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Großskalige hydrologische Modellierung von Abflusszeitreihen und Hochwasserszenarien im Elbe-Einzugsgebiet

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[Quelle: http://d-nb.info]

Um den Abflussprozess und die Hochwasserereignisse im Elbeeinzugsgebiet besser verstehen und handhaben zu können, wurde in einem Teilgebiet ein großskaliges hydrologisches Modell mit flexibler Modellstruktur entwickelt und interdisziplinär und flussgebietsbezogen integriert. Damit kann das Modell zur Simulation von Hochwasserszenarien an der Elbe beitragen. Die Szenarien zeigen Anforderungen an das Hochwassermanagement, die über die Erfahrungen bei real aufgetretenen Extremereignissen hinausgehen. Im Kapitel 2 wird zunächst ein Überblick zu den regionalen hydrologischen Verhältnissen und wasserwirtschaftlichen Einflüssen im Elbe-Einzugsgebiet gegeben. Dabei werden insbesondere die Hochwasserverhältnisse berücksichtigt und die hydrologische Aufgabenstellung für die Arbeit bezogen auf das Elbe-Einzugsgebiet und das angesprochene Zwischengebiet präzisiert. In Kapitel 3 wird die Modellierungsstrategie gewählt und eine Hypothese zur Struktur des zu entwickelnden NA-Modells aufgestellt. Anschließend wird im Kapitel 4 die erhobene Datengrundlage angesprochen. Ausgehend von stationsweise beobachteten Zeitreihen meteorologischer Größen werden diese im Kapitel 5 regionalisiert, womit nach einer raumverteilten Simulation der Schneedeckenentwicklung die täglichen Eingangsgrößen für die NA-Modellierung ermittelt werden. Andererseits wird im Kapitel 6 ein Wellenablaufmodell für die Elbe und ihre Nebenflüsse genutzt, unter anderem um die nicht direkt beobachtbare Abflussganglinie des Zwischengebiets (dessen Ausgangsgröße) aus beobachteten Pegelabflussreihen abzuleiten. Nach der Ableitung der Eingangs- und Ausgangsgrößen des Zwischengebiets werden diese im Kapitel 7 genutzt, um die Struktur des NA-Modells im Rahmen der Hypothese aus Kapitel 3 anhand der beobachteten oder der aus Beobachtungen abgeleiteten Daten schrittweise zu entwickeln, zu kalibrieren und zu diagnostizieren. Im Kapitel 8 werden Schnittstellen zum Wettervorhersagemodell COSMO, zu einem tschechischen hydrologischen Modellsystem und zur hydraulisch-numerischen Modellierung im Bereich der Mittleren Elbe entwickelt. Nach der Kopplung der Modelle für das Einzugsgebiet der Mittleren Elbe werden in den Kapiteln 9 und 10 die Ergebnisse der Simulation extremer Hochwasserereignisse (zur Validierung des gekoppelten Modellsystems) und extremer Hochwasserszenarien vorgestellt.

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DWA-Themen T3/2021, September 2021. Folgewirkungen des Klimawandels für den Zustand der Fließgewässer - Bedeutung für Bewertung und Management vor dem Hintergrund der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie
DWA-Themen, Band T3/2021
2021, 33 S., 7 Abb., 1 Tab.,

 

 

Vor dem Hintergrund des Klimawandels gilt es zunächst zu erkennen, wie er sich auf die Systeme der Wasserwirtschaft einschließlich der natürlichen Systeme auswirkt, um gezielte Strategien und Maßnahmen umsetzen zu können. Bei Fließgewässern zeigt sich der Klimawandel vor allem durch ein verändertes Abflussverhalten und eine Erhöhung der Temperatur - jeweils auch mit veränderten Jahresganglinien. Der Themenband zeigt, welche Auswirkungen dies zur Folge hat. Er gibt eine Übersicht zu den Grundlagen der Gewässerbewertung und Empfehlungen zu Bewertung und Bewirtschaftung. Schließlich gehören zum Management auch Verhaltensänderungen bei Nutzergruppen und Zivilgesellschaft, wie zum Beispiel beim Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft und von Arzneimitteln der Bevölkerung, bei der Freizeitnutzung etc.. Planungs- und Managemententscheidungen der Aufgabenträger in den Bereichen Bauen, Arbeiten, Gesundheit, Mobilität und Kommunikation, Freizeit und Erholung sind zu beachten.

