Als Grundlage für die Planung und Bewertung von wasserwirtschaftlichen Maßnahmen werden in der Regel umfangreiche Abfluss-Kennwerte, oft in hoher räumlicher Auflösung, benötigt. Das Institut für Wasser und Gewässerentwicklung - Bereich Hydrologie hat Anfang 2000 in Kooperation mit der LUBW damit begonnen, abgestimmte Regionalisierungsverfahren für Baden-Württemberg zu entwickeln. Die neuen Verfahren basieren auf multiplen Regressionsmodellen und erlauben die Beschreibung von Abfluss-Kennwerten auf Basis maßgebender Einzugsgebietskenngrößen und Landschaftsgroßräumen. Die Anpassung und Plausibilisierung der Verfahren erfolgte anhand von Beobachtungszeitreihen an 448 Pegeln in Baden-Württemberg. Über alle Pegel zeigen die Modellanpassungen sehr gute Übereinstimmungen mit den statistisch ermittelten Kennwerten. Mit der Anwendung dieser neuartigen Verfahren wurde es möglich regionalisierte Abfluss-Kennwerte flächendeckend für Baden-Württemberg zu bestimmen und der wasserwirtschaftlichen Praxis zur Verfügung zu stellen. Inzwischen liegen in Baden-Württemberg die Abflusskennwerte für mehr als 13.000 Gewässerstellen bzw. deren Einzugsgebiete vor. Ebenso eine Vielzahl von Abflusslängsschnitte für die wichtigsten Gewässerläufe. Die regionalisierten Abfluss-Kennwerte finden in der wasserwirtschaftlichen Praxis enormen Anklang und sind heute aus der wasserwirtschaftlichen Bearbeitung nicht mehr wegzudenken. Vielmehr wachsen die Anforderungen hinsichtlich Inhalt und Umfang immer weiter. Vom IWG wurden daher in den vergangenen Jahren in mehreren Überarbeitungen kontinuierliche Anpassungen und Weiterentwicklungen vorgenommen. Seit 2007 liegen landesweit für alle baden-württembergische Fließgewässer die wichtigsten Abfluss-Kennwerte wie bspw. Mittlere Abflüsse (MQ), Mittelwerte und Jährlichkeiten von Hochwasserabflüssen (MHQ, HQT), Niedrigwasserabflüssen (MNQ, NQT) und Niedrigwasser-Dauern (MND, NDT) vor. Zudem werden hinsichtlich der Anforderungen der Hochwassergefahrenkarten (HWGK) ein Extremabfluss HQExtrem und zur Bemessung von Hochwasserrückhaltebecken entsprechend DIN 19700 Hochwasserabflüsse mit Jährlichkeiten zwischen T = 200 und 10.000 a abgeschätzt.
This study reports a precisely dated pollen record with a 20-year resolution from the varved sediments of Lake Mondsee in the north-eastern European Alps (47°49′N, 13°24′E, 481 m above sea level). The analysed part of core spans the interval between 1500 BCE and 500 CE and allows changes in vegetation composition in relation to climatic changes and human activities in the catchment to be inferred. Intervals of distinct but modest human impact are identified at ca. 1450-1220, 740-490 and 340-190 BCE and from 80 BCE to 180 CE. While the first two intervals are synchronous with prominent salt mining phases during the Bronze Age and Early Iron Age at the nearby UNESCO World Heritage Site of Hallstatt, the last two intervals fall within the Late Iron Age and Roman Imperial Era, respectively. Comparison with published records of extreme runoff events obtained from the same sediment core shows that human activities (including agriculture and logging) around Lake Mondsee were low during intervals of high flood frequency as indicated by a higher number of intercalated detrital event layers, but intensified during hydrologically stable intervals. Comparison of the pollen percentages of arboreal taxa with the stable oxygen isotope and potassium ion records of the NGRIP and GISP2 ice cores from Greenland reveals significant positive correlations for Fagus and negative correlations for Betula and Alnus. This underlines the sensitivity of vegetation around Lake Mondsee to temperature fluctuations in the North Atlantic as well as to moisture fluctuations controlled by changes in the intensity of the Siberian High and the North Atlantic Oscillation (NAO) regime.
Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 5 (Verbesserung des Hochwasserschutzniveaus im Müglitztal) beabsichtigt der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen die Errichtung eines ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens (HRB). Im Osterzgebirge, ungefähr 5,0 km südlich der Ortslage Glashütte, wird dazu ein begrünter Steinschüttdamm mit Asphaltkerndichtung geplant, welcher die Biela im Hochwasserfall noch oberhalb der Mündung in die Müglitz stauen soll. Im Modellversuch sollen zwei Anlagenteile auf ihre hydraulische Leistungs- und Funktionsfähigkeit getestet werden, der Gewässerdurchlass sowie die Hochwasserentlastungsanlage (HWE). Zur Durchleitung der Biela dient ein (b x h) 4,0 x 4,5 m, mit natürlichem Sohlsubstrat versehener Durchlass, der im Hochwasserfall verschlossen werden kann. Während eines Hochwasserereignisses wird stattdessen das Wasser über eine Bypassleitung mit integrierter Gegenstromtoskammer in Dammmitte abgeführt und über ein Wehr wieder in den Gewässerdurchlass eingeleitet. Der Abfluss der Bypassleitung wird über zwei parallel angeordnete Betriebsschützen geregelt. Im Modellversuch (Teilmodell 1) wird die im Damminneren angeordnete Gegenstromtoskammer im Maßstab 1:12 nachgebildet, untersucht und optimiert. Das Teilmodell 2 ist eine im Maßstab 1:20 verkleinerte Nachbildung der geplanten HWE, einer einseitig angeströmten Hangseitenentlastung, bestehend aus dem Einlaufbauwerk, der Sammel-, Übergangs- und Schussrinne, dem räumlichen Tosbecken sowie dem Unterwasserbereich.
Der Lattenpegel Basel, Rheinhalle wird seit 1958 als Wasserstandspegel betrieben. Es handelt sich um einen Schreibpegel (Messprinzip pneumatisch und radar). Vorgängerpegel in der näheren Umgebung sind die Pegel Basel, Schifflände (Fluss-km: ca. 167) und Basel, St. Alban (Fluss-km: ca. 166). Am Pegel Basel, Schifflände erfolgten ab 1808 regelmäßige Wasserstandsbeobachtungen und ab 1869 auch Durchflussmessungen. Aufgrund von Unsicherheiten der Messgenauigkeit, flussmorphologischen Veränderungen und der späteren Rückstaueinflüsse durch das Wasserkraftwerk Kembs (Inbetriebnahme 1932) wurden die Durchflussdaten für den Pegel Basel, Schifflände ab 1891 aus den ab 1933 erfolgenden Durchflussmessungen am Pegel Rheinfelden unter Berücksichtigung weiterer Messstationen rechnerisch ermittelt. Im Zeitraum 1945-1982 wurden die für den Rhein bei Basel berechneten und im Hydrologischen Jahrbuch der Schweiz veröffentlichten Durchflussdaten auf den Wasserstandspegel Basel, St. Alban bezogen, von 1983 bis 1996 wiederum auf den Pegel Basel, Schifflände. Da der Pegel Basel, Rheinhalle in geringerem Maße von den Rückstaueffekten des Kraftwerks Kembs beeinflusst wird, werden die Durchflussdaten für den Rhein bei Basel in jüngerer Zeit für den Pegel Basel, Rheinhalle berechnet und veröffentlicht. Diese Durchflussdaten sind seit Jahrgang 1997 im Hydrologischen Jahrbuch der Schweiz und im (DGJ) enthalten. Durch nachträgliche Bearbeitung entstand für den Rhein bei Basel eine bis 1808 zurückreichende Datenreihe von täglichen Durchflusswerten, die den hier vorgenommenen Auswertungen zugrunde liegt. Quellen: Centralbureau Meteorol. Hydrogr. Ghzgt. Baden (Hrsg.)(1884): Beitr. Hydrogr. Ghzgt. Baden 1 Spreafico, M. & Stadler, K. (1986): Hochwasserabflüsse in schweizer. Gewässern I. - Landeshydrol. -geol. Mitt. 7 Sprokkereef, E. (1989): Verzeichn. der für internat. Organisat. wichtigen Meßstellen im Rheingebiet. - Kat. 1 KHR Engel, H. et al. (1990): Abflußermittlung im Rheingebiet im Bereich der Landesgrenzen. - Ber. I-8 KHR
