Ein Beitrag zur flussmorphologisch orientierten Untersuchung der Sohlstabilität der Donau zwischen Wien und Marchmündung

Abstract

Aus flussmorphologischer Sicht wird die Donau zwischen Wien und Marchmündung derzeit vor allem durch Sohlerosion dominiert. Seit den 1970er-Jahren werden gemittelte Eintiefungsraten zwischen 2 und 3,5 cm/a beobachtet. Das hängt primär mit Änderungen des Geschiebehaushaltes zusammen. Unter Anwendung der Methode von Meyer-Peter können mittlere Werte für das Geschiebetransportvermögen von etwa 320.000 m3/a berechnet werden. Der (langjährig gemittelte) Geschiebeeintrag ist mit etwa 180.000 m3/a deutlich kleiner, das Defizit wird durch Änderungen des Geschiebespeichers des Flussbettes kompensiert, und das bedeutet Sohleintiefung.<br />Zusätzlich sind morphologische Muster (etwa alternierende Kiesbänke und Kolk-Furt-Abfolgen) und fluviale Prozesse (wie Abrieb oder Deckschichtbildung) zu berücksichtigen.<br />Es gibt viele Möglichkeiten der Sohlstabilisierung, aber die meisten sind mit den Anforderungen einer Wasserstraße nicht verträglich. Seit die Errichtung von Staustufen stromab von Wien (also mitten in einem Nationalpark) sehr unwahrscheinlich geworden ist, wurden andere Alternativen diskutiert. Eine permanente Geschiebezugabe ist machbar und bewährt (am Oberrhein), aber auch teuer und nicht nachhaltig.<br />In den letzten Jahren wurde eine neue Alternative entwickelt, die "Granulometrische Sohlverbesserung". Durch das Schütten eines Grobkiesbelages (40/70 mm oder ähnlich) über allen strömungsexponierten Teilen der Stromsohle wird die Kornverteilung vergröbert und auf diesem Weg das Geschiebetransportvermögen vermindert. Das dann noch bestehende Geschiebedefizit kann durch relativ geringe permanente Geschiebezugaben abgedeckt werden.<br />

The present river regime of the Danube between Vienna and the Austrian-Slovakian border is dominated by degradation. Since the 1970s averaged deepening rates were observed to be between 2 and 3,5 cm/year.<br />This process is related to changes of bed-load balance. Using the method of Meyer-Peter, an averaged bed-load transport capacity of about 320.000 m3/year can be calculated. The bed-load input is clearly less than that (about 180.000 m3/year), thus this deficit is compensated by changes of bed-material storage, which results in river bed erosion. In addition to these calculations morphological patterns (such as alternate bars or riffle-pool sequences) and fluvial processes (such as abrasion of bed material or armouring) are considered and briefly discussed. There are many possibilities for stabilisation of eroding rivers, but most of them are not practicable in a waterway. Since the construction of further barrages downstream from Vienna (within a national park) has become very unlikely, other alternatives have been discussed. Permanent bed-load addition, which is feasible and well-tested in the upper Rhine, is expensive and not sustainable.In the last years a new alternative, called "Granulometric Bed Improvement", has been developed. By dumping a layer of coarser gravel material (40/70 mm or so) over all exposed parts of the riverbed, changing the grain distribution in such a way that the bed-load transport capacity is decreasing and bed-load balance can be managed by relatively small amounts of permanent (coarse) bed load addition.