Archiv des Autors: HyWa-Online

Entwicklung eines integrativen Bewirtschaftungskonzepts für Trockenbecken und Polder zur Hochwasserrückhaltung

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Bernhard Westrich, Sven Wurms, Ingo Nienhaus, Steffen Schönau, Harald Frauenknecht und Claudia Kreschnak

Schlagworte:
Hochwasserrückhaltung, integrative Bewirtschaftung, Polder, Schadstoffeintrag

Aus dem Schadstoffeintrag in Trockenbecken im Verlauf von Hochwasserereignissen können negative Auswirkungen auf die dauerhafte, überwiegend landwirtschaftliche Nutzung der Retentionsräume resultieren. Im Folgenden werden Methoden zur Erarbeitung eines integrativen Bewirtschaftungskonzepts für Trockenbecken und Polder zur Hochwasserrückhaltung vorgestellt, welches neben einer rein mengenmäßigen Bewirtschaftung zur Reduzierung des Hochwasserrisikos im Unterliegerbereich auch ökologische und sozioökonomische Aspekte berücksichtigt.

 

Standardisierte Erfassung und Bewertung von Hochwasserschäden

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Annegret H. Thieken, Isabel Seifert, Florian Elmer, Holger Maiwald, Sören Haubrock, Jochen Schwarz, Meike Müller und Jens-Olaf Seifert

Schlagworte:
Bewertung von Hochwasserschäden, Erfassung von Hochwasserschäden, Hochwasserschäden

Trotz der hohen Anzahl an Hochwasserschadensfällen in den letzten Jahren stehen relativ wenige Daten für eine detaillierte Analyse von Schadensprozessen zur Verfügung. Solche Analysen sind für die Validierung und Weiterentwicklung von Schadensmodellen jedoch unerlässlich. Um die Datenlage in Deutschland langfristig zu verbessern, werden in diesem Beitrag Vorschläge für eine standardisierte Erhebung von Hochwasserschäden vorgestellt.

 

Hochwasserrisikomanagement als Schwerpunkt universitärer Ausbildung – das internationale Lehrprogramm FLOODmaster

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Katja Siemens, Jörg Seegert, Christian Bernhofer und Jochen Schanze

Schlagworte:
Ausbildung, Hochwasserrisikomanagement

Das Lehrprogramm FLOODmaster vermittelt die komplexen Zusammenhänge eines integrierten Hochwasserrisikomanagements. Der Kurs basiert auf einer einheitlichen konzeptionellen Grundlage, dessen didaktischer Ansatz die Beteiligung von Teilnehmern mit unterschiedlichem beruflichem und kulturellem Hintergrund erlaubt. Das Blended Learning Konzept sowie ein internetbasiertes Lernmanagementsystem ermöglichen die Bereitstellung von Lehrmaterialien und ergänzenden Übungseinheiten für Präsenz- und Fernstudenten.

Modelluntersuchungen zur Veränderung von Hochwasserscheitelabflüssen im deutschen Elbelauf unter dem Einfluss möglicher Klimaänderungen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Carsten Schmidt, Michael Wagner, Robert Schwarze, Peter Burek und Silke Rademacher

Schlagworte:
Elbe, Extremwertstatistik, Hochwasser, Klimamodell, Klimawandel, Modellunsicherheiten, Niederschlag-Abfluss-Modell, Wellenablaufmodell

Modelluntersuchungen zur Veränderung von Hochwasserscheitelabflüssen im deutschen Elbelauf unter dem Einfluss möglicher Klimaänderungen

Weltweit zeigt sich, dass natürliche Systeme bereits auf die regionalen Klimaänderungen reagieren. Dies ist eine der Hauptaussagen des 2007 veröffentlichten 4. Sachstandsberichts des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC). Auch das Einzugsgebiet der Elbe wird hiervon nicht unbeeinflusst bleiben. Innerhalb der BMBF-Initiative „Risikomanagement extremer Ereignisse“ (RIMAX) wurde dazu unter dem Schwerpunkt „Analysieren, Vorhersagen, Warnen“ das Forschungsvorhaben „Veränderung und Management der Risiken extremer Hochwasserereignisse in großen Flussgebieten – am Beispiel der Elbe“ (VERIS-Elbe) bearbeitet. Neben einer Modellierung der Hochwassergefahr unter Berücksichtigung von Klimaszenarien wurden in VERIS-Elbe auch die Vulnerabilität und Schadensentstehung auf der Makroskala raumzeitlich hochauflösend simuliert und Möglichkeiten des integrierten Risiko-Managements aufgezeigt.

Im Fokus des hier vorgestellten hydrologischen Teilthemas von VERIS-Elbe steht die Anwendung eines komplexen Modellsystems zur Berechnung der Veränderungen von Scheitelabflüssen extremer Hochwasserereignisse unter dem Einfluss ausgewählter zukünftiger Klimaprojektionen. Es ist zu prüfen, ob die unter dem Klimawandel meist vermutete Verschärfung der Hochwassersituation auch für das Elbeeinzugsgebiet signifikant nachgewiesen werden kann. Die Möglichkeiten und Grenzen des für das Einzugsgebiet der Elbe erprobten Modellsystems werden dabei näher erläutert. Als Ergebnis der Untersuchungen liegen Längsschnitte von Hochwasserabflüssen bestimmter Auftretenswahrscheinlichkeiten für den deutschen Elbelauf vor, welche Aussagen zur Wirkung veränderter meteorologischer Randbedingungen auf die Hochwassersituation an der Elbe ermöglichen. Die Aussagen beziehen sich dabei auf gegenwärtig vorliegende regionale Prognosen des Klimawandels.

Damit wird die Grundlage für weitergehende Untersuchungen zur Veränderung des Risikos extremer Hochwasser, z.B. für die Schadensmodellierung innerhalb von VERIS-Elbe geschaffen.

