Der Hydrograph und Abflussregime

Ein Hydrograph ist die Aufzeichnung des Abflusses über die Zeit, und das Abflussregime eines Flusses ist das charakteristische Muster seiner Abflüsse; beide zeigen, wie ein Einzugsgebiet Wasser speichert und abgibt.

Definition

Ein Hydrograph ist eine grafische Darstellung des Abflusses über die Zeit an einem Punkt eines Fließgewässers; das Abflussregime ist das statistische und saisonale Muster dieser Abflüsse, charakterisiert durch ihre Größe, Häufigkeit, Dauer, Zeitpunkt und Änderungsrate.

Scope

Dieses Thema behandelt die Komponenten und die Interpretation des Sturmhydrographen, die Trennung von Direktabfluss und Basisabfluss, das Rezessionsverhalten und das längerfristige Abflussregime, beschrieben durch Abflussdauerkurven und saisonale Muster. Es interpretiert Abflussaufzeichnungen und ergänzt die an anderer Stelle behandelte Hydraulik und Messung.

Core questions

• Welche Teile hat ein Sturmhydrograph und was stellen sie dar?
• Wie wird der Basisabfluss vom Sturmabfluss getrennt?
• Was verrät eine Rezessionskurve über die Speicherkapazität eines Einzugsgebiets?
• Wie werden langfristige Abflussregime charakterisiert und warum sind sie wichtig?

Key concepts

• Sturmhydrograph und Verzögerungszeit (Lag Time)
• Direktabfluss (Quick Flow) und Basisabfluss (Baseflow)
• Basisabflusstrennung (Baseflow Separation)
• Rezessionskurve (Recession Curve)
• Abflussdauerkurve (Flow-Duration Curve)
• Natürliches Abflussregime (Natural Flow Regime)

Key theories

Hydrographenkomponenten und Basisabflusstrennung

Der Sturmhydrograph wird konzeptionell in Direktabfluss (Sturmabfluss) und Basisabfluss unterteilt, der durch die langsame Entwässerung aus Speichern aufrechterhalten wird; ihre Trennung hilft, den Abfluss mit dem Niederschlag in Beziehung zu setzen und die Reaktion des Einzugsgebiets zu charakterisieren.

Das natürliche Abflussregime

Das Konzept des natürlichen Abflussregimes besagt, dass die gesamte Bandbreite der Abflussvariabilität, ihre Größe, Häufigkeit, Dauer, Zeitpunkt und Änderungsrate, Flussökosysteme strukturiert und einen Rahmen für das Management von Umweltabflüssen bietet.

Clinical relevance

Die Analyse von Hydrographen und Abflussregimen liefert Informationen für die Hochwassercharakterisierung, die Bewertung von Niedrigwasser und Dürren, die Ergiebigkeit von Stauseen und Wasserversorgungen sowie die Festlegung von Umweltabflüssen, die zur Aufrechterhaltung von Flussökosystemen unterhalb von Dämmen und Ableitungen erforderlich sind.

History

Der Hydrograph und seine Trennung in Abflusskomponenten entwickelten sich parallel zum Einheits-Hydrographen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Die Ökohydrologie des späten 20. Jahrhunderts, insbesondere das Paradigma des natürlichen Abflussregimes von Poff und Kollegen, erweiterte die Aufmerksamkeit von Spitzenabflüssen auf das gesamte Spektrum der Abflussvariabilität und ihre ökologische Rolle.

Key figures

• S. Lawrence Dingman
• N. LeRoy Poff

Seminal works

• dingman2015
• poff1997
• chow1988

Frequently asked questions

Was ist Basisabfluss?

Basisabfluss ist der Anteil des Abflusses, der zwischen Stürmen durch die langsame Entwässerung von Wasser aus Boden- und Grundwasserspeichern aufrechterhalten wird; er hält mehrjährige Flüsse in Trockenperioden fließend, im Gegensatz zum schnellen Sturmabfluss, der Hochwasserspitzen erzeugt.

Was ist eine Abflussdauerkurve?

Es ist eine Darstellung, die den Prozentsatz der Zeit zeigt, in dem der Abfluss bestimmte Werte erreicht oder überschreitet, die die Variabilität des Abflussregimes eines Flusses zusammenfasst und häufig bei der Bewertung von Wasserversorgung, Wasserkraft und Niedrigwasser verwendet wird.