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4.3 Sedimentbilanz

Wenn die Sedimentmasse bestimmt werden soll, die in einem Gewässerabschnitt sedimentiert oder erodiert wird, wäre es auch möglich, die Stoffströme über die Ränder des Gewässerabschnitts und die Veränderung der Sedimentkonzentration im Wasser zu bilanzieren. Versuche solcher Sedimentbilanzen werden von SPINGAT [123] und DYER [30] durchgeführt und kritisch diskutiert. Die im Folgenden angegebene Überlegung am Beispiel der Weser dient lediglich dazu, einen Eindruck der Größenordnungen zu vermitteln.

Im Weser-Ästuar werden pro Jahr ungefähr \(10^{6} m^{3}\) Schlick gebaggert [76]. Nimmt man nun an, dass dies dem sedimentierten Gesamtvolumen entspricht, dass der gebaggerte Schlick eine Dichte von 1,2 kg/l hat und das trockene Sediment eine Dichte von 2,5 kg/l besitzt4.5, dann ergibt sich ein jährlicher Zustrom von Sediment von 333.000 Tonnen. Das Gezeitenprisma4.6 der Weser bei km 70 gibt GRABEMANN [39] mit \(1,75 \cdot 10^{8} m^{3}\) an. Während einer halben Tideperiode liefert der mittlere Süßwasserzustrom der Weser \(7 \cdot 10^{6} m^{3}\). Im Jahr summiert sich das Gezeitenprisma zu einem Volumen von \(1,2775 \cdot 10^{11} m^{3}\). Teilt man nun die gebaggerte Sedimentmasse durch dieses Volumen, ergibt sich als Konzentrationsdifferenz, die zwischen Ebbe- und Flutstrom existieren muss, um die gebaggerte Sedimentmenge von See ins Ästuar einzutragen, 2,6 mg/l. An der Messstelle in Blexen bei km 62,5 im Zentrum der Trübungszone beobachtet [39] Konzentrationen um 200 mg/l. Stationäre Dauermessungen werden mit optischen Trübungssensoren durchgeführt, deren Genauigkeit [39] mit \(\pm 12 \% \) angibt. Bei einer Konzentration von 200 mg/l ergibt diese Genauigkeit einen möglichen Fehler von 24 mg/l. Es bleibt also festzustellen, dass die zur Sedimentation notwendige Konzentration von 2,6 mg/l um ca. eine Zehnerpotenz kleiner ist als die Messgenauigkeit der Konzentrationsmessgeräte. Auch wenn die Zahlen in obiger Abschätzung mit großer Vorsicht zu betrachten sind, wird dennoch Folgendes deutlich: Die Sedimentströme, die zur Verschlickung führen, liegen gemessen an den insgesamt in der Trübungszone auftretenden Sedimentströmen in der Größenordnung weniger Prozente. Die Genauigkeit bisheriger Konzentrationsmessungen lässt Rückschlüsse auf Sedimentations- oder Erosionsraten nicht zu.


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Jens WYRWA * 2003-11-05