Flusslandschaften Flusssysteme

Transkript

1 Flusslandschaften Flusssysteme Gruppe 1

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4 Flusssysteme Einzugsgebiet des Rheins (Klett)

5 Der Rhein

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7 Abflussgleichung

8 Abflussregime

9 Abflussregime verschiedener europäischerflüsse

10 Abflussregime verschiedener europäischer Flüsse

11 Der Rhein als Beispiel für ein komplexes Abflussregime 2. Grades

12 Der Rhein als Beispiel für ein komplexes Abflussregime 2. Grades

13 Flusssysteme Flusslandschaften - Flusssysteme Gruppe 1 Flusssysteme Einzugsgebiet des Rheins (Klett) Flüsse zählen zu den wichtigsten landschaftsprägenden Elemente der Natur. Die durch sie geschaffenen Täler bilden die Textur des Reliefs, welche regional verschieden ausgeprägt sein kann. Bereits auf Landkarten zeigen sich bedeutende Unterschiede im Grundrissmuster der Talnetze. Die verschiedenen Typen der Fluss- bzw. Talsysteme lassen sich teilweise mit bestimmten Entstehungsursachen und geologischen Vorraussetzungen in Verbindung bringen, strikte Kausalbeziehungen zwischen Entstehung und Geologie auf der einen und Flusssystem auf der anderen Seite gibt es jedoch nicht. Der einfachste Typ der Entwässerung sind parallele Flussnetze, die vorwiegend auf jungen Landoberflächen auftreten. Unter jungen Landoberflächen werden verlandete Meeresböden oder große, flächenhafte Ablagerungen wie eiszeitliche Gletscherablagerungen verstanden (z. B. Alpenvorland). Hierbei fließen mehrere Flüsse parallel, die untereinander nicht verbunden sind. Die Flüsse des nördlichen Alpenvorlandes, die relativ parallel zur Donau hin fließen, spiegeln den Charakter dieses Flusssystems wider. Voraussetzungen für das Vorhandensein nahezu paralleler Flüsse sind ein gleichsinniges Gefälle und fehlende Verzweigungen und Verbindungen untereinander, die aufgrund des jungen Alters noch nicht ausgeprägt sind. Radiale Flussnetze entstehen von einem zentralen Gipfel aus, wie beispielsweise um einen großen Vulkanberg. Hier ordnen sich die entspringenden Flüsse um den Gipfel an und fließen in alle Richtungen ab. Auch dies ist ebenfalls wie das parallele Flusssystem ein einfaches Flussnetzmuster, welches sich später in ein komplexeres verwandeln kann. Ein weiterentwickeltes und signifikant älteres Flussnetz ist das dendritische System, welches in seiner Ausprägung an die gleichmäßigen Verzweigungen eines Baumes 1

14 Flusslandschaften - Flusssysteme Gruppe 1 erinnert. Die Entstehung und Entwicklung ist nicht ursächlich an geologische Vorraussetzungen gebunden. Radiale und parallele Flussnetzsysteme können sich über längere Zeiträume weiter verzweigen, so dass sich eine baumartige Struktur entwickelt, die für dentritische Systeme typisch ist. Im Gegensatz dazu sind rechtwinklige Flussnetze im hohen Maße von den strukturellen und geologischen Bedingungen abhängig. Sie zeichnen sich durch lange gerade Flussläufe und nahezu rechtwinklige Biegungen aus. Ursache für dieses System ist das Vorhandensein eines deutlich entwickelten, meist rechtwinkligen Kluftsystems im Gestein, was den Flussverlauf kontrolliert. Für alle zuvor angesprochenen Flusssysteme liegt eine klare räumliche Organisation zugrunde, die bei chaotischen Flusssystemen völlig fehlt. Sie lassen sich im Moränengebiet der letzten Eiszeit von Schleswig-Holstein und Mecklenburg- Vorpommern finden. Diese Gebiete sind durch Gletscherablagerungen entstanden und besitzen somit ein sehr unregelmäßiges Relief, weswegen man hier kein gleichsinniges Gefälle über die gesamte Fläche erkennen kann. Die Flüsse folgen dem lokalen Gefälle und formen großräumig betrachtet ein Flussnetz, welches keinen Regeln folgt. Wasserführung in Flüssen Flusssysteme sind dynamisch und wandeln sich ständig. Über einen längeren Zeitraum hinweg betrachtet, können Flussnetze enorm variieren und sich entwickeln, ebenso wird die Form der Täler verändert. Antrieb dieser großräumigen Umgestaltungen der Flussnetze und Talformen über lange Zeiträume hinweg ist das Wasser. Die Wasserführung der Flussläufe variiert sowohl in großen als auch in kleineren zeitlichen Maßstäben erheblich und bewirkt enorme Veränderungen entlang der Flussläufe. Für langfristige Änderungen in der Wasserführung sind vorwiegend Klimaänderungen verantwortlich, die sich auf den Niederschlag im Einzugsgebiet auswirken. Im kleineren zeitlichen Maßstab können Flüsse innerhalb weniger Jahre von Niedrigwasser über Hochwasser bis hin zu Überschwemmungen alle Wasserstände aufweisen. Die Wasserführung an einer beliebigen Stelle des Flusses spiegelt die aktuelle hydrologische Situation des Einzuggebietes wider. Dabei sind die Grundwasserführung, der Eintrag durch Niederschläge und die Zufuhr von Wasser aus anderen Flüssen gleichermaßen bedeutend. Für kurzfristige und jahreszeitliche Schwankungen in der Wasserführung der Flüsse sind jedoch der Niederschlag und die Schneeschmelze ausschlaggebend. Regnet es im Einzugsgebiet des Flusses über längere Zeiträume hinweg mäßig stark, so kann der Boden anfänglich das Wasser noch aufnehmen. Hat der Boden seinen Sättigungsgrad erreicht, fließt das gesamte Wasser den Flüssen des Einzuggebiets oberirdisch zu. Folglich steigt die Wasserführung in den Flüssen stark an, da der Eintrag aus Grundwasser, Niederschlag und Zufluss aus anderen Flüssen abtransportiert werden muss. Dieses kurzzeitige Ungleichgewicht aus Zufluss und Abfluss hat einen erhöhten Pegelstand zur Folge und kann bei weiter anhaltenden Niederschlägen zu Hochwasser und Überschwemmungen führen. Kleinere Hochwasser sind häufige Begebenheiten und ereignen sich im Durchschnitt alle zwei bis drei Jahre. Große Hochwasser und Überflutungen geschehen gewöhnlich seltener und können nach deren Wiederkehrwahrscheinlichkeit in 20jähriges, 30jähriges, 40jähriges usw. Hochwasser gegliedert werden. Nach dieser Einteilung tritt ein Hochwasser einer bestimmten Stärke beispielsweise nur alle 100 Jahre auf. Das Hochwasser entlang der Elbe 2002 kann in die Kategorie 100jähriges Hochwasser eingeordnet werden. 2

