Bewässerungssysteme

[758] Bewässerungssysteme. Die Bewässerung des Bodens kann in der Weise geschehen, daß das zur Wässerung benutzte Wasser in ständiger Bewegung auf der Oberfläche sich befindet (rieselt) oder zeitweise auf derselben festgehalten (gestaut) wird; im ersten Falle hat man die Rieselwässerung, im zweiten die Stauwässerung. Ein diese beiden verbindendes System heißt die Stauberieselung.

1. Rieselwässerung. Grundsatz einer guten Rieselwässerung ist, daß alle Teile der zu bewässernden Fläche gleichmäßig mit Wasser überzogen, nach Schluß der Wässerung aber auch vollständig und rasch vom Wasser befreit werden; deshalb sind die Anlagen zur Ableitung des Wassers ebenso wichtig wie diejenigen zur Zuleitung. Das Ueberrieseln darf nur in dünner Schicht geschehen, weil bei übermäßiger Zuströmung sich eine zu starke Geschwindigkeit des Wassers entwickelt, wodurch die Absetzung der düngenden Schwebestoffe verhindert, das Wasser somit nur ungenügend ausgenutzt wird und außerdem bei stärkerer Neigung des Geländes leicht Beschädigungen an diesem angerichtet werden. Fehlerhaft ist insbesondere diejenige Bewässerungsart, bei der das Rieselwasser, statt sich überall auf der Bodenfläche auszubreiten, nur in einzelnen Gräben oder Rinnsalen in starkem Strom über das Grundstück hinweggeleitet wird, wobei der größere Teil der Grasfläche mit dem bewegten Wasser nicht in Berührung kommt; eine derartige Bewässerung – oft wilde Rieselung genannt – kann selbstverständlich, insbesondere wenn es auch noch an regelrechter Abwässerung fehlt, nur von mangelhaftem Erfolge begleitet sein, der durch ungleichmäßigen Grasstand, durch stellenweise Versumpfung des Bodens, oft auch durch Befriedigung des Grundstückes wie Einrisse, Abrutschungen u. dergl. sich kennzeichnet. – Zur Ermöglichung einer regelrechten Berieselung sind technische Anlagen für die Zuleitung, Verteilung und Ableitung des Wassers, das sind Gräben, Rinnen und Schleusen, erforderlich; in vielen Fällen muß außerdem die natürliche Gestalt der Bodenoberfläche einer Veränderung unterzogen werden. Die tunlichste Vereinfachung dieser oft kostspieligen Anlagen und Arbeiten ist beim Entwurf des Bewässerungsplanes als wichtiges Ziel im Auge zu behalten, um nicht die Kosten der Ausführung außer Verhältnis mit dem durch die Bewässerung zu erzielenden Nutzen zu setzen. Insbesondere ist die Umgestaltung der Oberfläche (Umbau der Wiesen) auf das geringste Maß zu beschränken, da durch weitgehende Planierungsarbeiten nicht allein eine außerordentliche Kostenerhöhung, sondern auch eine Verschlechterung des Fruchtbarkeitszustandes[758] insofern leicht veranlaßt wird, als durch das Abheben (Tieferlegen) der Wiesenfläche die Pflanzenwurzeln auf den rauhen, unaufgeschlossenen Untergrundsboden angewiesen werden, wodurch die Graserträge selbst bei sorgfältigster Ausführung der Erdarbeiten auf längere Zeit hinaus eine Schmälerung erleiden. Um dieser Gefahr zu entgehen und zugleich die Kulturkosten auf das geringste Maß zu beschränken, muß als Grundsatz gelten, die Einrichtung der Bewässerung so weit als möglich der natürlichen Oberflächengestaltung des zu bewässernden Grundstückes anzupassen und Veränderungen der letzteren, namentlich Abtragsarbeiten, nicht ohne Not vorzunehmen. Hierzu ist vor allem die richtige Auswahl unter den im folgenden namhaft zu machenden Berieselungssystemen auf Grund sorgfältiger Berücksichtigung der örtlichen Verhältnisse geboten. – Die Herstellung der Rieselwässerung geschieht entweder im Hangbau oder im Rückenbau; entscheidend für die Auswahl sind die natürlichen Gefällsverhältnisse des zu bewässernden Grundstückes.

