TY - GEN A1 - Ebner von Eschenbach, Anna A1 - Helms, Martin A1 - Kleinhans, Alexander A1 - Laaha, Gregor A1 - Schümberg, Sabine A1 - Walther, Jörg A1 - Willems, Winfried T1 - DWA-AG HW-3.1: „Niedrigwasser“ – unser Weg zum neuen Merkblatt DWA-M 541 „Statistische Analyse von Niedrigwasserkenngrößen“ T1 - DWA working group HW-3.1: ‘Low-water flow’ – our journey to developing the new advisory leaflet DWA-M 541 ‘Statistical Analysis of Low-Water Flow Parameters’ T2 - KW Korrespondenz Wasserwirtschaft N2 - Nach mehrjähriger Arbeit der DWA-Arbeitsgruppe HW-3.1 „Niedrigwasser“ hat die DWA im Oktober 2020 den Gelbdruck für das Merkblatt DWA-M 541 „Statistische Analyse von Niedrigwasserkenngrößen“ veröffentlicht. Mehr als 100 Anmerkungen gingen zum Gelbdruck ein, die die Arbeitsgruppe akribisch geprüft hat. Der Weißdruck des Merkblattes steht nun kurz bevor. Der Beitrag stellt die inhaltlichen Kernpunkte des Merkblattes vor, schildert die Entstehung des Merkblattes und bietet einen Ausblick auf die kommenden Aufgaben der Arbeitsgruppe. N2 - The DWA published a preliminary version of advisory leaflet DWA-M 541 ‘Statistical Analysis of Low-Water Flow Parameters’ in October 2020 after several years of work by the DWA working group HW 3.1 ‘Low-Water Flow’. More than 100 comments were incorporated into the draft, which was reviewed meticulously by the working group. A final version of the advisory leaflet is now imminent. This article looks at the substantive core elements of the advisory leaflet, describes the process of its creation and provides a look ahead to the work group’s forthcoming tasks. KW - Niedrigwasser KW - Statistische Analyse KW - DWA-M 541 KW - low-water flow KW - statistical analysis Y1 - 2021 SN - 1865-9926 VL - 14 IS - 10 SP - 625 EP - 630 ER - TY - BOOK A1 - Ebner von Eschenbach, Anna-Dorothea A1 - Helms, Martin A1 - Kleinhans, Alexander A1 - Laaha, Gregor A1 - Schümberg, Sabine A1 - Walther, Jörg A1 - Willems, Winfried A1 - Wittenberg, Hartmut T1 - Statistische Analyse von Niedrigwasserkenngrößen N2 - Niedrigwasser ist ein integraler Bestandteil des Abflussregimes, der einen zeitlich und regional begrenzten Zustand in einem oberirdischen Gewässer beschreibt, bei dem der Wasserstand oder der Abfluss einen bestimmten Schwellenwert erreicht oder unterschreitet. Die Kenntnis der Niedrigwasserverhältnisse in einem Gewässer hat damit große Bedeutung für seine zielgerichtete wasserwirtschaftliche Nutzung und ökologische Bewertung. Niedrigwasser ist in erster Linie bedingt durch Niederschlagsmangel, kann sich jedoch auch durch den Rückhalt des Niederschlags in der Schneedecke, in Gletschern oder im gefrorenen Untergrund ergeben. Zudem kann es anthropogen durch diverse Bewirtschaftungsmaßnahmen im Gewässer oder dessen Einzugsgebiet verstärkt oder abgeschwächt werden. In diesem Merkblatt werden zunächst die wichtigsten Kenngrößen für das Niedrigwasser definiert: Niedrigwasserabfluss bzw. -wasserstand, Unterschreitungsdauer, Abflussdefizit sowie aus der Dauerlinie abgeleitete Quantile. Für die Ermittlung der Unterschreitungsdauer und des Abflussdefizits sind Schwellenwerte erforderlich. Sie sollten in Abhängigkeit von der Zielstellung der Untersuchung festgelegt werden. Es werden sowohl die natürlichen und anthropogenen Einflussgrößen auf das Niedrigwasser diskutiert, als auch die genannten Kenngrößen und deren Ableitung aus der Ganglinie vorgestellt. Darauf aufbauend entwickeln sich inhaltlich die Kernthemen des Merkblatts: (1) Wahrscheinlichkeitsanalyse von Niedrigwasserabflüssen und (2) Wahrscheinlichkeitsanalyse von Unterschreitungsdauern und Abflussdefiziten. Mit Hilfe eines Verfahrensablaufs und anhand von Beispielen wird dem Leser schrittweise das methodische Vorgehen vermittelt – von der Festlegung der Kenngröße bis hin zur Ermittlung ihrer Quantile und deren Konfidenzgrenzen. Beide Verfahren setzen Stationarität der zugrundeliegenden Serien voraus, sodass im dritten Kernthema des Merkblatts (instationäre Wahrscheinlichkeitsanalyse) diskutiert wird, welche Möglichkeiten bestehen, um mit signifikanten Instationaritäten im Rahmen der Wahrscheinlichkeitsanalyse umzugehen. Y1 - 2022 SN - 978-3-96862-221-7 SN - 978-3-96862-222-4 PB - DWA, Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. CY - Hennef ET - Juli 2022 ER - TY - GEN A1 - Zaplata, Markus K. A1 - Schümberg, Sabine A1 - Kidron, Giora J. A1 - Ramm, Jessica A1 - Veste, Maik T1 - Impacts of cyanobacteria-dominated biological soil crusts on seedling emergence and fate: an in situ experiment T2 - Pant and Soil : an International Journal on Plant-Soil Relationships N2 - Background and aims Biological soil crusts (BSCs) co-occur with vascular plants in many ecosystems. Nevertheless, little is known regarding the