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Ein Bemessungsansatz für wasserwirtschaftliche Infrastruktur bei instationären Bedingungen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 61. Jahrgang 2017, Heft 2, April 2017

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
61. Jahrgang 2017,
Heft 2, April 2017

Autorin/Autor:
Christoph Mudersbach und Jens Bender

Schlagworte:
Jährlichkeit, Bemessung, wasserwirtschaftliche Infrastruktur, Instationarität, Extremwertstatisik, Zeitreihen, Wahrscheinlichkeit, Klimawandel

Zitierung:
Mudersbach, C. und Bender, J. (2017): Ein Bemessungsansatz für wasserwirtschaftliche Infrastruktur bei instationären Bedingungen – Hydrologie & Wasserbewirtschaftung, 61, (2), 85-92; DOI: 10.5675/HyWa_2017,2_1

Eine neue ereignisbasierte Variante zur Ableitung von synthetischen Niederschlagsverteilungen zur Generierung von Hochwasserganglinien mit dem Niederschlag-Abfluss-Modell LARSIM am Beispiel des Isareinzugsgebietes

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 61. Jahrgang 2017, Heft 2, April 2017

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
61. Jahrgang 2017,
Heft 2, April 2017

Autorin/Autor:
Natalie Stahl und Markus Casper

Schlagworte:
Synthetische Niederschlagsverlaufe, Gangliniensimulation, Niederschlag-Abfluss-Modell LARSIM, Wirkungsanalyse von gekoppelten Hochwasserruckhalteraumen, Hochwassergenese

Zitierung:
Stahl, N. und Casper, M. (2017): Eine neue ereignisbasierte Variante zur Ableitung von synthetischen Niederschlagsverteilungen zur Generierung von Hochwasserganglinien mit dem Niederschlag-Abfluss-Modell LARSIM am Beispiel des Isareinzugsgebietes – Hydrologie & Wasserbewirtschaftung, 61, (2), 93-119; DOI: 10.5675/HyWa_2017,2_2

Resilienz, Risikokommunikation und Verantwortung in der Hochwasservorsorge – Zum Verhältnis zwischen öffentlichem Schutz und privater Eigenvorsorge in überschwemmungsgefährdeten Gebieten

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 60. Jahrgang, Heft 2, April 2016

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
60. Jahrgang, Heft 2,
April 2016

Autorin/Autor:
Maximilian Ueberham, Sigrun Kabisch und Christian Kuhlicke

Schlagworte:
Haushaltsbefragung, Hochwasserrisiko, Hochwasserschutz, private Eigenvorsorge, Risikokommunikation

Zitierung:
UEBERHAM, M., S. KABISCH & C. KUHLICKE (2016): Resilienz, Risikokommunikation und Verantwortung in der Hochwasservorsorge – Zum Verhältnis zwischen öffentlichem Schutz und privater Eigenvorsorge in überschwemmungsgefährdeten Gebieten. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 60 (2), 135–145; DOI: 10.5675/HyWa_2016,2_3

Szenarien für die Reduzierung von Stickstoffeinträgen zum Erreichen der Grundwasser- und Meeresschutzziele in Mecklenburg-Vorpommern

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 60. Jahrgang, Heft 2, April 2016

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
60. Jahrgang, Heft 2,
April 2016

Autorin/Autor:
Ralf Kunkel, Hans-Eberhard Kape, Luise Keller, Franka Koch, Björn Tetzlaff und Frank Wendland

Schlagworte:
Grundwasser, Mecklenburg-Vorpommern, Meeresschutzziele, Reduzierung Stickstoffeintrag

Zitierung:
KUNKEL, R., H.-E. KAPE, L. KELLER, F. KOCH, B. TETZLAFF & F. WENDLAND (2016): Szenarien für die Reduzierung von Stickstoffeinträgen zum Erreichen der Grundwasser- und Meeresschutzziele in Mecklenburg-Vorpommern. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 60 (2), 119–134; DOI: 10.5675/HyWa_2016,2_2

Simulation des Grundwasserhaushalts in ausgewählten Niederungsgebieten an der deutschen Ostseeküste

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 60. Jahrgang, Heft 2, April 2016

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
60. Jahrgang, Heft 2,
April 2016

Autorin/Autor:
Stefanie Kliesch, Leonore Behr, Thomas Salzmann und
Konrad Miegel

Schlagworte:
Grundwasser, Klimawandel, Modellierung, Niederungsgebiete, Salzgehalt, Wasserhaushalt

Zitierung:
KLIESCH, S., L. BEHR, T. SALZMANN & K. MIEGEL (2016): Simulation des Grundwasserhaushalts in ausgewählten Niederungsgebieten an der deutschen Ostseeküste. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 60 (2), 108–118; DOI: 10.5675/HyWa_2016,2_1

Herleitung extremer Niederschläge und Hochwasser im Einzugsgebiet des Sihlsees für einen verbesserten Hochwasserschutz der Stadt Zürich

