Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
56. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2012
Autor/Autorin:
Michael Seidel und Michael Mutz
Schlagworte:
Eigendynamische Entwicklung, Revitalisierung, Strukturverbesserung, Tieflandbach, Totholz
Zitierung:
Seidel, M. & Mutz, M., (2012) Hydromorphologische Entwicklung von Tieflandbächen durch Holzeinsatz – Vergleich von Einbauvarianten im Ruhlander Schwarzwasser; DOI: 10.5675/HyWa_2012,3_3
Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
55. Jahrgang, Heft 3, Juni 2011
Autor/Autorin:
Andreas Wahren, Susanne Frank, Petra Walther, Walter Schmidt und Karl-Heinz Feger
Schlagworte:
Ausgleichsmaßnahme, Hochwasserentstehungsgebiete, landwirtschaftliche Flächen, Leitfaden, Wasserrückhalt, Wasserversickerung
Als Reaktion auf das schwere Augusthochwasser 2002 wurde in Sachsen bei der Novellierung des Wassergesetzes die Schutzkategorie „Hochwasserentstehungsgebiet“ (HWEG) eingeführt. Der Gesetzestext schreibt vor, dass unvermeidbare Verschlechterungen des natürlichen Wasserversickerungs- und Wasserrückhaltevermögens in HWEGen durch Kompensationsmaßnahmen auszugleichen sind (SächsWG 2004). Für den behördlichen Vollzug wurde daher ein Leitfaden entwickelt, der schwerpunktmäßig landwirtschaftliche Ausgleichsmaßnahmen in der Fläche bewertet. Ziel des Leitfadens ist es, mit allgemein verfügbaren Flächendaten (Böden, Gefälle, Landnutzung) die Wirksamkeit von hochwassermindernden Maßnahmen auf landwirtschaftlichen Flächen in Abhängigkeit von den Standortsfaktoren übersichtlich darzustellen und praxisorientiert die Flächen- bzw. Maßnahmenauswahl zu unterstützen. Gleichzeitig wird vertiefend ein quantifizierender Bewertungsansatz vorgestellt.
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.
Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 3, Juni 2010
Autor/Autorin:
Carol Hemund, Rolf Weingartner, Judith Dobmann, Gerhard Markart und Bernhard Kohl
Schlagworte:
Abfluss- und Rauigkeitsbeiwert, Hochwasserabschätzung, kleine Einzugsgebiete
In den vergangenen Jahren ereigneten sich im Alpenraum vermehrt Hochwasser mit teilweise beträchtlichen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt (BEZZOLA & HEGG 2007). Das Interesse an einer möglichst genauen Abschätzung seltener Hochwasser liegt deshalb nahe. Häufig mangelt es aber insbesondere in kleinen Einzugsgebieten (< 10 km2) an geeigneten Niederschlags- und Abflussdaten.
Mit der sog. Geländeanleitung von MARKART et al. (2004) besteht ein prozessnaher, in Österreich entwickelter Ansatz, um die Abflussreaktion kleiner Einzugsgebiete bei Starkregenereignissen zu ermitteln und darauf basierend Hochwasserspitzen abzuschätzen.
Kern des Verfahrens bildet die Abschätzung des Abflussbeiwertes sowie der Oberflächenrauigkeit im Gelände. Um schließlich zu einer Hochwasserabschätzung zu gelangen, müssen die im Gelände erhobenen Daten mit einem hydrologischen Modell (ZEMOKOST) oder anderen gängigen Ansätzen, z.B. HEC-HMS (SCS 1985), gekoppelt werden.
Das Ziel dieser Arbeit war es, die Übertragbarkeit der Geländeanleitung von den Ostalpen auf den schweizerischen Alpenraum zu prüfen. Dazu wurde sie in zwölf schweizerischen Einzugsgebieten angewandt und evaluiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der kombinierte Ansatz von Markart/Zemokost insgesamt auch für den schweizerischen Alpenraum geeignet ist. Zusätzlich liefert der vorliegende Aufsatz Vorschläge zur Optimierung der Geländeanleitung und zeigt, wie mit ihr seltene Scheitelabflüsse mit unterschiedlichen Wiederkehrintervallen abgeschätzt werden können.
Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 3, Juni 2010
Autor/Autorin:
Hagen Koch, Frank Wechsung und Uwe Grünewald
Schlagworte:
Einflüsse durch Bewirtschaftung, Elbe, Niedrigwasserabflüsse, statistische Analyse
Niedrigwasserabflüsse während Trockenperioden stellen die Wasserwirtschaft vor besondere Herausforderungen. Die zum aktuellen Zeitpunkt geforderten Wassermengen sollen für die Nutzer bzw. Nutzungen bereit gestellt werden. Weiterhin müssen Wassermengen in den Folgemonaten, in denen die Trockenheit möglicherweise anhält, mit ausreichender Sicherheit zur Verfügung stehen. Bei der Talsperrenbewirtschaftung müssen weitere Nutzungsziele, z.B. Hochwasserschutz oder touristische Nutzung, berücksichtigt werden. Diese begrenzen das Stauziel („Hochwasserschutz“) oder das Absenkziel („Tourismus“) des Betriebsraumes. Für wasserwirtschaftliche Planungen stellt das natürlich verfügbare Wasserdargebot eine wichtige Eingangsgröße dar. Die Ermittlung dieser Eingangsgröße ist mit hohen Unsicherheiten verbunden. Diese bestehen auf Grund von variablen Klimaelementen, beispielsweise Niederschlag und potenzieller Verdunstung, aber auch wegen der Bewirtschaftungseinflüsse in den Messreihen. Neben der Klimavariabilität wird in letzter Zeit auch verstärkt der Klimawandel in wasserwirtschaftliche Planungen einbezogen. Hier stellt sich häufig die Frage, in wie weit in den vorhandenen Messreihen bereits Auswirkungen des Klimawandel festgestellt werden können. In diesem Artikel wird die Bereinigung von gemessenen Durchflüssen um Bewirtschaftungsprozesse für das tschechische Elbeeinzugsgebiet beschrieben. Mit den bereinigten Daten erfolgt eine statistische Einordnung der Durchflüsse und ein Vergleich mit Daten ohne diese Bereinigung.
Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 3, Juni 2010
Autor/Autorin:
Uwe Müller
Schlagworte:
Hochwasserrisikomanagement, Hochwasserrisikomanagementrichtlinie, Risiken, Unsicherheiten
Im vorliegenden Beitrag wird ausgehend von der EG-Hochwasserrisikomanagementrichtlinie auf die Definition des Hochwasserrisikos eingegangen. Es werden die Phasen des integrierten Hochwasserrisikomanagements als interdisziplinäre Methodik zum zeitgemäßen Risikoumgang vorgestellt. Den Schwerpunkt des Beitrages stellen die Beschreibung des aktuellen Wissensstandes und noch offener Fragen zur Umsetzung des Hochwasserrisikomanagements sowohl auf der Gefährdungs- als auch auf der Vulnerabilitätsseite dar.
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
52. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2008
Autor/Autorin:
Peter Chifflard und Harald Zepp
Schlagworte:
Abfluss, Bodenfeuchte, Niederschlag
In dem Einzugsgebiet „Obere Brachtpe“ (2,6 km², Sauerland, Deutschland) wurden 137 Niederschlags-Abfluss-Ereignisse abgegrenzt und die Bodenvorfeuchte anhand der Wasserspannung im Oberboden an vier bodenhydrologischen Mess-Stationen bestimmt. Durch multivariat-statistische Auswertungen kann der Einfluss der Bodenvorfeuchte auf den Abfluss quantifiziert werden. Mit einer hierarchischen Clusteranalyse werden sechs Bodenfeuchtegruppen differenziert, die unterschiedliche Gebietsfeuchten von „sehr feucht“ bis „sehr trocken“ beschreiben. Auf Grundlage dieser Klassifikation wurden empirische Regressionsmodelle abgeleitet, mit denen eine Vorhersage des Scheitelabflusses möglich ist. Bei feuchten Zuständen üben die Variablen Niederschlagshöhe und Anfangsabfluss einen starken Einfluss auf den Scheitelabfluss aus, bei trockenen Situationen sind es die Variablen Niederschlagshöhe und Niederschlagsintensität. Die Validierung der empirischen Regressionsmodelle zeigt, dass sich punktuelle Messungen der Wasserspannung als Indikator für die Erfassung der zeitlichen Variabilität der Abflussbereitschaft eines Einzugsgebietes sehr gut eignen.
