuse umgestaltet. Die Einrichtung war so getroffen, daß der Paß nach Belieben als Fischschleuse oder wie vorher als Fischtreppe benutzt werden konnte. In der Zeit vom 6. Oktober bis 30. November 1906 wurde er an 10 Tagen als Treppe und an 41 Tagen als Fischschleuse benutzt. Nach den Fangversuchen hatte der Paß während der lOtägigen Benutzung als Fischtreppe 57 Lachse und 3 Forellen befördert, während der 41 tägigen Benutzung als Fischschleuse 37 Lachse, 3 Forellen und 4 andere Fische. Hieraus ergibt sich, daß die Fischschleuse ihren Zweck, die Fische stromauf zu befördern, erfüllt, daß aber die Fischtreppe von den Tieren bevorzugt wird.

Andere demnächst vorgenommene Versuche mit Fischschleusen an den Wehren der kanalisierten Fulda hatten ähnliche Ergebnisse. Zu diesen Versuchen dienten die Fischwege bei Wolfsanger, Spiekershausen und Bonafort. Die hier vorhandenen Treppen wurden zu Fischschleusen umgebaut und zeitweise als Schleusen, zeitweise als Treppen benutzt. In Wolfsanger waren vom 8. Mai bis 29. Juni 1907 Weißfische, Rotaugen, Barben und Schupper in ungefähr gleicher Zahl durch beide Anlagen gegangen. Hier zeigte sich kein Unterschied. Während die Fischtreppe 962 Aale benutzten, kamen durch die Schleuse nur 3 stromauf. Lachse sind in der kanalisierten Fulda nicht vorhanden. Später, von Juli bis September 1907, gingen durch die Schleuse überhaupt keine Aale, während 2527 Aale die Fischtreppe benutzten. Auch die Fischschleuse bei Spiekershausen erwies sich als brauchbar. Die Schleuse bei Bonafort hatte dagegen nur geringen Erfolg. Dies rührte aber, wie eine Untersuchung ergab, davon her, daß die Schleuse nicht dicht auf dem Boden des Flusses aufstand, sondern teilweise unterspült wurde. Dadurch bildeten sich Strudel an der Flußsohle vor dem Schleuseneingang, welche die Fische von der Benutzung der Schleuse abschreckten. Nachdem dieser Übel-

stand gehoben war, wurde auch die Fischschleuse bei Bonafort, wie Fangversuche im Mai 1909 ergaben, von zahlreichen Weißfischen, Nasen und Rotaugen, außerdem von Butten, einigen Barben und Forellen benutzt. Die Fangyersuche in dem Fischpaß hatten allerdings auch hier größeren Erfolg.

Im Allgemeinen ergiebt sich aus all diesen Versuchen, daß die Fischschleuse brauchbar ist, daß sie selbsttätig arbeitet und von den Fischen benutzt wird. Es ergibt sich aber auch, daß die Fischschleuse von den Fischen nicht so gern genommen wird wie die Treppe, daß die Aale sie sogar vermeiden. Dieser Umstand bedarf noch der Aufklärung. Wahrscheinlich schreckt der Wechsel in der Ausströmung des Wassers die Fische ab.

Über die Zeit, welche das Spiel der Schleuse erfordert, ist zu bemerken, daß die kleine Forellenschleuse bei Hemeringen sich in der Stunde lömal füllte, jedes Spiel sonach 4 Minuten dauerte. Bei der größeren Lachsschleuse in Hameln erforderte das Spiel 8¹/₄ Minuten. Diese Zeit setzte sich wie folgt zusammen:

Von dem Augenblick, wo der Wasserspiegel der Kammer beim Entleeren nach dem Unterwasser sich ausgleicht bis zu dem

3³/₄ Min.

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Augenblick, wo das Schütz sich schließt...........

Zur Füllung der Kammer einschließlich Heben des Schwimmers

in der Kammer und Offnen des oberen Schützes........

Von dem Augenblick, wo der Wasserspiegel der Kammer sich mit dem Oberwasser ausgleicht bis zu dem Zeitpunkt, wo das obere Schlitz die Öffnung in der oberen Wand schließt, nachdem vorher der äußere Zylinder sich gefüllt hat, niedergegangen ist und das

untere Schütz gehoben hat.................

Von dem Schluß der oberen Öffnung bis zum Ausgleich des Wasserstandes in der Kammer mit dem Unterwasser......

zusammen 8y₄ Min.

Es scheint, daß diese Zeit zu knapp bemessen ist. Man muß dem Fisch eine längere Frist gönnen, um den Entschluß zu fassen, in die Fischschleuse einzulaufen. Denn wenn das untere Schütz sich öffnet, so dringt unter dem Druck des ganzen Wehrgefälles ein sehr kräftiger Wasserstrahl aus der Schützenöffnung in das Unterwasser. Dieser Strahl macht sich weithin bemerkbar, er ist ein ausgezeichnetes Mittel, um die Fische auf die Schleuse und ihren Ausgang aufmerksam zu machen. Der Strom nimmt aber mit dem fallenden Wasserspiegel in der Schleuse ab. Dies ist zunächst ein Vorteil, weil dadurch die Fische befähigt werden, die Ausströmung, welche vorher übermäßig stark war, zu überwinden und in die Schleusenkammer einzudringen. Aber das Abnehmen der Kraft des ausfließenden Wassers hat auch einen Nachteil: der Fisch wird durch die Veränderlichkeit dieser Ausströmung scheu und mißtrauisch. Hört dann nach einer kurzen Zeit die Strömung ganz auf, so ist nicht anzunehmen, daß der Fisch in die Schleuse hineingeht. Und wenn dann gar das Schütz mit Geräusch niederfällt und die Öffnung schließt, so ist zu befürchten, daß der Fisch sich erschreckt abwendet und den Ort meidet. Es ist nicht zu erwarten, daß ein so verängstigter Fisch sich von dem darauffolgenden Spiel der Schleuse zum Einschwimmen anlocken lassen wird. — Anders arbeitet die Fischtreppe. Hier kommt ein Wechsel in der Kraft der Ausströmung nicht vor, die Strömung ist vielmehr stets gleich stark; der Fisch wird nicht abgeschreckt. So dürfte die stärkere Benutzung der Fischtreppe gegenüber der Fischschleuse zu erklären sein.

Um diesen Nachteil der Fischschleuse auszugleichen, muß man das Spiel der Schleuse tunlichst zu verlangsamen suchen. Dies kann geschehen teils durch angemessene Bestimmung der Durchflußöffnungen in dem Überfall und in dem Zylinder, teils durch Vergrößerung der Schleuse selbst. Eine Kammerlänge von 6 m dürfte fiir Lachsschleusen sich mehr empfehlen als eine solche von nur 3 m. Es ist anzunehmen, daß der Erfinder bei den künftigen in Aussicht stehenden Anlagen von Fischschleusen ihre Bauart noch vervollkommnen wird. Inzwischen haben aber die bisher ausgeführten Versuchsanlagen dargelegt, daß die Fischschleuse ein brauchbares Mittel für den Aufstieg der Fische — mit Ausnahme der Aale — ist, daß sie wohlfeil in der Anlage und wohl- ‘ feil im Wasserverbrauch ist. Besonders die Wohlfeilheit in der Anlage ist ein großer Vorzug. Der Nachteil, daß die beweglichen Teile durch Staub, Schmutz, angetriebene Gegenstände und Eis leiden könnten, daß hier leichter Störungen Vorkommen werden als bei der Treppe, kommt diesem Vorteil gegenüber nicht so sehr in Betracht, weil der bei den Schleusen und Wehren ohnehin vorhandene AVärter in der Lage sein wird, auch die Fischschleuse zu beobachten und zu bedienen.

§ 36. Aalpässe. Die Aale laichen im Meere, steigen als junge Tiere aufwärts in die Flüsse und ziehen demnächst als ausgewachsene Aale zum Laichgeschäft wieder nach der See zurück¹]. Daraus ergibt sich, daß für die Überwindung der Stauanlagen durch die Aale zwei verschiedene Vorrichtungen nötig sind: Einrichtungen für die Führung der großen Aale stromabwärts und andere Vorrichtungen für das Wandern der jungen Aale stromauf. Jene Anlagen werden Aalpässe, diese Aalleitern genannt²).

Im allgemeinen hat der Abstieg der großen Aale keine Schwierigkeiten. Wird ein Wehrrücken vom Wasser überströmt, sind die Schützen einer Freiarche gezogen, oder sind Öffnungen irgendwelcher Art oder Umlaufgräben vorhanden, so schwimmen die Aale mit dem fließenden Wasser abwärts. Auch die Wasserräder älterer Bauart bilden kein Hindernis. Die Aale finden neben und unter den Mühlrädern genügend Raum zum Durchschlüpfen. Seitdem aber die Wasserkräfte wirtschaftlich durch Poncelet-räder und Turbinen voll ausgenutzt werden, ist es um die stromabwärts ziehenden Aale geschehen. Sie finden unter dem Rade und zwischen den Turbinenkammern nicht genügend Raum zum Durchschlüpfen, sie versuchen es, ihrem Naturtriebe folgend, dennoch, finden aber hierbei den Tod. Die raschlaufenden Turbinenschaufeln brechen ihnen in fast regelmäßigen Abständen das Rückgrat oder zerreißen sie wie die Poncelet-räder in mehrere Stücke. Die getöteten Aale oder zerrissenen Aalstücke treiben in dem Unterwasser der Mühle oder bleiben in dem Turbinengehäuse liegen. Diese Vorkommnisse und die Erwägung, daß der Bau von guten Turbinen nicht abnehmen, sondern im Gegenteil zunehmen wird, zwingen zum Bau von Aalpässen.

Der einfachste Aalpaß ist bei Schützenwehren ein Loch in der Unterkante eines Schützes. 8—10 cm Höhe und 10—15 cm Breite genügen. Der Aal, der nachts am Grunde mit der Strömung abwärts schwimmt, wird das Loch finden, da hier die Strömung ungehindert und kräftig ist. Ebenso einfach ist bei festen Wehren die Einmauerung von Röhren. Diese müssen so liegen, daß die schwimmenden Aale sie finden können, und daß ein Verstopfen nicht zu befürchten ist. Sie können wagerecht oder stromabwärts nach dem Unterwasser geführt werden. Als Material sind Drainröhren oder glasierte Tonröhren von 10—15 cm Weite zu empfehlen. Eiserne oder andere metallische Röhren

1)    Es wird auf die ausführliche Darstellung der Entwicklung und der Lehensgewohnheiten der Aale in des Yerf. Fischwegen und Fischteichen, 1904, S. 15—18 verwiesen.

²)    Gerhardt. Über Aalleitern und Aalpässe im Zentralbl. d. Bau-Yerw. 1893, S. 428.

sind nicht zweckmäßig, denn die Aale scheuen die Berührung mit guten Wärmeleitern und würden daher solche Aalpässe nur ungern und zögernd benutzen. Glasierte Tonröhren verdienen den Vorzug vor Drainröhren, weil in den glatten Böhren die Aale weniger Gefahr laufen, ihre Schleimhäute zu verletzen.

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Aalpässe der eben beschriebenen Art — Löcher in Schutzen oder Köhren in festen Wehren — haben zwar den Vorzug großer Einfachheit; sie sind aber leider nicht immer anwendbar. Wenn im Sommer während der Aalwanderung mit dem Wasservorrat wirtschaftlich umgegangen werden muß, so wird alles Wasser mit großer Sorgfalt Freilauf zurückgehalten und nur durch die Turbinenkanäle geleitet. Man wird daher auch diese Aalpässe sperren oder ihre Anlage ganz vermeiden. Der Aal folgt alsdann der Strömung und gelangt vor das Turbinengitter. Der Lärm der Maschinen und die Berührung mit dem Eisen scheuchen ihn zwar wiederholt zurück; aber da er keinen anderen Ausweg findet, so drängt er sich schließlich durch das Gitter und wird in der Turbine getötet. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, in dem Turbinengitter selbst oder unmittelbar neben ihm einen Aalpaß als sicheren Ausweg anzulegen. Nur in diesem Falle kann man mit einiger Sicherheit darauf rechnen, daß der Aal den Paß wirklich findet und geschont wird.

von den Triebwerksbesitzern der Einwand erhoben, daß der Schaden, den diese Anlagen ihnen zufügen, größer ist, als der Vorteil, den die Fischereiberechtigten durch Schonung der Aale erhalten.

Der Ein wand ist nicht unberechtigt. Um ihm zu begegnen, hat Verfasser einen Aalpaß entworfen, der von

Eine einfache Bohre vom Fuß des Gitters nach dem Unterwasser würde auch hier den Zweck erfüllen¹}. Man kann auch nach einem anderen Vorschläge²) auf der Sohle des Flusses in geringer Entfernung vor dem Turbinengitter eine stromauf offene hölzerne Kinne verlegen, welche nach einem seitlichen Schlupfloch führt. Die auf dem Grunde ziehenden Aale würden nicht über das horizontale Deckbrett der Kinne gehen, sondern die Rinne entlang streichen und in das Schlupfloch gelangen. Beide Anlagen haben den Nachteil, daß das durch die Röhre oder das Schlupfloch fließende Wasser unter dem vollen Druck des Wehrgefälles steht, also eine große Geschwindigkeit annimmt. Es geht sonach ein wenn auch geringer Teil der Wasserkraft dem Triebwerksbesitzer verloren. Die sichere Führung der Aale nach dem Unterwasser wird zwar erreicht, aber auf Kosten der Wasserkraft. Es wird

den Fischen mit Sicherheit gefunden und genommen wird, dessen Wasserverbrauch aber verschwindend klein ist. Er ist in den Abb. 493—495 dargestellt³). Seine Zweckmäßigkeit wurde schon 1892 durch eine Ausführung in Greifenberg an der Kega erprobt.

Holz bestehen, und muß endlich schwarz gestrichen sein. So neben-

aus

Eine schräg aufwärts steigende Rinne A, die geradlinig, gekrümmt oder gebrochen geführt werden kann, wird derartig in dem Schutzgitter des Stauwerkes angebracht, daß sie, von der Sohle des oberen Flußlaufes ausgehend, den Oberwasserspiegel fast erreicht. Von hier aus führt eine Kinne B abwärts nach dem Unterwasser. Die vordere Rinne A muß mit zahlreichen kleinen Löchern, schmalen Schlitzen oder durchbrochenem engen Gitterwerk versehen sein, sie muß im Boden und den unteren Seitenteilen bis 0,3 m Höhe

der Wesermühle bei Hameln ausgeführt worden; Abbildung in den

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sächlich diese Umstände scheinen: sie sind aus folgenden Gründen für den Erfolg der Vorrichtung von der größten Wichtigkeit.

Die hohen durchbrochenen Seitenwände wirken wie das Schutzgitter der Turbine und vermehren dessen Fläche. In dem Aalpaß selbst macht sich eine lebhafte Strömung nach den durchbrochenen Seitenwänden bemerkbar, und diese Strömung zeigt sich am

Abb. 49B—495. Aalpaß von Gerhardt.

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Abb. 493. Längenschnitt.

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Abb. 494. Grundriß.

Abb. 495. Scheitel mit Strict en belegt.

auffälligsten in der Eingangsöffnung des Passes. Sie ist ungleich stärker als die Wasser-zuströmung nach einer gleich großen Fläche des Gitters. Der Aal wird dadurch angelockt, den Paß zu nehmen: und so ist die erste und schwierigste Aufgabe bei der Bauart eines Fischweges gelöst. In diesem Umstande vornehmlich, in der kräftigen Speisung, beruht die Wirksamkeit des Aalpasses.

Trotz des lebhaften Wasserzuflusses ist der tatsächlich für den Fischweg eintretende Wasserverbrauch sehr gering. Denn der lebhafte Wasserzufluß kommt der Turbine zugute. Nur dasjenige Wasser, welches über den Scheitel des Aalpasses rinnt,

geht unbenutzt an dem Triebwerk vorbei. Und dieser Verlust ist außerordentlich gering, denn der Scheitel kann auf 8 cm Breite verengt und so hoch geführt werden, daß er nur 5 cm unter dem Wasserspiegel liegt. Der Aal, welcher erst einmal in der Rinne ist, sucht sie ab, bis er einen Ausweg findet. Darum genügt am oberen Ende der geringe Wasserabfluß von 8 cm Breite und 5 cm Höhe. Ein stärkerer Wasserabfluß ist nicht erforderlich. Ja sogar eine Reihe von aufgedrehten Stricken oder anderen das Wasser leicht aufsaugenden Stoffen, welche Uber den Scheitel der Rinne vom Oberwasser in das Unterwasser reichen und die fast gar keinen Wasserverlust hervorrufen (s. Abb. 495), würde zur Überführung der Aale genügen.

Um die Reinigung des Passes zu erleichtern und sie fast ganz entbehrlich zu machen, wird die obere Hälfte der Einschlupföffnung von dem durchlaufend angeordneten Turbinengitter geschlossen. Denn die Stoffe, welche meist zu Verstopfungen der Gitter Veranlassung geben, schwimmen gewöhnlich an der Oberfläche; sie werden daher durch das bis zur halben Tiefe geführte Gitter von dem Aalpaß abgehalten und können leicht beseitigt werden. Die Aale selbst werden durch das Schutzgitter nicht vom Eintritt zurückgehalten, denn sie schwimmen auf dem Grunde des Flusses.

