Untersuchungsgebiet ¶
Inhalt ¶
Lage und Gebietseigenschaften ¶
Das Alptal (Kt. Schwyz) ist ein 42 km2 grosses Einzugsgebiet und liegt in den schweizerischen Voralpen ca. 30 km südöstlich von Zürich. Die Höhenlage des Alptals reicht von 840 m ü. M. am Ausfluss des Einzugsgebiets (Einsiedeln) bis zu den höchsten Felsen des Grossen Mythen auf 1899 m ü. M. Die Topographie des Alptals ist eher flach, die Hänge sind jedoch steil (20 bis 40o). Das geologische Ausgangsmaterial ist Flysch, bestehend aus kalkhaltigen Sandsteinen mit Argillit und Bentonitschiefern. Der größte Teil des Gebietes ist von Gleyböden mit geringer Durchlässigkeit bedeckt, was in großen Teilen des Gebietes zu hohen Grundwasserspiegeln und begrenzter Tiefeninfiltration führt. Beim Wald handelt es sich um einen subalpinen Fichtenwald, der in den unteren Bereichen mit Ahorn und Buche durchsetzt ist. Die Freilandflächen werden teilweise beweidet und teilweise der natürlichen Wiederbewaldung überlassen.
Die Seitenbäche des Alptals sind steile Wildbäche mit Stufen und Becken; der Hauptbach im Talgrund (Alp) hat ein viel geringeres Gefälle (40 bis 60 m/km). Die Bäche reagieren sehr schnell auf Niederschläge. Der Abfluss in den Wildbächen kann über vier bis fünf Größenordnungen variieren, wobei die Hälfte des Gesamtabflusses das Einzugsgebiet innerhalb von 7 bis 10 % der Zeit verlässt. Die Abflussreaktion der Alp bei Einsiedeln ist ebenfalls recht schnell und unterscheidet sich nur geringfügig im vergleich zu den Wildbächen - trotz des fast 50-fachen Unterschieds in der Einzugsgebietsgrösse.
Meteorologische Kenngrössen ¶
Das Gebiet gehört zu den Niederschlagsreichsten in der Schweiz. Die jährliche Niederschlagsmenge weist eine Zunahme von Norden nach Süden auf und beträgt im Durchschnitt 1723 mm/Jahr an der MeteoSchweiz-Station in Einsiedeln (911 m ü. M.) und 2266 mm/Jahr bei der meteorologischen Station Erlenhöhe (1210 m ü. M.). Es gibt auch einen Höhengradienten in der mittleren Jahreslufttemperatur, von 6,7 °C in Einsiedeln bis 5,7 °C auf der Erlenhöhe. Eine kontinuierliche Schneedecke von bis zu 2 m Dicke bildet sich normalerweise von Dezember bis April, aber in tieferen Lagen (< 1300 m ü. M.) fällt im Winter auch regelmäßig Regen, was zu zwischenzeitlichen Ausaperungen führen kann.
Hydrologische Langzeit-Messungen / -Infrastruktur ¶
Die Eidgenössische Forschungsanstalt WSL misst seit 1968 den Abfluss in drei kleinen Wildbach-Einzugsgebieten: Erlenbach, Lümpenenbach und Vogelbach. Die Stationen werden wöchentlich und nach größeren Sturmereignissen gewartet und gereinigt. Die Pegel-Abfluss-Beziehung der drei Stationen hat sich aufgrund von Umbauten oder natürlichen Veränderungen der Oberwasserverhältnisse gelegentlich geändert und wird regelmäßig überprüft. Detaillierte Informationen zu den Messgeräten werden zur Zeit aufbereitet und werden hier in Kürze bereitgestellt.
Umfassende Messungen des Geschiebetransports werden bei der Station Erlenbach gemacht (siehe dazu die ausführlichen Informationen). Ausserdem wird seit vielen Jahren die Wasserqualität in den drei Wildbächen gemessen. Dafür wird bei den Stationen kontinuierlich Wasser gesammelt und in einen Kühlschrank geleitet. Einmal in der Woche wird das gesammelte Wasser zur chemischen Analyse an die EAWAG versendet. Die chemischen Messungen sind Teil des Projektes Nationale Daueruntersuchung der schweizerischen Fliessgewässer (NADUF).
Seit 1981 zeichnet eine meteorologische Station am Standort Erlenhöhe (1210 m ü. M.) Lufttemperatur und -feuchte, Windgeschwindigkeit und -richtung sowie die Globalstrahlung auf. Der Niederschlag wird sowohl mit einer beheizten Wippe als auch mit einem Totalisator gemessen. Zusätzlich werden seit 2003 alle vier Komponenten der Strahlungsbilanz gemessen (Sensorspezifikationen und Hersteller werden hier in Kürze verfügbar gemacht).
Der Niederschlag wird auch in der Nähe der Abflussstationen Lümpenenbach (seit 1986) und Vogelbach (seit 1985) gemessen, sowie im Dorf Alpthal (seit 1974) und beim Kloster Einsiedeln. Die Regenmesser Alpthal und Einsiedeln werden derzeit von MeteoSchweiz betrieben.
Schneehöhe und Schneewasseräquivalent (SWE) werden seit 1968 an etwa 15 Standorten im Alptal entlang von 20- bis 30-m-Transekten manuell gemessen. Diese Transekte repräsentieren unterschiedliche Höhenlagen, Expositionen und Landnutzungen (offene Wiesen und geschlossene Wälder). Eine detaillierte Beschreibung der Schneemessungen findet sich in Stähli und Gustafsson (2006).
Weitere spezifische hydrologische Messungen ¶
Zusätzlich zu den Langzeitmessungen gibt es im Alptal eine grosse Anzahl spezifischer Messungen - installiert und betrieben durch verschiedene Institutionen. Diese sind unter den "aktuelle Forschungsprojekten" beschrieben.