Fünf Kleineinzugsgebiete (52 bis 155 ha) im Alptal, Kanton Schwyz, waren das Objekt von Erhebungen über Wasserchemismus und Abflußmengen. Die Gebiete sind durch intensive Bewirt-schaftung wenig beeinflußt. Die Waldflächen liegen zwischen 38 und 92 %, Weideflächen zwischen 0 und 46 % und der Anteil an Sumpfwiesen zwischen 4 und 40 % . Sie liegen alle in Höhenlagen zwischen 1050 und 1560 m ü. M. und sind E- bis WNW-exponiert. Die jährlichen Niederschläge betragen etwa 2000 mm, welche während etwa 6 Monaten (November bis April) fast ausschließlich als Schnee fallen. Alle Einzugsgebiete liegen im Wägitaler Flysch mit wechselnder Schichtung von Mergel- und Tonschiefern und Kalk- und Kalksandsteinbänken.
Die in den Jahren 1967/1968 wöchentlich durchgeführten Messungen und Probenahmen für Wasserchemismusuntersuchungen haben folgende Ergebnisse gezeigt:
1. Die Gesamt-Ionenkonzentration im Wasser ist für alle Bäche und für beide Jahre der Unter-suchung nahezu konstant (Tabelle 9). Bei den Anionen überwiegt CO3 mit 93 % und bei den Kationen Ca mit 87 % des gesamten Ionenäquivalentgewichtes.
2. Mehrere Stoffe haben eine eindeutig negative Abflußabhängigkeit (Verdünnung) gezeigt:
die elektrische Leitfähigkeit, Gesamthärte, CO3, Ca, SO4 und Na nehmen in ihrer Konzentration mit zunehmender Abflußmenge ab. Oxydierbarkeit und NH4 dagegen weisen deutlich positive Abflußabhängigkeiten auf (Tabellen 10, 11). Bei einzelnen dieser Stoffe konnte auch eine Abhän-gigkeit von der Jahreszeit festgestellt werden (Tabelle 16), von der vermutet wird, daß sie mit dem Wassergehalt im Boden in Zusammenhang steht.
3. Die Stofffrachten wurden aus den Abflußabhängigkeiten ermittelt, wobei die Abflußdauer-kurve des benachbarten Großbaches bei Einsiedeln verwendet werden mußte. Die Stofffrachten variieren zwischen den Gebieten wie folgt (Tabelle 15) : 260-400 kg Ca/ha •J; 15-25 kg Mg/ha •J;
12-17 kg Na/ha ·J; 3-6 kg K/ha ·J; 400-610 kg CO3/ha, J; 4-5 kg Cl/ha ·J; 37-76 kg SO4/ha ·J;
21-23 kg Siü2/ha ·J; 1,0-1,7 kg NO3-N/ha, J; 0,1-0,4 kg NH4-N/ha ·J; und ca. 15-22 g gelöster Gesamtphosphor/ha • J.
4. Die Stoffkonzentrationen und -frachten sowie deren Abhängigkeiten von der Abflußmenge und der Jahreszeit weisen z. T. statistisch gesicherte Unterschiede zwischen den Gebieten auf. Es wird vermutet, daß in den Gebieten I, III und VIII mit viel Sumpfwiesen und stark vernäßten Flächen sowohl Stoffkonzentration wie Stofffrachten niedriger sind als in den Gebieten V und VII mit kleinerem Anteil an Sumpfwiesen.
5. Die Verdünnungseffekte (negative Abflußabhängigkeit) von 4 «natürlichen Tracern» (elek-trische Leitfähigkeit, Ca, CO3, Gesamthärte) wurden dazu verwendet, unter gewissen Annahmen den mittleren Anteil an oberflächennah abfließendem Wasser zu berechnen (Tabelle 17, Abbil-dung 7). In Gebieten mit relativ großem Areal stark vernäßter Flächen (I, III) war er fast doppelt so groß wie in den Gebieten mit nur wenigen Sumpfwiesen (VII). Damit ist gezeigt, wie sehr ökologische Gegebenheiten, hydrologisches Verhalten und Chemismus des abfließenden Wassers aus kleinen Einzugsgebieten in wechselseitiger Beziehung stehen.
La composition chimique de petits torrents observee dans quelques bassins partiellement boises de Ja zone du Flysch dans une vallee des Prealpes.
Cinq petits bassins de reception (52 ii. 155 ha) ii. Alptal dans le canton de Schwytz, ont ete l'objet de recherches intensives portant sur la qualite de l'eau et le debit des cours d'eau. Les bassins sont peu influences par une exploitation pastorale intensive. Les terrains boises constituent 38 ii. 92 % , les paturages 0 ii. 46 % et les pres humides 4 ii. 40 % des surfaces totales. Tons les bassins sont situes entre 1050 et 1560 m d'altitude et sont exposes de l'E au WNW. Les precipi-tations · annuelles s'elevant ii. environ 2000 mm, tombent pendant 6 mois environ (novembre jusqu'ii.
avril) presqu'exclusivement sous forme de neige. Ils font tous partie du Flysch de Wägital a couches alternees de schistes marneux et argileux et de bancs de calcaires et de gres calcaires.