Risikobasierte Analyse zu Planung und Bewertung technischer Hochwasserschutzmaßnahmen am Beispiel des Flussgebiets der Unstrut

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Markus Pahlow, Andreas Schumann, David Nijssen, Bastian Klein, Matthias Kufeld, Holger Schüttrumpf, Jesko Hirschfeld und Ulrich Petschow

Schlagworte:
Belastungsszenarien, Entscheidungsunterstützung, integrative Risikoanalyse, technische Hochwasserrückhaltung, Unstrut

In Folge der großen Hochwasserkatastrophen um die Jahrtausendwende vollzog sich ein Paradigmenwechsel bei der Planung und Bewertung technischer Hochwasserrückhaltesysteme in Deutschland. Statt der sicherheitsorientierten Bemessung werden zunehmend risikobasierte Ansätze eingeführt. Dieser Entwicklung wurde im hier vorgestellten Planungs- und Bewertungsinstrumentarium technischer Hochwasserrückhaltesysteme durch die integrative Betrachtung von hydrologischen Risiken, technischen Möglichkeiten und sozioökonomischen Bewertungen Rechnung getragen. Für das technische Hochwasserrückhaltesystem an der Unstrut in Thüringen und Sachsen-Anhalt wurden sechs Ausbau- bzw. Betriebsszenarien untersucht. Hierzu wurde eine Vielzahl von hydrologischen Belastungen verwendet, wobei zusätzliche Charakteristika wie z.B. die Relation zwischen Scheitel und Fülle oder die Koinzidenz von Hochwassern in Teilgebieten berücksichtigt wurden. Diese Belastungsszenarien werden durch multivariate statistische Analysen mit Hilfe von Copulae in ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit bewertet. Da die hydrologische Datenbasis für derartige Analysen in der Regel nicht ausreicht, wurde eine stochastisch-deterministische Simulation genutzt, um lange künstliche Zeitreihen und somit Hochwasser verschiedener Ausprägung zu erzeugen. Der Flusslauf und das Überschwemmungsgebiet wurden mit einem gekoppelten 1-D/2-D- Modell hydraulisch abgebildet. Die Bewertung der einzelnen Ausbaustufen erfolgte mit einem Entscheidungsunterstützungssystem auf Basis eines fuzzyfizierten AHP- Ansatzes (AHP: Analytic Hierarchy Process). Es konnten sowohl die Optionen zur Verbesserung des Hochwasserrückhaltes als auch das Risiko zusätzlicher Schäden durch neu gebaute Flutpolder aufgezeigt und bewertet werden.

Probabilistische Analyse von Flussdeichen für die Praxis

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Axel Möllmann, Maximilian Huber, Pieter A. Vermeer, Uwe Merkel und Bernhard Westrich

Schlagworte:
Bemessung von Hochwasserschutzbauwerken, probabilistische Analyse, Software, Versagenswahrscheinlichkeiten

Das PC-River-Projekt stellt interessierten Anwendern Software zur probabilistischen Bemessung von Hochwasserschutzbauwerken zur Verfügung. Das niederländische Programm PC-Ring, entworfen für das Rheindelta, wurde auf die Verhältnisse im Tiefland und in den Mittelgebirgen angepasst und eine Anbindung an hydraulische Modelle erstellt. Als Ergebnis erhält der Anwender Versagenswahrscheinlichkeiten für einzelne Schutzbauwerke und gesamte Projektgebiete. Somit wird die Grundlage für risikobasierte Hochwasserschutzpläne bereitet und endlich eine echte Vergleichsmöglichkeit für die Zuverlässigkeit unterschiedlicher Bauwerkstypen und Varianten geschaffen. Anhand einer Fallstudie werden Arbeitsablauf und Erfolg diskutiert.

 

Bewertung der Güte einer Radar-basierten Niederschlagsschätzung am Beispiel eines kleinen Einzugsgebiets

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
David Kneis und Maik Heistermann

Schlagworte:
Abflusssimulation, Aneichverfahren, Einzugsgebiet, Niederschlagsabschätzung, Radarbeobachtung

Ziel dieser Studie ist der Vergleich unterschiedlicher Verfahren zur Regionalisierung stündlicher Niederschlagsmesswerte als Antrieb für die Abflusssimulation. Betrachtet werden die Interpolation punkthafter Ombrometermessungen, die unangeeichte Radarbeobachtung sowie vier Verfahren zur Aneichung der Radarbeobachtung durch Ombrometermessungen. Die Qualität der Niederschlagsschätzung wird zum einen in einer Kreuzvalidierung ermittelt, zum anderen aus der Güte simulierter Abflüsse. Für das untersuchte Einzugsgebiet im Ost-Erzgebirge ergibt die Kreuzvalidierung eine grundsätzliche Überlegenheit der Aneichung gegenüber der ausschließlichen Verwendung von Ombrometer- oder Radarbeobachtung. In der Abflusssimulation hingegen bleibt aus der Gruppe der Aneichverfahren allein das sog. Merging geringfügig überlegen. Die interpolierten Ombrometermessungen hingegen schneiden deutlich besser ab als in der Kreuzvalidierung, die übrigen Aneichverfahren sowie das unangeeichte Radar deutlich schlechter.

 

Ein Konzept für eine risikobasierte Entscheidungshilfe im Zuge der Identifikation von Schutzmaßnahmen bei extremen Hochwasserereignissen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Nils P. Huber, Daniel Bachmann, Uwe Petry, Julia Bless, Oliver Arránz-Becker, Andrea Altepost, Matthias Kufeld, Markus Pahlow, Gottfried Lennartz, Manfred Romich, Jürgen Fries, Andreas H. Schumann, Paul H. Hill, Holger Schüttrumpf und Jürgen Köngeter

Schlagworte:
Extremhochwasser, Hochwasserschutz, interdisziplinärer Ansatz, Risikoanalyse, risikobasierte Entscheidugnshilfe

Der Hochwasserschutz wird vielfach auf der Grundlage von Hochwasserrisikobetrachtungen geplant und aufeinander abgestimmt. Dies erfolgt beispielsweise im Rahmen der Erstellung von Hochwasseraktionsplänen (LAWA 1999). Verbreitet ist dabei eine szenarienbasierte Herangehensweise unter Fokussierung auf definierte Schutzgrade im Einzugsgebiet. Eine derartige Vorgehensweise deckt jedoch nicht das vollständige Spektrum komplexer Risikosituationen ab. Das Projekt REISE hat die Entwicklung eines Entscheidungshilfesystems zum Ziel. Dieses soll unter Einbindung von ökonomischen, ökologischen und psychosozialen Konsequenzen und Kostenaspekten in die Entscheidungsfindung zur Entwicklung von verbesserten und risikoangepassten Hochwasserschutzkonzepten beitragen. Im Folgenden wird das wissenschaftliche Konzept des REISE-Projektes vorgestellt.

