Feldbeobachtung
und Modellierung der räumlichen und zeitlichen Variabilität
der Abflussbildungsprozesse während Regen auf Schnee Ereignissen
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Analyse eines "Regen auf Schnee" Ereignisses
im Winter 2010/2011
Zwischen dem 6. Dezember und 8. Dezember 2010 fand im Brugga Einzugsgebiet
ein "Regen auf Schnee" Ereignis statt, dass ein Hochwasser mit
einer Jährlichkeit von 5 Jahren bewirkte. Eine erste Analyse dieses
Ereignisses zeigt die wichtige Rolle der Schneedecke die zu dieser Zeit
im Einzugsgebiet lag. Zu Beginn des Ereignisses wurde ein Teil des Regens
in der Schneedecke zurückgehalten. Das zeigt, dass die Schneedecke
bei solchen Ereignissen zunächst als Speicher dient. Sobald die Schneedecke
mit Wasser gesättigt ist und isotherm bei 0°C liegt, beginnt
der Hauptanstieg der Abflussganglinie. Der Niederschlag vom 8. Dezember
2010 führte zu keinem erneuten Anstieg des Abflusses, da er in großen
Teilen des Einzugsgebiets an Schnee fiel und somit zu einem Anstieg der
Schneedecke führte. Schneeschmelzwasser hatte während dieses
Ereignisses einen Anteil von etwa 50% am Gesamtabfluss. Das Wasseräquivalent
der Schneedecke (SWE) vor dem Ereignis lag zwischen 12,5 mm an Waldstandorten
im unteren Teil des Einzugsgebiets und 89,6 mm auf den offenen Hochlagen.
Der Mittelwert des Wasseräquivalents der Schneedecke über das
gesamte Einzugsgebiet lag bei 48,7 mm. Ein weiteres "Regen auf Schnee"
Ereignis fand ungefähr einen Monat später statt. Dieses Ereignis
war jedoch kleiner und Schmelzwasser aus der Schneedecke hatte einen Anteil
von 39% am Gesamtabfluss. Die erhobenen Daten während der beiden
Ereignisse zeigen, dass die Schneeschmelze eine entscheidende Rolle bei
vielen Hochwasserereignissen im Winter spielt.

Einfluss der Vegetation auf Schneeakkumulation und
Schneeschmelze
Die untenstehende Grafik zeigt die Stundenwerte der Schneehöhe die
an zwei nah bei einander liegenden (ca. 80 m) Stationen währen 15
Tagen gemessen wurden. Die eine Station befindet sich unter einem dichten
Nadelwald, die andere Station auf offener Fläche. Der Schneefall
zwischen dem 25. und 27. Januar 2011 führte zu einem Anwachsen der
Schneedecke von 15 cm auf der offenen Fläche. Unter dem Nadelwald
wurde zur gleichen Zeit eine Zunahme der Schneedecke um 5 cm registriert.
Die Schneedecke im Wald wuchs während der nächsten Tage nach
dem Schneefall kontinuierlich an, da Schnee von den Baumkronen auf den
Boden fiel. Der Einfluss der Baumbedeckung zeigt sich ebenfalls während
der Schneedeckenschmelze. Die Schneeschmelze findet auf der offenen Fläche
deutlich schneller statt, wo sie schon etwa 2 Tage vor der Wald-Schneedecke
abgeschmolzen ist.

Ergebnisse der Intervall-Kameras
Die Bilder zeigen welchen Informationsgewinn die Intervall-Kameras bieten.
Die Bilder von Kamera 1 (Camera 1) zeigen die Abnahme der Schneemenge,
die während des Schneefalls in den Baumkronen gespeichert war. Diese
Information kann verwendet werden, um ein besseres Verständnis der
Schneeinterzeption in der Baumkrone sowie das Herunterfallen und die Sublimation
dieses Schnees zu erhalten. Kamera 2 (Camera 2) zeigt das Fortschreiten
der Schneeschmelze an einem unbewaldeten, südexponierten Hang. In
Kombination mit den Bildern anderer Kameras kann so die Größe
an schneebedeckten Flächen in verschiedenen Teilen des Einzugsgebiets
(Höhenlage, Exposition, Topographie) quantifiziert werden. Kamera
3 (Camera 3) zeigt die Bilder an einem bewaldeten, nordexponierten Hang.
Diese Bilder können mit anderen Waldstandorten oder mit Informationen
einer naheliegenden Freifläche verglichen werden, und so einen Informationsgewinn
über die Schneeverteilung im Einzugsgebiet liefern.
Mit Hilfe der Intervall Kameras können auch die Ergebnisse der Schneehöhen-Messungen
überprüft werden und während Niederschlagsereignissen die
Art (Schnee oder Regen) des Niederschlags ermittelt werden.



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