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 59. Jahrgang, Heft 2, April 2015

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
59. Jahrgang, Heft 2,
April 2015

Autorin/Autor:
Peter Kienzler, Norina Andres, Daniel Näf-Huber und
Massimiliano Zappa

Schlagworte:
Extreme Hochwasser, extreme Niederschläge, Niederschlag-Abfluss-Modellierung, Probable Maximum Flood, PMF,
Probable Maximum Precipitation, PMP

Zitierung:
KIENZLER, P., N. ANDRES, D. NÄF-HUBER & M. ZAPPA (2015): Herleitung extremer Niederschläge und Hochwasser im Einzugsgebiet des Sihlsees für einen verbesserten Hochwasserschutz der Stadt Zürich. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 59 (2), 48–58; DOI: 10.5675/HyWa_2015,2_1

Saisonale Abflussprognosen für mittelgroße Einzugsgebiete in der Schweiz – Möglichkeiten und Grenzen hydrologischer Persistenz

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 59. Jahrgang, Heft 2, April 2015

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
59. Jahrgang, Heft 2,
April 2015

Autorin/Autor:
Simon Schick, Ole Rössler und Rolf Weingartner

Schlagworte:
Hydrologische Erhaltungsneigung, hydrologische Persistenz, Prognosegüte, saisonale Abflussprognosen, Schweiz

Zitierung:
SCHICK, S., O. RÖSSLER & R. WEINGARTNER (2015): Saisonale Abflussprognosen für mittelgroße Einzugsgebiete in der Schweiz – Möglichkeiten und Grenzen hydrologischer Persistenz. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 59 (2), 59–67; DOI: 10.5675/HyWa_2015,2_2

Streckenintegrierte Regenmessung mit dem Mikrowellendämpfungsdifferenzverfahren und Quantifizierung von Radarsignaldämpfung

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 56. Jahrgang, Heft 2, April 2012

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
56. Jahrgang, Heft 2, April 2012

Autor/Autorin:
Stefan Krämer, Hans-Reinhard Verworn, Angela Pfister und Adrian Treis

Schlagworte:
C-Band-Radar, Mikrowellendämpfungsdifferenzverfahren, Radarsignaldämpfung, Regenintensität, Regenmessung, X-Band-Radar

Zitierung:
Krämer, S., Verworn, R. H., Pfister, A., & Treis A. (2012) Streckenintegrierte Regenmessung mit dem Mikrowellendämpfungsdifferenzverfahren und Quantifizierung von Radarsignaldämpfung; DOI: 10.5675/HyWa_2012,2_2

Welche Jährlichkeit hat das extreme Hochwasser, wenn es als Vielfaches des HQ100 abgeschätzt wird?

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 56. Jahrgang, Heft 2, April 2012

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
56. Jahrgang, Heft 2, April 2012

Autor/Autorin:
Schumann, Andreas

Schlagworte:
Extremes Hochwasser, Hochwasserwahrscheinlichkeit, HQ100, Jährlichkeiten

Zitierung:
Schumann, A. (2012) Streckenintegrierte Regenmessung mit dem Mikrowellendämpfungsdifferenzverfahren und Quantifizierung von Radarsignaldämpfung; DOI: 10.5675/HyWa_2012,2_3

 

 

Perspektiven für die integrierte Wasserbewirtschaftung durch den Einsatz simulationsbasierter Optimierungsmethoden am Beispiel landwirtschaftlich genutzter küstennaher arider Gebiete im Oman

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Hydrology and Water Resources Management - Germany 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Autor/Autorin:
Niels Schütze, Jens Grundmann und Gerd H. Schmitz

Schlagworte:
Aride Gebiete, Bewirtschaftungsmodelle, neuronale Netze, Oman, Optimierung, Wasserbedarf für Landwirtschaft, Wasserbewirtschaftung

Aride Gebiete, die intensiv landwirtschaftlich genutzt werden, weisen hohen Wasserstress und oft eine Übernutzung der vorhandenen Wasserressourcen auf. In diesem Beitrag stellen wir das Konzept der simulationsbasierten Optimierung von Bewirtschaftungsmodellen vor. Anhand eines neuen Bewirtschaftungssystems für landwirtschaftlich genutzte küstennahe aride Gebiete werden verschiedene Methoden wie künstliche neuronale Netze und Strategien wie Dekomposition und Verwendung von Ersatzmodellen gezeigt, die den Einsatz von numerischen Simulationsmodellen in Bewirtschaftungsmodellen ermöglichen. Das Zusammenspiel einzelner Komponenten wurde an einem gekoppelten Optimierungsmodell zur Bewirtschaftung von Grundwasser und Landwirtschaft für eine Küstenebene im Oman getestet. Erste Ergebnisse dieser Studie werden präsentiert und Perspektiven des Einsatzes simulationsbasierter Optimierungsmethoden für die integrierte Bewirtschaftung der Land- und Wasserressourcen diskutiert.

