[{"title":"Prioritizing Small-Scale Water Retention Measures Through Spatial Differentiation of Dominant Runoff Processes","doi":"10.3390/hydrology13070195","language":[{"iso":"eng"}],"abstract":[{"lang":"eng","text":"<jats:p>In order to mitigate the negative effects of heavy rainfall events, natural water retention measures (NWRM)—such as hedges, erosion control strips, vegetated drainage channels, wooded strips, retention basins and ditch pockets—have gained renewed attention as an effective climate adaptation strategy. To identify potential areas for NWRM, this study applied and methodologically expanded an existing approach for identifying dominant runoff processes (DRPs) to an agricultural sub-catchment in the Weserbergland region of Germany. The DRP were determined using a Geographic Information System (GIS) and validated through field surveys. Potential areas for water retention within the same runoff process classes were identified for three defined objectives: improving infiltration, extending flow paths, and redirecting runoff to surrounding areas. Spatial differentiation was achieved using accumulated catchment area and overland flow distance. The watershed is predominantly characterized by surface runoff (Hortonian Overland Flow). Field validation confirmed the DRP classification for around two-thirds of the study area, with deviations occurring predominantly on arable land. Supplementing the DRP approach with a topographic analysis allowed for further differentiation, focusing on small, topographically defined sub-watersheds. The identified areas offer significant potential for interventions. Combined with supplementary data, analyses of the water network and the involvement of local stakeholders, the resulting potential map provides a solid basis for planning smaller-scale water retention measures.</jats:p>"}],"department":[{"_id":"DEP8000"},{"_id":"DEP8018"}],"user_id":"83781","intvolume":"        13","publication_identifier":{"issn":["2306-5338"]},"place":"Basel","author":[{"last_name":"Pilar von Pilchau","first_name":"Katharina","id":"85294","full_name":"Pilar von Pilchau, Katharina"},{"first_name":"Christoph","last_name":"Mudersbach","full_name":"Mudersbach, Christoph"},{"first_name":"Udo","last_name":"Nehren","full_name":"Nehren, Udo"},{"last_name":"Maas","first_name":"Klaus","full_name":"Maas, Klaus","id":"11145"}],"year":"2026","issue":"7","type":"scientific_journal_article","date_created":"2026-09-25T09:44:15Z","article_number":"195","publication":"Hydrology","date_updated":"2026-09-25T12:51:56Z","citation":{"ieee":"K. Pilar von Pilchau, C. Mudersbach, U. Nehren, and K. Maas, “Prioritizing Small-Scale Water Retention Measures Through Spatial Differentiation of Dominant Runoff Processes,” <i>Hydrology</i>, vol. 13, no. 7, Art. no. 195, 2026, doi: <a href=\"https://doi.org/10.3390/hydrology13070195\">10.3390/hydrology13070195</a>.","van":"Pilar von Pilchau K, Mudersbach C, Nehren U, Maas K. Prioritizing Small-Scale Water Retention Measures Through Spatial Differentiation of Dominant Runoff Processes. Hydrology. 2026;13(7).","havard":"K. Pilar von Pilchau, C. Mudersbach, U. Nehren, K. Maas, Prioritizing Small-Scale Water Retention Measures Through Spatial Differentiation of Dominant Runoff Processes, Hydrology. 13 (2026).","ama":"Pilar von Pilchau K, Mudersbach C, Nehren U, Maas K. Prioritizing Small-Scale Water Retention Measures Through Spatial Differentiation of Dominant Runoff Processes. <i>Hydrology</i>. 2026;13(7). doi:<a href=\"https://doi.org/10.3390/hydrology13070195\">10.3390/hydrology13070195</a>","chicago":"Pilar von Pilchau, Katharina, Christoph Mudersbach, Udo Nehren, and Klaus Maas. “Prioritizing Small-Scale Water Retention Measures Through Spatial Differentiation of Dominant Runoff Processes.” <i>Hydrology</i> 13, no. 7 (2026). <a href=\"https://doi.org/10.3390/hydrology13070195\">https://doi.org/10.3390/hydrology13070195</a>.","short":"K. Pilar von Pilchau, C. Mudersbach, U. Nehren, K. 