Entstehung und Dynamik fluvialer Hindernismarken

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Hindernisse in Fließgewässern, wie Geröllblöcke oder Pflanzen, bewirken lokale Be- und Entschleunigungen der Strömungsbewegung im Hindernisumfeld. Dies führt zu Erosions- und Ablagerungsprozessen, welche spezifische Formen an der Gerinnesohle im Hindernisumfeld entstehen lassen. Häufig findet man vor einem Hindernis eine Eintiefung (Kolk) und dahinter eine spitz zulaufende Aufschüttung (Sedimentrücken) vor. Diese Formen werden als fluviale Hindernismarken (engl.: obstacle marks) bezeichnet. Tatsächlich ist die morphologische Vielfalt dieser Formen in der Natur groß, jedoch sind die Entstehungsprozesse bisher wenig erforscht. Das gilt vor allem für fluviale Hindernismarken an überströmten Hindernissen. Um diese Lücken in der Grundlagenforschung zu schließen, werden Experimente in einem hydraulischen Versuchskanal, als physikalisches Modell eines Fließgewässers, durchgeführt. Dabei werden alleinstehende Hindernisse in eine Schicht aus Sand eingebettet und über mehrere Stunden einer Strömung ausgesetzt. Untersucht werden die formbildenden Prozesse und deren dynamische Interaktion mit der Sohle unter verschiedenen Randbedingungen. Basierend auf den Labordaten wird ein prozessorientiertes analytisches Modell entwickelt, das durch Analysen fluvialer Hindernismarken an verschiedenen Geländestandorten validiert wird. Im letzten Schritt erfolgt die Anwendung des Modells unter natürlichen Randbedingungen. In diesem Zusammenhang wird das Potential fluvialer Hindernismarken als quantitative Strömungsindikatoren sowie deren Rolle bei der lokalen Sedimentspeicherung und Inselentstehung im Lee von Auepflanzen evaluiert.