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Indirekte Geschiebetransportmessungen mit dem Miniplate-Accelerometer-System und dem Röhrenmikrophon-System

 

Mit indirekten Geschiebetransportmessungen kann man besser verstehen, wie grobe Feststoffpartikel in steilen Bächen (Wildbächen) und Gebirgsflüssen transportiert werden. In diesem Projekt vergleichen wir drei verschiedene indirekte Geschiebetransport-Messsysteme: Das (traditionelle) Schweizer Plattengeophon (Swiss Plate Geophone, SPG), der Miniplatten-Beschleunigungsmesser (Miniplate Accelerometer, MPA), mit kleineren Platten und Beschleunigungsmessern, sowie das Japanische Röhrenmikrofon (Japanese Pipe Microphone, JPM).

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Mit indirekten Geschiebetransportmessungen kann man besser verstehen, wie grobe Feststoffpartikel in steilen Bächen (Wildbächen) und Gebirgsflüssen transportiert werden. In diesem Projekt vergleichen wir drei verschiedene Systeme zur indirekten Messung des Geschiebetransports: das (traditionelle) Swiss plate geophone (SPG), das Miniplate-Accelerometer-System (MPA) mit kleineren Platten und Beschleunigungssensoren, sowie das Japanische Röhrenmikrofon (JPM).

Verbesserte Signalinterpretation durch verschiedene Sensortypen

Die WSL hat langjährige Erfahrung mit dem SPG-System, einer seismischen Methode um Geschiebetransport in Gerinnen zu messen. Es wurde bereits in über 20 Feldstandorten, hauptsächlich in den Europäischen Alpen, angebracht. Um akkustische indirekte Geschiebetransportmessungen weiterzuentwickeln, werden seit 2013 Messungen mit alternativen Messsystemen durchgeführt, die parallel zu den bestehenden SPG-Messungen laufen. Im Erlenbach wurde ein MPA-System oberstrom vom bestehenden SPG installiert. Unterstrom desselben, an der Überfallkante der Sperre, wurde zudem das JPM-System angebracht.

Die spezifischen Projektziele sind die folgenden:

• Testen der Tauglichkeit des MPA und des JPM-Systems für eine grosse Bandbreite an Geschiebetransportbedingungen, inklusive Experimenten in einem Versuchskanal

• Überprüfen ob bestehende Ansätze zur Abschätzung von fraktionellem Transport (entwickelt für das SPG-System) auch auf das MPA und das JPM-System angewand werden können

• Quantifizieren der Unsicherheit der 3 Messysteme (für den totalen und den fraktionellen Transport), den geeigneten Anwendungsbereich bestimmen, sowie entsprechende Kalibrierungsverfahren diskutieren

• Vorschläge zur Verbesserung der bestehenden akkustischen Methoden zur Abschätzung von fraktionellem Transport

• Entwickeln und Testen eines kostengünstigen Prototyp-Systems (bezgl. Fabrikation, Installation, Daten-Prozessierung), das einen potentiell grösseren Fehlerbereich aufweist

Kooperation

- Universität von Tsukuba, Japan

- Mie Universität, Japan