Weiherbach Catchment

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Weiherbach postion.png
Sprinkling experiment

Location

Kraichgau , Germany

Catchment size

6.3 km²

Weiherbach catchment.png

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

Catena in the Weiherbach

Topography

Gentle slopes, elevation: 142m-243m

Vegetation/Land use

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

typical landscape in the Weiherbach

Context of investigation

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

Measurements/Equipment

Overland flow on freshly ploughed hillslope

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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.
Bárdossy, A., and Lehmann, W. (1998): Spatial distribution of soil moisture in a small catchment. Part 1: Geostatistical analysis. J. Hydrol., 206, 1-15.
Bolduan, R; Zehe, E (2006): Degradation of isoproturon in earthworm macropores and subsoil matrix - a field study. JOURNAL OF PLANT NUTRITION AND SOIL SCIENCE-ZEITSCHRIFT FUR PFLANZENERNAHRUNG UND BODENKUNDE, 169(1), 87-94.
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., Glusing, B., Plate, E. (1998): Physically-based hydrological modelling on the hillslope and micro-catchment scale: examples of capabilities and limitations. HYDROLOGY, WATER RESOURCES AND ECOLOGY IN HEADWATERS, 248, 207-215.
Bronstert, A., Bárdossy, A. (1999): The role of spatial variability of soil moisture for modelling surface runoff generation at the small catchment scale. Hydrol. Earth Syst. Sci., 3, 505-516, DOI: 10.5194/hess-3-505-1999.
Bronstert, A., Bárdossy, A. (2003): Uncertainty of runoff modelling at the hillslope scale due to temporal variations of rainfall intensity. PHYSICS AND CHEMISTRY OF THE EARTH, 28(6-7), 283-288.
Bronstert, A. (1994): Modellierung der Abflussbildung und der Bodenwasserdynamik von Hängen. Mitteilungen des Instituts für Hydrologie und Wasserwirtschaft der Universität Karlsruhe, 46.
Bronstert, A. (1999): Capabilities and limitations of detailed hillslope hydrological modelling. HYDROLOGICAL PROCESSES, 13(1), 21-48.
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.
Gottesbüren, B., Aden, K., Bärlund, I., Brown, C., Dust, M., Görlitz, G., Jarvis, N., Rekolainen, S., Schäfer, H. (2000): Comparison of pesticide leachingmodels: results using the Weiherbach data set. Agric.Water Manag. 44, 153–181.
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. (2011): Preferential Flow in a Cultivated Lower Meso-scale Catchment: Observation, Modelling and Implications for Solute Transport. Doctoral dissertation, Technische Universität München, Munich, Germany.
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.
Klaus, J., Zehe, E. (2011): A novel explicit approach to model bromide and pesticide transport in connected soil structures. Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 2127-2144, DOI: 10.5194/hess-15-2127-2011.
Klaus, J., Zehe, E., Elsner, M., Külls, C., McDonnell, J.J. (2013): Macropore flow of old water revisited: experimental insights from a tile-drained hillslope. Hydrol. Earth Syst. Sci., 17, 103-118, DOI: 10.5194/hess-17-103-2013.
Klaus, J., Zehe, E., Elsner, M., Palm, J., Schneider, D., Schröder, B., Steinbeiss, S., van Schaik, L., West, S. (2014): Controls of event-based pesticide leaching in natural soils: A systematic study based on replicated field scale irrigation experiments. J. Hydrol. 512, 528–539, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.03.020.
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.
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. Hydrol. Earth Syst. Sci., 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., Bronstert, A. (2004): Infiltrationsüberschuss, Fallbeispiel Neuenbürger Pfad (Kraichgau). In: Bronstert, A. (ed.): Prozesse der Abflussbildung, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 13.05: 69-78, in German.
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.
Scherer, U., Zehe E., Träbing, K., Gerlinger, K . (2012): Prediction of soil detachment in agricultural loess catchments: Model development and parameterisation. CATENA 90, 63-75, DOI: 10.1016/j.catena.2011.11.003.
Scherer, U. (2008): Prozessbasierte Modellierung der Bodenerosion in einer Lösslandschaft. Schriftenreihe SWW 129, Dissertation, Universität Karlsruhe.
Schiffler, G. R. (1992): Experimentelle Erfassung und Modellierung der Infiltration stärkerer Niederschläge unter realen Feldbedingungen. Mitteilungen des IHW, Universität Karlsruhe, 40.
Schierholz, I., Schäfer, D., Kolle, O. (2000): The Weiherbach data set: an experimental data set for pesticide model testing on the field scale. Agricult. Water Manag. 44 (1–3), 43–61.
Schmitz, U. (1991): 2H,18O und Br- als hydrologische Tracer im Weiherbachgebiet. Master thesis, Universität Heidelberg, Institut für Geophysik.
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., 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.
Zehe, E., Lee., H., Sivapalan, M. (2006): Dynamical process upscaling for deriving catchment scale state variables and constitutive relations for meso-scale process models. Hydrol. Earth Syst. Sci., 10, 981-996, DOI: 10.5194/hess-10-981-2006.
Zehe, E., Sivapalan, M. (2009): Threshold behaviour in hydrological systems as (human) geo-ecosystems: manifestations, controls, implications. Hydrol. Earth Syst. Sci., 13(7), 1273-1297, DOI: 10.5194/hess-13-1273-2009.
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, DOI: 10.1098/rstb.2009.0308.
Zehe, E., Blume, T., Kleidon, A., Ehret, U., Scherer, U., Westhoff, M.(2012): Connected flow paths as first order control on critical zone water flows: coincidence or self-organized optimality? Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 9, 10595-10655, DOI: 10.5194/hessd-9-10595-2012.
Zehe, E. (1999): Stofftransport in der ungesättigten Bodenzone auf verschiedenen Skalen. Mitteilungen Institut f. Hydrologie und Wasserwirtschaft H. 64, Universität Karlsruhe.
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