Beim Hangbau erfolgt die Bewegung des Rieselwassers in der Richtung des Hauptgefälles der Oberfläche, entsprechend den Pfeilen der nebenstehenden Fig. 1 (die gestrichelten Linien hh deuten die Höhenschichten an). Das Wasser tritt aus dem Verteilgraben VV mittels der Zuleitungsrinne z in die der Horizontalrichtung folgenden Verteilrinnen υυ ein, aus welchen es an der abwärts gelegenen horizontalen Kante überschlägt und die Fläche gleichmäßig unter Wasser setzt. Das Abwasser einer Hangtafel kommt jeweils der nächstunteren wieder zu; außerdem wird jedoch durch die Zuleitungsrinne z noch frisches Wasser aus dem Verteilgraben VV jeder einzelnen Tafel zugeführt, um den bei der Berieselung durch Versickerung und Verdunstung entstandenen Wasserverlust auszugleichen. Im Fall eine derartige direkte Wiederbenutzung des Rieselwassers von einer Hangtafel zur andern nicht gewünscht wird, tritt die Anordnung der Rinnen Fig. 2 ein, wo neben den Verteilrinnen υυ besondere Ableitungsrinnen aa bestehen, die das Wasser einer jeden Hangtafel ohne nochmalige Benutzung in den Abzugsgraben AA führen. Die Länge einer horizontalen Verteilrinne v von der Zuleitungsrinne z aus nach rechts oder links wird gewöhnlich nicht über 30 m gemacht, so daß der Abstand zweier Zuleitungsrinnen z voneinander höchstens 60 m beträgt. Die Breite der Hangtafeln zwischen zwei Verteilrinnen υ beträgt bis zu 12 m, in der Regel weniger. Um ein lebhaftes Rieseln zu ermöglichen, soll die Geländeneigung mindestens 1–2% betragen, bei geringerer Neigung ist künstliche Umformung der Oberfläche behufs Gefällsvermehrung geboten. Die obigen Abmessungen richten sich im Einzelfall nach der Beschaffenheit des zu bewässernden Geländes; ein schwer durchlassender Boden verlangt ein etwas stärkeres Gefälle, um der Versumpfung zu entgehen, gestattet jedoch eine größere Länge und Breite der einzelnen Hangtafeln, während ein sandiger Boden mit durchlässigem Untergrund kürzere oder weniger breite Hangtafeln notwendig macht, weil das Wasser rasch in den Boden versinkt. – Fig. 3 zeigt die Einrichtung einer Hangwässerung, bei der auf tunlichste Benutzung der natürlichen Oberflächengestalt des Grundstückes Rücksicht genommen ist. Von dem der Hauptgefällsrichtung folgenden Hauptzuleitungsgraben HH zweigen die annähernd horizontalen Verteilgräben VV ab, die ihr Wasser an das Rinnensystem abgeben. Der zwischen je zwei Wässerabteilungen I, II u.s.w. befindliche Verteilgraben V ist zugleich Abzugsgraben der oberen und Wässergraben der unteren Abteilung, so daß eine fortwährende Wiederbenutzung des Wassers in den aufeinander folgenden Abteilungen I, II, III u.s.w. stattfindet. Ist eine derartige Wiederbenutzung nicht erwünscht, so werden nach Fig. 4 besondere Abzugsgräben AA angelegt, die das Abwasser fortleiten; die einzelnen Abteilungen erhalten dann ausschließlich frisches Wasser aus dem Hauptzuleitungsgraben HH. Beim Abgange der Verteilgräben V vom Hauptzuleitungsgraben HH befinden sich in letzterem Stauschleusen ss zur Regulierung des Wasserzuflusses zu den ersteren. Einlaßschleusen ee am Anfang der Verteilgräben sind zweckmäßig, jedoch nicht unter allen Umständen Bedürfnis. Um den Eintritt des Wassers aus den Zuleitungsrinnen z in die Verteilrinnen v zu befördern und zu regulieren, werden erstere kurz unterhalb des Abganges der letzteren mittels Rasenstückchen oder Brettchen zu einem Teil ihres Durchflußprofils verschlossen. Das beschriebene System der Horizontalwässerung bietet den Vorteil, daß ein gleichmäßiges Ueberrieseln in der einfachsten Weise[759] und mit der geringsten Zahl von Stauwerken erzielt werden kann und bei sachgemäßer Benutzung der natürlichen Oberflächenbeschaffenheit (natürlicher Wiesenbau) die geringsten Anlagekosten erforderlich werden. – Der Hangbau wird jedoch auch mit geneigten Rieselrinnen ausgeführt; derartige Anlagen finden sich in [12], S. 636, beschrieben.

