Hydrologie/ArcEGMO Schulungsprojekt/PSCN Übung 4: Einfluss von Melioration auf die Grundwasserneubildung

Schließlich wollen wir uns noch den Effekt einer Melioration auf den Bodenwasserhaushalt betrachten. Suchen sie in ihrem GIS-Projekt zunächst die Elementarfläche mit der EFL_ID 6140 und sehen sie sich die Eigenschaften in der Attributtabelle an. Wenn sie die EFL 6021 mit der EFL 6140 vergleichen wird ihnen auffallen, dass beide über dieselbe ID für Landnutzung, Bodentyp, Flurabstand etc. verfügen und somit vergleichbar sind. Über die Spalte Melio_id (definiert in der efl.sdf) lässt sich allerdings erkennen, dass es sich bei der EFL 6140 im Gegensatz zur EFL 6021 um eine meliorierte Fläche handelt. Wir wollen nun den Wasserhaushalt für diese Fläche modellieren. Gehen sie hierzu in die arc_egmo.ste und verändern sie beim Steuerwort „BERECHNUNGEN_FUER“ die Variable von 6021 auf 6140. Verändern sie die EFL_id ebenfalls bei der Bezeichnung am Ende der Zeile. Geben sie eine neue Berechnungsvariante ein (z.B. VegModell2_EFL6140), speichern sie ihre Änderungen und starten sie die Simulation.

Erstellen sie ein neues Diagramm, in dem sie die Grundwasserneubildung der EFL 6021 (simuliert mit Vegetationsmodell 8 - results-Ordner: VegModell2) und der EFL 6140 betrachten. Vergleichen sie nun die beiden Kurven. Wie können sie sich den unterschiedlichen Verlauf erklären? Sehen sie sich hierzu die Ausgabegrößen reale Verdunstung (efl_sum.er), Mischkanalisationsabfluss (efl_sum.mkr), Trennkanalisationsabfluss (efl_sum.tkr), Hypodermischer Abfluss (efl_sum.inter) und Drainabfluss (efl_sum.drain) für beide Flächen an. Sie finden sie unter zeit.dat/Tag der jeweiligen results-Ordner. Erstellen sie ein weiteres Diagramm, das den Drainabfluss der beiden EFL beinhaltet und vergleichen sie den Verlauf mit dem der Grundwasserneubildung.

Lösung :

Der deutliche Unterschied zwischen der Grundwasserneubildung von EFL 6021 und 6140 fällt sofort auf. Die meliorierte Fläche zeigt hier im Jahresgang deutlich niedrigere Werte als die Fläche ohne Melioration. Eine Grundwasserneubildung ist hier nur sehr partiell zu erkennen.

Bei gleichem Vegetations- sowie Bodentyp ist die Ursache der Differenz der Grundwasserneubildung der beiden Flächen im Abflussbreich zu suchen. Misch- und Trennkanalisationsabflüsse treten in beiden Varianten nicht auf, da die Flächen nicht versiegelt und nicht an die Kanalisation angeschlossen sind. Wie in der obigen Abbildung zu sehen, hat die Melioration hingegen großen Einfluss auf den Drainwasserabfluss.

Das vorgelegte Bilanzdiagramm muss nicht extra erstellt werden und dient nur der Veranschaulichung. Es zeigt, dass die Melioration einen komplexen Einfluss auf die Dynamik verschiedener Wasserhaushaltsgrößen hat. Die „fehlende“ Wassermenge der Grundwasserneubildung wird nicht 1:1 dem Drainabfluss zugeführt. Durch die Drainierung, welche zu einer sehr schnellen Abflussbildung führt und somit auch immensen Einfluss auf die Hochwasserbildung hat, wird der Jahresgang der drei Wasserhaushaltsgrößen reale Verdunstung, Grundwasserneubildung und Drainabfluss stark verändert und ist nicht mehr mit dem der unmeliorierten Fläche vergleichbar.