Kohäsive Feinpartikel sind potentielle Träger von anorganischen und organischen Schadstoffen und spielen eine entscheidende Rolle beim Stoffaustausch zwischen Wasserkörper, Schwebstoff und Sediment. Daher ist die Kenntnis der Depositionsdynamik dieser Feinpartikel ein wichtiger Baustein für ein effizientes Sedimentmanagement und eine physikalisch basierte Modellierung des Schadstofftransfers in Fließgewässern. Es überrascht jedoch, dass sich Untersuchungen zum Transport- und Sedimentationsverhalten kohäsiver Partikel bisher häufig auf definierte stationäre Randbedingungen im Labormaßstab und Trockenwetterbedingungen im Gelände konzentrieren. Weitgehend ungeklärt ist hingegen das Verhalten von Feinpartikeln und deren Speicherung im Gerinnebett während der dynamischen Phase von Hochwasserereignissen. Um die im Gerinne ablaufenden Prozesse weitgehend unabhängig von den Einzugsgebietsprozessen zu untersuchen hat sich in unserer Arbeitsgruppe seit nunmehr über 10 Jahren ein Ansatz mit künstlich generierten Hochwasserwellen bewährt. Es ist ein genereller Vorteil von solchen Geländeexperimenten, dass einzelne steuernde Größen ausgeschlossen oder gezielt kontrolliert werden können. Außerdem ist ein solcher Ansatz eine Voraussetzung, um die Aussagekraft experimentell gewonnener Laborergebnisse zur potentiell hohen Feinpartikel-Retention in Sand- und Kiessedimenten in einem natürlichen System zu validieren. Das übergeordnete Ziel des hier beantragten Projekts ist es, die Gerinnespeicherung kohäsiver Feinpartikel in einem natürlichen System bei variierenden hydrologisch-hydraulischen Randbedingungen zu quantifizieren. Zu diesem Zweck werden standardisierte Feinpartikeltracer (Kaolinit, d50 = 2ìm, ñ = 2,6 g/cm3) sowohl im Verlauf von künstlich generierten Hochwasserwellen als auch während stationärer Trockenwetterbedingungen in einen Mittelgebirgsbach induziert. Die Retention und Sedimentation der eingegebenen Feinpartikel wird gezielt in kleinräumig variierenden Flussbettstrukturen (Hyporheische Zone, Stillwasserzonen, Gerinnerandbereiche, Riffle-Pool-Sequenzen) und für einzelne Gerinneabschnitte erfasst. Die Quantifizierung der Speicherung erfolgt mit bereits erprobten Resuspensionstechniken und Sedimentfallen sowie einer in Pilotprojekten erfolgreich getesteten Tracerfrachtberechnung mittels FTIR-DRIFT Spektroskopie an mehreren Basismessstationen im Längsprofil. In einem interdisziplinären Forscherverbund mit Kollegen des 'Hydraulics Laboratory' und des 'Dept. of Civil Engineering' der Universität Gent, der 'Ecosystem Management Research Group, Dept. of Biology' der Universität Antwerpen und des 'Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering' der Freien Universität Brüssel in Belgien wird darüber hinaus die Transport- und Speicherdynamik der Feinpartikel mit der neuen, FORTRAN basierten Modellierungssoftware 'FEMME' ('Flexible Environment for Mathematically Modelling the Environment') abgebildet.