Untersuchung von Wasser- und Stoffflüssen als Grundlage für ein Integriertes Wasserressourcen-Management im Kharaa-Einzugsgebiet, Mongolei

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Hydrology and Water Resources Management - Germany 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Autor/Autorin:
Lucas Menzel, Jürgen Hofmann und Ralf Ibisch

Schlagworte:
HBV-D, Integriertes Wasserressourcen-Management, MoMo-Projekt, MONERIS, Mongolei, Stoffflüsse, Wasserknappheit

Der Beitrag schildert zunächst wasserbezogene Probleme der Mongolei, die einerseits Folge der harschen naturräumlichen Bedingungen sind, andererseits auf das Fehlen von Strukturen zurückgeführt werden können, die eine angemessene Verteilung und einen Schutz von Wasser regeln. Es werden anschließend Arbeiten aus den Bereichen Hydrologie, Stoffkreisläufe und Fließgewässerökologie vorgestellt, die Teile eines Projektes sind, in welchem die modellhafte Entwicklung eines Integrierten Wasserressourcen-Managements für ein Flussgebiet im Norden der Mongolei verfolgt wird.

Landnutzungswandel und Wasserressourcen im Bundesdistrikt, Zentral-Brasilien

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Hydrology and Water Resources Management - Germany 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Autor/Autorin:
Carsten Lorz, Fabio Bakker, Klaus Neder, Henrique Llacer Roig, Holger Weiß und Franz Makeschin

Schlagworte:
Brasilien, Landnutzung, Monitoring, Niedrigwasser, Stoffeinträge, Urbanisierung, Wasserressourcen

Im Gebiet des Bundesdistrikts, Brasilien, ist ein erheblicher Druck auf die Wasserressourcen zu beobachten, der vorwiegend durch Bevölkerungswachstum und Landnutzungswandel ausgeübt wird. Das Projekt IWAS-ÁGUA DF hat sich zum Ziel gesetzt, die wissenschaftlichen Grundlagen einer nachhaltigen Bewirtschaftung der Wasserressourcen im Rahmen eines IWRM zu schaffen. Dazu wird zunächst der erhebliche Wandel der Landnutzung durch Urbanisierung und Ausdehnung von Agrarflächen zu Ungunsten der Flächenanteile (semi)natürlicher Vegetation dokumentiert. Der beobachtete drastische Rückgang von Niedrigwasserabflüssen sowie die Minderung der Wasserqualität sind vor allem als Konsequenz einer veränderten Landnutzung und zunehmender Wasserentnahme anzusehen.
Schlussfolgerungen für künftige wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des zu entwickelnden IWRM beinhalten (a) Analyse der Abflussentstehung und Maßnahmen zur Steigerung von Niedrigwasserabflüssen, (b) Maßnahmen zur Verminderung von Stoff- und Sedimenteinträgen und (c) Ausweitung des Monitoring auf ausgewählte Schadstoffe und Sedimente in Talsperrenzuflüssen.

Überschlägige Wasserbilanz zur Planungs- und Entscheidungsunterstützung auf Einzugsgebietsebene für das Integrierte Wasserressourcen-Management in Vietnam

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Hydrology and Water Resources Management - Germany 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Autor/Autorin:
Sandra Greassidis, Andreas Borgmann, Nils Führer, Sylvia Jaschinski, Christian Jolk, Harro Stolpe und Björn Zindler

Schlagworte:
Entscheidungsunterstützung, GIS, Vietnam, Wasserbedarf, Wasserbilanz, Wasserressource

Das Deutsch-Vietnamesische FuE-Vorhaben „Integriertes Wasserressourcen-Management Vietnam (IWRM-Vietnam)“ entwickelt auf Flussgebietsebene GIS-basierte Instrumente zur Planungs- und Entscheidungsunterstützung. Im Fokus steht die Wasserbilanzierung und die Abschätzung des bestehenden Kontaminationsrisikos für die Wasserressourcen in drei Regionen in Vietnam. Die Instrumente zur Planungs- und Entscheidungsunterstützung werden in enger Kooperation mit den vietnamesischen Institutionen und Behörden entwickelt. Der Artikel beleuchtet die Wasserbilanzierung als Teil der Gesamtmethode. Das Water Balance Tool dient der Abschätzung des Wasserbedarfs und stellt diesen den verfügbaren Wasserressourcen gegenüber, um mögliche Defizite und Überschüsse zu identifizieren. Mittels eines Ranking Tools findet eine Gesamtbeurteilung der Ergebnisse statt. So können Gebiete mit einer erhöhten Problemintensität und prioritärem Handlungsbedarf ausgewiesen werden.

