Weiherbach Catchment

Location

Kraichgau , Germany

Catchment size

6.3 km²

Climate

semi humid, with average annual precipitation of 750-800 mm/a and average annual air temperature of 8.5°C.

Geology

Keuper and loess layers of up to 15 m thickness

Topography

Gentle slopes, elevation: 142m-243m

Vegetation/Land use

More then 90% of the area is used as arable land

Context of investigation

• Identification of hydrological processes
• Sediment and nutrient transport
• Pesticide leakage
• Earth worms

Measurements/Equipment

• Runoff
• Precipitation
• Spatial distribution of rainfall
• Meteorology
• Soil moisture
• Soil physics
• Sediment and nutrient transport

Links to project webpages

• BIOPORE

References

Ackermann, M (1996): „Grundwasserumsatzanalyse des Weiherbaches“ im Zwischenbericht 1996 des BMBF-Verbundvorhaben " Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleine ländlichen Einzugsgebiet' (Weiherbachprojekt)", Institut für Angewandte Geologie, Universität Karlsruhe.

Ackermann, M (1997): „Grundwasserumsatzanalyse des Weiherbaches“, Dissertation in Bearbeitung, Institut für Angewandte Geologie, Universität Karlsruhe.

Ackermann M. (1998): Hydrogeologische Systemanalyse und Grundwasserhaushalt des Weiherbach-Einzugsgebietes. AGK-Schriftenreihe, Universität Karlsruhe (TH), 53, Dissertation.

Bárdossy, A., Bronstert, A., Merz, B. (1995): 1-, 2- and 3-dimensional modeling of water movement in the unsaturated soil matrix using a fuzzy approach. Adv. in Water Resour., 18 (4): 237-251.

Bronstert, A., Plate, E. J. (1997): Modelling of runoff generation and soil moisture dynamics for hillslopes and micro-catchments. J. Hydrol. 198 (1-4): 177-195.

Bronstert, A., Bárdossy, A. (1999): The role of spatial variability of soil moisture for modelling surface runoff generation at the small catchment scale. HESS 3: 505-516.

Bronstert, A. (1994): Modellierung der Abflussbildung und der Bodenwasserdynamik von Hängen. Mitteilungen des Instituts für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe, 46.

Datenbank Weiherbachprojekt (1992): Institut für Geographie und Geoökologie, Universität Karlsruhe.

Delbrück, M. (1997): Großflächiges Bromid-Tracerexperiment zur räumlichen und zeitlichen Variabilität des Wassertransports an einem Lößhang. Naturwissenschaftlich- Mathematische Gesamtfakultät der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik. Dissertation.

Frimmel, F. H., Hettich, R. W. (1992): Hydochemische Umsetzungen bei der Abschwemmung von Nitrat, Phosphat und Pestiziden. Hrsg.: Plate, E. J.: Weiherbach-Projekt. Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen ländlichen Einzugsgebiet. Schlußbericht zur 1. Phase des BMFT-Verbundprojektes. Mitteilungen des Instituts für Hydrologie und Wasserwirtschaft, 41: 333-370.

Gerlinger, K., Scherer, U., Beudert, G. (1997): Feststoff- und Phosphattransport. Zwischenbericht 1996, BMFT-Verbundvorhaben "Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus kleinen Einzugsgebieten - Weiherbachprojekt“: 221-226, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe.

Gerlinger, K., Scherer, U. (1998): Simulating soil erosion and phosphorus transport on loess soils using advances hydrological and erosional models. Hrsg.: Modelling Soil Erosion, Sediment Transport and Closely related Hydrol. Processes (Proceedings of a Symposium, Vienna). IAHS Publication, 249: 119-127.

Gerlinger, K. (1996): Untersuchung der Erosionsneigung von Lößböden als Grundlage der Modellierung des Feststofftransports. - Mitteilungen Inst. f. Wasserbau und Kulturtechnik, Universität Karlsruhe.

Gerlinger, K. (1997): Erosionsprozesse auf Lößböden: Experimente und Modellierung. Mitteilungen des Instituts für Wasserbau und Kulturtechnik der Universität Karlsruhe, 194.

Gerold, G., Reum, R., Wagner, S. (1992a): Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen ländlichen Einzugsgebiet. Hrsg.: Plate , E. J. (Hrsg.): Schlussbericht zur ersten Phase des BMFT-Verbundprojektes, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe.

