A8 Änderung des hydrologischen Regimes

Thema

Das hydrologische Regime eines Einzugsgebiets kann seine statistische Struktur – seinen mittleren Abfluss, seine Variabilität und seine Verteilung über das Jahr – durch menschliche und klimatische Einflüsse verändern: Landnutzungsänderungen, sei es durch Abholzung oder Urbanisierung, den Bau von Staudämmen, Grundwasserentnahme oder Schwankungen von Temperatur und Niederschlag innerhalb des Einzugsgebiets.

Insbesondere die durch Urbanisierung bedingte Versiegelung verkürzt die Zeit, die Regenwasser benötigt, um sich im Flussbett zu konzentrieren, erhöht den Spitzenabfluss und verringert den Basisabfluss, indem sie einen Großteil der zuvor natürlichen Versickerung unterbindet. Der Abflussbeiwert eines Einzugsgebiets, der in einem ländlichen Gebiet nur etwa 20 Prozent des Niederschlags betragen mag, kann in einem dicht bebauten Stadtgebiet bis zu 85 Prozent erreichen.

Staudämme wiederum verändern das hydrologische Regime auf andere Weise: Sie homogenisieren den natürlichen Abflussgang des Flusses, halten einen erheblichen Teil der vom Fluss transportierten Sedimente zurück und verändern die Temperatur des schließlich abfließenden Wassers.

Die veränderte Schneefallsaisonalität ist ein dritter Faktor, der das hydrologische Regime beeinflusst: Setzt die Schneeschmelze früher ein, verschiebt sich der Abflussmaximum, das traditionell im Frühjahr mit der Schneeschmelze auftritt, in den Winter.

Die formale Erfassung all dieser Veränderungen im hydrologischen Regime basiert auf zwei sich ergänzenden Methoden: dem Mann-Kendall-Test, der statistisch signifikante Trends in einer Reihe von Abflussdaten über die Zeit identifiziert, und der Doppelmassenmethode, mit der sich der Anteil klimatischer und anthropogener Ursachen an dieser Veränderung bestimmen lässt.

Budykos Sensitivitätsmodelle, die bereits zur Beschreibung hydrologischer Dürreperioden eingesetzt werden, ermöglichen es zudem, abzuschätzen, wie stark sich der Abfluss eines Einzugsgebiets in Reaktion auf eine bestimmte Änderung der Niederschlagsmenge oder der Evapotranspiration verändert. So spiegelt das hydrologische Regime eines Beckens, ausgehend von der Veränderung der statistischen Struktur, mit der dieses Dokument beginnt, bis hin zur Sensibilität des Abflusses, mit der es endet, über städtische Pflasterung, Staudämme und die Veränderung der Schneesaisonalität hinweg, letztendlich in der Form seines Abflusses jeden der auf ihn einwirkenden menschlichen und klimatischen Einflüsse wider.

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