Geschiebemessung an Drau und Isel 2018-2019

Geschiebemessung mit Fangkorb, Falkensteinsteg/Drau
Foto: BOKU-IWA / Sabrina Schwarz

Seit über einem Jahrzehnt ist das Geschiebemonitoringsystem Drau/Isel in Betrieb und liefert einen weltweit beispiellosen Einblick in das Geschieberegime eines großen, alpinen Flusssystems.

Was wird gemessen?

Geschiebemessungen sind eine große Herausforderung, aber unbedingt notwendig um die Prozesse und die Dynamik des Geschiebetransportes zu verstehen. Daher wurde vor über einem Jahrzehnt an den drei Messstellen Iselsteg/Isel, Falkensteinsteg/Drau (Osttirol) und Dellach/Drau (Kärnten) ein Pilotprojekt gestartet um ein praxistaugliches Messsystem für alpine Flüsse zu entwickeln. Dieses soll den Geschiebetrieb automatisiert und kontinuierlich über einen längeren Zeitraum erfassen. Durch die ermittelten Geschiebedaten werden verbesserte Grundlagen für wasserwirtschaftliche Planungen geschaffen.

Wofür wird gemessen?

Geschiebedaten werden für Planungen der Schutzwasserwirtschaft, der Wildbach- und Lawinenverbauung, für das Wasserstraßenmanagement, sowie generell bei der Untersuchung von Transportprozessen und zur Erstellung von Geschiebebilanzen benötigt. Auch für Fragen in Zusammenhang mit der Gewässerökologie und dem Ausbau der Wasserkraft sind Geschiebedaten eine wichtige Information. Darüber hinaus sind Naturmessdaten die Grundlage für die Auswahl, Anwendung und Kalibrierung von Geschiebetransportformeln und numerischen Modellen. Die Verfügbarkeit von Geschiebedaten führt zu optimierten Planungen und nachhaltigeren Lösungen.

Wie wird gemessen?

Direkte und indirekte Geschiebemessmethoden werden miteinander kombiniert, wodurch die Vorteile der verschiedenen Messsysteme optimal miteinander verknüpft werden. Geophonanlagen erfassen den Geschiebetransport zwar indirekt, liefern aber wertvolle kontinuierliche, räumlich und zeitlich hoch aufgelöste, Datenreihen. Direkte Geschiebemessungen mittels Geschiebefängern und Geschiebefallen ergänzen das Datenspektrum mit Kornverteilung, Geschiebetrieb beziehungsweise Geschiebetransport und dienen in weiterer Folge der Kalibrierung der Geophone. Der Geschiebetransport und die Geschiebefrachten können entweder über die kalibrierten Geophone oder über eine Durchfluss/Geschiebe-Beziehung berechnet werden. Mit den über Geophondaten gerechneten, zeitlich hochaufgelösten Transportwerte, können Geschiebtransportprozesse gut verstanden werden. Die Berechnung der Transportwerte über die Durchfluss/Geschiebe-Beziehung liefert an einigen, aber nicht an allen Stationen vergleichbare Jahresfrachten.

Erkenntnisse

Der Geschiebetransport verläuft oftmals nicht synchron zum Durchfluss, sondern episodisch (schlagartig) in sogenannten Pulsen. An allen Messstationen tritt bei konstantem Durchfluss eine natürliche Pulsation des Geschiebetransports mit einem Intervall von etwa 30 Minuten auf. Erhöhte Durchflüsse oder intensive Niederschläge führen zu einer Mobilisierung des Geschiebes. Das Ausmaß der transportierten Geschiebemengen hängt jedoch von der Verfügbarkeit des eingetragenen Materials ab.

Im Verlauf des außerordentlichen Hochwassers im Herbst 2018 kam es im gesamten Flusssystem Drau/Isel zu einer umfangreichen Mobilisierung von Sedimenten. Vor allem an der oberen Drau wurden beträchtliche Mengen an Geschiebe eingetragen. Im Stadtgebiet von Lienz, wo es zu Verlandungen kam, wurden etwa 30.000 Tonnen Material aus der Drau entnommen. Der Vergleich der Geschiebefrachten im gesamten Messzeitraum 2007 bis 2019 ist daher stark von diesem Ereignis im Herbst 2018 geprägt. Dieser massive Geschiebeeintrag wird nun sukzessive im Flusssystem weitergetragen und beeinflusst zusehends die Transportbedingungen flussab. Die durch dieses Hochwasserereignis initiierten sedimentologischen Veränderungen im Flusssystem zeigen sich erst im Verlauf der nächsten Messperiode.

Der Bericht „Geschiebemessungen an Drau und Isel, Messperiode 2018-2019“ belegt deutlich die Funktionsfähigkeit des integrativen Geschiebemesssystems Drau/Isel. Dieses einzigartige Monitoringsystem ermöglicht, durch die Vielzahl an gewonnenen Messdaten, ein besseres Verständnis des Transports von Geschiebematerial und allen damit verknüpften Prozessen. Die Funktionsweise des integrativen Geschiebemesssystems Drau/Isel ist auf andere Fließgewässer übertragbar und erfüllt alle Ziele eines modernen Geschiebemonitoringsystems. Die ermittelten Geschiebedaten unterstützen das Prozessverständnis und verbessern die Grundlagen für zukünftige flussbauliche Maßnahmen. Darüber hinaus konnte das Monitoringsystem zur kontinuierlichen Erfassung des Geschiebetransports laufend verbessert werden.

Die Berichte aus den früheren Messperioden können auf Anfrage von der Abteilung I/3-Wasserhaushalt (wasserhaushalt@bmlrt.gv.at) bezogen werden.

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