Das Zusammenspiel von Oberflächenrauheit und -abflussOberflächenrauheit und dessen Potenzial zur dezentralen Minderung von Sturzfluten durch Hecken

Dieser Artikel untersucht das Zusammenspiel von Oberflächenrauheit und Oberflächenabfluss und analysiert das Potenzial von Hecken als Maßnahme zur dezentralen Hochwasserminderung mit Hilfe eines vereinfachten physikalisch-basierten Modells. Untersuchungsgebiet ist das 3,5 km² große Weiherbach-Einzugsgebiet, das sich in einer Lösslandschaft in Südwestdeutschland befindet. Zunächst wird die Rückkopplung der Oberflächenrauheit auf die Abflussbildung auf der Plotskala untersucht, a) an Daten von Freiland-Beregnungsversuchen und b) mit numerischen Experimenten. Abschließend erfolgt eine Analyse der Wirkung von Heckenstreifen auf Einzugsgebietsebene, exemplarisch an der im Untersuchungsgebiet im Juni 1994 beobachteten Sturzflut, in Anlehnung an das Keyline-Design. Auf einer Fließstrecke von 12 m zeigen die numerischen Experimente eine Reduktion in der Oberflächenabflusswelle von bis zu 9 % auf sehr rauen Oberflächen. Die Simulationen auf Einzugsgebietsebene verdeutlichen, dass 7 Heckenstreifen das Volumen der Oberflächenabflusswelle um 62 % und den Scheitel um 55 % im Vergleich zur Referenzvariante reduzieren können. Die Studie zeigt zum einen, dass bei Rauheits- und/oder Infiltrationswechsel entlang des Hangs eine gekoppelte Betrachtung von Oberflächenrouting und Infiltration zwingend erforderlich ist, zum anderen weist sie nach, dass sich durch den Einsatz solcher Modelle das Potenzial von Hecken zur Hochwasserminderung quantifizieren lässt und sie somit bei der Planung leichter zu berücksichtigen sind.