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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

Wetterlagenbezogene Trendanalyse der Niederschläge in der Schweiz

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 55. Jahrgang, Heft 3, April 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 3, Juni 2011

Autor/Autorin:
Pascal Hänggi, Markéta Jetel, Marcel Küttel, Heinz Wanner und Rolf Weingartner

Schlagworte:
Alpenwetterstatistik, Niederschlagtrends, Niederschlagsvariabilität, Schweiz, Wetterlage

Für die Hydrologie sind quantifizierte Aussagen zur Niederschlagsentwicklung von besonderem Interesse, da sie direkte Auswirkungen auf den Abfluss und damit auf die räumlich-zeitliche Verfügbarkeit der Wasserressourcen haben. Hier wurden saisonale und jährliche Niederschlagsmengen in der Schweiz als auch die Häufigkeiten der Alpinen Wetterlagentypen AWT nach SCHÜEPP (1968) auf Trends und Veränderungen in deren Jahr-zu-Jahr Variabilität untersucht. Demnach hat der Winter- und Jahresniederschlag seit 1901 auf der Alpennordseite signifikant zugenommen. Für den Frühling und die Alpennordseite konnte eine deutliche Zunahme in der Jahr-zu-Jahr Variabilität des Niederschlags festgestellt werden. Bei den AWT haben die konvektiven Lagen auf Kosten der advektiven Lagen signifikant zugenommen, wobei diese Veränderungen im Frühling und Sommer eventuell auf Inhomogenitäten in den Zeitreihen der AWT zurückgeführt werden können. In Bezug auf den Einfluss der AWT auf den Niederschlag vermögen bei den konvektiven Lagen Veränderungen in deren Auftretenshäufigkeit die Niederschlagsmengen zu beeinflussen, bei den advektiven Lagen hingegen deren Ergiebigkeiten (mittlere Niederschlagsmengen pro Wetterlagentag). Die ausgeprägte Zunahme der Niederschlagsvariabilität im Frühling kann dabei mit einer mehrheitlichen Zunahme der Variabilität der Ergiebigkeit erklärt werden. Allgemein konnte gezeigt werden, dass mit Hilfe der beiden Größen Auftretenshäufigkeiten von AWT und mittlere Niederschlagsergiebigkeiten der AWT Veränderungen im Niederschlag bezüglich Menge erklärt werden können. Eine eindeutige Zuteilung, welche der beiden Größen niederschlagsbestimmend ist, konnte mit der verwendeten Methode nicht ermittelt werden. Ungeklärt bleiben auch die treibenden Kräfte bezüglich der beobachteten Trends in den AWT.

Die Rolle des Basisabflusses bei der Modellierung von Niedrigwasserprozessen in Klimaimpaktstudien

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 55. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2011

Autor/Autorin:
Raphael Meyer, Bruno Schädler, Daniel Viviroli und Rolf Weingartner

Schlagworte:
Basisabfluss, Klimaänderung, Modellierung von Niedrigwasserprozessen, Schweiz

Hydrologische Modelle berücksichtigen die niedrigwasserspezifischen Prozesse in einem Einzugsgebiet meist noch zu wenig und ihr Parametersatz basiert zu stark auf den heutigen Klimaverhältnissen, so dass eine Anwendung für die wasserwirtschaftliche Planung in einer klimatisch veränderten Zukunft nur bedingt möglich ist. Dieser Beitrag überprüft die Verwendbarkeit der Basisabflussseparation als Grundlage für eine stärker auf den niedrigwasserspezifischen Prozessen basierte Modellkalibrierung. Die Resultate dreier Verfahren zur Basisabflussseparation an 59 Einzugsgebieten der Schweiz zeigen, dass der Basisabfluss eine physikalisch begründete Größe ist, die verwendet werden kann, um die Güte von konzeptuellen hydrologischen Modellen zu verbessern. Unsicherheiten bezüglich der Projektion von Niedrigwassern werden dadurch vermindert.

Umfassende hochwasserhydrologische Beurteilung ungemessener mesoskaliger Einzugsgebiete im schweizerischen Rheineinzugsgebiet durch prozessorientierte Modellierung

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 55. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2011

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2011

Autor/Autorin:
Daniel Viviroli und Rolf Weingartner

Schlagworte:
Hochwasserabschätzung, hydrologisches Modellsystem, kontinuierliche Langzeitsimulation, mesoskalige Einzugsgebiete, Schweiz

Zuverlässige Hochwasserabschätzungen für ungemessene Einzugsgebiete sind eine elementare Grundlage für einen modernen Hochwasserschutz. Bei den zur Zeit immer noch weit verbreiteten stochastischen und empirischen Schätzverfahren bestehen jedoch große Unsicherheiten, und neben dem ermittelten Spitzenabfluss sind keine weiteren Informationen verfügbar. Hier setzt die in diesem Artikel vorgestellte Schätzmethode an, welche auf die kontinuierliche Simulation von Abflussganglinien mit dem hydrologischen Modellsystem PREVAH aufbaut. Die so erhaltenen simulierten Abflussganglinien können mit konventioneller Extremwertstatistik ausgewertet werden und erlauben zudem eine umfassende hochwasserhydrologische Beurteilung, welche eine Einordnung der erhaltenen Schätzwerte ermöglicht. Es werden Resultate der Modellierung von 450 mesoskaligen und zumeist ungemessenen Einzugsgebieten des schweizerischen Rheineinzugsgebietes vorgestellt, was eine der räumlich bisher umfassendsten Anwendungen dieser Methodik darstellt.
Die Resultate belegen, dass der neue Ansatz gute Ergebnisse liefert und die Palette der bestehenden Schätzverfahren wesentlich erweitern kann, wobei sich durch die Prozessorientierung interessante Möglichkeiten für Anwendungen eröffnen, etwa im Bereich von Klima- und Landnutzungsänderung oder für Worst-Case-Studien.