Zur Abschätzung der Feststofffracht in Wildbächen: Grundlagen und Anleitung
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Bern
Geographisches Inst. der Univ.
1993
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| adam_text | Titel: Zur Abschätzung der Feststofffracht in Wildbächen
Autor: Lehmann, Christoph
Jahr: 1993
INHALT
Vorwort
Figuren-, Tabellen- und Abbildungsverzeichnisse v
Zusammenfassung 1
Resume 2
Summary 3
1. AUFTRAG UND ZIELSETZUNG 5
2. GRUNDLAGEN 7
2.1. Allgemeine Festlegungen 7
2.1.1. Definitionen und Begriffe 7
2.1. 2.. Komponenten des Wildbaches und der Wildbachaktivitat 7
2.1. 2.1.. Raumliche Komponenten 8
2.1. 2. 2. Funktionale Komponenten 8
2.1. 3. Zur Typisierung von Wildbachen 8
2. 2. Die Auslosung von Wildbachereignissen 10
2. 2.1 Der Niederschlag 10
2. 2. 2. Der kritische Niederschlag - Erfassung eines Schwellenwertes 11
2. 2. 3. Abflussbildung 20
2. 2. 3.1. Parameter der Abflussbildung 21
2. 2. 3. 2. Langzeitbeobachtungen in speziellen Testgebieten 28
2. 2. 3. 3. Niederschlag-Abfluss-Modelle 28
2. 2. 3. 4. Hochwasser-Formeln 29
2. 2. 3. 5. Zum Problem des Abflussbeiwertes 30
2. 2. 4. Abfluss im Gerinne 32
2. 2. 4. 1. Abflussarten 32
2. 2. 4. 2. Abflussmessung 32
2. 3. Zum Geschiebehaushalt von Wildbachen 33
2. 3.1. Bedeutung der Geologie fur die Vorgange der Feststofflieferung
und -verlagerung in Wildbachsystemen 36
2. 3. 2. Feststofflieferung in das Gerinne 36
2. 3. 2.1. Geschiebeaufbereitung 36
2. 3. 2. 2. Zur Feststofflieferung wahrend eines Wildbachereignisses 61
2. 3. 3. Verlagerungsvorgange im Gerinne: Einfluss der Gerinnecharakteristika auf die
Feststoffverlagerung 64
2. 3. 3.1. Sohle in Eintiefung 65
2. 3. 3. 2. Sohle in Beharrung 67
2. 3. 3. 3. Sohle in Auflandung 68
2. 3. 4. Prozesse der Feststoffverlagerung 70
2. 3. 4.1. Geschiebetransport 70
2. 3. 4. 2. Murgang 78
2. 3. 5. Feststofffrachten 101
2. 3. 5. 1. Begriffe 101
2. 3. 5. 2. Jahres-Feststofffracht 102
2. 3. 5. 3. Ereignis-Feststofffracht 108
2. 3. 5. 4. Maximal mogliche Ereignisfracht 109
3. ANALYSE DER EREIGNISSE VON 1987: VORGEHEN 109
3. 1. Auswahl der Einzugsgebiete 109
3. 2. Datenbeschaffung 109
3. 2. 1. Dokumentation fruherer Wildbachereignisse 109
3. 2.1. 1. Quellen 111
3. 2. 1. 2. Bildquellen 112
3. 2. 2. Einsatz des Luftbildes im Zusammenhang mit der Beurteilung von Wildbachen 114
3. 2. 2. 1. Grenzen der Aussagemoglichkeiten von Luftbildern 115
3. 2. 2. 2. Verbesserungsmoglichkeiten 115
3. 2. 3. Ereignisfrachten 116
3. 2. 4. Felderhebungen 117
3.2.4.1. Datenerhebung im Feld 117
3. 2. 4. 2. Abschatzung des Feststoffpotentials fur ein kunftiges Ereignis 120
3. 3. Datenverarbeitung 120
3. 3. 1. Rekonstruktion fruherer Ereignisse 120
3.3.1.1. Wildbache der Ursachenanalyse 120
3. 3.1. 2. Wildbache im Rahmen der Teiluntersuchung Abschatzung der Feststofffracht
eines kunftigen Ereignisses 121
3. 3. 2. Auswertung der Felddaten 122
3. 3. 2. 1. Ursachenanalyse der Unwetter 1987 122
3. 3. 2. 2. Abschatzung des Feststoffpotentials fur kunftige Ereignisse 129
4. ZUM VERHALTEN DER FESTSTOFFE ANLASSLICH VON WILDBACHEREIGNISSEN 130
4.1. Herkunft und Art der Mobilisierung der Feststoffe wahrend Wildbachereignissen 130
4. 2. Feststoffverlagerung im Gerinne 135
4. 2. 1. Prozess 135
4. 2. 2. Funktion der Gerinneabschnitte wahrend Wildbachereignissen 136
4. 2. 2.1 Kurzfristige Sohlenzustande 136
4. 2. 2. 2. Beeinflussung der Sohlenzustande durch benachbarte Gerinneabschnitte 145
4. 2. 3. Zur Transportkapazitat im Gerinne 146
