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Hydraulisch und ökologisch definierte Auengrenzen als Basis für die Entwicklung eines integrierten Ansatzes zur Quantifizierung von Ökosystemleistungen in Auen auf Landschaftsebene

Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist die Entwicklung eines integrierten mesoskaligen Ansatzes zur Quantifizierung von neun Ökosystemleistungen (ÖSL) in Auen. Unter Berücksichtigung von Hydraulik und Ökologie werden Wirkungsgrenzen definiert. Diese ermöglichen eine Abgrenzung der Aue nach ihrer Funktionsfähigkeit in Bezug auf die Bereitstellung von ÖSL, welche für den Erhalt natürlicher Lebensgrundlagen bedeutend sind. Trotz des Wissens um die ökologische Bedeutung und die hohe Gefährdung von Auen weltweit findet eine Verschlechterung des Auenzustands weiterhin statt. Dies reduziert auch die Bereitstellung von ÖSL von Auen in unbekanntem Maß. Grund hierfür ist ein fehlendes Verständnis der Interaktionen zwischen den natürlichen Prozessen und ÖSL, den anthropogenen Einflüssen sowie dem Auenzustand. Des Weiteren werden in Auen bereitgestellte ÖSL bei der Kostenberechnung von Maßnahmen vernachlässigt, da ein integrierter übertragbarer Ansatz zur Ermittlung der ÖSL auf der relevanten räumlichen Skala, der Landschaftsebene, fehlt. Die Herausforderungen in der Ökosystemleistungsforschung liegen hauptsächlich in der Vielfalt von nicht abgestimmten Definitionen, Begrifflichkeiten und Indikatoren. Die Skalenproblematik wird zudem bei der Betrachtung der Auengrenzen als räumliche Basis deutlich. Mit der Entwicklung einer übertragbaren Methode wird in diesem Projekt erstmalig ein umfangreiches Spektrum an ÖSL (klimatische, hydrologische Leistungen, Wasserqualität und Biodiversität, Produktion von Lebensmitteln, Baumaterialien und Energie, kulturelle Leistungen, Schutz vor Naturgefahren) unter Berücksichtigung des Auenzustands in Deutschland integriert. Als räumliche Basis der Auenabgrenzung dienen die Überschwemmungsflächen häufiger Hochwasser gemäß öffentlich zugänglicher Hochwassergefahrenkarten. Die Eignung dieser rein hydraulisch bestimmten Grenzen wird durch umfangreiche ökologische Daten anderer Forschungsinstitute (Bundesanstalt für Gewässerkunde (Vegetation) und Universität Duisburg-Essen (Laufkäfer)) erstmals untersucht. Neue Indikatoren werden für jede der neun ÖSL auf der Basis von Geoinformationen und Literaturrecherchen entwickelt. Mittels Metaanalysen wird die Übertragbarkeit von ökonomischen Faustzahlen für einen Wertetransfer überprüft. Ergebnis ist eine erstmalige Berechnung des ökonomischen Gesamtwertes der Auen auf Landschaftsebene, um die Leistungen von Auen, ihren Erhalt bzw. ihre Wiederherstellung umfassender als bisher zu bewerten. Anhand von zehn bereits durchgeführten Auenrenaturierungsprojekten wird dieser Ansatz mittels einer Kosten-Nutzen-Rechnung validiert. Dieser neue integrierte Ansatz ist interdisziplinär ausgerichtet, um der Komplexität von Auen und den von ihnen erbrachten ÖSL gerecht zu werden. Mit der Inwertsetzung bieten sich breite thematische Anknüpfungspunkte. So erhalten u.a. Biologen und Hydrologen, Geowissen- und Volkswirtschaftler eine vereinheitlichte Datenbasis bisher dezentral vorliegender Informationen.

