Quantifizierung der Gerinnespeicherung von kohäsiven Feinpartikeln im Verlauf von künstlich erzeugten Hochwasserwellen und stationären Trockenwetterrandbedingungen

在人工产生的洪水波和固定干燥天气边界条件过程中粘性细颗粒的通道存储的量化

• 批准号: 115322209
• 负责人: Professor Dr. Wolfhard Symader
• 金额: --
• 依托单位: Fach Hydrologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/115322209?language=en
• 关键词: Quantifizierung; der; Gerinnespeicherung; von; koh

Kohäsive Feinpartikel sind potentielle Träger von anorganischen und organischen Schadstoffen und spielen eine entscheidende Rolle beim Stoffaustausch zwischen Wasserkörper, Schwebstoff und Sediment. Daher ist die Kenntnis der Depositionsdynamik dieser Feinpartikel ein wichtiger Baustein für ein effizientes Sedimentmanagement und eine physikalisch basierte Modellierung des Schadstofftransfers in Fließgewässern. Es überrascht jedoch, dass sich Untersuchungen zum Transport- und Sedimentationsverhalten kohäsiver Partikel bisher häufig auf definierte stationäre Randbedingungen im Labormaßstab und Trockenwetterbedingungen im Gelände konzentrieren. Weitgehend ungeklärt ist hingegen das Verhalten von Feinpartikeln und deren Speicherung im Gerinnebett während der dynamischen Phase von Hochwasserereignissen. Um die im Gerinne ablaufenden Prozesse weitgehend unabhängig von den Einzugsgebietsprozessen zu untersuchen hat sich in unserer Arbeitsgruppe seit nunmehr über 10 Jahren ein Ansatz mit künstlich generierten Hochwasserwellen bewährt. Es ist ein genereller Vorteil von solchen Geländeexperimenten, dass einzelne steuernde Größen ausgeschlossen oder gezielt kontrolliert werden können. Außerdem ist ein solcher Ansatz eine Voraussetzung, um die Aussagekraft experimentell gewonnener Laborergebnisse zur potentiell hohen Feinpartikel-Retention in Sand- und Kiessedimenten in einem natürlichen System zu validieren. Das übergeordnete Ziel des hier beantragten Projekts ist es, die Gerinnespeicherung kohäsiver Feinpartikel in einem natürlichen System bei variierenden hydrologisch-hydraulischen Randbedingungen zu quantifizieren. Zu diesem Zweck werden standardisierte Feinpartikeltracer (Kaolinit, d50 = 2μm, ρ = 2,6 g/cm³) sowohl im Verlauf von künstlich generierten Hochwasserwellen als auch während stationärer Trockenwetterbedingungen in einen Mittelgebirgsbach induziert. Die Retention und Sedimentation der eingegebenen Feinpartikel wird gezielt in kleinräumig variierenden Flussbettstrukturen (Hyporheische Zone, Stillwasserzonen, Gerinnerandbereiche, Riffle-Pool-Sequenzen) und für einzelne Gerinneabschnitte erfasst. Die Quantifizierung der Speicherung erfolgt mit bereits erprobten Resuspensionstechniken und Sedimentfallen sowie einer in Pilotprojekten erfolgreich getesteten Tracerfrachtberechnung mittels FTIR-DRIFT Spektroskopie an mehreren Basismessstationen im Längsprofil. In einem interdisziplinären Forscherverbund mit Kollegen des „Hydraulics Laboratory“ und des „Dept. of Civil Engineering“ der Universität Gent, der „Ecosystem Management Research Group, Dept. of Biology“ der Universität Antwerpen und des „Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering“ der Freien Universität Brüssel in Belgien wird darüber hinaus die Transport- und Speicherdynamik der Feinpartikel mit der neuen, FORTRAN basierten Modellierungssoftware „FEMME“ („Flexible Environment for Mathematically Modelling the Environment“) abgebildet.

Kohäsive非粒子态电位Träger von anorganischen und organchen Schadstoffen und spielen eine entscheidende Rolle bem Stoffaustausch zwischen Wasserkörper， Schwebstoff und Sediment。[4] [j] .沉积动力学与沉积动力学[j] . Baustein [j] . <s:2>] .沉积动力学与沉积动力学[j] . Fließgewässern。Es berrascht jedoch, dass sih Untersuchungen zum Transport- and - sediment - ationationsverhalten kohäsiver Partikel bisher häufig auf definierte stationäre Randbedingungen im Labormaßstab and Trockenwetterbedingungen im Gelände konzentrieren。Weitgehend ungeklärt ist hingegen das Verhalten von Feinpartikeln and deren Speicherung im Gerinnebett während der dynamischen Phase von Hochwasserereignissen。1 .在德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国他在genereller Vorteil von solchen Geländeexperimenten， dass einzelne steuernde Größen ausgeschlossen oder gezielt kontrolliert werden können。[1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [2]引用本文：Das <s:1> bergeordnete Ziel des hier betrtringprojectsist, die Gerinnespeicherung kohäsiver feinparticle in einem natrrichen System, beierenden hydrohydro- hydro- hydraulics chen Randbedingungen zu quantifizieren。sowohl im Verlauf von k<s:1> nstlich generierten Hochwasserwellen als auch während stationärer Trockenwetterbedingungen in einen Mittelgebirgsbach industriiert。在kleinräumig variierenden flussbettstruckturen （hypheische Zone, Stillwasserzonen, Gerinnerandbereiche, Riffle-Pool-Sequenzen）和freinzelne Gerinneabschnitte erfast中的模具保留和沉降在中试项目中，采用了定量分析技术和沉积沉降技术。在中试项目中，采用了定量分析技术。在中试项目中，采用了红外-漂移光谱法，采用了红外光谱法。In einem interdisziplinären Forscherverbund mit Kollegen des“水力实验室”和“Dept”。“土木工程”（Universität Gent），“生物系生态系统管理研究小组”（Universität安特卫普基金）。水文与水利工程“ der Freien Universität bricherdynamik der feinparticle mit der neuen ”， FORTRAN basierten Modellierungssoftware “ FEMME “（”柔性环境的数学建模环境”）abgebildet。