Abflußbildung durch Wasserabgabe aus der Schneedecke

Hydrologische Bedeutung des Schnees bei der Hochwasserentstehung Die wichtigste Eingangsgröße für den Wasserhaushalt hydrologischer Systeme stellt der Niederschlag dar. Unter den meteorologischen Verhältnissen Deutschlands fällt ein erheblicher Teil der Jahresniederschlagssumme als fester Niederschlag in Form von Schnee. Diesem Niederschlags-anteil kommt hydrologisch besondere Bedeutung für den Gebietswasserhaushalt zu, da feste Niederschläge nicht unmittelbar sondern erst nach ihrer Zwischenspeicherung in der Schneedecke infolge der Schneeschmelze abflußwirksam werden. In den Hochwasserentstehungsgebieten der deutschen Mittelgebirge ist die Mehrzahl der zu beobachtenden Hochwasserereignisse auf die Wasserabgabe aus der schmelzenden Schneedecke, beziehungsweise die Überlagerung von Schneeschmelze und Regen (sogenannte Taufluten) zurückzuführen. Häufig beinhalten diese Ereignisse ein erhebliches Schadenspotential.
Die Bilanzierung des Wasserhaushaltes von Flußgebieten mittels Wasserhaushaltsmodellen und die Nutzung von Niederschlag-Abfluß-Modellen zur Hochwasservorsorge (Ermittlung des Bemessungshochwassers) und zur Hochwasservorhersage setzen die Ermittlung der Wasserspeicherung in der Schneedecke und Wasserabgabe als Eingangsgröße für die entsprechenden Modelle voraus.
Die Resultate der modellhaften Transformation der Niederschläge in Abflüsse natürlicher Einzugsgebiete sind beim Auftreten fester Niederschläge durch die ungenügende Simulation des Schneedeckenspeichers und dabei vor allem der Ablationsphase häufig unbefriedigend. Niederschlag-Abfluß-Modelle für Flußgebiete bilden deshalb gerade die wichtigen Hochwasserereignisse im Zusammenhang mit Schneeschmelze nur mangelhaft ab, wodurch Qualität und Aussagekraft dieser Modelle erheblich beeinträchtigt werden können. Ein wesentliches Problem bei der Verbesserung der verfügbaren modelltechnischen Instrumente zur Nachbildung und Prognose der Prozesse der Schneedeckenentwicklung ist darin begründet, daß in Deutschland bei weitem nicht ausreichend feldhydrologisch gewonnene Beobachtungsdaten verfügbar sind. Solche Beobachtungsdaten sind unverzichtbar zur Prozeßbeschreibung von Schneeakkumulation, Schneemetamorphose und Wasserabgabe aus der Schneedecke. Weiterhin werden solche Beobachtungsdaten für die Eichung (Parameterschätzung) und Verifikation der entwickelten Modellbausteine benötigt.
Der eklatante Mangel an schneehydrologischen Beobachtungsdaten liegt vor allem an dem enormen zeitlichen und personellem Aufwand begründet, der zu ihrer Gewinnung betrieben werden muß. Die im Meßnetz des Deutschen Wetterdienstes (DWD) erhobenen Daten zur Schneedeckenentwicklung genügen sowohl hinsichtlich ihrer zeitlichen und räumlichen Auflösung sowie der ermittelten Größen nicht den Anforderungen für prozeßhydrologische Untersuchungen.
Vorhandene Schneedaten liegen vorrangig für den alpinen Bereich und nur bedeutend weniger aus Untersuchungen in den wichtigen Hochwasserentstehungsgebieten der deutschen Mittelgebirgsregionen vor. Zudem sind die Randbedingungen der Forschungsergebnisse aus den alpinen Regionen nicht ohne weiteres auf die Verhältnisse der Mittelgebirgsregionenen übertragbar.
Als Beitrag zur Überwindung dieses Entwicklungsdefizites auf schneehydrologischem Gebiet für die Mittelgebirgsregionen werden im Rahmen dieses Vorhabens entsprechende feldhydrologische Untersuchungen mit der Erprobung und modelltechnischen Weiterentwicklung von Schneemodellen verbunden.