4. 2. 3. 1. Einfluss der Gerinnegeometrie 146
4. 2. 3. 2. Abfluss 148
4. 2. 3. 3. Zusammensetzung des Sohlenmaterials 148
4. 3. Feststoffbilanz der Wildbachereignisse 1987 149
4. 3. 1 Feststofffracht 149
4. 3. 2. Der Anteil der Ablagerungen an der Feststoffbilanz 153
4. 4. Fazit aus der Geschiebemobilisation der Unwetter 1987 155
4. 4. 1. Generelle Betrachtung 155
4. 4. 2. Ableitung von Erfahrungswerten uber Abtragungsmachtigkeiten 155
4. 4. 3. Disposition und Auslosung (beziiglich der Ereignisse von 1987) 156
4. 4. 3. 1. Grunddisposition 157
4. 4. 3. 2. Auslosende Ursachen 157
5. WIEDERKEHRPERIODEN VON WILDBACHEREIGNISSEN 158
5.1. Fruhere Ereignisse 158
5. 2. Zuordnung von Wiederkehrperioden 160
5.2.1. Wildbachereignisse von 1987 160
5. 2. 2. Ereignisfrachten in Wildbachen des Schweizerischen Alpen- und Voralpenraumes 162
5. 2. 2.1. Wiederkehrperioden der Ereignisse einzelner Wildbache 162
5. 2. 2. 2. Einfluss verschiedener Gebietsparameter 164
5. 2. 2. 3. 100-jahrliche Ereignisse 170
5. 3. Geomorphologische Einordnung von Ereignissen anhand der Schwemmkegelgrosse 171
6. DIE ABSCHATZUNG ZUKUNFTIGER EREIGNISFRACHTEN IN DEN
WILDBACHEINZUGSGEBIETEN 174
6.1. Das Feststoffpotential 174
6.1. 1. Vergleich mit den im Rahmen der Ursachenanalyse untersuchten Wildbachen 174
6. 1. 2. Das Feststoffpotential beeinflussende Parameter 176
6.1.3. Fazit 180
6. 2. Berechnung der voraussichtlichen Feststoffracht eines kunftigen Ereignisses 181
6. 2. 1. Ueberprufung anhand eines Wildbachereignisses von 1987 181
6. 2. 2. Auswahl moglicher Szenarien kunftiger Ereignisse 183
VORSCHLAG FUER EINE ANLEITUNG ZUR ABSCHATZUNG DER FESTSTOFFFRACHT IN
WILDBAECHEN 186
1.EINLEITUNG 186
2. PRINZIP DES VERFAHRENS 186
2. 1. Pramissen 186
2. 2. Uebersicht (iber das Vorgehen 187
3. DAS VORGEHEN 190
3. 1. Vorarbeiten 190
3. 2. Erhebungen und Abklarungen im Gelande 192
3. 2.1. Standort Gegenhang 192
3. 2. 2. Erhebungen im Einzugsgebiet 192
3. 2. 2.1. Abschatzung des voraussichtlichen Verlagerungsprozesses im Gelande 192
3. 2. 2. 2. Zur Abschatzung der Feststofifracht 194
3. 3. Auswertung der Felderhebungen 196
3. 4. Zeitbedarf fur die Abschatzung der Feststofffracht 196
ANHANG A) ERLAUTERUNG DER ARBEITSSCHRITTE 198
1. Zur Festlegung der Wiederkehrperiode des Referenzereignisses 198
2. Vorarbeiten 198
2. 1. Grundlagen- und Materialbeschaffung 198
2. 2. Fur die Gebietskenntnis: Einordnung und Charakterisierung des Einzugsgebietes 200
2. 3. Abflussberechung eines 100-jahrlichen Ereignisses. 200
2. 4. Abschatzung der Frequenz grosserer Ereignisse im Einzugsgebiet und
voraussichtlicher Verlagerungsprozess 202
2. 5. Luftbildinterpretation 203
2. 6. Zusammenfassende Beurteilung aus Karten- und Luftbildinterpretation sowie
Literaturstudium: 203
3. Erhebungen im Gelande 205
ANHANG B) AUFNAHMEBLATTER FUR DIE ERHEBUNGEN IM GELANDE 206
1. Zur Abklarung der Murfahigkeit 206
2. Aufnahrneblatt Gerinneabschnitt 213
3. Aufnahmeblatt Beurteilung des Einzugsgebietes 213
ANHANG C) VORSCHLAGE ZUR BERECHNUNG DER FESTSTOFFMOBILISATION AUS DEN
EINZELNEN GESCHIEBEHERDEN WAHREND EINES WILDBACHEREIGNISSES 214
1. Gerinnesohle 214
2. Feststoffherde am Gerinne, Boschung 218
3. Feststoffherde im Hangbereich 223
4. Hangbereiche ohne sichtbare oder zurzeit inaktive Erosionsbewegungen 225
5. Fazit 226
ANHANG D) ZUR ABSCHATZUNG DER FESTSTOFF-VERLAGERUNG IN
WILDBACHGERINNEN 228
1. Geschiebetransport 228
2. Murgang 237
UTERATURVERZEICHNIS 241
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