Gerold, G., Reum, R., Wagner, S. (1992b): Flächenhafte Erfassung der Bodenparameter, Bodendifferenzierung und Bodenerosion. Schlußbericht zur 1. Phase des BMBF-Verbundprojekts „Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen ländlichen Einzugsgebiet“, Hrsg.: E.J. Plate, Mitteilungen des Instituts für Hydrologie und Wasserwirtschaft, Nr. 41, Universität Karlsruhe, 157-202.

Huwe, B., Schillinger, M. P., Schulz, K. (1995): Zwischenbericht 1994, BMBF-Verbundvorhaben „Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebiet“, Hrsg.: E.J. Plate, Institut für ‘Hydrologie und Wasserwirtschaft, Universität Karlsruhe: 217-234.

Kilchenmann, A., Werner, M., 1993: Betreuung der zentralen Datenbank und des vektororientierten Geographischen Informationssystems sowie geostatistische Analysen computergraphische Darstellungen für das Gesamtprojekt. Zwischenbericht (1993) zur 2. Phase des BMBF-Verbundprojekts „Prognosemodell für die Ge-wässerbelastung durch Stofftransport aus kleinen Einzugsgebieten“: 67-70.

Kilchenmann, A., Lenz, M. (1992): Betreuung eines zentralen geographischen Informationssystems für das Gesamtprojekt, verbunden mit geostatistischen Analysen, sowie computergraphische Auswertung von Daten und Endergebnissen. Schlußbericht zur 1. Phase des BMBF-Verbundprojekts „Prognosemodell für die Gewäs-serbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen ländlichen Einzugsgebiet“, Hrsg.: E.J. Plate, Mitteilungen des Instituts für Hydrologie und Wasserwirtschaft, Nr. 41: 213-228, Universität Karlsruhe.

Klaus, J., Zehe, E. (2010): Modelling rapid flow response of a tile-drained field site using a 2D physically based model: assessment of 'equifinal' model setups. HYDROLOGICAL PROCESSES, 24(12), 1595-1609.

Klein, A. (1995):"Abschätzung der potentiellen Nährstoffbelastung in Gewässern infolge landwirtschaftlicher Nutzung anhand von Tiefenuntersuchungen und Bilanzierungen - dargestellt am Einzugsgebiet des Weiherbaches (Kraichgau/Baden-Württemberg)", Fachbereich VI, Geographie/Geowissenschaften - Bodenkunde, Universität Trier, master theses.

Kolle, O., Fiedler, F. (1996): Messung und numerische Simulation der Energie- und Feuchtebilanz der Bodenoberfäche (TP 2, IMK). Hrsg. E. J. Plate: Zwischenbericht 1996 Weiherbachprojekt: 15-40, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft, Universität Karlsruhe.

Kolle, O. (1997): Langzeituntersuchung der Energie- und Wasserbilanz einer landwirtschaftlich genutzten Fläche mit Hilfe von Messungen und Modellrechnungen. Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Forschungszentrum Karlsruhe. Dissertation.

Lee, H., M. Sivapalan and E. Zehe (2006): Representative Elementary Watershed (REW) approach, a new blueprint for distributed hydrologic modelling at the catchment scale. In: Predictions in Ungauged Basins: INTERNATIONAL PERSPECTIVES ON STATE-OF-THE-ART AND PATHWAYS FORWARD, Proceedings of the Australien-Japan Workshop on PUB Working Groups, S. W. FRANKS, M. SIVAPALAN, K. TAKEUCHI AND Y. TACHIKAWA (Editors), IAHS Publication 301.

Lee, H., M. Sivapalan and E. Zehe (2007): Predictions of rainfall-runoff response and soil moisture dynamics in a microscale catchment using the CREW model. HYDROLOGY AND EARTH SYSTEM SCIENCES, 11(2), 819-849.

Lippmann, J. (1994): Bestimmung bodenphysikalischer Parameter aus Tracerversuchen im Weiherbachgebiet. Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg, master theses.

Maurer, T. (1997): Physikalisch begründete, zeitkontinuierliche Modellierung des Wassertransports in kleinen ländlichen Einzugsgebieten. Universität Karlsruhe, Mitteilungen Inst. f. Hydrologie u. Wasserwirtschaft, 61, Universität Karlsruhe.

Maurer, M. (1994): Gebietsmodell des Wassertransports: Konzept und erste Ergebnisse. - Zwischenbericht Weiherbachprojekt 1994, Inst. f. Hydrologie und Wasserwirtschaft.

Merz, B., Bárdossy, A., Schiffler, G. R. (2002): Different methods for modelling the areal infiltration of a grass field under heavy precipitation. Hydrol. Processes 16: 1383-1402.