Les mesures et echantillonnages hebdomadaires de 1967/1968 ont fourni !es resultats suivants: 1. La proportion des ions dans l'eau est a peu pres constante pour tous les torrents durant les est incontestablement positive (tableaux 10 et 11). On a egalement constate une interdependance saisonniere de certains de ces elements et du debit (tableau 16), laquelle est, pense-t-on, fonction infe-rieurs a ceux des bassins V et VII ou la proportion de pres humides est faible.
5. Les effets de dilution (correlation negative avec Je debit) de 4 traceurs naturels (conducti-bilite electrique, CaCO3 et durete totale) ont servi, sous certaines conditions, a determiner Ja pro-portion moyenne d'eau d'ecoulement superficiel (tableau 17, figure 7). Dans !es bassins riches en terrains tres mouilleux (I, III), il etait presque Je double de celui des bassins pauvres en pres humides (VII). Ceci demontre a quel point !es donnees ecologiques, le comportement hydrologique et !es facteurs de qualite de l'eau d'ecoulement de petits bassins versants sont lies !es uns aux autres.
Trad. R. Amiet
La composizione chimica dell'acqua di piccoli torrenti in bacini imbriferi parzialmente boscati della zona del flysch in una valle prealpina aprile) quasi esclusivamente sotto forma di neve. 11 substrato geologico e costituito dappertutto da!
flysch de! Wägital alternato con strati di scisti marnosi ed argillosi e banchi di calcari ed arenarie calcaree.
Le misurazioni ed i campionamenti eseguiti settimanalmente negli anni 1967/1968 hanno fornito i seguenti risultati:
Na diminuiscono con il crescere della quantita d'acqua trasportata. Inversamente, l'ossidabilita e la concentrazione di NH4 risultano direttamente proporzionali al deflusso (tabelle 10 ed 11).
Alcuni elementi hanno inoltre rivelato una dipendenza stagionale (tabella 16) ehe puo essere fatta
5. Gli effetti di diluizione (correlazione negativa con il deflusso) di quattro «indicatori naturali»
(conduttivita elettrica, tenore di Ca e COa e durezza totale) sono stati impiegati per il calcolo della quantita media di acqua di deflusso proveniente dagli strati superficiali de! terreno (tabella 17 e figura 7). Nei bacini con una percentuale relativamente alta di aree molto bagnate (I e III) essa risulto quasi doppia di quella dei bacini poveri di prati umidi (VII). Queste ricerche dimostrano la dipendenza reciproca molto stretta tra i fattori ecologici, il comportamento idrologico e la com-posizione chimica dell'acqua nei piccoli bacini imbriferi.
Trad. A. Antonietti
Stream water chemistry in small partially forested catchments in the Flyschzone of a prealpine valley
Five small catchments (0,52 to 1,55 km2) in the Alp valley, canton Schwyz, are investlgated geo-logic zone of Flyschformations characterized by layers of calcareous sandstones alternating with argillite and silt schists.
Weekly measurements of flow and stream water chemistry during the years 1967 and 1968 yield the following results:
L The total ion-concentrations are almost constant throughout the 5 streams and two years of sampling (table 9). Carbonate (CO3) is the most abundant anion with 93 % , Calcium (Ca) being the most important kation with 87 % of the respective total ion equivalent.
2. A number of chemical components show negative correlation with discharge indicating a dilu -tion effect: electrical conductivity, total hardness, CO3, Ca, SO4, and Na show decreasing concen-tration with increasing flow rate. With oxydizability, however and ammonium also a positive rela-tionship to discharge is obtained (table 10, 11). Some of these components seem to be affected by season indicating a relation to soil moisture conditions in the catchment.
3. Total loads of chemical components are determined using the discharge correlations of the respective streams and the time-duration curve of nearby stream (Großbach near Einsiedeln) which has been gauged continuously since 1960. Annual loads in the streams (table 15) range between 260 and 400kg Ca/ha; 15-25kg Mg/ha; 12-17kg Na/ha; 3-6kg K/ha; 400-610kg CO3/ha;
4-5 kg Cl/ha; 37-76 kg SO41'ha; 21-23 kg SiO2/ha; 1,0-1,7 kg NOa-N/ha; 0,1-0,4 kg NH4-N/ha;
and between about 15 and 22 g dissolved phosphorous per ha.
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4. Concentrations and loads of various chemical components are significantly different between streams. Catchments I, III and VIII with relatively !arge areas of swamp land carry lower concen-trations and loads than do catchments V and VII with little swamp land.
5. The dilution effect of 4 «natural tracers» (electrical conductivity, total hardness, Ca, C03) is used to estimate the amount of direct runoff (table 17, figure 7). In catchments I and III having relatively !arge areas of swamp land, direct runoff is about double that of catchment VII with very little swamp area.
The results emphazise the interdependence of ecological, hydrological, and stream water chemis-try factors.
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