Geographica Augustana - Institut für Geographie und ...

2. MethodenDie Untersuchungen basieren auf einem Niederschlag-Abfluss-Modell der Oberen Flöha, welches mitdem Modellsystem NASIM (Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH, Aachen)entwickelt wurde (Reinhardt 2010, Reinhardt et al. 2011). Für das Hochwasser vom April 2006 (HQ 10 )wurden dabei im Hinblick auf die Deckschichten zwei unterschiedliche Kalibrierungs- bzw. Parametrisierungsvariantenuntersucht. Variante 1 entspricht einer konventionellen Modellstruktur mit Bodentypenund einer Parametrisierung mit entsprechenden Leitprofilen, denen horizontbezogene Standardwertebodenhydrologischer Parameter (GPV, FK, kf-Werte etc.) zugeordnet werden. Im Rahmender Modellkalibrierung wurde für die vertikale und horizontale hydraulische Leitfähigkeit anhandeiner Sensitivitätsanalyse mit zwei Zielfunktionen (Effizienzquotient nach Nash & Sutcliff (1970),Hochwasserscheitel) die optimale Parameterkombination ermittelt und mit dem bestehenden Prozessverständniszur Deckschichtenhydrologie abgeglichen. Eine zusätzliche Validierung der Ergebnisseerfolgte durch Abgleich mit dem Scheitelwert des Extremhochwassers vom August 2002 (≈HQ 200 ).Variante 2 beinhaltet ein vereinfachtes Modell unter Vernachlässigung der Bodentypen und Beschränkungauf die Klassen "Auenböden" (Talböden) und "Periglaziale Deckschichten" (Hänge). DieParametrisierung basiert dabei auf Daten von bodenhydrologischen Untersuchungen in einem 0,06km² Quelleinzugsgebiet bei Mulda, welches nur 15 km nördlich des Modellgebietes Obere Flöha imEinzugsgebiet der Freiberger Mulde liegt (Heller & Kleber 2011).3. Ergebnisse und DiskussionErste, vorläufige Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass im Fall der konventionellen Modellparametrisierungmit Bodentypen sowohl der Verlauf der Ganglinie des Hochwassers von 2006 als auchdessen Scheitelwert dann gut abgebildet werden können, wenn bei der Kalibrierung von anisotropenhydraulischen Bodeneigenschaften mit höherer horizontaler und geringerer vertikaler Leitfähigkeitausgegangen wird. Andere Kombinationen der Eichparameter (gesamt 32 Varianten) können zwarebenfalls hohe Effizienzquotienten (Equifinalität) ergeben, jedoch weicht der Scheitelabfluss danndeutlich stärker vom Beobachtungswert ab. Gleiches gilt, wenn der Hochwasserscheitel vom August2002 zur Validierung einbezogen wird.Die Fließprozesse in den Deckschichten können mit konzeptionellen N-A-Modellen naturgemäß nurvereinfacht abgebildet werden. Dennoch ist festzuhalten, dass die Ergebnisse der Sensitivitätsanalysezum gegenwärtigen Prozessverständnis passen, demzufolge die Deckschichten hydraulisch anisotropwirken und horizontale Fließprozesse begünstigen. So zeigen die Prozessstudien im Einzugsgebietder Freiberger Mulde, dass bei einer mittleren Bodenvorfeuchte die Basislage eine vertikalstauende Wirkung aufweist und dadurch der Zwischenabfluss in der darüber liegenden Haupt- oder105