Merz, B., Bárdossy, A., Plate, E. J. (1999): Transition from a point scale to the small catchment scale : exemplified on the Weiherbach catchment. Hrsg. Diekkrüger, B., M. J. Kirby & M. J. Schröder: Regionalization in Hydrology. IAHS Publication 254: 23-31.

Merz, B., Bárdossy, A. (1998): Effects of spatial variability on the rainfall runoff process in a small loess catchment. J. Hydrol. 213 (1-4): 303-317.

Merz, B., Plate, E. J. (1997): An analysis of the effects of spatial variability of soil and soil moisture on runoff. Water Resour. Res. 33 (12): 2909-2922.4

Merz, B. (1996): Modellierung des Niederschlag-Abfluß-Vorgangs in kleinen Einzugsgebieten unter Berücksichtigung der natürlichen Variabilität. Mitteilungen des Inst. f. Hydrologie u. Wasserwirtschaft, 56, Universität Karlsruhe, Dissertation.

Montenegro, H. (1995): Parameterbestimmung und Modellierung der Bodenwasserbewegung in heterogenen Böden. Dissertation, Institut für Hydromechanik, Universität Karlsruhe. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 15, Nr. 134. VDI-Verlag, Düsseldorf.

Montenegro, H. (1994): Parameterbestimmung und Modellierung der Wasserbewegung in heterogenen Böden. Institut für Hydromechanik, Universität Karlsruhe, 136 S., Dissertation.

Plate, E. J. (Hrsg.) (1992): "Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus kleinen Einzugsgebieten (Weiherbachprojekt)", Abschlussbericht zur 1. Phase des BMFT-Verbundprojektes, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft, Universität Karlsruhe.

Plate, E. J. (Hrsg.) (1994): Zwischenbericht 1994, BMFT-Verbundvorhaben "Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus kleinen Einzugsgebieten - Weiherbachprojekt“: 101-115, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe.

Ritz D. (2000): Computergestützte Bildanalyse des Bodenbedeckungsgrades unter besonderer Berücksichtigung der Regionalisierung pflanzen- und bodenkundlicher Parameter. Karlsruher Schriften zur Geographie und Geoökologie, Universität Karlsruhe (TH), 9, Dissertation.

Ritz. D., Mokry, M., Timmermann, F., (1997): Zwischenbericht 1996, BMBF-Verbundvorhaben „Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebiet“, Hrsg.: E.J. Plate, Institut für ‘Hydrologie und Wasserwirtschaft, Universität Karlsruhe, 186-193.

Ritz, D. (1996a), persönliche Auskunft, LUFA Augustenberg, Karlsruhe.

Ritz, D.(1996b), "Bodennutzungserhebungen sowie pflanzen- und ackerbauliche Untersuchungen zur Bilanzierung landwirtschaftlich relevanter Stoffe im Untersuchungsgebiet", Abschlussbericht des Teilprojektes 10b im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes: "`Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleine ländlichen Einzugsgebiet' (Weiherbachprojekt)"', LUFA Augustenberg, Karlsruhe.

Schäfer, D., Montenegr, H., Herrling, B. (1994): Bestimmung bodenhydraulischer Parameter unter Verwendung von Labor- und Freilanddaten: Ein Vergleich unterschiedlicher Verfahren. Mitteil. Dtsch. Bodenkundl. Gesell. 74: 307-310.

Schäfer, D. (1996): Bestimmung bodenhydraulischer Kenngrößen an charakteristischen Profilen des Weiherbach-Gebietes. Bericht Nr. 727, Institut für Hydromechanik, Universität Karlsruhe.

Schäfer, D. (1999): Bodenhydraulische Eigenschaften eines Kleineinzugsgebiets – Vergleich und Bewertung unterschiedlicher Verfahren. Inst. f. Hydromechanik H. 1999/1, Universität Karlsruhe, Dissertation.

Schiffler, G. R. (1992): Experimentelle Erfassung und Modellierung der Infiltration stärkerer Niederschläge unter realen Feldbedingungen. Mitteilungen des IHW, Universität Karlsruhe, 40.

Schreck, C. (1994), „Bodenphysikalische Untersuchungen am landwirtschaftlich genutzten Versuchsfeld „Weiherbach“, unter besonderer Berücksichtigung der hydraulisch wirksamen Kenngrößen, Geologisch-Paläontologisches Institut Heidelberg, Universität Heidelberg.

Schulz, K. Seppelt, R., Zehe, E., Vogel, H. J., Attinger, S. (2005): The importance of structure and its dynamics in hydrological sciences. Water Resour. Res.,42(3), W03S03.

