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Abflussregime

 
     
  Flussregime, jahreszeitlicher Verlauf der Wasserführung in einem Fliessgewässer. Das Abflussregime wird von einer Vielzahl von Regimefaktoren bestimmt. Der Niederschlag ist zwar der auslösende Regimefaktor, doch kann er so stark von anderen geographischen, klimatologischen, hydrologischen oder anthropogenen Regimefaktoren überlagert sein, dass er sich im Verlauf der Wasserführung nur noch schwer erkennen lässt.


Für eine vergleichende Betrachtung der Abflussregime ist nicht so sehr das zum Durchfluss gelangende Wasservolumen von Bedeutung, vielmehr steht der typische, über ein Jahr auftretende Durchflussgang im Vordergrund. So wurden für viele Flüsse der Erde monatliche Durchflusskoeffizienten zusammengestellt, um ihre Abflusscharakteristika darzustellen. Die zwölf monatlichen Durchflusskoeffizienten eines Jahres werden gebildet durch die Quotienten aus dem mittleren monatlichen Durchfluss und dem mittleren Jahresdurchfluss. Die mittlere jährliche Wasserführung hat den Durchflusskoeffizienten 1,0. Wenn der mittlere jährliche Durchfluss an einem Pegel 500 m3/s und der monatliche Durchfluss für den September 1250 m3/s beträgt, dann beläuft sich der Durchflusskoeffizient des Septembers auf 2,5. In der Regel werden alle zwölf Koeffizienten der Monatsmittelwerte in einem Diagramm dargestellt. Der Verlauf der so gewonnenen Kurven stimmt mit den Diagrammen der absoluten Durchflusswerte überein und ermöglicht aufgrund seiner Dimensionslosigkeit eine bessere Vergleichbarkeit. Jedoch ist bei den einzelnen Flussgebieten zu beachten, dass i.d.R. unterschiedliche Abflussregime an dem mehr oder minder langen Lauf eines Fliessgewässers auftreten. Besonders Flüsse, die meridional fliessen, durchstreifen ganz unterschiedliche Klimazonen und ändern demzufolge auch ihr Abflussregime. Es ist daher erforderlich, die Lage des Pegels, auf den sich das dargestellte Regime bezieht, genau anzugeben. Geographische Breiten- und Längenangaben können zusätzliche Hinweise geben. Man erhält so eine Gliederung der Flussgebiete in Anlehnung an die grossen Klimazonen der Erde. Im folgenden werden einige typische, überwiegend durch klimatische Gegebenheiten verursachte Abflussregime aufgezeigt. Die Koeffizienten wurden aus langjährigen, monatlichen und jährlichen Mittelwerten der Durchflüsse berechnet. Die Beispiele zeigen einfache und komplexe Abflussregime (Abb. 1).


Zu den einfachen Abflussregimen gehören glaziale, nivale und pluviale Regime. Diese drei Untergruppen werden durch Höhenlage, Morphologie sowie durch ihre Lage zum Ozean modifiziert. Hierdurch treten typische Erscheinungsformen früher oder später bzw. ausgeprägter oder weniger ausgeprägt auf. So können beispielsweise früh- und spätnivale Abflussregime entstehen. Alle drei Regimetypen besitzen nur zwei hydrologische Jahreszeiten: eine Hochwasserzeit und eine Niedrigwasserzeit.


Das glaziale Abflussregime wird bei einer Gletscherbedeckung des Einzugsgebietes von mindestens 20% erzeugt. Das Niederschlagsregime wird vollkommen von Rücklage und Aufbrauch des Eises überlagert. Aus dem Abflussregime ist nicht mehr zu erkennen, wann der Niederschlag gefallen ist. Das glaziale Abflussregime ist in ausgeprägter Form gekennzeichnet durch eine extreme Niedrigwasserperiode während der kalten Jahreszeit und Hochwasserabfluss während der Eisschmelze in den Sommermonaten. Der Winterabfluss stammt von den geringen Wasservorräten im Boden, die im März im Bereich der Alpen nahezu aufgebraucht sind. Glaziale Abflussregime sind nicht nur durch den typischen Jahresgang, sondern, insbesondere in den Herbst- und Frühjahrsmonaten sowie in den niederen Breiten ganzjährig, auch durch starke Tagesschwankungen geprägt.


