Februar 5, 2021

Grundkurs Lektion III – Flusskunde

Einleitung

Im folgenden Abschnitt möchten wir die wichtigsten Fachausdrücke und Gewässer Merkmale in geographischer, hydrologischer, meteorologischer, geologischer, morphologischer und nautischer Sicht betrachten. 


Flussorientierung 

Die Orientierung auf dem Fluss erfolgt immer flussabwärts: 

• Rechte Flussseite, wenn wir flussabwärts blicken – „orthografisch rechts“. 

• Linke Flussseite, wenn wir flussabwärts blicken – „orthografisch links“ 


Einteilung von Flüssen 

Gletscherbach 

Als Gletscherbach bezeichnet man Bäche, deren Wasser aus einem Gletscher stammt und deren Wasserfluss daher starken jahres- und tageszeitlichen Schwankungen unterliegt.

Die höchsten Tagesstände erreicht er zwischen Mai und September, während von November bis April extreme Niedrigwasser vorhanden sind. Im tageszeitlichen Verlauf nimmt das Volumen über den Tag zu und dann wieder ab. Von der Mittagszeit bis in die Abendstunden führt der Bach am meisten Wasser. z.B. Ötz, Isel 

Gebirgsfluss mit Gletschereinfluss 

Das Abflussverhalten ist ähnlich wie bei den Gletscherabflüssen, aber die Niedrigwasserperiode im Winter ist nicht so ausgeprägt. Z.B. Inn 

Gebirgsfluss ohne Gletschereinfluss 

Der Hauptabfluss erfolgt im Mai und Juni. Die Differenz zwischen höchstem und niedrigstem monatlichen Abfluss ist bei Karstflüssen extrem hoch, bei Flüssen aus kristallinem Einzugsgebiet wesentlich geringer. Z.B. Salza

Voralpengewässer 

Hier ist der Abfluss relativ gleichmäßig über das ganze Jahr verteilt, wobei jedoch in den Frühjahrsmonaten der Einfluss der Schneeschmelze Spitzenabflüsse bewirkt. Z.B.: Alm, Rodl 


Flussmorphologie (Morphologie: Gestalt- und Formenlehre)

In den Ostalpen finden wir im wesentlichen zwei Flussgrößen, die sich aufgrund ihrer Wasserführung und ihrer Strömungsgeschwindigkeit typisch voneinander unterscheiden.

Zum einen sind es Flüsse und Bäche in der Größenordnung der steirischen Salza, der Lieser, der Loisach und der Saalach, aber auch kleinere wie Lammer, Schwarzenbach, Koppentraun, Taugl, etc.

Diese Flüsse sind bei normaler Wasserführung so zu charakterisieren, dass sie einen regelmäßigen Wechsel zwischen ruhigen Strömungsbereichen und steileren Flussabschnitten mit Katarakten, Schwälle und Abstürzen beinhalten.

Es ist also nach jedem steileren und damit schwierigeren Flussabschnitt mit einem ruhigen Abschnitt zum Ausrasten, Bergen, etc. zu rechnen.

Fährt man aber Flüsse wie die Ötztaler Ache, Melach, Obersulzbach oder Krimmler Ache, findet man keine ruhigen Streckenabschnitte mehr.

Das Gefälle ist ohne Unterbrechung gleichmäßig steil.

Man fährt auf solchen Flüssen wie auf einem Fließband und wird meist gegen Hindernisse geschleudert, weil die Prallwasser (Stauwässer) vor Steinen nicht mehr so wirken, dass sie als Fahrhilfen verwendet werden können.

In derartigen Flüssen ist es besonders wichtig, rationell zu fahren und seine Kräfte durch zu lange Flussabschnitte nicht zu überschätzen.


Flussgeologie

Von der Geologie eines Flussbettes her kennen wir den Kalkalpenfluss und den in Granitstein eingeschliffenen Bach. Wir finden Flüsse in Konglomeratschluchten (Salza: Palfauer Schlucht), Flüsse in großen Schotterbetten (Ötz) und den in größeren Tälern fließenden Bach mit wechselnden Ufern (Mittlere Lammer, Mur). 

Flüsse in Kalk und Granit unterscheiden sich im wesentlichen dadurch, dass es im Kalkbereich (auch häufig bei Konglomeratgestein) meist zu starken Unterspülungen kommt. Es besteht dadurch vor allem für Schwimmer die Gefahr, unter Felsen gezogen zu werden (Enns – Kummerbrücke, Isonzo – Große Schlucht, Verdonschlucht, Saalach, Salza Palfauer Schlucht). Das Ausweichen vor solchen Unterspülungen ist oft sehr schwierig, weil die Hauptströmung unter Umständen ungebremst unter die Felsen zieht.