Die Herstellung des Bodens und der Seitenteile des Aalpasses bis 0,3 m Höhe in Holz ist von Einfluß auf die Brauchbarkeit des Aalpasses; denn die Berührung mit Eisen oder anderen guten Wärmeleitern schreckt den Aal ab. Er würde eine eiserne Rinne nicht so leicht nehmen, wie eine hölzerne. Eine besondere Bedeutung ist der Bedingung beizumessen, das Holz vor dem Einbau der Rinne schwarz zu streichen. Vor hellen Gegenständen scheut der Aal. Als in Greifenberg eine kleine Veränderung der Scheitelbreite vorgenommen, und dabei versehentlich der schwarze Anstrich der Rinne auf einer schmalen Fläche von wenigen Quadratzentimetern abgehobelt worden war, so daß hier die natürliche hellgelbe Farbe des Holzes durch das Wasser schimmerte, ging kein Aal mehr über den Scheitel. Erst nach Erneuerung des schwarzen Anstrichs auf der hellen Stelle wirkte der Paß trotz der Verengung wie zuvor. Für die Ausbildung der Rinne B ist zu beachten, daß sie keine Löcher oder Schlitze erhalten darf, durch welche Wasser verloren gehen könnte. Ferner ist zu empfehlen, die Bretter, welche verwendet werden, vorher an den inneren Seiten zu hobeln, damit der Aal bei dem schnellen Abwärtsgleiten seine Schleimhaut nicht beschädige. Auch ist die Rinne möglichst schmal zu bauen, nur 10—15 cm im Lichten breit, damit die Wasserschicht in der Rinne um so höher werde.

Ein zweiter Aalpaß der beschriebenen Art ist nach den Abbildungen 496—498 bei Bredereiche in der oberen Havel erbaut worden¹). Der Mühlen stau hat hier ein Gefälle von 2,5 — 3,2 m. Neben einer Schiffschleuse befinden sich in dem Hauptarm der Havel ein Freigerinne mit vier Schützen und ein Turbinengerinne für zwei Turbinen. Das Freigerinne enthält hinter zwei Schutzen einen rostartigen Einbau als Aalfang, der außerdem durch einen Kanal mit dem Oberwasser am Turbinengitter in Verbindung steht. Dadurch ist wohl die Möglichkeit vorhanden, daß die Aale, welche vor dem engen Turbinengitter ankommen und hier einen Weg stromabwärts suchen, in den Aalfang gelangen und sonach vor Zerstückelung durch die Turbinen bewahrt werden: aber sie kommen für die Fortpflanzung nicht in Frage. Um wenigstens einigen Aalen die Möglichkeit zu bieten, frei in das Unterwasser und damit zum Laichgeschäft nach dem Meere zu gelangen, wurde der Aalpaß angelegt.

9 S. Zentralblatt d. Bau Yerw. 1908 S. 611.

Vom Fuß des Turbinengitters führt längs der Turbinenwand eine hölzerne Rinne von 30 cm Breite schräg aufwärts mit der Neigung 1: 4,5 bis nahezu in die Höhe des Oberwasserspiegels. Die Rinne ist schwarz gestrichen und enthält schmale Schlitze im Boden und an der Seite. Oberhalb der nur 0,3 m hohen Holzrinne ist ein eisernes eng-

Abb.496—498. Aalpaß bei Bredereiehe in der Havel.

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Abb. 498. Grundriß.

maschiges Gitter angebracht. Die Öffnungen in der Holzrinne und dem Gitter erlauben, daß große Mengen Wasser durch den Aalpaß in die Turbinenkammer gelangen und dadurch die Fische zum Aufsteigen anlocken. In dem Scheitel der Rinne ist ein kleines Schütz angebracht, dessen Führungsstange aufwärts durch den Fußboden der Mühle reicht, und hier beliebig eingestellt und durch ein Vorhängeschloß befestigt werden kann. Unterhalb des Scheitels schließt sich mit dem Gefälle 1 : 2 eine schmale, hölzerne, gedeckte Rinne an, in welcher Sperren für Verlangsamung des Wasserabflusses und die Erhaltung genügender Wassertiefen sorgen. Den Schlüssel zu dem verschließbaren

Schütz im Scheitel hat nicht der Müller, sondern der Strommeister in Bredereiche. Dieser Beamte überzeugt sich auch ab und an durch Vorhängen von Keusen am unteren Ausfluß des Aalpasses, ob derselbe brauchbar ist und von Aalen genommen wird.

Der Aalpaß besteht seit 1904. Die zurZeit der Aal Wanderung alljährlich ausgeführten Reusenversuche haben seine Zweckmäßigkeit regelmäßig bestätigt. Es wurden in einer Nacht bis zu sieben Aalen gefangen. Die gefangenen Tiere werden stets in das Unterwasser freigelassen.

§ 37. Aalleitern. Mit Aalleitern oder Aalrinnen werden die Fischwege bezeichnet, welche den jungen Aalen das Aufsteigen in die Flüsse erleichtern sollen. Diese jungen Tiere kommen nur 8 —13 cm lang und stricknadeldünn in großen Schwärmen und dichten breiten Bändern aus dem Meere in die Flüsse. Sie bewegen sich im Wasser mit geringer Geschwindigkeit, können nur schwer gegen die Strömung ankämpfen und bleiben daher in der Nähe des Ufers. Sie kommen selten im ersten Jahre bis in die oberen

Flußläufe, überwintern vielmehr in sumpfigen Stellen der Flußbecken und setzen im nächsten Jahre die Wanderung stromaufwärts fort. Je größer hierbei ihre Entfernung vom Meere wird, um so größer und dicker wird die Aalbrut. Hieraus folgt, daß die Aalleitern mit der Entfernung von der See eine Änderung ihrer Bauart erleiden müssen. Die Vorrichtungen, welche für junge stricknadelförmige Aale geeignet sind, passen nicht mehr für die größeren fingerdick oder noch stärker gewordenen Tiere.

Früher hatte man sich damit begnügt, für das Aufsteigen der Aalbrut dicke Faschinenwürste so Uber das Wehr zu legen oder in Rinnen neben dem Wehre anzubringen, daß sie eine Steigung 1 : 5 bis 1: 8 annalimen und durch eine schwache Strömung vom Oberwasser feucht gehalten wurden. Solche Anlagen hatte Michaelis in Irland öfters gefunden¹).

Noch einfacher hat man der Aalbrut das Überklettern niedriger Wehre dadurch erleichtert, daß man einen nassen Sack oder ein anderes loses Gewebe über das Wehr hing. Die Aale klettern am Gewebe in die Höhe, sofern es ein wenig schräg hängt, stets vom Wasser durchfeuchtet wird und das Wehr nicht zu hoch ist. Man hat sogar beobachtet, daß die jungen Aale an nassen Schützen senkrecht in die Höhe gehen, sobald diese dicht mit Moos bezogen sind²).

Einen erheblichen Fortschritt in der Bauart von Aalleitern machte i. J. 1882 der Katasterkontrolleur von Stemann in Rendsburg. In diesem Jahre war in der Eider ein ungewöhnliches Aufsteigen von jungen Aalen beobachtet worden³). Von Stemann versuchte, durch eine offene kleine Holzrinne von 12 cm Breite und 8 cm Tiefe, die eine Neigung 1 : 9 erhielt, die Aale aufwärts zu leiten⁴). Nach vielen Versuchen durch Verbreiterung des unteren Ausganges, Einlegen von Strohwischen und Birkenreisern, durch Einbauen von kleinen Holzsperren endlich durch Packungen von Kies wurde ein Erfolg erzielt.

Noch besseren Erfolg hatte v. Stemann mit einer demnächst von ihm erbauten

verdeckten Aalleiter, die zuerst 1883 an der Stampfmühle in Rendsburg, demnächst in der Schwentine, einem Verbindungsfiuß der Plöner und Preetzer Landseen mit dem Kieler Hafen ausgeführt wurde¹). Die Überdeckung der Aalleiter war zulässig, weil die jungen Aale vorzugsweise nachts wandern, und sie war vorteilhaft, weil sie die Anlage gegen Diebstahl und Unfug schützte.

Die Abb. 499—502 zeigen diese Aalleiter. Sie besteht aus zwei Teilen: einem in dem Oberwasser aufrecht stehenden Kasten von 12 bis 20 cm Breite und solcher Höhe, daß er nahe unter den niedrigsten Oberwasserstand reicht, und einem in gerader oder

Abb. 499—o02. Von Stemanns Aalleiter in der Schwentine.

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Abb 500. Ansicht der Sperre.

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Abb. 502. Längenschnitt.

gebrochener Form auf dem Wehrboden verlegten Kasten von gleichem Querschnitt, der bis in das Unterwasser führt. In diesem liegenden Teile sind in 0,4 m Entfernungen hölzerne Sperren eingestellt, die nach Abb. 500 und 501 wagerechte Schlitze enthalten. Die Schlitze sind keilförmig ausgebildet, um Verstopfungen zu vermeiden, sie haben an der Oberwasserseite 5—6, an der Unterwasserseite 8—9 mm Weite. Ähnliche keilförmig gestaltete Schlitze haben die beiden Abschluß Vorrichtungen an den beiden Enden, der Deckel im Oberwasser und die Verschluß wand im Unterwasser, erhalten; nur wurden hier die Weiten größer gewählt: 8—9 mm nach der oberen und 11 —12 mm nach der unteren Seite.

O S. Flugschrift des Deutschen Fischerei-Vereins: Über Errichtung von Aalbrutleitern 4885 S. 16. Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

Zwischen den Sperren und dem Deckel der liegenden Röhren bleibt ein größerer Zwischenraum von ungefähr 10 mm frei, um auch größeren Aalen, die nicht mehr durch die Schlitze der Sperren schlüpfen können, den Aufstieg zu ermöglichen. Steine von Wallnuß- bis Kartoffelgroße füllen die Räume zwischen den Sperren aus. Der obere aufrecht stehende Teil der Aalleiter bleibt frei von Kiesfüllung. Eine etwa auftretende Verstopfungkann leicht durch Abnehmen des Deckels und Ausheben der verschlammten Kiesschicht beseitigt werden. Die Aale nehmen diese Leitern sehr gern; zahlreiche Flüsse sind in. Deutschland mit ihnen ausgestattet.

von Aalen beobachtet worden.

Es muß jedoch ausdrücklich hervorgehoben werden, daĄ solche Aalleitern nur da am Platze sind, wo die Aale noch jung und dünn genug sind, um durch die engen Schlitze schlüpfen zu können; also in Flüssen und Flußstrecken in der Nähe der See. In größerer Entfernung von der See, wo die aufsteigenden Aale schon größer und dicker geworden sind, können diese Aalleitern nicht mehr verwendet werden. Hier sind für das Aufsteigen der Aale Fischwege von der Bauart der Forellenpässe oder der Pässe für Standfische oder auch der großen Lachswege am Platze. Denn mit der Länge und Dicke der Aale hat auch ihre Kraft zugenommen und ihre Fähigkeit, die Widerstände in der Strömung zu überwinden. In den mittleren und oberen Gebieten unserer Flüsse sind für das Aufsteigen der Aale ähnliche einfache und wohlfeile Fischwege zu empfehlen, wie sie in der oberen Havel und dem Rhin nach Abb. 487—490 S. 486 ausgeführt wurden. Sind größere Lachspässe in dem Fluß bereits vorhanden, so genügen diese auch für das Aufwärtsführen der stärker gewordenen Aale. Besondere Aalleitern sind dann nicht mehr erforderlich. So ist in den Lachspässen des Mains, der Weser und an anderen Orten wiederholt das, Arfl

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Havel 494, 495.

Aalrinne, Anstrich ders. 494.

Aare, Stauwehr in der, bei Hup- j — — Treibzeug 438. poldingen 267.

--, i. der Beznau 320,

Abgerundete Kopfleiste 74. Abgeschrägte Wehre, ange-schmiegter Strahl bei 74. Abheben des Wehrkörpers 128. Ablagerungen 13, 119.

— tonigen Bodens 146.

—, Wegspülen derselben 229.

— bei Bredereiche in der oberen Ablagerungsbecken 175.

—, Spülung 176.

' Ablassen von Eis 438.

— von Schwimmkörpern 140. —, bei Kalinach 303, Ableitungskanäle 173.

—, Einlaufbauwerke der 172.

—, Einleitung des Wassers in 18. ; Ambursen Nils F. 158.

—, Länge 5.    Amerikanische Hohlwehre 150.

—, Zulaufrinne zu den 19.    — Nadelwehre 222.

Abmessungen für Lachstreppen Andelsbuch,

474.    ¹

— der Nadeln 217.

--Staukörper fester Wehre

—, ansteigender 75.

—, S-förmiger 90, 119, 137.    Ansteigende Abschußböden 75.

Absenkbare Überfallschützen 313.    Anstrich der Aalrinne 494.

Absperrvorrichtungen 4.

Absturzboden eines Klappenwehres 447.

Abstützung des Wehrbockes 209. Abweisungsbauwerk 115, 174. Abzweigungsstelle d. Entnahmekanales 16.

Adda bei Trezzo, Nadel-Wehr in der 442.

Ähnlichkeitsgesetz 50, 60.

| Aichel 58. 63. i Akkumulator 370.

! Albulawerk, Rollschützenwehr des 302, 305.

Ableitung des Flußwassers 5, Allgemeine Betrachtung der

Wehre 1.

I Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft Berlin 124. i Alter der Steinkistenwehre 91.

; — — mit luftgefülltem Kopf 73. Angriffe auf die Abfallwand eines Wehres 48.

gekrümmte Anker, eiserne 109, 117, 119, 159. Anlagekosten 202.

Anlocken der Fische 464. Anordnung der Eisenbeton-Deck-platten 157.

! — der Lagerfugen 111.

Anschlag für die unteren Enden der Nadeln 207.

Aal 455, 487, 489.

—, Laichgeschäft 491.

Aalleiter 457, 496.

—    in der Schwentine 497. Aalpaß 457, 491.

—    von Gerhardt in Greifenberg

a. d. Bega 492, 493.

—, bei Ilagneck 319,

323.

325.

324.

—, Trommel wehre in der Wynau a. d. 398.

A-Bockwehr, Thomas’sches 233. Abdeckblech 134.

Abdeckung 150.

—    des Flußbettes 35, 129.

—    mit Glasfließen 140.

—    mit Quadern 140.

—    der Schütze 312.

—    mit Stahlblechen 90, 92, 156. Abdichtung der Verschlußkörper

185.

—    durch Schlamm 441.

—    der Rolladen 249.

—    mit Rund Stäben 291, 298.

—    durch Asche u. Schlacken 217.

—    mit Sägemehl 345.

—    — schmiedeeisernen Blechen 299.

--Chromleder 314.

Abfallboden 32.

—    Schutz desselben 319. Abfallwand eines Wehres 27, 43,

160.

—    Angriffe, auf die 48.

Abfluß, unterirdischer 167. Abflußregulierung 184.

158.

33.

—, ungenügende des Unterbaues 442.

Abnahme des Fischbestandes 21. Abnutzung an Eollschiitzen 301. Abott, Major 393.

Abrundung der Wehrkrone 30. Abschlußschieber 165.

Abschlußschützen 174, 177, 182. Abschlußschwelle

177.

Abschlüßwand, Dichtigkeit derselben 226, 235.

Abschrägung der Wehrkrone 30. Abschußboden, 32, 48, 77, 96, 99, 124.

Elektrizitätswerk

133.

—, Wehr in der Bregenzer Ach bei 131.

Änderung des Bettes 15.

—    der Wasserführung 20.

—    der Stauhöhe 82. Angeschmiegter Strahl 71, 169. ---bei abgeschrägten Wehren

74.

Antrieb bei Walzenwehren 411. Anwendungsbereich der festen Wehre 27.

20.

Bewässerung 183.

— von Ländereien 184. Bewässerungsanlagen 8,121,185. Bewässerungskanäle 7. Bewegliche Aufzugsvorrichtungen 248, 271.

— Teile des Wehres, Unterbau derselben 230.

Beartraps-Doppelklappenwehre Bewegliche Wehre 2, 26, 183.

—, armierter Beton bei denselben 193, 262.

—, Arten 183.

—, Entwicklung 183.

—, von Hromas 200.

—, Literaturangaben 419, 450.

—, Zweckmäßigkeiten der verschiedenen Arten 436.

74.

Armierter Beton 139, 262, 446.

—    —, Beanspruchung 157.

—    — bei beweglichen Wehren 193.

Armierung 155, 157, 159.

Arten der beweglichen Wehre 183.

Äsche 455.

Auf biegen der Walzen 412. Aufdrehbare Hänge-Ständer 231. Aufgelöste Bauweise, Wehre in 146.

Aufhängung der Losständer 242.

—    der Schützen 291.

Aufhöhung der Sohle 13. 21. Aufklappbare Losständer 240. Auf landungen der Flußsohle 175. Aufliegender Strahl 43. Aufrichten und Umlegen der

Böcke 204, 207.

Aufsatzklappe 338. Aufspeicherung 2.

Aufstellladen 342.

Auftauen von Eisansätzen 273. Auftrieb 98, 127, 128, 130, 131, 156, 441.