 

Optimierung von Mehrzweckspeichern im Hinblick auf Hochwasserrisiko und Ökologie

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Felix Froehlich, Robert Dittmann, Manfred Ostrowski und Reinhard Pohl

Schlagworte:
Entscheidungsunterstützung, Hochwasserrisiko, Mehrzweckspeicher, Speicherbewirtschaftung

Modellbasierte Managementsysteme für Flussgebiete mit Mehrzweckspeichern sind heutzutage unverzichtbar für eine optimale Bewirtschaftung. Es wird ein Managementsystem vorgestellt, das mit Hilfe evolutionärer Algorithmen sowohl für den Normalbetrieb als auch für den ereignisbezogenen Betrieb eines Mehrzweckspeichers mehrere Bewirtschaftungsziele gleichzeitig berücksichtigt. Das Ergebnis ist eine Menge von so genannten Pareto-optimalen Lösungen, die die effektivsten Kompromisse darstellen und als transparente Grundlage für Entscheidungsträger dienen können. Zielkonflikte und -synergien können erkannt und analysiert werden. Um die natürliche Abflussdynamik im Normalbetrieb zu berücksichtigen und somit die negativen ökologischen Auswirkungen im Unterlauf eines Mehrzweckspeichers zu minimieren, wird ein dynamisches Betriebsregelkonzept verwendet. Das hier vorgestellte Managementsystem eignet sich ebenfalls zum Einsatz einer adaptiven Steuerung, die auf einer Nachführung aktualisierter Vorhersagen basiert.

 

Ensemblevorhersagen im operationellen Hochwassermanagement

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Jörg Dietrich, Andreas Schumann, Bernd Pfützner, Jörg Walther, Yan Wang, Michael Denhard und Uwe Büttner

Schlagworte:
Ensemblevorhersage, Hochwassermanagementsystem, Hochwasservorhersage, Unsicherheitsanalyse

Ensemblevorhersagen zielen darauf, die Vorhersageunsicherheit einzurahmen und Wahrscheinlichkeitsangaben für das Überschreiten kritischer Werte zu ermöglichen. Hier wird ein Ensemblesystem für das operationelle Hochwassermanagement präsentiert, welches meteorologische Vorhersagen der drei Systeme COSMO-LEPS, SRNWP-PEPS und COSMO-DE zur Simulation von Abflussvorhersagen mit einem Niederschlag-Abfluss-Modell kombiniert. Es wurden Vorhersagen für das Mulde-Flusseinzugsgebiet aus den Jahren 2002 bis 2008 ausgewertet. Es zeigte sich, dass Ensembles eine bessere Einschätzung der Vorhersageunsicherheit ermöglichen. In Kombination mit einer ständigen Aktualisierung der Bewertung durch Kurzfristvorhersagen und Datenassimilation bieten sie einen Mehrwert für das Hochwassermanagement.

 

Einfluss der Niederschlagsvariabilität auf die Simulation extremer Abflüsse in kleinen Einzugsgebieten

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 3, Juni 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2009

Autor/Autorin:
Markus C. Casper, Marcus Herbst, Jens Grundmann, Oliver Buchholz und Jan Bliefernicht

Schlagworte:
Ensembles, Extremereignisse, Modellvergleich, N-A Modell, Niederschlagsvariabilität

Eine große Unsicherheitsquelle bei der Hochwasservorhersage mittels räumlich verteilten Niederschlag-Abfluss Modelle stellt die raum-zeitliche Variabilität des Niederschlagsfeldes dar. Mangels geeigneter Daten wird in vielen Studien diese Unsicherheitsquelle nur unzureichend berücksichtigt. In der vorliegenden Studie werden Ensembles von jeweils 100 Niederschlagsrealisationen für mehrere Extremereignisse verwendet. Die Ensembles wurden mittels stochastischer Simulation in stündlicher Auflösung erzeugt. Mit diesem Datensatz ist es möglich, die spezifische Sensitivität der Modelle NASIM, LARSIM und WaSiM-ETH für ein kleines Einzugsgebiet zu bestimmen.

 

Waldbauliche Managementoptionen für die Sicherung der Sickerwasserqualität unter Wäldern – Fallstudie Conventwald

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 2, April 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 2,
April 2009

Autor/Autorin:
Heike Puhlmann und Klaus von Wilpert

Schlagworte:
Nährstoffaustrag, waldbauliche Managementoptionen, Sickerwasserqualität