Aspekte des Wasserressourcen-Managements in Karstgebieten am Beispiel der Region Gunung Kidul auf Java, Indonesien

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Hydrology and Water Resources Management - Germany 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Autor/Autorin:
Andreas Dittmann, Susanne Fach, Stephan Fuchs, Michael Hossu, Franz Nestmann und Peter Oberle

Schlagworte:
Abwasserbehandlung, Indonesien, Karst, Wassermangel, Wasserressourcen

Das Karstgebiet Gunung Sewu im südlichen Java leidet während der Trockenzeit unter gravierendem Wassermangel, welcher durch die besonderen hydrologischen Eigenschaften von Karst hervorgerufen wird: Dem weitgehenden Fehlen von Oberflächenwasser steht der unterirdische Abfluss in weit verzweigten Höhlensystemen gegenüber. Regenwasser versickert umgehend im Boden und steht somit der lokalen Bevölkerung nicht zur Verfügung. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über innovative technische Lösungen, um die unterirdischen Wasserressourcen dem Menschen zugänglich zu machen.
Zusätzlich führt die poröse Struktur von Karstgesteinen zu einer verminderten Filterfähigkeit des Bodens. Daher stellt der Eintrag von Abwasser aus menschlichen Siedlungen eine bedeutende Gefahr für den Aquifer dar. Da eine Erhöhung der Wasserverfügbarkeit gleichzeitig eine Erhöhung der Abwassermenge bedingt, sind Verbesserungen im gegenwärtig nur sehr schwach entwickelten Abwassersektor von Nöten. Dieser Beitrag versucht auch Antworten auf die dringende Frage zu finden, wie der Grundwasserleiter durch angepasste Abwasserbehandlung geschützt werden kann.

Ansätze für eine effizientere Wassernutzung in der Provinz Khorezm, Usbekistan

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Hydrology and Water Resources Management - Germany 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 2, April 2011

Autor/Autorin:
Bernhard Tischbein, Ahmad M. Manschadi, Anna-Katharina Hornidge, Christopher Conrad, John P.A. Lamers, Lisa Oberkircher,
Gunther Schorcht und Paul L.G. Vlek

Schlagworte:
Bewässerung, Usbekistan, Wasserbewirtschaftung, Wasserdargebot, Wassernutzung

Die bewässerte Landwirtschaft in Zentralasien steht vor großen Herausforderungen. Zum einen müssen die gravierenden Probleme der Vergangenheit abgearbeitet werden, deren Auswirkungen im Aralsee-Dilemma kumulieren. Darüber hinaus gilt es, Reaktionen auf eine Verschärfung von Dargebot-Bedarf-Engpässen zu finden, die als Folge der Klimaänderung und der zunehmenden Konkurrenz um die Wasserressourcen im Einzugsgebiet des Aralsees zu befürchten ist. In Zusammenarbeit mit der UNESCO bearbeitet das Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) der Universität Bonn das Projekt ‚Ökonomisch und ökologisch orientierte Umstrukturierung der Land und Wassernutzung in der Region Khorezm, Usbekistan’. Khorezm ist eine am Unterlauf des Amu Darya gelegene usbekische Provinz mit 265.000 ha bewässerter Fläche. Das Projekt zielt darauf ab, technische, institutionelle und sozio-ökonomische Maßnahmen zu transdisziplinären Konzepten zu bündeln, um die Nutzung der Land- und Wasserressourcen effizienter zu machen. Bisher im Projekt erzielte Ergebnisse der Analysen des Wasserbewirtschaftungssystems in Khorezm und daraus abgeleitete Umgestaltungsmaßnahmen werden in diesem Artikel zusammengefasst.

Hydrologische Bemessungspraxis im Wandel der Zeiten

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Autor/Autorin:
Erich J. Plate

Schlagworte:
Hydrologische Bemessung, Risikomanagement, Sicherheitskonzept, Wasserwirtschaft

Das Ziel der Wasserwirtschaft ist die Bereitstellung der Wassermengen in Qualität und Quantität für die Bedürfnisse der menschlichen Gesellschaft sowie die Gewährleistung des Schutzes vor negativen Auswirkungen des Wassers, z.B. durch Hochwasser oder Schädigung der Umwelt. Hierfür liefert die Ingenieurhydrologie die Bemessungsgrundlagen. Sie hat sich im Laufe der Zeit aus den Anfängen reiner Empirie zu einer Ingenieurwissenschaft mit starker Verbindung zur naturwissenschaftlichen Hydrologie entwickelt. Von den Ursprüngen einer ad hoc Lösung für Speicher- oder Hochwasserprobleme ausgehend, ist im Laufe der Zeit eine Methodik auf naturwissenschaftlicher Basis entstanden, wie beispielhaft an der Entwicklung des Sicherheitskonzeptes in der Wasserwirtschaft gezeigt werden soll. Die Entwicklung des wasserwirtschaftlichen Sicherheitsbegriffs wird an wasserwirtschaftlichen Fragestellungen nachgezeichnet, an der Frage der Sicherheit von Talsperren, vornehmlich aber am Beispiel des Hochwasserschutzes. Dabei wird deutlich, dass die naturwissenschaftliche Grundlage der Hydrologie nur ein Teil des Bemessungskonzeptes ist. Vielmehr werden in zunehmendem Maße auch andere Fachgebiete wie z.B. Ökonomie und Soziologie tangiert. Heute wird ein vollständiges Risikomanagement als zeitgemäße Lösung für die Sicherheitsoptimierung empfohlen. Dabei ergibt sich die neue Fragestellung, ob nicht auch andere als nur wirtschaftliche Aspekte im Risiko erfasst werden können.