Auftriebwehr, selbsttätiges, von Doell 372.

Aufziehbarer Geleisesteg 285. Aufzug, hydraulischer 248, 271. Aufzugsketten 266.

Aufzugslatten 266. Aufzugsvorrichtungen 265.

—, bewegliche 271.

—    von Wehrböcken 187.

Augst-Wyhlen, Eollschützen-

wehranlage bei 200, 306, 307, 324.

Ausbalanzierte Überfallklappe im James-Fluß 423.

Ausbruch, seitlicher, des Wassers

Ausheben der Nadeln mit fahrbarer Winde 210. Auskolkungen 33, 118, 125, 138.

—    der Felssohle 88.

Auslegung, öffentliche 20. Auslösevorrichtung, Kummer-

sche, der Nadellehne 209, 225, 229.

Ausmündung des Fischweges 458. ---,    falsche 459

—    — —, Tiefe derselben 459.

—, obere, im Fischweg 476.

—, untere, Tiefenlage derselben bei Fischwegen 463.

Ausrücken von Nadeln 212. Austiefung der Sohle 14.

Austin, Wehr im Colorado-Fluß bei 119, 120.

Austrocknung der Ufergelände 20. Auswechselbare Wälzungsflächen 305.

Avignonnet, Wehr im Drac-Fluß bei 138.

Baggerung 448, 449.

Bainbridge 171.

Baiturnee-Wehr 145. Ballastkammer 338. Ballastwasser 338.

Baltimore, Hohlwehr i. Patapsco-Fluß bei 163.

Bambus 82.

Barbe 455, 456, 489, 490.

Barsch 455, 456, 487.

Bauart der festen Wehre 24.

—    der Schützen 254.

Baugrube, geheizte 449.

—, Trockenlegung 140, 447, 449. Baukosten 192.

—    von Nadelwehren 231 u. 232.

—    der Wehranlagen 450. Bauliche Herstellung der Wehranlagen 27.

Baustelle für Wehre 436. Baustoffe 27.

Baustoff-Ersparnis 146.

Baustoff massiver Wehre 111.

—    der Schützen 254. Bauunterbrechungen durch Hochwasser 138.

Bauwerke, Gefährdung ders. 20. Bauzeit 160.

--Ersparnis 146.

Bazin 42, 49, 58, 59, 66, 67, 68,

Beanspruchung des armierten Betons 157.

373.

Bedienung 192.

Bedienungsschiffe 222, 226. Bedienungs- oder Laufsteg 179, 203, 311, 339. Beharrungszustand 11, 14. Behördliche Genehmigung 20. Beiderseitig wirkendes Klappenwehr 379, 386.

Bekleidung der Wehrkörper 48. Belästigung durch Hochwasser 141.

Belastungsmittellinie, Bichtung 155.

Bell, in Kriens Maschinenfabrik 271.

Belubula-Talsperre 156. Bengalen, Wehr in der Sone in 144.

Berechnung von Deckenplatten

157.

—    der Stärke der Nadeln 213.

—    fester Wehre 130.

—    der Wehrklappen 381.

—    der Wehrwalze 413..

Berlin, Schützenwehr in — am

Mühlendamm 254.

—, Stauwehr am Mühlendamm in 267.

Beruhigung des Wassers im Wehrinnern 168.

Bestandteile, wesentliche, der festen Wehre 28. Bestimmungen, gesetzliche, über Wehranlagen 20.

Beton 111,116,135,155,157,159, 160.

—, armierter 139, 262, 446.

—, —, Beanspruchung 157.

—, —, bei beweglichen Wehren 193.

—    aus zerquetschtem Granit 115. Betonpfropfen 141.

Betonplatten 141.

Betonwehr 113, 117, 149.

—    mit Mauerwerkverkleidung

123.

Bewegliche Zwischenstützen, Schützenwehre mit 273. Beznau, Rollschützenwehr in der 299, 303, 320, 324.

Beznau, Wasserkraftanlage in der 271, 272.

Bezner, Albert 423, 424.

Biberwehre 82.

Big-Sandy-Fluß, Wehr im 222, 223, 224, 352.

Bildung neuer Flußbetten 20.

Binnenschiffahrt, internationaler Kongreß für — in Düsseldorf 191.

— in St. Petersburg 192, 305.

Bleche, schmiedeeiserne, Abdichtung mit denselben 299.

Blockwandwehre 84.

Bober, Fischweg im 462.

Böcke 185.

—, Aufrichten und Umlegen der 204, 207.

Bock-Wehrstege, Poiree’sche 342.

1 öden, toniger, Ablagerung 146.

Bögen, elliptische 156.

Bohlenbelag, doppelter 90.

Bohlenwehre 83.

Boileau 42.

Brückenwehr 190, 243, 282.

—    des Donaukanals 285.

—    des Mohawk-Flusses 288.

—    in der Moldau bei Mirowitz 285.

—    in der Oise bei Creil 284.

—    bei »St. Andrew’s Rapids« 247. Bruneaufluß, Wehr im 85. Brunnen, Trockenlegung derselben 20.

--Gründung 34, 127, 128, 144.

Brunot 391.

Büchler, H. 426.

Buckley, R. B. 146, 357. Bulbeisen, Nadellehne aus 231. Burgund, Kanal von 42. Buschgeflechte 78.

Buschwerk, Wehre aus 80.

Butte 490.

i Cail’s Fischweg 471, 478. Caméré A. 236, 243.

Caméré’s Fischweg 480, 482.

--Rolladen 239.

Bombay, Wehr im Nirafluß bei--Rolladenwehre 236, 240, 244,

122.'

Bonafort, Fischschleuse am Wehr bei 489.

Bornemann 55.

Boßhard & Cie. 339.

Boulé, Auguste 191, 209, 239.

--Schützen 250, 439.

—    -Schützentafeln 239.

---Schützenverschlüsse 191.

--Wehre 275.

--bei Leitmeritz 281.

--bei Libschitz 276.

—    — bei Port à l’Anglais 273.

Boussinesq 42.

Bracher 41.

Brackett 468,

Brahe, Fischweg in der oberen 461.

—, Fischweg in der unteren 460.

Brasse 455, 456.

Bredereiche, Aalpaß bei — in der oberen Havel 494, 495.

Bregenzer Ach, Wehr in der — bei Andelsbuch 131, 133, 180.

Breite des Sturzbettes 37.

Bremen 191.

—, Sektorwehr bei 191, 405.

Bremsung hydraulische 358.

Bruchstein-Mauerwerk 111.

—    -Wehrverkleidung 125.

Brücken 253. 254.

Chittenden - Trommelwehr 191, 400, 402.

Church, Wm. L. 158.

Cipoletti 305.

Colorado-Fluß 119.

—. Wehr im — bei Austin 119. j Connecticut-Fluß bei Holyoke, Steinkistenwehr im 37, 88, 119. Cooley, E. L. 304, 392, 403. Cotton 17.

Cuvinot 395.

Czevetkovics’ selbsttätiges Klappenwehr 369.

Dachwehr, Bezners 423, 424. Damery, Wehr bei 394. Dammbalken 185, 438.

— mit Rollen 198. Dammbalkenabschlüsse 317. Dammbalkenaufsatz 86. Dammbalkenfalze 317.

Dammbalkenwehr 185, 194, 201,

205.

247.

Carro F. 376.

Carro’s Doppelklappenwehr 376. — Rollklappenwehr 358, 359. Cavour-Kanal 132, 255. Chanoine 189, 346.

---Klappenwehr 230, 346, 347,

356, 369, 446.

--bei Fernbank 353.

—    im Ottawa-Fluß 201.

—    für Wild₍bäche 198. Daphniden 454.

Davis, E. L. B. 333. Deckenplatten, Berechnung 157. Deckklappe 378.

Deckplatten aus Eisenbeton, Anordnung 157.

Deiche 16.

Deichschleusen 1, 183. Dellwood-Park, Hohlwehr in — bei Chicago 165.

---Pasqueau’sches Klappenwehr Denil’s Fischweg 456, 482.

Desfontaines 190, 391.

— Trommelwehre 393.

— -Schwingklappen 342.

351, 446, 449.

Charlottenburg, Schützen wehr in der Spree bei 258.

Deutsch, S. 195. —, Stauanlage in der Spree bei Dichtigkeit 192. 254.

— der Abschlußwand 226, 235. Trommelwehr in der Spree Dichtung der Nadeln 217.

Dichtungsarbeiten 129. Dichtungsleiste 200. Dichtungsrahmen 338. Dichtungsrundstab 314. Differentialwinde 238.

bei 396.

Chaudiere-Fälle, Wehr oberhalb der 174.

--Fluß, Wehr im 115, 202.

Chèvres an der Rhone, Roll-schiitzenwelir bei 200, 293, 300, 301, 323.

Chiavasso 132.

Döbel 455, 456.

Doell’sches selbsttätiges Auftriebwehr 372.

Chicago-Drainagekanal bei Lock---Klappenwehr 366.

poi’t, Klappenwehr im 386, 387. Donaukanal, Brückenwehr des-—, Hohlwehr im Dellwood-Park bei 165.

— Stoney-Schützen 304.

Chittenden, H. M. 382, 392.

selben 285.

Donker 373.

Doppelklappenverschlüsse, White’sche 355.

36.

188.

Entlastungskanal 140. Entlastungswehr 129. Entnahmekanal, Abzweigungsstelle 16.

Entschädigungen 8. Entwässerung, Erschwerung derselben 20.

Entwässerungsöffnungen 156,166. Entwässerungsrohre 162.

| Entwicklung der beweglichen Wehre 183.

Entziehung des Wassers 21.

—    -Wehre mit stromaufwärts Enz, Wehr in der, in Pforzheim vorgezogenem Fuß 170.

—    —, halboffene 158.

--, geschlossene 158.

---, offene 158.

—    —, Neigungswinkel der Stau- i Ersatzschütze 317.

Erschwerung d. Entwässerung 20.

Doppelklappenverschlüsse, Kosten derselben 355. Doppelklappenwehr von Carro 376, 377.

---Du Bois 376, 377.

--White 374, 375.

Doppelklappenwehre 439.

—, »Beartraps« 373.

—, Kosten 390.

—, Zusammenstellung Tab. B 388. Doppelter Bohlenbelag 90. Doppelter Schützenverschluß 113. Dortmund-Ems-Kanal 334.

—, Fischwege im 473.

Drac, Wehr im, bei Avignonnet 51, 138.

Dragewehr, Fischweg im. bei Steinbusch 465.

Drahtnetze 79.

Drahtseile 265, 267, 310. Drammenfluß, Wehr im — bei Embretsfos 126.

Drehachse, Klappen mit lotrechter 362.

Drehbrückenwehre 289.

— im Panamakanal 290, 298. Drehschütze 332. Drehschützenwehr 327.

Drehtore bei Fischtreppen 479. Drehungsrichtung der Wasserwalzen 46.

Drehwannen 332.

Dreiweghahn 370.

Drempel 185.

Drewenz, Fischweg in der 471. Drosselklappenverschluß bei Lockport 363, 364. Druckbeanspruchung 99. Druckbelastungen des Sturzbettes

Druckluft-Gründung 442.

Druckspannungen 139.

Druckstollen, Verschlüsse der — bei Talsperren 186.

Du Bois 376.

— Doppelklappenwehr 377.

Dubuat 49, 53, 58.

Durchbauung durchlässiger Schichten 142.

Durchlässiger Verwitterungsboden 128.

Durchlaufende Grundplatte 156.

Durchsickerungen 127, 146, 156, 167.

Düsing, H. E. 216.

Dyckerhoff&Widmann, A.-G. 143.

JEger, Geh. Baurat 332. Eggenschwyler 308.

Eglisau (Rheinsfelden), Wasserkraftanlage bei 314.

Ehler 299.

Eiche 22.

Eichmarke 22.

Eichpfahl 22.

Einfache Klappenwehre 341. Einfluß der Wehrschneide 60.

—    der Zuflußgeschwindigkeit 49. Einfrieren 338.

—    der Saugüberfälle 434. Einlagebalken 194.

Einlagen von Filz 157. Einlaßbauwerk 16. Einlaufbauwerke 177.

—    der Ableitungskanäle 172. Einlaufbecken 115. Einlauföffnung 173. Einlaufschleusen 4, 249.

—    des Elektrizitätswerkes Rathausen 256.

—    von Turbinenkammern 339. Einlaufschwelle 174, 258. Einlaufwerk 444, 445.

Einleitung des Wassers in Ableitungskanäle 18.

Einsprachen gegen ein Genehmigungsgesuch 21.

Einteilung der festen Wehre 75.

—    Einteilung der Wehre 24. Einwirkung des Luftdrucks 68. Eis, Ablassen von 313, 438.

—    Schub desselben 98.

—    Stoßwirkung desselben 98. Eisansätze, Auftauen ders. 273. Eisbildung, Verhinderung 273. Eisen, Wehre aus 170. Eisenbeton, Handbuch des 168. —, Spundwand wehre aus 147. Eisenbetonbau 146. Eisenbeton-Deckplatten, Anordnung 157.

--Fachbaum 148.

--Hohlwehre 148.

--Pfähle 147.

--Spundwände 127.

--Wehre 146.

wand bei 151.

Eisenbeton-Wehre, Stauwand bei 156.

Eiseneinlagen 148. Eisen-Staukörper 26.

Eiserne Anker 109.

—    Fackwerkdammbalken 317.

—    Jochpfeiler 339.

—    Spundwände 127.

Eisernes Wehr im Johnson

Canyon 171.

Eisgänge 202.

Eisklappe 307.

Eisschub 202.

Eisschützen 313, 416.

Eisstoß 31.

Eisversetzungen 87.

Elbe, Wehr von Leitmeritz, in der 280.

—, Schützenwehr von Pretzien, in der 240, 282.

—    und Moldau in Böhmen, Nadelwehre in der 218.

Elektrische Winde 202, 248, 271. Elektrizitätswerk Rathausen, Einlaufschleusen desselben 256. Elliptische Bögen 156.

Ellritze 455.

Elz, Wehr in der — bei Wald-kirch 134.

—, ------bei Wasser 134.

Embretsfos, Wehr im Drammenfluß, bei 126.

Ems, Lachstreppe in der 471. Endlose Ketten 238.

Engels 131.

Entfernung der Nadelwehrböcke

148.

Erddruck 132.

Erhöhung, nachträgliche, von Wehren 166.

Fachwerkspfeiler 171.

Fahrbare Winden 188, 220, 238, 248, 271, 355.

Fallen 185.

Fangedämme 92, 129, 137, 141, 159, 161, 448, 449. Fangversuche 487, 489.

Fargo, Wm. G. 332.

Fäulnis, Schutz vor 91. Feinrechen 179.

—, Stabentfernung 179. Felsboden, Wehre auf 38, 85, 86, 88, 119.

Felsdurchsetzung 14.

Felsgrund, massive Wehre auf 98. Felssohle, Auskolkungen 88. Felsuntergrund, Steinkistenwehre auf 92.

körpern 33.

— —, Anwendungsbereich 27. --, Bauart 24.

28.

Fischpässe mit Gegenstrom 479. —, Neigung 485.

—    , Sohlenschlitze in 481.

—    für Aale 493.

—    für Forellen 485.

rachbaum 30, 95, 147, 185, 194.    — für Lachse 474.

! — für Standfische 485.

: Fischschleuse 487.

—    an den Wehren bei Bonafort, Spiekershausen und Wolfsanger 489.

—    am Weserwehr bei Hameln 489.

Fischtreppe bei Kostheim 470. —, Drehtore 479.

—    mit Sperren und Einschnitten 467.

---und Schlupföfthungen

471.

--Stegen 467.

Fischwege 2, 113, 135, 165, 175, 182, 454.

Fischweg im Bober 462.

—    in der oberen Brahe 461.

—    in der unteren Brahe 460.

—    im Dortmund-Ems-Kanal 473.

—    in der Drewenz 471.

—    bei Höchst im Main 469.

—    bei Regowschleuse 486.

—    an dem Weserwehr in Hameln

--, Abmessungen von Stau- j —, Ausmündung 458.

, — falsche 459.

, — obere 476.

, — untere 457.

, Geschwindigkeit des Wassers im 481.

Friedrich, Karl 341. ! -—, Regelung des Wasserstandes Frizell 90, 118.

477.

— im Rhin 487.

395.

—, hölzerne Kastenrinnen bei Freiarchen 185, 249, 250.

—, Wehre mit 436. Freiburg-Stadt, Wehr beim »Ölberg« in 339.

Freie Innenräume 146.

Fteley 42.

Fugen, klaffende 109.

, Schlupföflfnungen 486, 487, Führungsnischen 200, 303.

Füllkörper, Wehre aus Holz und einem 86.

—, Seitenwangen 476.

—, Speisung 465, 473, 476.

—, Tiefe der Ausmündung 459.    —, verdeckter, Strahl mit 45.

—, Tiefenlage der unteren Aus- Fußgelenk der Losständer 245.

Fußweg durch Hohlwehr 160.

Ersparnis an Baustoff 146.

--Bauzeit 146.

Estacada, Hohlwehr bei 165. Eytelwein 49.

— aus Eisenbeton 148. Fachwerkdammbalken, eiserne 317.