Die Ökosystemstudie Conventwald ist ein langfristiges Projekt, welches 1991 begonnen wurde und inzwischen mehr als 15 Jahre ununterbrochene Beobachtungen der Wasser- und Stoffkreisläufe in einem geschützten natürlichen Mischwald (Bannwald) und verschiedenen waldbaulich bewirtschafteten Flächen umfasst. Gelegen in einer nährstoffreichen und klimatisch begünstigten Region im Südschwarzwald, versucht die Feldstudie in erster Linie, die Verarmung des natürlicherweise ausgezeichneten Nährstoffstatus durch anthropogene Depositionen und den damit verbundenen Rückgang der Filter- und Pufferkapazität der Böden und letztlich auch des Baumwachstums zu quantifizieren. In dem Untersuchungsgebiet werden verschiedene waldbauliche Bewirtschaftungsformen (z.B. Mischung verschiedener Baumarten/-alterstufen, verschiedene Holzernteverfahren) geprüft und im Hinblick auf ihre Eignung, einer möglichen bodenchemischen Drift entgegenzuwirken, bewertet. Die Studie ergab, dass Wasser- und Stoffflüsse sehr deutlich sowohl von der Baumartenzusammensetzung als auch von der kleinräumigen Kronendichteverteilung in den Beständen abhängen. Das Systemverhalten im Gebietsaustrag lässt sich, wenn das Einzugsgebiet von räumlich heterogenen Mischbeständen bestanden ist, nur durch eine Abschätzung der flächengewichteten Beiträge der an der Abflussbildung beteiligten Einzelsituationen (Baumartenflächen, Altersstadien, Lücken etc.) verstehen. Ein Vergleich der Untersuchungsvarianten ergab, dass Buchen dominierte Bestände gegenüber Fichtenreinbeständen deutlich niedrigere Nitrat- und Sulfatausträge aus dem Wurzelraum und damit eine insgesamt niedrigere Stoffflussdichte aufweisen. Unterbrechungen des Kronendachs wirken sich in massiv erhöhten Nitratflüssen aus – dies gilt sowohl für Kahlschläge als auch für durch Einschlag von wenigen Altbäumen entstandene Lücken.

 

Einfluss unterschiedlicher Waldbestockung auf die Abflussbildung – ein Beispiel aus einem Wassereinzugsgebiet im Frankenwald

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 2, April 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 2,
April 2009

Autor/Autorin:
Bastian Nordmann, Axel Göttlein und Franz Binder

Schlagworte:
Abflussbildung, Waldbestockung, Wasserspeicherkapazität

Hochwasser sind natürliche Ereignisse, die sich nicht vollständig verhindern lassen. Sie traten bereits lange Zeit vor der Veränderung der Landnutzung durch den Menschen auf. Erst durch die zunehmende Besiedelung natürlicher Überschwemmungsräume durch wirtschaftliche und siedlungspolitische Entwicklungen erreicht das Hochwasser die heutigen hohen Schadpotentiale (BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT 2004). Unabhängig von der anthropogenen Beeinflussung fragt man sich zunehmend, ob nicht durch die Baumartenwahl am Entstehungsort des Abflusses das Wasserrückhaltepotential der Waldflächen gesteigert werden kann. Tief wurzelnde Bäume lockern den Boden und erschließen verdichtete Bodenhorizonte. Sie schaffen Fließbahnen in die Tiefe und könnten so die Wasserspeicherkapazität verdichteter Böden erhöhen. Vom bayerischen Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten wurde dazu ein Projekt finanziert, das sich mit dem „Beitrag der Forstwirtschaft auf den vorbeugenden Hochwasserschutz – Integrale Klassifizierung der Waldflächen“ näher beschäftigen soll. Der hier vorgestellte Teilaspekt des Projektes befasst sich mit der Erfassung des dominierenden und hochwasserauslösenden Abflussprozesses am Beispiel eines Untersuchungsgebietes im Frankenwald und dessen mögliche Beeinflussung durch die Baumartenwahl. Dazu wurden künstliche Starkregenereignisse mit einer Intensität von 50 mm/h in Fichten- (Picea abies L. Karst.) und Buchen/Bergahorn-Mischbeständen (Fagus sylvatica L., Acer pseudoplatanus L.) durchgeführt, die auftretenden Abflüsse aufgefangen und miteinander verglichen.

 

Untersuchung des Abflussbildungsprozesses als Kontrollmechanismus für den Gebietswasserumsatz des Oberharzer Einzugsgebiets Lange Bramke

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 2, April 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 2,
April 2009

Autor/Autorin:
Andreas Herrmann und Sybille Schumann

Schlagworte:
Abflussbildung, Grundwasserdynamik, Kluftaquifer, Tracer

Zum besseren Verständnis des Abflussprozesses wurde während der vergangenen 30 Jahre im bewaldeten Oberharzer Kleineinzugsgebiet Lange Bramke (0.76 km², 540-700 m üNN) im Einzugsbereich der Okertalsperre, das mit dem Wasserwirtschaftsjahr 2008 eine 60 Jahre lange Abflussmessreihe aufweist, ein Forschungskonzept entwickelt, das experimentelle und analytische Verfahren mit prozessbasierten Modelltools kombiniert. Aufbauend auf früheren Berichten in dieser Zeitschrift werden entsprechende Untersuchungsergebnisse aus den letzten 15 Jahren mit Hauptaugenmerk auf der Rolle der Grundwasserdynamik beim ereignisbasierten Gebietswasserumsatz diskutiert.

 

Grenzüberschreitendes Gewässer-Monitoring im Anstrombereich des Stettiner Haffs und der Oder in der Euroregion Pomerania

Autor/Autorin:
Stephan Hannappel, Elzbieta Rejman-Rasinska, Klaus-Dieter Fichte und Heinz Mundthal

Schlagworte:
Gewässer-Monitoring, grenzüberschreitende Kooperation, Stettiner Haff, Wasserrahmenrichtlinie

Im Rahmen eines INTERREG-III A-Projektes wurde im Zeitraum 2004 bis 2008 ein umfassender Kenntnisstand zum Zustand der oberirdischen Gewässer und des Grundwassers im deutsch-polnischen Grenzgebiet erarbeitet. Dieser wird seitens der zuständigen Fachbehörden in Deutschland und Polen zukünftig dafür genutzt, alle wasserwirtschaftlich und ökologisch relevanten Aspekte des Gewässerhaushaltes bzw. der -bewirtschaftung unter Nutzung der geologisch-hydrogeologischen Zusammenhänge fachlich zu bearbeiten. Die recherchierten, aggregierten und fachlich aufbereiteten Daten wurden bei den administrativ zuständigen Institutionen des hoheitlich betriebenen Gewässerschutzes in Deutschland und Polen auf den entsprechenden Anlagen digital implementiert. Mit dem derzeit betriebenen – in Defizitgebieten z.T. neu eingerichteten – Messnetz von 101 Messstellen zur Überwachung des Grundwassers und der oberirdischen Gewässer im 1549 km2 großen Anstrombereich des Stettiner Haffs auf beiden Seiten der Grenze ist eine gute Grundlage für eine Verifizierung des Kenntnisstandes auf Basis der zu erhebenden Daten möglich. Dies wird zukünftig in turnusmäßigen zeitlichen Abständen durchgeführt. Zudem werden die Öffentlichkeit und die zuständigen Fachgremien in festen Abständen über den Zustand der Gewässer informiert, wie auch von der EU-Wasserrahmenrichtlinie gefordert.

