Geländeexperimente mit künstlichen Hochwasserwellen zur Erforschung des Stofftransportes im Gerinnebett eines kleinen Mittelgebirgseinzugsgebiet

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Auf ein Niederschlagsereignis reagiert immer das gesamte Einzugsgebiet mit einer Zunahme des Abflusses, einer Zunahme der Suspensionsfracht und deutlichen Veränderungen in den Konzentrationen der gelösten und suspendierten Stoffe. Das Ergebnis ist ein komplexes Muster interagierender Prozesse, die in Vegetation, Boden und Gestein sowie in unterschiedlichen Teilen des Einzugsgebietes ablaufen. In den bisherigen Arbeiten hat sich herausgestellt, dass auch in kleinen Einzugsgebieten diese Muster zu einem wesentlichen Teil auf Gerinneprozesse zurückgehen. Damit überlagern sich zwei Prozessgruppen, was eine sinnvolle Interpretation der Messsignale einer Gewässergütemessstation erschwert und z.T. unmöglich macht. Wenn die Gerinneprozesse bei unterschiedlichen Randbedingungen verstanden werden und genügend natürliche Ereignisse untersucht werden, die die Summe beider Prozessegruppen integrieren, dann lassen sich auch die Einzugsgebietsprozesse in einem zweiten Schritt erschließen. Als Ergebnis erwarten wir ein besseres Verständnis von Ablfussbildung und Stofftransport, klare Kriterien für die Beurteilung der räumlichen Repräsentativität von Gewässergütemessstationen und Auswirkungen auf alle Modelle zur Abflussbildung, die der Gruppe Konzeptmodelle zuzuordnen sind. Mit Hilfe dieses Projektes sollen die Abhängigkeiten des gelösten sowie partikelgebundenen Stofftransportes von hydraulischen Faktoren mit Hilfe von künstlichen Wellen herausgestellt werden. Dabei werden Wellen mit unterschiedlichem Durchfluss, wechselnder Dauer, sowie Serien von Wellen eingesetzt. Die Experimente orientieren sich an der Abflusscharakteristik natürlicher Hochwasserereignisse im Untersuchungsgebiet. Das Messprogramm umfasst neben den Abflusscharakteristika die wichtigsten gelösten Hauptionen und Schwermetalle, Schwebstoffeigenschaften und Korngrößenverteilung und einige partikelgebundene Schadstoffe.