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Hydrologische und wasserwirtschaftliche Grundlagen der Region Oberrhein
Principes dʼhydrologie et de gestion de lʼeau dans la région du Rhin supérieur
Dr. Jens Lange
Institut für Hydrologie
Universität Freiburg
Die hydrologischen Merkmale der Region Oberrhein
werden weitestgehend durch die Höhenverteilung
zwischen der Oberrheinebene und den Erhebungen des
Schwarzwaldes / der Vogesen, sowie durch geologische
Unterschiede bestimmt. Klimatologisch befindet sich
die Region in der Westwindzone der gemäßigten Breiten,
wobei die großräumigen klimatischen Bedingungen
durch Relief, Höhenlage und Landnutzung lokal zum Teil
stark verändert werden. So kommt es durch die quer zur
Hauptanströmrichtung liegenden Höhenzüge zu ausgeprägten
Luv-Lee-Effekten und die Lufttemperatur zeigt
eine deutliche Höhenabhängigkeit. Weiterhin wirkt sich
die Topographie auf die Verteilung der Niederschläge
aus. Am Schwarzwaldrand wird im Mittel ein Jahresniederschlag
von 800-1000 mm gemessen, wohingegen die
Höhenlagen des Schwarzwaldes mit 1800-2100 mm wesentlich
höher liegen und zu den niederschlagsreichsten
Gebieten von Deutschland gehören.
Der Schwarzwald (und die Vogesen als sein Spiegelbild)
ist hauptsächlich aus kristallinem Grundgebirge
aufgebaut, das stellenweise von Buntsandstein überdeckt
ist. Hydrologisch weist das Grundgebirge nur geringe
Durchlässigkeiten auf, der wichtigste Wasserumsatzraum
sind die hängenden periglazialen und glazialen Lockersedimente.
Dies belegen aktuelle Forschungen im Bereich
der Abflussbildung. Im Übergangsbereich zur Oberrheinebene
befindet sich die Vorbergzone, die sich aus
mesozoischen Ablagerungen zusammensetzt. Die mächtigen
tertiären Sedimente des Oberrheingrabens selbst sind
alpiner Herkunft und wurden im Quartär durch die Schotterführung
der Schwarzwaldflüsse teilweise überdeckt
und vermischt. Sie beherbergen das bedeutendste Grundwasservorkommen
Mitteleuropas. An einzelnen Stellen
ragen Inselschollen des Trias und des Juras, sowie der
tertiäre Vulkan Kaiserstuhl aus der sonst flachen Schotterebene
hervor. Die Oberrheinebene durch intensive
landwirtschaftliche Nutzung bestehend aus Ackerflächen
(v.a. Mais) und intensivem Grünland. An den Hängen von
Kaiserstuhl, Tuniberg und der Vorbergzone wird Weinbau
betrieben. In den höheren Schwarzwaldlagen ist die
Hauptlandnutzung Wald mit vereinzelten Hochweiden.
Von den Hochlagen des Schwarzwaldes resultierende
jährliche Abflusshöhen zum Teil von mehr als 1000 mm/a.
Dabei zeigen die Abflüsse im mittleren Verhalten enge
Bindungen an Schneeschmelze und Regenniederschlag.
Die Abflussregime sind als nivo-pluvial bzw. pluvio-nival
zu kennzeichnen. Zusätzlich kommt es zu einer Beeinflussung
der Regime durch die hohen Versickerungsraten
L es caractéristiques hydrologiques de la région du
Rhin supérieur sont très largement déterminées par le
dénivelé entre la plaine du Rhin supérieur et les sommets
de la Forêt-Noire et des Vosges, de même que par des
différences géologiques. Du point de vue climatologique,
la région est située dans la zone des vents dʼouest des
latitudes tempérées ; cela dit, les conditions climatiques
peuvent varier considérablement au niveau local, en
fonction du relief, de lʼaltitude et de lʼexploitation
du sol. Ainsi, le fait que les chaînes de montagnes
soient perpendiculaires aux vents dominants induit des
différences significatives entre les versants au vent et
ceux sous le vent ; de plus, la température de lʼair varie
sensiblement selon lʼaltitude. Par ailleurs, la topographie
a une incidence sur la répartition des précipitations. En
bordure de la Forêt-Noire, les précipitations annuelles
sont en moyenne de 800 à 1000 mm, alors que les
sommets de Forêt-Noire sont nettement plus arrosés,
avec des précipitations moyennes de 1800 à 2100 mm
par an, ce qui en fait lʼune des régions les plus humides
dʼAllemagne.
Les terrains primitifs de Forêt-Noire (et de son
pendant, les Vosges) sont essentiellement composés de
roches cristallines, parfois recouvertes de grès bigarré.
Au niveau hydrologique, les terrains primitifs ne sont
que faiblement perméables, les sédiments périglaciaires
et glaciaires sur les versants étant le principal espace
de pénétration de lʼeau, ce que confirment de récentes
recherches menées sur le ruissellement des eaux. A la
transition avec la plaine du Rhin supérieur, se trouve une
zone dʼavant-buttes composées de dépôts mésozoïques.
Les sédiments tertiaires que lʼon trouve en grandes
quantités dans le fossé rhénan sont dʼorigine alpine ;
au quaternaire, ils ont été recouverts en partie par le
gravier charrié par les rivières de Forêt-Noire auquel ils
se sont mélangés. Ils abritent la principale réserve dʼeaux
souterraines du centre de lʼEurope. Dans la plaine, en
grande partie recouverte de gravier, quelques élévations
de terrains datent du tertiaire et du jurassique, le volcan
Kaiserstuhl remontant au tertiaire. Lʼexploitation agricole
est intensive dans la plaine, avec beaucoup de cultures
(essentiellement de maïs) et de pâturages. La vigne est
cultivée sur les coteaux du Kaiserstuhl, du Tuniberg et
de la zone dʼavant-buttes. Les hauteurs de la Forêt-Noire
sont majoritairement recouvertes de forêts, avec ici ou là
des pâturages.
Le ruissellement des eaux depuis les sommets
de la Forêt-Noire est parfois supérieur à 1000 mm/a.
En lʼoccurrence, lʼimportance du ruissellement est
étroitement liée à la fonte des neiges et aux pluies. Les
régimes de ruissellement peuvent être qualifiés de nivopluvial
ou de pluvio-nival. Par ailleurs, ces régimes sont
influencés par les forts taux dʼinfiltration dans la plaine
du Rhin supérieur. En général, le ruissellement maximal
a lieu aux mois dʼavril et de mai, le ruissellement
minimal en août et en septembre. La rivière Dreisam
près de Fribourg en Brisgau se caractérise par une part