Abstract
Even in Roman times, River Rhine had a major economical and political relevance. Although the importance of the Rhine to Romans is conversant, information on hydrological conditions is poor. To overcome this deficit, historical sources are analysed. Alongside Middle and Lower Rhine, between the city of Bingen and the German–Dutch boundary, 17 Roman settlements, camps or forts are known. Archaeological excavations of relevant buildings give information on historical water stages, discharges, hydrological extreme events or the size of riverbed. The Roman bridge over River Rhine at the city of Cologne was partly conserved through modern times. A detailed analysis of bridge construction allows the quantitative reconstruction of mean discharge. Beside Roman buildings, documentary sources are of great advantage. Several Roman historians documented geographical events like weather conditions or hydrological extreme events. After careful review of sources, writings of Tacitus are applied for a quantitative discharge reconstruction of an extreme drought in 69 AD. Tacitus describes a ship running aground due to shallow water and a battle between Roman and German troops in the riverbed. Relating to information given by Tacitus, a simplified cross section can be reconstructed. Based on the Manning equation, a possible range of discharge is estimated. Results of research show a significant lower mean discharge in the first century AD on Middle and Lower Rhine compared to recent mean discharge. In combination of a wider channel, the Romans had to deal with minor water depth, which could impede navigation. Roman times mean water stage of Lower Rhine was about two metres higher compared to modern times, which shows a significant incision of the riverbed over the last 2000 years, whereas Roman time mean water stage at Middle Rhine was lower due to minor discharge.
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References
Arcement GJ, Schneider VR (1989) Guide for selecting manning’s roughness coefficients for natural channels and flood plains. USGS Water-Supply Paper 2339
Barnes HH (1967) Roughness characteristics of natural channels. USGS Water-Supply Paper 1849
Bechert T (2007) Germania inferior. Eine Provinz an der Nordgrenze des Römischen Reiches. Philipp von Zabern, Mainz
Bormann H (2010) Runoff regime changes in German rivers due to climatic change. Erdkunde 64:257–279. doi:10.3112/erdkunde.2010.03.04
Bremer E (2001) Die Nutzung des Wasserweges zur Versorgung der römischen Militärlager an der Lippe. Geographische Kommission für Westfalen, Münster
Brunotte E, Immendorf R, Schlimm R (1994) Die Naturlandschaft und ihre Umgestaltung durch den Menschen. Kölner Geographische Arbeiten 63
Bürger K, Dostal P, Seidel J, Imbery F, Barriendos M, Mayer H, Glaser R (2006) Hydrometeorological reconstruction of the 1824 flood event in the Neckar River basin (southwest Germany). Hydrol Sci J 51:864–877. doi:10.1623/hysj.51.5.864
Chow VT (1959) Open-channel hydraulics. The Blackburn Press, Boston
Eckoldt M (1971) 200 Jahre Wasserstandsbeobachtung am Rhein. Beiträge zur Rheinkunde 23:15–24
Eckoldt M (1980) Schiffahrt auf kleinen Flüssen Mitteleuropas in Römerzeit und Mittelalter. Schriften des Deutschen Schiffahrtsmuseums 14
Elleder L, Herget J, Roggenkamp T, Nießen A (2013) Historic floods in the city of Prague—a reconstruction of peak discharges for 1481-1825 based on documentary sources. Hydrol Res 44:202–214. doi:10.2166/nh.2012.161
Gerlach R (1995) Die hydrologischen und klimatischen Bedingungen des Wassernetzes im römischen Germanien. Archäologisches Korrespondenzblatt 25:97–106
Gerlach R, Meurers-Balke J (2014) Wo wurden römische Häfen am Niederrhein angelegt? Die Beispiele Colonia Ulpia Traiana (Xanten) und Burginatium (Kalkar). Bonner Beiträge zur vor- und frühgeschichtlichen Archäologie 16:199–208
Haalebos JK (1996) Ein römisches Getreideschiff in Woerden (NL). Jahrbuch des Römisch-Germanischen Zentralmuseums 43:475–509
Heide A (1997) Das Wetter und Klima in der römischen Antike im Westen des Reiches. Dissertation, University of Mainz
Hellenkemper H (1980) Das Kanalnetz der CCAA. Führer zu vor- und frühgeschichtlichen Denkmälern 37(1):77–79
Hellenkemper H (1986) Wasserbedarf, Wasserverteilung und Entsorgung der Colonia Claudia Ara Agrippinensium. Atlas der römischen Wasserleitungen nach Köln. Rheinische Ausgrabungen 26:193–214
