Flussbilanz

Flussbilanz ist ein Begriff der Hydrologie, der die Bilanz der Wassermenge in einem Flussabschnitt, einem Flussarm oder einem ganzen Einzugsgebiet beschreibt. Sie basiert auf der Massenerhaltung und fasst Zu- und Abflüsse von Wasser sowie Änderungen des Wasserspeichers zusammen, um zu erklären, wie sich die gespeicherte Wassermenge im Verlauf von Zeiträumen verändert.

Zu den Zuflüssen zählen direkter Niederschlag auf dem betrachteten Bereich, Zuflüsse aus Nebenbächen und Grundwasserzuflüsse. Abflüsse umfassen den Abfluss am Ober- und Unterlauf, Verdunstung von der Wasseroberfläche sowie Infiltration und Evapotranspiration, die Wasser dem Oberflächenzustand entziehen. Zusätzlich wirken gespeicherte Wassermengen in Kanälen, Seen oder Stauungen (Speicher) mit.

In der einfachsten Form genügt für einen Flussabschnitt mit bekannten Ober- und Untergrenzen die Bilanzgleichung: dS/dt = Q_in + Z_in − Q_out − Z_out. Dabei steht Q_in für den Abfluss am oberen Rand, Q_out für den Abfluss am unteren Rand. Z_in beschreibt seitliche Zuflüsse wie Tributärzuflüsse oder Grundwasserzufluss, Z_out seitliche Verluste durch Infiltration oder Verdunstung. Auf Ebene des Einzugsgebiets spricht man oft von einer Gesamtbilanz: P = ET + ΔS + Q_out, wobei P der Niederschlag über dem Gebiet ist, ET Evapotranspiration und ΔS die Speicheränderung sowie Q_out der aus dem Gebiet austretende Abfluss.

Anwendungen der Flussbilanz finden in der hydrologischen Modellierung, der Wasserressourcenplanung, der Beurteilung von Dürren und Hochwasser sowie der Szenarienanalyse statt. Für Flussbilanzen werden Messdaten zu Abfluss, Niederschlag, Verdunstung, Grundwasserströmen und Speicherveränderungen benötigt. Die Bilanz ist mit Unsicherheiten behaftet, da nicht alle Flüsse direkt gemessen werden, Grundwassersysteme schwer quantifizierbar sind und räumliche sowie zeitliche Unterschiede auftreten.