D7 Sedimentüberwachung und Geomorphologie

Thema

Die Sedimentüberwachung quantifiziert zwei Dinge gleichzeitig: den Feststofftransport durch einen Fluss und die morphologischen Veränderungen an den Flussufern und im Flussbett. Trübungsmesser messen kontinuierlich die optische Trübung des Wassers. Anhand flussspezifischer Kalibrierungskurven wird diese Trübung in die Konzentration der vom Fluss transportierten Schwebstoffe umgerechnet. Akustische Doppler-Profiler messen gleichzeitig das Strömungsgeschwindigkeitsprofil in verschiedenen Tiefen und die akustische Dämpfung, die die Schwebstoffe selbst auf das Signal ausüben. Diese Doppelmessung ermöglicht es, die gesamte Feststofffracht über den gesamten Flussquerschnitt zu erfassen, anstatt sie nur punktuell zu bestimmen.

Sedimentfallen hingegen halten das Material, das sich aufgrund der Schwerkraft in Bodennähe bewegt, direkt zurück. Dazu gehören sowohl die Geschiebefracht als auch die gröberen Schwebstoffe, die nicht in der gesamten Wassersäule suspendiert bleiben können.

An Hängen messen Erosionsstifte die Absenkung oder Ansammlung der Bodenoberfläche anhand der Längenänderung des Stifts, die zwischen zwei Messpunkten freiliegt. Genau diese Längenänderung gibt Aufschluss darüber, wie viel Boden an diesem Punkt des Hangs abgetragen oder wie viel neues Sediment sich abgelagert hat. Kabelextensometer und Satellitenpositionierungssensoren erfassen mit einer Auflösung von wenigen Millimetern die Oberflächenverschiebung instabiler Landmassen, die als Erdrutsche bezeichnet werden. Wiederholte Fotoaufnahmen an denselben Fixpunkten ermöglichen die Digitalisierung allmählicher morphologischer Veränderungen, die für einzelne Sensoren zu langsam sind. Die Sedimentbilanz des gesamten Einzugsgebiets integriert schließlich Produktion, Transport und Ablagerung dieses Materials mithilfe des Sedimenttransportkoeffizienten. Dieser Koeffizient gibt an, welcher Anteil des im Einzugsgebiet produzierten Sediments tatsächlich abtransportiert wird, anstatt sich unterwegs abzulagern. Somit ermöglicht die Sedimentüberwachung, von den Sedimenttransport- und morphologischen Veränderungen, mit denen dieses Dokument beginnt, bis hin zum Sedimenttransportkoeffizienten, mit dem es endet, einschließlich Trübungsmessern, akustischen Doppler-Profilern, Sedimentfallen und Erosionsspitzen, die Verfolgung und Quantifizierung des Materials, das ein ganzes Becken vom höchsten Hang bis zur Flussmündung bewegt, in jeder Phase.

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