Der Rückenbau wird angewendet, wo das erforderliche Rieselgefälle von mindestens 1–2% in der natürlichen Lage des Grundstückes nicht vorhanden in und deshalb künstlich geschaffen werden muß. Zu diesem Zwecke wird die Wiesenoberfläche dachförmig umgestaltet. Aus dem annähernd horizontal angelegten Verteilgraben VV (Fig. 5) werden die den Firstlinien entsprechenden annähernd horizontalen Verteilrinnen υυ gespeist, deren Wasser nach beiden Seiten überschlägt und die dachförmigen Rückenflächen überrieselt, um alsdann in die Abzugsrinnen aa und den Abzugsgraben AA abzufließen. Wie sich aus dem Schnitt pq (in dem die natürliche Oberfläche durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist) ergibt, erfordert der Rückenbau eine vollständige künstliche Umformung der Wiesenfläche (Kunstwiesenbau). Wegen der hierdurch veranlaßten vermehrten Herstellungskosten soll dieses Wässerungssystem nur da zur Anwendung kommen, wo es wegen ungünstiger Gefällsverhältnisse nicht umgangen werden kann; im übrigen ist der einfacheren und naturgemäßeren Hangwässerung der Vorzug zu geben, die außerdem geringere Unterhaltungsarbeiten und einen bequemeren Betrieb (namentlich bei der Beerntung) gestattet. Die tunlichste Verminderung der Anlagekosten ist auch bei dem Rückenbau durch eine sorgfältige Ausnutzung der natürlichen Gefälls- und Oberflächenverhältnisse anzustreben. Zu dem Zweck sind die Verteilgräben VV möglichst in die Richtung der Schichtenlinien hh (Fig. 6) zu verlegen, während der Hauptzuleitungsgraben HH dem Hauptgefälle des Geländes folgt. Die Geländestreifen zwischen den Abzugsgräben A und den Verteilungsgräben V werden zweckmäßig zu Heuwegen ausgebildet, die gleichfalls berieselt werden. – Die Abmessungen des Rückenbaus sind in den verschiedenen Gegenden wechselnd. Für die Querneigung der Rückentafeln (beiderseits normal zur Verteilrinne υ) ist zum mindesten das auch für die Hangwässerung geforderte Rieselgefälle von 2% in Anspruch zu nehmen; demgemäß erhält z.B. eine Rückentafel von 6 m Breite mindestens 12 cm Seitengefälle; meist werden jedoch stärkere Gefälle angewendet, wobei übrigens nicht zu übersehen ist, daß bei höher gebauten Rücken auch vermehrte Erdarbeiten, somit höhere Anlagekosten erforderlich werden. – Die Breite der Rückentafeln wechselt innerhalb weiter Grenzen: beim Siegener Rückenbau (im Kreis Siegen) 3,5–4,5 m für den Halbrücken (zwischen Verteil- und Abzugsrinne), in Norddeutschland nach Vincent 3,8–7,6 m, in der belgischen Campine 5 m, bei den italienischen Winterwiesen (marcite) 5–9 m, an andern Orten bis zu 20 m. Bei Rückentafeln von größerer Breite als 6–10 m ist die Anbringung von Zwischenrinnen nach Art der Hangwässerung erforderlich, um eine gleichmäßige Wasserverteilung zu erzielen (Fig. 7). Bei der Wahl zwischen schmalen und breiten Rücken ist zu berücksichtigen, daß die größere Rückenbreite bei gegebenem Seitengefälle eine Vermehrung[760] der Erdarbeiten bedingt, dagegen wegen der geringeren Anzahl von Rinnen eine leichtere Instandhaltung und bequemere Beerntung gestattet. – Die Länge der Rücken wird gleichfalls wechselnd angetroffen; während sie im Kreis Siegen 15 m nicht übersteigt, beträgt sie in Norddeutschland nach Vincent 11,5–23 m, in der belgischen Campine 25–30 m und bei den italienischen Winterwiesen 75–80 m. Das Verhältnis der Länge zur Breite (des Halbrückens) schwankt somit in den verschiedenen Ländern zwischen 3 (Vincent) und 15 (marcite). Von der Länge der Rücken hängt wesentlich der Bedarf an Gräben und Schleusen sowie der Umfang der Erdarbeiten ab. Kurze Rücken vermehren die Zahl der Gräben und Schleusen, vermindern dagegen (bei der meist üblichen Anordnung der Rückenfirste in der zu den Schichtenlinien normalen Richtung, wie in Fig. 6) die zur Umformung der Oberfläche erforderlichen Erdarbeiten; letzteres fällt, namentlich bei nicht ganz flachem Gelände, für die Herstellungskosten sehr ins Gewicht und weist darauf hin, bei stärkerem Terraingefälle lange Rücken zu vermeiden.