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Hochwasser-Handbuch
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3., Aufl.
2020, xxii, 715 S., XXII, 715 S. 331 Abb., 34 Abb. in Farbe. 240 mm, Hardcover
Springer

 

 

Die prognostizierten Klimaveränderungen stellen für die Wasserwirtschaft in Bezug auf den Hochwasserschutz, aber auch im Umgang mit trockenen Jahren, eine große Herausforderung dar. Neben den großen, flächendeckenden Überschwemmungen und den damit einhergehenden besonderen Risiken für die eingedeichten Bereiche sind insbesondere die nach Starkregenereignissen plötzlich auftretenden Sturzfluten mit einem hohen Gefährdungspotenzial verbunden. Die Schäden sind bei beiden Hochwasserformen nur dann erfolgreich und dauerhaft zu minimieren, wenn viele Fachgebiete ihr besonderes Wissen in den Planungsprozess des Hochwasserschutzes einbringen. Hierzu zählen unterschiedliche Maßnahmenpakete der Wasserwirtschaft und des Wasserbaus (u. a. die Bereitstellung verlässlicher hydrologischer und hydraulischer Planungsgrößen, der natürliche Wasserrückhalt in den Gewässerauen, unterschiedliche Ausbauvarianten und deren Auswirkungen auf die Abflüsse, technische Rückhaltemaßnahmen, Schutz der genutzten Bereiche durch Deiche, Dämme und Hochwasserschutzmauern und nicht zuletzt die rechtlichen Grundlagen), aber auch der Ablauf und die Koordination unterschiedlicher Maßnahmengruppen vor, während und nach einem vorausgesagten Hochwasserereignis. Hierzu gehören ebenfalls die aktuellen Ausführungen zur Versicherung von Hochwasserschäden. Der erste Zyklus der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie wurde Ende 2015 mit der Erstellung der Hochwasserrisikomanagementpläne abgeschlossen. Allen Aspekten der Hochwasservorsorge wird nunmehr ein sehr hoher Stellenwert eingeräumt. Die Erfahrungen aus diesem Prozess sowie die aktuellen Richtlinien der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) wurden in dieser dritten Auflage berücksichtigt. Insbesondere die Bauvorsorge ist dabei umfassend dargestellt.

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Grundlagen, Anwendungen und Problemlösungen. Lehrbuch
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Neben den Anwendungen der Grundlagen der anorganischen Wasserchemie wird in dem Band erstmalig zusammenhängend die organische Wasserchemie von Grundwasserbelastungsstoffen behandelt. Darüber hinaus enthält er eine Einführung in die hydrochemische Modellierung und auch die chemischen Aspekte der Wasseraufbereitung werden dargestellt. Viele Beispiele aus der Praxis, Abbildungen und Schemazeichnungen machen die Grundwasserchemie nachvollziehbar und transparent. Mit zahlreichen Übungsaufgaben und dazugehörigen Lösungen. Im Teil I des Buches werden Grundlagen zu den Themen Grundwasserchemie (u. a. Wasserinhaltsstoffe, anorganische und organische Hydrochemie) und hydrogeochemische Modellierung behandelt, zwei Themen, die in anderen Lehrbüchern zur Hydrogeologie nur kurz oder überhaupt nicht angesprochen werden. Im Teil II werden eine Reihe von interessanten Beispielen aus Gebieten mit unterschiedlichen hydrogeologischen Verhältnissen und Grundwasserproblemen dargestellt (z. B. Auswirkungen des Braunkohlebergbaues auf das Grundwasser, Wassergewinnung durch Uferfiltration und Grundwasseranreicherung, Versauerungsprobleme, Probleme in Zusammenhang mit Düngung in der Landwirtschaft, Hydrogeologie in einem Karstgebiet). Alle Beispiele liegen zwar in Deutschland, sind aber auch für Gebiete mit ähnlichen hydrogeologischen Verhältnissen außerhalb Deutschlands von großem Interesse. Der Text ist klar und leicht verständlich geschrieben und wird durch zahlreiche Fotos, Grafiken und Tabellen sinnvoll ergänzt. Wasser als Rohstoff (Trink- und Brauchwasser) wird in unserer Gesellschaft zunehmend wichtiger, wobei in vielen Gebieten das Grundwasser die wichtigste Ressource für Trink- und Brauchwasser darstellt. Dabei treten zunehmend Probleme auf, einerseits bedingt durch den Klimawandel und die damit einhergehenden Veränderungen im Wasserkreislauf, andererseits bedingt durch die anthropogenen Belastungen und Verunreinigungen des Grundwassers.