IWRM 2010 – Neue Anforderungen an die Hydrologie?

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Autor/Autorin:
Andreas Schumann

Schlagworte:
Bewässerung, hydrologischer Wandel, Klimaänderung, Wasserbewirtschaftung

Der Ansatz einer integrierten (oder eher integrativen) Wasserbewirtschaftung, des Integrated Water Resources Management (IWRM), verfolgt eine koordinierte Bewirtschaftung des Wassers, der Landflächen und anderer Ressourcen mit dem Ziel der Maximierung des ökonomischen und sozialen Nutzens in einer gerechten Art und Weise ohne Beeinträchtigung der Nachhaltigkeit lebensnotwendiger Ökosysteme. Da die hydrologischen Verhältnisse das Ergebnis einer Interaktion von natürlichen und anthropogenen Bedingungen und Einflussfaktoren sind, setzt dieser Ansatz voraus, dass möglichst alle Komponenten des hydrologischen Kreislaufes in unterschiedlichen Zeit- und Raumskalen beachtet werden, um die Integrität des Wasserkreislaufs, die Wasserbeschaffenheit und die ökologischen Verhältnisse zu sichern. Die Hydrologie der Wasserressourcen muss damit nicht nur die natürlichen Verhältnisse erfassen, sondern auch Nutzungseinflüsse berücksichtigen und Fragestellungen, die sich aus Wechselwirkungen von Wassernutzungen und hydrologischen Bedingungen ergeben, beantworten. An zwei Beispielen, einer großräumigen Betrachtung der landwirtschaftlichen Bewässerung und des Stoffhaushaltes eines mesoskaligen Flussgebietes, wird das erweiterte Anforderungsprofil dargestellt. Mit den in der Zukunft zu erwartenden Veränderungen werden sich neue Anforderungen an das IWRM ergeben. Der hydrologische Wandel und seine begrenzten Vorhersagemöglichkeiten stellt einen Bereich des IWRM dar, der in Forschung und Praxis im Vergleich zu anderen Aspekten zu wenig Beachtung findet.

Die Anfänge systematischer chemisch-physikalischer Gewässeruntersuchungen in den Flussgebieten von Elbe und Rhein – historische Situation, Akteure, Entwicklungsstränge

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Autor/Autorin:
Daniel Schwandt, Mathias Deutsch und Martin Keller

Schlagworte:
Elbe, Gewässergüte, historische Gewässeruntersuchungen, Rhein

Die zunehmende Gewässerverunreinigung erwies sich im Einzugsgebiet von Elbe und Rhein an der Schwelle zum 20. Jahrhundert als gewaltige Herausforderung. Institutionen auf kommunaler, bundesstaatlicher und zentralstaatlicher Ebene wurden die dominanten Akteure bei der Anregung und Durchführung von Gewässeruntersuchungen. Ein Entwicklungsstrang von frühen Einzeluntersuchungen über fachübergreifende und überregionale Untersuchungskampagnen bis zur Etablierung von (Dauer-) Messnetzen kann mit Fallbeispielen belegt werden. Dabei werden Untersuchungen vorgestellt, die Meilensteine in der Ausdehnung der zeitlichen, räumlichen und fachlichen Breite der Gewässeruntersuchungen darstellen, wie z.B. die systematische Rheinuntersuchung 1904–1908 von Basel bis Koblenz, bei der Behörden mehrerer Bundesstaaten und des Reichs mustergültig zusammenarbeiteten. Die Kenntnis der Herangehensweise und der Ergebnisse historischer Gewässeruntersuchungen kann für aktuelle Untersuchungsprogramme vielfältige Anregungen und z.T. sogar Datengrundlagen bieten.

Zur Nutzung und zum Nutzen historischer Hochwasseraufzeichnungen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Autor/Autorin:
Uwe Grünewald

Schlagworte:
Historische Daten, Hochwasserbewusstseinsbildung, Hochwasserrisikomanagement, hydrologische Informationen, zeitliche Informationserweiterung

Die sorgfältige und umfassende Nutzung von Informationen über historische Hochwasser kann in vielfältiger Weise dazu beitragen, die Anfälligkeit unserer heutigen Gesellschaft gegenüber gefahrenbringenden Naturereignissen zu mindern. Die dadurch mögliche (hydrologische) Informationserweiterung erhöht einerseits die Zuverlässigkeit und Aussagekraft von Abflusszeitreihen. Andererseits trägt sie in nicht unwesentlichem Maße dazu bei, das immer wieder nachlassende öffentliche Bewusstsein für Risiken aus Hochwassern unterschiedlichster Entstehungsursachen zu erhöhen. Dazu ist neben einem verbesserten interdisziplinären Zusammenwirken der natur- und technikwissenschaftlichen Disziplinen auch eine verbesserte Zusammenarbeit von Hydrologen mit Historikern und Sozialwissenschaftlern erforderlich.