Auswirkungen der Geomorphologie auf den Abflussvorgang

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Verknuepfung von Informationen, die sich auf die Struktur des Gewaessernetzes beziehen, mit hydrologischen Daten, insbes Hochwasserwellen. Damit besteht die Moeglichkeit, fuer unbeobachtete Einzugsgebiete eine verbesserte Hochwasser-Abschaetzung zu erzielen.

Hochwasser - Wassertiefe HQExtrem

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Daten der Hochwassergefahrenkarte und der Hochwasserrisikokarte der saarländischen Gewässer dar.:Die Hochwassergefahrenkarte HQ Extrem stellt das Ausmaß von Überschwemmungen (Überflutungsflächen und die Wassertiefe) bei Ereignissen dar, die im statistischen Mittel sehr viel seltener als alle 100 Jahre auftreten können, also ein Hochwasserszenario geringer Wahrscheinlichkeit. Die Wassertiefe wird in den Gefahrenkarten in fünf Stufen mit unterschiedlichen Blautönen dargestellt. Die gleichen Stufen in Gelbtönen kennzeichnen Gebiete hinter Hochwasserschutzanlagen. Damit soll auf das Restrisiko hinter Dämmen und Deichen aufmerksam gemacht werden. Attribute: KLASSE: Tiefenklasse (1 - 5, in geschützten Bereichen 10 - 15) TIEFE: Tiefenklasse (Textbeschreibung) GEWAESSER: Gewässername GEWKZ: Gewässerkennziffer nach LAWA; Maßstabsbeschränkung: Min entfällt, Max 1:3000.

Hochwasser - Wassertiefe HQ100

Der Kartendienst (WMS-Gruppe) stellt die Daten der Hochwassergefahrenkarte und der Hochwasserrisikokarte der saarländischen Gewässer dar.:Die Hochwassergefahrenkarte HQ 100 stellt das Ausmaß von Überschwemmungen (Überflutungsflächen und die Wassertiefe) bei Ereignissen dar, die im statistischen Mittel alle 100 Jahre auftreten können, also ein Hochwasserszenario mittlerer Wahrscheinlichkeit. Die Wassertiefe wird in den Gefahrenkarten in fünf Stufen mit unterschiedlichen Blautönen dargestellt. Die gleichen Stufen in Gelbtönen kennzeichnen Gebiete hinter Hochwasserschutzanlagen. Damit soll auf das Restrisiko hinter Dämmen und Deichen aufmerksam gemacht werden.Attribute: KLASSE: Tiefenklasse (1 - 5, in geschützten Bereichen 10 - 15) TIEFE: Tiefenklasse (Textbeschreibung) GEWAESSER: Gewässername GEWKZ: Gewässerkennziffer nach LAWA; Maßstabsbeschränkung: Min entfällt, Max 1:3000.

Wasserstandsvorhersage Nordsee des BSH

Aktuelle Vorhersage: Am Montag werden das Morgen-Hochwasser bzw. das Vormittag-Hochwasser an der ostfriesischen Küste und im Wesergebiet <b>1 bis 3 dm </b><b>niedriger</b> und an der nordfriesischen Küste und im Elbegebiet <b>2 bis 4 dm </b><b>niedriger</b> als das mittlere Hochwasser eintreten.

Hochwasser_WFS - Wassertiefe_HQ_Extrem - OGC WFS Interface

Der Kartendienst (WFS-Gruppe) stellt ausgewählte Geodaten aus dem Bereich Hochwasser dar.:Die Hochwassergefahrenkarte HQ Extrem stellt das Ausmaß von Überschwemmungen (Überflutungsflächen und die Wassertiefe) bei Ereignissen dar, die im statistischen Mittel sehr viel seltener als alle 100 Jahre auftreten können, also ein Hochwasserszenario geringer Wahrscheinlichkeit. Die Wassertiefe wird in den Gefahrenkarten in fünf Stufen mit unterschiedlichen Blautönen dargestellt. Die gleichen Stufen in Gelbtönen kennzeichnen Gebiete hinter Hochwasserschutzanlagen. Damit soll auf das Restrisiko hinter Dämmen und Deichen aufmerksam gemacht werden. Attribute: KLASSE: Tiefenklasse (1 - 5, in geschützten Bereichen 10 - 15) TIEFE: Tiefenklasse (Textbeschreibung) GEWAESSER: Gewässername GEWKZ: Gewässerkennziffer nach LAWA

