Geschiebetransport: Beobachten, Messen, Berechnen
Primär Wildbäche, aber auch zahlreiche Gebirgsflüsse sind durch eine starke räumliche und zeitliche Variabilität der ablaufenden hydrologischen und hydraulischen Prozesse sowie des Geschiebetransportes charakterisiert. Die direkte Messung des Geschiebetransportes ist während Hochwasserereignissen wegen der auftretenden Kräfte oft schwierig und teilweise gefährlich oder unmöglich. Daher wurden in den letzten Jahrzehnten vermehrt indirekte Messmethoden zur Quantifizierung des Geschiebetransportes verwendet. In der Schweiz wird dabei hauptsächlich das an der Eidg. Forschungsanstalt WSL entwickelte Schweizer Plattengeophon- System eingesetzt. Anhand solcher indirekten Messungen wird in diesem Beitrag die beträchtliche Variabilität von Transport raten an verschiedenen WSL Forschungsstandorten aufgezeigt.
Zur Berechnung der Geschiebetransportkapazität kommen in kleinen steilen Gewässern grundsätzlich ähnliche Methoden zur Anwendung wie in flacheren Kiesbettflüssen. Allerdings müssen modifizierte Ansätze zur Bestimmung des Fliesswiderstandes sowie der auf die Geschiebekörner wirkenden Sohlenschubspannung benützt werden. Für die Gefahrenbeurteilung und die dafür zu Grunde liegende Prozessbeurteilung kommen insbesondere für die steilen Wildbachgerinne zum Teil sehr unt erschiedliche Methoden zum Einsatz. In den Wildbächen sind die Abschätzung des Sedimenteintrages bzw. der Geschiebeverfügbarkeit nach wie vor eine grosse Herausforderung.
Principalement les torrents, mais aussi de nombreuses rivieres de montagne se caracterisent par une forte variabilite spatiale et temporelle des processus hydrologiques et hydrauliques en cours ainsi que du transport de sediments. La mesure directe du transport de sediments est souvent difficile et parfois dangereuse, voire impossible en raison des forces en presence. Par consequent, au cours des dernieres decennies, de plus en plus de methodes de mesure indirectes ont ete utilisees pour quantifier le transport de sediments. En Suisse, on utilise principalement le systeme suisse de geophones a plaques mis au point par l' Institut federal de recherches WSL. Base sur de telles mesures indirectes, cet article demontre la variabilite considerable des taux de transport sur differents sites de recherche du WSL.
Pour calculer la capacite du charriage, des methodes similaires comme dans les rivieres avec un lit de gravier a faible pente sont generalement utilisees dans les petits cours d'eau pentus. Cependant, des approches modifiees pour determiner la resistance a l'ecoulement ainsi que la contrainte de cisaillement agissant sur les grains des sediments doivent etre utilisees. Des methodes tres differentes sont utilisees pour l'evaluation des dangers et l'evaluation du processus sous-jacent en particulier pour les torrents a forte pente. Dans les torrents, l'estimation de l'apport de sediments et de la disponibilite des sediments reste un defi de taille.