Die Wiederbenutzung des Rieselwassers begegnet bei dem Rückenbau wegen des Gefällsmangels im allgemeinen größeren Schwierigkeiten als beim Hangbau; in vielen Fällen ist sie jedoch höchst erwünscht oder gar geboten, um geringe Wassermengen für ein größeres Wässerungsgebiet nutzbar machen zu können. Soll das Abwasser der Abteilung I (Fig. 8) auf Abteilung II wieder benutzt werden, so ist erforderlich, daß die Firstlinie v der Abteilung II um ein geringes Maß tiefer liege als die Abzugskante a der Rückentafeln in Abteilung I, damit bei der Bewässerung jeder schädliche Rückstau in die Grasflächen der höheren Abteilung vermieden werde. Der Höhenunterschied h zwischen den beiden Abteilungen I und II (Schnitt mn), der für die Projektierung des Bewässerungsplanes zum voraus ermittelt sein muß, darf demnach beispielsweise für eine Rückenanlage mit 15 cm Seitengefälle nicht weniger als 20–25 cm betragen. Ist der Höhenabstand (was von dem natürlichen Terraingefälle abhängt) geringer, so kann eine direkte Wiederbenutzung wie in Fig. 8 nicht stattfinden; die Anordnung des Grabennetzes hat alsdann nach Fig. 9 derart zu geschehen, daß das Abwasser der Abteilung I mittels des Grabens ABC um die Abteilung II (eventuell noch um weitere Abteilungen) herumgeleitet und erst bei C wieder auf Abteilung III (eventuell erst auf eine entferntere Abteilung) aufgeleitet wird (indirekte Wiederbenutzung); dabei ist durch die Grabenleitung HKC für die gleichzeitige Zuführung frischen Wassers aus dem Hauptzuleitungsgraben HH behufs Ersatzes des auf Abteilung I entstandenen Wasserverlustes zu sorgen. Als Höhenunterschied zwischen Abteilung I und III ist in diesem Falle das für Fig. 8 entwickelte Maß noch um das Wasserspiegelgefälle der Grabenstrecke BC zu vermehren; der Höhenunterschied hätte beispielsweise bei einer Länge BC = 40 m und einem relativen Gefälle von 1‰ zwischen B und C, im übrigen unter gleichen Verhältnissen wie im vorigen Beispiel mindestens zu betragen: 24–29 cm. – Die Abmessungen der Gräben und Rinnen richten sich nach Wassermenge und Gefälle und sind durch hydraulische Berechnung zu bestimmen. Wegen der in Rechnung zu ziehenden Wassermenge s. Bewässerung des Bodens. – Für den Hauptzuleitungsgraben HH (Fig. 6) ist das für die Profilberechnung maßgebende Gefälle durch die natürliche Geländeneigung gegeben. Die Verteilgräben VV werden, da sie unterwegs Wasser abgeben, mit einem sich nach hinten verjüngenden Profil ausgestattet; die Sohle erhält zweckmäßig Rückwärtsgefälle (gegen den Hauptzuleitungsgraben), um eine rasche und vollständige Entleerung nach Schluß der Wässerung zu ermöglichen. Das durchweg mit einem Dämmchen von 0,15 m Höhe versehene Profil erhält am Grabenende zweckmäßig noch 0,3 m Sohlenbreite und 0,3 m Tiefe bei einfacher Böschungsanlage; wird der Graben am Anfang mit 0,6 m Sohle und 0,45 m Tiefe (entsprechend 0,3 m Wasserstand) bei einfacher Böschungsanlage ausgestattet (Fig. 10), so vermag er daselbst bei einem Wasserspiegelgefälle von 0,0003 auf 1 m eine Wassermenge von 0,04 cbm (nach der Kutterschen Formel berechnet) aufzunehmen, was beispielsweise genügt, um eine 160 m lange und 50 m breite Fläche (Fig. 11) mit einem Zufluß von 50 Sekundenliter pro Hektar zu versehen. Die Verteilrinnen υυ erhalten je nach der aufzunehmenden Wassermenge Breiten von 0,20–0,35 m und Tiefen zwischen 0,15 und 0,25 m und werden bei größerer Länge ebenfalls mit nach hinten sich verjüngendem Profil angelegt. Wenn die Rücken in obiger Figur eine Länge von 50 m und eine Breite von 10 m (für zwei Halbrücken zusammen) besitzen, so erfordert beispielsweise die Verteilrinne das nebenstehende Profil (Fig. 12), um bei einem Wasserspiegelgefälle von 0,0003 auf 1 m eine Wassermenge von 2,5 Sekundenliter (nach der Kutterschen Formel berechnet) entsprechend 50 Sekundenliter pro Hektar den beiden Rückentafeln zuzuführen. Bei dem Umstand, daß die Wasserbewegung in den Gräben und Rinnen durch Graswuchs und Schlammablagerungen leicht Hemmungen erfährt, ist es geraten, über die durch hydraulische Berechnung ermittelten Profile etwas hinauszugehen.

Für die Möglichkeit einer ausreichenden Entwässerung ist bei der Rückenwässerung unter allen Umständen und um so gründlicher zu sorgen, je dichter der zu bewässernde Boden und je geringer das natürliche Gefälle ist. Andernfalls entsteht leicht Versumpfung und werden[761] die guten Süßgräser durch minderwertige Pflanzen verdrängt. Die Entwässerung geschieht durch die Abzugsrinnen und die Abzugsgräben AA (Fig. 6), die überall in genügender Tiefe (bei dichteren Böden die Rinnen 0,25 m tief und die Gräben mindestens 0,60 m tief) einzuschneiden sind. Die Abflußprofile sind selbstverständlich nach Maßgabe von Wassermenge und Gefälle hydraulisch zu berechnen. Wo Abzugsgräben AA zufolge der besonderen Beschaffenheit des Grabensystems (vgl. Fig. 8) fehlen, fällt die Aufgabe der Entwässerung nach Schluß des Wässerungsgeschäftes den Zuleitungs- und Verteilgräben zu, die in diesem Falle unter Umständen mit ihrer Sohle etwas tiefer in den Boden eingreifen sollen, als sonst erforderlich wäre.

Unter der Bezeichnung Etagen- oder Staffelrücken wird in [2], [3] und [17] eine Rückenform empfohlen, bei der die einzelnen Rücken der Länge nach in staffelförmig aufeinander folgende Abteilungen zerfallen.