interaction among BSCs and vascular plants, and no standard methods exist aiming to evaluate BSC–plant interactions. While some reports emphasized the inhibition effect of BSCs on germination, others reported the opposite or did not find any differences between germination under crusted and non-crusted conditions. Contradictory findings were also reported regarding the BSC effects on vascular plants after germination, with some reports claiming that BSCs promote growth, while others claim the opposite. Methods By a seed addition experiment (using light and heavy seeds of three species belonging to the Fabaceae family) in an early-successional system in Germany, we tested in situ the emergence of seedlings under variable surface conditions (cyanobacterial crust, disturbed and removed crust), and quantified crust-plant interactions (survival, flowering) during and following seedling emergence. Results In comparison to an average of 8% of the light Lotus corniculatus and 20% of the light Ornithopus sativus that emerged through the cyanobacterial BSC, 76% of the heavy Glycine max emerged. Once emerged, the crust did not significantly affect the survival, growth, biomass, or flowering of G. max, whereas many of the seedlings from lightweight seeds dried up soon after emergence. The thickness of the cyanobacterial biocrust had no influence on Fabaceae emergence. Conclusion The cyanobacterial BSC acted as a filter that hindered the emergence of the lightweight seeds. KW - Biocrusts KW - Biological soil crusts KW - soil ecology KW - post-mining site Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1007/s11104-024-06869-3 ER - TY - GEN A1 - Pohle, Ina A1 - Niebisch, Michael A1 - Müller, Hannes A1 - Schümberg, Sabine A1 - Zha, Tingting A1 - Maurer, Thomas A1 - Hinz, Christoph T1 - Coupling Poisson rectangular pulse and multiplicative microcanonical random cascade models to generate subdaily precipitation time series T2 - Journal of Hydrology N2 - To simulate the impacts of within-storm rainfall variabilities on fast hydrological processes, long precipi-tation time series with high temporal resolution are required. Due to limited availability of observed data such time series are typically obtained from stochastic models. However, most existing rainfall models are limited in their ability to conserve rainfall event statistics which are relevant for hydrological pro-cesses. Poisson rectangular pulse models are widely applied to generate long time series of alternating precipitation events durations and mean intensities as well as interstorm period durations. Multiplicative microcanonical random cascade (MRC) models are used to disaggregate precipitation time series from coarse to fine temporal resolution. To overcome the inconsistencies between the temporal structure of the Poisson rectangular pulse model and the MRC model, we developed a new coupling approach by introducing two modifications to the MRC model. These modifications comprise (a) a modified cascade model (“constrained cascade”) which preserves the event durations generated by the Poisson rectangular model by constraining the first and last interval of a precipitation event to contain precipitation and (b) continuous sigmoid func-tions of the multiplicative weights to consider the scale-dependency in the disaggregation of precipita-tion events of different durations. The constrained cascade model was evaluated in its ability to dis-aggregate observed precipitation events in comparison to existing MRC models. For that, we used a 20-year record of hourly precipitation at six stations across Germany. The constrained cascade model showed a pronounced better agreement with the observed data in terms of both the temporal pattern of the precipitation time series (e.g. the dry and wet spell durations and autocorrelations) and event char-acteristics (e.g. intra-event intermittency and intensity fluctuation within events). The constrained cas-cade model also slightly outperformed the other MRC models with respect to the intensity-frequency relationship. To assess the performance of the coupled Poisson rectangular pulse and constrained cascade model, precipitation events were stochastically generated by the Poisson rectangular pulse model and then disaggregated by the constrained cascade model. We found that the coupled model performs satisfac-torily in terms of the temporal pattern of the precipitation time series, event characteristics and the in-tensity-frequency relationship. KW - Rainfall generator KW - Disaggregation KW - Precipitation event KW - Autocorrelation KW - Within-event variability KW - Intra-event intermittency Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.04.063 SN - 0022-1694 VL - 562 SP - 50 EP - 70 ER -