Entwicklung und Aufgaben des gewässerkundlichen Dienstes in Bayern

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Autor/Autorin:
Albert Göttle, Michael Altmayer und Alfons Vogelbacher

Schlagworte:
Gewässerkundlicher Dienst, Gewässerschutz, Nutzung des Wassers, Wasserwirtschaft

Während Johann Albert Eytelwein 1810 in Preußen die Pegelvorschrift einführte, war es in Pfalz-Bayern 1806 Carl Friedrich von Wiebeking, der die Anordnung zum Aufstellen und Beobachten von Pegeln herausgab. Mit der industriellen Revolution hatte auch eine rege Straßen-, Brücken- und Wasserbautätigkeit begonnen. Die Gewässerkunde diente für lange Zeit vornehmlich dem Wasserbau und fand dort auch ihre bedeutendsten Förderer.

Die Zeiten haben sich geändert. Während im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts noch die Regulierung der großen Flüsse, der Wasserkraftausbau und die Trinkwasserversorgung der Städte im Mittelpunkt stand, kam im 20. Jahrhundert die Überwachung und Reduzierung der Belastung der Flüsse, Seen und des Grundwassers durch Wärme, Abwasser und Stoffeinträge hinzu. Der „Wasserplanet Erde“ gerät bis heute zunehmend unter Druck durch wachsende Bevölkerung, zunehmende Verschmutzung und schwindende Ressourcen. Entsprechend seiner gewachsenen Bedeutung bekam der Schutz der Umwelt in den 70er-Jahren ein eigenes Ministerium in Bayern und die Wasserwirtschaft mit der Gewässerkunde ist in Bayern seit 1993 nicht mehr Teil der Bauverwaltung, sondern Teil der Umweltverwaltung geworden.

Die drei Hauptziele der bayerischen Wasserwirtschaft sind heute: Das Wasser als Bestandteil des Naturhaushalts und als Lebensraum für Tier und Pflanze schützen; Dem Menschen eine verantwortungsvolle Nutzung des Wassers ermöglichen; Vor den Gefahren des Wassers schützen.

Die Gewässerkunde ist in Bayern unterteilt in die Hydrologie (quantitativ und qualitativ) des Grundwassers, der Seen und der Fließgewässer sowie die Hochwasservorhersage und den Hochwassernachrichtendienst. Ab dem Jahr 2000 bestimmte die Europäische Wasserrahmenrichtlinie zunehmend die Aufgaben insbesondere in der qualitativen Hydrologie. Der sich abzeichnende Klimawandel bringt neue Herausforderungen für die Wasserwirtschaft und damit auch für die Gewässerkunde.

Der Fachbeitrag wirft einen Blick auf den Werdegang der Gewässerkunde in Bayern. Die heutigen Aufgabenfelder des Gewässerkundlichen Dienstes werden in ihrer Vielfältigkeit dargestellt. Es wird gezeigt, wie die Gewässerkunde neuen Herausforderungen begegnet.

Zur Geschichte des preußischen Pegelwesens im 19. Jahrhundert

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 2, April 2010

Autor/Autorin:
Mathias Deutsch

Schlagworte:
Historische Hochwasserforschung, hydrologische Daten, Pegel, Pegelinstruktion

Der Aufsatz gibt einen kurzen Rückblick auf die Geschichte des preußischen Pegelwesens im 19. Jahrhundert. Anlass ist die Verabschiedung der ersten preußischen Pegelinstruktion vor 200 Jahren. Sie trat im Königreich Preußen am 13. Februar 1810 in Kraft und bildete bis zur Verabschiedung einer neuen, überarbeiteten Pegelordnung im September 1871 eine wichtige gesetzliche Grundlage für alle Wasserbauverwaltungen in Preußen. Obwohl bereits vor dem Jahr 1810 an einzelnen Standorten in Preußen regelmäßige Pegelbeobachtungen durchgeführt wurden, kann der 13. Februar 1810 mit Recht als Geburtstag der preußischen Gewässerkunde bezeichnet werden.