Eine besondere Stellung unter den Methoden der Rieselwässerung nimmt das Petersensche Wiesenbausystem ein, das seinerzeit viel von sich reden machte. Dasselbe wurde von dem Gutsbesitzer Asmus Petersen in Wittkiel bei Cappeln (Schleswig) 1860 erfunden und unterscheidet sich von der gewöhnlichen Rieselbewässerung dadurch, daß für die Entwässerung eine Drainage vorhanden ist, deren Sammelstränge durch eigenartige Stauventile zeitweilig verschlossen werden können, um den Abfluß des Wassers in den Drains, solange gewässert wird, zu unterbrechen. Im übrigen ist die Bewässerung nach den Regeln des Hangbaus eingerichtet, mit dem Unterschied nur, daß auch geringere Gefälle als 1–2% für zulässig gehalten werden, ohne daß dabei eine künstliche Umformung der Oberfläche stattfindet. Die Anordnung der Rieselgräben und Rinnen sowie der Drainage ergibt sich aus Fig. 13. Aus dem Verteilgraben V wird das Horizontalrinnensystem υυ mit Wasser versorgt. Senkrecht unter den einzelnen Rinnen befinden sich im Boden die Drainstränge, wobei die sogenannten Saugdrains aa der Horizontalen folgen (entsprechend den Verteilrinnen v), die Sammeldrains bb dagegen der Hauptgefällsrichtung. An den Schnittpunkten der Sang- und Sammeldrains befinden sich jeweils die Stauventile s, durch deren Verschluß das Funktionieren der Drainage unterbrochen wird. Die obige Anordnung der Drains, die hinsichtlich der Gefällsrichtungen von der bisher gebräuchlichen gewöhnlichen Ackerdrainage insofern abweicht, als bei dieser die Saugdrains in der Regel die Richtung des Hauptgefälles einnehmen, ist durch den Zweck der Stauventile geboten; denn es würde in einem längeren, gefällreichen Drain, der an seinem unteren Ende verschlossen wird, die Wassersäule nicht zur Ruhe kommen, sondern durch die Stoßfugen am tieferen Teil des Drainstranges austreten. – Die ursprünglich primitive Konstruktion der Stauventile hat im Lauf der Jahre eine Reihe von Verbesserungen erfahren. Das zuerst von Petersen konstruierte Ventil (Fig. 14) bestand aus einem auf der Sohle des Draingrabens liegenden Holzkasten a; an der um den Stift d pendelnden Stange bc hängt der Holzstöpfel b, durch den der Karten a verschlossen und der Abfluß des in den Drainröhren ff ankommenden Wassers gesperrt werden kann; der über die Erde reichende Holzschacht g, der die Stange bc aufnimmt, ermöglicht zugleich, daß das von höheren Partien kommende Drainwasser durch den hydrostatischen Druck aufsteigt und durch die in den Seitenwandungen des Schachtes angebrachten Schlitze ss in den Wassergräben austritt. Derart wird das in den einzelnen Wässerabteilungen I, II, III u.s.w. (Fig. 15) zu den Drains abgesunkene und durch die Ventilschächte wieder an die Oberfläche gebrachte Rieselwasser jeweils auf der folgenden Abteilung wiederum zur Rieselung benutzt. Der Rücksicht auf diese Kommunikation zwischen Drainage und Bewässerungseinrichtung entspringt die durch Petersen getroffene Grundrißanordnung, nach der die Saugdrains immer direkt unter den Verteilrinnen liegen (Fig. 13). Die späteren Stauventile wurden aus hartgebranntem, feuerfestem Ton mit mancherlei konstruktiven Verbesserungen zur sichereren und bequemeren Handhabung des Verschlusses in verschiedenen Formen ausgeführt. Von der Ermöglichung einer Aufleitung des Drainwassers durch die Tagröhren hat Petersen späterhin abgesehen, weil mit dieser Bewässerungsart ungünstige Erfolge erzielt worden waren (offenbar infolge Vermischung des Drainwassers mit pflanzenschädlichen Bestandteilen). Fig. 16 und 17 zeigen die Schnitte zweier von der v. Raumerschen Clarahütte in Cunnersdorf bei Hirschberg in Schießen gefertigten Stauventile, bei denen der aus Ton bestehende Ventilkörper durch eine Eisenstange, nachdem der Deckel des hölzernen Aufsatzkastens geöffnet ist, gehoben wird. In Fig. 16 wird der Ventilkörper durch die in den hinten liegenden Drains angestaute Wassersäule von oben nach unten, in Fig. 17 dagegen seitlich nach vorne gepreßt; im ersteren Falle wird ein besserer Verschluß erzielt, allein die Stauvorrichtung erfordert eine treppenförmige Anlage des Sammeldrains, vermindert somit dessen relatives Gefälle, was bei gefällarmem Gelände mißlich ist und durch die andre Ventilkonstruktion vermieden wird. Das Stauventil Fig. 17 wird von der Hütte in[762] neuerer Zeit nur so geliefert, daß ein Aufsteigen des Wassers in der Tagröhre nicht stattfindet; deshalb ist die Aufsteigöffnung bei a durch eine Wand verschlossen.

