Modellversuch Gewässervernetzende Rampen

In vielen österreichischen Flüssen existieren Querbauwerke, die einen Höhenunterschied im Gewässer überwinden. Die häufigste Ursache für die Errichtung eines Querbauwerks war und ist die Stabilisierung einer sich nicht im sohlmorphologischen Gleichgewicht befindlichen Flusssohle, was zumeist durch eine Gefälleerhöhung aufgrund einer Begradigung, eine erhöhte Sohlbelastung durch Einengung des Gewässerquerschnitts, ein Geschiebedefizit etc. bedingt war.

Viele der herkömmlichen Querbauwerke (Wehre, Schwellen, Rampen, ...) erfüllen zwar die Funktion der Sohlstabilisierung, stellen jedoch für die Fischwanderung ein unüberwindliches Hindernis dar, das es zu beseitigen gilt, um den Erfordernissen der Wasserrahmenrichtlinie gerecht zu werden. Während die hydraulischen Erfordernisse für Fischarten des Epirhithrals (Forellenregion) vergleichsweise gut erforscht und dokumentiert sind, fehlen für das Hyporhithral und Epipotamal (Äschen- bzw. Barbenregion) fundierte Daten. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, wurden im Rahmen des Forschungprojektes Dimensionierungsgrundlagen für aufgelöste Rampen erarbeitet. Die aufgelöste Rampe soll einerseits die Bauwerksstabilität sowie morphologisch stabile Anschlussstrecken an die Rampe gewährleisten, andererseits aber auch so gestaltet sein, dass schwimmschwache und bodenorientierte Fischarten und Jungfische über die Rampe aufsteigen können. Die Untersuchungen wurden anhand zweier Naturversuche an Innbach (Äschenregion) und Leitenbach (Barbenregion), wobei jeweils bestehende Sohlstufen umgebaut wurden, sowie eines Modellversuchs im Maßstab 1:20 durchgeführt.

Altes Thanhoferwehr am Innbach (Äschenregion)

Aufgelöste Rampe am Innbach (Neigung 1:20)

Alte Betonrampe am Leitenbach (Barbenregion)

Aufgelöste Rampe am Leitenbach (Neigung 1:25 und 1:35)

Physikalischer Modellversuch (Maßstab 1:20)

Kolk im Unterwasser nach HQ100

Die Naturversuche sollten Fragen hinsichtlich der hydraulischen Akzeptanz der Leit- und Begleitfische beim maßgeblichen Durchfluss klären. Dabei sollte die Wirkungsweise von Rampen mit unterschiedlichen Rampenneigungen verglichen werden, um die Bandbreite optimal geeigneter Rampenneigungen besser eingrenzen zu können. Die Rampen der Naturversuche unterschieden sich jedoch nicht nur hinsichtlich ihrer Rampenneigungen. Auch innerhalb der jeweiligen Rampe variierten Beckenvolumina (VBecken) und Absturzhöhen (Δh) von einem zum nächsten Riegel auf jeder Rampe, wobei sich die hydraulischen Bedingungen für die Fische nach oben hin zunehmend verschärfen, um die Grenzen der hydraulischen Akzeptanz der Fische ausloten zu können. Der Modellversuch diente der Untersuchung der Stabilität des Rampenbauwerks, seiner sohlstützenden Wirkung auf die stromauf und stromab liegende Gewässerstrecke (Zuströmbereich und anschließende Kolkstrecke) bis zum Bemessungsabfluss sowie seiner Optimierung bezüglich Riegel- und Beckensteingröße und Kolkschutz.

Aus den Untersuchungen wurden Dimensionierungshinweise hinsichtlich

  • der Standsicherheit des Bauwerks bis zum Bemessungsabfluss
  • der Sohlstabilisierung der angrenzenden Gewässerabschnitte
  • des Erhalts bzw. der Verbesserung des entsprechenden Hochwasserschutzes
  • baulicher Voraussetzungen für eine nachhaltige ökologische Wirksamkeit

abgeleitet.

Veröffentlicht am 31.07.2009, IWB - Institut für Wasserbau und hydrometrische Prüfung