Hydraulische Modellversuche zur Rillenerosion kohäsiver Böden

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Hans-Burkhard Horlacher (†); Professor Dr. Jürgen Schmidt
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2004 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5403250

Bodenerosion durch oberflächig abfließendes Wasser ist eine der Ursachen des globalen Bodenverlustes. Der Oberflächenabfluss erreicht seine maximale Wirkung als erodierendes und transportierendes Medium, wenn er in Rillen kanalisiert wird. Die Bodenerosionsmodelle der neuesten Generation, wie z. B. WEPP, EROSION-3D oder USLE, können die Erosion in bestehenden Rillen simulieren, sie sind aber nicht in der Lage, die Rillenbildung vorherzusagen. Auch die weitere Entwicklung bestehender Rillen (Vertiefung, Verflachung durch Sedimentation) kann bisher nicht simuliert werden. Der Einsatz von Modellen, die den Beginn der Rillenerosion exakt abschätzen, kann zu einer verbesserten Vorhersage des Bodenaustrags von geneigten Flächen führen. Somit lassen sich Schutzmaßnahmen frühzeitig planen, wertvolle landwirtschaftliche Nutzflächen für folgende Generationen werden erhalten und die Verlandung von natürlichen und künstlichen Seen und Speichern wird vermieden. Ziel dieses Vorhabens ist es, den Beginn der Rillenbildung auf der Oberfläche kohäsiver Böden, d.h. den Moment des Überganges von der Flächenerosion zur Rillenerosion, physikalisch mit den maßgebenden ober- und unterirdischen hydraulischen sowie bodenmechanischen Parameter zu erfassen und aus den Ergebnissen eine Beziehung sowie hydraulische und bodenmechanische Grenzwerte abzuleiten, die zur Verbesserung von Erosions- und Transportmodellen eingesetzt werden sollen. Weiterhin soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen in Abhängigkeit von den Bodeneigenschaften, der Morphologie und hydraulischen Parameter die Bodenoberfläche kolmatiert, was zu einer Verstärkung des Rillenabflusses und somit der Rillenerosion führen kann.

• DFG Programme: Research Grants