Rolle der Vegetation im Hochwasserabfluss – Interaktion mit Hydrodynamik und Sedimenttransport

Zusammenfassung

Vegetation ist ein integraler Bestandteil der Fließgewässer und ihrer Überflutungsflächen. Neben ihren Funktionen für ein intaktes Ökosystem ist die Vegetation auch maßgeblich am Abflussgeschehen beteiligt. Der Einfluss flexibler Vegetation auf Strömung und Sedimenthaushalt ist komplex, da die Strömung die Form der Pflanze und diese wiederum die Strömung beeinflusst. Es ist wichtig den Einfluss zu kennen, um zum Beispiel Hochwasseranschlagslinien und morphodynamische Auswirkungen richtig ermitteln und abschätzen zu können.

Zur Interaktion zwischen Vegetation und Sedimenttransport wurden bereits zahlreiche Laboruntersuchungen durchgeführt, wobei größere Vegetationsverbände aufgrund der nicht möglichen Skalierung noch nicht untersucht werden konnten. An realen Flussabschnitten wiederum fehlt es an kontrollierten Versuchsbedingungen, wodurch sich Felduntersuchungen auf Beobachtungen oder grobskalige Messungen beschränken.

Wir stellen das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft geförderte Projekt „VEGSED" vor, in welchem in einem 5 m breiten Forschungsgerinne Versuche im Maßstab 1:1 mit Durchflüssen von bis zu 10 m³ s⁻¹ und bis zu 3 m Wassertiefe unter Laborbedingungen durchgeführt werden können, wodurch die Vorteile von Laboruntersuchungen mit jenen der Felduntersuchungen vereint werden. Dieser Artikel behandelt die Wirkung eines Vegetationsverbands auf die Hydrodynamik und den Sedimenttransport sowohl innerhalb als auch außerhalb des Verbands, sowie die Verwendung der gewonnenen Daten für die Überprüfung eines verbesserten Pflanzenverformungsmodells und dessen Kopplung mit einem zweidimensionalen Hydrodynamik- und Sedimenttransportmodell.