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BTU
Einzugsgebietsbezogene Wasserbewirtschaftung - eine fach- und länderübergreifende Herausforderung
(2000)
Einzugsgebietsbezogene Wasserbewirtschaftung als fach- und länderübergreifende Herausforderung
(1999)
Standortuntersuchungen zur besseren Quantifizierung von Elementen des regionalen Wasserhaushaltes
(1999)
Bilanzierung der Säureproduktion und der Pufferkapazität in der Kippe des Tagebaus Jänschwalde
(1998)
Aktuelle Probleme des Wasserdargebotes bezüglich Menge und Beschaffenheit in der Niederlausitz
(1998)
7 Landkreise, 4 Bundesländer, 1 Fluss - Grenzüberschreitendes Handeln im Hochwasserrisikomanagement
(2006)
Lessons Learned from the Elbe River Floods in August 2002 - With a Special Focus on Flood Warning
(2007)
Precaution and coping with flood events in different regional and stakeholder-related settings
(2007)
The changing artificial catchment "Chicken Creek" - catchment structures and hydrological processes
(2010)
Die "hydrologische" Problematik" von Tagebauseen: Wassermenge, Wasserqualität und zukünftige Nutzung
(2003)
Wasser und Extremereignisse
(2008)
Problems of integrated water management in the Spree-Havel region in the context of global change
(2008)
Monitoring, methodology and limnological strategies to investigate and classify acidic mining lakes
(1999)
Trend analysis on observations and model-based climate change simulations are two commonly used methods for climate change detection and impact analysis. Here we propose an integrated assessment and interpretation of climate change impacts as a prerequisite for stakeholder outreach and planning of suitable climate change adaptation measures. The assessment includes (i) identifying trends in mete-orological and hydrological observations and their nature, (ii) analysing the relation between the mete-orological drivers and generated run-off as an integrated catchment response and (iii) analysing how hitherto changes agree with the simulations by regional climate models (RCMs). The Lusatian river catchments of Spree and Schwarze Elster, characterised by high anthropogenic impact (e.g. mining activities) and low natural water yield, serve as study areas. The results of this study suggest that in-creases in observed temperature and potential evapotranspiration are robust while observed precipitation remained nearly unchanged (1963–2006). The RCMs agree on simulating a temperature increase but simulate opposing trends for precipitation for both past (1963–2006) and future (2018–2060) periods, the latter inducing differences in the hydrological response (actual evapotranspiration and run-off). For stakeholder outreach, we communicated a range of potential future climates and identified the statistical RCMs (STAR, WettReg) as warm and dry scenarios, and the dynamical RCMs (REMO, CCLM) as wet scenarios. Ultimately, the combined analysis of trends in observations and simulation models can be beneficial for stakeholder outreach and may increase their willingness to plan and implement suitable climate change adaptation strategies which are urgently needed within the Lusatian river catchments.
Climate change impact assessments form the basis for the development of suitable climate change adaptation strategies. For this purpose, ensembles consisting of stepwise coupled models are generally used [emission scenario global circulation model downscaling approach (DA) bias correction impact model (hydrological model)], in which every item is affected by considerable uncertainty. The aim of the current study is (1) to analyse the uncertainty related to the choice of the DA as well as the hydrological model and its parameterization and (2) to evaluate the vulnerabil-ity of the studied catchment, a subcatchment of the highly anthropogenically impacted Spree River catchment, to hydrological change. Four different DAs are used to drive four different model configurations of two conceptually different hydrological models (Water Balance Simulation Model developed at ETH Zürich and HBV-light). In total, 452 simulations are carried out. The results show that all simulations compute an increase in air temperature and potential evapotranspiration. For precipitation, runoff and actual evapotranspiration, opposing trends are computed depending on the DA used to drive the hydrological models. Overall, the largest source of uncertainty can be attributed to the choice of the DA, especially regarding whether it is statistical or dynamical. The choice of the hydrological model and its parameterization is of less importance when long-term mean annual changes are compared. The large bandwidth at the end of the modelling chain may exacerbate the formulation of suitable climate change adaption strategies on the regional scale.
Abschätzung möglicher Folgen des Klimawandels auf die regionalen Wasserressourcen der Lausitz
(2013)
Das ökohydrologische Modell SWIM wurde für die Gesamteinzugsgebiete der Dahme, der
Schwarzen Elster und die Einzugsgebiete der Spree bis zum Pegel Große Tränke und der Lausitzer
Neiße bis zum Pegel Steinbach aufgebaut und parametrisiert. Aufgrund starker anthropogener
Beeinflussung durch Braunkohleförderung und Wasserbewirtschaftung ist der klassische
Ansatz der Kalibrierung hydrologischer Modelle an den Endpegeln der Einzugsgebiete nicht
möglich. Der in dieser Studie genutzte Ansatz ist daher, SWIM für Teileinzugsgebiete zu kalibrieren
und zu validieren und die sensitivsten Modellparameter zu regionalisieren. Zur Verifizierung
der Kalibrierung wurden für unbeeinflusste Teileinzugsgebiete Modellergebnisse von SWIM mit
denen von WaSim-ETH und HBV light verglichen. Der Regionalisierungsansatz wurde durch
Vergleich mit diesen Modellen in einem anthropogen stärker beeinflussten Teileinzugsgebiet und
unter Berücksichtigung langjähriger natürlicher und naturalisierter Abflüsse verifiziert. Zwischen
den Simulationsergebnissen von SWIM, HBV light und WaSim-ETH zeigen sich unter Antrieb
der Szenarien WettReg A1B und STAR 2K nur geringe Unterschiede. Hingegen wirkt sich die
Wahl des Regionalen Klimamodells deutlich auf die Simulationsergebnisse aus. Simulationen für
die Gesamteinzugsgebiete im Untersuchungsgebiet zeigen einen deutlichen Rückgang von Abfluss
und Grundwasserneubildung für WettReg A1B. Das Szenario STAR 0K führt zu sehr geringen
Änderungen dieser Wasserhaushaltskomponenten in den Einzugsgebieten der Dahme, der
Schwarzen Elster und der Spree, während die Szenarien STAR 2K und STAR 3K zu deutlichen
Rückgängen beider Größen führen. Im Einzugsgebiet der Lausitzer Neiße wird für die STARSzenarien
ein Anstieg des Abflusses bei Verringerung der Grundwasserneubildung simuliert.
