Abflußentwicklung in Teileinzugsgebieten des Rheins: Simulationen für den Ist-Zustand und für Klimaszenarien
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Potsdam
PIK
2004
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88 |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | Inhalt
Abbildungen
[IX]
Tabellen [XIII]
Karten
[XV]
Zusammenfassung [XVII]
Einleitung [1]
1.1 Problem-----------------------------------------------.......-......---------------1
1.2 Vorgehensweise-----------.........---------------------------------------------------2
1.3 Aufbau der Arbeit------..........----------------------------------------.....-4
Grundlagen der Abflußbildung, Unsicherheiten), Literaturüberblick [7]
2.1 Abflussbildung-------------------------------------------------.....--------......- 7
2.1.1
Interception
--------------------------------------------------------------------------8
2.1.2 Schneeakkumulation und Schneeschmelze----------------------------------------8
2.1.3
Evaporation,
Transpiration.......---------......-------------------------9
2.2 Unsicherheiten) - ein Problem jeglicher Modellierung natürlicher Systeme------10
2.3 Erfassung von Niederschlag und Temperatur - Aspekte der Datenunsicherheit— 11
2.3.1 Niederschlag------------------------------.....---------------------------------12
2.3.2 Temperatur-----------------------------------......—.......-----------13
2.4 Abflussbestimmung - Aspekte der Datenunsicherheit.....--..........— 13
2.4.1 Abflußbestimmung per Durchflußmessung.....----------------------------13
2.4.2 Flügelmessung-------------------------------------------------.....-----------14
2.4.3 Fehler der Durchflußmessung - - -.....--------......--------.......14
2.4.4 Einfluß der Unsicherheit der Durchflußwerte auf die Simulationsgüte------15
2.5 Kenntnisstand zur Simulation der Abflussverhältnisse für Klimaszenarien--------15
Das hydrologische ModeU HBV-D [19]
3.1 Historische Entwicklung---------------------------------------------.....-----------19
3.2 Modellbeschreibung.....-----------.....--------------------------.........20
3.2.1 Schneemodell---------------........-----------........- - -.....- - 20
3.2.2 Bodenmodell-------------------------------------------------.....-------------21
3.2.3 Dynamischer Teil (Speicheransatz)------............------......-23
3.2.4 Routing (Abflußkonzentration, Durchflußverlauf)......—.......- - 23
Inhalt___________________________________________________________________
3.3 Dateien, technische Struktur------------------------------------...............23
3.4 Parameterkalibrierung------------------------------------.......----------......25
3.5 Die neu entwickelte Arbeitsumgebung HBV-Params---------------------------------27
3.6 ffilfs- und Auswertungsprogramme —.......------.......------......31
3.7 Sensiüvität gegenüber Temperatur- und Niederschlagsänderungen --........31
3.7.1 Temperaturänderungen, Niederschlagsänderungen-----------------------------32
3.7.2 Niederschlagsänderungen -Einfluß der zeitlichen Verteilung-----------------35
Die Untersuchungsgebiete [39]
4.1 Überblick über die Untersuchungsgebiete-----------------------------------------------39
4.2 Datenlage--------------------------------------------------------------------------------------40
4.2.1 Datengrundlagen---------------------------------------------------------------------40
4.2.2 Aufbereitung der Datengrundlagen-----------------------------------------------41
4.3 Mosel------------------------------------------------------------------------------------------42
4.3.1 Klima----------------------------------......------------------------------------- 42
4.3.2 Geologie, Böden & Landnutzung------------------------------------------------- 42
4.3.3 Gewässer & Grundwasser---------------------------------------------------------- 44
4.3.4 Abflußregime, Abflußereignisse--------------------------------------------------- 44
4.4 Sieg---------------------------------------------.....------------------------------------- 45
4.4.1 Klima-----------------........--------------------------------------------------- 45
4.4.2 Geologie, Böden & Landnutzung------------------------------------------------- 45
4.4.3 Gewässer & Grundwasser----------......------------------------------------- 47
4.4.4 Abflußregime, Abflußereignisse--------------------------------------------------- 47
4.5 Main-------------------------------------------------------------------------------------------- 48
4.5.1 Klima----------------------------------------------------------------------------------- 48
4.5.2 Geologie, Böden & Landnutzung------------------------------------------------- 48
4.5.3 Gewässer & Grundwasser-------------------.....------------------------------ 48
4.5.4 Abflußregime, Abflußereignisse —.....------------------------------------- 50
Hydrologische Simulation des Ist-Zustandes [51]
5.1 Mosel------------------------------------------------------------------------------------------52
5.2 Sieg--------------------------------------------------------------------------------------------54
5.3 Main-----------------------------------------------.........----------------------------56
Simulation von Klimaszenarien [59]
6.1 Erstellung von Klimaszenarien------------------------------------------------------------59
6.1.1 Globale Zirkulationsmodelle (GCMs) als Basis für Tageswertszenarien - - 59
6.1.2 Regionalisierung mit dem
Expanded
Downscaling
(EDS)
Verfahren------61
6.2 Ergebnisse der GCM-Klimaszenarien --------------------------------------------------63
6.2.1 Mosel----------------------------------------------------------------------------------- 64
6.2.2 Sieg - -.....------------------------------------------------------------------------- 66
6.2.3 Detailuntersuchungen Sieg: Schneebedeckung, Durchflußvariabilität------ 68
6.2.4 Main------------------------------------------------------------------------------------- 70
6.2.5 Vergleich der Untersuchungsgebiete - Vergleich der Szenarien —..... 71
6.3 Abgeleitete synthetische Szenarien----------------------------................ 72
VI
6.3.1
Synthetische
Szenarien Sieg-----------------------------...........------73
6.3.2 Synthetische Szenarien Main------------------------......-.......------74
6.3.3 Erkenntnisgewinn durch synthetische Szenarien-------------.......------74
6.3.4 Alternative Methoden zur Erstellung synthetischer Szenarien-----------------75
6.4 Entwicklung von Abflussextremen (MHQ, HQ100) am Beispiel Cochem, Mosel- 78
6.4.1 Unsicherheitsaspekte-----------------------------------------------------------------80
Diskussion, Ausblick [81]
7.1 Diskussion.......-----------.....--------.....---------------........--81
7.1.1 Simulationsergebnisse, Szenarien--------------------.......------.....-81
7.1.2 Auswirkungen in den Untersuchungsgebieten--------.........----------82
7.1.3 Vergleich mit derzeitigem Kenntnisstand und aktueller Methodik......- 83
7.2 Ausblick-------------------.....---------------------..........-.......------84
7.2.1 Modellierungstechnik----------------------------...............-.....84
7.2.2 Offene Forschungsfragen —.....--.....--.............------85
7.2.3 Mögliche Klimaänderungen, Auswirkungen und Handlungsoptionen.....85
Literatur [87]
Anhang [a]
VII
|
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