Sediment Characterization from the Saale 2013 Flooding Event

Abstract

Die Sedimentablagerungen des Saale-Hochwassers im Frühjahr 2013 werden charakterisiert auf der Basis von Probenahmen aus den überfluteten Uferbereichen im Stadtgebiet von Halle. Diese Ablagerungen werden zum einen klassifiziert nach Art des Sediments (Sedimenteigenschaften: Mächtigkeit, Grobkorn-Anteil, Anteil an organischer Substanz, Trockenfestigkeit) und zum anderen nach Art ihres Ablagerungsraumes (Lokationseigenschaften: Abstand vom Saale-Flussbett, Bedeckung durch Vegetation, Relief, Untergrundbeschaffenheit). Diese Sediment- und Lokationskriterien werden hinsichtlich der Häufigkeit ihres Auftretens und eines möglichen Zusammenhangs zwischen Sediment- und Lokationseigenschaften untersucht. Es wird gezeigt, dass sich die Zusammensetzung der Sedimente im Laufe ihres Transports von Süd nach Nord durch das Stadtgebiet von Halle verändert. Es kommt bis in das Gebiet von Throta/Lettin zu einer Verringerung der mittleren Korngröße und zugleich zu einer Veränderung der Kornverteilung der abgelagerten Hochwasser-Sedimente. Die Dominanz feinkörniger Sedimentanteile wird zunehmend deutlich, je weiter nördlich die Ablagerung stattgefunden hat. Außerdem begünstigen weiche Untergrundbedingungen (wie Wiesen, Kieswege oder unbefestigte Straßen) die Ablagerung von relativ mächtigeren Sedimenten > 1mm. Im Gegensatz dazu dominieren auf festem Untergrund (wie befestigten Straßen und Wegen) Sedimentablagerungen von < 1 mm Mächtigkeit. Aus der durchschnittlichen Mächtigkeit der beprobten, feinkörnigen Hochwasserablagerungen mit Korndurchmessern < 2 mm lässt sich ein transportiertes Sedimentvolumen von 5 bis 15 l/m2 ableiten. Im gesamten Überflutungsgebiet von ca. 32,8 km2 in Halle ergibt sich ein geschätztes Sedimentvolumen von 3x105 m3 an feinkörnigen Ablagerungen durch das Frühjahrs-Hochwasser 2013.

Sediment deposition, after the Saale river flooding event of 2013, is characterized here based on samples taken along the river banks in the flooded region. Based on classifications having to do with both sediment (thickness of sediment; percentage of coarse material; organic material presence; dry strength of the sediment) as well as location (distance to the Saale river; vegetation cover; relief; firmness of the basal layer beneath the flood sediments) it is shown that the transport of fine-grained sediment along the Saale had its direction changed by the flooding in the region between Halle-Trotha and Lettin. There was a sorting of the grain sizes that, on the one hand, lowered the medium grain sizes and, on the other hand, altered the grain size distribution at the same time. The preponderance of fine-grained sediment is more noticeable the further north one progresses along the Saale river. In addition, soft basal materials such as meadows, gravel paths or dirt roads are associated with relatively thick sediment that is almost always more than 1 mm. In contrast on firm grounds, such as paved roads and sidewalks, the dominance is one of thicknesses smaller than 1 mm. The average thickness of the fine-grained material indicates a transported sediment volume of between about 5 to 15 l/m2. In the total flooded region in Halle of around 32.8 km2 one can estimate some 3x105 m3 of fine-grained material was deposited.