MOE-Fellowship: David Dezericky

Identifizierung von Gebieten, die aus Sicht der Bodengestaltung und der Entstehung von Oberflächenabfluss mit negativen Auswirkungen auf bebaute Gebiete entscheidend sind

Die Entstehung des Oberflächenabflusses wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst, die von der Niederschlagsmenge selbst über anthropogene Merkmale in der Landschaftspflege bis hin zur Gestaltung der Topographie reichen. Die Kombination dieser Faktoren hinterlässt spezifische Spuren in der Landschaft in Form von konzentrierten Oberflächenabflusswegen. Durch die Eingabe der oben genannten Faktoren in geografische Informationssysteme können wir diese Pfade lokalisieren und dann ihre Trajektorien mit dem Kontakt zu den bebauten Gebieten der Gemeinden generieren, was es uns ermöglicht, potenzielle Bedrohungen für die Gemeinde durch Wassererosion, Murenabgänge oder Sturzfluten zu erkennen.

               Ziel der Untersuchung war es, Pfade konzentrierten Abflusses an der Schnittstelle des bebauten Gebiets der Gemeinde zu erzeugen und so Orte (Profile) zu schaffen, die eine potenzielle Bedrohung während eines 100-jährigen Bemessungsregenereignisses (Sturzflut) darstellen. Das Untersuchungsgebiet lag im Einzugsgebiet des Drevenica-Wasserlaufs mit einer Fläche von 117,27 km2. Das Gebiet wurde aufgrund des relativen Höhenunterschieds zwischen Bergland (754 Meter über dem Meeresspiegel) und Hügelland (146 Meter über dem Meeresspiegel) ausgewählt, was auf ein Gebiet mit vielen so genannten kritischen Profilen hinweisen könnte. Die Methode zur Erstellung und Auswahl der kritischen Punkte basiert auf dem tschechischen methodischen Leitfaden für die Identifizierung kritischer Punkte (VúV T.G.M. v.i.v, 2009). Die Methode basiert auf den physio-geografischen Bedingungen der Teileinzugsgebiete der kroatischen Profile, wobei jedes kritische Profil folgende Bedingungen erfüllen muss: Fläche des Teileinzugsgebiets 0,3 km2-10 km2, durchschnittliche Neigung des Einzugsgebiets 3,5 % Anteil des Ackerlands ≥ 40 %. Nicht zuletzt ein Indikator für den kritischen Wert ≥ 1,85 (-), wobei der Indikator eine Kombination aus physikalischen und geografischen Bedingungen, Landnutzungsmustern, regionalen Unterschieden in der Bodenbedeckung und dem Potenzial für extreme Niederschlagsereignisse (in Bezug auf die synoptischen Bedingungen) für bestimmte beitragende Gebiete darstellt (VúV T.G.M. v.i.v, 2009). Die Anwendung der Methode auf die Standorte des Zentrums der konzentrierten Abflussbahn und der Gemeindegrenze ergab 27 Profile, für die zonale Statistiken erstellt wurden, die die oben genannten Informationen, angereichert mit dem Volumen des Oberflächenabflusses, zusätzlichen Bodentypen aus dem Liegenschaftskataster und der Bodenerosionsgefährdung in fünf 5 SEOP-Klassen, extrahierten: 1. SEOP (<1,00 t.ha-1.jahr-1) nicht gefährdet bis leicht gefährdet, 2. SEOP (1,01-2,00 t.ha-1. jahr -1) mäßig gefährdet, 3. SEOP (2,01-7,00 t.ha-1. jahr -1) stark gefährdet, 4. SEOP (7,01-28,00 t.ha-1. jahr -1) sehr stark gefährdet und 5. SEOP (>28,00 t.ha-1.Jahr-1) katastrophal bedrohter Boden. Aus der ersten Datenvorschau wurden 5 kritische Profile nach der tschechischen Methodik ermittelt. Anschließend wurden alle Daten in das Statistikprogramm „R“ eingegeben, wo eine hierarchische Clusteranalyse erstellt wurde. Bei der Clusteranalyse wurden 6 Arten von Clustern identifiziert, wobei landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Cluster dominieren. Die Analyse ergab eine hohe Konnektivität und Ähnlichkeit einiger Profile mit den Profilen aus dem tschechischen Methodikhandbuch.

               Bei der Überprüfung der Ergebnisse vor Ort haben wir ein kritisches Profil identifiziert, das die Kriterien erfüllt, aber ein Abfluss ist, der das Gebiet der Gemeinde umgeht. Darüber hinaus haben wir 3 landwirtschaftliche Profile identifiziert, die Anzeichen von Abfluss- und Erosionsproblemen bei Niederschlagsereignissen unterschiedlicher Intensität aufwiesen, deren beitragende Fläche jedoch kleiner als 0,3 km2 war. Daher haben wir vorgeschlagen, den Schwellenwert für die beitragspflichtige Fläche von 0,3 auf 0,2 km2 zu ändern, während die anderen Parameter unverändert blieben. Anschließend fügten wir mehrere Parameter hinzu, um das kritische Profil zu bestimmen: Oberflächenabflussvolumen > 6000 m3 und Fließgeschwindigkeit 1 m3s-1. Daraus ergaben sich 7 kritische Profile. Das Ergebnis ist eine räumliche Darstellung der kritischen Profile und ihrer Einzugsgebiete, die bei Starkregenereignissen Probleme mit dem Oberflächenabfluss verursachen

AZ: 30021/958

Zeitraum

01.09.2021 - 28.02.2022

Land

Tschechien und Slowakei

Institut

Technische Universität München (TUM) Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement

Betreuer

Timo Schaffhauser