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
52. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2008
Autor/Autorin:
Christian Reszler, Jürgen Komma, Günter Blöschl und Dieter Gutknecht
Schlagworte:
Abfluss, Modellierung, Niederschlag, Schneeschmelze
In dieser Arbeit wird eine Vorgangsweise zur Plausibilisierung eines detaillierten Niederschlag-Abflussmodells vorgestellt. Die Grundidee besteht darin, dass je nach Situation unterschiedliche Prozesse dominant werden und deshalb unterschiedliche Modellparameter wirksam werden. Zur Differenzierung der Situationen werden drei Ereignistypen unterschieden: Schneebeeinflusste Ereignisse, konvektive Ereignisse und advektive Ereignisse. Zusätzlich wird eine saisonale Analyse durchgeführt. Die Unterscheidung in dominante Prozesse erleichtert die Bestimmung der Modellparameter und erlaubt eine prozessorientierte Plausibilitätsprüfung.
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
52. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2008
Autor/Autorin:
Cornelia List, Uwe Sütering und Helge Bormann
Schlagworte:
Grundwasser, Nachhaltigkeit, Trinkwasser
Der Wasserverbrauch der Privaten Haushalte des Oldenburgisch-Ostfriesischen Wasserverbandes (OOWV) ist seit Jahren steigend. Um die Trinkwasserversorgung auch in Zukunft sicher zu stellen sowie gleichzeitig ein nachhaltiges Management der Grundwassersysteme zu gewährleisten, bedarf es einer möglichst genauen Kenntnis zukünftiger Wasserbedarfsmengen. In diesem Beitrag wird ein Verfahren zur Abschätzung des Wasserbedarfs vorgestellt, das auf Basis leicht verfügbarer Sekundärstatistiken angewendet werden kann.
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2014
Autor/Autorin:
Daniel Skublics, Simon P. Seibert und Uwe Ehret
Schlagworte:
Donau, Hochwasser, Hochwasserretention, Sensitivitätsanalyse, Simulation, Überschwemmungsflächen
Zitierung:
SKUBLICS, D., S.P. SEIBERT & U. EHRET (2014): Abbildung der Hochwasserretention durch hydrologische und hydrodynamische Modelle unter unterschidelichen Randbedingungen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (3), 178–189; DOI: 10.5675/HyWa_2014,3_2
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
58. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2014
Autor/Autorin:
Daniel Bachmann und Holger Schüttrumpf
Schlagworte:
Hochwasserrisiko, Hochwasserschutz, Hochwasserschutzlinie, Modellierung, Versagensereignisse
Zitierung:
BACHMANN, D. & H. SCHÜTTRUMPF (2014): Integration der Zuverlässigkeit von Hochwasserschutzbauwerken in die einzugsgebietsbezogene Hochwasserrisikoanalyse. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (3), 168–177; DOI: 10.5675/HyWa_2014,3_1
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
57. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2013
Autor/Autorin:
Heribert Nacken und Johannes Cullmann
Schlagworte:
Aus- und Fortbildung, Bildungsangebote, didaktische Prinzipien, mediengestützte Wissensvermittlung, Wasserwirtschaft
Zitierung:
Nacken, H. , Cullmann, J.(2013):
Mediengestützte Ausbildung in der Wasserwirtschaft – aktuelle Fallbeispiele; DOI: 10.5675/HyWa_2013,3_6
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
57. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2013
Autor/Autorin:
Gerd Michelsen und Marco Rieckmann
Schlagworte:
