Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken
Flussordnungszahlen
Kategorisierung von Fließgewässern
Längszonierung
Erosion / Transport /...
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Quelle: Dyck/Peschke
Fließgewässer Standgewässer
natürliche
Bäche
Flüsse
Ströme
künstliche
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Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken
Die Ordnungszahl erhöht sich,
wenn zwei Gewässer gleicher
Ordnungszahl zusammenfließen.
1. ...
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Kategorie
Flussord-
nungszahl
Quellbach 1
Mittelbach 2
Hauptbach 3
Fluss > 3
Strom
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licht, dass keine
scharfe quatitative
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Bildquelle: MMCD GmbH
Oberlauf
MittellaufUnterlauf
Mündung
Hauptzonen der Gewässer
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Lauflänge
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Die Eigenschaften
sowie die Prozess...
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Tiefen-
erosion
Transport
Sedimentation
Gefälle & Fließ-
geschwindigkeit
Durchfluss &
Jahre...
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Blöcke
Schotter
Kies
Sand, Schlick
Quelle Mündung
Oberlauf UnterlaufMittellauf
Korndurchmes...
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Bildquelle: MMCD GmbH
Produktionszone
Transferzone
Depositionszone
Bildquelle: MMCD GmbH
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(Durchmesser in mm)
Deutsche
Bezeichnung
Englische
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Wasserführung
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RWTH Aachen Ingenieurhydrologie - Vorlesung Hydrologie I: Flussordung

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RWTH Aachen - Ingenieurhydrologie
Vorlesung Hydrologie I
Themen:
Flussordnungszahlen
Kategorisierung von Fließgewässern
Längszonierung
Erosion / Transport / Sedimentation
Abiotische und biotische Faktoren

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RWTH Aachen Ingenieurhydrologie - Vorlesung Hydrologie I: Flussordung

