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Lexikon der Kartographie und Geomatik: Flussordnungssystem

Flussordnungssystem, E stream ordering, ist in der Hydrogeographie ein Instrument zur hierarchischen Gliederung fluvialer Systeme (Einzugsgebiet/Gerinnenetz/Gerinneabschnitt/Querprofil). Die zentrale Stellung des Gerinnenetzes im hydrogeographischen System ergibt sich aus seiner Eigenschaft, den Abfluss zu sammeln und damit Leitbahn für den Transport von Masse und Energie zu werden. Das Gerinnenetz wird auf der Grundlage topographischer Karten mit Hilfe der Blaue-Linien-Methode ermittelt. Zur Klassifikation einzelner Gerinneabschnitte sind, ausgehend von der von Horton (1945) entwickelten Methode, die unterschiedlichsten Weiterentwicklungen präsentiert worden. Am gebräuchlichsten ist heute die Klassifikation des Gerinne- bzw. Gewässernetzes nach Strahler. Hierbei wird von den Quellflüssen ausgegangen, die als Gerinne ohne eigene Zuflüsse die Ordnung 1 erhalten.
Dem gegenüber liegt dem Flussordnungssystem nach Shreve ein additives Prinzip zugrunde, wonach sich die Ordnung eines Gerinneabschnitts aus der Summe der in ihm tributären Quellflüsse ergibt; entsprechend wird bei Verwendung des Ordnungssystems nach Shreve von der Magnitude der Gerinneabschnitte gesprochen (Abb. 1). Unabhängig von dem verwendeten Klassifikationssystem zeigt sich eine direkte Beziehung zwischen der Größe eines Flusseinzugsgebietes (Flusseinzugsgebietsfläche) und der Flussordnung bzw. Magnitude des Gewässers. Ebenso wie die Größe des Flusseinzugsgebietes systematisch mit zunehmender Flussordnung bzw. zunehmender Gerinnenetzmagnitude zunimmt, nimmt das mittlere Gefälle der Gerinneabschnitte, und damit die mittlere Fließgeschwindigkeit (v [m/s]) des Abflusses, ab. Entsprechend lassen in geologisch einheitlich ausgeprägten Untersuchungsgebieten die aus der topographischen Karte vergleichsweise leicht ablesbaren Flussordnungssysteme erste Rückschlüsse auf das Einzugsgebiet und auf das mittlere Abflussverhalten des Vorfluters zu (Morphometrie).
Entsprechend dem Flussordnungssystem nach Strahler (1952) berechnet sich aus dem Verhältnis der Anzahl der Gerinneabschnitte einer bestimmten Ordnung (Nn) zu der Anzahl der Gerinneabschnitte der nächsthöheren Ordnung (Nn + 1) das Gabelungsverhältnis Rb eines Gerinnenetzes (Rb=Nn/Nn + 1) (E bifurcation ratio). Unter der Voraussetzung einheitlicher petrographischer Bedingungen erlaubt das Gabelungsverhältnis in Verbindung mit den verschiedenen Formindices eines Flusseinzugsgebietes Rückschlüsse auf den Reliefentwicklungsgrad; je größer das Gabelungsverhältnis, desto länger konnte sich das betrachtete Flusseinzugsgebiet ungestört von endogenen Impulsen entwickeln. Der Gabelungsfaktor eines Flusseinzugsgebietes und sein Streckungsindex sind i.a. negativ korreliert. Entsprechend verhält sich der Abflussgang eines Vorfluters infolge eines Niederschlagsereignisses zum Gabelungsfaktor wie für die Formindices aufgezeigt (Abb. 2) (Morphometrie).

BST

Literatur: [1] HORTON, R.E. (1945): Erosional development of streams and their drainage basins; hydrophysical approach to quantitative morphology. – Geol. Soc. America Bull., 56, 275-370. [2] SCHEIDEGGER, A.E. (1965): The algebra of stream order numbers. – United states Geological Survey Professional Paper, 525-B, 187-189. [3] SHREVE, R.L. (1967): Infinite topologically random channel networks. – Journal of Geology, 75, 178-186. [4] STRAHLER, A.N. (1952): Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topography. – Bulletin of the Geological Society of America, 63, 1117-1142.


Flussordnungssystem 1:Flussordnungssystem 1: Flussordnungskonzepte a) nach Strahler (1952) und b) nach Shreve (1967) verändert nach Baumgartner und Liebscher (1996).

Flussordnungssystem 2:Flussordnungssystem 2: Der Einfluss des Gabelungsverhältnisses eines Flusseinzugsgebietes und seiner Form auf den Abflussgang (verändert nach Saxton und Shiau 1990).

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