Fernbank, Clianoinesches Klappenwehr bei 353.

Fernhaltung der Sinkstoflfe 175. Feste Wehre 2, 26, 27.

— —, Berechnung 130.

--, wesentliche Bestandteile

--, Einteilung 75.

--, Grundrißanordnung 24.

--, Kosten 93.

—    —, Nachteile 183.

Überfälle 42.

—    —, wasserdichte 96.

--, wasserdurchlässige 76.

Festpunkte 22.

Filz-Einlagen 157.

Fische, Anlocken derselben 464. —, Gewohnheiten derselben 454. —, Seitenorgannerven ders. 463. Fischbestand, Abnahme desselben 21.

Fischdurchlaß 27.

Fischgebiete 454.

Fischpässe, Gefälle der Stufen 474.

471, 476.

—, Hilfsperren 478.

dens. 482.

—, Kosten 466, 469, 471, 473.

482, 487.

—, Lage 457.

—, Literatur 498.

! — von Mac Donald 479.

—, mißglückte 459.

488.

miindung 463.

Fischweg aus Tümpeln 465.

—, Wassertiefe in den Becken 474.

Fliegenlarven 454. Floßdurchlässe 27, 182, 186, 252, —, Wehre mit 436.

Flößerei 28.

Flößereirecht 23.

Floßgasse 135, 143, 398. Floßrinnen 28.

Floßschleuse 249, 332, 333. Flötzrecht 23.

Flügel 49.

Flüsse, Kanalisierung 183.

—, Schiffbarmachung 184. Flußbaulaboratorium, Karlsruher 42, 50, 58, 73, 74, 122. Flußbett, Abdeckung 35.

—, Änderungen desselben 15. Flußbetten, neue, Bildung der-; selben 20.

! Flußkanalisierung 4. Flußneunauge 455.

Flußsohle, Abdeckung 129.

—, Aufhöhung 21.

—, Auflandungen 175.

—    aus Felsen 38.

— Umgestaltung derselben 8.

—    aus Verwitterungsboden 39. Flußwasser, Ableitung 158. Flutöffnung 27.

Forelle 455, 489, 490. Forellenpässe 457, 485.

Forellen und Standfische, Pässe für 484.

Forster’s Fischweg 468.

Fouracres 356.

Freier Fuß, Strahl mit 44, 55, 63. Frese 59, 62.

Fuß, freier, Strahl mit 44.

387.

Geleisesteg, aufziehbarer 285.

Gelenkbolzenkipplager 293.

Gelenkketten verbesserter Kon- Greve, Julius 212, 213, 370.

Grèves Klappenwehr 366, 367. Gridl 313.

Gelüfteter Strahl 56, 60, 66.

— und gesenkter Strahl, Wechsel Griesholm 185, 251.

Griespfeiler 251. Griessäule 251.

Griesständerrahmen 241. Grieswände 185, 251. Grobrechen, Stabentfernung 179. Grohmannsches Schwimmklappenwehr 373.

Groppe 455.

Größe des Wasserdrucks im Boden 131.

Grün und Bilfinger 148. Grundablaß 19, 26, 175, 250, 327. Grundanker 207.

Grundbruch 128, 167. Geschlossener Rollenkranz 305. Grundlauf 26.

Geschmiedete Gliederketten 311. Gründling 455, 456, 487. Geschwindigkeit des Wassers in Fischwegen 481.

Gesenkter Strahl 64, 66.

— und gelüfteter Strahl, Wechsel zwischen diesen 65.

Gesetzliche Bestimmungen über Wehranlagen 20.

Geteilte Schützen 249.

Gewellter Strahl 66, 68, 70.

Gewicht des Mauerwerkes 102.

Grundmauern 34, 127, 128," 138,

139.

Grundplatte, durchlaufende 156. Grundrißanordnung der festen Wehre 24.

Grundrißform der Wehre 17. Grundschwelle 25, 129. Grundströmung 175.

Gründung 33, 127.

— auf Brunnen 34, 144.

Gewicht von Nadeln 211, 230.

| — von Roll-Schützen 309. Gewichtsausgleich der Schützen 312.

Gewohnheiten der Fische 454.

j Gliederketten, geschmiedete 311. j Goldmark 156.

Grades Wehr 17, 25.

Granit, Beton aus zerquetschtem 115.

Granitfelsen 120.

Granitquader-Verkleidung 115. Great-Kanawha-Fluß 355.

---, Kanalisierung dess. 349.

Green-Biver 131.

Gregotti 432.

Greifenberg a. d. Rega, Aalpaß mit kleinem Wasserverbrauch 492.

Gewölbe, geneigte 156.

Girards Klappenwehr 377.

Gefährdung von Bauwerken 20.--mit hydraul. Pressen 370.

Gefälle, hydraulisches 129.    Glasfließenabdeckung 140.

—, nutzbares, Verkleinerung des-    Glasgow, Wehranlage in 315.

Giens-Falls, Wehr im Hudson bei 120.

20.

G all’sche Ketten 201, 265, 267, 310, 417.

Gangeskanal 17, 122, 145. Gausbach, Wehi’ in der Murg bei 173, 174.

Gebirgsbach 8.

Gebrochene Wehre 25.

selben 20.

— der Stufen bei Fischpässen 474.

Gefällshöhe 5.

Gegengewichte 291, 311,333,336,

Gegengewichtsbehälter 311. Gegenstrom, Fischpässe mit 479. Gegenwehr 40, 86, 121, 122, 129. Geheizte Baugrube 449. Gehobener Strahl 65. Gekrümmte Abschlußschwelle 177.

— Wehre 25.

struktion 417.

zwischen diesen 65.

Genehmigung, behördliche 20. Genehmigungsgesuch 20.

—, Einsprachen dagegen 21. Geneigte Gewölbe 156.

— Stauwände 151.

Genf, Rolladenwehr bei 243, 244. Georgia Power Co 228, 427. Geräusch, Verringerung dess. 74. Gerhardt 454, 465. Gerhardt’scher Aalpaß 493. Geschiebeabfuhr 438. Geschlossene Eisenbetonwehre

158.

Gründung mit Druckluft 442.

—    auf Pfahlrost 446.

—    auf Schwemmsand 261.

—    des Wehrkörpers, Ausführungsart 440.

Gründungskörper, Auftrieb auf die Unterseite 441. Grundwasser 8, 9, 15. Grundwasserspiegel, Hebung desselben 20.

Grundwehr 25, 46, 48, 54, 67. Guillemain 210.

—    sehe Haken 211, 218. Gurtungen der Querrippen 315. Gußeiserne Schützen 259.

Güster 487.

Gute Hoffnungshütte 334.

Hadersleben, Lachstreppe 469. Hagelweide 201.

Hagelweides selbsttätiges Klappenwehr 366, 368.

Hagneck, Wehr bei 244, 313, 315, 319, 323.

Haiderabad in Indien 156. Haken, Guillemainsche 211, 218. Hakenstangen 194.

Halboffene Eisenbetonwehre 158. Halsband 197.

Hameln, Fischschleuse am Weserwehr bei 489.

—, Fischweg an dem Weserwehr in 471, 476.

Handbuch des Eisenbetons 168. Hängeklappen 188, 342. Hängeständer, aufdrehbare 231. Hansen 58, 59.

Haspelwinde 189.

Hauser lake dam 171.

Havel, Aalpaß bei Bredereiche in der oberen 494, 495. Heberrohr beim Staubecken bei Mittersheim 432.

Hebung des Grundwasserspiegels

—    des Wasserspiegels 8.

Hecht 455, 456, 487.

Helmer Wehr 136.

Herbrum, Rollschützenwehr bei 299, 323.

Herdmauern 34,127,135,156,157, 166.

Herschel 90.

Herstellung der Schütze 312.

—, bauliche, der Wehranlagen 27.

—    von Wehrpfeilern 161.

182.

Hetzinsel 135.

Heyn 298, 432.

Hilfspeisungen bei Fischwegen 476.

Hilfsperren im Fischweg 478. Hilgard 1, 158, 183, 305. Hirzel-Gysi 409.

Hochfluten 15.

Höchst, Fischweg im Main bei 469.

Höchststau 22.

Hochwasser, Bauunterbrechungen durch 138.

Hoech 200, 409.

Hofer 463.

Höhe der Wehre 16.

Höhenlage der Wehrkrone 16, 22.

---zum Unterwasser 24.

Hohle Nadeln 217.

Hohlwehre 146, 182.

—, amerikanische 150.

—    aus Eisenbeton 148.

—, Fußweg durch 160.

—, Innenräume 162.

—, Pfeiler 155.

—    , Stützwände 155.

—    , Überführung einer Fahrstraße 162.

—    ,--Eisenbahn 162.

--eines Schiffahrtkanales 162.

—    auf Yerwitterungsboden 165. —, Wasserkraftwerke im Innern

von 163.

Hohlwehr in Dellwood-Park bei Chicago 165.

—    bei Estacada 165.

—    im Hudson-Fluß bei Schuyler-ville 159.

—    im Indian-Fluß bei Theresa

159.

—    im Mohawk-Fluß 166.

—    im Patapsco-Fluß bei Baltimore 163.

—    bei Pittsfield 167.

—    im Shetucket-Fluß bei Scottland 167.

Höllriegelsgereuth, Wehr in der Isar bei 142, 173, 174, 177, 178. Holtzmann & Co. 113.

Holyoke, Wehr im Connecticutfluß bei 37, 88, 118.

Holz und ein Füllkörper, Wehre aus 86.

Holzbelag 126, 133.

Hölzerne Nadeln 216.

—    Rostwerke 78.

Hölzerne Schützen 249, 255.

—    Spundwände 127.

—    Wangen 86. Holzleistenabdichtung 298. Holzstaukörper 26. Holzsturzbett 38, 117. Holzwehre 82, 117.

—    mit Tonfüllung 94.

—, Zerstörung 48.

Hrornas, Dr. Karl, bewegliches Wehr von 200.

Hubbrückenwehr nach Liebisch 287.

Hübel, Ingr. 338.

Hudson, Hohlwehr im, bei Schuy-lerville 159.

—, Wehr im, bei Glens-Falls 120. Hunziker 124.

Hüpferlinge 454.

Hydraulischer Aufzug 271. Hydraulische Bremsung 358. Hydraulisches Gefälle 129.

Iller, Wehr in der, bei Kempten 182, 283.

Indian-Fluß, Hohlwehr im, bei Theresa 159.

Indien (Yorder-), Wehr im Mana-hadi-Fluß 145.

Indische Wehre 78, 122, 123,144.

--auf Sandgrund 145.

Innenräume, freie 146.

— der Hohlwehre 162.

Isar, Wehr in der, bei Höllriegelsgereuth 142, 173, 174, 177, 178.

Isle-Fluß 188, 346.

Jackson 170.

Jalousieverschlüsse 187.

Jalousiewehre 236.

James-Fluß, ausbalanzierte Überfallklappe im 423.

Janicki’schesWehr in der Moskwa 274.

Japara-Wehre 82.

Java, Steinkistenwehre auf 93.

—, Wehr im Pekalen-Fluß 135.

Joche 185.

Jochpfeiler, eiserne 339.

Johnson Canyon, eisernes Wehr im 171.

Jones, W. A., Klappenwehr 375 bis 380.

Jumnafluß, schräges Wehr im 19.

—, Wehr im, bei Okla 145.

I Kairo, Wehr im Nil unterhalb ;    129.

Kalkfels 119, 124, 139.

Kalinach a. d. Aare, Wehranlage bei 303, 319, 325. Kammerschleuse, erste 186.

—, Verschluß 387.

Kanal von Burgund 42. Kanaleinlauf 172.

Kanalschleuse 249.

Kanalisierung 9, 183.

—    des »Great Kanawha« 349.

—    größerer Ströme 8.

—    des Moldau- und Elbefluß in Böhmen, Kommission für die 137.

—    des Ohio-Flusses 351. Karlsruhe, Flußbaulaboratorium

42, 50, 58, 73, 74, 122.

Karpfen 455.

Kastenrinnen, hölzerne, bei Fischwegen 482.

Kauf 158.

Kaulbarsch 455, 456.

Kaulkopf 455.

Keller 465, 480.

Kempten, Wehr in der Iller bei

Ketten, endlose 238.

Ketten, Gallsche 201, 265, 267, 310, 311, 417.

Kettenrad 223. Kettenschutzgehäuse 312. Kiesablässe 177.

Kiesschleusen 143, 249, 257. Kippbolzenlagerung 303. Kippleiste 307.

Kipp-Rollwehr 201.

Klaffende Fugen 109.

—    Längsrisse 156.

Klappe mit hängendem Untergewicht 430.

—    mit Oberrollgewicht 426, 427. —. selbsttätige, mit Wiege und

hängendem Obergewicht 428. Klappen 188, 341, 342.

—, Thenardsche 189, 346, 356.

—    mit lotrechter Drehachse 362. Klappenaufsatz, selbsttätiger, im

Quinebaug-Fluß 422. Klappenwehre 187, 188, 439.

—, Absturzboden 447.

—, beiderseitig wirkend 379, 386.

—    von Chanoine 189, 230, 346, 347, 351, 369.

—    — — bei Fernbank 353.

Klappenwehre von Chanoine-Pasqueau 351, 446, 449.

—, einfache 341.

—    von Girard 377.

---mit hydraulischen Pressen 370.

—    von Greve 366, 370. von Jones 380.

—    von Marshall 380.

—    von Maus 378.

—    von Parker 378.

—    von Pasqueau 348, 349.

—    mit Schwimmern 370, 372,391.

—    , seitlich niederlegbares 359. —, selbsttätiges, von Czevetko-

vics 369.

—. —, von Doell 366.

—, —, von Hagelweide 366, 368.

—    von Thenard 346, 374.

—    von B. F. Thomas 359.

La Grange, Wehr im Tuolumne-Fluß bei 120.

Lagrené 190, 212, 216, 253, 348,

395.

Laichen 456.

Laichgeschäft beim Aal 491.

dess. 329, 386, 389.

Landeck (Tirol), Walzenwehr-

—    der Fischwege 466, 469, 471, 473, 482, 487.

—    der Nadeln 213.

—    des Wehres bei Poses 242.

—    für Eolladen 239.

—    der Wannen wehre 341.

—    von Wehren 119,132,134,149. Kostheim, Fischtreppe bei 470. Kraftausnützung 184, 191.

—, verstärkter Yorboden dazu , Kraftübertragung 184.

Kraftwerke 8, 116.

—, durch Wasserdruck zu öff- Kraftwerk Rheinfelden 123. nende und zu schließende 188, Krahnschiffe 188, 352.

189, 365.    Krajenbrink 94.

Klappenwehr an der Limmat bei Kramer 49, 60.

Höngg 345.

—    bei Lockport des Chicago-Drainagekanal 368, 387.

—    bei Mulatière 349.

—    bei Rykon a. d. Thur 344.

—    a. d. Thur bei Schönenberg 342, 343, 445.

—    in der Wiese bei Steinen 344.

—    a. d. Sihl bei Zürich 342.

445.

Beeinträchti-

Krantzsches Schwimmklappenwehr 371.

förmiger 51.

Krümmungshalbmesser der Wehrkrone 54.

Krustentiere 454.

Kubelwerk 113.

Küddow, Wehr in der 395. Klein-Machnow, Schleusenanlage Kugelgelenkkipplager 307.

Kuhn 79.

Kummersche Auslösevorrichtung 209, 225.

Kiirsteiner 113, 180.

Klapppfosten 197, 198. Klärbecken 176.

in 310.

Kleinstquerschnitt massiver Wehre 99.

Kleintierwelt 454.

Klinkermauerwerk,Wehre aus 133.

Klir, Dr. Anton 277.

Koechlin, R. 409.

Koehn 124, 182.

Kolk 138.

Kommission für die Kanalisierung des Moldau- und Elbefluß in ! Lachstreppe, Abmessungen 474. Böhmen 137, 218, 277, 280, 449. : —, Schutzbretter 475.

Kongreß, internationaler, für ! — in der Ems 471. Binnenschiffahrt in Düsseldorf 191.

— in St. Petersburg 192, 305.

Königgrätz, Segmentwehre bei 338.

50, 58, 73, 74, 122. Lachs 455, 456, 489.

Öffnungen 474.

—    in Hadersleben 469. Lachswege 457.

Lage der Fischwege 457.

—    der Wehre 16. Lagerfugen, Anordnung 111.

Kopf, luftgefüllter, angeschmieg- Lagerstühle 423.

¹

   Ein derartiger Aalpaß ist Fisch wegen und Fischteichen S. 70.

²

²)    Allgemeine Fischereizeitung 1904, S. 112.

³

■ ³) S. Zentralbl. der Bau-'S erw. 1893 S. 428 und Gerhardt, Zur Bauart der Aalpässe, Zentralblatt d. Bau-Yerw. 1896 S. 208.

⁴

) Michaelis, Über Wasserbauanlagen in Irland, insbesondere des Lough Neagh-Distrikts bei Belfast. Zeitscbr. f. Bauwesen 1866 S. 286. Abbildungen s. Michaelis und Brüssow im Zirkular des Deutschen Fischerei-Vereins 1882 S. 105 und 106, sowie Gerhardt, Fischwege und Fischteiche, 1904 S. 74.