Der Freistaat Bayern, vertreten durch das Wasserwirtschaftsamt Deggendorf, Detterstraße 20, 94469 Deggendorf hat am 19.09.2023 bei der Regierung von Niederbayern die Durchführung eines wasserrechtlichen Planfeststellungsverfahrens nach § 68 Abs. 1 i. V. m. § 67 Abs. 2 Satz 3 Wasserhaushaltsgesetz (WHG), Art. 72 – 78 Bayer. Verwaltungsverfahrensgesetz (BayVwVfG) für die Errichtung und den Betrieb des gesteuerten Flutpolders Hochwasserrückhaltung Öberauer Schleife beantragt. Die Hochwasserrückhaltung Öberauer Schleife ist Bestandteil einer Kette geplanter gesteuerter Flutpolder entlang der bayerischen Donau. Mit ihnen werden folgende Ziele des Hochwasserschutzes verfolgt: - Reduktion des Hochwasserrisikos für Mensch, Wirtschaft, Umwelt und Kulturerbe - Wiederherstellung ehemals natürlicher Überschwemmungsflächen (Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben aus WHG, BayWG sowie entsprechend des Landesentwicklungsprogramms und der Regionalplanung) - Möglichst effektive Nutzung der wenigen noch reaktivierbaren Überschwemmungsflächen (Hochwasserspeicherräume). Dazu gehört neben dem lokalen/regionalen Einsatz auch ein gezielter überregionaler Einsatzfall mit Steuerung auf einen unterhalb einmündenden seitlichen Zufluss. - Zeitgewinn für Maßnahmen des Katastrophenschutzes (z. B. Beseitigung von Schwachstellen, Evakuierungen) bei Hochwasserabflüssen, die auch unter Nutzung der Flutpolder die bestehenden Hochwasserschutzanlagen überlasten. Die Errichtung und der Betrieb des gesteuerten Hochwasserspeicherraumes (technisch als Flutpolder bezeichnet) an der Öberauer Schleife bei Straubing soll dem Rückhalt von Hochwasserereignissen der Donau dienen, bei denen eine Überlastung unterhalb liegender Hochwasserschutzanlagen (Überlastfall) zu befürchten ist. Dabei ermöglicht das steuerbare Einlaufbauwerk des Flutpolders die zielgerichtete Flutung des Rückhalteraums, sowohl hinsichtlich des Zeitraums als auch der Wassermenge. Dadurch kann der aktivierbare Rückhalteraum am effektivsten genutzt und somit die größtmögliche Reduzierung des Hochwasserscheitels erreicht werden. Die Öberauer Schleife ist ein ehemaliger Mäander (Altarm der Donau) orographisch linksseitig der Staustufe Straubing. Das Vorhaben umfasst eine Fläche von insgesamt rd. 500 ha. Der größte Teil der Fläche des Vorhabengebietes liegt mit etwa 90 % auf Flächen der Stadt Straubing. Die restlichen Flächenanteile liegen im Landkreis Straubing-Bogen, wobei ca. 9 % auf die Gemeinde Kirchroth und 1 % auf die Gemeinde Atting entfallen. Eine Ausgleichsfläche liegt zudem im Gemeindegebiet Parkstetten. Bei einem drohenden Überlastfall sollen künftig in der Öberauer Donauschleife ca. 14 Mio. Kubikmeter Hochwasser zwischengespeichert werden. Mit diesem Rückhalteraum sollen Spitzenabflüsse in der Donau i. d. R. ab einem etwa 30-jährlichen Hochwasserereignis möglichst wirksam gekappt werden, um das Hochwasserrisiko für die Unterlieger, wie dem Stadtgebiet Straubing, spürbar zu reduzieren. Zur Gewährleistung der Erreichbarkeit der Ortslagen sowie des Außenbezirkes Straubing der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes und zur Deichverteidigung der Ringdeiche im Ereignisfall wird die Zufahrtsstraße nach Öberau teilweise angehoben und auf einem Teilstück