Gewässerkunde, Softcover reprint of the original 1st ed. 1953

Dieses Buch ist teilweise aus Vorlesungen hervorgegangen, die ich an der Universitat Freiburg iiber Gewasserkunde und verwandte Themen gehalten habe. Aber die Wnrzeln des Buches liegen tiefer: Seit meiner friihen Kindheit habe ich mich mit Vorliebe mit den Gewassern meiner Heimat beschaftigt. Rhein, Donau, Neckar bis zu den kleinsten Nebenfliissen sind fiir mich wie gute alte Bekannte, deren wechselndes Schicksal ich im Lauf der Jahre mit personlicher Anteilnahme verfolge. Ohne diese innerliche Zuneigung zu den Gewassern, die mich erfiillt wie die Liebe des Alpinisten zu seinen Bergen, hatte ich dieses Buch gar nicht schreiben konnen. Die Darstellung der Eigenschaften unserer Gewasser muB freilich not­ gedrungen einen mehr niichternen Charakter annehmen. Aber das BewuBtsein der ewigen GesetzmaBigkeit bei den Fliissen, die viele tausend Jahre vor mir waren und nach mir sein werden, erfiillt mich auch da, wo ich trockene Zahlen­ reihen iiber sie gebe. Dariiber hinaus bezweckt das Buch, fiir einen begrenzten Kreis von Wissen­ schaftszweigen eine Synthese zu schaffen. Es fehlt oft an der notigen Zusammen­ arbeit, und neben dem Wettbewerb wird die gegenseitige Unterstiitzung ver­ gessen. Mein Ziel, das in der "Einleitung" naher ausgefiihrt wird, kann so um­ rissen werden: Ich mochte von der Gewiisserkunde die Briicke zu einer Reihe von Nachbarwissenschaften schlagen und Forschungen, die oft getrennt und ohne Ubereinstimmung marschieren, einem gemeinsamen Ziele naherbringen. In dieser Hinsicht sind mir eine Reihe von Kollegen und Freunden behilflich gewesen. Oberregierungsrat Dr. REICHEL, Miinchen, unterstiitzte mich bei der Durchsicht der Abschnitte, welche die Meteorologie betreffen; Professor Dr.

A. Der Kreislauf des Wassers.- 1. Einfachste Form.- 2. Erweiterte Form.- 3. Humide und aride Gebiete.- 4. Nähr- und Zehrgebiete.- 5. Der Einfluß der Gebirge und der Küsten.- 6. Zufuhr und Abfuhr von Wasserdampf im Luftraum.- 7. Das Zusammenwirken von Windsystemen.- 8. Die Abflußverteilung auf der Erde.- 9. Zahlenmäßige Verknüpfungen beim Wasserkreislauf.- 10. Kritische Betrachtungen.- B. Die bautechnische Problemstellung.- I. Wasserschutz.- 1. Flüsse im ursprünglichen und im geregelten Zustand.- 2. Beispiele von baulichen Maßnahmen an Flüssen.- 3. Die Mäander.- 4. Weitere Erscheinungen und Maßnahmen bei fließenden Gewässern.- 5. Wildbachverbauungen, Pflanzendecke, Windschutz.- 6. Grundwasserschäden.- 7. Küstenschutz.- 8. Treibeis und Eisstand.- II. Wassernutzung.- 1. Trink- und Brauchwasserversorgung.- 2. Abwasserwirtschaft.- a) Allgemeines.- b) Der Abfluß im Zusammenhang mit der Regenspende, Bevölkerungsdichte, Fläche und Leistungslänge.- c) Die Berechnung der Querschnitte und Durchlaßweiten.- 3. Bewässerung.- a) Die Verwendung des Abwassers. Landwirtschaftliche Bewässerung.- b) Bewässerung und Klimaänderung.- 4. Hydrodynamische Grundlagen der Wasserkraftnutzung.- 5. Die Wasserkräfte der Erde. Gezeitenströme.- 6. Wasserkraftanlagen und Talsperren.- 7. Schiffahrt und Kanäle.- 8. Natürliche und künstliche Seen als Speicher.- 9. Allgemeines. Rahmenplanung.- C. Gewässerkunde und Klima.- I. Die meteorologischen Elemente, Klimatypen.- II. Klima am Boden, Temperaturen in Seen, Flüssen und im Grundwasser.- III. Das Wasser in fester Form.- 1. Schnee und Gletscher.- 2. Einfrieren und Auftauen der Flüsse und Seen.- 3. Bodeneis und Gewässer.- D. Gewässerkunde und Relief (Geomorphologie).- I. Metrische Beziehungen.- 1. Längen.- 2. Flächen.- 3. Maßbeziehungen bei den Seen.- II. Formung und Kräfte.- 1. Aufriß.- 2. Grundriß und Querschnitt.- 3. Die Mäander von mathematisch-physikalischen Standpunkt aus.- 4. Entwicklung von Fluß-Systemen.- 5. Morphologie und Wasserbewegungen bei stehenden Gewässern.- 6. Weiteres zu den Binnenseen.- 7. Flußgeschichte. Kampf um die Wasserscheide.