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Klima - Abfluss Thyra

 

Abflussflussverhältnisse in der Thyra unter Berücksichtigung des Klimawandels

  • Auftraggeber: Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt
  • Bearbeiter: BAH-Berlin

Thyra

 

Als Grundlage für die Erstellung von Hochwasserschutzplänen werden Bemessungshochwasserwerte verschiedener Jährlichkeiten benötigt. Da auf Grundlage solcher Bemessungswerte oft auch Hochwasserschutzanlagen konzipiert werden, die durch eine lange Lebensdauer gekennzeichnet sind, sollte deren Bemessung nachhaltig erfolgen, d.h. es sollten soweit als möglich künftige Entwicklungen, die sich im Klimabereich abzeichnen, berücksichtigt werden.
In der durch den Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft des Landes Sachsen-Anhalt beauftragten Untersuchung sollte für die Thyra neben den auf klassischem Wege zu ermittelnden Bemessungsabflüssen als Grundlage für die Erarbeitung eines Hochwasserschutzkonzeptes (HWSK) auch der Einfluss des Klimawandels auf die Bemessungsabflüsse abgeschätzt werden. Das 160 km² großes Einzugsgebiet der Thyra befindet sich im Südharz, ist hat also Mittelgebirgscharakter und ist durch eine sehr dynamische Hochwassergenese und –konzentration gekennzeichnet.
Da zum Zeitpunkt der Bearbeitung keine hoch aufgelösten Klimaszenarien für das Gebiet vorlagen, wurden synthetisch erzeugte Klimazeitreihen der FU-Berlin, Institut für Meteorologie für die Vergangenheit (1001-2000) genutzt. Über die Simulation historischer Zeiträume, d.h. der letzten 1000 Jahre, wurde versucht, zumindest ein Gefühl dafür zu entwickeln, welche Hochwasserabflüsse im Gebiet künftig auftreten können, weil sie in der Vergangenheit schon aufgetreten sind. 
Für die Erstellung des Niederschlag-Abfluss-Modells konnte auf das landesweite N-A Modell für Sachsen-Anhalt aufgesetzt werden. Das landesweite Modell ist allerdings für die Simulation mittlerer Abflussverhältnisse parametrisiert worden. Für die in der Thyra notwendige Abbildung der Hochwasserverhältnisse waren verschiedene Modellqualifizierungen notwendig. So war es notwendig, für die Erfassung der Abflussdynamik und damit der für die Hochwasserbemessung erforderlichen Scheitelwerte, die Simulationen nicht mehr im Tages-, sondern im Stundenzeitschritt durchzuführen. Weiterhin wurden die im Gebiet befindlichen Speichereinrichtungen mit ihrem Einfluss auf die Hochwasserretention in die Modellierung einbezogen, d.h. das Modell entsprechend um diese Bauwerke ergänzt. Eine weitere Verbesserung des bestehenden Modells erfolgte für die Abbildung der Gewässerretention. Durch die parallel zu dieser Bearbeitung durchgeführten hydraulischen Modelluntersuchungen zur Ermittlung der Wasserspiegellagen im Hochwasserfall und der resultierenden Überschwemmungsflächen war eine detaillierte Parametrisierung der Retention in den wesentlichen Fließgewässerabschnitten gegeben.
Um die Bemessungsabflüsse über eine Langzeitsimulation und anschließender extremwertstatistischer Auswertung der Jahreshöchstabflüsse oder über eine Einzelereignisbetrachtung mit KOSTRA-Niederschlägen zu ermitteln, sind zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Niederschlagsdaten erforderlich. Direkt im Einzugsgebiet der Thyra liegt keine Klimastation mit stündlichen Messwerten, die nächste Station mit Schreiberaufzeichnungen ist Harzgerode in  16 km Entfernung vom Gebiet. Diese Einzelstation reicht nicht aus, um den Gebietsniederschlag fundiert abzubilden. Zudem liegen nur für 11 Jahre Messwerte vor, so dass keine Extremwertstatistik für seltenere HQ(T) durchgeführt werden kann.
Die Modellkalibrierung und – validierung wurde deshalb mit den letzten 40 Jahren der synthetischen Klimazeitreihen der FU Berlin durchgeführt.

 

 

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