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Naef Felix
Niedrigwasseruntersuchungen in alpinen Gebieten der Schweiz
Project Number: CH-5791
Research Areas:
Disciplines:
Keywords:
| hydrology, limnology, glaciology|
Hydrologie
Abstract:
Bewertung der Ergebnisse und Ausblick
Mit Auswertungen von Daten aus alpinen Gebieten liessen sich Parameter identifizieren, die den
Abfluss bei Niedrigwasser beeinflussen. Dabei zeigten sich Übereinstimmungen mit Gebieten im
Mittelland, aber auch wichtige Unterschiede.
In den alpinen Gebieten müssen die geringen Beiträge der Gletscher- und Permafrostflächen gesondert
betrachtet werden. Die dafür entwickelte Methodik ist einfach und übersichtlich. Versickerungsstrecken,
unterirdische Abflüsse und Aufstösse spielen in den Alpen eine wesentlichere
Rolle als im Mittelland. Räumlich hochaufgelöste Messungen erlauben es jedoch, diese Vorgänge
nachzuvollziehen und einzugrenzen.
Auch in alpinen Gebieten ist der Einfluss von Moränen, Schutthalden, Murgangablagerungen, etc.
auf das q347 begrenzt; diese Speicher entleeren sich zu rasch, um nach längeren Trockenperioden
noch wesentlich zum Abfluss beitragen zu können. Es sind vor allem Festgesteine mit einer etwas
erhöhten Durchlässigkeit, die ein überdurchschnittliches q347 bewirken. Damit besteht die Möglichkeit,
dass sich, wie im Mittelland (Kap. 5) Dauerkurven aus Referenzgebieten entsprechend
ihrem Flächenanteil, in ungemessene Gebiete zu übertragen.
Die Verwendung von Referenzdauerkurven ist eine elegante Möglichkeit, die Auswirkungen unterschiedlicher
Geologie und Topographie einzubeziehen. Dafür muss jedoch die Datenbasis erweitert
werden. Die notwendigen, hochaufgelösten Einzelmessungen sind auch für das Verständnis
der Gebietsreaktion entscheidend. Es ist ein übergeordnetes Messprogramm erforderlich, allerdings
ist der Aufwand im Gebirge wesentlich grösser, da im Winter die Zugänglichkeit erschwert
ist. Verschiedene Kantone und auch Kraftwerke haben Interesse bekundet, sich an einem solchen
Programm anzuschliessen
Leading questions:
Die Festlegung der Restwassermenge ist von grosser ökologischer und ökonomischer Bedeutung. Die Bestimmung, der entscheidenden Kenngrösse Q347, ist jedoch vor allem in ungemessenen Einzugsgebieten mit grösseren Unsicherheiten behaftet. Niederwasserabflüsse können räumlich sehr heterogen sein (Naef et al., 2015). Das Verständnis der massgebenden abflussbildenden Prozesse und relevanten Speichermechanismen ist essentiell, um die aktuellen Verfahren weiter zu entwickeln und die Unsicherheiten zu verringern. Grosse, gut identifizierbare Speicher in Böden, Schwemmfächern, Moränen etc. beeinflussen Dauerkurven nur bis etwa zum Q250, beim Q347 werden kleinere Speicher massgebend, die geringe Durchlässigkeiten aufweisen. In ersten Feldstudien und Messkampagnen konnten solche Speicher erstmals identifiziert werden. So ergibt sich die Möglichkeit, anhand der Verteilung der massgebenden Speicher, in Kombination mit Dauerkurven aus ähnlich ausgestatteten Referenzgebieten und gezielten Einzelmessungen, die Schätzung des Q347 zu verbessern.
Die Erkenntnisse verschiedener Studien erlauben es, die Grösse der Niedrigwasserabflüsse und die relevanten Speicher und Drainageprozesse während Trockenperioden zu identifizieren (Naef et al., 2015; Floriancic, 2015; Margreth et al., 2013; Naef et al., 2015). Vergleichbare Daten aus alpinen Gebieten liegen aber kaum vor. Diese Messdaten sind jedoch Grundlage für Erkenntnisse über die massgebenden Speicher in alpinen Einzugsgebieten.
Im Rahmen eines Forschungsprojekts im Auftrag des Bundesamts für Umwelt (Abteilung Hydrologie, Petra Schmocker-Fackel) und in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltingenieurwissenschaften der ETH Zürich sollen Abflüsse in alpinen Einzugsgebieten im Winter gemessen werden. Das Ziel des Projekts besteht darin, Kapazität und Leerlaufverhalten der Speicher solcher alpiner Bäche genauer zu untersuchen. Die Rezessionskurven, die den Speicherauslauf wiederspiegeln, werden den geologischen Einheiten der Teilgebiete gegenübergestellt. Das Ziel des Projekts besteht darin, die Speicher, Faktoren und Prozesse identifizieren zu können, die Niedrigwasserabflüsse massgeblich beeinflussen.
Publications:
Naef F, Margreth M, Floriancic M. 2015. Festlegung von Restwassermengen: Q347 , eine entscheidende, aber schwer zu fassende Grösse. «Wasser Energie Luft» – 107. Jahrgang, 2015, Heft 4, Baden.
Felix Naef & Michael Margreth (2017) Niedrigwasser : Auswertung und Messungim Auftrag vom Bundesamt für Umwelt
(BAFU): https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/publikationen-studien/studien.html
Last update: 4/18/19
Source of data: ProClim- Research InfoSystem (1993-2020)
Update the data of project: CH-5791
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