Paläohydrologie

Question 1

Paläohydroklimatologie

Answer 1

hydrologische Aspekte des Klimas in der Vergangenheit (Dürre)

Question 2

Paläoflussforschung

Answer 2

• Entwicklung entlang des Flusslaufes (Terassenstudien)
• Entwicklung des Einzugsgebiets (Flussnetz)

Question 3

Paläolimnologie

Answer 3

akkumulierte Seesedimente spiegeln Umweltbedingungen im + um den See wieder

Question 4

Paläohydraulik

Answer 4

Analyse und Interpretation fluvialgeomorphologischer Strukturen hinsichtlich hydraulischer Bedingungen ihrer Entstehung

Question 5

Extraterrestrische Paläohydrologie

Answer 5

Erforschung des Wasserhaushaltes anderer Planeten

Question 6

Berechnung von HQ 100

Answer 6

aus statistischer Verteilung der Messwerte ein mittleres Wiederkehrintervall berechnen
- Problem: häufigere und stärkere Hochwasser
- Messdauer teilweise ohne echte Extremereignisse

Question 7

Voraussetzung der statistischen Extremwertanalyse

Answer 7

Stationarität (kein Trend)
- Instationarität des Klimas jedoch heute und historisch nachgemessen
- Trendbereinigung nötig

Question 8

Kontinuitätsgleichung

Answer 8

Q = v x A
- Q = Abfluss (m3/S)
- v = mittlere Fließgeschwindigkeit (m/s)
- A = durchströmte Fläche (m2

Question 9

Manning Formel

Answer 9

v = R^2/3 x S^1/2 x n ^-1
- R = hydraulischer Radius = A/P (P = benetzter Umfang)
- S = Gefälle Energielinie
- n = Rauhigkeitsbeiwert (m^-1/3 s)

Question 10

was unterscheidet Paläohochwasser von historischen Hochwassern?

Answer 10

historische Hochwasser werden durch menschliche Aufzeichnungen interpretiert, nicht durch hydrologische Messwerte
-> Paläohydrologie nicht abhängig von menschlichen Aufzeichnungen

Question 11

slack-water-deposits

Answer 11

• sedimentäre Partikel mit hoher Sackungsgeschwindigkeit (setzen sich schnell ab von Suspension)
• akkumulieren in Arealen abseits des Hauptstroms, daher keine regelmäßige Erosion
• enthalten daher ohr Sedimente der letzten großen Fluten übereinander

Question 12

Paläowasserstandsanzeiger

Answer 12

• geben früheren Wasserstände an (von Seen, Flüssen oder Ozeanen)
• meist genutzt um Wasserstände von früheren Hochwassern zu prüfen
• Indikatoren für extreme Hochwasser sind sehr hoch abgelagert -> wahrscheinlich nicht weggespült)
• Anzeiger für Niedrigwasser weniger gut dokumentiert

Question 13

Sedimentäre und geomorphologische Anzeiger

Answer 13

• Fließtiefe und Geschwindigkeit kann von abgelagerter Korngröße abgleitet werden
• Schotterbänke häufig -> Höhe kann Auskünfte geben
• Run-up Sedimente: vor großen Hindernissen (Bücken), repräsentieren den lokal gestiegenen Wasserstand durch Umwandlung von kinetischer zu potentieller Energie
• Strömungen bilden Erosionsmarken während Hochwasser und normalem Wasserstand

Question 14

Boden und Treibgut

Answer 14

• Bodenbildung oft unterbrochen von Ablagerung und Auswaschung von Material
• Treibgut an Wasseroberfläche (Blätter, Äste, Baumstämme oder Müll)
  -> wird abgelagert wenn Wasser zu flach wird oder das Material hängen bleibt
  -> Zeigen Wasserstand an (nicht zwingend maximalen Wasserstand

Question 15

Vegetation

Answer 15

• Algen zeigen den Minimum-Wasserstand an
• regelmäßig überschwemmte Flussbännke weisen keine Vegetation auf
• Flechten nur an Steinen oberhalb der Wasseroberfläche
  -> können keinen erosiven Kräften standhalten
• Narben in Bäumen zeigen Wasserstand an, bei dem der Baum von Hindernis getroffen wurde
  -> Zeit und Frequenz der Events in Baumringen abzulesen

Question 16

Historische Wasserstandsanzeiger

Answer 16

• an Gebäuden und Brücken historischer Städte
• erst markiert wenn Wasser zurückgegangen ist -> durch Kapillarkräfte wird Stein höher nass als Wasser stand

Question 17

Historische Textdokumente

Answer 17

• primäre und sekundäre Quellen (primäre = Autor war selber bei Event dabei)
• öfters relative Wasserstände beschrieben (bestimmtes Haus oder Stadteil wurden erreicht)

Question 18

Historische Illustrationen

Answer 18

• eher Illustrationen als Dokumentationen -> neigen zu Übertreibungen
• Fotografien sind zuverlässigere Quellen

Question 19

Rezente Eisstauseen

Answer 19

• Lake Missoula
• Lake Agassiz

Question 20

Auflaufsedimente

Answer 20

• Ablagerungen von Suspensionsfracht vor einem Hindernis
• Kinetische Energie in Lageenergie umgewandelt
  -> Druckenergie = 0 (Wasser kann nicht komprimiert werden)
  -> deshalb steigt Wasser am Hindernis auf (Anstieg proportional zur Fließgeschwindigkeit)

Question 21

Kompetenzansatz

Answer 21

• erodierte und transportierte Korngröße als Indikator der Fließgeschwindigkeit
• analytische physikalische Lösung: Bewegung wenn F(g) < F(s) + F(h)
  -> F(g) = Gravitationskraft
  -> F(s) = Schubkraft
  -> F(h) = Hebungskraft

Question 22

Probleme in der Hydraulik

Answer 22

• Maßstabseffekt: Hebunskraft wirkt bei großen Partikeln überproportional, da keine Umströmung möglich
• Makroturbulenz: Aufwärtsgerichtete sekundäre Ströungswirbel bei hochenergetischen und tiefen Abflüssen