 

Gemeinsame Modellierung von Niederschlag, Abfluss, Überflutung und Schaden im Flussgebiet der Bode

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 1, Februar 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2009

Autor/Autorin:
Uwe Haberlandt, Anna-Dorothea Ebner von Eschenbach, Petra Hesse, Gabriele Malitz, Bernd Pfützner, Eberhard Reimer, Sahar Sodoudi, Konstantin Stricker und Winfried Willems

Schlagworte:
Bemessungsabflüsse, N-A-Modellierung, Risikoanalyse, Schadensmodellierung, Schadensverteilung

Es wird eine gemeinsame Modellierung von Niederschlag, Abfluss, Überschwemmung und Schaden für das 3500 km2 große Flussgebiet der Bode vorgestellt. Dabei werden drei Typen von Bemessungsniederschlägen verwendet: Einzelbemessungsregen aus einer regionalen Extremwertstatistik, kontinuierliche Niederschläge aus dem Downscaling von Klimamodellen und kontinuierliche stochastische Niederschläge. Die Niederschläge werden mit einem hydrologischen Modell in Bemessungsabflüsse und weiter hydraulisch in Überschwemmungsflächen transformiert. Daraus wird das Risiko in Form von Schadensverteilungen geschätzt. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von Einzelbemessungsregen nur für kleinere Gebiete zu guten Ergebnissen führt. Bei der Verwendung synthetischer kontinuierlicher Niederschläge ergaben sich unabhängig von der Gebietsgröße viel versprechende Ergebnisse. Dieser Ansatz der abgeleiteten Hochwasser- und Risikoanalyse wird in Zukunft an Bedeutung gewinnen, insbesondere zur Untersuchung der Wirkung komplexer HW-Schutzmaßnahmen sowie von Landnutzungs- oder Klimaänderungen auf das HW-Risiko.

Entwicklung einer fischfreundlichen Turbinensteuerung für Laufwasserkraftwerke an der Mosel

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 1, Februar 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2009

Autor/Autorin:
Bernhard Becker, Felix Notermanns, Christian Reuter und Holger Schüttrumpf

Schlagworte:
Aalmortalität, Durchgängigkeit von Fließgewässern, fischfreundliche Turbinensteuerung

Bei der stromabwärts gerichteten Wanderung in ihre marinen Laichgebiete können Aale bei der Passage von Turbinen schwere und auch tödliche Verletzungen erfahren. Mit Hilfe eines mathematischen Modells für betriebliche Parameter einer Wasserkraftanlage gekoppelt mit einem Aalmortalitätsmodell wurde ein Turbinensteuerungsmodus entwickelt, bei dessen Anwendung die theoretische Mortalitätsrate passierender Aale geringer ist als im Standardbetrieb. Die Auswertung historischer Daten einer Wasserkraftanlage an der Mosel zeigt, dass die Anwendung einer fischfreundlichen Turbinensteuerung während der Aalabwanderungsereignisse ein Verbesserungspotential birgt.

 

Die wasserabhängigen Landökosysteme. Gibt es gemeinsame Strategien von Wasserwirtschaft und Naturschutz zu deren Schutz und Erhalt?

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 6, Dezember 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2007

Autorin/Autor:
Werner Konold

Schlagworte:
Wasserwirtschaft, Naturschutz, Strategien, wasserabhängige Landökosysteme, Wasserrahmenrichtlinie, Feuchtgebiete

Zitierung:
KONOLD, W.: Die wasserabhängigen Landökosysteme. Gibt es gemeinsame Strategien von Wasserwirtschaft und Naturschutz zu deren Schutz und Erhalt? – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (6), 257–266

Zwischen der Wasserwirtschaft und dem Naturschutz werden bis auf den heutigen Tag zum Teil harte Konflikte ausgetragen, die oft genug zu einer Sprachlosigkeit oder aber einem gezielten Nichtverstehenwollen geführt haben. Dabei gibt es viele und eigentlich ganz offenkundige Synergien. Diese sollen mit einem Blick auf verschiedene Zeitschichten am Beispiel der „wasserabhängigen Landökosysteme“, wie ein breites Spektrum von Feuchtgebieten von der Wasserrahmenrichtlinie etwas sperrig bezeichnet wird, aufgezeigt werden.

Dränabflüsse – Der Schlüssel zur Wasserbilanzierung im nordostdeutschen Tiefland

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 6, Dezember 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2007

Autorin/Autor:
Heiko Hennig und Toralf Hilgert

Schlagworte:
Wasserbilanz, nordostdeutsches Tiefland, Drainage, Drainabfluss, Grundwasserneubildung

Zitierung:
HENNIG, H. & T. HILGERT (2007): Dränabflüsse – Der Schlüssel zur Wasserbilanzierung im nordostdeutschen Tiefland. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (6), 248–257

Anhand detaillierter Wasserbilanzierungen in stark gedränten Einzugsgebieten wird gezeigt, dass sich die dränungsbedingten Direktabflüsse nicht nur auf die Form der Abflussganglinie, sondern auch in starkem Maße auf die langjährige Wasserbilanz auswirken. Ursache hierfür ist die infolge des hohen Dränabflussanteils (ca. 50 % des Gesamtabflusses) verringerte Verdunstung. Vernachlässigt man dies bei der Wasserbilanzierung, hat das eine Überschätzung der Grundwasserneubildung und eine Unterschätzung des Gesamtabflusses zur Folge. Aufgrund der starken Verbreitung gedränter Lehmböden in Mecklenburg-Vorpommern müssen die dränungsbedingten Direktabflüsse auch bei großräumigen Wasserbilanz- und Grundwasserneubildungsbetrachtungen berücksichtigt werden. Ein Konzept zur landesweiten Ermittlung der Grundwasserneubildung Mecklenburg-Vorpommerns und die Ergebnisse eines ersten Rechenlaufes werden vorgestellt.