- III. Lösungsfracht, Schwebstoffe und Gerölle.- 1. Allgemeines.- 2. Mengenangaben.- 3. Weiteres zur Erosion und Akkumulation.- 4. Regionale und jahreszeitliche Verteilung (Beispiel der oberen Donau).- E. Grundwasser, Quellen und Boden.- I. Grundwasser und Quellen.- 1. Entstehung des Grundwassers.- 2. Durchlässigkeit. Arten der Quellen.- 3. Grundwasserleiter.- 4. Die Karsthydrographie.- 5. Quellen besonderer Art.- II. Beziehungen zum Boden.- 1. Der Wassergehalt des Bodens.- 2. Der Aufbau des unterirdischen Wassers.- 3. Wasseraustausch zwischen Boden, Pflanzendecke, Grundwasser und Fluß.- 4. Örtliche Verteilung des Grundwassers in Beispielen.- 5. Räumlich-zeitliche Schwankungen des Grundwassers.- F. Gewässerkunde und Biologie.- I. Wald und Wasser mit ihrer Lebewelt.- 1. Pflanzenwelt und Gewässer. Wasserhaushalt im Walde.- 2. Aufteilung der Verdunstung in Oberflächenverdunstung und Transpiration.- 3. Die Lebewelt der Gewässer (Hydrobiologie).- 4. Die Fische des Süßwassers.- II. Beziehungen zur Chemie.- 1. Allgemeines.- 2. Die Rolle der Karbonate. Pufferung.- 3. Die Behandlung des Abwassers.- 4. Zeitliche und örtliche Güteprofile. Darstellungen der Härte.- III. Gewässerkunde und Mensch. Naturschutz.- G. Messung und Statistik in der Gewässerkunde.- I. Direkte Messung.- 1. Allgemeines.- 2. Der Niederschlag.- 3. Die Verdunstung.- 4. Der örtliche Wasserhaushalt.- 5. Wasserstände, Querprofil, Gefäll.- 6. Abflußmessungen.- 7. Bestimmung der Geschwindigkeit nach der Formel von Chézy-Brahms-Eytelwein.- 8. Methoden der Salzverdünnung und der radioaktiven Stoffe.- 9. Messungen am Grundwasser.- 10. Elektrische Verfahren.- 11. Geschiebemessung und Schwebstofführung.- II. Indirekte Messung, Statistische und analytische Methoden.- 1. Die Abflußkurve und die Dauerlinie.- 2. Streuung und Ausgleichung.- 3. Der Korrelationsfaktor.- 4. Allgemeines. Die Gausssche Häufigkeitskurve.- 5. Die Trockenwetterkurve.- 6. Mathematische Behandlung der Trockenwetterkurve.- 7. Trockendauerkurve und Naßdauerkurve.- 8. Mittelwerte für Zeiten und Flächen in der Gewässerkunde.- H. Die unregelmäßigen Schwankungen der Wasserführung.- I. Allgemeines.- II. Hochwasser.- 1. Regionale Betrachtungsweise.- 2. Maßnahmen gegen Hochwassergefahr.- 3. Einfluß der Zeitdauer. Wahrscheinlichkeit.- 4. Die größten Abflußspenden in Abhängigkeit von der Fläche.- III. Niedrigwasser.- 1. Statistische Angaben.- 2. Gegenseitige Ergänzung der Wasserführung.- 3. Das Verhältnis der Grenzwerte.- IV. Klimatische Schwankungen.- J. Die regelmäßigen Schwankungen und die mittlere Wasserführung.- I. Die regelmäßigen Schwankungen.- 1. Die jährlichen Perioden.- 2. Die Abflußtypen.- a) Die Flußhaushalte (Regime).- b) Überblick über die Abflußtypen nach Zonen.- c) Die Abflußtypen nach Schwankungsgruppen.- 3. Tägliche Perioden.- 4. Periodische, aperiodische und extreme Schwankungen.- 5. Auswertung des jährlichen Abflußganges in der Technik.- II. Die mittlere Wasserführung.- 1. Der mittlere Abfluß und seine Abhängigkeit von N, V und t.- 2. Abweichungen von den Bezugskurven des Abflusses.- 3. Das Abflußverhältnis.- 4. Formeln zur Berechnung des Abflusses aus Niederschlag und Temperatur.- 5. Die mittlere Wasserführung in regionaler Verteilung.- 6. Rangordnungen der großen Ströme.- 7. Hydrologische Längsschnitte von deutschen Strömen.- K. Vorratsbildung und Wasserwirtschaft.- 1. Vom Begriff des Vorrats.- 2. Natürliche Speicher.- 3. Die jährliche Schwankung des Vorrats. Bilanzgleichung.- 4. Die mittlere Vorratsschwankung. Örtliche und zeitliche Vergleiche.- 5. Die Einbeziehung der unterirdischen Vorräte in die Bilanz.- 6. Die Trockenwetterkurve als Mittel zur Vorratsbestimmung.- 7. Der Gleichgewichtszustand zwischen Niederschlag und Wasserführung.- 8. Die Korrelationsmethode.- 9. Die Summenlinien des Zu- und Abflusses.- 10. Wasserwirtschaftliche Grundlagen für Ausbau und Entschädigung.- Anhang: Tabellen 1 bis 8.- Sach- und Ortsverzeichnis.