Experimentelle Untersuchungen zum Oberflächenabfluss auf natürlichem Grünland bei Starkregen

In diesem Fachbeitrag werden experimentelle Untersuchungen zum Oberflächenabfluss auf natürlichem Grünland bei Starkregen vorgestellt. Ein neuartiges Feldlabor ermöglicht die präzise Erfassung hydraulischer Parameter des Dünnschichtabflusses. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die differenzierte Erfassung der Fließwiderstände von natürlichem Grünland und den Einfluss der Vegetation. Über einen Zeitraum von zwei Jahren wurden mehr als 1.000 Einzelexperimente auf zwei Versuchsflächen mit unterschiedlichen Hangneigungen und Bewuchszuständen durchgeführt. Die gewonnenen Daten ermöglichen die Berechnung von pauschalen Widerstandsbeiwerten für die 2-D-Strömungsmodellierung. Besonders interessant sind die Erkenntnisse zur Abhängigkeit der Fließwiderstandsbeiwerte von der Vegetationshöhe und -dichte sowie der Fließtiefe. Die Ergebnisse zeigen, dass der Fließwiderstand mit zunehmender Vegetationsdichte und -höhe zunimmt, aber mit zunehmender Fließtiefe abnimmt. Zudem wurde der Einfluss einer Moosschicht auf das Fließwiderstandsverhalten untersucht. Die Experimente bestätigen, dass die Rauheitswerte weitgehend unabhängig von der Hangneigung festzulegen sind. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen der Weiterentwicklung von Simulationsverfahren und der Verbesserung der Prognosegüte hydraulischer Starkregenmodelle. Das Feldlabor kann zukünftig auch zur Untersuchung weiterer Bodennutzungsarten adaptiert werden.