2)    Zirk. d. Deutsch. Fisch -Ver. 1881 S. 109.

3)    Siehe die lebhaften Schilderungen des Oberfischmeisters Dallmer im Zirkular des Deutschen Fischerei-Vereins 1882 S. 107.

⁴)    Abbildung in den Fischwegen und Fischteichen S. 75.

ter, Strahl mit 73.

—, wassergefüllter, angeschmiegter, Strahl mit 71.

—, teilweise wassergefüllter, angeschmiegter, Strahl mit 73.

Kopfleiste, abgerundete 74.

Kosten der Doppelklappenver- , Lake Winnibigoshish, Stauwehr Schlüsse 355.

—    vonDoppelklappenwehren390. Lamprete 455.

—    fester Wehre 93.

Anlagen bei 408. Ländereien, Bewässerung 184. Landesverteidigung 185. Landmark 476.

Landschaftsbild, gung dess. 21.

Längs Klappenwehr 378.

Länge der Ableitungskanäle 5. Längsrisse, klaffende 156.

La Prele-Fluß, Talsperre im 157. Larven von Fliegen 454.

— von Mücken 454.

Laufbrücke 186.

Laufschienen 201.

Lauf- oder Bedienungssteg 203. Lavollée 299.

Lehigh-Fluß 190, 374.

Krone, Stützwehr mit wagerech-    Lehmfangedämme 124.

ter 62.    Leiterförmige Zahnstangen 270.

—, Wehre mit kreiszylinder- Leitmeritz an der FJbe, Wehr

von 280.

Lesbros 59.

Lenk (Rhone), Stauwerk bei 307. Libschitz, Schützenwehr von 276. Liebisch, Dr. Ilubbrückenwehr nach 287.

Limmat bei Höngg, Nadelwehr, in der, 208, Klappenwehr an der 345, Rollschützenwehr in der, 299, 324.

Literatur über »Bewegliche Wehre« 450.

Laboratorium in Karlsruhe 42,    — über Fischwege 498.

—    über Walzenwehre 419. Locher & Cie. 342.

Lachspässe, Größe der Schlupf- Lockport, Drosselklappenverschluß bei 363, 364.

—, Klappenwehr des Chicago-Drainagekanal bei 387.

—    , Rollscbützenwehrbei304,325. —, Sektorwehr bei 403, 404. Losständer 190, 252, 281.

—, Aufhängung derselben 242. —, aufklappbare 240.

—, Fußgelenk derselben 245.

Maschinenbangesellschaft, Basel Moser, A. 309. 398.

Maschinenfabrik Nagel & Kaemp 393.

Massive Wehre 97.

—    —, Baustoff 111.

—    — auf Felsgrund 98.

--, Kleinstquerschnitt 99.

--auf Verwitterungsboden 127.    Mulbe 456.

Mas, F. B. 237, 238, 274, 394. Masten-Baukrahne 449.

Lotrechte Drehachse, Klappen | Methode der kleinsten Quadrate mit 362.

Luftdruck, Einwirkung dess. 68. Meyer 469.

Luftdruckgründung 34, 127.

Luftgefüllter Kopf, angeschmieg- I Michaelis 496.

I Minard 196.

; Mindeststau 23.

! Mißglückte Fischwege 459. Mittelkraft des Wasserdruckes 152.

Mittersheimer Staubecken, Heberrohr beim 432.

Modellversuche 47, 51, 136. Modellwehre 49.

Modestodistrikt 121. Mohawk-Fluß 191.

—, Brückenwehr im 288.

— Hohlwehr im 166.

Mohr 190, 391, 395.

Moldau 136, 191.

— bei Mirowitz, Brückenwehr in der 285.

—, Wehr in der, bei Prag 135. j — und Elbe in Böhmen, Kommission für die Kanalisierung der 137, 218, 277, 280, 449. --— — •—, Nadelwehre in

Mückenlarven 454.

Mühlendamm, Schützenwehr in Berlin am 254,267,268,315,323. Mühlenrecht 23.

Nachteile fester Wehre 183. Nachträchliche Erhöhung von Wehren 166.

| Nadellehne 185, 203, 230.

—, Auslösevorrichtung ders. 229.

—    aus Bulbeisen 231.

Nadeln, 185, 203.

—, Abmessungen derselben 217.

—    , Anschlag für die unteren Enden derselben 207.

New-York State Barge-Kanal 191,

ter Strahl mit 73.

Luftsäcke 386.

Luftseilbahn 449. Lüftungsöffnungen 66, 166. Lüftungsrohr 131. Luftverdünnung 131. Luzern, Nadelwehr in 207.

Maas, Nadelwehr in der 210.

—, Wehr in der, bei Dinant 362. Mac Donald’s Fischweg 479. Mahanadi-Fluß, Wehr im, in Vorder-Indien 145.

—    im Mahanuddee-Fluß 356. Maifisch 455.

Maigrange 339.

Main 191.

—, Walzenwehr bei Schweinfurt im 410, 420.

Makrele 456.

Malézieux 374, 394.

Marne 190.

Marshall’s Klappenwehr 380.

—    Winkelhebel 381.

Alauerwerk, Gewicht 102.

—, Sturzbett aus 39.

— , Wehr aus 118. Alauerwerkverkleidung, Betonwehr mit 123.

Maurer, Dir. 339.

Maus’ Klappenwehr 378.

Meer Allum-Stausee 156. Aleerforelle 455.

Meerneunauge 455.

Mehrfache Schützen 249, 255. Mehrteilige Schützen 313. Merkpfahl 22.

Alerrimac-Fluß, Steinkistenwehr im 92.

Messwehre 57, 83.

60.

; Mézy 204.

der 218.

Mosel, Nadelwehre in ders. 207.

Moskwa, Janicki’sches Wehr in der 274.

Mulatière, Klappenwehr bei 349.

Mulde bei Bitterfeld, Wehr in der 283.

Murg 150.

—, Wehr in der, bei Gausbach 113, 173, 174.

—,--—, bei Schönmünzach

132, 175, 181.

Nadeln, Ausheben derselben mit Winde 210.

—, Ausrücken von 212.

—, Berechnung der Stärke ders. 213.

—    , Dichtung derselben 217.

-, Gewicht 211, 230.

—    , hohle 217.

—, hölzerne 216.

—, Kosten derselben 213.

—, Querschnittsform ders. 217. —, rechenartige Stützrahmen für dieselben 225.

—    in zwei Stockwerken 210. Nadelverschluß 138.

Nadelwehre 186, 203, 438.

—-, amerikanische 222.

—, Baukosten von 231, 232.

—    in der Moldau und Elbe in Böhmen 218.

—    in der Mosel 207.

—    in Norwegen 205.

—, Stauhöhe 187, 188.

Nadelwehr in Luzern 207.

—    in der Maas 210.

—, Poirée’sches 205, 206.

—    der unteren Seine 210.

—    in der Themse 203.

—    bei Wegstädtl 449.

—    in der Yonne 203, 206.

—    von Zürich 208. Nadelwehrböcke, Entfernung 188. —, Zapfenlager derselben 208. Nagel & Kaemp, Maschinenfabrik

190, 393.

Nakonz 392, 398, 399, 402.

Nase 490.

Neigung eines Fischpasses 485.

—    der Stauwand 61. Neigungswinkel der Stauwand

bei Eisenbeton wehren 151.

Neue Flußbetten, Bildung derselben 20.

Neugattersleben, Walzenwehr bei 413.

Neunauge 455. Newcomer, H. C. 391.

288.

Niederlegbares Klappenwehr, seitlich 359.

Niederlegen der Wehrböcke, Zeitaufwand für dasselbe 221.

— und Aufrichten der Böcke 207.

Nil. Rosettaarm, Stauwerk in demselben 327.

Pegram 156.

Pekalen-Fluß, Wehr im, in Java Rapfen 455. 135.

Pendelwehr 341.

Pestalozzi, K. 208.

Pfähle aus Eisenbeton 147.

Pfahlgründung 34, 127, 128,142. Pfahlrost-Gründung 446.

Pfeiler 185.

— der Hohlwehre 155.

Pforzheim, Wehr in der Enz in 148.

Pittsfield, Hohlwehr bei 167.

Platten, Stauwand aus 157.

Plötze 455, 487.

Po 132.

Pochet, M. L. 339.

Poirće 186, 189, 203, 327.

Poiree-Böcke 204, 206, 207, 449.

—- -Bock-Wehrstege 342.

--Nadelwehr 206.

Port à l’Anglais, Wehr von Boule bei 273, 275.

»Port- Mort« - Rolladen - Wehr in der Seine 242.

Port-Villez, Rolladenwehr in der Seine 237.

Porte américaine 374.

Poses in der Seine, Wehr bei 240, 242.

Obere Brahe, Fischweg in der 461.

Oberlieger 20.

—, Schädigungen derselben 20.

Oberrollgewicht, Klappe mit 426.

Oberwasser 3.

Oberwasserschild 302.

Ober- und Unterwasser, Wechsel desselben 476.

Offene Eisenbetonwehre 158.

Öffentliche Auslegung 20.

Ogdenfluß, Talsperre im 156.

Ohio-Fluß, Staustufe im 233.

—, Kanalisierung desselben 351.

Oise, Brückenwehr in der, bei Quader-Abdeckung 140.

--Verkleidung 118.

Quappe 455, 487.

Querrippen, Gurtungen ders. 315.

Powell, A. O. 382, 391, 393. Prag, Wehr in der Moldau bei

Prasil, Gebr. 332, 335.

Preßluft 125.

Pretzien in der Elbe. Schützenwehr von 240, 282.

Pringle & Son 115.

Ottawa-Fluß, Dammbalkenwehr Querschnitt des gelüfteten Strahles 60.

Querschnittsabmessung bei Walzenwehren 407.

Que’rschnittsform der Nadeln 217. Rogers 468.

Rohrheber 433.

— der Staukörper 29.

Querverbindung von Wehrpfeilern    Rolladen 187, 241, 244.

! —, Abdichtung derselben 249.

Parker’s Klappenwehr 378.

Pasqueau’sches Klappenwehr 348.    Quinebaugfluß,selbsttätiger Klap- —, Caméré’sche 239.

Pässe für Standfische und Forel-

Rollen, Dammbalken auf 198, 200. Raumünzach, Wehr in der 150, Rollende Reibung 309.

Rollenkranz, geschlossener 305. Rollenlager-Flächen, schräge 308. Rollenzug oder Rollwagen 290. Rollklappenwehr von Carro 358, 359.

Rechenanlagen 178.

Rechenartige Stützrahmen für , Rolfsche, L. v. Eisenwerke 271.

Rollschützen 140, 275, 284, 290, I 402, 439.

Nil, Wehr im. unterhalb Kairo 129. Nirafluß, Wehr im, bei Bombay 122.

Nordamerika 86, 190. Nordamerikanische Wehre 123. Normale Wehre 25.

Norwegen, Nadelwehre in 205. Notverschluß 191. 200, 442.

— im Sault Ste. Marie- und im Panama-Kanal 289.

Nutzbares Gefälle, Verkleinerung desselben 20.

Creil, 284.

Oppeln, Wehr in der Winske bei

133.

im 201.

—, Steinkistenwehr im 93.

Palmstämme 82. Panamakanal 191, 289.

—, Drehbrückenwehre im 290.

len 484.

Patapsco-Fluß, Hohlwehr im, bei Baltimore 163.

135.

316.

penaufsatz im 422.

Rädertierchen 454.'

Randolph, J. 391.

Ransomes & Rapier 305, 310.

Rathausen, Einlaufschleusen des

Elektrizitätswerkes 256.

181.

Rechen 165.

i —, Reinigung 179. — , Spaltweite 181.

j Nadeln 225.

I Recken’s Fischschleuse 487.

Regelung des Stauwasserspiegels, Vorrichtungen zur 422.

—    des Wasserstandes im Fisch-weg 477.

Regelungswerke 1.

Regowschleuse, Fischweg bei 486.

Rehbock 1, 27, 59, 79, 113, 231.

Reibung, rollende 309.

Reibungswiderstände 273, 444.

Reichsstrafgesetzbuch 22.

Reinigen von Sinkstoffen 138.

Reinigung der Rechen 179.

Reinigungssteg 179.

Reuse 487.

Rhein, Wehr im, bei Rheinfelden 123.

Rheinfelden, Rollschützen wehr im Rhein bei 123, 312,’ 323.

—, Wasserkraftwerk 123,177,313.

Rheinsfelden (Eglisau) Wehranlage 314.

Rheinhardt 190.

Rhin, Fischwege im 487.

Rhone bei St. Maurice, Wehr in der 283.

Richmond, Wehr im Whitewater-Fluß bei 148.

—    Rollsckiitzenwehr in der Themse 315, 322.

Richtung der Belastungsmittellinie 155.

Riehm 49.

Rippen, Verteilung derselben bei Schützen 294.

—, Kosten 239.

—, Schiefziehen derselben 239.

Rolladenwehre 190, 236, 243, 247, 439, 449.

Rolladenwehr bei Genf 244, bei Hagneck 245, bei Poses 240. Rolldammbalken 200.

Rollschützen, Abnutzung 301.

—, Stoney’sche 245, 292, 407.

Rollschützenwehre 283, 290.

—    des Albulawerkes 302,305,324.

—    bei Augst-Wyhlen 200, 293, Schiffsschleuse 249.

Schleie 455.

184.

Schiffsdurchlässe 27, 186,241,251,

252.

303, 324.

—    in der Beznau 299, 320, 324.    Schleppkraft 11.

—    bei Chèvres an der Rhone 200,    Schleusen 1, 249.

--tore 310.

293, 301, 323.

— bei Herbrum 299, 323.

— für Fische 487.

—    bei Lockport-Chicago 304,325.    Schleusenanlage in Klein-Mach-

—    Z.isammenstellungTab. A 322.

Rollvorhang 237.

Rollwagen oder Rollenzug 290.

Rolo ff, P. 329, 378, 379.

Rosettaarm des Niles, Stauwerk

im 327.

now 310.

Rostüberfall 41.

Rostwerke, hölzerne 78.

Rotauge 456, 487, 489, 490. Rotfeder 455.

Rubin 138, 277.

Rundholzwehre mit Steinfüllung

Schlichting 183.

Schlupfloch 479. Schlupföffnungen 467.

—, Fischtreppen mit Sperren und 471.

— in Fischwegen 486, 487, 488. —, Größe derselben bei Lachspässen 474.

Schmerle 455.

Schmetterlingsklappe 189, 362, 371.

86.

I Schneider 456.

Rundstab. Abdichtung mittels ! Schönmiinzach, Wehr in der Murg

bei 132, 175, 181. Ruppoldingen in der Aare, Stau- Schräge Rollenlager-Flächen 308.

| — Wehre 19, 25, 62.

Schräges Wehr im Jumnafluß 19. Saalach, Walzenwehre in der 418. Schrägpässe 459, 464.

Sägemehl, Abdichtung mit 345. Schrägpfähle 148.

Sandgrund, Indische Wehre auf Schraubenspindeln 265, 267.

Schub des Eises 98.

291, 298, 314.

wehr 267.

145.

Sandsteinpflaster 144. Sandy-Lake-Wehr 379. Saugüberfälle 432.

Einfrieren 434.

Saugwirkung 169.

Säulen 185

Sault Ste. Marie-Kanal 191.

---, Notverschluß 289.

Schädigungen der Oberlieger 20. — der Unterlieger 20.

Schafir 314.

Scharfkantige Wehre, Überfall-beiwerte 59.

Schulze 158.

| Schupper 489.

Schürzen 178.

Schußwehre 32, 137.

—, Wasserabfluß bei 43.

Schutz des Abfallbodens 313, 319. — vor Fäulnis 91. j — der Ufer 18.

Schutzbretter bei Lachstreppen 475.

Schutzschilde 302.

Schutzwand 448.

Schützen 185.

—, Abdeckung derselben 312.

I —, Aufhängung 291.

—, Bauart 254.

—, Baustoff 254.

— Boulé’sche 275.

! —- Dreh- 3i7.

Schichten, durchlässige, Durch-bauung 142.

Schieferfelsen 159.

Schiefziehen der Rolladen 239.

Schiffahrt 28, 191.

Schiffahrtsanlagen 185.

Schiffahrtskongreß, internatio- ! —, geteilte 249.

naler in St. Petersburg 192. 305.    —, Gewicht 309

— in Düsseldorf 191.

Schiffahrtsschleußen 1, 182.

—, Gewichtsausgleich 312. —, gußeiserne 259.

Schiffbarmachung von Flüssen Schützen, Herstellung 312.

—, hölzerne 249, 255.

—, mehrfache 249, 255.

—, mehrteilige 313.

— Segment 327.

—, Stärke 263.

—, Stoney’sche 292.

—    , Taintor 327.

—, Verteilung der Rippen 294.

—    aus Walzeisen 259.

—, in wagerechte Lage unter die

Wehrbrücke aufziehbare 315. Schützenaufsatz 123. Schützentafeln, Boulé’sche 191, 239.

Schützenverschluß 174, 252.

; —, doppelter 113.

Schützenwehr 185, 188, 190, 249, 254, 439.

—    in Berlin am Mühlendamm 254.

—    von Libschitz 276.

—    von Pretzien in der Elbe 240, 282.