Speichereigenschaften des Oberjura in Süddeutschland am Beispiel des Blautopf-Einzugsgebiets

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 52. Jahrgang, Heft 2, April 2008

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
52. Jahrgang, Heft 2,
April 2008

Autor/Autorin:
Matthias Selg

Schlagworte:
Grundwasserleiter, Karstgrundwasserleiter, Kluftgrundwasserleiter, Speichervermögen

Der Oberjura Süddeutschlands ist ein Grundwasserleiter mit überregionaler Bedeutung für die Wasserversorgung. Als Kluft- und Karstgrundwasserleiter stellt er ein komplexes System unterschiedlicher Speicher- und Dränagefunktionen dar, das nicht mit dem einfachen Ansatz von Maillet beschrieben werden kann. Die üblichen hydraulischen Ansätze zur Bestimmung der Grundwasserleiterparameter sind angesichts von Flächengröße bzw. Inhomogenität und Anisotropie wenig hilfreich für die flächendeckende Parametrisierung. Insbesondere Kenntnisse über Alterstruktur des Grundwassers und mittlere Verweilzeit werden genutzt, um repräsentative Werte für den gesamten Grundwasserleiter zu erhalten. Klüfte allein reichen nicht aus, um das zu beobachtende Speichervermögen zu erklären. Sie werden ergänzt durch ein weiteres System diagenetisch entstandener Porosität. Die sehr mächtige ungesättigte Zone spielt mit großer Wahrscheinlichkeit ebenfalls eine speicherwirksame Rolle.

Seentherapie: Anwendung eines Phosphor-Bilanzmodells zur Abschätzung der Wirksamkeit einer Tiefenwasserableitung bei sinkender externer Belastung durch Flächenstilllegungen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 52. Jahrgang, Heft 2, April 2008

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
52. Jahrgang, Heft 2,
April 2008

Autor/Autorin:
Andreas Stein, Christel Rietz und Michael Hupfer

Schlagworte:
Eutrophierung, Seentherapie, Tiefenwasserableitung

Viele gegen die Eutrophierung gerichtete Maßnahmen zielen auf die Verminderung der Konzentration des Phosphors (P) im Gewässer, da dieser Nährstoff oft die Primärproduktion limitiert. Um den Einsatz externer und interner Verfahren zu optimieren und die langfristige Entwicklung der P-Konzentration im See vorherzusagen, werden praktikable Berechnungsgrundlagen benötigt. In einer Fallstudie wurde das Einbox-Modell zur Bilanzierung des P-Haushaltes am Naugartener See (Brandenburg) angewendet, um die Effizienz einer Tiefenwasserableitung (TWA) in Relation zur erfolgten externen Lastsenkung durch Flächenstilllegungen und die Errichtung von Vorbecken abzuschätzen. Die Szenarioanalysen zeigen, dass die größte Wirkung auf die P-Konzentration im See durch die Stilllegungen landwirtschaftlicher Flächen zu erwarten ist. Die TWA senkt die mittlere stationäre P-Konzentration im See lediglich um weitere 10 µg L-1. auf etwa 50 µg L-1. Bei andauerndem Betrieb der TWA und einer allmählichen Senkung der gegenwärtigen externen P-Last von 0,246 g P m-2 a-1 um weitere 10 % durch Vergrößerung der landwirtschaftlichen Stilllegungsfläche von 162 auf 196 ha könnte der Schwellenwert zur Erreichung eines stabilen mesotrophen Zustandes theoretisch erreicht werden. Ohne TWA würde die dazu notwendige Lastsenkung 25 % betragen, was einer Vergrößerung der Stilllegungsfläche um weitere 43 ha (13 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche) entspricht. Die Szenarien zeigen, dass weitere externe Maßnahmen notwendig sind, wobei die TWA einen Teil der zu hohen externen P-Last kompensieren kann. Das Einbox-Modell ist ein wichtiges Hilfsmittel, um die Auswahl und Kombination geeigneter Therapiemaßnahmen zu erleichtern.

Modellgestützte Ermittlung von Abflusskomponenten für das Land Sachsen-Anhalt

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 52. Jahrgang, Heft 2, April 2008

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
52. Jahrgang, Heft 2,
April 2008

Autor/Autorin:
Bernd Pfützner, Beate Klöcking und Franziska Halbing

Schlagworte:
Abfluss, Abflusskomponenten, Abflussmodell, Sachsen-Anhalt

Für die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie in Sachsen-Anhalt sollten als Grundlage für die Ermittlung diffuser Stoffeinträge in die Oberflächengewässer deren Eintragspfade charakterisiert werden. Dazu erfolgte eine flächendifferenzierte, zeitlich hoch aufgelöste Modellierung des Niederschlag-Abfluss-Prozesses mit dem hydrologische Modellierungssystem ArcEGMO© (PFÜTZNER 2002). Es wurden insgesamt sechs Abflusskomponenten ausgewiesen, die sich in ihrem Zeitverhalten und ihrer Genese unterscheiden.
Das Bearbeitungsgebiet umfasste alle im Rahmen der bisherigen Bestandsaufnahme in Sachsen-Anhalt WRRL ausgewiesenen ca. 300 Oberflächenwasserkörper (OWK). Da diese Wasserkörper sich nicht an der Landesgrenze, sondern vor allem an den oberirdischen Einzugsgebietsgrenzen orientieren, liegen Teile des Bearbeitungsgebiet (ca. 5.500 km²) außerhalb Sachsen-Anhalts, d.h. in Sachsen, Thüringen, Brandenburg und Niedersachsen. Die Gesamtfläche des Bearbeitungsgebietes beträgt in etwa 26.000 km².

