Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
48. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2004

Autorin/Autor:
Andreas Krein, Wolfhard Symader, Michael Eiden und Holger Klinck

Schlagworte:
Geschiebetransport, akustische Messung, Hydrophon, Messung Geschiebetransport

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den beiden Fragen, ob akustische Messungen in Fließgewässern für eine zeitlich hoch aufgelöste Betrachtung des Geschiebetransportes geeignet sind, und welche Möglichkeiten der Charakterisierung des Geschiebematerials bezüglich Masse sowie Form über die akustischen Signale bestehen. Aufgezeichnet wurden die Signale mit Laptop oder Data Rekorder, die über Kabel mit Hydrophonen gekoppelt waren. Dazu wurden diese Unterwassermikrophone direkt auf die Unterseiten 3 mm dicker und 30 x 30 cm großer Edelstahlplatten montiert, die als Kontaktfläche für das sich darüber bewegende Geschiebe dienten. Nach mehreren Versuchsreihen im Labor, die grundlegende Zusammenhänge zwischen Geschiebegröße, -form und -gewicht sowie resultierendem Signal hervorbrachten, konnte das Messsystem im Gelände getestet werden. In mehreren künstlich erzeugten Hochwasserwellen im kleinen Riverisbach und einer Winterhochwasserwelle in der Mosel bei Trier können gleichartige Strukturen des Signalverlaufs der Geschiebebewegung herausgearbeitet werden, die sich aus der Kinetik der Hochwasserwelle erklären lassen. Die höchsten Transportraten treten im Anfang des ansteigenden Astes und hinter den Wellenscheiteln auf. Zu Beginn der Wellen ist die ansteigende Transportkraft des Wassers sowie das Vorhandensein lockerer gelagerten Materials verantwortlich. Die Erhöhung des Geschiebetransportes hinter den Wellenscheiteln ist auf den abnehmenden Druck der Wellen auf den Sedimentkörper zu erklären, so dass sich Material aus den Gerinnebetten löst und mobilisiert wird. Die Charakterisierung des Geschiebematerials hinsichtlich Form und Masse stellt sich für die Geländemessungen als noch eingeschränkt heraus und konnte erst unter Laborbedingungen für homogene Korngrößen und Einzelsteine gelöst werden. Aus den Geländeexperimenten lässt sich allerdings herauslesen, dass im ansteigenden Ast überwiegend grobes und eckiges Material in Reptation bewegt wird, hinter den Wellenscheiteln dann kleinere und rundere Komponenten überwiegend in Saltation.

Gesamtes HyWa Heft 5, 2004

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