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Study of the discharge of Alpine glaciers by... (1975)
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80 H. Behrens, H. Bergmann, H. Moser, W. Rauert, W. Stichler, W. Ambach, H. Eisner, K. Pessl

Modell wird auf die Abflüsse des Kesselwandferners und des Hintereisferners im Einzugs¬
gebiet der Rofenache (ötztaler Alpen) angewendet.

Die Messung des Gesamtabflusses erfolgte mit Hilfe von Tracermethoden unter Verwendung
des Fluoreszenzfarbstoffs Rhodamin WT. Tracermethoden werden gerade in Gletscherbächen
mit Vorteil eingesetzt, da Flügelmessungen in solchen Gerinnen mit ihrem wechselnden
Fließquerschnitt und ihrer turbulenten Strömung nur mit Schwierigkeiten durchgeführt
werden können. Bei der Entwicklung der Methodik zeigte sich, daß unter den gegebenen
Geländeverhältnissen die momentane Tracerzugabe mit Sammelprobenentnahme gegenüber
der kontinuierlichen Tracerzugabe mit weniger Aufwand durchzuführen ist. Hierzu trägt
insbesondere ein einfaches Gerät zur Entnahme der Sammelprobe während des Tracerdurch-
gangs an der Meßstelle bei. Vergleiche der Ergebnisse der Tracermessungen mit denen von
Flügelmessungen an der Meßstelle Vent-Rofenache ergaben, daß die Genauigkeit der Tracer¬
messungen mindestens der von Flügelmessungen entspricht.

Die Messung der Abflußanteile im Gesamtabfluß erfolgte über Bilanzgleichungen der im
Wasser natürlich vorkommenden Isotopengehalte an Tritium und Deuterium (bzw. Sauer-
stoff-18), welche signifikante jahreszeitliche Variationen und, während der sommerlichen
Ablationsperiode, auch tageszeitliche Variationen zeigen. Dabei wird davon ausgegangen,
daß die einzelnen Abflußanteile mit spezifischen Tritium- bzw. Deuteriumgehalten korre-
liert sind. So ist Schmelzwasser aus altem Gletschereis praktisch tritiumfrei, während das
Schneeschmelzwasser und subglazial austretende Wasser hohe Tritiumgehalte aufweisen.
Im Deuteriumgehalt unterscheidet sich dagegen das subglazial austretende Wasser mit
niedrigen Werten von den übrigen Schmelzwässern, die höhere Werte ergeben. Im übrigen
wurde auch gezeigt, daß Quellwasser und Schmelzwasser auch durch ihre verschiedene Leit¬
fähigkeit charakterisiert sind.

Die mit Hilfe der Meßergebnisse am Hintereisbach, Kesselwandbach und an der Rofenache
durchgeführte quantitative Modellrechnung von Tagesgängen der Abflußanteile ergab sinn¬
volle glazialhydrologische Ergebnisse. Daneben konnte die Diskussion der teilweise über
5 Jahre beobachteten Isotopengehalte der Gletscherabflüsse wertvolle qualitative Einsichten
in die Abschmelzvorgänge am Gletscher, über deren Korrelation mit der Witterung und über
die Abflußvorgänge des Schmelzwassers im Sommer und Winter erbringen.

1. INTRODUCTION

The present knowledge on the runoff System of a glacier is still unsatisfactory: the
hydraulic behavior (water pressure, flow and seepage) of melt water, and thus the
retention periods in the glacier, remains unexplored to a high degree; nor has the
question been settled whether it is possible to attribute a groundwater System with
subglacial Springs to a glacierized Alpine region. Although there exist important
contributions to these glacio-hydrological problems (e. g., Lütschg-Lötscher
(1944), Rudolph (1962, 1963), Lang (1966, 1967, 1968), and Stenborg (1965, 1969,
1970a, 1970b) correlating, e. g., systematic runoff measurements on glacier streams
with meteorological factors. The difficulties mentioned above are mainly due to a lack
of suitable measuring methods. Thus it is difficult to determine the runoff in a glacier
stream with the aid of a current meter, because the Sediment load continually
changes the shape of the measurement profile. The flow pattern in the measurement
profile depends on random inflow and outflow conditions. Heavy turbulence fre-
quently causes very pronounced surface waves (Rudolph, 1962). Recording gauges
with a reliable calibration curve have been set up so far only in a few exceptional
cases and usually at a greater distance from the glacier snout (Lang, 1967).
The present study therefore aims at finding new methods of measurement for glacio-
hydrological investigations. It is the main objective in this connection to apply
tracer methods to runoff measurements, and to use the natural isotope content of
the water (i. e., its tritium, deuterium and oxygen-18 contents) for determining the