Hochwasser_WFS - Wassertiefe_HQ_100 - OGC WFS Interface

Der Kartendienst (WFS-Gruppe) stellt ausgewählte Geodaten aus dem Bereich Hochwasser dar.:Die Hochwassergefahrenkarte HQ 100 stellt das Ausmaß von Überschwemmungen (Überflutungsflächen und die Wassertiefe) bei Ereignissen dar, die im statistischen Mittel alle 100 Jahre auftreten können, also ein Hochwasserszenario mittlerer Wahrscheinlichkeit. Die Wassertiefe wird in den Gefahrenkarten in fünf Stufen mit unterschiedlichen Blautönen dargestellt. Die gleichen Stufen in Gelbtönen kennzeichnen Gebiete hinter Hochwasserschutzanlagen. Damit soll auf das Restrisiko hinter Dämmen und Deichen aufmerksam gemacht werden.Attribute: KLASSE: Tiefenklasse (1 - 5, in geschützten Bereichen 10 - 15) TIEFE: Tiefenklasse (Textbeschreibung) GEWAESSER: Gewässername GEWKZ: Gewässerkennziffer nach LAWA

Flood risk in a changing climate (CEDIM)

Aims: Floods in small and medium-sized river catchments have often been a focus of attention in the past. In contrast to large rivers like the Rhine, the Elbe or the Danube, discharge can increase very rapidly in such catchments; we are thus confronted with a high damage potential combined with almost no time for advance warning. Since the heavy precipitation events causing such floods are often spatially very limited, they are difficult to forecast; long-term provision is therefore an important task, which makes it necessary to identify vulnerable regions and to develop prevention measures. For that purpose, one needs to know how the frequency and the intensity of floods will develop in the future, especially in the near future, i.e. the next few decades. Besides providing such prognoses, an important goal of this project was also to quantify their uncertainty. Method: These questions were studied by a team of meteorologists and hydrologists from KIT and GFZ. They simulated the natural chain 'large-scale weather - regional precipitation - catchment discharge' by a model chain 'global climate model (GCM) - regional climate model (RCM) - hydrological model (HM)'. As a novel feature, we performed so-called ensemble simulations in order to estimate the range of possible results, i.e. the uncertainty: we used two GCMs with different realizations, two RCMs and three HMs. The ensemble method, which is quite standard in physics, engineering and recently also in weather forecasting has hitherto rarely been used in regional climate modeling due to the very high computational demands. In our study, the demand was even higher due to the high spatial resolution (7 km by 7 km) we used; presently, regional studies use considerably larger grid boxes of about 100 km2. However, our study shows that a high resolution is necessary for a realistic simulation of the small-scale rainfall patterns and intensities. This combination of high resolution and an ensemble using results from global, regional and hydrological models is unique. Results: By way of example, we considered the low-mountain range rivers Mulde and Ruhr and the more alpine Ammer river in this study, all of which had severe flood events in the past. Our study confirms that heavy precipitation events will occur more frequently in the future. Does this also entail an increased flood risk? Our results indicate that in any case, the risk will not decrease. However, each catchment reacts differently, and different models may produce different precipitation and runoff regimes, emphasizing the need of ensemble studies. A statistically significant increase of floods is expected for the river Ruhr in winter and in summer. For the river Mulde, we observe a slight increase of floods during summer and autumn, and for the river Ammer a slight decrease in summer and a slight increase in winter.

