TY - CHAP A1 - Hölzel, Herwig A1 - Biemelt, Detlef A1 - Diekkrüger, Bernd A1 - Gädeke, Anne T1 - How does spatially varying saturated hydraulic conductivity effect hydrological patterns and processes in the artificial Chicken Creek Catchment? T2 - Structures and processes of the initial ecosystem development, 1st International Conference associated with 4th Meeting of Young Researchers in Earth Sciences (MYRES), 20-24 September 2010, Cottbus, Germany, proceedings Y1 - 2010 UR - https://www-docs.b-tu.de/chicken-creek/public/Proceedings_TR38_2010.pdf SP - S. 57 PB - BTU CY - Cottbus ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Umlauf, Ina ED - Blöschl, Günter ED - Merz, Ralf T1 - Vergleich unterschiedlicher Verfahren zur Modellierung des natürlichen Abflusses in einem intensive und mehrfach genutzten Teileinzugsgebietes (125 km) der Spree (Deutschland) T2 - Hydrologie und Wasserwirtschaft - von der Theorie zur Praxis, Beiträge zum Tag der Hydrologie am 24./25. März 2011 an der Technischen Universität Wien Y1 - 2011 SN - 978-3-941897-79-3 SP - 335 EP - 336 PB - DWA CY - Hennef ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Umlauf, Ina T1 - Comparison of different approaches of spatial discretization for modelling the natural discharge in a subcatchment of the river Spree (125 km2) in Lusatia (Germany) Y1 - 2011 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2011/EGU2011-7771-1.pdf ER - TY - CHAP A1 - Junghans, Udo A1 - Arndt, Olaf A1 - Kaden, Stephan A1 - Schätzl, Peter A1 - Thilo, Frank A1 - Gädeke, Anne T1 - Results and experiences using grid-based optimization in groundwater management Y1 - 2010 ER - TY - CHAP A1 - Hölzel, Herwig A1 - Diekkrüger, Bernd A1 - Biemelt, Detlef A1 - Gädeke, Anne T1 - Simulation of hydrological impact of dumped sediment structures in the artificial Chicken Creek catchment, Germany Y1 - 2012 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2012/EGU2012-2323-1.pdf ER - TY - CHAP A1 - Hölzel, Herwig A1 - Gädeke, Anne A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe T1 - Assessment of climate change impacts on hydrological processes and patterns in the Spree River catchment Y1 - 2012 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2012/EGU2012-2321-1.pdf ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Pohle, Ina A1 - Hölzel, Herwig A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe ED - Grünewald, Uwe ED - Bens, Oliver ED - Fischer, Holger ED - Hüttl, Reinhard F. ED - Kaiser, Knut ED - Knierim, Andrea T1 - Analyse zum Einfluss des Landschafts- und Klimawandels auf den Wasserhaushalt in einem Teileinzugsgebiet der Spree T2 - Wasserbezogene Anpassungsmaßnahmen an den Landschafts- und Klimawandel N2 - In dieser Studie wird der Einfluss von Klima- und Landnutzungsänderungen mit zwei hydrologischen Modellen auf den Wasserhaushalt in einem Teileinzugsgebiet der Spree untersucht. Der Einfluss des Klimawandels auf den Wasserhaushalt wurde mit dem Wasserhaushalts-Simulations-Modell (WaSiM-ETH) analysiert. Um eine große Bandbreite an möglichen Entwicklungen abzubilden, wurden die meteorologischen Größen von 100 Realisierungen des regionalen Klimamodells STAR zum Antrieb von WaSiM-ETH verwendet. Die Ergebnisse zeigen im langjährigen Mittel einen Niederschlagsrückgang um 7,1 % sowie eine Zunahme der potentiellen und tatsächlichen Verdunstung um 17,6 % bzw. 4 %. Infolgedessen nehmen der Abfluss um 37,2 % und die Grundwasserneubildung um 22 % ab. Außerdem sinkt die Bodenfeuchte in der Wurzelzone in den Monaten Juli bis September von 69 % nutzbare Feldkapazität (nFK) auf 52 % nFK, was zu leichtem Trockenstress bei Ackerkulturen mit hohem Wasserbedarf in dieser Periode führen kann. Um den Einfluss von Landnutzungsänderungen, wie bspw. einen verstärkten Anbau von Energiepflanzen (Raps, Mais, Sorghum), auf den Wasserhaushalt abzuschätzen, wurde das ökohydrologische Modell SWIM (Soil and Water Integrated Model) verwendet. Bei den Energiepflanzen verringert sich die jährlich simulierte tatsächliche Verdunstung im Mittel um 10,3 %, wohingegen sich der jährliche Abfluss um 31,2 % und die Grundwasserneubildung um 33 % erhöhen. Insbesondere die Energiepflanzen Mais und Sorghum besitzen im Hochsommer einen hohen Wasserbedarf, was eine zusätzliche Bewässerung erforderlich machen kann. Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserhaushalt können diese Entwicklung weiter verschärfen. Da es sich bei den Ergebnissen um Modellierungen handelt, dürfen diese nicht als sicher, sondern unter den getroffenen Annahmen als repräsentativ für die wahrscheinliche zukünftige Entwicklung des Wasserhaushalts unter dem zu erwartenden Klima- und Landschaftswandels verstanden werden. N2 - This study presents scenarios calculated with two different hydrological models analysing the water balance under changing climate and land use conditions for a sub catchment of the river Spree. The impact of climate change on the water balance was estimated using the Water balance Simulation Model (WaSiM-ETH). In order to depict a large range of possible future development, the meteorological parameters of 100 realisations of the regional climate model STAR were used to drive WaSiM-ETH. The results show in the long term average a decrease in precipitation by 7.1 % as well as an increase in the potential and actual evapotranspiration by 17.6 % and 4 %, respectively. Consequently, the discharge is reduced by 37.2 % and the groundwater recharge by 22 %. Moreover, the soil moisture in the root zone decreases in the month of July to September from 69 % effective field capacity to 52 % effective field capacity, which may lead to drought stress for crops with a high water demand during that period. In order to assess the influence of land use change, such as increasing cultivation of energy crops (e.g. canola, corn, sorghum), on the water balance, the ecohydrological Soil and Water Integrated Model (SWIM) was used. For the energy crops, the average yearly simulated evapotranspiration decreases by 10.3 %, whereas yearly discharge and groundwater recharge increase by 31.2 % and 33 %, respectively. Especially the energy crops corn and sorghum are characterized by a high water demand during midsummer which can make additional irrigation necessary. The impacts of climate change on the water balance can exacerbate this development. Since these findings represent modelling results, they cannot be regarded as certain but must be interpreted under the assumption taken as representative for the probable future development. KW - Wasserhaushalt KW - Energiepflanzen KW - Waldumbau KW - hydrologisches Modell Y1 - 2012 SN - 978-3-510-65274-7 SP - 81 EP - 94 PB - Schweizerbart CY - Stuttgart ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Hölzel, Herwig A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe T1 - Assessing possibilities of reducing the uncertainity related to climate change impact studies T2 - EGU General Assembly 2012, held 22-27 April, 2012 in Vienna Y1 - 2012 UR - http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2012/EGU2012-c-1.pdf SP - 1 PB - European Geophysical Society CY - Katlenburg-Lindau ER - TY - CHAP A1 - Gädeke, Anne A1 - Hölzel, Herwig A1 - Koch, Hagen A1 - Grünewald, Uwe ED - Weiler, Markus T1 - Analyse der Bandbreiten von Modellketten am Beispiel von Klimaprojektionsstudien auf den Wasserhaushalt in einem Teileinzugsgebiet der Spree T2 - Wasser ohne Grenzen, Beiträge zum Tag der Hydrologie 2012 Y1 - 2012 UR - http://tdh2012.uni-freiburg.de/download/tagungsband SN - 978-3-942964-38-8 SP - 381 EP - 382 PB - DWA CY - Hennef ER - TY - GEN A1 - Hölzel, Herwig A1 - Diekkrüger, Bernd A1 - Biemelt, Detlef A1 - Gädeke, Anne T1 - Impact of dumped sediment structures on hydrological modelling in the artificial Chicken Creek catchment, Germany T2 - Journal of Hydrology N2 - Summary Revealing the hydrological impact of sediment structures promises a better understanding of the influence of the spatial variability of sediment properties on the hydrological patterns and processes at the catchment scale. To improve the knowledge of structure-process interactions in initial ecosystems, the 6-ha artificial Chicken Creek Catchment in Germany was investigated by the Transregional Collaborative Research Centre 38 (SFB/TRR 38). Sediment structures called pour-ribs, which are dumped by stackers during the construction process, lead to differently compacted sediment zones, which increase the spatial variability of sediments’ hydraulic properties. Although levelled afterwards by bulldozers, the majority of these structures remain in the subsurface. To analyse the effects of pour-ribs on the hydrological catchment’s behaviour, the process-based spatially distributed Water balance Simulation Model (WaSiM-ETH) was applied. The results show that the consideration of pour-ribs improves the runoff simulation and significantly affects the simulated soil moisture patterns and, thereby, the initial stage of the ecosystem development. Compacted zones act as hydraulic barriers and inhibit subsurface lateral water flow, whereas non-compacted zones constitute areas with increased water storage capacity. Both effects cause reduced catchment runoff. Moreover, disregarding of the pour-ribs was identified as a source of model uncertainty in previous studies. A further outcome of this study is the importance of a global sensitivity analysis as a tool for model improvement. Finally, the results stress the importance of considering the variability of sediment properties for hydrological modelling at the catchment scale. KW - Process-based hydrological modelling KW - Hydrological pattern and processes KW - Structure-process interactions KW - Initial ecosystem development Y1 - 2013 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169412010086# U6 - https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.11.029 SN - 0022-1694 VL - 477 SP - 189 EP - 202 ER -