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Der Einfluss der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung auf Überschwemmungen
Mitteleuropa war im Sommer 2016 von teils extremen Überschwemmungen betroffen, ausgelöst durch kurze und intensive Gewitterzellen. Neben dem fluvialen Abfluss (aus Gerinnen) scheinen in jüngerer Zeit aber auch pluviale Überschwemmungen zuzunehmen, die von Sturzfluten aus Gewitterniederschlägen ausgelöst werden.

Im Rahmen des Forschungsprojektes SAFFER-CC sollen der Oberflächenabfluss sowie pluviale Überflutungen durch Verwendung eines gekoppelten hydrologischen/2D hydrodynamischen Modells für ausgewählte Gebiete in Oberösterreich, u.a. in der schwer betroffenen Gemeinde Schwertberg, beurteilt werden. In diesem relativ kleinen Einzugsgebiet kam es in den letzten Jahren zu mehreren Überschwemmungen, wobei sich das Folgenschwerste im Sommer 2016 zutrug. Im Bereich des Einzugsgebietes wird Mais, Zuckerrüben, Winterweizen und Sojabohne angebaut; die Hänge im betreffenden Gebiet sind daher sehr empfindlich gegenüber Erosion. Die durchschnittliche Neigung ist relativ steil und beträgt 15 %; sie führt zu hohen Fließgeschwindigkeiten des Oberflächenabflusses verbunden mit hohen Anteilen an transportierten Sedimenten.

Um den Einfluss der Landnutzung auf Überschwemmungen beurteilen zu können, wurden Feldexperimente mit einer tragbaren Beregnungsanlage an verschiedenen Standorten durchgeführt (Abbildung 1). Dabei sind die Testflächen Niederschlägen mit Intensitäten von über 100 mm/h ausgesetzt worden. Neben der Messung des Oberflächenabflusses wurden auch Untersuchungen an Wasserproben durchgeführt, insbesondere zur Bestimmung der Schwemmstoffe.    


Abbildung 1: Starkregensimulation einer frisch gepflügten Ackerfläche in Schwertberg (Oberösterreich)

Abhängig von der Bewirtschaftung ergaben sich große Unterschiede bei den Abflusskoeffizienten. Der größte Durchfluss wurde in einem Maisfeld gemessen, wo der Oberflächenabfluss sofort nach Beregnungsbeginn einsetzte. Insgesamt lagen die Abflusskoeffizienten zwischen 0,22 (Sojafeld) und 0,65 (Maisfeld). Die Schlussfolgerung, dass der Abfluss sehr stark von der Landnutzung beeinflusst wird, passt gut mit den Fließmustern während der Sturmereignisse im Sommer 2016 zusammen Der Bodenabtrag steigt mit zunehmenden Oberflächenabfluss exponentiell an (Abbildung 2). Die Ergebnisse zeigen jedenfalls ganz klar, dass die Auswirkungen von pluvialen Überschwemmungen durch eine Änderung der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung reduziert werden können.


Abbildung 2: Exponentielle Zunahme des gemessenen Bodenabtrages mit steigendem Oberflächenabfluss

Dieses ACRP–Klimafond geförderte Projekt wird gemeinsam mit dem Arbeitsbereich Wasserbau der Universität Innsbruck bearbeitet.
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