zwischen Öberau und Breitenfeld neu angeordnet, da sich die Zufahrtsstraße im zukünftigen Aufstandsbereich des Deiches befindet. Weiterhin wird zwischen Öberau und Breitenfeld eine über dem Stauziel liegende Zufahrt geschaffen über die eine ständige Erreichbarkeit des Ringdeiches Breitenfeld sowie der Ortslage Breitenfeld möglich sein wird. Im Zuge der öffentlichen Zufahrtsstraße nach Öberau und Breitenfeld werden zwei Deichscharten erforderlich, die Deichscharte Öberau Nord und Breitenfeld West. Eine weitere Deichscharte wird im Zuge einer Feuerwehrzufahrt im Ringdeich Öberau, die Deichscharte Öberau Süd, benötigt. Im Bereich der Oberen Öberauer Schleife sind die wichtigsten und größten geplanten Massivbauwerke angeordnet: - Einlaufbauwerk (EBW) im linken Stauhaltungsdamm bei ca. Donau-km 2333,000 - Auslaufbauwerk (ABW) im ehemaligen linken Donaudeich (= rechter Kößnachdeich) bei ca. Donau-km 2327,850 (Alt-Stationierung) bzw. ca. Kößnach-km 1+700 - Neubau Verbindungsbauwerk in Trenndamm zwischen Oberer und Unterer Öberauer Schleife Über das regulierbare Einlaufbauwerk wird aus dem Fluss Wasser in einen Rückhalteraum geleitet, indem zunächst die Flutung der Oberen Schleife und über das geplante Verbindungsbauwerk im Trenndamm, die Flutung der Unteren Schleife erfolgt. Die Polder Öberau und Sossau West werden mit steigenden Wasserständen in den bereits gefluteten Polderbereichen über Deichlücken, zusätzliche Schlitzungen und Durchlässe in den vorhandenen Altdeichen geflutet. Für die Hauptentleerung, die mit fallender Hochwasserwelle der Donau erfolgen soll, ist das Auslaufbauwerk vorgesehen, das in den Kößnach-Ableiter mündet. Für die Restentleerung des Polders Sossau-West ist zusätzlich ein Entleerungskanal erforderlich, der in die Donau unterstrom der Schleuse Straubing mündet. Zur Sicherung des Polders Öberau vor dem künstlichen Hochwasser der Frühjahrsflutung in der Oberen Schleife ist eine Geländeverwallung im Bereich Hagen vorgesehen, die im Ereignisfall im Zuge der Flutung aller Polderräume überströmt wird. Beim Vorhabenstandort handelt es sich um einen naturschutzfachlich sehr bedeutenden Bereich (Natura 2000-Gebiete, Naturschutzgebiet, Naturparkgebiet, Landschaftsschutzgebiet). Zum Ausgleich der durch die Maßnahme verursachten erheblichen Beeinträchtigungen von Natur und Landschaft wurden vorgezogene Ausgleichsmaßnahmen durchgeführt bzw. es sind Vermeidungs- und Minimierungsmaßnahmen sowie Kohärenzsicherungs- und Ausgleichsmaßnahmen vorgesehen. Die geplante Hochwasserrückhaltung Öberauer Schleife stellt mit einem Stauraum von ca. 14 Mio. Kubikmeter Hochwasser ein Vorhaben nach Anlage 1 UVPG, Nr. 13.6.1 („Bau eines Stauwerkes oder einer sonstigen Anlage zur Zurückhaltung oder dauerhaften Speicherung von Wasser, wobei 10 Mio. m3 oder mehr Wasser zurückgehalten oder gespeichert werden“) dar und unterliegt damit der Pflicht zur Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung. Zuständige Anhörungs- und Planfeststellungsbehörde für die Entscheidung über die Zulässigkeit des Vorhabens ist gemäß Art. 43 Abs. 2 BayWG die Regierung von Niederbayern, Regierungsplatz 540, 84028 Landshut. Über die Zulässigkeit des Vorhabens wird durch Planfeststellungsbeschluss oder ablehnenden Bescheid entschieden.