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Verfügbarkeit, Qualität und Informationsgehalt von Geodaten für eine Fließweganalyse im Kontext Starkregen im ländlich geprägten Raum. Fuchs-Kittowski F, Abecker A, Hosenfeld F, Reineke A, Jolk C, Arbeitskreises Umweltinformationssysteme, editors. Umweltinformationssysteme - Digitalisierung im Zeichen des Klimawandels und der Energiewende (UIS 2023). Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden; 2024.","ieee":"K. Pilar von Pilchau, K. Maas, and V. Weber, <i>Verfügbarkeit, Qualität und Informationsgehalt von Geodaten für eine Fließweganalyse im Kontext Starkregen im ländlich geprägten Raum</i>. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden, 2024, pp. 155–166. doi: <a href=\"https://doi.org/10.1007/978-3-658-43735-0_11\">10.1007/978-3-658-43735-0_11</a>.","ama":"Pilar von Pilchau K, Maas K, Weber V. <i>Verfügbarkeit, Qualität und Informationsgehalt von Geodaten für eine Fließweganalyse im Kontext Starkregen im ländlich geprägten Raum</i>. 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Hg. von Frank Fuchs-Kittowski, Andreas Abecker, Friedhelm Hosenfeld, Anja Reineke, Christian Jolk, und Arbeitskreises Umweltinformationssysteme. <i>Umweltinformationssysteme - Digitalisierung im Zeichen des Klimawandels und der Energiewende (UIS 2023)</i>. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden. doi:<a href=\"https://doi.org/10.1007/978-3-658-43735-0_11\">10.1007/978-3-658-43735-0_11</a>, .","apa":"Pilar von Pilchau, K., Maas, K., &#38; Weber, V. (2024). Verfügbarkeit, Qualität und Informationsgehalt von Geodaten für eine Fließweganalyse im Kontext Starkregen im ländlich geprägten Raum. In F. Fuchs-Kittowski, A. Abecker, F. Hosenfeld, A. Reineke, C. Jolk, &#38; Arbeitskreises Umweltinformationssysteme (Eds.), <i>Umweltinformationssysteme - Digitalisierung im Zeichen des Klimawandels und der Energiewende (UIS 2023)</i> (pp. 155–166). Springer Fachmedien Wiesbaden. <a href=\"https://doi.org/10.1007/978-3-658-43735-0_11\">https://doi.org/10.1007/978-3-658-43735-0_11</a>","din1505-2-1":"<span style=\"font-variant:small-caps;\">Pilar von Pilchau, Katharina</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Maas, Klaus</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Weber, Verena</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Fuchs-Kittowski, F.</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Abecker, A.</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Hosenfeld, F.</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Reineke, A.</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Jolk, C.</span> ; <span style=\"font-variant:small-caps;\">Arbeitskreises Umweltinformationssysteme</span> (Hrsg.): <i>Verfügbarkeit, Qualität und Informationsgehalt von Geodaten für eine Fließweganalyse im Kontext Starkregen im ländlich geprägten Raum</i>. 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Mit dem Wissen, wo Oberflächenabfluss entsteht und welche Faktoren einen Einfluss auf die Abflussbildung haben, können Maßnahmen geplant werden, die eine Sturzflut noch vor dem Entstehen verhindern oder zumindest abmildern. Für flächendeckende Analysen ist eine entsprechende Datenbasis notwendig. Als relevante Einflussparameter wurden anhand der Literatur folgende Informationen ausgewählt: Klima, Relief, Bodenkunde, Geologie, Landnutzung, Bodenverdeckung und Oberflächenverschlämmung sowie Bodenbearbeitungs(-systeme). Für diese Schlagworte wurde eine Datenrecherche hinsichtlich Verfügbarkeit und Qualität für die Bundesländer Nordrhein-Westfalen (NRW) und Niedersachsen (NDS) durchgeführt. Die Datenrecherche hat ergeben, dass flächendeckend eine Vielzahl an nützlichen Geodaten − vor allem für landwirtschaftliche Flächen − vorhanden sind. Die Informationslage kann dabei zum Zeitpunkt der Recherche in NRW insgesamt als besser bewertet werden. 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