Geschiebehaushalt in kleinen Hochgebirgsbächen der Nordtiroler Zentralalpen

摘要

Kleine Hochge-birgsbäche sind bedeutende Sedimentlieferanten für die Talflüsse und beeinflussen deren Geschiebehaushalt und dadurch auch deren morphologischen und ökologischen Zustand. Allerdings ist wenig zu den Geschiebemengen von Hochgebirgsbächen bekannt. In der gegenständlichen Untersuchung werden Messdaten von 20 Hochgebirgsbächen der Nordtiroler Zentralalpen mit einem Beobachtungszeitraum von bis zu 49 Jahren präsentiert. Die Auswertung dieser Datenreihen zielt auf die Abschätzung von Jahresgeschiebefrachten ab. Die Ergebnisse zeigen einen linearen Zusammenhang zwischen der mittleren Jahresgeschiebefracht und der Einzugsgebietsgröße und eine expo-nentielle Abhängigkeit zur Vergletscherung. Der Einfluss der Vergletscherung begründet sich dabei maßgeblich durch die hohe Verfügbarkeit von feinem Geschiebe im Gletschervorfeld. Neben der räumlichen weisen die Jahresgeschiebefrachten auch eine starke zeitliche Variabilität auf. Die Verteilungen sind durchwegs rechtsschief, was einem häufigen Vorkommen von Jahren mit relativ geringen Frachten und einem seltenen Vorkommen von ganz großen Frachten entspricht. Allerdings ist die Variabilität der Jah- resgeschiebefrachten geringer als die jährliche Schwankung der Abflussverhältnisse. So wird in trockenen Jahren verhältnismäßig mehr Geschiebe transportiert (höhere Transporteffizienz) als in feuchten. Die Größenordnung der Jahresgeschiebefracht scheint demnach vor allem durch die jährlich begrenzte Verfügbarkeit von feinem Geschiebe reguliert zu werden und weniger durch den Jahreswasserabfluss. Ein alleiniger Zusammenhang zwischen Abfluss und Geschiebetransport ist in den untersuchten Hochgebirgsbächen demnach nicht gegeben.%In an alpine environment, small mountain creeks represent the upper part of the fluvial network. Bed load fluxes originating from these head-water or tributary streams are an important sediment source for their receiving gravel bed streams and hence, they influence the sediment budget of the entire alpine river network. However, little is known about the bed load budget of such small mountain creeks.rnThe operational records of a hy-dropower operator are used to determine annual bed load volumes of twenty mountain catchments with a time span of up to 49 years. Correlation analyses of the annual bed load volumes with site-specific parameters are presented in the first part of the paper. Within-site variation of annual bed load volumes is log-normally distributed for most of the sites and their means are positively correlated with the catchment size and the relative glacier area.rnSince the bed load budget of steep mountain streams is mainly controlled by water run-off, stream morphology and sediment availability, an approach is presented which enables to separate these driven factors in the second part.rnBased on that, the between-site and within-site variability of transport efficiency is determined. Results suggest that sediment availability regulates the within-site variability of annual bed load volumes, at least during hydro-logical ordinary years. In this respect, transport efficiency is on average higher in dry years than in wet ones. Additionally, the impact of an exceptional flood event on bed load transport could be quantified at one site. The event caused an increase of bed load transport efficiency of about one order of magnitude which successively decreased to its former level within three years.