View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

36 KAPITEL 2. Grundlagen der Modellierung landw. Stoffströme
Die Summe aus Qo und Q, wird als Direktabfluss ( ) bezeichnet (Gleichung
2.9) und definiert die schnellen Abflusskomponenten . Zwischen den Nieder-
schlagsereignissen übt in diesem Bereich die Feldkapazität (FK), die maximale
ohne den Einfluss der Evaporation gegen die Schwerkraft gehaltene Wassermen-
ge (DYCK & PESCHKE 1995 [57]), besonderen Einfluss auf die Auswaschungs-
gefährdung aus . Da Nitrat kaum sorptiv im Boden zu binden ist, kann es bei
ausreichender Sickerwassermenge und niedriger FK sehr leicht ausgewaschen
werden . Dabei hat die Kulturart, der Bodenbedeckungsgrad und auch die Nut-
zungsintensität großen Einfluss auf den Stickstoffaustrag, der haupts ächlich in
Form von Nitrat erfolgt (K UNTZE et al. 1994 [112]) . Hinzu kommt in Anlehnung
an Gleichung 2 .7 die klimatische Wasserbilanz, die direkt auf die Sickerwasser-
menge einwirkt. Aus der Summe der beeinflussenden Faktoren ergibt sich ein
Maximum der N ährstoffausträge im Herbst/Winter.
Das letzte Kompartiment in Gleichung 2 .8 stellt der Basisabfluss Q B dar, der
mit h öheren Verweilzeiten im Aquifer stattfindet. Außerdem ist hier eine größere
Abhängigkeit vom geologischen Untergrund erkennbar . Die Literatur (S CHWARZE
et al. 1991 [177], DYCK & P ESCHKE 1995 [57], P ESCHKE 1997 [141]) unterschei-
det häufig einen kurzfristigen und einen langfristigen Basisabfluss, diese Diffe-
renzierung wird in dieser Arbeit jedoch nicht n äher berücksichtigt. Der langfristige
Basisabfluss entspricht ann ähernd der Grundwasserneubildung GW1e„ bzw. dem
grundwasserbürtigen Abfluss QGw.
In vielen Regionen ist nach K UNKEL et al. 1999 [111] insbesondere der Austrag
von Stickstoff als Nitrat an den Grundwasserstrom, d .h. an die aus einer Region
unterirdisch abfließende Wassermenge gebunden . Damit steht die j ährliche Aus-
waschung im engen Zusammenhang mit der j ährlichen Grundwasserneubildung.
Die Grundwasserneubildung setzt sich aus dem Sickerwasser aus dem Boden
und dem Uferfiltrat bzw. Seihwasser an Flussläufen zusammen. Je nach Intention
und Fachrichtung (Bodenkunde - Hydrogeologie) werden beiden Pfaden eine un-
terschiedliche Dominanz zugesprochen . Aufgrund der fl ächenhaften Betrachtung
und der Verarbeitung im GIS wird in dieser Arbeit der Akzent auf die Sickerwas-
serrate gesetzt. Die Grundwasserneubildung ” ist unter sonst vergleichbaren Be-
dingungen um so h öher, je geringer der Wasserverbrauch durch Evapotranspirati-
on des jeweiligen Pflanzenbestandes und je geringer die Wasserspeicherfähigkeit
(Feldkapazität) des Bodens ist . Bei Ackernutzung von Sandböden ist demnach
unter humiden Klimaverh ältnissen immer mit einer erhöhten Grundwasserneu-