Bildung, Gestaltungskompetenz, nachhaltige Entwicklung, Wasser
Zitierung:
Michelsen, G. , Rieckmann, M.(2013):Bildung für nachhaltige Entwicklung zum Thema „Wasser“;
DOI: 10.5675/HyWa_2013,3_5
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
57. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2013
Autor/Autorin:
Jörg Dietrich, Eva Starke und Uwe Haberlandt
Schlagworte:
Hydrologie, Internationalisierung, Kapazitätsentwicklung, Leibniz Universität Hannover, Master, Wasserbewirtschaftung
Zitierung:
Dietrich, J. , Starke, E. & Haberlandt U. (2013): Erfahrungen mit dem internationalen Masterstudiengang ”Water Resources and Environmental Management (WATENV)” an der Leibniz Universität Hannove;
DOI: 10.5675/HyWa_2013,3_1
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
57. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2013
Autor/Autorin:
Markus Disse, Jörg E. Drewes und Peter Rutschmann
Schlagworte:
Aus- und Fortbildung, Ingenieur, Master, Technische Universität München, Umweltingenieur, Wasserbewirtschaftung
Zitierung:
Disse, M. , Drewes, E. J. & Rutschmann P. (2013):
Vorstellung des internationalen Masterstudiengangs ”Environmental Engineering” an derTechnischen Universität München (TUM;
DOI: 10.5675/HyWa_2013,3_2
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
57. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2013
Autor/Autorin:
Mariele Evers und Lars Nyberg
Schlagworte:
Aus- und Fortbildung, blended learning, Hochwasserrisikomanagement, internationaler Masterkurs
Zitierung:
Evers, M. , Nyberg, L. J. (2013): Transnationale Bildung für Integriertes Hochwasserrisikomanagement – der Masterkurs “Integrated Flood Risk Management“;
DOI: 10.5675/HyWa_2013,3_3
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
57. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2013
Autor/Autorin:
Uwe Haberlandt und Hannes Müller
Schlagworte:
Bachelor, Curriculum, Hydrologie, Lehrangebot, Master
Zitierung:
Haberland, U. , Müller, H. (2013):Vergleich von Hydrologie-Curricula für unterschiedliche Fachrichtungen an deutschen Universitäten;
DOI: 10.5675/HyWa_2013,3_4
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
50. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2006
Autorin/Autor:
Martin Socher, Hans-Ulrich Sieber, Günther Müller und
Peter Wundrak
Schlagworte:
Hochwasserschutz, Hochwasserschutzpläne, Priorisierungsverfahren
Zitierung:
SOCHER, M., H.-J. SIEBER, G. MÜLLER & P. WUNDRAK (2006): Verfahren zur landesweiten Priorisierung von Hochwasserschutzmaßnahmen in Sachsen. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 50 (3), 123–130
Die nach § 31 d Wasserhaushaltsgesetz geforderte Aufstellung von Hochwasserschutzplänen führt dazu, dass in großem Umfang wasserbauliche Maßnahmen für den Hochwasserschutz vorgeschlagen werden. Deren inhaltliche und zeitliche Umsetzung erfordert neben der entsprechenden Programmatik und Finanzierung eine fachlich begründete Priorisierung. Diese sollte für alle vorgeschlagenen Maßnahmen gleichermaßen anwendbar sein und deren Notwendigkeit und Effizienz in einen Gesamtzusammenhang mit den von ihnen ausgehenden wasserwirtschaftlichen und Schutzeffekten stellen. Das dafür notwendige Priorisierungsverfahren sollte es auch ermöglichen, große und kleine Maßnahmen gleichermaßen zu bewerten und zu priorisieren.