Hydraulischer Modellversuch Odertalsperre

Am Südwestrand des Harzes wurde zwischen 1930 und 1933 bei Bad Lauterberg (Niedersachsen) die Odertalsperre errichtet, die dem Hochwasserschutz, der Energieerzeugung und der Niedrigwasseraufhöhung des Unterlaufes der Oder in Trockenzeiten dient. Die Gesamtanlage besteht neben der 56 m hohen Hauptsperre (Erddamm mit Betonkern) aus einem unterhalb gelegenen Ausgleichsbecken (ca. 200 m x 700 m), das wiederum durch einen 7,5 m hohen Erddamm mit integrierter Wehranlage begrenzt wird. Das Reservoir der Hauptsperre und das Ausgleichsbecken wurden bis Anfang der 1990er Jahre als Pumpspeicherkraftwerk betrieben. Zur sicheren Ableitung extremer Hochwasser existiert am linken Hang der Hauptsperre eine Hochwasserentlastungsanlage (HWE) aus Beton, die nach fast 80 Jahren Schäden aufweist, die einer Sanierung bedürfen. Aus Sicherheitserwägungen soll außerdem die Wehranlage des Ausgleichsbeckens umgebaut werden. Für den Betreiber, die Harzwasserwerke GmbH aus Hildesheim, wurden deshalb von Dezember 2008 bis September 2009 zur Vorbereitung der geplanten Sanierungen hydraulische Modellversuche zur HWE, zur Wehranlage am Abschlussdamm des Ausgleichsbeckens und zum Ausgleichsbecken selbst durchgeführt. Unter Leitung von Prof. Jürgen Stamm erfolgten im Hubert-Engels-Labor des Instituts für Wasserbau und Technische Hydromechanik (IWD) der TU Dresden durch Dipl.-Ing. Holger Haufe und Dipl.-Ing. Thomas Kopp die Untersuchungen an drei Teilmodellen, zwei davon physikalisch im Maßstab M 1:25 für die HWE und M 1:20 für die Wehranlage. Bei dem dritten Teilmodell handelte es sich um ein tiefengemitteltes 2D-hydronumerisches Modell zur Ermittlung der Strömungsverhältnisse im Ausgleichsbecken. Am Teilmodell der HWE wurde im Rahmen mehrerer Versuchsreihen die hydraulische Leistungsfähigkeit und Funktionstüchtigkeit für verschiedene Zustände (vor, während und nach der Sanierung) überprüft und nachgewiesen. Durch Maßstabseffekte bedingte hydraulische Unterschiede zwischen Natur und Modell (Wasser-Luft-Gemischabfluss), die im 'verkleinerten' Modell nicht auftraten, wurden analytische Berechnungen durchgeführt, mit denen nachgewiesen werden konnte, dass die Seitenwände der HWE auch beim vermutlich größten Hochwasser (PMF) nicht überströmt werden. Die Harzwasserwerke GmbH wird voraussichtlich 2010/11 auf Grundlage der Versuchsergebnisse mit den Sanierungsarbeiten beginnen. Die am IWD untersuchten und hydraulisch optimierten Einzelmaßnahmen werden dann zu einer effizienten Bauausführung beitragen und anschließend die Hochwassersicherheit der Odertalsperre für die nächsten Generationen gewährleisten. (Text gekürzt)

Haeufigkeit von Starkregen im Emscher- und Lippegebiet

Problem: Auswahl des Berechnungsregens zur Berechnung von Hochwasserwellen bestimmter Eintrittswahrscheinlichkeit. 1) Erfassung der Punktniederschlaege von 58 Messtellen nach Zeit und Hoehe, daraus Berechnung der Haeufigkeit von Niederschlaegen bestimmter Dauer nach der log Pearson III-Verteilung. 2) Bestimmung des zeitlichen Intensitaetsverlaufs der Punktniederschlaege aus den gemaess 1) gewonnenen Daten. 3) Berechnung der Haeufigkeit von Gebietsniederschlaegen bestimmter Dauer ueber Gebieten bestimmter Groesse und Lage.

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