Flüsse im kristallinen Bereich führen meist abgerundetes Geröll. Da diese Gesteine weniger leicht abgelöst werden, kommt es hier nicht so leicht zu Unterspülungen. 

Es bilden sich vielmehr vor dem Felsen ausgeprägte Wasserpolster, die man bei der Befahrung als natürliche Steuerhilfen ausnützen kann. Sie verhindern auch meist, dass ein Schwimmer an den Stein gepresst wird.

Bei Flüssen in großen Schotterbecken der alluvialen Talebenen muss man immer mit Folgen von gegenseitigen Flusskrümmungen und unvermuteten Schwallstrecken am Ende von Auflandungen rechnen.

Landen ist in einem eingefrästen Schotterbett eines Gletscherflusses wegen fehlender Kehrwasser oft nur dadurch möglich, dass man mit voller Wucht auf das Geröll des Ufers auffährt. 

Flussufer im Konglomerat sind im Gegensatz zu Kalk- und Granitwänden sehr rau (Gefahr von Unterspülungen). 

Flussstrecken im felsigen Bereich sind meist tief, mit kurzen, seichten Schwällen. Flüsse mit großen Schotterbänken weisen längere seichtere Abschnitte auf. 

Geologische Vorgänge finden statt, sobald ein Gestein dem fließenden Wasser oder der Wirkung der Witterung ausgesetzt ist. Sie finden daher immer statt und beeinflussen das Leben von jedem von uns.

 

Wir nutzen beim SUP WW Paddeln die Wasserkraft. 

Durch diese werden auch Steine in Bächen und Flüssen mit geschwemmt.

Durch das Rollen der Steine über den Boden wird dieser abgeschliffen und das Bett wird allmählich tiefer.

Die Kraft des Wasser ist unterschiedlich am Außenbogen (Prallhang) und am Innenbogen (Gleithang) einer Krümmung.

Sie ist stärker am Prallhang. Deswegen wird dort die Flusssohle vertieft und es bildet sich ein steiles Ufer.

Am Gleithang ist die Kraft geringer und deswegen lagert der Fluss einen Teil der mitgeführten Gerölle ab. Hier bilden sich Schotterbänke. 


Wildwasser Spezifische Erscheinungsformen / Strömungsformen  

Wellen

Wellen

Wenn Wasser zu einer Änderung seines Bewegungszustandes durch Steine oder andere Hindernisse gezwungen wird, entstehen Wellen.

Für sie ist eine regelmäßige, periodische Auf- und Abbewegung der Wasseroberfläche kennzeichnend.

Der Unterschied von Wellen im Fluss zu Wellen im Meer besteht darin, dass das Wasser im Fluss abwärts fließt, die Welle jedoch an derselben Stelle bleibt.

Man unterscheidet verschiedene Arten von Wellen:

  • brechende Wellen
  • explodierende Wellen (bauen sich periodisch auf erreichen ihre volle Höhe und brechen dann in sich zusammen)
  • versetzte Wellen

Walzen

Walze

Wenn große  Wassermengen, über ein Hindernis, und dann schnell nach unten abfließen und ihnen ein großer Widerstand entgegensteht, wälzt sich das Wasser um eine horizontale  Achse flussaufwärts.

Das Unterwasser fließt in der Regel  nach unten ab. Die Walze kennzeichnet eine konstante Rotation.

Kehrwasser (Eddies)

Kehrwasser

Kehrwasser bilden sich infolge einer Sogwirkung nach Hindernissen.

Dort wo normalerweise eine Leere entstehen würde, füllt zurück fließendes  Wasser diese Leere wieder auf, um vor dem Hindernis wieder in die Hauptströmung ein zufließen.

Je schneller die Hauptströmung, umso schneller das Kehrwasser. Dabei entsteht eine Verwirbelungslinie zwischen den beiden Strömungen. Diese wird Verschneidungslinie oder Eddy Line genannt.

Flussaufwärts- & Flussabwärts V

Flussaufwärts V

Wenn das fließende Wasser an einem Hindernis ein Prallpolster erzeugt hat, fließt es anschließend um das Hindernis herum.