Die Abmessungen für die Bewässerungs- und Drainanlage gibt Petersen nach [4] folgendermaßen an: Die Breite der Hangtafeln zwischen je zwei Verteilrinnen = 8–12 m, die Länge der letzteren höchstens = 100 m; dementsprechend auch die Entfernung der Saugdrains = 8–12 m und deren größte Länge zu beiden Seiten des Stauventils je 100 m. Für die Sammeldrains wird als Minimalgefälle 0,0006 auf 1 m verlangt, die Saugdrains sollen ein geringeres Gefälle oder eine horizontale Lage erhalten. Eine etwa zu befürchtende Verschlammung der Saugdrains soll nach Petersen durch die beim Oeffnen der Ventile eintretende kräftige Spülwirkung der über den Drains angestauten Wassersäule vermieden werden. Als Normaltiefe der Drains wird 1,2 m vorgeschrieben, die Weite der Saugdrains hat Petersen bei 80–100 m langen Strängen auf das erste Drittel der Länge zu 35 mm, auf die übrigen zwei Drittel zu 50 mm angenommen. Diese vom Erfinder bei den von ihm ausgeführten Anlagen gebrauchten Abmessungen wurden in der Folge bei der Anwendung seines Systems durch andre mehr oder weniger verändert. Die an das Petersensche Bewässerungssystem geknüpften Hoffnungen haben sich in dem erwarteten Umfang nicht erfüllt, weil man ihm Wirkungen zuschrieb, die es nach seiner Natur nicht haben konnte; hat man doch in etwas reklamehafter Weise eine Reform des gesamten Wiesenbaus durch dasselbe vorausgesagt, während tatsächlich die Verbreitung der Petersenschen Bewässerungsmethode eine nur mäßige geblieben ist. Diese kann mit Vorteil auch nur unter bestimmten örtlichen Verhältnissen, namentlich wenn der Boden an sich drainbedürftig ist, angewendet werden. In solchem Falle gewährt sie den Vorteil gründlicher Entwässerung und vermeidet die bei starker Berieselung schwerer Böden eintretende Gefahr der Versumpfung. Durch die Anwendung der Stauventile wird dem bei der gewöhnlichen Drainage zu befürchtenden Mißstande begegnet, daß das Rieselwasser zu rasch aus dem Boden abgeführt wird (welches Ziel übrigens unter bestimmten Verhältnissen auch schon durch die Anstauung der Entwässerungsgräben erreicht werden kann). Als der wesentlichste Vorzug der Petersenschen Bewässerung gegenüber undrainierten Rieselanlagen in dichten Böden ist demnach die vollkommene Beherrschung des Wassers zu bezeichnen, womit unmittelbar eine Steigerung des für die Pflanzenentwicklung so wichtigen Einflusses der atmosphärischen Luft auf die Bodenzersetzung Hand in Hand geht. Damit ist zugleich der Vorteil größerer Unabhängigkeit von dem natürlichen Terraingefälle, unter Umständen somit die Ersparnis erheblicher Kosten für Oberflächenumformung(Rückenbau) verbunden, welche Ersparnis allerdings durch die Kosten der Drainage teils wieder aufgewogen wird. Ob auch eine bessere Ausnutzung des Rieselwassers und damit eine Wasserersparnis zu erzielen ist, erscheint zum minderten zweifelhaft. Denn wenn durch den Verschluß der Ventile während der Berieselung die Drainage gleichsam beseitigt ist, so kann auch der Bewässerungsvorgang nicht anders als bei gewöhnlichen Rieselwiesen vor sich gehen und eine Abgabe von Pflanzennährstoffen an den Boden in höherem Maße als bei diesen nicht stattfinden. Die Wasserersparnis endlich, die durch die wiederholte Aufleitung und Wiederbenutzung des Drainwassers durch den Erfinder bezweckt wurde, fällt von selbst weg, nachdem diese sogenannte Drainbewässerung durch Mißerfolge anscheinend in Abgang gekommen ist.

2. Stauwässerung. Die einfachste Stauwässerung wird dadurch bewerkstelligt, daß das in Entwässerungsgräben sich ansammelnde Wasser mittels Schleusen zeitweise angestaut wird, um eine zu weitgehende Austrocknung des Bodens in der heißen Jahreszeit zu verhüten. Ein derartiges Einstauen in die Gräben kann notwendig werden bei sumpfigen, mit Entwässerungsgräben durchzogenen Niederungen, um einer zu starken und dann schädlichen Wirkung der Entwässerung zu begegnen; denn die aus sauren Gräsern, Moosen u.s.w. bestehende Flora derartiger Grundstücke bedarf zum Gedeihen vor allem eines gewissen Feuchtigkeitsgrades, der dem Boden nicht ohne Schädigung des bisherigen Ertrages entzogen werden kann.

