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Titelaufnahme

Titel
Kinetische Energie und Erosivität von Niederschlägen / eingereicht von Markus Winkelhofer
VerfasserWinkelhofer, Markus
GutachterKlik, Andreas
ErschienenWien, November 2016
Umfang114 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Masterarbeit, 2016
Anmerkung
Zusammenfassung in englischer Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Kinetische Energie Erosivität Erosiver Niederschlag R-Faktor
Schlagwörter (EN)Rainfall kinetic energy Rainfall erosivity
Schlagwörter (GND)Niederschlag / Kinetische Energie / Bodenerosion
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-21272 Persistent Identifier (URN)
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Kinetische Energie und Erosivität von Niederschlägen [4.38 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Erosivität, also die Erosionskraft eines Niederschlagsereignisses hängt grundsätzlich von zwei Faktoren ab, von der Regenenergie und der Niederschlagsmenge. In den Jahren 2010 und 2011 wurden am Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt in Petzenkirchen Niederschlagsereignisse mittels Distrometer aufgezeichnet. Dieses auf Lasertechnik basierende Messgerät ermittelt unter anderem die Anzahl der gefallenen Niederschlagspartikel, sowie deren Größe und Fallgeschwindigkeit. In dieser Arbeit wurden ausschließlich flüssige Niederschlagspartikel in die Auswertung miteinbezogen, da feste Partikel wie zum Beispiel Schnee oder Hagel anderen physikalischen Gesetzmäßigkeiten folgen und außerdem nur eine untergeordnete Rolle hinsichtlich Erosivität spielen. Ein Teil meiner Arbeit bestand darin, die Aufzeichnungen mit Hilfe der Statistik- und Programmiersoftware R auszuwerten. Mit dem selbstgeschriebenen R-Programmiercode konnte aus den einzelnen detektierten Regentropfen die Niederschlagsmenge, Niederschlagsintensität und über die ebenfalls gemessene Fallgeschwindigkeit die kinetische Energie berechnet werden. Der Zusammenhang zwischen kinetischer Energie und Niederschlagsintensität wurde durch eine nichtlineare Regressionsgleichung ausgedrückt. Somit ist es für zukünftige Regenereignisse in diesem Gebiet möglich, die kinetische Energie aus der Niederschlagsintensität die ja leicht messbar ist abzuleiten und so die Erosivität mit nur einer Messgröße zu berechnen. Die Erosivität der aufgezeichneten Niederschlagsereignisse wurde anhand der kinetischen Energie und der maximalen 30-Minuten-Intensität berechnet und grafisch dargestellt. Um das Distrometer hinsichtlich des gefallenen Niederschlages zu kontrollieren, wurde als Vergleichsmessung ein wägbares Niederschlagsmessgerät in unmittelbarer Nähe installiert und die aufgezeichneten Daten miteinander verglichen. Des Weiteren wurde der Einfluss des Windes auf die Niederschlagsaufzeichnungen untersucht.

Zusammenfassung (Englisch)

The erosivity of a precipitation event depends basically on two factors, the precipitation energy and the amount of rainfall (Wischmeier & Smith, 1978). In the years 2010 and 2011 precipitation events were recorded by distrometer measurements at the Institute for Land and Water Management Research in Petzenkirchen. This measuring instrument based on laser technology determined amongst others the number of fallen precipitation particles as well as the particle size and velocity. In this thesis only liquid precipitation particles were considered because solid precipitation like snow or hail follows other physical principles and plays only a minor role concerning erosivity. A part of my work consisted in evaluating these recordings with the software R. R is a language and an environment for statistical computing and graphics (R Development Core Team, 2008). It was necessary to program a code in R, because there was no such special code for this project available. Thus it was possible to compute the amount of rainfall and the intensity, and with the recorded velocity of each drop the kinetic energy could be calculated. The connection between kinetic energy and precipitation intensity was expressed by a non-linear regression equation. With this equation it is feasible to derive the kinetic energy from the rainfall intensity. Therefore the erosivity of future precipitation events in this region can be calculated with only one easy to measure variable. The erosivity of the recorded precipitation events was calculated by means of kinetic energy and the maximum rainfall intensity during a period of thirty minutes. The results are shown graphically. In the immediate vicinity of the distrometer a ponderable precipitation gauge was installed for event rainfall depth control measured by the distrometer. The logged data were compared with each other. Furthermore the influence of the wind on the recordings of the distrometer was analysed.