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Franz Häußler
Wasserkraft in Augsburg
2015, 216 S., 188 Abb. 28.5 cm, Hardcover
Context Verlag

 

 

Wasserkraft war entscheidend für die Arbeit des Handwerks und Kunsthandwerks im vorindustriellen Augsburg sowie - sehr früh - für die Entwicklung der Industriestadt, die wegen ihrer riesigen Fabrikkomplexe als "deutsches Manchester" bezeichnet wurde. Von den römischen Mühlen über die Trinkwasserhebewerke des ausklingenden Mittel­alters bis zu den ersten Turbinen im Zeitalter der industriellen Revolution - die Wasser­kraft der Flüsse Lech, Wertach und Singold, der Quell­bäche im Süden und Westen der Stadt und der von ihnen gespeisten Kanäle prägt das Stadtbild von Augsburg. Wasserkraftnutzung in ihrer ganzen Vielschichtigkeit ist deshalb ein gewichtiges Argument für die Stadt Augsburg, die sich mit guten Chancen um die Aufnahme ihrer historischen Wasser­wirt­schaft in die Welterbeliste der UNESCO bewirbt. Der Autor zeigt in dem Band nicht nur die geschichtliche Dimension der Wasserkraftnutzung auf. Vielmehr stellt er mehr als 40 Augsburger stromerzeugende Wasser­kraftwerke vor - vom ersten, 1902 in Betrieb gegangenen Wasserkraftwerk auf der Wolfzahnau bis zu den in jüngster Zeit installierten Anlagen.

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Martin Kluger
Augsburgs historische Wasserwirtschaft
Der Weg zum UNESCO-Welterbe
2015, 432 S., 553 Abbildungen, historische Karten, Pläne und Grafiken. 28,5 cm, Hardcover
Context Verlag

 

 

Wasserwirt­schaft und Welterbe? Eine Vision, die 2019 Wirklichkeit werden könnte. Denn dass Wasserbau, Trinkwasser, Brunnenkunst und Wasser­kraft in Augsburg welterbewürdig sind, haben Experten schon vor Jahren attestiert. Augsburg hat nicht nur Architektur- und Technik­denkmäler, Brunnenkunst und Industriekultur vorzuweisen, sondern auch eine große Geschichte der Wasserkraftnutzung und Trinkwasserversorgung. Die ältesten Wasserwerke und Wassertürme Deutschlands, ein in Jahrhunderten gewachsenes Kanalnetz, einzig­artige Monumental­­­­brunnen, eine weltweit einmalige Sammlung hydrotechnischer Modelle, das international bedeutende Technikdenkmal des Wasserwerks am Hochablass und frühe Wasserkraftwerke sind erhalten. Der Lech und die Wertach, Quellbäche und Kanäle haben das Stadtbild vom Mittelalter bis in die Epoche früher Textil- und Maschinenbaufabriken geprägt. Augsburg ist ein halbtausendjähriges Archiv der Wasserwirtschaft. Das für die Menschheit so entscheidende Thema ist hier über mehr als 500 Jahre nicht nur durch Denkmäler und Museumsexponate, sondern auch durch Publikationen, Stiche, Zeichnungen und Handschriften in Archiven und Sammlungen dokumentiert. Dadurch wird nicht nur die Historie innovativer Brunnenmeister, Ingenieure und Industriepioniere überliefert, sondern auch die Rolle der Augsburger Fugger und Welser bei der Entwicklung der Trinkwasserversorgung und der Brunnenkunst. Augsburgs Weg zum Welterbe ist auch deshalb so aussichtsreich, weil die historische Wasserwirtschaft zwei Themen beinhaltet, die auf der UNESCO-Welterbeliste noch immer rar sind - die Bewirtschaftung von Süßwasser und die Rolle der Wasserkraft für die Industrialisierung.

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Roggenkamp, Thomas
Das Ahrtal als resiliente Flusslandschaft? Möglichkeiten und Grenzen
KW Korrespondenz Wasserwirtschaft, 2022

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Jüpner, Robert; Miegel, Konrad; Barion, Dirk
Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaft feiert 20. Geburtstag
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König, Klaus W.
Unterirdische Versickerung von Regenwasser
Neue Landschaft, 2022

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Gößner, Dominik
Systemlösungen für lebenswerte Städte. Gemäß Regelwerk DWA-A 102 zum Erhalt der natürlichen Wasserbilanz.
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Dilly, Timo C.; Sedki, Karim; Dittmer, Ulrich; Scheer, Martina
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