Hydro-akustische Sedimentmächtigkeitsdetektion und Charakterisierung in einem Stausee

Die Bedeutung von Stauhaltungen nimmt aufgrund der verschiedensten Anforderungen an die Gewässernutzung (Energieerzeugungen, Wasserversorgung, Schiffbarkeit) weltweit immer weiter zu. Fast alle Stauhaltungen sind von Sedimentationsproblemen betroffen, weshalb die Quantifizierung und Charakterisierung der Sedimente eine wichtige Rolle für das Management spielt. Um Aussagen über die akkumulierte Sedimentmenge und deren Eigenschaften machen zu können, müssen Sedimentproben genommen werden, woraus das Problem einer repräsentativen Verteilung der Probenahmepunkte entsteht. Die hier dargestellte Kombination von hydro-akustischen Methoden und Sedimentbeprobungen ermöglicht sowohl die Detektion der Sedimentauflage als auch die Erkennung der Sedimentart und kann so die Anzahl der Sedimentproben auf ein Minimum reduzieren. Ein Single beam Echolot mit einer 200 und einer 38 kHz Frequenz wurde genutzt, um die Sedimentoberkante sowie das untere Ende von weichen Sedimentauflagen zu erkennen. Mit Hilfe von Bohrkernen konnte die Sedimentauflage bis zu einer Mächtigkeit von 80 cm validiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass eine kleinräumige Detektion und Übertragung auf das gesamte Reservoir möglich ist. Zusätzlich wurden die Energiesignaturen der Schallimpulse untersucht und diese in Relation mit physikalischen und chemischen Sedimenteigenschaften gesetzt. Starke Korrelationen lassen auf einen direkten Zusammenhang zwischen den Sedimenteigenschaften und deren Reflektionsverhalten schließen.