—    in der Spree bei Charlottenburg 258.

—    bei Wangen a. d. Aare 257.

—    mit beweglichen Zwischenstützen 273.

Schuylerville, Hohlwehr im Hudson-Fluß bei 159.

Schwarzer 280.

Schwarzer und Skokan, Schwingklappenwehr 361.

Schwarzwald, Wehre im 134. Schweinfurt 190, 191, 230, 419, 420.

—, Walzenwehr bei, im Main 191. 410, 420.

Schwelle 137, 177.

Schwellwerk 83.

Schwemmsand, Gründung auf 261.

Schwemselschützen 416.

—    klappe 313.

Schwentine, Aalleiter in der 497. Schwimmbalken 178. 249. Schwimmkörper, Ableitung 140 Schwingklappen 188, 342, 347.

—, Chanoine’sche 342.

—, selbsttätige 431. Schwingklappenwehr 356.

—    von Grohmann 373.

—    von Krantz 371.

—    von Skokan und Schwarzer

|    361.

^ Scott, Addison 351, 352.

113, 173, 174.

Skokan und Schwarzer, Schwing- j — der Sturzbetten 39.

klappenwehr 361.

Sohle, Aufhöhung derselben 13.

—, Austiefung derselben 14.

Sohlendeckungen 129.

Sohlengefälle 13.

Sohlengeschwindigkeit 175.

Sohlenschlitze in Fischpässen 481.

Sohlenversicherung 317, 440.

Sohlschwelle 185.

Sperren 1.

Sperrklinke 225.

Spiegelschleusen 177.

Spiekershausen.Fischschleuse am | Stauschwelle 25, 84.

Staustufe No. 6 im Ohio-Fluß bei

Spülkanäle 177.

Spülöffnungen 135, 175.

Spülschleusen 145, 249.

Spülung 140.

— der Ablagerungsbecken 176.

Spundwände 34, 36, 78, 96, 124,

127, 128, 129, 166, 441, 449. j — aus Platten 157.

— aus Tonnenblechen 171.

Stauwasserspiegel. Vorrichtungen zur Regelung 422.

Stauwehr bei Hagneck 319, 323.

—    des Lake Winnibigoshish 329. St. Andrew’s Rapids«, Brücken- : — bei Leuk (Rhone) 307.

—    am Mühlendamm in Berlin 267.

St. Gallen, Wehr in der Sitter j — bei Ruppoldingen in der Aare

267.

Stauschild 417.

Scottland, Hohlwehr im She-tucket-Fluß bei 167. Seeabfluß-Regulierung 185, 191. Segmentschützen 327, 331, 332, 339, 439.

—; versenkbare 333. Segmentschützenwehre 327. Segmentverschlüsse 138,328, 386. Segmentwehre 191, 250, 335.

—    bei Königgrätz 338. Seilscheibe, tragbare 221.

Seine, Wehr bei Port-Mort in der

242.

—, — bei Poses in der 240.

—, untere, Nadelwehr in der 210, 237.

—    Rolladenwehr 237: Seitenorgannerven der Fische 463. Seitenwangen der Fischwege 476. Seitlicher Ausbruch des Wassers

20.

Seitlich niederlegbares Klappenwehr 359.

—    verschiebbare Staukörper, Stauwehr mit 320.

Seitliche Zusammenziehung des Strahles 62.

Sektorwehr 191, 391.

—    bei Bremen 405.

—    bei Lockport 403.

Selbsttätig sich umlegendes

Stützklappenwehr 345. Selbsttätige Doppel-Klappenwehre »Beartraps« 373.

—    Klappe mit Wiege und hängendem Obergewicht 428, 429.

—    Schwingklappe 431.

—    Stauklappen 422.

Selbsttätiger Klappenaufsatz im

Quinebaug-Fluß 422. Selbsttätiges Auftriebwehr von Doell 372.

—    Klappenwehr von Czevetko-vics 369.

--von Doell 366.

--von Hagelweide 366, 368.

Senkung des Wasserspiegels im Stauteich 175.

Setzbohlen 185.

Setzpfosten 185, 186, 196, 252. S-förmiger Abschußboden 119. S-förmiges Wehr 122. Shetucket-Fluß, Hohlwehr im, bei Scottland 167.

—    Segmentschützenwehrim 331. Shurch 168.

Sibert W. L. 321, 390, 391. Sicherheitstor 334.

Sihl bei Zürich, Klappenwehr in der 342.

Sifonie autolivellatori 432. Sinkstoffe 17, 173.

— Fernhaltung derselben 175.

—, Reinigung von 138. Sinkstoffführung 14. Sinkstoffgehalt 119.

Sitter 113.

—, Wehr in der, bei St. Gallen

Sommerstau 22.

Sone, Wehr in der, in Bengalen 144, 357, 358.

Spaltweite der Rechen 181. Speisung der Fischwege 465, 473. 476.

Wehr bei 489.

Spree 190.

—, Trommelwehr in der, bei Charlottenburg 396.

— bei Charlottenburg, Schützenwehr in der 258.

--, Stauanlage in der 254.

Spundwände, Eisenbeton- 127. —, eiserne 127.

hölzerne 127.

Spundwandwehre 83.

— aus Eisenbeton 147.

wehr bei 247.

bei 113, 173.

| Stabentfernung der Feinrechen 179.

---Grobrechen 179.

Stahlbleche, Abdeckung mit 90, 92, 156.

Stampfbeton, Sturzbett aus 39. Standfische 454, 455.

—, Paß für 485.

—, Wege für 457. j — und Forellen, Pässe für 484. Stärke der Nadeln, Berechnung derselben 213.

— der Schützen 263.

Stau 1.

Stauanlage in der Spree bei Charlottenburg 254.

—    der Uncas Power Co 331. Staubecken bei Mittersheim,

Heberrohr beim 432. Stauberechtigte 23.

Staubereich des Wehres 12. Stauhöhe, Änderung ders. 82.

—    bei Nadelwehren 187. Stauklappen, selbsttätige 422. Staukörper 29.

—    aus Eisen 26.

—    aus Holz 26.

—, Querschnittsform 29.

—    fester Wehre, Abmessungen 30. Staulinien 9.

Beaver 233.

Stauteich 182.

—, Senkung des Wasserspiegels im 175.

Stauwagen-Wehr 321.

Stauwand 28. 31, 99, 124.

—    bei Eisenbetonwehren 156.

—, geneigte 151.

—    aus Gewölben 156.

—, Neigung 61.

—, Neigungswinkel der,beiEisen-betonwehren 151.

Stauwehr mit seitlich verschiebbaren Staukörpern 320. Stauwerke 1.

—    A.-G. Zürich 426, 433.

—    im Rosettaarm des Niles 327. Stauwirkung 202.

Stearns 42.

Stecknitz-Kanal 186.

Stehklappen 188, 341. Steinbusch, Fischweg im Dragewehr bei a65.

Steinfüllung, Kundholzwehre mit

74.

Strahl, gesenkter 64. 66.

—, gewellter 66, 68, 70.

—, seitliche Zusammenziehung dess. 62.

—, Umbildung 63.

—, Umbildungsstrecke 37.

— mit verdecktem Fuß 45, 64, 66. —, wassergefüllter 66, 72.

—, Wechsel zwischen dem gelüfteten und gesenkten 65.

Sturzbett 10, 14, 26, 29, 36, 39,

81, 83, 85, 86, 88, 90, 109, 115, Tiefgründung 34, 127. 122, 127, 133, 134, 136, 138. Tolkmitt 55.

139, 158, 166, 448.

—, Breite 37.

— —, mit luftgefülltem Kopf 73.

--, mit wassergefülltem Kopf Tagesausgleichbecken 138.

Taintorschützen 191,327,328,330.

— im Ogdenfluß 156. Talsperren, Verschlüsse der Druckstollen bei 186. Taucher 441.

I Tavernier T. M. 240.

Thomas B. F. 222, 225, 226, 229, 233, 359.

—, A-Bockwehr 233.

—, Klappenwehr 359. Strahlarten, Wechsel zweier 68. j Thur bei Rykon, Klappenwehr Streben 342.

— bei Schönenberg, Klappenwehr an der 342, 343. Stufengefälle beiFischpässen 474.    Thussy bei Avry devant Pont,

Stufenwehre 32, 41, 87, 96.

—, Wasserabfluß bei dens. 75.

Sturzbecken 46.

86.

Steinkistenfangedämme 120, 356, 449.

Steinkistenkonstruktion 115. Steinkistenwehre 87, 118, 126. —, Alter ders. 91.

—    auf Felsuntergrund 92.

—    auf Java 93.

Steinkistenwehr im Connecticutfluß bei Holyoke 88.

—    im Merrimacfluß 92.

—    iin Ottawafluß 93. Steinpackung 144.

—    , Starzbett aus 39.

—, Wehre aus 77.

—    —, in Südafrika 79. Steinpflaster 78.

Steinschüttung oberhalb eines Wehres 31.

—, Sturzbett aus 77.

—, Wehrbauten aus 144.

—, Wehre aus schwerer 146. Stemann, von 496.

Stocker, J., 321.

Stoney F. G. 185, 200, 291, 315. Stoneysche Rollschützen 245, 292, 407.

Stör 455.

Stoß des Wassers 131. Stoßwirkung des Eises 98.

—    des Wassers 98.

Strahl, angeschmiegter 71, 169. --, bei abgeschrägten Wehren

71.

--, mit teilweise wasser-

gefülltern Kopf 73.

—. auf liegender 43.

—. freier 56.

— mit freiem Fuß 44, 63, 66. —, gehobener 65.

—, gelüfteter 56, 60, 66.

Stromspaltung, Wehr in 447. Strukel M. 199, 379.

—, Druckbelastungen 36.

—    aus Holz 38, 117.

i — aus Mauerwerk 39.

! — aus Stampfbeton 39.

I — aus Steinpackung 39.

—    aus Steinschüttung 77.

—, vertieftes 40.

Sturzbettbelag aus Stahlblech 39. Sturzbettsicherung 247. Sturzwehr 32, 44.

! — mit wagerechter Krone 62.

—    , Wasserabfluß beim 54. Stützklappenwehre 342.

—, selbsttätig sich umlegende 345. Stützrahmen, rechenartige, für Nadeln 225.

Stützwände 150.

—    der Hohlwehre 155.

Südafrika, Wehre aus Steinpackung in 79.

Suresnes, Wehr bei 187, 239. Süßwassermolasse 142.

Syphon 113.

Talsperre 2, 123.

— im La Prele-Fluß 157.

Themse, Nadelwehr in der 203. Thénard 189.

--Klappen 356.

— -Klappenwehre 346.

Theresa, Hohlwehr im Indian-Fluß bei 159.

a. d. 344.

Wehr in 339.

Ticino 132.

Tiefenlage der unteren Ausmtin-dung bei Fischwegen 463.

Toneatti 41.

Tonfüllung, Holzwehre mit 94. Toniger Boden, Ablagerung 146. Tonnenbleche, Stauwand aus 171. Tonschlag 129.

Tragbare Seilscheibe 221. Tragwände 150.

Trapezförmiger Wehrquerschnitt 104.

Treibzeug 178, 312.

—, Ablassen von 438. Trennungsfugen 157. Triftschleuse 249.

Trockenlegung der Baugrube 140, 449.

—    von Brunnen 20. Trommelwehr 188, 190, 391. 392,

439.

j — von Chittenden 191. 400, 402.

—    von Desfontaine 393.

—: in der Spree bei Charlottenburg 396.

—    in der Wynau a. d. Aare 398. Tunnelklappenwehr von Venable

360.

Turbinen 163.

Turbinenkammern, Einlaufschleusen von 339. Turlockdistrikt 121, 122. Tuolumne-Fluß, Wehr im, bei La Grange 120.

ÎTbereiche 174.

Überfall bei festen Wehren 42. — mit freiem Strahl 55.

20.

—, Überschwemmung ders. 20.

Umbildung des Strahles 63.

Umbildungsstrecke eines Strahles 37, 45.

Umgestaltung der Flußsohle 8.

Umlaufstollen, Verschluß 141.

Umlegen und Aufrichten der Böcke 204, 207.

Umleitungsstollen 141.

Uncas Power Co, Stauanlage ders. 331.

Undichtigkeit des Unterbaues 445.

Undurchlässigkeit 160.

Unterbau 26, 28, 33.

— beweglicher Teile des Wehres 230.

—, Undichtigkeit 445.

—, ungenügende Abmessungen Versenkbare Segmentschütze

333.

—    des Wehrkörpers 440.

Untere Brahe, Fischweg in der

460.

—    Enden der Nadeln, Anschlag für dies. 207.

Untergrundverhältnisse 18.

Unterhaltungskosten 192.

Unterirdischer Wasserabfluß 147,

167.

Unterlieger 20.

—, Schädigungen ders. 20.

Unterwasser 3.

—, Höhenlage der Wehrkrone Vierweghahn 190, 396. zum 24.

Unterwasserrinne 44.

Unterwasserschild 302.

— von Wehröflfnungen 161. Verfechlußrohre 141.

Verschlußteile 27.

Verschlüsse der Druckstollen bei |

—    der Wasserspiegelschwankungen 4.

Verputz 160.

Verringerung des Geräusches 74.

—    der Wasserspiegelschwankungen 18.

Verschiebung eines Wehres 131.

Verschluß eines Umlaufstollens Wangen a. d. Aare, Schützenwehr bei 257, 260. Wannenwehre 191, 339.

Überfall, unvollkommener 25.

— vollkommener 24.

Überfallbeiwert 169.

Überfallbeiwerte für scharfkantige Wehre 59.

Überfallhöhe 49.

Überfallklappe 423.

Überfalllänge 22.

Überfallschützen, absenkbare313.

Überfallwehre 24, 48, 49, 67.

Überführungen von Fußwegen, Fahrstraßen, Eisenbahnen und Schiffahrtskanälen durch Hohlwehre 162.

Überläufe 4, 27, 174.

Überschwemmung der Ufergelände 20.

Uckelei 455.

Ufer, Schutz ders. 18.

Ufergelände, Austrocknung ders.

442.

Unvollkommener Überfall 25. Unvollkommene Wehre 25. Urnäsch 113.

—, Wehr in der 112.

Venable, Tunnelklappenwehr von 360.

Verankerung 126, 156, 226.

Verankerungsträger 286.

Verbindungsgewölbe zwischen Wehrpfeilern 308, 316.

Verdeckter Fuß, Strahl mit 45, 64.

Verdunstung 17.

Vereinigte Masch.-Fabriken Augsburg-Nürnberg 405, 407.

Vergleichsentwürfe 17.

Vergrößerung der Wassertiefe 3.

Verhinderung von Eisbildung 273.

Verkehrswege, Überführung von durch Hohlwehre 162.

Verkleidung 116.

— mit Granitquadern 115.

Verkleinerung des nutzbaren Gefälles 20.

141.

Talsperren 186.

Versickerung 17. Verstärkungsrippen 157. Versumpfung 9.

Verteilung der Rippen bei Schützen 294.

Vertieftes Sturzbecken 40. Verwitterungsboden, durchlässiger 128.

—, Flußsohle aus 39.

—, Hohlwehre auf 165.

—, massive Wehre auf 127. —, wasserdichter 127.

Vir Nala 122. Vollkommener Überfall 24. ! Vorboden 31.

Vorboden, verstärkter, zu einem Klappenwehr 445.

Vorflutedikt 23.

Vorrichtungen zur Eegelung des Stauwasserspiegels 422.

’Wagerechte Krone, Sturzwehr mit 62.

Wagoner, Luther 211. Walchensee-Wettbewerb 143. Waldkirch, Wehr in der Elz bei

134.

Waldvogel, E. 425.

Walzen, Aufbiegen ders. 412.

—, Berechnung 413. Walzenwehre 191, 283, 407, 440. —, Antrieb 411.

—, Literatur 419.

—, Querschnittsbestimmung 407. —, Zusammenstellung ausgeführter 420.

—    mit zwei Walzenkörpern 416.

—    bei Landeck (Tirol) 408.

—    bei Neugattersleben 413.

—    bei Schweinfurt im Main 410.

—    in der Saalach 418. Wälzungsflächen, auswechselbare

305.

Wanderfische 454, 455.

Wangen 28, 35.

—, hölzerne 86.

—, Kosten ders. 341. Wärmeausstrahlung des Wassers 434.

Wasser, Ableitung 5, 158.

—, Auftrieb dess. 98.

—, Durchsickern 156.

—, Entziehung dess. 21.

—, Stoß dess. 131.

—, Stoßwirkung dess. 98.

—, Wärmeausstrahlung 434.

—, Wehr in der Elz bei 134. Wasserabfluß bei Schußwehren

43.

—    bei Stufenwehren 75.

—    bei Sturzwehren 55.

—, unterirdischer 147. Wasserberg 46. Wasserberuhigung im Wehr-

innern 168.

Wasserdichter Verwitterungsboden 127.

Wasserdichte feste Wehre 96.

Wasserdruck im Boden, Größe Wegmann 86. 131.

—, durch — zu öffnende und zu schließende Klappenwehre 188,

189, 365.

Wasserdurchlässige feste Wehre

Wehre mit kreiszylinderförmiger Krone 51.

76.

Wasserdurchlässigkeit 139. Wasserführung, Änderung ders.

