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Lexikon der Geographie: Abfluss

Abfluss, Komponente des Wasserkreislaufes, welche die Entwässerung der Landflächen der Erde, d.h. die oberirdische und unterirdische Ableitung des Niederschlagswassers in einen Ozean oder eine abflusslose Senke, charakterisiert ( Abb.). Abfluss ist das Ergebnis des Durchganges des Niederschlagswassers durch das Einzugsgebiet, wobei allerdings erhebliche Wasseranteile an Pflanzenoberflächen, an der Bodenoberfläche, in Schnee, Eis und Gletschern, in stehenden Gewässern, im Boden sowie im Grundwasser gespeichert und durch Verdunstung in die Atmosphäre zurückgeführt werden. Es werden verschiedene Arten von Abfluss unterschieden: Der Oberflächenabfluss ist der Teil des Abflusses, der nicht versickert, sondern über die Oberfläche direkt einem Vorfluter zufließt. Ein weiterer Teil des oberirdischen Abflusses ist der linienhafte Abfluss in den Gerinnen der Gewässernetze. Dabei werden der schießende Abfluss, der Abfluss eines Fließgewässers mit hoher Geschwindigkeit, bei dem die Fließgeschwindigkeit an der Oberfläche höher ist als an der Sohle, und der gleitende (laminare) Abfluss unterschieden. Der strömende Abfluss liegt zwischen dem schießenden und dem gleitenden Abfluss, ist turbulent und die Wasserteilchen bewegen sich ungeregelt (turbulentes Strömen). Beim unterirdischen Abfluss werden die Anteile Zwischenabfluss (interflow) und Grundwasserabfluss unterschieden. Interflow vollzieht sich nur wenige Dezimeter unter der Bodenoberfläche, meist in Deckschichten über dem Grundwasserspiegel. Er fließt dem Vorfluter nur mit geringer zeitlicher Verzögerung zu. Grundwasserabfluss ist der Anteil des Abflusses, der durch den Prozess der Tiefenversickerung (Perkolation) dem Grundwasser zugeführt und längerfristig gespeichert wird. Er wird dem Vorfluter über Quellen oder flächenhafte Grundwasseraustritte nur allmählich zugeführt. Abfluss, der nach Auffüllung des oberen Porenraumes des Bodens (Wassersättigung) als Oberflächenabfluss auftritt, wird als Sättigungsabfluss bezeichnet. Nach der zeitlichen Verzögerung, mit der das abfließende Wasser den Vorfluter erreicht, werden der Direktabfluss, der die verschiedenen Formen des Oberflächenabflusses und den direkten Zwischenabfluss umfasst, und der Basisabfluss, der den Grundwasserabfluss und den verzögerten Grundwasserabfluss charakterisiert, unterschieden. In weiten Teilen der Erde ist ein Trend zur anteiligen Abnahme des Basisabflusses gegenüber dem Direktabfluss zu beobachten. Die Folgen anthropogener Eingriffe in die Natur werden hier sichtbar. Weiterhin unterscheidet man nach der Kontinuität des Abflusses den perennierenden Abfluss, der ohne Unterbrechung ständig erfolgt, den periodischen Abfluss, der nicht kontinuierlich stattfindet, sondern zu sich regelmäßig wiederholenden Zeiten erfolgt, und den episodischen Abfluss, der weder ständig fließt noch immer in demselben Zeitraum eines Jahres auftritt, sondern der nur in Abhängigkeit von jeweils auftretenden Niederschlägen entsteht (z.B. in Wadis).
Der Abfluss wird in Fließgewässern an Messquerschnitten über den Wasserstand als Durchfluss erfasst. Darunter wird das in einem bestimmten Fließquerschnitt durchfließende Wasservolumen je Zeiteinheit (in m3/s oder l/s) verstanden. Der Durchfluss ist wasserstandsabhängig, wobei gleiche Wasserstände nicht unbedingt gleiche Durchflüsse zur Folge haben müssen, da bei steigendem Durchfluss die Durchflussvolumina größer sind als bei fallenden Wasserständen. Die Beziehung zwischen den Wasserständen und den Durchflüssen wird durch die Durchflusskurve (veraltet Abflusskurve) dargestellt.
Der Abfluss unterliegt infolge der Auswirkung unterschiedlichster Regimefaktoren (Abflussregime) einer großen räumlichen und zeitlichen Variabilität. Hieran beteiligt sind neben dem Niederschlag andere Klimagrößen wie Lufttemperatur, Strahlung usw. sowie Parameter der Landoberfläche (Landnutzung, Bodenbedeckung, Relief) und des Untergrundes (Bodeneigenschaften, Hydrogeologie usw.). Die große zeitliche Variabilität spiegelt sich in den Abfluss- bzw. Durchflussganglinien wider. Es wechseln sich Zeiten mit hoher (Hochwasser) und geringer Wasserführung (Niedrigwasser) ab. Je kleiner ein Einzugsgebiet ist, desto größer ist seine zeitliche Variabilität. Die große räumliche Variabilität des Abflusses wird durch kartenmäßige Darstellung der Abflusshöhe verdeutlicht. Diese stellt den Abfluss aus einem Einzugsgebiet, der in mm pro Zeiteinheit, meist auf ein Jahr bezogen, ausgedrückt wird, dar. Die Abflusshöhe berechnet sich aus dem Quotienten von Durchflussvolumen pro Zeiteinheit und der Fläche des Einzugsgebietes.
Obwohl der Abfluss volumenmäßig nur einen Bruchteil der gesamten Süßwasserreserven der Erde ausmacht, ist er wegen seiner zeitlichen und räumlichen Dynamik ein in wirtschaftlicher, ökologischer und Gefährdung auslösender Hinsicht außerordentlich bedeutender Faktor in der Wasserwirtschaft. Daher ist eine gründliche Beobachtung dieser Wasserhaushaltsgröße unerlässlich. Aus diesem Grund unterhalten die in allen Ländern der Erde eingerichteten gewässerkundlichen Dienste hydrologische Messnetze, an denen die Durchflüsse kontinuierlich gemessen werden. Diese werden in den jährlich erscheinenden gewässerkundlichen Jahrbüchern verfügbar gemacht.

KHo


Abfluss: Abfluss: Schematische Darstellung des Abflussprozesses.

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Grafik:
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Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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