Bei der Furchenbewässerung wird das in den Zuleitungsgräben herbeigeführte Wasser in die zwischen den Kulturgewächsen hergestellten Furchen eingestaut. Diese Bewässerungsmethode findet in umfassendem Maße Anwendung in den südlichen Ländern für alle möglichen Kulturen (Baumwolle, Lein, Sesam, Orangen, Tabak, Reben, Cerealien, Kartoffeln, Gemüse u. 1. w.), ebenso auch in der gemäßigten Zone für den Gemüsebau, insbesondere bei der Bewässerung mit dem Abwasser von Fabriken sowie mit der Kanalflüssigkeit der Städte (sogenannte Rieselfelder). Die Furchen werden in paralleler Richtung mit dem Häufelpfluge oder auch von Hand hergestellt, die Kulturgewächse nehmen die erhöhten Kämme zwischen denselben ein. Der Abstand der Furchen voneinander wechselt mit der Kulturart und beträgt bei Kartoffeln, Rüben u.s.w. 0,6–0,8 m, bei Gemüse u.s.w. bis zu 2 m. Jede Furche erhält ihr Wasser aus dem nach Art der Hangwässerung hergestellten Verteilgraben, der wie dort eine annähernd horizontale Lage hat. Die Furchen liegen im Gefälle, wobei jedoch bei starker Neigung des Geländes nicht das stärkste Gefälle, sondern eine derart schräge Richtung zu wählen ist, daß ein Ausreißen und Abschwemmen des Bodens vermieden wird.

Bei der eigentlichen Stauwässerung wird die zu bewässernde Grundfläche periodisch mit ruhendem Wasser bedeckt. In natürlicher Weise findet dies vielerorts beim Austritt des Hochwassers der Flüsse und Bäche auf das Ufergelände statt, ein für die Fruchtbarkeit der Niederungen erwünschter Vorgang, vorausgesetzt, daß gleichzeitig für die Abhaltung von[763] Hochwasserbeschädigungen sowie für die Möglichkeit eines regelmäßigen Wasserabzuges von den überschwemmten Flächen nach Abzug der Hochwasserwelle Vorsorge getroffen ist. – Für die Feldkultur findet die Stauwässerung in größerem Umfange Anwendung beim Reisbau. Der Reis als Sumpfpflanze gedeiht nur in stagnierendem Wasser; die Reisfelder (z.B. in Oberitalien) werden deshalb mit Dämmen eingefaßt, zwischen denen das mittels Gräben zugeleitete Wasser in 0,2–0,3 m hoher Schicht angestaut wird. – Mit Erfolg wurde die Ueberstauung auch auf den Weinbergen in Südfrankreich zur Vertilgung der Reblaus angewendet; die Grundstücke (die zu diesem Zwecke in flacher Lage sich befinden müssen) wurden durch Dämme in Abteilungen zerlegt und mit dem teils aus Bewässerungs- oder Schiffahrtskanälen beigeleiteten oder mittels künstlicher Hebung aus Flüssen, Bächen oder Brunnen entnommenen Wasser 0,2–0,5 m hoch im Herbst und Winter überstaut. [19]–[21].

Im Wiesenbau nimmt die Stauwässerung nur eine untergeordnete Stelle ein. Die Erfahrung lehrt, daß die Erfolge der Rieselwässerung weit bessere sind als diejenige der Ueberstauung; diese soll daher nur ausnahmsweise und unter ganz bestimmten Verhältnissen zur Anwendung kommen und wird tatsächlich auch nur selten angetroffen. Die weniger günstige Einwirkung der Stauwässerung auf den Graswuchs erklärt sich insbesondere dadurch, daß bei längerer Bedeckung des Bodens mit einer ruhenden Wasserschicht der für das Gedeihen der wertvolleren Pflanzen unentbehrliche Einfluß des Sauerstoffes der Luft abgehalten wird, wodurch die guten Süßgräser eingehen und durch minderwertige Pflanzen von geringem Nährwert ersetzt werden. Demgegenüber wird bei der Rieselwässerung gerade der Bereicherung des bewegten Wassers mit Sauerstoff und dem Eindringen des letzteren mit dem absinkenden Wasser in den Boden eine der wichtigsten Nebenwirkungen zugeschrieben. Als weiterer Nachteil der Stauwässerung ist bei einigermaßen dichter Bodenbeschaffenheit und bei länger andauernder Ueberstauung die übermäßige Auskältung und die Neigung zur Versumpfung anzuführen. Diesen Nachteilen fleht allerdings als Vorteil gegenüber, daß der Staubau auch bei dem kleinsten Terraingefälle ohne wesentliche Veränderung der Oberflächengestalt ausführbar und darum, wenn unter geeigneten Gefällsverhältnissen unternommen, mit den geringsten Kosten verbunden ist; daß ferner auch kleinere Wassermengen, die zu einer kräftigen Ueberrieselung nicht ausreichen, noch mit Vorteil verwendbar sind und daß die Dungstoffe des Wassers zufolge der ruhigen Anstauung in der vollständigsten Weise für den Graswuchs ausgenutzt werden. Die Vorteile und Nachteile zusammengehalten, wird Stauwässerung wesentlich nur dann empfohlen werden können, wenn bei flachem Gelände eine nur geringe Wassermenge, jedoch von besonders dungreicher Beschaffenheit zur Verfügung steht. Die zu bewässernde Fläche wird mit niedrigen Dämmen (höchstens 1–1,2 m hoch) umgeben, nötigenfalls in mehrere kleinere Abteilungen (je nach dem verfügbaren Zuflußquantum) zerlegt. Durch ein einfaches Netz von Zu- und Ableitungsgräben, die mit dem Innern der Staufelder durch kleine Dammschleusen in Verbindung stehen, wird für die Zu- und Ableitung des Wassers gesorgt. Umformungen der Bodenoberfläche sind nur insoweit vorzunehmen, als es zur Unterwassersetzung höher gelegener Stellen oder zur guten Entwässerung von Vertiefungen geboten erscheint.

