Das HyWa im Forschungsforst Rosalia

Einzugsgebietshydrologie

Einleitung

Der BOKU Lehrforst mit einer Fläche von 950 ha wird seit 1875 für Forschung und Lehre genutzt. Im Jahr 2013 wurde auf Initiative einer interdisziplinär zusammengesetzten Gruppe an der BOKU beschlossen, die bis dahin überwiegend forstlich orientierten Aktivitäten auszuweiten und ein hydrologisches Versuchsgebiet einzurichten.

Das Rosaliengebirge gehört zu den östlichen Ausläufern der Alpen an der Landesgrenze zwischen Niederösterreich und dem Burgenland in Österreich. Die Geländehöhe reicht von 320 bis 725 m ü.A. und zeichnet sich durch sehr steile Hänge aus. Kristalline Gesteine dominieren, aber grobkörnige Gneise, einige serizitische Schiefer, Phyllit und Dolomit sind ebenfalls anzutreffen. Die mittlere jährliche Niederschlagsmenge beträgt ca. 700-800 mm. Das Einzugsgebiet ist fast vollständig bewaldet, mit allen wichtigen Baumarten und Waldtypen Österreichs, wobei Fichte und Buche im Vordergrund stehen. Die Forstpraxis wurde in letzter Zeit adaptiert, um gemischte Bestände und unterschiedliche Altersstufen zu fördern.

Zielsetzung

Die Hauptziele sind

  • Gewinnung von Daten zur Untersuchung von Transportprozessen im System Boden, Wasser, Pflanzen und Atmosphäre
  • Fokus: „vom Punkt zur Fläche”
  • Schaffung von umfassenden Referenz- und Hintergrundinformationen für Forschungsprojekte zur künftigen Einzugsgebietsbewirtschaftung unter dem Einfluss des Klimawandels
  • Schaffung einer “offenen” Infrastruktur für Datenerfassung und –verarbeitung

Der Betrieb ist zunächst für einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren geplant und wird derzeit aus internen Ressourcen finanziert

Hauptelemente

Beobachtete Zeitreihen

Erfassung von hydrometeorologischen Daten in einem verdichteten Messnetz: Gerinneabfluss, Wasser- und Lufttemperatur, relative Luftfeuchte und elektrische Leitfähigkeit des Wassers werden an 4 Pegeln beobachtet. Die Standorte erfassen verschachtelte mit 9, 27, 145 und 220 ha. Die Niederschlagsmessung erfolgt an 7 Messtellen in unterschiedlichen Seehöhen.

An 4 Standorten wurden Bodenwasserprofile installiert, in denen Wassergehalt, Temperatur und Leitfähigkeit in 4 Tiefen gemessen wird.

Die Wasserqualität (NO3-N, TOC, Trübung) wird mittels einer Spektrometersonde an einem Standort beobachtet.

Datenerfassung

  • 10 min Messintervall
  • UHF Funknetz zur Datenfernübertagung mit Datenspeicherung und Management in einem Web-basierten DBMS (Adcon)

Die Beobachtung der Zeitreihen wird ergänzt durch terrestrische Untersuchungen der Bodeneigenschaften im Rahmen von studentischen Feldpraktika. Topographische Information ist in Form hochauflösender DHM, bis hin zum 0.5 x 0.5m Laserscan, verfügbar.

Lage

Messstellen

Datenmanagement

Liste der Standorte, Sensoren und Messgrößen

Standort Sensoren Messgrößen

Q1
Mittereckgraben

 

RTU A753

Leitfähigkeits- und Temperatursonde Ponsel C4E Leitfähigkeit Wassertemperatur
Regenmesser RG1 10-min Niederschläge 0.2 mm Events
Lufttemperatur und Luftfeuchtesensor TR1 Lufttemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
2 Ultraschallsensoren zur Wasserstandmessung Wasserstand in H-Flume
Durchfluss
Kippwaage 1l Durchfluss (bei Unterschreitung des Mindestdurchflusses im H-Flume)
4 Hydraprobe II Bodenfeuchte- und -temperatursonden Bodenfeuchte
Bodentemperatur
Bodenwasserleitfähigkeit
Fotoüberwachung Dörr Snapshot Mobil 5.1

Q2
Grasriegelgraben

 

RTU A753

 

Q2S1 RTU A723

Q2S2 RTU A723

Bodenwasserprofile

Leitfähigkeits- und Temperatursonde Ponsel C4E Leitfähigkeit
Wassertemperatur
Regenmesser RG1 10-min Niederschläge
0.2 mm Events
Lufttemperatur und Luftfeuchtesensor TR1 Lufttemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
2 Ultraschallsensoren zur Wasserstandmessung Wasserstand in H-Flume
Durchfluss
4 Hydraprobe II Bodenfeuchte- und temperatursonden Bodenfeuchte
Bodentemperatur
Bodenwasserleitfähigkeit
Fotoüberwachung Dörr Snapshot Mobil 5.1
Je 3 Hydraprobe II bei Q2S1 & Q2S2 Parameter sh. oben
Je 2 SM1 Bodenfeuchte/-Temperatursonden bei Q2S1 und Q2S2 Bodenfeuchte und Temperatur in 3 Tiefen

K1
Heuberg

 

RTU A753

Ott Pluvio² 10-min Niederschläge
0.1 mm Events
Lufttemperatur und Luftfeuchtesensor TR1 Lufttemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
K2
Mehlbeerleiten
 

 

RTU A753
Ott Pluvio² 10-min Niederschläge
0.1 mm Events
Lufttemperatur und Luftfeuchtesensor TR1 Lufttemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
K3 Krieriegel
RTU A753
Ott Pluvio² 10-min Niederschläge
0.1 mm Events

Q3
Messwehr Grasriegelgraben

 

RTU A723
Pegelsonde Keller PR46X Wasserstand Messwehr
Durchfluss
Regenmesser RG1 10-min Niederschläge
0.2 mm Events
Lufttemperatur und Luftfeuchtesensor TR1 Lufttemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
Fotoüberwachung Bresser SG880MK-8MHD

Q4
Grasriegelgraben

 

RTU A753
2-ft H-Flume mit 2 US Abstandssensoren Wasserstand im H-Flume
Durchfluss
Regenmesser RG1 10-min Niederschläge
0.2 mm Events
Lufttemperatur und Luftfeuchtesensor TR1 Lufttemperatur
Relative Luftfeuchtigkeit
S::can Leitfähigkeit- und Temperatursensor condu:lyser Leitfähigkeit
Wassertemperatur
S::can multi:lyser Spektrometersonde TOC, NO3-N, Trübung