Wegspülen von Ablagerungen 229.

Wegstädtl, Nadelwehr bei 218, : —, Lage 16.

—, massive 97.

—    — , Baustoff 111.

—    —, auf Felsgrund 98.

—    —, Kleinstquerschnitt 99. --, auf Verwitterungsboden

127.

220, 221, 449.

Wehre 2.

—, allgemeine Betrachtung 1.

—, Angriffe auf die Abfallwand

48.

—    in aufgelöster Bauweise 146. —, Baukosten 119, 192 —, Baustelle für 436.

—, Bedienung 192.

—, bewegliche, 2, 26, 183.

—    —, Arten 183.

:--, armierter Beton bei dens.

193.

—    —, Entwicklung 183.

—    —, von Hromas 200.

--, Literaturangaben 450.

—    —, Zweckmäßigkeit der verschiedenen Arten 436.

Wasserkraftanlage in der Beznau — aus Buschwerk 80.

—, Dichtigkeit 192.

—, Einfluß 441.

-—, Einteilung ders. 24.

—    in Eisenbeton 146.

—, nachträgliche Erhöhung 166

—    auf Felsboden 85, 86, 88.

—, feste 2, 26, 27.

—    —, Abmessungen von Staukörpern 33.

— mit unveränderlicher Sohle, j--, Anwendungsbereich 27.

Bauart ders. 24.

20.

Wassergefüllter Kopf, angeschmiegter Strahl mit 71.

—    Strahl 66, 72.

—    — mit freiem Fuß 66.

—    — mit verdecktem Fuß 67. Wassergeschwindigkeit in Fischwegen 481.

Wassergesetze 23.

Wasserigel 432.

Wasserlassen 40, 41. 46, 122,133, 137.

—    aus Mauerwerk 118.

—, normale 25.

—    aus Quadern 126.

—, S-förmige 122, 137.

—, scharfkantige, Überfallbei-werte 59.

—, schräge 19, 25, 62.

—, selbsttätige 188.

—, Staubereich 12.

—    aus Steinpackung 77.

—    aus Steinpackung in Südafrika

79.

271, 272.

— bei Eglisau (Rheinsfelden) 314. Wasserkraftverwertung 185. Wasserkraftwerk bei Rheins-

felden 177.

Wasserkraftwerke im Innern von Hohl wehren 163.

Wasserläufe mit veränderlicher

Sohle, Wehr bei 11.

Wehr bei 8.

Wassermessung 48, 54. Wasserspiegel, Hebung dess. 8. —-, Senkung dess. im Stauteich 175.

Wasserspiegelschwankungen, Verkleinerung ders. 4, 18. Wassersprung 37, 45, 63, 296. Wasserstand, Regelung dess. im Fischweg 477.

Wassertiefe in den Becken von Fischwegen 474.

—, Vergrößerung ders. 3. Wasserverluste 17.

—, Steinschüttung oberhalb von

31.

—    aus Steinschüttungen 146.

—    in Stromspaltung 447.

—, unvollkommene 25.

—, Verschiebung 131.

—    bei Wasserläufen mit unveränderlicher Sohle 8.

—    bei Wasserläufen mit veränderlicher Sohle 11.

—, Wirkung ders. 7.

—, Zerstörung 37, 128, 171.

—, Zugänglichkeit 192.

—, wesentliche Bestandteile    —, Zuverlässigkeit 192.

; —, Zweck ders. 3.

Wehr in der Adda bei Trezzo 442.

--, Berechnung 130.

28.

--, Einteilung 75.

----, Grundrißanordnung ders. — im Big-Sandy-Fluß 352.

— in der Beznau 320, 324.

24.

—    -, Kosten 93.

—    —, Nachteile 183.

—    —, Überfälle 42.

---, wasserdichte 96.

—    —, wasserdurchlässige 76.

| — mit Floßdurchlässen 426, 436. j — mit Freiarchen 436.

—    in der Bregenzer Ach bei Andelsbuch 131, 133, 180.

—    im Bruneaufluß 85.

Wasserversorgung 192.

Wasserwalzen 40, 44, 45, 63, 75. ; —, gekrümmte 25. —, Drehungsrichtung 46.

Wasserwärme 60.

Wechsel des Ober- und Unterwassers 476.

—    zwischen dem gelüfteten und gesenkten Strahl 65.

—    zweier Strahlarten 68.

Wege für Standfische 457.

I —, gebrochene 25.

—, gerade 17, 25.

—, Grundrißform 17. -, Höhe 16.

— aus Holz 82.

—    aus Holz und einem Füll-j körper 86.

—    aus Klinkermauerwerk 133.

I —, Kosten 132, 134, 149.

—    im Chaudiere-Fluß 115, 174.

—    im Colorado-Fluß bei Austin 119.

—    im Connecticut-Fluß bei Holyoke 37, 118.

—    bei Damery 394.

—    in der Dora Baltea 132.

—    imDracbeiAvignonnet51,138. j — im Drammenfluß bei Embrets-

fos 126.

—    von Leitmeritz in der Elbe 280.

—    in der Elz bei Waldkirch 134.

—    in der Elz bei Wasser 134.

—    in der Enz in Pforzheim 148.

Wehr bei Hagneck 244.

— im Hudson bei Glens-Falls 120.

— in der Iller bei Kempten 182,

—    in Indien 78, 122, 123, 144.

—    in der Isar bei Hüllriegelsgereuth 142, 174, 178.

—    eisernes, im Johnson Canyon 171.

—    im Jumna-Fluß bei Okla 145.

—, schräges, im Jumna-Fluß 19.

—    in der Kiiddow 395.

—    in der Maas bei Dinant 362.

—    im Mahanadi-Fluß in Vorderindien 145.

—    in der Moldau bei Prag 135.

—    in der Moskwa, Janicki’sches 274.

—    in der Mulde bei Bitterfeld 283.

—    in der Murg bei Gausbach 113,

173, 174.

—    in der Murg bei Schönmünzach 132, 175, 181.

—    im Nil unterhalb Kairo 129. Wehrhöhe 49.

—    im Tuolumne - Fluß bei La Grange 120.

—    in der Urnäsch 112.

—    im Whitewater-Fluß bei Rieh- Wells, Lionel Bury 291. mond 148.

27.

—    im Nirafluß bei Bombay 122. Wehrklappen, Berechnung 381.

—    in Nordamerika 123.

—    beim »Ölberg« in Freiburg-Stadt 339.

—    im Pekalen-Fluß in Java 135. Wehrkrone 30, 116, 139.

—, Abrundung derselben 30.

—    , Abschrägung derselben 30.

—    in der Raumünzach 150, 181.    —, Höhenlage derselben 16, 22.

—    im Rhein bei Rheinfelden 123.

—    in der Rhone bei St. Maurice 283.

—    im Sandy-Lake 379.

—    im Schwarzwald 134.

—    bei »Port-Mort« in der Seine 242.

—    bei Poses in der Seine 240,242.    —, Verbindung zwischen den-

—    in der unteren Seine 237.

—    in der Sitter bei St. Gallen    Wehrquer schnitt, trapezförmiger

113, 173, 174.

—    in der Sone in Bengalen 144. Wehrschneide, Einfluß ders. 60.

—    bei Suresnes 187, 239, 275. Wehrschwelle 200, 203.

—    in Thussy bei Avry devant Wehr Verkleidung in Beton 125.

—    in Bruchstein 125.

— in der Winske bei Oppeln 133. Wendesäulen 197.

Wehranlage bei Augst-Wyhlen Werkkanäle 7, 143.

Wesentliche Bestandteile der festen Wehre 28.

283.

• von Boulé bei Port à l’Anglais 273.

Pont 339.

307, 324.

—, Baukosten 450.

Wehranlage, bauliche Herstellung

—    in Glasgow 315, 322.

—    bei Kalinach a. d. Aare 303, 315, 323.

—    am Mühlendamm bei Berlin 315.

—    bei Richmond (England) 315, 322.

—    bei Wangen a. d. Aare 260. —, gesetzliche Bestimmungen

Uber 20.

Wehrbauten aus Steinschüttung 144.

—, Zerstörung 119.

Wehrbock, Abstützung dess. 209. Wehrböcke, Aufzugsvorrichtung 187.

—, Poirée- 204, 205, 206.

—, Zeitaufwand für das Niederlegen derselben 221. Wehrbrücke, unter der, aufziehbare Schützen 315.

Wehrkörper, Abheben dess. 128. —, Bekleidung 48.

—, Unterbau 440.

—, Höhenlage ders. zum Unterwasser 24.

—, Krümmungshalbmesser derselben 54.

Wehröffnungen, Verschluß 161. Wehrpfeiler, Herstellung 161. —, Querverbindung ders. 316.

selben 308.

104.

j Wehrwalze, Berechnung 413. Weisbach 49.

Weißfisch 456, 489, 490.

Wels 455.

Weser 191.

Weserwehr bei Hameln, Fischschleuse 489.

—    ---, Fischweg an dem 471,

476.

Wettbewerb Walchensee 143.

Wheelon, J. C. 426.

White, Josiah 374.

—, Doppel-Klappenwehr 374.

Whitewater-Fluß, Wehr im, bei Richmond 148.

Widerlager 26, 28, 35.

Widmann & Telorac 143.

Wiese bei Steinen, Klappenwehr in der 344,

Wildbäche, Dammbalkenwehr für 198.

Winde 265.

—    , Ausheben der Nadeln mit derselben 210.

—, elektrische 202, 271.

—, fahrbare 188, 220, 238, 245, 248, 278.

Windetrommel 196.

Windevorrichtungen 196.

Winkelhebel von Marshall 381.

Winkelschützen 188, 190, 391, 393, 398.

Winkelschützwehr 392.

Winske, Wehr in der, bei Oppeln 133.

Winterstau 22.

Wirkung der Wehre 7.

Wolfsanger, Fischschleuse am Wehr bei 489.

Wolfschütz, J. 338.

Wynau, Trommel wehre in der, a. d. Aare. 398.

Yonne, Nadelwehr in der 204, 206.

Zaarenschleuße, Fischweg in 486. Zahnstangen 265, 269.

—, leiterförmige 270. Zahnstangengeleise 407.

Zander 455, 487.

Zapfenlager der Nadelwehrböcke 208.

Zärthe 455.

Zerstörung von Holzwehren 48. — der Wehre 37, 119, 128, 171. Ziegler 158.

Zuflußgeschwindigkeit, Einfluß derselben 49.

Zugänglichkeit 192.

Zugbeanspruchung 99, 132. Zugspannungen 153.

Zulaufrinne zum Ableitungskanal

Zusammenstellung von Rollschützenwehren Tabelle A 322. Zusammenziehung, seitliche, des Strahles 62.

Zuverläßigkeit 192. Zusammenstellung von Doppel- Zweck der Wehre 3.

klappen-Wehren 388.    Zweckmäßigkeit der verschiede-

— ausgeführter Walzenwehre 420.    nen Arten bewegl. Wehre 436.

19.

Zürich, Nadelwehr von 208.

Zwischenstützen, Schützenwehre mit beweglichen 273. Zylinderschützen 191. Zylindersegmentverschlüsse 333. Zeitaufwand für das Niederlegen der Wehrböcke 221.

Atlas zum

Handbuch des Wasserbaues

Zweiter Band

Stauwerke 1. Abteilung: Wehre und Fischwege

Vierte, vermehrte Auflage

Inhalt der Zeichnungstafeln.

(Die beigefügten Ziffern weisen auf die Seiten des Textes hin.)

Tafel I. Querschnitte durch Überfälle bei Wehren mit steiler Abfallwand.

I. Wehre mit scharfer Überfallkante.

A) Kleine Abflußmenge.

Abb. 1. Angeschmiegter Strahl mit wassergefülltem Kopf und freiem Fuß......

,,    2. Angeschmiegter Strahl mit teilweise wassergefülltem Kopf und freiem Fuß . .

3.    Angeschmiegter Strahl mit lufterfülltem Kopf und freiem Fuß ....

4.    Gesenkter Strahl mit freiem Fuß..................

5.    Gelüfteter Strahl mit freiem Fuß..................

6.    Gehobener Strahl mit freiem Fuß..................

,,    7. Angeschmiegter Strahl mit wassergefülltem Kopf und verdecktem Fuß

8.    Gelüfteter Strahl mit verdecktem Fuß................

9.    Gehobener Strahl mit verdecktem Fuß...............

Seite

71

73

•)

•)

B) Große Abflußmenge.

,,    10.    Gelüfteter    Strahl    mit    freiem    Fuß.....

„    11.    Gelüfteter    Strahl    mit    verdecktem Fuß . .

,,    12.    Gesenkter    Strahl    mit    freiem    Fuß.....

13. Wassergefüllter Strahl mit freiem Fuß . . . ,, 14. Wassergefüllter Strahl mit verdecktem Fuß .,    15.    Gewellter    Strahl.............

•J

II. Wehre mit breiter Krone.

A) Kleine Abflußraenge.

Abb. 16. Angeschmiegter Strahl mit wassergefiilltem Kopf und freiem Fuß „ 17. Gelüfteter Strahl mit freiem Fuß...............

„ 18. Gelüfteter Strahl mit freiem Fuß ,

B) Große Abflußmenge.

„    19.    Gelüfteter Strahl mit verdecktem    Fuß    .    .

„    20.    Gesenkter Strahl mit freiem Fuß.....

,,    21.    Wassergefüllter Strahl mit freiem    Fuß . .    .

„    22.    Wassergefüllter Strahl mit verdecktem Fuß

., 23. Gewellter Strahl.............

Tafel II. Querschnitte durch hölzerne Wehre.

Abb. 1. Holzwehr auf Steindamm im Bruneauflnsse.............

2. Amerikanisches Rundholzwehr . .................

„ 3. Steinkistenwehr auf Verwitterungsboden..............

4. Steinkistenwehr im Merrimacflusse................

„ 5. Steinkistenwehr auf Felsgrund.................

„    6. Wehr im Ottawaflusse (Kanada)................ .

,,    7. Steinkisten wehr auf Java.....................

„    8. Holzwehr mit Tonfüllung.....................

,,    9. Hölzernes Stufenwehr mit Tonfüllung...............

73

65

61. 63

66

71

64

66

61, 63

64

65

66

67

70

»O CO l>- CD

CO tJI tQ CD |> r-1 CD CD CO CD CD [>

85

86, 91

91

92

92

93

94

94

Tafel III. Gesamtanordnungen fester Wehre mit Nebenanlagen.

Abb. 1—5. Entwurf einer Wehranlage in der Murg bei Schünniiinzach

„    1. Lageplan der Wasserfassung...............

„    3.    Querschnitt    C—D    mit    Ansicht    des    Einlaufes........

„    4.    Querschnitt    E—F    mit    Ansicht    des    Wehres.........

„    5.    Querschnitt    G—H....................

„    6-9. Wehranlage des Elektrizitätswerkes Andelsbuch in der Bregenzer Ach .... 133, 180

„    6. Lageplan des Wehres und der Wasserfassung......

„    7.    Querschnitt    A—B...................

,, 10—13. Entwurf einer Wehranlage in der Raumünzach ....

,, 10. Lageplan der Wehranlage................

„ 12. Schnitt durch die Wehrmitte mit Ansicht des linken Ufers

132, 180, 181 . . 173, 175

178

175

178

173

131

150, 180, 181

173

182

Tafel IV.

Abb. 1. Dammbalken und Nadelwehr in der Vechte.......

„    2. Nadelwehr am Firingswasserfall (Norwegen).......

„    3. Nadelwehr bei Belombre................

„    4. Nadelwehr von Poirée.................

„    5. Nadelwehr zu Luzern..................

„    6. Verbesserte Ausbildung der Achse...........

,,    7. Bewegliches Schützenwehr in der Seine bei Port à l’anglais

,,    8. Nadelwehr bei Port à l’anglais.............

Dammbalken-, Nadel- und Sehützenwehre.

.... 198, 203 .... 203, 217 .... 203, 217

206,    209, 210, 217

207,    208, 211, 217

209, 271, 273, 274

.... 210, 211

Abb.

Tafel V. Nadel- und Klappenwehre.

1—10 und 15—21. Bewegliches Wehr in der Maas bei Dinant (Belgien). 1-4. Nadelwehr im Schiffsdurchlaß in der (Maas bei Dinant.......

1.    Wehrbock.............................

2.    Ansicht (stromabwärts).......................

3.    Spindel zur Auslösung der Nadellehne................

4.    Nadellehne.............................

210

208, 209, 217

210

209, 210

210

5—10. Mauerwerk und Gründung des mittleren Teils des Wehrs

208, 210, 347, 362 .... 208, 210

,, 15—17. u. 19—21. Klappen auf dem Überfallwehr in der Maas bei Dinant . . 189, 210, 347, 362

347, 362

,, 11 — 14. Nadelwehr in der Limmat in Zürich

,, 18. Daumenstange nebst Triebwerk

Tafel VI. Rolladenwehre.

Abb. 1—9. Cameré’sches Brückenwehr bei „Poses sur la Seine“ (Paris-Rouen)........

,,    1. Teilansicht des Wehres vom Oberwasser her mit Längsschnitt durch die Wehrschwelle,

beiderseitig vom Trennungspfeiler zwischen Schiffsdurchlaß (links) und Überfallwehr (rechts)

„    2. Linksseitiges Widerlager und Querschnitt durch das Wehr und Gründung der Wehrschwelle im Schiffsdurchlaß...........................

