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Stand des Wissens 18
Oberflächenabfluss infolge stärkerer Niederschläge löst die Feststoffelemente aus
dem Verband, und transportiert diese als Geröll – meist jedoch in Suspension –
weiter. Zum Oberflächenabfluss hinzu gesellt sich die Aufprallenergie der
Regentropfen auf Flächen spärlicher oder fehlender Vegetation, welche die
Feststoffe für den Transport aufbereiten.
2.4.1 Modellierung der Erosion
Modelle erfordern eine Vereinfachung der Realität. MORGAN (MOR99) empfiehlt, die
Komplexität des Modells an die Zielsetzung anzupassen. „Überschlagsmodelle“
(Screening) sind relativ einfach aufgebaut, und dienen zur Identifikation von
Problemgebieten. „Schätzmodelle“ (assessment models) müssen Vorhersagungen
mit grösserer Genauigkeit ermöglichen, da mit ihnen Aussagen über das Ausmass
potentieller Ereignisse gemacht werden müssen. Damit können verschiedene
Bewirtschaftungssysteme verglichen und das Modell als Planungsinstrument für
Erhaltungsmassnahmen verwendet werden.
Bei der Verbesserung der Massnahmen hinsichtlich der Verringerung von Erosion
muss die Modellierung der Erosion in einer Art erfolgen, dass die Wirkungen der
Massnahmen quantifiziert werden können. Es muss sich demnach um ein
Schätzmodell handeln.
Die von Wischmeier und Smith entwickelte Universelle Bodenabtragsgleichung
(engl. United Soil Loss Equation), im Folgenden kurz USLE genannt, ist das
weltweit am meisten in der Praxis verwendete Modell zur Abschätzung und
Vorhersage von Erosion. Dieses Modell basiert auf 22jährigen Messreihen bezüglich
standardisierter Flächen in den USA. An bayrische Verhältnisse wurde die USLE von
SCHWERTMANN (SCHW87) angepasst. Das Modell ist auf Problembereiche im
Agrarsektor abgestimmt.
Die Bodenabtragsgleichung berechnet den mittleren jährlichen Bodenabtrag unter
Multiplikation mit den die Erosion beeinflussenden Faktoren.
2.4.1.1 Regen- und Oberflächenabflussfaktor R
Der auslösende Faktor für Bodenabtrag ist stets ein Regen. Durch das Aufschlagen
des Regentropfens auf den Boden werden Aggregate zerschlagen und durch
oberflächlich ablaufendes Wasser abtransportiert (vergleiche Kapitel 2.4). Dafür
wird der Regen- und Oberflächenabflussfaktor R eingeführt. WISCHMEIER (zitiert in
MOR99) fand heraus, das der Regen bestimmte Eigenschaften besitzen muss,
damit Erosion stattfindet. Er nahm zur Darstellung von R das Produkt aus der
kinetischen Energie [KJ/m 2 ] eines erosiven Niederschlags E und der Intensität I 30