Einfluss von extremen Niedrigwasser-Ereignissen und gleichzeitigen „Hitzeperioden“ auf die Ökologie von Bundeswasserstraßen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2007

Autorin/Autor:
Jochen H.E. Koop, Tanja Bergfeld und Martin Keller

Schlagworte:
Niedrigwasser, Bundeswasserstraßen, Wassertemperatur, Einfluss auf Ökologie, Wechselwirkungen

Zitierung:
KOOP, J.H.E., T. BERGFELD & M. KELLER (2007): Einfluss von extremen Niedrigwasser-Ereignissen und gleichzeitigen „Hitzeperioden“ auf die Ökologie von Bundeswasserstraßen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (5), 202–209

Auf Grund des zu beobachtenden Klimawandels ist in den kommenden Jahren eine Häufung extremer HW und NW-Ereignisse und ein Anstieg der durchschnittlichen Wassertemperaturen zu erwarten. Diese Veränderungen werden sich drastisch auf die Besiedlung der Bundeswasserstraßen auswirken. Am Beispiel der Niedrigwasser- und Hitzeperioden in den Jahren 2003 und 2006 zeigt die vorliegende Arbeit die zu Grunde liegende Wechselwirkung der im Wasser lebenden Tiere mit Änderungen des Abflusses, des
Wasserstandes und der Temperatur in großen Fließgewässern auf.

Einfluss des prognostizierten globalen Wandels auf die Sickerwasserparameter von Böden

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 4, August 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 4,
August 2007

Autorin/Autor:
Dietmar Klotz

Schlagworte:
Sickerwasser, globaler Wandel, Prognose, Lysimeter, Temperatur, Sickerwassergeschwindigkeit

Zitierung:
Klotz, D. (2007): Einfluss des prognostizierten globalen Wandels auf die Sickerwasserparameter von Böden. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (4), 170–179

Durch den prognostizierten globalen Klimawandel werden u.a. Temperaturerhöhungen von bis ca. 5 °C erwartet. Deshalb wird in Sedimentsäulen im Labor der Temperatureinfluss auf die hydraulischen Eigenschaften von Sickerwasserleitern, in Bodenlysimetern im Freiland der Einfluss einer Temperaturerhöhung um 3 °C auf die Sickerwassermenge verschiedener Böden und auf die Sickerwassergeschwindigkeit untersucht.

Ansätze zur Integration von landwirtschaftlichen Drainagen in die Modellierung des Landschaftswasserhaushalts von mesoskaligen Tieflandeinzugsgebieten

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 4, August 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 4,
August 2007

Autorin/Autor:
Nicola Fohrer, Britta Schmalz, Filipa Tavares und Jona Golon

Schlagworte:
Drainage, Wasserhaushalt, Abflussverhalten, Modellierung, Mesoskale, Tiefland, SWAT, ökohydrologische Modellierung

Zitierung:
FOHRER, N., B. SCHMALZ, F. TAVARES & J. GOLON (2007): Ansätze zur Integration von landwirtschaftlichen Drainagen in die Modellierung des Landschaftswasserhaushalts von mesoskaligen Tieflandeinzugsgebieten. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (4), 164–169

Der Landschaftswasserhaushalt von Einzugsgebieten des Norddeutschen Tieflands ist durch meliorative und wasserbauliche Eingriffe in starkem Maße anthropogen geprägt. Insbesondere die großräumige Drainierung landwirtschaftlicher Flächen beeinflusst
nachhaltig das Abflussverhalten und stellt einen bevorzugten Eintragspfad für Agrochemikalien in Oberflächengewässer dar. Flächendeckende Informationen zum Anteil der drainierten Flächen und deren räumliche Lage sind nicht systematisch erfasst worden,
so dass hier ein großer Unsicherheitsbereich für die ökohydrologische Modellierung entsteht. In der vorliegenden Arbeit wird ein GIS-gestütztes Verfahren zur Abschätzung der Verteilung drainierter Flächen auf der Mesoskale vorgestellt und für ein Norddeutsches
Tieflandeinzugsgebiet exemplarisch angewendet. Die Ergebnisse dieses Verfahrens werden in die ökohydrologische Modellierung mit dem Modell SWAT einbezogen, und es wird analysiert, inwieweit die Berücksichtigung der Drainageflächen die Modellierung des Landschaftswasserhaushalts verbessert.

Überblick zur Niedrigwasserperiode 2003 in Deutschland: Ursachen – Wirkungen – Folgen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 3, Juni 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2007

Autorin/Autor:
Gero Koehler, Michael Schwab, Walter Finke und Jörg Uwe Belz

Schlagworte:
Niedrigwasser, Niedrigwasserperiode 2003, Trockenperiode, Wasserstand

Zitierung:
KOEHLER, G., M. SCHWAB, W. FINKE & J.U. BELZ (2007): Überblick zur Niedrigwasserperiode 2003 in Deutschland: Ursachen – Wirkungen – Folgen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (3), 118–129