„    3. Aufriß der Losständerrahmen und RollvorhäDge im Überfallwehr von der Oberwasser

seite gesehen

„    4. Seitenansicht eines aufdrehbaren Losständers im Überfallwehr mit fahrbarer Hand

winde zum Aufziehen der Rolladen ,,    4 a. Längsschnitt und Stirnansicht des Vorgeleges der Winde zum Aufziehen der Rolladen 237, 241

„    5a—c. Ansicht der Rolladengelenke.......

„    6a—d. Querschnitt durch Rollvorhang uud Fußwalze

„    7. Längsschnitt durch die hohle Fußwalze ....

„    8a. Querschnitt der Bedienungsbrücke mit den fahrbaren Winden zum Aufziehen der Los

ständerrahmen und Abheben der aufgerollten Rolladen „    8b. Befestigung des oberen Hebkettenendes nach Aufdrehung der Losständerrahmen 241, 271

9. Teilansicht der Bedienungsbrücke mit den fahrbaren Winden von der Oberwasserseite her

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240

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237, 241, 271

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241. 271

Tafel VII. Einfache Schützen- und Brückenwehre.

Abb. 1. Mühlenwehr (Grundriß)....................

,,    2 u. 3. Schiitzenwehre (Freiarchen) mit Grieswänden........

,,    4 u. 5. Schützenwehre (Freiarchen) mit Setzpfosten........ .

6—8. Schützenwehre (Stauschleußen) in Floß- und Schiffsdurchlässen

„    6. Floßdurchlaß bei Teinach...................

,,    7. Schiffsdurchlaß in der Alster.................

„    8. Schiffsdurchlaß in der Delvenau...............

9 u. 10. Schiitzenwehre in Brücken................

,,    9. Schützenwehr in der Spree bei Charlottenburg-.........

,, 10. Schützenwehr bei Condé...................

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251,    255, 265, 266

252,    255, 265, 267

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252

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253,    255, 266 .... 254

254,    258, 396 . . 254, 259

Tafel VIII. Schützenwehre — Doppelschützen, hölzerne und eiserne Gleitschützen.

Abb. 1. Hebevorrichtung und schmiedeiserne Schlitze der Kolmationsschleuße bei Wartau 259, 269

2. Schützen des Cavour-Kanals...........

,,    3. Schützen am Prater bei München.........

,,    £—6. Zusammengesetzte Schützen..........

,, fj Wehr mit gußeisernen Schützen am Loch Vennachar „ s. , L. aaleinlaufwerk aus genieteten Schützen mit 3 Öffnungen von 4,34 m Lichtweite

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255, 265, 267 . . 259, 267

,,    9. Genietete Gleitschütze eines Leerlaufes in Bremgarten a. d. Eeuß

„    10. Schützenwehr bei Pretzien...................

260

190, 240, 271, 282, 283

Tafel IX. Schützenwehre mit beweglichen Zwischenstützen. Rollschützen.

Abb. 1—3. Stauwehr aus Eollschützen in der Mulde bei Bitterfeld mit 5 Öffnungen von 11,3 m Lichtweite zwischen den Pfeilern, eingeteilt in je 5 Schützenfelder mit aufdrehbaren Losständern

283, 284

,,    4—7. Vereinigte Stauwehr- und Straßenbrücke über die Moldau bei Mirowitz . . 190, 285, 286

„    4 u. 5. Querschnitt der Wehrbrücke mit herabgelassenen Ständern und Schützen — Aufriß

der Losständer und deren- Aufhängung

,,    8—10. Schützenwehr in der Ems bei Herbrum mit 6 Öffnungen von 8,50 m Lichtweite

zwischen den Pfeilern.............................

190, 285

299

„ 11—14. Schützen des Einlaufwerkes zum O.-W.-Kanal der hydroelektrischen Kraftanlage in der Beznau a. d. Aare, mit 15 Feldern von 3,73 m Breite

260, 267, 299

Tafel X. Roll-Schützenwehre.

Abb. 1. Wehranlage am Weaver-Fluß bei Northwich........

,.    2. Kanalabfluß Usine Hydr. d. „Saut Mortier“.........

,.    3. Wehranlage a. d. Limmat, Höngg b. Zürich........

,,    4 u. 5. Wehranlage a. d. Yonne bei Marolies.........

6. Stauanlage am Chicago-Drainage-Kanal bei Lockport (Illinois)

,,    7—11. Stauwehr a. d. Themse bei Eichmond.........

.,    12 u. 13. Stauwehr am Niagara bei Buffalo..........

,, 14—17. Wehranlage a. d. Simme bei Wimmis..........

291

299

299

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315

311, 312

314

Tafel XI. Roll-Schützenwehre.

Abb. 1 u. 2. Wehr am Mühlendamm (Berlin). . . . „    3—5. Wehranlage a. d. Aare bei Hagneck. .

„    6—13. Wehranlage a. d. Aa in der Beznau

Handbuch der Ing.-Wissensch. III. 2. 4. Aufl.

....... 267,    315

. .311, 312, 313, 315 311, 312, 315, 316, 319

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Tafel XII. Klappen- und Trommelwehre.

Abb. 1. Klappenwehr von Thénard ... n ... .

.,    2. Klappen mit vertikale Achse (nach Frassi)

3. Klappenwehr mit hydraulischen Pressen (nach Girard) ,

„    4. Desfontaine’sches Trommelwehr bei Damerey.......

,,    5. Trommelwehr mit Gegenklappen (nach Cuvinot).....

6—10. Trommelwehr in der Küddow.............

11. Trommelwehr bei Charlottenburg.............

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190, 254, 396 )

Tafel XIII. Selbsttätige Klappenwehre ,,Beartraps‘j.

Abb. 1. Stauwehr im Mississippi bei Meeker Island, (St. Paul, Minn.) System Parker . . . 1 . 385

2.    Stauwehr im Sandy River zwischen Sandy Lake und dem Mississippi (Minn.) System

Lang.................................... .

3.    Stauwehr am Lake Winnibigoshish Mississippi-Reservoir (Minn.), System Parker. "An

ordnung des Betriebswasserkanals mit Segment-Absperrschieber im rechtsseitigen Widerlager..........................

4.    Stauwehr im Mississippi, Wasserkraftanlage Minneapolis, System Lang

5—8. Wehranlage am Chicago-Drainage-Kanal bei Lockport (111.) zur Regulierung des Abflusses aus dem Michigan-See in den Desplain (s-Fluß, System Dubois*Cooley (aj’ balanziert)...............................g ,\4. yŚ86

9. Wehr als Stauverschluß in der Kammerschleuße des Louisville-Portland-Kau..a be i

Louisville (Ky.) System Parker........ .........

., 10—11. Stauwehr Nr. 5 im Ohio bei Herr-Island (Pittsburg), System White .

385

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355, 387, 390

Tafel XIV. Walzenwehre.

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Abb. 1. Wehranlagen in Schweinfurt.......

„    2. Wehr im Grundablaß nach dem Saumain .

3—7. Wehr im Hauptarm des Main......

,,    8—12. Wehr an der Bode bei Neugattersleben

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Querschnitte durch Überfälle bei Wehren mit steiler AbfallwancL.

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Querschnitte durch hölzerne Wehre .

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Abb . 5 . Steinkistenwehr auf Belsgrund .

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Abb. 6 . Wehr im Ottawaflusse .(Kanada) .

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Abb . 9 . Ansicht des Wehres stromabwärts und Schnitt E-F durch den Einlauf .

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Abb.2a.

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Abb.3 a ub Nadelwehr bei Belombre.

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Abb. 1-4. Nadelwehr in dem Schiffsdurchlass

Abb. 5. Schnitt E F.

Nadel- und Klappenwehre

Abb. 6. Ansicht, (stromaufwärts)

Abb. 7. Schnitt G H.

Abb.15. Querschnitt. M. 0,025.

Abb.l. Wehrbock.

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Abb. 16a:iEmzelheiten der Klappen. M.0,025.

Band 2. Ta£Vs Abb.16^. Schnitthi.

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M. 0,005.

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Abb.l7a Ansicht.

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Abb .1. Teilansicht des Wehres vom Oberwasser her, mit Längs schnitt durch die Wehr schwelle, beiderseitig vom Trennungspfeiler zwischen S chifïs dur chias s (links ) und Ueb erfahweltr (r e chts ).

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Abb .1-9 . Cameré' s che s brücken wehr • bei „Poses sur la Seine " (Pari s-Pou en ). Abb .2, .Linksseitiges Widerlager und Querschnitt dur cP Wehr und Gründung der Wehrs chwelle im Schiffs dur chlass .

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Abb. 3 . Aufriss der Losstäitderramen undl .ollvorhânge im TJeberfalLwehr von der Oberwasserseite gesehen.

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Abb A . Seitenansicht eines aufdrehbar enLosStänders imUeberfahwehr mit fahrbarer Handwinde zum Aufziehen der Rd

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Längsschnitt und Stirnansicht des Vorgeleges der Winde zum Aufziehen der Rollladen.

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Abb .9. Teilansicht der Bedienungsbrücke mit den fahrbar en Winden von. der Ob erwas s er s eite her.

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Abb. 8^

Befestigung des oberen Hebkettenendes nach Aufdrehung der Los Ständern amen.

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Abb.8a Querschnitt der Bedienungsbxücke mit den.fahrbaren Winden zum Aufziehen der Losständerramen und Abheben der auf gerollten Rollladen.

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Abb. 2aLängenschnitt A-B.

Einfache Schützen- und Brückerwehre.

Abb. 2u.3. Schützenwehre (Treiarchen) mit Grieswänden.

jAbb. 3a Längenschnitt. A-B.

Abb. 2bLängenschnitt C-B.

Abb.3b Ländenschnitt. C-B.

Abb. 4a'c. Wehr im Oos-Bache bei Baden-Baden. M.0,0067. Abb. 4a An'sichL Abb. A Langenschriitt.

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Abb. 4C Grundriss.

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Abb. 5.M.0,005.

Abb. 2c Ansicht.

Abb. 2d Grundriss.

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Abb.4u.5. Schützenwehre (Freiarchen)mit Setzpfosten.

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Teil A.

Abb. 10a‘e Schützenwehr b ei Condé.

Abb. 10b Vertikalschnitt

Abb. 10a Ansicht.

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Abb. 6b Ansicht. T der Oberwasserseite. 1 M. 0,008.

in Floss-und Schiffsdurchlässen.

•I Abb6a'° Flossdurchlass bei Teinach. Abb. 7. Sohiffsdurchlass in der Alster

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Abb. 9a An-sicht.

Längenschnitt.

M.010125.

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Abb. 9 u. 10. Schützenwelire in Brücken.

Abb.9a_c Schütz enwehr in der Spree bei Charlottenburg.

Abb. 9b Querschnitt.

M. 0,008.

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Abb. 6a Längenschnitt M. 0,008.

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Abb.lûc'e Einzelheiten.M.0,04. Abb. 10c Schnitt e-f.

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Abb.8L'c Schiffdurchlass in der Delvenau. Abb.8a. Grundriss.

Abb. 8b Längenschnitri

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M.zu Abb. 8a'c

"Verlag Y.Wilhaliii Engdhiannieipzig.

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Handbuch der JngenieurrossenschaÄerLffi.TeiL Wasserbau. 41?Aull.

Abh.la'c. Hebevorrichtung und schmiedeiserne Schütze der Mmationsschleuse hei Wartau . M. 0,025.

Abh .L Schnitt o p .

Abb.la Schnitt lm .

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Abh. 2a'c. Schützen des C avour-Kanal s. M.0,03. .

Abh.2-6. Hölzeme Schützen.

Abh.3. Il

Schützen am Prater bei München.

M. 0,025.

Schiit zeitweilige- Doppelschützen, Hölzer* ne und Eisemie Gleit schütz en.

Abb. 8a Auf] iss der rechtseitigen Öffnung mit Doppelschützen Abb.A-6. Zusammengesetzte Schutzen.. M.0,02.    , wn der O.-W-Seite gesehen.

Abh. 5a.

Abh. 5h

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Abh. 8b Querschnitt durch die Schutzen und den Bedienungssteg.

Abb.lOa Querschnitt.

Ab'b.hüA Schützenwehr hei Pretzien

11.0,0125(1:80) .

Band 2. Tat Vffl,

Abb.lCL Ansicht t der Unter- T wasserseite™¹¹

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Abb.7b. Teil des Längenschruttes Mmr. der Fischtreppen Lis Abb. ).

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Abb.9e. Wagerechter Schnitt durch die halbe Schütze.

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Abb. 2. Ansicht der Schützen von der O.-W-Seite mit vier von den je sechs in jeder Wehröffnung aufdrehbaren Losstandern M. 1-50.

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Schiitzenwehpe mit beweglichen Zwischenstützen, Rollschützen.

Abb.^-7C. Vereinigte Stauwehr-und Stralsenbidicke über die Moldau bei Mirowitz.

Ahb.6. Grundriss und wagerechter Schnitt durch die Losständer und Schützen. M. 1-100.

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Abb. d Querschnitt der'Wehrbrücke mit herab gelassenen Ständern und Schützen. M..1 100

Âbb.8-10. Schûtzenwehr in der Ems bei Herbrum mit G Öffnungen von 8,50m Lichtweite-zwischen den Pfeilern.

Abb. 8 Ansicht.

Abb. 9. Schnitt a-b.

Band 2.Taf. IX,

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Abb. 1-3. Stauwehr aus Roll schützen

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mit 5 Öffnungen von 11,3 m Lie ht weite o

zwischen den Pfeilern, ein geteilt in je 5 Schützenfelder mit aufdrehbaren Losständern.

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durch den Kanalabschluss. eines Feldes M.M50.

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der Windejfür die Losstander für

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Abb .1 .Wehr anlage amWeaver-Fluss bei Noilhwich.

4c4 Horizon talschnitt durch die Schütze .

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Band 2. Taf. X.

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Abb. 6° Verükalschnitt durch die Führung und Abdichtung .

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Abb.la‘^Aufriss und Querschnitte des Gries Ständers. Abb.la Gries Ständer.

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Roll - SckützeiLwetii>e.

Abb.3-5V Wehranlage an. der Aare "bei ffagrteck"    (Biel).M.l: 75.

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Abb.::ia'c Vertikalschnitte durch die [Flossfassen Schütze. .Abb. 5r S chnitt a-b. Abb. S chnitt c-d.

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Abb.9. Querschnitt durch, die Schütze.

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Abb.6-13d Wehranlage an der Aare in der Beznau.

Abb.7. Aufriss einer Wehr Öffnung. M. 1:125 vom Unterwasser her.

Band2.Taf.XI.

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mit Blechhaut.

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Abb. 11a:^ Detail der AbdicRtang ¥1; 25. Abb.lla

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Handbuch, der JngenleuęmssenscłiafberLlII.Tell. Wasserbau. 4t?Au£L

Abb. la'd Klappenwehr tou Thénard. Abb. la Ansicht der Oberwasser sehe.

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Desfontain.esch.es Trommelwehr, bei Damerey.

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Abb. 6-10. Trommelwehr in der Küddow.

Abb. 10a Schnitt EFG H.

( s. Abb. 10e.)

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Abb.3f'c Stauwehr am Lake Winnibigoshish Mississippi-Reservoir, (Minn.) System Parkep. Abb. 2. Stauwehrim Sandy River zwischen Sandy Lake Anordnung des Betriebswasserkanals m. Segment ^Absperrschieber im rechtsseitigen Widerlager .    und dem Mississippi (Minn.) System Lang. M. 1:100.

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Abb 3C 1.100.

Detail des Scqmerd Absperr • Schiebers.

durch das Wehr.

Band 2Taf. AIH.

Abb. 4 aub S tauwehr im Mississippi , Wassei -ki •allanlane Minneapolis, System Lang. 1 -.125

Abb.4a Querschnitt durch, das auf gestellte Wehr.

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. ₇ .    ,. , , , iM:    Abb.oa-8b Wehranlage am Chicago Drainage-Kanal bei Lockport (Jll.) zur Regulierung des Abflusses aus dem

Abb.7.Ansicht der linksseitigen.    Micbigan-See in den. Desplaiues -Fluss , System Dubois - Cooley (ausbalanziert).

Vorrichtung zum Horizontal-    .—■sAuslauf    °    ^ fcW/A

Ausgleich, der Wehrkrone .    I f^)V>    W\xv «. » ^Vuss    in UM. ( f ) ]

(bei aufgestelltem- Wehr )    --rt-[r— H    Abb. 5a Grundriss des Wehr e s.

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Abb. 6^ Schematische Anordnung derhruck-cyltnder und Druckwasser-Verbindungsleitungen für den Horizon talausgleich der Wehrkrone.

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Abb. 9a_c Wehr als Stauverschluss in der Kainmerschlense des Louis ville Pcjrtland-kauals bei Louisville. ( Ky.)

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Abb.Il¹³ Endansicht und Längs schnitte X-Mu.N-0 durch die O.W. klappe BC Abb.lPEndansicht. M.l:75

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Abb 10 H Detail des Charnières bei AundvornWéhr sched tel bei C.

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