3. Stauberieselung. Diese durch Heß empfohlene Bewässerungsmethode unterscheidet sich von der vorigen dadurch, daß das Wasser in den eingedämmten Staufeldern nicht zur Ruhe gebracht wird, sondern dieselben ständig durchfließt. Das Wasser wird an der oberen Seite in das Staurevier eingeleitet, die Schleusen des unteren Dammes werden so lange geschlossen, bis die normale Stauhöhe erreicht ist, und hierauf so weit geöffnet, daß der Abfluß dem Zuflusse entspricht. Heß hält diese Bewässerungsmethode zur Meliorierung ausgedehnter Bruch- und Wiesengelände dann für angezeigt, wenn größere Mengen dungreichen Flußwassers, aber doch nicht so viel, um auf großen Flächen eine Rieselung zu betreiben, in zeitlich beschränkter Weise zur Verfügung stehen und das Geländegefälle zur einfachen Berieselung ohne Umbau der Wiesen sowie zu einer wiederholten Benutzung des Rieselwassers nicht ausreicht, ferner wo mit Rücksicht auf den zu erwartenden beschränkten Erfolg (indem eine Sommerwässerung bei den von Heß behandelten Anlagen nicht regelmäßig in Aussicht zu nehmen war) die Einschränkung des Kostenaufwandes unter das für Rieselanlagen erforderliche Maß geboten erscheint. Ueber die unter solchen Verhältnissen durch Heß ausgeführten und projektierten bedeutenden Be- und Entwässerungsanlagen in der Bruchhausen-Syke-Thedinghäuser Niederung an der Weser, in der Leeste-Brinkumer Niederung am gleichen Strom, im Wietzenbruch an der Leine und in der Alpe-Niederung zwischen Leine und Aller s. das Nähere in [5]–[8].


Literatur (außer den bei Bewässerung des Bodens angeführten Schriften): [1] Braasch, Die Petersensche Wiesenbaumethode, Leipzig 1879. – [2] Dünkelberg, Encyklopädie und Methodologie der Kulturtechnik, Braunschweig 1883. – [3] Dünkelberg, Der Wiesenbau, 3. Aufl., Braunschweig 1894. – [4] Fuchs, Der Petersensche Wiesenbau, Berlin 1885. – [5] Heß, Die Entwässerung des Wietzenbruches und die Bewässerung durch Leinewasser, Kulturingenieur 1869, Braunschweig. – [6] Heß, Die Melioration der Alpe-Niederung, Hannover 1871. – [7] Heß, Die Melioration der in den preußischen Aemtern Bruchhausen, Syke und Thedinghausen belegenen Niederungen, Hannover 1885. – [8] Heß, Die Bewässerungen in der Provinz Hannover, insbesondere die Leeste-Brinkumer Melioration, Zeitschr. d. Arch. – und Ing. – Vereins, Hannover 1892. – [9] Heß, Die Bewässerungsanlagen im südlichen Teile der Landdrostei Lüneburg, Hannover 1883. – [10] Meuschke, Reform des Wiesenbaues auf Grund der Petersenschen Wiesenbaumethode, Leipzig 1872. – [11] Möller, Die Petersensche Wiesenbaumethode, Wismar 1876. – [12] Perels, Handbuch des landwirtschaftlichen Wasserbaues, 2. Aufl., Berlin 1884. – [13] v. Raumer, Das Petersensche Be- und Entwässerungssystem, Berlin 1870. – [14] Schenk, Der Wiesenbau, insbesondere des Siegener Landes, 2. Aufl., Siegen 1843. – [15] Turretin, Der Wiesenbau nach der neuen Methode des Hofbesitzers A. Petersen in Wittkiel, 2. Aufl., Schleswig 1864. – [16] Turretin, Die Petersensche Wiesenbaumethode und deren Resultate Schleswig 1869. –[764] [17] Vogler, Grundlehren der Kulturtechnik, 1. Bd., 3. Aufl., Berlin 1903. – [18] Vorländer, Die Siegensche Kunstwiese, 2. Aufl., Siegen 1844. – [19] Barral, La lutte contre la phylloxera, Paris. – [20] Ambroy, La submersion des vignes, Montpellier 1882. – [20] Chauzit et Trouchand Verdier, La submersion des vignes, Montpellier 1888.

Drach.

Fig. 1.
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Fig. 2.
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Fig. 3., Fig. 4.
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Fig. 5., Fig. 6.
Fig. 5., Fig. 6.
Fig. 7., Fig. 8.
Fig. 7., Fig. 8.
Fig. 9.
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Fig. 10., Fig. 11.
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Fig. 12.
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Fig. 13.
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Fig. 14., Fig. 15.
Fig. 14., Fig. 15.
Fig. 16., Fig. 17.
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Quelle:
Lueger, Otto: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Bd. 1 Stuttgart, Leipzig 1904., S. 758-765.
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