In January 2024 a river flood by the Elbe and Weser resulted in very high discharge of freshwater into the German Bight. To follow this river, plume the RV Mya II cruised from Sylt and between Helgoland, Cuxhaven, Büsum. All instruments were set up in the MOSES laboratory container. Standard hydrographic parameters were determined with a pocket ferrybox running with ship's surface water supply. In addition, dissolved methane was determined continuously. We used a degassing unit which was using surface water from the ship's water supply. The gas mixture was subsequently analysed with a Greenhouse Gas Analyzer from LosGatos. Conversion to methane concentration was performed with water samples, from which the methane content was determined with gas chromatography. Atmospheric methane concentrations were obtained from the ICOS-station Helgoland. Wind speed was obtained from the ships meteorological system. The diffusive flux was calculated as outlined in the additional meta data description.
Infolge von Elbehochwässern, insbesondere 2011 und 2013, waren umfangreiche Deichsanierungen und Deichverteidigungen notwendig. Die derzeitigen Fehlhöhen betragen zum aktuelle Bemessungsansatz bis zu 1,51 m. Überdies entspricht der derzeitige Ausbauzustand nicht mehr den anerkannten Regeln der Technik gem. DIN 19712. Der Dannenberger Deich-und Wasserverband als Vorhabenträger beabsichtigt daher, an dem ca. 15 km langen linksseitigen Deichabschnitt von Damnatz bis Hitzacker einen an den Stand der Technik angepassten und wirksa-men Hochwasserschutz wiederherzustellen. Bei der hier beantragten Teilstrecke zwischen den Ortschaften Damnatz und Penkefitz handelt es sich um den 5. Planfeststellungsabschnitt (5. PA), welcher von Damnatz mit der Station 0+000 bis kurz vor Penkefitz mit der Station 6+965 verläuft. Die Kreisstraße K 13 als Elbuferstraße dient im 5. PA streckenweise als Deichverteidigungsweg und verläuft derzeit binnendeichs am Deichfuß. Bei den vergangenen Hochwasserereignissen musste diese Straße aufgrund des Gefährdungspotentials gesperrt werden. Die geplante Erhöhung und Verstärkung des Deiches findet auf der vorhandenen Deichtrasse statt und wird nach den aktuell gültigen Bemessungsansätzen und Bauweisen und dem Stand der Technik geplant und entspricht somit den Schutzvorgaben für ein HQ100 der Elbe. Der Deichverteidigungsweg (DVW) und die Kreisstraße K 13 werden binnenseitig maximal 1,5 m unter dem Bemessungshochwasser (BHW) angeordnet und erhalten ein 1,5 m breites Bankett. In den Bereichen, in denen die K 13 als DVW dient, wird auf der 5,0 m breiten Deichkrone zusätzlich ein 2,5 m breiter Geh- und Radweg entstehen. Der DVW ist in einer Breite von 3,5 m geplant. Für den 5. PA ergibt sich im Bereich Damnatz ein Bemessungswasserstand (HQ100) von +17,47 m NHN und in Penkefitz von +16,53 m NHN. Zuzüglich zu dem Bemessungswasserstand wird ein Freibord von 1,00 m aufgeschlagen, sodass sich Solldeichhöhen für Damnatz von +18,47 m NHN und für Penkefitz von +17,53 m NHN ergeben. Bei einer vorhandenen Geländehöhe von ca. +13,00 m NHN bis +14,13 m NHN wird der Deich ca. 4,50 m über Gelände liegen. Der geplante Deichverteidigungsweg bzw. die neue Kreisstraße K 13 wird in etwa 1,50 m unter dem BHW liegen. Zusätzlich zur endgültigen Ausbauhöhe des Deiches wird ein Sack- und Setzmaß von rund 10 cm angesetzt. Der Hochwasserabflussquerschnitt der Elbe wird nicht relevant durch die Deichverstärkung verändert, da die geplante Maßnahme auf der vorhandenen Trasse hauptsächlich mit binnenseitiger Verstärkung durchgeführt wird. Auf die Wasserspiegelhöhe bei Hochwasserabfluss sollen dadurch keine messbaren Auswirkungen entstehen. Das Vorhaben wirkt sich im Gebiet der Samtgemeinde Elbtalaue in der Stadt Dannenberg/ Elbe (Ortsteile Penkefitz, Strachauer Rad), der Gemeinde Damnatz (Ortsteile Landsatz, Jasebeck) sowie von im Rahmen von naturschutzrechtlichen Kompensationsmaßnahmen auch in den Ortsteilen bzw. Gemarkungen Breese in der Marsch, Dambeck, Schaafhausen, Seerau sowie in der Stadt Hitzacker/Elbe (Gemarkungen Grabau und Wussegel) aus. Im Gebiet der Samtgemeinde Lüchow wirkt sich das Vorhaben im Rahmen naturschutzrechtlicher Kompensationsmaßnahmen in den Gemeinden Waddeweitz (Gemarkung Kukate) und Woltersdorf (Gemarkung Woltersdorf) aus.