Herget J, Meurs H (2010) Reconstructing peak discharges for historic flood levels in the city of Cologne, Germany. Global Planet Change 70:108–116. doi:10.1016/j.gloplacha.2009.11.011
Herget J, Roggenkamp T, Krell M (2014) Estimation of peak discharges of historical floods. Hydrol Earth Syst Sci 18:4029–4037. doi:10.5194/hess-18-4029-2014
Höckmann O (1986) Römische Schiffsverbände auf dem Ober- und Mittelrhein und die Verteidigung der Rheingrenze in der Spätantike. Jahrbuch des Römisch-Germanischen Zentralmuseums Mainz 33:369–416
Hoppe C (1970) Die großen Flußverlagerungen des Niederrheins in den letzten zweitausend Jahren und ihre Auswirkungen auf Lage und Entwicklung der Siedlungen. Forschungen zur Deutschen Landeskunde 189
Klinkenberg J (1906) Das römische Köln. Die Kunstdenkmäler der Rheinprovinz 6:131–393
Knörzer KH, Leichtle T, Meurers-Balke J, Niedhöfer R (1994) Der römische Hafen von Xanten. Geologische und botanische Untersuchungen. Xantener Berichte. Grabung Forschung Präsentation 5:89–107
Kraus O (1925) Die römische Rheinbrücke zu Köln und die Stadtmauer der Südseite. Bonner Jahrbücher 130:232–253
Lanuv NRW (2011) Deutsches Gewässerkundliches Jahrbuch. Rheingebiet III, Essen
Löffl J (2011) Die römische expansion. Frank & Timme, Berlin
Meurers-Balke J, Kalis AJ, Urz R (2004) Eine römische Rinne verlandet. Archäobotanische Untersuchungen am Filzengraben in Köln. Kölner Jahrbuch 37:555–567
Nonn U (2010) Die Franken. Kohlhammer, Stuttgart
Obladen-Kauder J (2008) Spuren römischer Lastschifffahrt am Unteren Niederrhein. Geschichte der Stadt Xanten 1:507–523
Pirling R (1986) Römer und Franken am Niederrhein. Philipp von Zabern, Mainz
Reichmann C (2004) Römisches Schiff vor Gellep gekapert—Germanen brachten im Jahre 69 n. Chr. ein römisches Getreideschiff in ihre Gewalt. Heimat-Jahrbuch Wittlaer 2004:217–222
Reichmann C (2006) Frühgeschichte des Krefelder Rheinhafens. In: Krefeld Stadt (ed) 100 Jahre Rheinhafen Krefeld. Kronsbein, Krefeld, pp 93–120
Roggenkamp T (2016) Zur Rekonstruktion der römerzeitlichen Hydrologie des Mittel- und Niederrheins. Dissertation, University of Bonn
Roggenkamp T, Herget J (2014) Reconstructing peak discharges of historic floods of the River Ahr, Germany. Erdkunde 68:49–59. doi:10.3112/erdkunde.2014.01.05
Roggenkamp T, Herget J (2015) An extreme drought in the year 69 AD on Lower Rhine. A quantitative reconstruction. Z Geomorphol 59(3):99–109. doi:10.1127/zfg_suppl/2015/S-59205
Rothenhöfer P (2014) Rhenus flumen—Bemerkungen zur Bedeutung des Rheins für die Wirtschaft im römischen Rheinland. Bonner Beiträge zur vor und frühgeschichtlichen Archäologie 16:11–23
Ruffing K (2008) Friedliche Beziehungen. Der Handel zwischen den römischen Provinzen und Germanien. In: Schneider H (ed) Feindliche Nachbarn. Rom und die Germanen. Böhlau, Köln, pp 153–165
Schallmayer E (2001) Unterlagen zur römischen Rheinbrücke von Köln im Archiv des Saalburgmuseums. Saalburg Jahrbuch 50:205–211
Stecher W (2009) Dimensions of ancient bigships: can modern ship theory help to solve this enigma? In: Bockius R (ed) Between the seas. Verlag des Römisch-Germanischen Zentralmuseums, Mainz, Transfer and exchange in nautical technology, pp 213–218
Straßer R (1989) Veränderung des Rheinlaufs zwischen Wupper- und Düsselmündung seit der Römerzeit. Geschichtlicher Atlas der Rheinlande. Beiheft I/6. Rheinland, Köln
Viereck HDL (1975) Die römische Flotte. Koehlers Verlagsgesellschaft mbH, Herford
Wetter O, Pfister C, Weingartner R, Luterbacher J, Reist T, Trösch J (2011) The largest floods in the High Rhine basin since 1268 assessed from documentary and instrumental evidence. Hydrol Sci J 56:733–758. doi:10.1080/02626667.2011.583613
Wetter O et al (2014) The year-long unprecedented European heat and drought of 1540—a worst case. Clim Change 125:349–363
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This article is part of a Topical Collection in Environmental Earth Sciences on “Water in Germany”, guest edited by Daniel Karthe, Peter Chifflard, Bernd Cyffka, Lucas Menzel, Heribert Nacken, Uta Raeder, Mario Sommerhäuser and Markus Weiler.
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Roggenkamp, T., Herget, J. Middle and Lower Rhine in Roman times: a reconstruction of hydrological data based on historical sources. Environ Earth Sci 75, 1100 (2016). https://doi.org/10.1007/s12665-016-5909-6
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