  1. 1. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Flussordnungszahlen Kategorisierung von Fließgewässern Längszonierung Erosion / Transport / Sedimentation Abiotische und biotische Faktoren Vorlesung 11 Vorlesung Wasserwirtschaft & Hydrologie I Themen:
  2. 2. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Quelle: Dyck/Peschke Fließgewässer Standgewässer natürliche Bäche Flüsse Ströme künstliche Be- und Entwässe- rungsgräben Schifffahrts- kanäle Überleitungs- kanäle natürliche Weiher/Teiche Seen Binnenmeere künstliche Klärteiche Flussstauseen große Stauseen Oberirdische Gewässer
  3. 3. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Die Ordnungszahl erhöht sich, wenn zwei Gewässer gleicher Ordnungszahl zusammenfließen. 1. Ordnung Quellbäche 2. Ordnung Mittelbäche 3. Ordnung Hauptbäche 4. Ordnung Flüsse und höher Odnungszahl Mindestanzahl Gewässer 1 2 3 n 21-1 = 1 22-1 = 2 23-1 = 4 2n-1 Ordnungssystem nach Horton und Strahler Die Flussordnungs- zahl ist nicht zu verwechseln mit der Einteilung von Gewässern nach I. und II. Ordnung gemäß LWG. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 4 4 Flussordnungszahlen
  4. 4. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Kategorie Flussord- nungszahl Quellbach 1 Mittelbach 2 Hauptbach 3 Fluss > 3 Strom Aufgabe: Nach welchen anderen Kriterien kann man Gewässer kategorisieren ? Geben Sie mindestens 3 weitere Unterrscheidungs- merkmale an und tragen Größen- ordnungen für die Werte ein. Kategorisierung Bach / Fluss / Strom
  5. 5. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Die Tabelle verdeut- licht, dass keine scharfe quatitative Abgrenzung zwischen den Kategorien existiert. Die Werte sollen eine Vorstellung zur Abgrenzung vermitteln. Per Definition ist jedoch festgelegt, dass Gewässer ab einer Flussordnungs- zahl von 4 als Flüsse gekennzeichnet werden. Quelle: Klee/ Schönborn/ Uhlmann & Horn/ Otto & Braukmann Kategorie Flussord- nungszahl MNQ [l/s] MQ [m³/s] Breite [m] Quellbach 1 < 10 0,06 - 0,18 Mittelbach 2 10 -100 0,30 - 0,70 Hauptbach 3 10 -100 1,20 - 3,90 < 3 - 5 Fluss > 3 100 - 500 5,00 >= 5 Strom > 5000 >2000 per Definition ein Fluss, der in ein Meer einmündet. Kategorisierung Bach / Fluss / Strom
  6. 6. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Bildquelle: MMCD GmbH Oberlauf MittellaufUnterlauf Mündung Hauptzonen der Gewässer
  7. 7. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken UnterlauftypMittellauftypOberlauftyp Lauflänge Aufgabe: Die Eigenschaften sowie die Prozesse in einem Fließgewässer ändern sich entlang des Gewässerlängs- schnittes in einer charakteristischen Art und Weise. Tragen Sie in das Diagramm die Para- meter ein, die Sie für maßgebend halten und geben Sie deren Veränderung über den Flussverlauf an. Charakteristischer Gewässerlängsschnitt
  8. 8. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Tiefen- erosion Transport Sedimentation Gefälle & Fließ- geschwindigkeit Durchfluss & Jahrestemperatur Tiefenerosion Seitenerosion UnterlauftypMittellauftypOberlauftyp Lauflänge Sauerstoffgehalt Seitenerosion Charakteristischer Gewässerlängsschnitt
  9. 9. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Blöcke Schotter Kies Sand, Schlick Quelle Mündung Oberlauf UnterlaufMittellauf Korndurchmesser des Sohlsubstrates Korndurchmesser des Sohlsubstrates
  10. 10. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Bildquelle: MMCD GmbH Produktionszone Transferzone Depositionszone Bildquelle: MMCD GmbH Hauptzonen der Gewässer
  11. 11. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken 0,1 1 10 100 1000 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 Mittlere Teilchengröße des Untergrundes in [mm] Feinsand Grobsand Feinkies Grobkies Steine/Blöcke Strömungs- geschwindigkeit [cm/s] Aufgabe: Tragen Sie in das Diagramm ein, in welchem Bereich Abtrag, Transport bzw. Sedimentation auf Grund des Zusammen- hangs zwischen Strömungsgeschwindig- keit und Sohlsubstrat- größe stattfinden wird. Erosion / Transport / Sedimentation
  12. 12. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Die Abbildung verdeutlicht den Zusammenhang zwischen der Fließgeschwindigkeit und dem resultieren- den Partikelzustand je nach der Größen- struktur des Sohlmaterials. Auffällig ist dabei, dass Schluff und Ton (<<0,1mm) durch die Wirkung der Kohäsion teilweise größeren Fließgeschwindigkeiten widerstehen als z.B. Feinkies. 0,1 1 10 100 1000 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 Mittlere Teilchengröße des Untergrundes in [mm] Feinsand Grobsand Feinkies Grobkies Steine/Blöcke Strömungs- geschwindigkeit [cm/s] Abtrag Transport Sedimentation Quelle: Schmitz/Morisawa/Brehm/ Schönborn/ Uhlmann&Horn Erosion / Transport / Sedimentation als Funktion der Fließgeschwindigkeit
  13. 13. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Korngröße (Durchmesser in mm) Deutsche Bezeichnung Englische Bezeichnung Wird transportiert ab einer Geschwindigkeit (cm/s) von1: <0,002 Ton Clay 0,002 - 0,06 Schluff Silt 0,06 - 0,2 (0,2) Feinsand Fine sand 10 0,2 - 0,6 Mittelsand Medium sand 17 0,6 -2 (1,3) Grobsand Coarse sand 25 2 - 6 (5,0) Feinkies Gravel 50 6 - 20 (11,0) Mittelkies Gravel 75 20 - 60 (45,0) Grobkies Pebble 150 >60 (80) Steine Stones 200 (180) Block Rock 300 Quelle: Nielsen, Rössert, Hynes, Gorman & Karr1) Bezieht sich auf die Korngrößen in Klammern Korngrößen
  14. 14. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Quelle Oberlauf Mittellauf Unterlauf Mündung Gefälle Wasserführung Wassertrübung Nährstoffgehalt Bodenart Maximale Temperatur Sauerstoff- gehalt Nimmt stetig ab Nimmt stetig zu Fels, Steine <10°C gering Steine, Kies Kies, Sand, & Feinsediment Sand, Feinsediment <15°C >15°C <20°C >20°C geringer geringerHoch, mit ausgeprägten Jahres- und Tagesamplituden Abiotische Faktoren
  15. 15. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Hauptnahrungs- quelle für Wirbellose Ernährungstypen (Makrobenthos) Produktion / Respiration Falllaub Überwiegend Zerkleinerer Produktion < Respiration Falllaub und Aufwuchsalgen Zerkleinertes Falllaub (Feindetritus & Aufwuchsalgen) Phytoplankton Phytoplankton überwiegend Weidegänger und Sediment- fresser/ Filtrierer überwiegend Sediment- fresser/ Filtrierer Quelle Oberlauf Mittellauf Unterlauf Mündung Produktion = Respiration Produktion > Respiration Biotische Faktoren
  16. 16. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Zerkleinerer Weidegänger und Filtrierer Filtrierer Quelle Oberlauf Mittellauf Unterlauf Mündung Biotische Faktoren Bildquelle Abbildungen: LfU Bayern Ernährungstypen (Makrobenthos)
  17. 17. Univ.-Prof. Dr.-Ing. H. Nacken Fließgewässerzone Fischregion Leitfische Fischregion Gewässerzone Quelle Oberlauf Mittellauf Unterlauf Mündung Forelle Äsche Barbe Brachse Kaulbarsch/ Flunder Salmoniden Brackwasser Rhitral Potamal Epi- Meta- Hypo- Epi- Meta- Hypo- Krenal Cypriniden Zonierung von Fließgewässern

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