Prozessorientierte Modellierung des Wassertransports zur Bewertung von Hochwasserschutzmaßnahmen in bewaldeten Entstehungsgebieten

Im der vorliegenden Arbeit wurden die Einflüsse verschiedener wasserwirtschaftlicher und forstwirtschaftlicher Maßnahmen auf das Abflussverhalten von bewaldeten Gebieten untersucht. Der Schwerpunkt lag auf der Erfassung der Veränderungen im natürlichen System durch die jeweilige Maßnahme. Der Wassertransport wurde dabei auf der Prozessebene im Hangmaßstab betrachtet. Wichtige Erkenntnisse hinsichtlich der Hochwasserentstehung in bewaldeten Gebieten wurden gewonnen. Daraus abgeleitet wurde eine Bewertung sowohl der natürlich gegebenen Systemgrößen als auch der einzelnen Maßnahmen bezüglich einer Hochwasservorsorge in Wäldern.Berücksichtigt wurden Änderungen in der Bestockung und in der Feinerschließung der bewaldeten Flächen durch Wege und Wirtschaftstrecken. Die Wassertransportprozesse wurden im Gelände untersucht und in Abhängigkeit der globalen klimatischen Randbedingungen sowie den bodenhydraulischen und landnutzungsspezifischen Parameter mit dem Niederschlag-Abfluss-Modell CATFLOW simuliert.Die Abflussdynamik wird im untersuchten Maßstab im wesentlichen durch die gegebene Bodenhydraulik, die Vorfeuchte des Bodens bei einem Niederschlag und durch die Niederschlagsintensität bestimmt. Die vergleichende Untersuchung von zwei rheinland-pfälzischen Waldstandorten ergab, dass im Bereich Soonwald ein relativ hohes Hochwasserrisiko besteht. Hier wirken sich Eingriffe durch forstwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen stark aus. Im Bereich des Pfälzerwaldes ist nur ein sehr geringes Hochwasserrisiko gegeben, da hier die natürlichen Gebietseigenschaften die Eingriffe durch Bewirtschaftungsmaßnahmen überprägen.Within this work influences of different hydrological and forestal measures on runoff behaviour at forest sites are described. The registration of changes within the natural system by these measures was in the main focus of investigation. Water transport with its processes was examined on hill slope scale. Important findings regarding flood generation in forested catchments were made. Hence, the evaluation of the natural given system factors as well as every single measure was derived regarding to decrease runoff peaks from forest sites.Mainly changes in the development of forested terrains by roads and lanes of different kinds were taken into consideration as well as changes in forest stand. Water transport processes were examined in the field and afterwards modelled with the precipitation-runoff-model CATFLOW in dependence of global climatic conditions, soil hydraulic and land use specific parameters.Runoff dynamics within the investigated scale depends mainly on given soil hydraulic properties, initial soil moisture at the beginning of a precipitation event and on rainfall intensity. The major results of the comparing investigation of two forest sites at Rhineland-Palatinate show, that there is a relatively high risk of floods. Interventions at this site by forestal rationing methods have relative big impacts on runoff generation. In the region of Pfälzerwald there is no risk of floods because of the natural properties of this area. All interventions by forest management here have only a minor impact