Měnící se rámcové a okrajové podmínky pro vodní režim a (udržitelné) využívání vody v povodí Labe
(2013)
Lusatia is one of the driest regions in Germany: already under current climate conditions the climatic water balance is negative. Due to excessive open-cast lignite mining activities the water balance of the catchments of the rivers Spree, Schwarze Elster, and Lusatian Neisse is profoundly disturbed. Potential changes of future climate and land use conditions will certainly impact the natural hydrologic conditions and consequently water management measures have to be adjusted in order to alleviate the water tense situation. Simulations of the Soil and Water Integrated Model (SWIM) for subcatchments without influence of lignite mining and water management driven by scenarios of the Statistical Analogue Resampling scheme (STAR) assuming a further temperature increase of 0 K, 2 K and 3 K, respectively, showed an aggravation of the situation: Due to higher potential evaporation natural discharge is decreased especially in the vegetation period.
The objective of this study is to assess potential climate change impact for the catchments of the rivers Spree, Schwarze Elster, and Lusation Neisse. Due to the strong anthropogenic impact on the discharge, the traditional approach of calibrating hydrological models based on time series of observed discharges is constrained. In order to estimate potential climate and land use change impacts for the named river catchments SWIM was first calibrated for subcatchments without influence of mining activities and water management. In a second step, the model was set up for the all catchments using model parameter regionalization. Climate change impacts were estimated using climate scenarios STAR (3 scenarios, 100 realisations each) and WettReg (3 scenarios, 10 realisations each). Land use change was considered for several scenarios focusing on the reduction of the groundwater depression cone caused by lignite mining and on a potentially increased cultivation of agricultural energy crops. Both, changes in quasi-natural river discharges at certain gauge stations and temporally and spatially distributed changes of water balance components, were analyzed in order to estimate whether climate or land use changes will be the dominant reason for potential changes of water resources. The simulated discharges will later be used as input data for the long term water management model WBalMo in order to assess potential climate and land use change impacts on water users and managed discharges as a prerequisite for climate and land use change adaptation strategies.
Im Anschluss an die Augustfluten im
Jahr 2002 hatte das Deutsche Komitee
Katastrophenvorsorge (DKKV) die Studie
„Hochwasservorsorge in Deutschland
– Lernen aus der Katastrophe
2002 im Elbegebiet“ erarbeitet. Die
Studie zeigte verschiedene Mängel der
Hochwasservorsorge auf. Das Mängelspektrum
reichte vom Bauen in hochwassergefährdeten
Gebieten über unsichere
Hochwasservorhersagen bis zum
Fehlen von klaren Handlungsanweisungen.
Im Anschluss an das Hochwasser
wurden vor allem im Freistaat Sachsen
verschiedene neue Hochwasserschutzkonzepte
entwickelt und auch begonnen,
diese schrittweise umzusetzen.
Wichtige Erkenntnis aus dem aktuellen
Hochwasser: Dort, wo die Konzepte umgesetzt
wurden, konnten überzeugende
Schadensminderungen erzielt werden.
Dort, wo die Umsetzung jedoch durch
langwierige Planungs- und Genehmigungsverfahren
verzögert wurde, traten
analog zu 2002 erhebliche Schäden ein.
Aus dem aktuellen Hochwasser müssen
daher jetzt wieder im Rahmen nachfolgender
Ergebnisauswertungen Schlussfolgerungen
gezogen werden. Bereits
jetzt zeichnet sich die Notwendigkeit eines
integrierten Land- und Wassermanagements
ab. Notwendig ist zudem ein
verbessertes Zusammenwirken bei der
Hochwasservorsorge über Bundesländer-
und Staatsgrenzen, die Schaffung
naturgesetzlich konformer juristischer
Regelungen im Maßstab von Flusseinzugsgebieten
sowie eine effiziente Risikokommunikation.
The water balance of the Rivers Spree, Schwarze Elster and Lusatian Neisse is profoundly disturbed due to large-scale open-cast lignite mining activities and water management. Together with continental climate conditions this affects
water resources and water users in the region. Driven by scenarios of the regional climate model STAR which assume increasing temperature and decreasing precipitation, two hydrological models, the Soil and Water Integrated Model
SWIM and the catchment model EGMO simulate declining natural discharges in the region. Thus, decreasing managed discharges are simulated with the long term water management model WBalMo. The refinement of the simulation time step of WBalMo from months to weeks improves the consideration of climate variability and is also associated with higher simulated managed discharges in
early summer. Management scenarios in terms of a reduced outlet capacity of a mining lake reservoir result in higher releases from other reservoirs and slightly
reduced summer discharges in downstream river sections.