Die Kehrwasserlinien erzeugen dabei ein Gebilde, welches aussieht, wie ein flussaufwärts gerichtetes V.

Flussabwärts V

Fließt das Wasser durch zwei aneinanderliegende Hindernisse hindurch, bildet sich ein flussabwärts gerichtetes V.

Diese Stromzunge kennzeichnet in der Regel eine sichere Durchfahrt mit genügend Wassermenge.

Durch die Einengung der Wassermassen, wird auch die Geschwindigkeit erhöht. (Stromschnelle)

Schwall

Kurzer Flussabschnitt mit höherem Gefälle und höherer Strömungsgeschwindigkeit, meist mit starker Wellenbildung.

Stromschnelle

Eine Stromschnelle entsteht durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit an einer Engstelle oder bei Zunahme des Gefälles.

Die Beschaffenheit einer Stromschnelle wird durch Form und Größe der Steine oder von anderen Hindernissen im Flussbett bestimmt.

Prallwand/Prallwasser

Strömungen an Prallwänden

Fließt das Wasser gegen eine Felswand oder die Uferböschung, entsteht durch die Stauwirkung ein Prallpolster.

Unterhalb der Wasserlinie ergeben sich Erosionen zur Seite und nach unten.

Die Felswand wird unterhöhlt und der Kiesgrund vor der Wand tief ausgespült.

Je stärker die Felswand unterhöhlt ist, desto geringer ist das Prallpolster.

Das an der Felswand nach unten reflektierte Wasser rotiert flussabwärts der Anprallstelle zur Oberfläche zurück und quillt dort in Pilzen wieder auf.

An einer Prallwand kann man auch mit einer Schwimmweste unter Wasser gezogen werden. Beispiele: Aschbach im Ötztal, Tösens

Prallpolster 

Stauwasser, welches vor jedem Hindernis im Wildwasser entsteht. 

Kolk 

Stark ausgeprägte Erosion in der Sohle des Flusses, meist nach stärkerem Gefälle oder auch bei Prallwänden und Walzen. 

Pilz 

Eine von unten nach oben gerichtete, die Wasseroberfläche durchbrechende Strömung.

Oft nach Prallwänden, Siphonen oder Wehren. 

Abfall oder Absturz 

Das Wasser stürzt mehr oder weniger senkrecht nach unten. 

Verblockung 

Wildwasser mit vielen Felsen durchsetzt und kurvenreich. 

Strudel 

Trichterförmiger Wirbel, der nach unten zieht. 

Katarakt 

Verschiedene Wildwasser Schwierigkeiten wie Schwälle, Walzen, Prallwände, Verblockungen, Abstürze, Felsen oder Baum Hindernisse folgen rasch hintereinander.

Siphon 

Felsformation im Wasser, bei dem das Wasser ganz oder teilweise darunter verschwindet. 

Rechen (Strainer)

Rechen sind Bäume, welche knapp über oder unter der Wasseroberfläche im Bach liegen.

Es kann sein, dass auf der Unterwasserseite noch Äste sind, welche wie ein Rechen funktionieren.

Strömungsformen 

Flussquerschnitte

Aufgrund der geologischen Bedingungen, der Wassermenge und der physikalischen Gesetzmäßigkeiten, denen das Wasser unterliegt, können recht verschiedenartige Ufer- und Flussbett Formationen entstehen, die ihrerseits wiederum die Strömungsformen beeinflussen. 


Wildwasser Schwierigkeitsstufen

Die Wildwasser Skala bewertet das Wildwasser nach seiner Schwierigkeit in einem bestimmten Flussabschnitt bei mittlerem Wasserablauf.

Wenn sich die Wasserverhältnisse ändern, kann sich dementsprechend auch der Schwierigkeitsgrad in diesem Abschnitt ändern (Niedrig- und Hochwasser).

Der Wildwasser Schwierigkeitsgrad wir bemessen anhand einer Skala von I (unschwierig) bis VI (Grenze der Befahrbarkeit).

Von Wildwasser ist dann zu sprechen, wenn der entsprechende Flussabschnitt weitestgehend naturbelassen ist. Künstliche Verbauungen wie Wehre und Staustufen zählt man nicht zu Wildwasser.

Mit dem SUP sind Schwierigkeitsgrade über IV schon sehr experimentell und nur von absoluten Profis realisierbar.

WW Skala (DKV)

Wasserstand 

Die angeführten Beispiele gelten für die aufgeführten Wasserstände und können sich bei abweichendem Wasserstand ganz erheblich ändern.