15 Flusslandschaften - Flusssysteme Gruppe 1 Für das Auftreten von Überschwemmungen gibt es eine Reihe von Gründen. Zu ihnen zählen u. a.: Extrem hohe Niederschläge in kurzer Zeit oder auch mäßig starker Regen über einen längeren Zeitraum Schneeschmelze Bruch künstlicher und natürlicher Dämme Aufstauen von Flüssen aufgrund von Bergstürzen, die den Flusslauf versperren Diese natürlichen Gegebenheiten erhalten durch die Anwesenheit und Tätigkeit des Menschen erst den Charakter von Katastrophen verschiedener Ausmaße. Das Bedrohungspotential erhöht sich durch: Fortschreitende Abholzung von Hängen entlang des Flusses Starke Siedlungstätigkeit in Talauen und Überschwemmungsgebieten, wodurch eine Überflutung erst zur Katastrophe avanciert Ausbau von Flüssen (Flussverbauungen) Gleichermaßen macht sich das Ausbleiben von Niederschlag über einen längeren Zeitraum ebenfalls in der Wasserführung der Flüsse bemerkbar. Anhaltende Trockenheit führt dazu, dass der Fluss keinen Eintrag aus den oberen Bodenschichten des Einzugsgebiets erhält, wodurch es zum Niedrigwasserabfluss kommt. Das Fließgewässer wird hierbei allein durch das zuströmende Grundwasser (Basisabfluss) gespeist. Die Folge sind niedrige Pegelstände, die die Schifffahrt teilweise zum Erliegen bringt, wie es im Sommer 2003 der Fall war. Das Auftreten von Hochwasser und Überflutungen bestimmter Stärke auf der einen sowie Niedrigwasser auf der anderen Seite ist im starken Maße vom regionalen Klima, Breite der Talaue, Flussnetzsystem und der Einflussnahme des Menschen auf das Fließgewässer abhängig. Dabei reagiert das System Fluss in größeren Einzugsgebieten mit Zeitverzögerung auf die aktuellen klimatischen Bedingungen im Einzugsgebiet. Da Böden als Zwischenspeicher fungieren, geben sie während Trockenperioden weiterhin Wasser ab, bis der Speicher geleert ist. Setzt wieder Niederschlag ein, so macht sich dies nicht sofort in den Pegelständen bemerkbar, da der Zwischenspeicher Boden erst wieder gefüllt werden muss. 3

16 Der Rhein Flusslandschaften - Flusssysteme Gruppe 1 Der Rhein erstreckt sich auf einer Länge von ca km und durchfließt bei seinem Weg von der Quelle zur Mündung die Schweiz, Österreich, Deutschland und die Niederlande. Für Liechtenstein bildet der Rhein den westlichen und für Frankreich den östlichen Grenzfluss. (Die jahrezehntelang gängige Annahme, dass der Rhein eine Länge von km hätte, wurde erst im März 2010 widerlegt. Vermutlich handelt es sich bei der falschen Angabe um einen Zahlendreher im Laufe der Geschichte, da verschiedene Lehrwerke Anfang des 20. Jahrhunderts durchaus noch die richtige Längenangabe beinhalteten. Eine amtliche Länge steht derzeit noch nicht fest, verschiedene Quellen orientieren sich jedoch an dem Wert von ca km.) Sein Einzugsgebiet dehnt sich bei einer Größe von km² über neun europäische Staaten aus. Genau genommen mündet kein Fluss namens "Rhein" in die Nordsee, da sich der Rhein in den Niederlanden in die Waal und den Panerdens Kanal aufspaltet. Auf dem weiteren Weg zur Mündung wechseln beide Arme noch mehrmals ihre Namen. Bis zum Tertiär floss der Rhein nicht Richtung Norden in die Nordsee, sondern im Bett der Rhone ins Mittelmeer. Der Name "Rhein" ist keltischen Ursprungs und hat die Bedeutung fließen. Zu Zeiten der Römer bildeten Rhein und Donau zusammen einen großen Teil der nördlichen Grenze des Römischen Reiches. Seit jener Zeit ist der Rhein auch eine belebte Wasser- und Handelsstraße. 4

17 Flusslandschaften - Flusssysteme Gruppe 1 Abflussgleichung 5