Schulz, K. (1997): Modell DYNAMIT. Zwischenbericht 1996, BMFT-Verbundvorhaben "Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus kleinen Einzugsgebieten - Weiherbachprojekt“, S. 221-226, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe.

Schulz, K. (1996): Stickstoffdynamik / Modelle: DYNAMIT. Hrsg. E. J. Plate: Zwischenbericht 1996 Weiherbachprojekt. Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft, Universität Karlsruhe, 221-226.

Staatliche Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt (LUFA), Augustenberg (1997): Bilanzierung ausgewählter Herbizide landwirtschaftlich genutzter Böden Untersuchungsgebiet „Weiherbach“. Abschlussbericht des Teilprojektes 10 a im Rahmen des BMFT-Verbundprojektes „Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen ländlichen Einzugsgebiet (Weiherbachprojekt), Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe.

Staatliche Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt (LUFA), Augustenberg (1996): Bodennutzungserhebung sowie pflanzen- und ackerbauliche Untersuchungen zur Bilanzierung landwirtschaftlich relevanter Stoffe im Untersuchungsgebiet. Abschlussbericht des Teilprojektes 10 b im Rahmen des BMFT-Verprojektes „Prognosemodell für die Gewässerbelastung durch Stofftransport aus einem kleinen ländlichen Einzugsgebiet (Weiherbachprojekt), Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe.

Weiblen, B., Schillinger, M. P., Huwe, B. (1997): Erstellung eines Übersetzungsschlüssels zur Ableitung einer Bodenformenkarte aus den Daten der Bodenschätzung im Weiherbachgebiet/ Kraichgau. Mitteil. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch., 85(III):1271-1274.

Weiblen, B. (1997): Die Erstellung eines Übersetzungsschlüssels zur Ableitung einer Bodenartenkarte aus den Daten der Bodenschätzung im Einzugsgebiet des Weiherbaches/Kraichgau Mit Hilfe des Geographischen Informationssystems ARC/Info; unveröff. Lehrstuhl für Bodenkunde und Bodengeographie, Abteilung Bodenphysik, Universität Bayreuth, master theses.

Zehe, E., Blume, T., Blöschel, G. (2010): The principle of 'maximum energy dissipation': a novel thermodynamic perspective on rapid water flow in connected soil structures. PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, 365(1545), 1377-1386.

Zehe, E., Flühler, H. (2001a): Preferential transport of Isoproturon at a plot scale and a field scale tile-drained site. Vol. J. Hydrol. 247 (1-2): 100-115.

Zehe, E., Elsenbeer, H., Lindenmeier, F., Schulz, K., Blöschel, G. (2007): Patterns of predictability in hydrological threshold systems. WATER RESOURCES RESEARCH, 43(7), W07434.

Zehe, E., Flühler, H. (2001b): Slope scale variation of flow patterns in soil profiles. J. Hydrol. 247 (1-2): 116-132.

Zehe, E., Maurer, T., Ihringer, J., Plate, E. J. (2001): Modelling water flow and mass transport in a Loess catchment. Phys. & Chem. of the Earth, Part B, Vol. 26 (7-8): 487-507.

Zehe, E., Blöschl, G.: (2004). Predictability of hydrologic response at the plot and catchment scales – the role of initial conditions, Water Resour. Res., 40: W10202. doi:10.1029/2003WR002869.

Zehe, E., Becker, R., Bárdossy, A., Plate, E. J. (2005): Uncertainty of simulated catchment sale runoff response in the presence of threshold processes: role of initial soil moisture and precipitation. J. Hydrol. 315 (1-4):183-202.

Zehe, E., Lee H., Sivaplan M. (2005): Derivation of closure relations and commensurate state variables for mesoscale models using the REW approach. In: Predictions in Ungauged Basins: INTERNATIONAL PERSPECTIVES ON STATE-OF-THE-ART AND PATHWAYS FORWARD, Proceedings of the Australien-Japan Workshop on PUB Working Groups, Edited by S. W. Franks, M. Sivapalan, K. Takeuchi and Y. Tachikawa, IAHS Press, Wallingford, Oxon, UK, in press.

Zehe, E., Sivapalan, M. (2009): Threshold behaviour in hydrological systems as (human) geo-ecosystems: manifestations, controls, implications. HYDROLOGY AND EARTH SYSTEM SCIENCES, 13(7), 1273-1297

Zehe, E. (1999): Stofftransport in der ungesättigten Bodenzone auf verschiedenen Skalen. Mitteilungen Institut f. Hydrologie und Wasserwirtschaft H. 64, Universität Karlsruhe.