Das zunehmende weltweite Auftreten großer Hochwässer innerhalb der letzten Jahre führte zu einem starken Anstieg vieler Hochwasserwahrscheinlichkeitskurven (hier als Step change bezeichnet) und führt zu der Frage, ob Hochwässer sich verändert haben. Oft werden Klimaänderung und der Verlust der Speicherfähigkeit unserer Böden durch menschliche Eingriffe für diese Veränderung verantwortlich gemacht. Jedoch können auch bei sich nicht veränderten Bedingungen immer wieder große Hochwässer auftreten, die als extrem erscheinen, da sie noch vorher nicht beobachtet werden. Die Frage ob sich Hochwasserprozesse verändern oder nicht, ist essentiell für zuverlässige Vorhersagen des zukünftigen Hochwasserrisikos und grundlegend für viele Entscheidungen, z.B. in der Risikovorsorge, Wasserwirtschaft, Stadt- und Raumplanung oder der Versicherungswirtschaft. Ziel des Projekts ist es, zu erforschen, ob die Wechselwirkungen zwischen Klima und Landschaft in Flussgebieten extreme Hochwässer innerhalb kurzer Perioden hervorrufen können, auch wenn keine Veränderungen der äußeren Einflussfaktoren (z.B. Niederschläge) auftreten. Als Indikator für mögliche Veränderungen in der Genese extremer Hochwässer wird in diesem Projekt das Auftreten bzw. die Lage des step change, d.h. eines plötzlichen starken Anstiegs der Hochwasserwahrscheinlichkeitskurve, gewählt. Methoden zur objektiven Bestimmung der Lage des step change in Hochwasserwahrscheinlichkeitskurven werden entwickelt und es wird untersucht, ob das Auftreten von step changes in den Zeitreihen vieler Gebiete weltweit nur als Artefakt zu kurzer Datenreihen erklärt werden kann. In einem weiteren Schritt wird untersucht, welche Klima- und Landschaftscharakteristiken das Auftreten und die Position von step changes in den Hochwasserwahrscheinlichkeitskurven beeinflussen. Dies erfolgt mit Hilfe eines kürzlich entwickelten vereinfachten stochastischen Modells von Niederschlag-Abflussprozessen, welches zuverlässig die Entstehung von Hochwasserabflüssen in verschiedenen Klima- und Landschaftseinheiten weltweit wiedergeben kann. Auf Basis von Modellsimulationen wird ein Index abgeleitet, der anzeigt ob das Zusammenspiel von sich verändernden Klima- und Landschaftscharakteristiken zu step changes führt. Die Güte des Indexes die Position von step changes vorherzusagen, wird anhand einer Vielzahl unterschiedlicher Gebiete weltweit verifiziert. Auch wird der Index auf Gebiete übertragen, in denen bisher noch keine extremen Hochwasserereignisse beobachtet wurden oder keine Beobachtungsreihen verfügbar sind. Ebenso werden mögliche Änderungen des Indexes aufgrund von Klimaänderungen analysiert. Das Projekt hilft das Zusammenspiel von Klima- und Landschaftsfaktoren bei der Entstehung von extremen Hochwasserereignissen besser zu verstehen und gibt an, wie lange ein bestimmtes Gebiet beobachtet werden muss, um eine zuverlässige Abschätzung auch extremer Hochwasserabflüsse ableiten zu können.
