Thema 2: Hochwasser und Sedimenttransport
Beim Sedimenttransport in Fließgewässern wird die Bodenfracht, bei der Sande, Kiese und Steine rollend und springend an der Sohle des Flusses transportiert werden, von der Suspensionsfracht, bei der kleinere Korngrößen wie Schluffe und Tone in Schwebe transportiert werden, unterschieden.
Während die Bodenfracht in steilen Gebirgsflüssen eine wichtige Rolle spielt, dominiert in den großen Tieflandflüssen, wie etwa dem Rhein und der Elbe, die Suspensionsfracht. Schätzungen zufolge macht die Suspensionsfracht bis zu 90% des Sedimenteintrags in die Ozeane aus.
Vor allem bei Hochwasser, wenn die Fließgeschwindigkeiten erhöht sind und viele Feinsedimente (Schluffe und Tone) in die großen Flüsse eingetragen werden, steigt die Suspensionsfracht stark an und das Wasser bekommt eine deutliche Trübung (Abb. 2 (B)).
Untersuchungen haben gezeigt, dass zwischen dem Abfluss, also der Wassermenge die einen Flussabschnitt pro Zeiteinheit durchströmt, und der Menge an in Suspension transportierten Materials eine regelhafte Beziehung besteht. Abbildung 3 zeigt die Suspensionsfracht S, gemessen in Gramm pro Kubikmeter, in Abhängigkeit vom Abfluss Q, gemessen in Kubikmeter pro Sekunde, an einer hypothetischen Messstation eines Tieflandflusses in einer doppeltlogarithmischen Darstellung. Durch eine Regressionsanalyse lässt sich das Verhältnis von Suspensionsfracht zu Abfluss mit einem Potenzgesetz beschreiben: S = a*Qb, wobei S die Suspensionsfracht, Q der Abfluss und a und b empirische Parameter sind, die je nach Untersuchungsgebiet unterschiedlich sind.
