Original paper

Application of fluvial morphometric parameters and relations to Wadden Sea tidal drainage basins

Hofstede, Jacobus L.A.

Zeitschrift für Geomorphologie, NF Volume 50 Issue 2 (2006), p. 193 - 207

17 references

published: Jun 1, 2006

BibTeX file

ArtNo. ESP022005002010, Price: 29.00 €

Download preview PDF Buy as PDF

Abstract

Similar to fluvial drainage basins, a Wadden Sea tidal drainage basin may be defined as that part of the Wadden Sea that is drained by one unitary tidal river system. However, major differences in the geomorphologic development and dynamics make it questionable as to whether the morphometric parameters and relations, established to characterise terrestrial drainage basins, can be applied to tidal drainage basins as well. In order to establish and discuss morphologic similarities and differences among fluvial and tidal drainage basins, some well-known fluvial parameters and relations were computed for three Wadden Sea tidal basins. The results of this case study indicate that morphometric parameters and relations which are controlled by the erosive forces of flowing waters (e. g. the bifurcation ratio) apply to both basin types. The fluvial parameters that delineate the volumes of water transported through the drainage basin (e. g. drainage density or constancy of channel maintenance) are not directly applicable to tidal drainage basins. One reason might be that the actual discharges in both basin types can differ by several orders of magnitude. Finally, in fluvial drainage basins the hypsometric curve may delineate the stage of basin degradation through time. In Wadden Sea basins the curve represents an indication of basin progradation through the Holocene. In other words, a fluvial drainage basin functions as a sediment-source area; a tidal drainage basin in the long-term acts as a sediment-sink area.

Kurzfassung

Anwendung von fluvialen morphometrischen Parametern und Relationen in den Einzugsgebieten des Wattenmeeres. – Ein tidales Einzugsgebiet im Wattenmeer lässt sich, ähnlich wie ein fluviales Einzugsgebiet auf dem Land, als ein Teil des Wattenmeeres definieren, der durch ein einheitliches Tiderinnensystem be- und entwässert wird. Es existieren aber signifikante Unterschiede in der geomorphologischen Entwicklung und Dynamik die es fragwürdig erscheinen lassen, ob die morphometrischen Parameter und Relationen, die zur Charakterisierung von terrestrischen Flusssystemen entwickelt wurden, auch in tidalen Einzugsgebieten angewendet werden können. Um geomorphologische Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen tidalen und fluvialen Einzugsgebieten zu ermitteln und zu diskutieren wurden einige bekannte Parameter und Relationen für drei Einzugsgebiete des Wattenmeeres berechnet. Die Ergebnisse dieser Studie deuten an, dass morphometrische Parameter und Relationen, die durch die erosiven Kräfte des fließenden Wassers (z. B. Bifurkations-Ratio) bestimmt werden, in beiden Einzugsgebieten Anwendung finden. Die fluvialen Parameter, die die in einem Einzugsgebiet transportierten Wasservolumen kennzeichnen (z. B. Entwässerungsdichte) können dagegen nicht direkt auf tidale Einzugsgebiete übertragen werden. Dies hängt sicherlich auch mit den zu transportierenden Volumen zusammen, die sich um einige Größenordnungen unterscheiden können. Schließlich beschreibt die hypsometrische Kurve in Einzugsgebieten den (Holozänen) Akkumulationszustand anzeigt. Mit anderen Worten, ein fluviales Einzugsgebiet funktioniert als Sedimentquelle, während ein tidales Einzugsgebiet eine Sedimentsenke darstellt.

Résumé

Application des paramètres et des rapports morphométriques aux bassins hydrographiques de marée de la mer des Wadden. – Tout comme les bassins hydrographiques fluviaux, un bassin hydrographique de marée de la mer des Wadden peut être défini comme cette partie de la mer des Wadden qui est évacuée par un système unitaire de rivière de marée. Cependant, des grandes différences dans la dynamique et le développement géomorphologiques rendent discutable si les paramètres et les rapports morphométriques, établis pour déterminer les bassins hydrographiques terrestres peuvent être appliqués également à des bassins hydrographiques de marée. Afin d’établir et discuter des similitudes et différences morphologiques entre les bassins hydrographiques de marée et fluviaux, quelques paramètres et rapports fluviaux bien connus ont été calculés pour trois bassins de marée de la mer des Wadden. Le résultat pour cette étude de cas indique que les paramètres et rapports morphométriques contrôlés par les forces érosives des eaux courantes (p. ex. rapport de bifurcation) s’appliquent aux deux types de bassins. Les paramètres fluviaux qui présentent en détail les volumes d’eau transportés à travers le bassin hydrographique (p. ex. densité d’écoulement ou la régularité de la maintenance des fonds) ne sont pas directement applicables aux bassins hydrographiques de marée, car les débits réelles dans les types de bassins peuvent différer avec plusieurs ordres d’importance. Pour finir, dans des bassins hydrographiques fluviaux la courbe hypsométrique peut présenter en détail le stade de dégradation du bassin à travers le temps. Dans les bassins de la mer des Wadden la courbe représente une indication de la progradation du bassin à travers l’holocène. En autres mots, un bassin hydrographique fluvial fonctionne comme zone de source de sédiments; un bassin hydrographique de marée agit, à long terme, comme zone de bétoire de sédiments.

Keywords

fluvial morphometric parametersWadden Seatidal drainage basinsWattenmeer