von
Alex Fritz und Jens Didszun
Im Rahmen der Weiterentwicklung der Niederschlagsabflussmodellierung
mit dem TACD Modell
wurde die Integration eines Abfluss-Routing Moduls notwendig.
Um dieses zu parametrisieren
und zu validieren, wurden im Bruggaeinzugsgebiet 82 Markierversuche
zur Bestimmung der
Stofftransportgeschwindigkeit durchgeführt (FRITZ, 2001).
Dabei war es Ziel, Abhängigkeiten
der Fließgeschwindigkeit von Hangneigung, Gerinnebettrauhigkeit
und Wasserstand bzw.
Gebietsfeuchte zu bestimmen, um so die Fließgeschwindigkeit
zu regionalisieren.
Die Stofftransportgeschwindigkeit spielt auch im Rahmen der
Untersuchungen zur Skalenabhängigkeit
der Abflussbildung eine wichtige Rolle. Im Gegensatz zu Untersuchungen
in mikroskaligen Gebieten,
darf sie im Bruggaeinzugsgebiet (40 km²), wie auch im
Dreisameinzugsgebiet (258 km²) bei der
Auswertung der Ganglinien der Teilgebietsabflüsse sowie
der natürlichen Tracer die Stofftransport-
geschwindigkeit nicht vernachlässigt werden.
Die Tracerexperimente zeigen, dass im Bruggaeinzugsgebiet
die Fließgeschwindigkeiten vor allem
durch die Gerinnebettrauhigkeit bestimmt werden. Die Gerinne
im Bereich der Steilhänge weisen
dabei die geringsten, die Hauptvorfluter in den flacheren
Talböden dagegen fast durchweg die
höchsten Fließgeschwindigkeiten auf. Dieser Zusammenhang
ist auf den Einfluss der Gerinnebettrauhigkeit zurückzuführen,
da die Rauhigkeit in der Regel mit der Hangneigung zunimmt
und entsprechend
in den Hauptvorflutern am geringsten ist. Die Messergebnisse
zeigen, dass die Abflussbeschleunigung
durch die größere Hangneigung, welche in einer
Geschwindigkeitszunahme bei größerer Hangneigung
resultieren würde, durch die Gerinnebettrauhigkeit kompensiert
wird. Daher würde ein Routing-Modul,
welches lediglich über die Hangneigung parametrisiert
wird, in diesem Einzugsgebiet falsche Ergebnisse
liefern. Weiterhin konnte der Einfluss des Gebietszustands
(Vorfeuchte) auf die Fließgeschwindigkeit
analysiert werden. Die Gebietsheterogenität der Fließgeschwindigkeiten
war bei größerer Vorfeuchte
deutlich höher (Abb. 1/2). Zwar konnten die Fließgeschwindigkeiten
nicht mit Hilfe von digital
verfügbaren Parametern wie Hangneigung, Rauhigkeit, Vorfeuchte
etc. mit einem multiplen
Regressionsansatz regionalisiert werden, da zum einen die
Größen nicht unabhängig von einander sind
(Bsp. Hangneigung - Rauhigkeit), zum anderen der Stichprobenumfang
von 82 Markierversuchen noch
zu gering ist. Dennoch lieferten die Markierversuche eine
wertvolle Datengrundlage zur Parametrisierung
und Validierung des Routing-Moduls von TACD. |