Hydrologie - dezentraler Hochwasserschutz

Die angedeuteten Prämissen und Forschungslücken erklären den Mangel an
zitierfähigen Szenariorechnungen des Hochwasserabflusses in kleinen bewaldeten
Kopfgebieten (headwaters).
Mit vereinfachenden Annahmen über das Bodenprofil, die Durchwurzelungstiefe und
die Evapotranspiration lassen sich bereits mit den klassischen Ansätzen der lateralen
Bodenwasserbewegung Tages-, Wochen- und Monatsabflüsse simulieren; das von
VAN DER PLOEG (1978) zeitgleich mit dem BROOK-Modell entwickelte
zweidimensionale Wasserhaushaltsmodell für den Wasserumsatz im Boden hängiger
Fichtenstandorte des Harzes zeigt eine gute Übereinstimmung zwischen
berechneten und gemessenen (Sommer-) Abflussdaten.
Das Rusava-Modellszenario (27,3 km 2 , Moldaueinzugsgebiet) hat einen 10 % bis 15
% höheren Scheitel zweier Hochwasser von 1986 (P = 20,1 mm) und 1995 (P = 31,8
mm) zum Ergebnis, falls die Waldfläche um 50 % reduziert wird (KOVAR et al. 2004).
Bereits in der Raumskala mittelgroßer Einzugsgebiete sind die Grenzen der
prozessorientierten Modellierung des Hochwasserabflusses überschritten. Dessen
ungeachtet lässt sich an Hand von Szenariorechnungen mit empirischen
Konzeptmodellen das unterschiedliche Abflussverhalten bei verschiedenen
Gebietszuständen abschätzen. So haben MAUSER (1985) und MÜLLER (1987)
Direktabfluss-Szenarien der Hochwasserwellen vom August 1969 bzw. Mai 1983 im
Dreisam-Einzugsgebiet gerechnet (Pegel Ebnet, 257 km 2 ); das Szenario totales
Waldsterben, nachfolgend Wiese und Brache ergab Aufhöhungen des Scheitels um
das 2- bis 11fache und Laufzeitverkürzungen von 2 bis 12 Std. (Abbildung 4).
Abbildung 4: Zwei Beispiele von Modellrechnungen nach MAUSER (links; 1985) und MÜLLER
(1987)
In noch größeren Raumskalen fallen die Differenzen kleiner aus. Der von KOEHLER
(1993) für einige Oberrheinpegel berechnete Scheitelanstieg liegt zwischen 22 %
und 43 % für den Fall einer vollständigen Umwandlung von Wald in Wiese (Tages-
Niederschlagshöhen 80 mm, 120 mm und 160 mm). Umgekehrt würde der Scheitel
des Mai-Hochwassers am Neckarpegel Rockenau um 15 % niedriger ausfallen und 7
Stunden später eintreffen für den Fall einer vollständigen Aufforstung des
Einzugsgebietes (HUNDECHA & BARDOSSY 2004). Nach Modellrechnungen der
IKSR (1999) hat die Aufforstung im Rheineinzugsgebiet eine kleine Wirkung im
Nahbereich, flächenhaftes Waldsterben würde sich auch im Fernbereich noch
bemerkbar machen.
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