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Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Die Verdunstung freier Wasserflächen – Grundlagen

Sonderfälle 94

Sonderfälle 94 _________________________________________________________________________ dass zumindest ein Benetzen der Spross- und Blattoberflächen verhindert wird. Dies verringert die Interzeptionsverdunstung entscheidend. DARNHOFER (1971) untersuchte im Rahmen der Verdunstungsstudien am Neusiedler See auch die Interzeption von Schilfbeständen unterschiedlicher Dichte. Dazu wurden die Niederschlagshöhen einzelner Ereignisse gleichzeitig am Grund des Bestandes und über diesem erfaßt. Die Niederschläge wurden in schwimmend exponierten Regenkübeln mit einer Oberfläche von 100 cm 2 aufgefangen und Referenzmessungen mit einem Gerät gleicher Bauart über dem Schilf durchgeführt (Abb. 6-4). Abb. 6-4: Interzeption - Niederschläge über und am Grund des Schilfbestandes - 69 Ein- zelmessungen - Rust (Neusiedler See), Sommer 1967 (nach Daten von DARNHOFER 1971) Im Ergebnis zeigten sich stark streuende Werte, aus denen aber die große relative Bedeutung der Interzeption bei Niederschlägen geringer Intensität deutlich wird. Mit zunehmender Dauer und höheren Intensitäten fallen mehr Tropfen von den Blättern auf die Wasseroberfläche, der relative Anteil der Interzeption am Niederschlag sinkt. Dementsprechend ergibt sich eine exponentielle Anpassung mit einem langsamen Anstieg des Bestandsniederschlages bei geringen Niederschlagshöhen und steilerem Verlauf bei Ereignissen größerer Ergiebigkeit. Bei noch größeren Niederschlagsintensitäten verliert der exponentielle Zusammenhang an

Sonderfälle 95 _________________________________________________________________________ Gültigkeit. Hier dürften die Niederschläge im Bestand den Freilandniederschlägen abzüglich eines relativ konstanten Interzeptionsverlustes entsprechen. Bei einer höheren Anzahl von Einzelmessungen und einer Exposition der Niederschlagsmessgeräte in einem Bestand einheitlicher Dichte wäre die Varianz der Werte wahrscheinlich geringer. Ein methodisches Problem besteht darin, dass der am Spross abfließende Niederschlagsanteil (Stammabfluss, hier eigentlich richtiger "Sprossabfluss") zwar die Wasseroberfläche, nicht aber die schwimmend auf dieser befindlichen Messgeräte erreicht. Bei Niederschlägen mittlerer und höherer Intensität führt dies zwangsläufig zu einer Überschätzung der Interzeptionsverdunstung. Für die genannten Messungen mit bepflanzten Verdunstungskesseln nahm DARNHOFER (1971) einen mittleren Interzeptionsverlust von 30 % an. Bei der Untersuchung der Interzeption verschiedener Getreidekulturen fand HOYNINGEN-HUENE (1980, 1983) sommerliche Anteile der Interzeptionsverdunstung am Freilandniederschlag von 15 - 32 %. Diese Angaben können insofern als grobe Vergleichswerte herangezogen werden, als dass Getreidekulturen im Sommer zumindest den Schilfbeständen ähnliche morphologische Merkmale aufweisen. 6.4 Die Verdunstung thermisch belasteter Gewässer Neben der stofflichen Nutzung und Beeinflussung fand und findet im Zuge der industriellen Entwicklung eine zunehmende thermische Belastung der Umwelt statt. Die Abwärme vielfältiger Prozesse, insbesondere der Energiegewinnung und -umwandlung, gelangt in die Atmosphäre und Hydrosphäre. Eine direkte Nutzung von Binnenseen zu Kühlzwecken ist im Allgemeinen aber weniger gebräuchlich. Fließgewässer werden dagegen vielfach zur Kühlwasserentnahme und Einleitung des erwärmten Wassers genutzt. Dies setzt die Durchführung von Wärmelastrechnungen und die Aufstellung von Wärmelastplänen voraus. Je nach der Höhe der Energiezufuhr und den hydrographischen Verhältnissen des thermisch belasteten Gewässers wird der in Gleichung 4.4-1 beschriebene Wärmehaushalt des Wasserkörpers durch den zusätzlichen Eintrag von Wärmeenergie mehr oder weniger stark beeinflusst. Der Energiegewinn durch Abwärme ist dabei in QV (Gl. 4.4-16/17), dem Wärmeaustausch durch Zu- und Abflüsse oder einem gesonderten Ausdruck zu bilanzieren. Neben dem erhöhten Wärmeumsatz werden, vermittelt durch die Steigerung der Wasseroberflächentemperatur, die langwellige Ausstrahlung der Wasseroberfläche (QA, Gl. 4.4-7), der Strom fühlbarer Wärme (QL, Gl. 4.4-10/11), der Verdunstungswärmestrom (QE, Gl. 4.4-8) und die Wärmemenge, die durch Advektion des verdunstenden Wassers hinweggeführt wird (QW, Gl. 4.4-12), deutlich erhöht. Die Strahlungsbilanz im kurzwelligen Bereich (QK, Gl. 4.4-4) wird im Regelfall nicht verändert, nur im Winter kann eine geringfügige Beeinflussung durch eine erwärmungsbedingt verkürzte oder gar unterbleibende Eisbedeckung des Gewässers gegeben sein.

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