Inhaltszusammenfassung

Die vorliegende Untersuchung behandelt den Einfluss von Walderschließungsnetzwerken auf Abflussgenerierung und Bodenerosion in einem bewaldeten Einzugsgebiet innerhalb des Naturschutzgebietes Laacher See, gelegen in der Osteifel. Mithilfe einer Kleinberegnungsanlage wurden auf 0,64 m² großen Plotflächen Starkregenereignisse simuliert. Aufgrund von Laserkalibration des Tropfenspektrums konnten die Eigenschaften des simulierten Niederschlags genau determiniert und reproduziert werden. Die Bereg...Die vorliegende Untersuchung behandelt den Einfluss von Walderschließungsnetzwerken auf Abflussgenerierung und Bodenerosion in einem bewaldeten Einzugsgebiet innerhalb des Naturschutzgebietes Laacher See, gelegen in der Osteifel. Mithilfe einer Kleinberegnungsanlage wurden auf 0,64 m² großen Plotflächen Starkregenereignisse simuliert. Aufgrund von Laserkalibration des Tropfenspektrums konnten die Eigenschaften des simulierten Niederschlags genau determiniert und reproduziert werden. Die Beregnungen wurden mit einer Intensität von 45 mm h-1, einer mittleren kinetischen Energie von 4,6 J m-2 mm-1 und einer Dauer von 90 Minuten durchgeführt. Auftretender Oberflächenabfluss und mobilisiertes Sediment wurden mit einer zeitlichen Auflösung von einer Minute gesammelt. Hierdurch war es möglich, präzise Datensätze zu erzeugen, die eine Beschreibung der zeitlichen Dynamik von Abflussbildung, Sedimenttransport und Sedimentkonzentration im Verlauf des Starkregenereignisses erlaubten. Bei den Untersuchungsflächen wurde zwischen persistenten Weganlagen unterschiedlicher Befestigung und Rückegassen unterschieden, um den Einfluss der baulichen Weganlage ermitteln zu können. Zusätzlich wurden Beregnungsversuche auf ungestörtem Waldboden durchgeführt, um Vergleichsdaten zu gewinnen. Anhand der gesammelten Daten wurde ersichtlich, dass selbst nur wenig befahrene Rückegassen, die über keinerlei gesonderte Wegbefestigung verfügten, zu einer deutlich früheren Ausbildung von Oberflächenabfluss tendierten als ungestörte Waldoberböden. Dieser Effekt wurde mit steigender Befahrungs- und Befestigungsintensität der Wege umso deutlicher. Der Anteil an infiltriertem Niederschlag lag während den Beregnungsversuchen auf Waldböden im Mittel bei 99,1%. Auf Rückegassen infiltrierten hingegen lediglich Ø 53,6%, auf befestigten Waldwegen sank der Anteil auf nur noch Ø 16,2%. Bezüglich der gemessenen Bodenerosionsraten zeigte sich dagegen, dass Rückegassen den ungestörten Standorten deutlich ähnlicher waren als befestigten Wegen. Auf Waldböden konnten durchschnittlich 1,3 g Sediment während den Beregnungsversuchen erodiert werden, im Falle von Rückegassen waren es 10,8 g. Waldwege wiederum generierten im Mittel 181,3 g an erodiertem Material. Dieser Wert entspricht einer mittleren Sedimentlieferung von 188,9 g m-2 m-1 mit einer mittleren Sedimentkonzentration im Oberflächenabfluss von 6,4 g l-1. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Verdichtung durch Befahrung, als auch der bauliche Eingriff durch die Anlage eines Waldweges die hydrologischen Teilprozesse der Abflussbildung in einem Einzugsgebiet deutlich verändern können. So kann der Wasserrückhalt in der Fläche durch ein dichtes Erschließungsnetz erheblich gemindert werden. Zusätzlich konnte nachgewiesen werden, dass auch eine signifikante Erhöhung des Bodenerosionspotentials gegeben ist. Neben strukturellen Schäden an der Wegoberfläche kann der Sedimentabtrag zu ökologischen Off-site-Schäden führen, vor allem, wenn mobilisiertes Feinmaterial in angrenzende Vorfluter gelangt. Simulation von Abflussbildung und Bodenerosion auf Waldwegen und Rückegassen mittels Kleinberegnungsanlage.. Available from: https://www.researchgate.net/publication/284444473_Simulation_von_Abflussbildung_und_Bodenerosion_auf_Waldwegen_und_Ruckegassen_mittels_Kleinberegnungsanlage [accessed Jul 5, 2017].» weiterlesen» einklappen

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DDC Sachgruppe:
Geowissenschaften