Deshalb können die gemachten Schwierigkeit Angaben lediglich eine ungefähre Vorstellung von der Schwierigkeit des Flusses geben. 

Kriterien der Wildwasser Schwierigkeiten 

1 – Wassermenge 

Die Wassermenge wird gemessen in m³/s bzw. l/s. Die Wassermenge kann entweder aus einem Flussführer in Verbindung mit einer Pegelmessstelle oder durch Schätzung herausgefunden werden. Als Pegelmessstellen dienen amtliche Pegelmessstellen oder Hilfspegel, wie zum Beispiel Brückenpfeiler, Stiegen usw. Wichtig: Bei den Pegelmessstellen ist zu beachten, dass nicht nur die Pegelhöhe, sondern auch die Durchfließmenge entscheidend ist. Pegelstände im Internet: HND Bayern 

2 – Fließgeschwindigkeit 

Mittlere Fließgeschwindigkeit = Oberflächengeschwindigkeit * 0,7 (Tipp: Schätzen der Fließgeschwindigkeit im Vergleich zur Gehgeschwindigkeit; 4 km/h = 1,1 m/s) 

Fließgeschwindigkeiten

3 – Gefälle 

Das Gefälle wird in Promille [‰] angegeben. 5‰ entsprechen fünf Meter Höhenunterschied auf 1000 Meter horizontaler Entfernung.

Gefälle

4 – Verblockung 

Unterscheidung in:

  • Offenes Flussbett 
  • Leicht verblockt 
  • Stark verblockt 

5 – Sonstige Schwierigkeiten

  • Enge Ein- und Durchfahrten 
  • Hohe Abfälle 
  • Zwangspassagen 
  • Angeschwemmte Hindernisse wie z.B Bäume 
  • Ausweichmanöver bei gefährlichen Passagen (Siphon, Prallwand, …) 
  • Sonstiges (z.B kritische Wasserstände, …)

Hindernisse

Ein Hindernis ist alles, was den glatten Lauf eines Flusses stört.

Man unterscheidet natürliche und künstliche Hindernisse: 

• Natürliche Hindernisse: Stromschnellen, Wasserfälle, Flussbiegungen, Steine und Felsen, Felsbarrieren, Verblockungen, Stufen, Schwelle, Katarakte, verklemmte Bäume 

• Künstliche Hindernisse: Wehre aller Art, Brückenpfeiler, Buhnen und Uferbefestigungen, Eisen, Holzpfähle und Piloten, Reste gesprengter und verfallener Brücken, Staudämme, Geschiebesperren, Sohlschwellen, Seile (z.B. Querseile für Wassermessungen), Müll 

Wehranlagen

Wehre sind künstlich eingebaute Gefällestufen, die entweder der Gewinnung von Energie dienen, zur Ableitung von Wasser oder zur Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit. 

Für Bootsfahrer stellen Wehre eine besondere Gefahr dar, was die Unfallstatik auch bestätigt: 42% aller tödlichen Unfälle passieren bei Wehren, wobei der Rücklauf die größte Gefahr darstellt.

Der Rücklauf hängt neben der Bauweise des Wehres und des Tosbeckens in erster Linie von der Wasserführung ab.

Mit Änderung des Wasserstandes kann sich auch der Rücklauf gravierend ändern!

Wehre mit ganz geringer Höhe können eine enorme Rücklaufzone haben. Bergungen sind sehr schwierig und oft mit großen Gefahren für die Retter verbunden.

Das Befahren von Wehren lasst sich grundsätzlich nicht in die Schwierigkeitsbewertung eingliedern. 

Bausubstanz
Stahlbeton, Stein, Holz 

Wehrkrone 

Spitzen, scharfe Kanten, Nägel, Eisenreste 

Fallhöhe 

Bestimmt den Aufprallwinkel des Bootes, Beschleunigungsmöglichkeiten und den Katapulteffekt 

Tosbecken 

Bei Steil-, Stufen- und Schrägwehren sind Tosbecken eingebaut, um die Ausschwemmung der Fundamente zu verhindern.

Je nach Wasserführung bildet sich darin eine stark mit Luft durchsetzte Deckwalze die weniger Auftrieb hat und dem Paddel weniger Widerstand bietet.

Bauart 

Steilwehr, Stufenwehr, Schrägwehr, Kastenwehr 

ENDE LEKTION III

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