Ziel des Projektantrages im Rahmen der DFG Forschergruppe ist die prozessbasierte Klassifizierung von Hochwasserereignissen in 1010 deutschen und österreichischen Einzugsgebieten im Zeitraum 1978-2013. Beispiel von Hochwassertypen sind z.B. Hochwasserereignisse aufgrund langanhaltender Niederschläge und hoher Vorbefeuchtung, Hochwasserereignisse aufgrund kurzer Starkniederschläge mit Oberflächenabfluss oder Schneeschmelzereignisse. Die Hochwasserereignisse werden anhand verschiedener Prozessindikatoren, wie z.B. Dauer, räumliche Überdeckung, Form der Abflussganglinie, Gebietszustand vor und während des Ereignisses (abgeleitet aus hydrologischer Modellierung) klassifiziert. Die Klassifikation erfolgt hierarchisch, d.h. für einzelne Ereignisse werden nacheinander die meteorologischen Ursachen, die Abflussbildungsprozesse und Routingprozesse, wie z.B. der Überlagerung von Abflusswellen aus Teileinzugsgebieten untersucht und in Klassen eingeteilt. Die Hochwassertypen ergeben sich dann aus Kombination der einzelnen Klassifikationen von Meteorologie, Abflussprozess und Abflussrouting. Um möglichst viele Ereignisse untersuchen zu können erfolgt eine automatische Klassifikation mittels der Abfrage verschiedener Indikatoren und einer Cluster Analyse. Der Klassifikationsalgorithmus wird anhand ausgewählter Ereignisse validiert und die Sensitivitätsanalyse durchgeführt. Für jedes Gebiet wird die Auftretenshäufigkeit der einzelnen Hochwassertypen berechnet und deren raum-zeitliche Veränderungen analysiert. Mit Hilfe von Regressionsbäumen und Self-organising maps (SOM) wird der Zusammenhang der räumlichen Veränderungen der Auftrittswahrscheinlichkeiten einzelner Hochwassertypen und Gebietseigenschaften untersucht. Die Analyse der zeitlichen Veränderung der Hochwassertypen zielt auf die Frage, ob bestimmte Hochwassertypen wie z.B. Hochwasser aufgrund lokaler Starkregen in den letzten Jahren vermehrt auftreten. Die Ergebnisse des Projektes helfen die Hochwasserbemessung und das Hochwassermanagement zu verbessern, zeigen sie doch mit welche Arten von Hochwasserereignissen (inkl. Dauer, räumliche Überdeckung, Dynamik der Abflussganglinie, etc. ) in Gebieten zu rechnen ist. Anderseits hilft die Einteilung in Prozessklassen Klarheit in die Variabilität, Ähnlichkeit und Veränderungen von Hochwasserprozessen zu bringen. Eine Klassifikation erlaubt nur solche Ereignisse zu vergleichen, die ähnliche Prozessursachen haben. Die Analyse der raum-zeitlichen Variabilität der Eintrittshäufigkeit von Hochwassertypen erlaubt somit Änderungen in Prozessen besser zu erkennen und zu verstehen, selbst wenn kein klarer Trend in der Größe der Hochwasserabflüsse zu erkennen ist.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 254 |
| Europa | 3 |
| Kommune | 13 |
| Land | 154 |
| Weitere | 19 |
| Wirtschaft | 7 |
| Wissenschaft | 141 |
| Zivilgesellschaft | 9 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 8 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 236 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Text | 66 |
| Umweltprüfung | 42 |
| unbekannt | 25 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 113 |
| Offen | 261 |
| Unbekannt | 6 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 354 |
| Englisch | 81 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 24 |
| Bild | 19 |
| Datei | 15 |
| Dokument | 64 |
| Keine | 185 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 124 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 307 |
| Lebewesen und Lebensräume | 360 |
| Luft | 298 |
| Mensch und Umwelt | 374 |
| Wasser | 345 |
| Weitere | 380 |