Im Sommer 2003 ist in großen Teilen Europas eine ungewöhnlich lange Periode mit z.T. sehr hohen Temperaturen und geringen Niederschlägen aufgetreten. Auch Deutschland war davon stark betroffen. Über das Ereignis ist seinerzeit in den Medien viel berichtet worden, wobei der Begriff „Jahrhundertsommer“ schnell bei der Hand war. Für die Bevölkerung standen vor allem Einschränkungen beim Wohlbefinden bis hin zur Zunahme von Herz-Kreislauf-Problemen (auch mit einer Zunahme von Todesfällen) im Mittelpunkt der Wahrnehmungen.
Für die Wasserwirtschaft waren die gravierendsten Folgen der langen Dürreperiode das Absinken der Abflüsse und Wasserstände in den Fließgewässern sowie der Wasserstände in Seen und im Grundwasser. Das traf mit einem erhöhten Wasserbedarf vor allem der privaten Haushalte zusammen. Engpässe in der Wasserversorgung traten aber nur vereinzelt und in sehr geringem Umfang auf. Neben hohen Schäden vor allem für die Landwirtschaft kam es zu Einschränkungen insbesondere bei der Schifffahrt und der Energieerzeugung. Die volkswirtschaftlichen Schäden waren insgesamt erheblich und denen einzelner großer Hochwasserereignisse der jüngsten Vergangenheit durchaus vergleichbar. Ein besonderes Gewicht hat die Trockenperiode 2003 in den Augen der Öffentlichkeit aber vor allem vor dem Hintergrund der Diskussion um mögliche Klimaänderungen durch die Emission von Treibhausgasen erhalten. Damit verknüpft ist die Besorgnis, dass Ereignisse dieser Art in Zukunft häufiger und verstärkt auftreten könnten.

Anwendung partieller wahrscheinlichkeitsgewichteter Momente zur Berücksichtigung historischer Ereignisse bei der Extremwertstatistik

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 2, Februar 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 2,
Februar 2007

Autorin/Autor:
Andreas Schumann

Schlagworte:
Wahrscheinlichkeit, historische Ereignisse, Extremwertstatistik, Verteilungsfunktion

Zitierung:
SCHUMANN, A. (2007): Anwendung partieller wahrscheinlichkeitsgewichteter Momente zur Berücksichtigung historischer Ereignisse bei der Extremwertstatistik. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (2), 73–81

Sogenannte „historische“ Hochwasserereignisse, d.h. Ereignisse, die vor der systematischen Abflussbeobachtung aufgetreten sind und in ihren Größen rekonstruiert werden konnten, dienen zur Erweiterung der zeitlichen Informationsbasis der Hochwasserstatistik.
Neben der Veränderung der empirischen Wahrscheinlichkeiten der höchsten Beobachtungswerte der systematischen Reihe können diese historischen Ereignisse auch zur Anpassung einer analytischen Verteilungsfunktion genutzt werden. In diesem Beitrag wird ein Verfahren auf der Grundlage partieller wahrscheinlichkeitsgewichteter Momente hierzu angewandt. Die Problematik der Differenzierung zwischen einer Reihe der historischen Ereignisse und der Reihe der normalen Extremwerte, die aus der Notwendigkeit der Wahl eines Grenzwertes resultiert, wird aufgezeigt. Um die Wirkung dieses Grenzwertes in Bezug zu regionalstatistischen Aussagen zu untersuchen, werden Niederschlagsreihen im Osterzgebirge analysiert. Das Ergebnis zeigt, dass mit der Einbeziehung historischer Ereignisse eine regionale Vereinheitlichung der Extremwertstatistik möglich ist, die Wahl des erforderlichen Grenzwertes jedoch nur subjektiv erfolgen kann.

Bewertung und partizipative Entwicklung urbaner Fließgewässer

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 2, Februar 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 2,
Februar 2007

Autorin/Autor:
Oliver Kaiser

Schlagworte:
Urbane Fließgewässer, Entwicklung und Bewertung, Beteiligung der Öffentlichkeit, Planungsprozess

Zitierung:
Kaiser, O. (2007): Bewertung und partizipative Entwicklung urbaner Fließgewässer. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (2), 60–72

Die Bäche und Flüsse in unseren Städten rücken seit einigen Jahren wieder verstärkt in den Blickpunkt des öffentlichen Interesses. Bei der Bewertung und Entwicklung der urbanen Fließgewässer gibt es jedoch noch erhebliche Defizite. So werden städtebauliche und soziokulturelle Aspekte meist nur unzureichend berücksichtigt. Es fehlen geeignete Bewertungsverfahren zur systematischen Erfassung von Defiziten und Potenzialen an den Gewässern. Am Institut für Landespflege wurden daher im Rahmen des Projekts StadtGewässer Bewertungsbausteine entwickelt, die neben gängigen ökomorphologischen Faktoren auch städtebauliche und soziokulturelle Aspekte wie die Erlebnis- und Aufenthaltsqualität erfassen. Diese Bewertungsbausteine wurden an zwei Freiburger Fließgewässern erfolgreich getestet. Es konnten so Defizite und Entwicklungspotenziale an den beiden Gewässern identifiziert werden. Diese bildeten die Arbeitsgrundlage für einen partizipativen Planungsprozess, der im Rahmen des Projekts initiiert, fachlich begleitet und abschließend evaluiert wurde. Gemeinsam mit Bürgern, Behördenvertretern und Fachleuten wurden vielfältige Vorschläge für die ökologische und städtebauliche Aufwertung der beiden Gewässer erarbeitet.

Ein empirisches Verfahren zur Vorhersage von Grundwasserständen und Quellschüttungen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 1, Februar 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2007

Autorin/Autor:
Michel Wingering

Schlagworte:
Grundwasser, Quellschüttung, Grundwasserstandentwicklung, Bodenwasserspeicher

Zitierung:
WINGERING, M. (2007): Ein empirisches Verfahren zur Vorhersage von Grundwasserständen und Quellschüttungen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (1), 8–16

Die wasserwirtschaftlichen Dienststellen des Landes Baden-Württemberg wurden in den jüngsten Trockenjahren 2003 und 2004 verstärkt von Öffentlichkeit und Presse aufgefordert, die Entwicklung der Grundwasserstände vorherzusagen. Die Beurteilung der aktuellen Situation im langjährigen Vergleich und die aktuelle Wetterlage wurden verwendet, um qualitative Aussagen über mögliche Entwicklungen der Grundwasserstände zu prognostizieren. Eine Bezifferung der zu erwartenden Veränderungen war dabei nicht möglich. Die LUBW (Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden Württemberg) hat sich daher entschlossen, ein Verfahren zu entwickeln, das eine nachvollziehbare Vorhersage der Grundwasserstandsentwicklung gewährleistet.