Zuverlässigkeitsaussagen in der Praxis der Hochwasserwarnung und -vorhersage in Bayern

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58. Jahrgang, Heft 2, April 2014

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 2,
April 2014

Autor/Autorin:
Alfons Vogelbacher

Schlagworte:
Bayern, Ensemblevorhersagen, Hochwasservorhersage, Hochwasserwarnung, Unsicherheitsanalyse

Zitierung:
VOGELBACHER, A. (2014): Zuverlässigkeitsaussagen in der Praxis der Hochwasserwarnung und -vorhersage in Bayern. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (2), 148–154; DOI: 10.5675/HyWa_2014,2_10

Die numerische Integration von HBV96 und LARSIM-ME als Unsicherheitsquelle

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58. Jahrgang, Heft 2, April 2014

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 2,
April 2014

Autor/Autorin:
Christoph Tyralla und Andreas Schumann

Schlagworte:
HBV96, Integrationsunsicherheit, LARSIM-ME, numerische Integration, Parameteroptimierung, Simulationsunsicherheit, Wasserhaushaltsmodelle

Zitierung:
TYRALLA, C. & A. SCHUMANN (2014): Die numerische Integration von HBV96 und LARSIM-ME als Unsicherheitsquelle. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (2), 138–147; DOI: 10.5675/HyWa_2014,2_9

Auswahl Pareto-optimaler Modelle zur statistischen Korrektur von Abflussvorhersagen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58. Jahrgang, Heft 2, April 2014

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 2,
April 2014

Autor/Autorin:
Robert Pinzinger, Bastian Klein, Dennis Meißner und Dmytro Lisniak

Schlagworte:
Abflussvorhersage, Fehlerbetrachtung, Parameterschätzung, Pareto-Optimierung, statistische Korrektur, Zeitreihenanalyse

Zitierung:
PINZINGER, R., B. KLEIN, D. MEIßNER & D. LISNIAK (2014): Auswahl Pareto-optimaler Modelle zur statistischen Korrektur von Abflussvorhersagen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (2), 128–137; DOI: 10.5675/HyWa_2014,2_8

Probabilistische Abfluss- und Wasserstandsvorhersagen – Kommunikationsstrategien und Nutzungspotenziale am Beispiel der Binnenschifffahrt

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58. Jahrgang, Heft 2, April 2014

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 2,
April 2014

Autor/Autorin:
Dennis Meißner, Bastian Klein, Dmytro Lisniak und Robert Pinzinger

Schlagworte:
Abflussvorhersage, Bundeswasserstraßen, Kommunikation von Vorhersagen, Nutzungspotenziale, probabilistische Vorhersage, Unsicherheitsanalyse, Wasserstandsvorhersage

Zitierung:
MEIßNER, D., B. KLEIN, D. LISNIAK & R. PINZINGER (2014): Probabilistische Abfluss- und Wasserstandsvorhersagen – Kommunikationsstrategien und Nutzungspotenziale am Beispiel der Binnenschifffahrt. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (2), 119–127; DOI: 10.5675/HyWa_2014,2_7

Konzept zur Nachführung von Anfangszuständen eines operationellen hydrologischen Modells für die Verbesserung von Abflussvorhersagen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58. Jahrgang, Heft 2, April 2014

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 2,
April 2014

Autor/Autorin:
Dmytro Lisniak, Dennis Meißner, Bastian Klein und Robert Pinzinger

Schlagworte:
Abflussvorhersage, Datenassimilation, HBV96, Parametrisierung, Schneemodell, simulierte Abflüsse, Unsicherheiten

Zitierung:
LISNIAK, D., D. MEIßNER, B. KLEIN & R. PINZINGER (2014): Konzept zur Nachführung von Anfangszuständen eines operationellen hydrologischen Modells für die Verbesserung von Abflussvorhersagen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (2), 106–118; DOI: 10.5675/HyWa_2014,2_6

Ermittlung der prädiktiven Unsicherheit von hydrologischen Modellsimulationen und Vorhersagen mit Copulas

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58. Jahrgang, Heft 2, April 2014

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 2,
April 2014

Autor/Autorin:
Bastian Klein, Dennis Meißner, Robert Pinzinger und Dmytro Lisniak

Schlagworte:
Copulas, hydrologische Modellsimulation, hydrologische Vorhersage, prädiktive Unsicherheit, Wahrscheinlichkeitsverteilung

Zitierung:
KLEIN, B., D. MEIßNER, R. PINZINGER & D. LISNIAK (2014): Ermittlung der prädiktiven Unsicherheit von hydrologischen Modellsimulationen und Vorhersagen mit Copulas. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (2), 95–105; DOI: 10.5675/HyWa_2014,2_5