Die Abflusscharakteristika der nivalen Abflussregime werden, ähnlich wie bei den glazialen Abflussregimen, ebenfalls durch Rücklage der Niederschläge, zumeist Schnee, und deren Aufbrauch durch Abschmelzvorgänge gebildet. In Abhängigkeit von Höhenlage und geographischer Lage tritt das nivale Regime als spätnivales, frühnivales bzw. auch als nivales Regime des Berglandes oder des Tieflandes auf. Im Gebirge dringt die Schneeschmelze allmählich von den tieferen zu den höheren Bereichen vor, was i.d.R. zu längeren Zeiten mit erhöhtem Abfluss führt. Extreme Hochwässer sind hier aber sehr selten. In Tiefländern dagegen wird häufig das gesamte Einzugsgebiet vom Temperaturanstieg erfasst, so dass es hier zu weitaus extremeren Abflüssen kommt. Die Koeffizienten des abflussstärksten Monats liegen i.d.R. über vier.


Die pluvialen Regime, auch Regenregime genannt, werden in ozeanische und tropische Regenregime unterteilt. Im ozeanischen Regenregime sind Januar bis März die abflussstärksten Monate. Im Spätsommer herrscht dagegen meist Niedrigwasser. Ursache für dieses Verhalten ist zum einen, dass auch im Winter der Niederschlag überwiegend in flüssiger Form fällt, so dass keine Abflussverzögerung durch Schnee eintritt, und zum anderen die hohe Verdunstung während der Vegetationsperiode.


Das tropische Regenregime wird durch die Lage der Regenzeit geprägt. Mit zunehmender Entfernung vom Äquator und damit verbundenem Wechsel von Regenzeit und Trockenzeit infolge der Verschiebung der innertropischen Konvergenz tritt es in ganz unterschiedlicher Form auf. Die abflussstärksten Monate (auf der Nordhalbkugel im Juli, August oder September, auf der Südhalbkugel im Februar, März oder April) entsprechen den gleichzeitigen zenitalen Niederschlagsmaxima. Am Ende der Trockenzeit treten dagegen die Abflussminima auf. In der Nähe des Äquators kann es vielfach zu zwei Abflussmaxima infolge der zweigipfligen, zenitalen Niederschlagskurve kommen. In den Randgebieten der Tropen wachsen die beiden Maxima häufig zu einem Abflussmaximum zusammen.
Die komplexen Abflussregime werden wiederum unterteilt in komplexe Regime ersten und zweiten
Grades. Bei den komplexen Regimen ersten Grades geht das typische Abflussverhalten auf verschiedene
Ursachen zurück. Diese Regime können mehrere Maxima und Minima haben. Im allgemeinen ist ihre
Wasserführung ausgeglichen und sie können in mehrere Untertypen unterteilt werden: a) Der nivale
Übergangstyp hat im Juni ein erstes Maximum, das durch die Schneeschmelze verursacht ist. Ein
zweites Maximum tritt häufig Ende des Jahres infolge der Winterregen auf. b) Ebenfalls zwei Maxima
und Minima hat das nivo-pluviale Regime. Das erste Maxima (April/Mai) ist i.d.R. höher als das zweite
Herbstmaximum. c) Bei dem pluvio-nivalen Regime spielt die Schneeschmelze lediglich eine
untergeordnete Rolle. Sie wirkt verstärkend auf die Frühjahrsmaxima, so dass diese meist höher sind
als die Herbstmaxima, die nur durch den Niederschlag ausgelöst werden. Insgesamt ist dieses
Regime weitverbreitet, allerdings ist es durch eine mehr oder minder ozeanische, kontinentale oder
mediterrane Lage unterschiedlich regional ausgeprägt. Die komplexen Regime zweiten Grades treten praktisch bei allen grösseren Flusseinzugsgebieten auf,
die den unterschiedlichsten Regimefaktoren ausgesetzt sind. So hat der Rhein zunächst ein glaziales
und nivales Regime. Im Unterlauf verstärken sich die ozeanisch geprägten pluvialen Regimefaktoren
immer mehr (Abb. 2). Dies bewirkt insgesamt im Unterlauf eine sehr ausgeglichene Wasserführung,
die auch wirtschaftlich, z.B. für die Schiffahrt, von erheblicher Bedeutung ist. Es ist des öfteren versucht worden, die Abflussregime weiter zu unterteilen. Dies trägt jedoch kaum zu
einer Übersichtlichkeit bei. Praktisch jedes Fliessgewässer hat sein eigenes Regime, das durch die
Vielzahl seiner Faktoren festgelegt ist. Im Lauf eines Fliessgewässers gelegene Seen können den
Durchflussgang stark verändern; i.d.R. werden durch sie Hochwasserspitzen gekappt und der
Niedrigwasserabfluss angehoben.


AbflussregimeAbflussregime 1: Abflussregime angegeben mit Gewässer, Station (Land) und Grösse des Einzugsgebietes; x-Achse = Monate, y-Achse = monatlicher Durchflusskoeffizient.

AbflussregimeAbflussregime 2: Abflussregime des Rheins an ausgewählten Pegelstationen.
 
 

 

 

 
 
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