Flussbettdynamik und Gewässermorphologie
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- Theresa Sommer
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1 Flussbettdynamik und Gewässermorphologie Prof. Dr.-Ing. Silke Wieprecht Universität Stuttgart Institut für Wasserbau Lehrstuhl für Wasserbau und Wassermengenwirtschaft Prof. Dr.-Ing. Silke Wieprecht
2 Flussbettdynamik und Gewässermorphologie Natürliche Flusssysteme - Skalenbetrachtung - Konzepte Dynamisches Gleichgewicht - Definition Anthropogene Eingriffe und ihre Auswirkungen - Begradigung und Einengung - Staustufenausbau - Hydrologische und hydraulische Veränderungen - Auswirkungen auf die Fauna
3 Natürliche Flusssysteme Fließgewässerzonierung
4 Natürliche Flusssysteme Verzweigte Gewässer
5 Natürliche Flusssysteme Mäandrierende Gewässer
6 Morphologie von Flüssen Quelle: Marti, Bezzola, 2004
7 Biologische Gliederung Brachse Barbe Bachforelle Äsche
8 River Continuum Concept Zerkleinerer Weidegänger Räuber Sammler Sammler Zerkleinerer Weidegänger Räuber Sammler Räuber Vannote R.L., et al. 1980
9 Hierachical Stream Classification Störsteine Falllaub, Zweige, Detritus usw. Sand und Schluff über Kies Querbank über Kies Moos auf Steinen Einzugsgebiet und Gewässernetz Flusssegment mit der Aue Totholz-Verklausung Flussabschnitt Kolke und Furten Stelle mit Feinkies Mikrohabitate Frissell C.A., Liss W.L., Warren C.E., Hurley M.D., 1986
10 Skalenbetrachtung Räumliche Ausdehnung [m] [Jahre] Zeit (-rahmen) Geologie,Tektonik, Klima etc. EG-größe, Geologie, Talentwicklung, -form, Erosionspotenzial etc. Flussmorphologie, Gefälle, Breiten, Tiefen, Sedimentbilanz etc. lokale Morphologie, Bettformen, Inseln, Ufererosion etc. Sedimenttransport, Kornsortierung, Fließgeschwindigkeiten, Bewegungsbeginn nach Kern, 1987 und Habersack, 2000
11 Gleichgewicht eines Gewässers Gleichgewichtszustände a) statisch b) gleichförmig c) dynamisch d) metastabil nach Knighton, 1986
12 Metastabiler Zustand Zustandsparameter Störung gleichförmiges Gleichgewicht Relaxationszeit Ruhezeit Störung gleichförmiges Gleichgewicht Systemänderung Reaktionszeit Reaktionszeit Systemänderung Anpassungsprozess Zeit
13 Anthropogene Eingriffe Begradigung und Einengung - Eintiefung - Strukturverarmung - Einebnen der Sohle
14 Begradigung und Einengung Strukturverarmung Längsschnitt Höhe [m ü. NN] Bayerische Seite Talweg Österreichische Seite mittlere Sohlenhöhe Salzach - km
15 Begradigung und Einengung Strukturverarmung Längsschnitt Höhe [m ü. NN] Bayerische Seite Talweg Österreichische Seite mittlere Sohlenhöhe Salzach - km
16 Begradigung und Einengung Strukturverarmung Längsschnitt Höhe [m ü. NN] Bayerische Seite Talweg Österreichische Seite mittlere Sohlenhöhe Salzach - km [km]
17 Begradigung und Einengung Eintiefung Eintiefung 1953 bis 2001: ca. 3m Eintiefung Augusthochwasser 2002: 3-4m ca. 3m Kies Seeton ca. 3m ca. 4m
18 Anthropogene Eingriffe Begradigung und Einengung - Eintiefung - Strukturverarmung - Einebnen der Sohle Staustufenausbau - Absetzvorgänge im Stauraum - Feinsedimente - Vorgänge im Stauraum - Vorgänge unterhalb der Sperre
19 Absetzvorgänge im Stauraum schwebstoffhaltiger Zufluss Treibzeug klares Wasser Auslässe Geschiebe feine Sedimente aus DVWK, 1993
20 Auflandungen im Oberwasser Isar, Oberföhringer Wehr 501 Wehr Sohle 1995 (I = 0,001) Sohle 1970 Sohle 1920 (I = 0,0021) Abb. Oberföhring 1993 Auflandungen Abb Höhe ü. NN , , , , ,5 492 Fluss-km
21 Absetzvorgänge im Stauraum Sogar Feinmaterial bleibt liegen Bild 6.1 aus DVWK aus DVWK, 1993
22 Absetzvorgänge im Stauraum Sogar Feinmaterial bleibt liegen Bild 6.2 aus DVWK aus DVWK, 1993
23 Geschiebehaushalt (im Unterwasser) Geschiebedefizit führt zu erhöhter Erosionstendenz - Sohlenerosion - Ufererosion verändertes Transportregime (latente Erosion führt zu Abpflasterung) Geschiebemanagement als Stabilisierungsmaßnahme möglich - Zugabe - Umlagerung von Material aus dem Stauraum (Spülung, Baggern) - Aktivierung von Seitenmaterial
24 Anthropogene Eingriffe Begradigung und Einengung - Eintiefung - Strukturverarmung - Einebnen der Sohle Staustufenausbau - Absetzvorgänge im Stauraum - Feinsedimente - Vorgänge im Stauraum - Vorgänge unterhalb der Sperre Hydraulisch-Hydrologische Veränderungen
25 Veränderung des Geschiebetransports (b) Transportrate [kg/s] (a) (b) (a) ca. Q 0 ca. HQ 1 Abfluss Q [m3/s] a) natürliche Ausuferung ins Vorland b) keine Ausuferung
26 Anthropogene Eingriffe Begradigung und Einengung - Eintiefung - Strukturverarmung - Einebnen der Sohle Staustufenausbau - Absetzvorgänge im Stauraum - Feinsedimente - Vorgänge im Stauraum - Vorgänge unterhalb der Sperre Hydraulisch-Hydrologische Veränderungen Auswirkungen auf die Ökologie
27 Auswirkungen auf die Vegetation aus Rohde, 2005
28 Auswirkungen auf die Fisch-Fauna Kanalisierte Thur (546 Individuen) aus Rohde, 2005
29 Auswirkungen auf die Fisch-Fauna Aufgeweitete Thur (1543 Individuen) aus Rohde, 2005
30 Zusammenfassung Fließgewässer sind empfindliche Systeme, in denen viele Faktoren interagieren Durch anthropogene Nutzungen und Bedürfnisse ist der Gleichgewichtszustand vieler Gewässer gestört Gezieltes Feststoffmanagement kann den negativen Auswirkungen entgegenwirken
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