Abflussmessung mittels Tracerverdünnung – Pumpmethode mit Pocketfluorimeter

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51. Jahrgang, Heft 1, Februar 2007

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
51. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2007

Autor/Autorin:
Hans Rudolf Wernli

Schlagworte:
Abflussmessung, Feldmethode, Fluoridmeter, Tracer

Zitierung:
Wernli, H.R. (2007): Abflussmessung mittels Tracerverdünnung – Pumpmethode mit Pocketfluorimeter. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 51 (1), 2–8

Für Abflussmessungen in stark turbulenten Oberflächengewässern hat sich die Tracerverdünnungsmethode etabliert. Die dazu benötigten Ausrüstungen sind aber immer anspruchsvoller geworden. Es wird nun eine einfache und robuste Methode vorgestellt, welche keine Computerunterstützung braucht und expeditionstauglich ist.

Nachweis der Wirkung von Hochwasserrückhaltemaßnahmen zur Minderung extremer Rheinhochwasserstände gemäß Aktionsplan Hochwasser der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50. Jahrgang, Heft 6, Dezember 2006

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
50. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2006

Autorin/Autor:
IKSR-Expertengruppe Hval

Schlagworte:
Hochwasserrückhalt, Aktionsplan Hochwasser, IKSR, Hochwasserschutz, Rhein

Zitierung:
IKSR-Expertengruppe Hval (2006): Nachweis der Wirkung von Hochwasserrückhaltemaßnahmen zur Minderung extremer Rheinhochwasserstände gemäß Aktionsplan Hochwasser der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50 (6), 288–297

In dem von der 12. Rhein-Ministerkonferenz im Jahre 1998 beschlossenen, von der IKSR vorgelegten Aktionsplan Hochwasser für den Rhein sind weit reichende Ziele zum vorbeugenden Hochwasserschutz formuliert. Handlungsziel 2 fordert die Minderung der Hochwasserstände durch Wasserrückhaltungen im Rheineinzugsgebiet und am Rhein. Die Wirkungen realisierter Rückhaltungen auf Hochwasserstände des Rheins sind regelmäßig zu evaluieren. Sie wurden für den Zielhorizont 2005 von der IKSR-Expertengruppe Hval durch den Einsatz mathematischer Abflussmodelle ermittelt.

Vergleich und hydrologische Wertung regionaler Klimaszenarien für Süddeutschland

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50. Jahrgang, Heft 6, Dezember 2006

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
50. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2006

Autorin/Autor:
Axel Bronstert, Vassilios Kolokotronis, Daniel Schwandt und
Helmut Straub

Schlagworte:
Klimaszenarien, KLIWA, hydrologische Klimawirkungsanalyse

Zitierung:
Bronstert, A., V. KOLOKOTRONIS, D. SCHWANDT & H. STRAUB (2006): Vergleich und hydrologische Wertung regionaler Klimaszenarien für Süddeutschland. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50 (6), 270–287

Im Projekt KLIWA wurden u.a. mit drei unterschiedlichen Methoden regionale Klimaszenarien für Süddeutschland erstellt. Dieser Beitrag vergleicht diese Klimaszenarien und bewertet sie hinsichtlich ihrer Eignung für hydrologische Untersuchungen. Dabei werden verschiedene hydrologische Bedingungen (mittlere Bedingungen, Hochwasser, Trockenheit) und verschiedene hydrologische Prozesse diskutiert. Es wird generell deutlich, dass für eine wissenschaftlich haltbare regionale hydrologische Klimawirkungsanalyse die Anwendung geeigneter Downscaling-Verfahren erforderlich ist, wobei klare Unterschiede für die Eignung für hydrologische Anwendungen erkennbar waren, je nachdem welche Fragestellung untersucht werden soll. Für mittlere und saisonale Bedingungen sind die statistischen Verfahren zumeist befriedigend. Das dynamische Verfahren fällt hier etwas
ab. Für Untersuchungen hydrologischer Fragestellungen, für die raum-zeitliche Variabilitäten des Niederschlags besonders bedeutsam sind (Hoch- und Niedrigwasserereignisse, insbesondere für Extremhochwasser), sind die hier betrachteten Verfahren teilweise nur mäßig geeignet. Fragestellungen bzgl. Bodenfeuchtedynamik oder Schneeschmelze können mit allen Verfahren mäßig bis befriedigend analysiert werden.

 

Ein Ansatz zur Identifikation flächendetaillierter Abflussmodelle für die Hochwasservorhersage

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2006

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
50. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2006

Autorin/Autor:
Christian Reszler, Jürgen Komma, Günter Blöschl und Dieter Gutknecht

Schlagworte:
Hochwasservorhersage, Abflussmodelle, Plausibilitätskontrolle, hydrologisch-hydraulische Dynamik

Zitierung:
RESZLER, C., J. KOMMA, G. BLÖSCHL & D. GUTKNECHT (2006): Ein Ansatz zur Identifikation flächendetaillierter Abflussmodelle für die Hochwasservorhersage. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50 (5), 220–232

Dieser Beitrag schlägt eine Methode vor, die Parameter und die Struktur flächendetaillierter Abflussmodelle für ein konkretes Einzugsgebiet unter Verwendung prozessbezogener flächenspezifischer Informationen zu bestimmen. Das Ziel ist dabei, die Prozesse in jedem einzelnen Pixel möglichst wirklichkeitsnah zu beschreiben, um eine größtmögliche Genauigkeit bei der Hochwasservorhersage bei unterschiedlichen Situationen zu erzielen. Die Methode sieht fünf Schritte vor: Schritt 1: Setzen von a priori Parameterwerten; Schritt 2: Feinabstimmung der räumlichen Muster durch spektrale Entmischung; Schritt 3: Parametereichung (Feinabstimmung); Schritt 4: Feinabstimmung der Modellstruktur; Schritt 5: Plausibilitätskontrolle der simulierten räumlichen Muster. Die Methode wird an Hand der Abflussmodellierung für die Hochwasservorhersage am Kamp beschrieben.