Ueber die Wirkung systematischer Entwässerungen in Hanglagen

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1 Research Collection Doctoral Thesis Ueber die Wirkung systematischer Entwässerungen in Hanglagen Author(s): Petrascheck, Armin Publication Date: 1973 Permanent Link: Rights / License: In Copyright NonCommercial Use Permitted This page was generated automatically upon download from the ETH Zurich Research Collection. For more information please consult the Terms of use. ETH Library

2 Diss. Nr ÜBER DIE WIRKUNG SYSTEMATISCHER ENTWÄSSERUNGEN IN HANGLAGEN ABHANDLUNG zur Erlangung des Titels eines Doktors der technischen Wissenschaften der EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE ZÜRICH vorgelegt von ARMIN PETRASCHECK Dipl. Kult. Ing. Bodenkultur Wien geboren am 30. April 1940 ö sterreich ischer Staatsangeh ö riger Angenommen auf Antrag von Prof. DDr. H. Grubinger, Referent Prof. Dr. E. Landolt, Korreferent 1973 Zürich akufotodruck

3 Am SpItzenabflUsse Der ZUSAMMENFASSUNG Der Wasserhaushalt einer systematisch drainierten Fl Sehe (6 m Drainab = stand, 60 cm Draintiefe, Hangneigung 20 %, Mähwiese, Bodendurchlässlgkeit wurde mit einer nicht drainierten verglichen. K. cm/sec) Feldversuche brachten folgende Ergebnisse: Bodenfeuchte oberen Rand des Drainbeetes zeigte sich eine deutliche, beim un teren Rand eine schwache und in Drainbeetmitte keine Drainwirkung. Sie ist bis 48 Stunden nach dem Ende von Starkregenfallen nachweisbar. Evapotranspiration ist die dominierende Grösse im Wasserhaus halt und übertrifft die Bodenentwä'sserung durch den Drain bei weitem. Sie nimmt bei lä'ngerdauernder Entwässerungsphase ab, obwohl die höch sten, in 10 cm gemessenen Saugspannungswerte nur 2 m Wassersäule er reichten. Drainabfluss treten nur während Starkregenfällen auf und werden durch direkt über dem Draingraben versickernden OberflSchenabfluss gebildet. Sie umfassen einen grossen mengenmässigen Anteil der Jahres bilanz, treten jedoch nur kurzfristig auf (38 % des Wasserumsatzes in 2,3 * der Zeit). Wasserabgabe des Bodens zeigt sich im Drainabfluss nach Regen ende. Er lag bereits 24 Stunden nach Regenende unter 0,1 mm/h (= 0,27 1/sec. ha) Oberflächenabfluss Oberflächenabfluss bildet den entscheidenden Unterschied der Hang entwässerung zu Entwässerungen in der Ebene. Seine Bedeutung ist aus den Bilanzen erkennbar. Ganglinien des Oberflächenabflusses lassen sich gut mit der Theorie der kinematischen Welle berechnen. Auf der Wiese wurde ein Rauhigkeits 1/3 beiwert von 4 (m /sec) gefunden. ser ist um fast eine Grössenordnung kleiner als der in der SNVNorm Nr empfohlene 100fache Abflussbeiwert.

4 Innerhalb Eine Auf Als 162 Der Einfluss der Infiltration konnte auch bei diesen schwer durchläs sigen Böden, besonders bei Beregnung auf trockenen Böden, aufgezeigt werden. So wurde in einem Fall die Anlaufzeit von 20 auf 60 Minuten erhöht. Dauer des NachfHessens bei Regenende kann nur durch extrem enge Drainabstände wirksam verklirzt werden. Bodenstruktur von 4 Jahren konnte keine messbare Veränderung der Porosi tät festgestellt werden. Ein Versuch mit einer Maulwurfdrainage brach te hingegen eine deutliche Erhöhung des Grobporenanteils. Pflanzenertrag Veränderung der Artenzusammensetzung konnte durch pflanzensozio logische Aufnahmen nicht festgestellt werden. der drainierten Fläche ergab sich nur eine unbedeutende Ertrags steigerung (von 64.1 auf 66.6 q/ha). se kann nicht durch die Ver besserung der BodendurchlUftung sondern nur durch die günstigere Be fahrbarkeit erklärt werden. Ursache fur die Bestandesentwicklung auf Nassböden wurde primär die Beeinflussung des Nährstoffhaushaltes durch die Vernassung erkannt. s bedeutet, dass durch Eingriffe in den Nährstoffhaushält (DUngung) und Aenderung der Nutzung die erwünschte Ertragsverbesserung erzielt werden kann. Aus diesen Ergebnissen könnte als Schlussfolgerung gezogen werden, dass systematische Entwässerungen in Hanglagen nicht erfolgversprechend sind, da einerseits die Beeinflussungsmöglichkeiten des Wasserhaushaltes ge ring sind, anderseits Grünland bei richtiger DUngung und Nutzung auch bei sehr ungünstiger BodendurchlUftung hohe Erträge ermöglicht.

5 163 S U M M A R Y The water balance of an undrained and drained meadow (drain distance 5 6 m.depht 0,6 ra, slope 20 %, permeability K = cm/s) has been studied. There was found no influence of drainage on soil moisture in the middle of the drain spacing, little influence on the Tower edge and significant influence on the upper edge. Evapotranspiration is dominating the losses of water in the soil profiies. Influence of drainage couid be measured only two days after Saturation of profiies by heavy rainfall. Two thirds of drainage runoff were due to overland flow. Overland flow couid be computed by kinematic wave theory using a ManningCoefficient of It was pointed out that for grasslands high water tables influence nutrition of plants. Ponding of water on the surface, which restricts plant grows, does not exist in sloping lands. Therefore drainage can be avoided in most cases if sufficient nutrition is guaranted by the use of fertilizers.