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Full text: Vereinbarungen des Themenfeldes 1 imBMVI-Expertennetzwerk zur Analyse vonklimawandelbedingten Änderungenin Atmosphäre und Hydrosphäre

5. Auswertungsrahmen Hydrologie 49 An der Bundesanstalt für Gewässerkunde wird das HN-Modell SOBEK (Deltares 2017) genutzt. Dabei handelt es sich um eine Software, die u. a. für die stationäre oder instationäre Simulation der hydrodynami- schen Prozesse in Gerinnen bzw. Netzen von Fließgewässern eingesetzt werden kann. Neben einem 1D- Modul kann dabei optional auch ein 2-D-Modul zugeschaltet werden, um Strömungsprozesse bei über- schwemmten Flächen besser abzubilden. SOBEK ist somit flexibel einsetzbar und umfasst alle zuvor ge- nannten Modellansätze. 5.3.4 Bereitstellung von Stundenwerten Einige der von hydrologischen Daten abhängigen Modelle (z. B. der BAW) benötigen Stundenwerte. Der- zeit ist eine bundesweite Wasserhaushaltssimulation auf Stundenbasis noch nicht möglich. Um diese Schnittstelle bedienen zu können, werden für ausgewählte Pegel aus den durch LARSIM -ME generierten Tagesmittelwerten Stundenwerte abgeleitet. Dies geschieht mit einer massenerhaltenden Spline-Funktion, d.h., es wird sichergestellt, dass der Mittelwert der abgeleiteten Stundenwerte identisch ist mit dem ursprüng- lichen Tagesmittelwert (bei linearen Interpolationen ist dies nicht gegeben). Es ist anzumerken, dass es sich hier um einen rein statistischen Arbeitsschritt handelt, der das Funktionieren der Modellwerkzeuge sicher- stellt. Neue Informationen z. B. über die innertägliche Form einer Hochwasserwelle sind nicht enthalten. 5.3.5 Generierung von Abflussreihen zur Absicherung von Aussagen im Extrembereich Extremereignisse sind (a) extrem relevant, weil potentiell gefährdend und (b) extrem selten. Aufgrund der Seltenheit ist zu hinterfragen, inwieweit Abflussreihen von 30 Jahren Länge, die im Fokus der Auswertungen im ExpN-TF1 stehen (vgl. Abschnitt 3.4.1), für Ereignisse hoher Jährlichkeit (z. B. HQ100) repräsentativ sind. In diesem Zusammenhang stellt die Verlängerung der Abflussreihen durch besondere Verfahrens- schritte (z. B. stochastische Simulation) neben extremwertstatistischen Analysen von Serien jährlicher Schei- telabflüsse HQ(a) eine weitere Option dar. Zur besseren Absicherung von Aussagen zu Abflussextremen ist es möglich an ausgewählten Pegeln je Zeitscheibe (Beobachtung oder Simulation) Reihen von mehreren Jahrhunderten zu generieren. Eine Option ist das stochastische Modell zur Simulation von Tagesabflüssen nach Treiber (1975), das allein anhand beobachteter (oder auch mit LARSIM -ME simulierter) Abflussreihen angepasst werden kann, um diese nachfolgend statistisch äquivalent beliebig zu verlängern bzw. zu vervielfältigen. Damit kann die Streu- breite des Abflussprozesses (bzw. daraus extrahierter HQ(a)-Serien) identifiziert werden, womit die Signifi- kanz eventueller Unterschiede in Extremwertstatistiken für verschiedene Zeiträume besser beurteilt werden kann. Auch kann die stochastische Simulation als Referenz für eine besser abgesicherte Extrapolation von Verteilungsfunktionen z. B. für HQ(a)-Serien dienen. Eine weitere Option, die für die Arbeiten im BMVI-Expertennetzwerk eingesetzt wurde (Schwerpunkt Hochwassergefahren, Schiffbarkeit und Wasserbeschaffenheit), ist die Bildung eines "Grand Samples". Dabei wird der positive Umstand genutzt, dass jede Auswertungszeitscheibe von i. d. R. 30 Jahren mehrfach simuliert wurde. Für das Szenario Weiter-wie-bisher liegen beispielsweise je Zeitscheibe 16 x 30 Jahre, also 480 Jahre für die extremwertstatistischen Auswertungen zur Verfügung. 5.3.6 Änderung von Wasserhaushaltsgrößen Im Fokus der Arbeiten im BMVI-Expertennetzwerk steht der Verkehrssektor, jedoch ergibt sich ein um- fangreicher Nutzen auch für andere Sektoren. Bereits aus dem BMVI-Forschungsprogramm KLIWAS wurde dem DAS-Prozess in mehreren Handlungsfeldern zugarbeitet. Prototypische Datenprodukte aus KLIWAS und zeitgleichen Projekten sind in Form der DAS-Indikatoren "Grundwasserneubildung" (WW- 03, S. 337), "Abflusshöhe" (WW-04, S. 341) und "Differenz zwischen Wasserdargebot und genutztem Pro- zesswasser" (IG-04, S. 482) in den Bericht des Behördennetzwerkes Vulnerabilität eingeflossen. Das Behör- dennetzwerk Vulnerabilität ist ein Zusammenschluss von Bundesoberbehörden und -instituten verschiede- ner Ressorts. Im Auftrag der Interministeriellen Arbeitsgruppe Anpassungsstrategie an den Klimawandel
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