Einfluss der Landnutzung auf Hochwasserabfluss und Schwebstofftransport

Neubiberg

1990

171 S.

zahlr. Abb., 30 Tab., 92 Lit. Ang.

Bandaufführung

57132

Menschliche Eingriffe i. d. Natur verursachen Veränderungn mit sowohl positiven als auch negativen Folgen. Die Versiegelung vorher durchlässiger Flächen und die Zunahme der intensiven landwirtschaftlichen Nutzung führen zur Verringerung der Infiltration und zur Erhöhung der Abflüsse und Erosionsraten. Obwohl diese Phänomene seit langem bekannt sind und weltweit bereits eine Reihe von Untersuchungen zu dem Problem der Abflusserhöhung und Erosionszunahme infolge Landnutzungsänderung vorliegen, ist es bisher noch weitgehend unbekannt, welche Auswirkungen solche Landnutzungsänderungen tatsächlich quantitativ verursachen. In der vorliegenden Arbeit werden graphische Beziehungen zwischen der Landnutzungsänderung und der Änderung von Abfluss und Schwebstoffabtrag von Hochwasserereignissen in Einzugsgebieten mit Grössen von etwa 100 bis 2500 km2 erstellt. Diese Beziehungen ermöglichen a priori eine quantitative Abschätzung der Folgen von Landnutzungsänderungen. Die Landnutzung wird über sogenannte CN-Werte (Curve-Numbers; U.S. Soil Conservation Service,1975) und C-Faktoren (nach der Universal-Soil-Loss-Equation von Wischmeier et al., 1975) berücksichtigt. CN-Werte sind Massgrössen für die Durchlässigkeit der Bodenoberfläche im Hinblick auf die Infiltration von Niederschlagswasser, C-Faktoren geben die Widerstandsfähigkeit der Bodenoberfläche gegen Erosion wieder. Zur Anwendung der Beziehungen werden die CN-Werte und C-Faktoren vor und nach einer Landnutzungsänderung bestimmt, es kann damit die Änderung der Scheitelabflusspende Hq, der Abflusshöhe hA und des Schwebstoffabtrags ms. direkt aus der entsprechenden Graphik ermittelt werden. Zur Erstellung der Beziehungen werden mathematische Modelle verwendet, mit denen die Niederschlag-Abfluss- und Niederschlag-Schwebstoff-Vorgänge eines Einzugsgebietes simuliert werden koennen. Diese Modelle enthalten Algorithmen zur Berechnung des Abflusses und des Schwebstofftransportes in Abhängigkeit von der Landnutzung. In natürlichen Einzugsgebieten werden der Abfluss und der Schwebstofftransport aber durch eine Vielzahl sowohl gebiets- als auch ereignisspezifischer Merkmale beeinflusst. Um die Auswirkungen von Landnutzungsänderungen bestimmen zu können, müssten deshalb Daten aus verschiedenen Einzugsgebieten vorhanden sein. Da es an solchen Daten mangelt, werden an 5000 verschiedenen fiktiven Einzugsgebieten der Abfluss und der Schwebstofftransport für je 13 verschiedene Landnutzungszustände (CN-Werte und C-Faktoren) simuliert.