Dipl.-Geogr. Katja Heller

Einfluss periglazialer Deckschichten auf die oberflächennahen Fließwege am Hang - eine Prozessstudie im Osterzgebirge, Sachsen

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http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-98437

Kurzfassung in Deutsch

Ziel der Arbeit ist es, ein genaueres Prozessverständnis zur Abflussbildung an Hängen auf der Basis der räumlichen Verbreitung periglazialer Deckschichten zu erhalten. Das Untersuchungsgebiet ist ein 6 ha großes, forstlich bewirtschaftetes Quelleinzugsgebiet im Osterzgebirge. Das anstehende Gestein ist Gneis. Der oberflächennahe Untergrund ist aus zwei- und dreigliedrigen Deckschichten zusammengesetzt. Auf der Punkt-, Hang- und Kleineinzugsgebietsskala werden hydrometrische, hydrochemische und geoelektrische Methoden sowie Färbeversuche eingesetzt, um auf die dominierenden Abflussbildungsprozesse schließen zu können. Aus der Synthese der Teilergebnisse werden drei typische Prozessabläufe in Abhängigkeit von der Gebietsvorfeuchte abgeleitet. Diese verdeutlichen, dass bei geringer Vorfeuchte Sättigungsoberflächenabfluss im Quellsumpf vorherrscht, bei mittlerer bis hoher Vorfeuchte dagegen Zwischenabfluss der dominierende Abflussprozess ist. Die Abflusswirksamkeit der Niederschläge steigt zudem mit zunehmender Vorfeuchte nichtlinear an. Es wird herausgestellt, dass die hydraulisch anisotropen Eigenschaften der Basislage entscheidend die oberflächennahen Fließwege des Wassers beeinflussen. Sie besitzt durch ihre hohe Lagerungsdichte einerseits vertikal wasserstauende Eigenschaften. Andererseits kann Wasser, begünstigt durch das dominant sandige Substrat und das hangparallel eingeregelte Bodenskelett innerhalb der Schicht bevorzugt lateral geleitet werden. Die gewonnenen Erkenntnisse verdeutlichen die Bedeutung der Eigenschaften der periglazialen Deckschichten für die Abflussbildung an Mittelgebirgshängen.

Kurzfassung in Englisch

The aim of this study is to contribute to the understanding of runoff processes on slopes based on the spatial distribution of periglacial cover beds. The study area is a 6 ha large forested spring catchment in the Eastern Ore Mountains, Saxony. Bedrock is gneiss overlain by periglacial cover beds comprising two or three layers. On plot, hillslope and small-catchment scales hydrometrical, hydrochemical and geoelectrical methods as well as tracer experiments are used to determine the constitutive runoff processes. From the synthesis of partial results, three pre-moisture controlled process cycles are derived. With low pre-moisture, saturation overland flow dominates in the spring bog. In contrast, with medium or high pre-moisture interflow occurs. Besides, with rising pre-moisture runoff coefficients increase in a non-linear manner. It is emphasised that the hydraulic anisotropic structure of the Basal Layer is the major control factor for subsurface water-flow paths. On the one hand, this layer acts as an aquitard for seeping water because of its high bulk density. On the other hand, water within the layer is able to flow laterally because of the sandy texture and the coarse clasts oriented parallel to the slope. These findings highlight the importance of relic periglacial cover beds for runoff generation in subdued mountains.

weitere Metadaten

übersetzter Titel
(Englisch)
Influence of periglacial cover beds on subsurface water flow paths on hillslopes - a process study from the Eastern Ore Mountains, Saxony
Schlagwörter
(Deutsch)
Periglaziale Deckschichten, Erzgebirge, Quelleinzugsgebiet, Hangwasserhaushalt, Zwischenabfluss, Bodenfeuchte, Saugspannungsmessung, hydrochemische Analysen, Geoelektrik
Schlagwörter
(Englisch)
periglacial cover beds, Ore Mountains, spring catchment, hillslope hydrology, interflow, soil moisture, soil water tension measurement, hydrochemical analysis, ERT
DDC Klassifikation710
RVK KlassifikationAR 22300, AR 22350, RH 65160
Institution(en) 
HochschuleTechnische Universität Dresden
FakultätFakultät Umweltwissenschaften
ProfessurProfessur für Physische Geographie / Regionale Geographie Mitteleuropas
BetreuerProf. Dr. rer. nat. habil. Arno Kleber
GutachterProf. Dr. rer. nat. habil. Arno Kleber
Prof. Dr. rer. nat. habil. Christian Opp
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)23.04.2012
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung23.07.2012
Veröffentlichungsdatum (online)06.11.2012
persistente URNurn:nbn:de:bsz:14-qucosa-98437

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