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03.07.2018 | Originalarbeit | Ausgabe 9-10/2018 Open Access

Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 9-10/2018

Behandlung künstlicher Speicher und Überleitungen in der alpinen Niederschlags-Abfluss-Vorhersage

Zeitschrift:
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft > Ausgabe 9-10/2018
Autoren:
DI Johannes Wesemann, ao. Univ.-Prof. DI Dr. Hubert Holzmann, Univ.-Prof. Dipl.-Geoökol. Dr. Karsten Schulz, DI Dr. Mathew Herrnegger

Zusammenfassung

Ein großer Anteil der Durchflusspegel in Österreich weist eine anthropogene Beeinflussung durch Speicherbewirtschaftung oder künstliche Überleitungen auf. Die gemessenen Zeitreihen sind nur eingeschränkt zur Erstellung und Kalibrierung von hydrologischen Niederschlags-Abfluss-Modellen verwendbar, da diese Modelle üblicherweise ungestörte natürliche Systeme simulieren. Vor allem der Verlust der natürlichen Dynamik und der saisonalen Verschiebung des Abflusses in alpinen Kopfeinzugsgebieten stellt dabei eine Herausforderung dar. Zusätzlich fehlen häufig kleinräumige Messdaten in Untereinzugsgebieten. Trotz beeinflusster Durchflussmessdaten werden in der Praxis jedoch kalibrierte Niederschlags-Abfluss-Modelle benötigt, um ingenieurhydrologische Fragestellungen, auch für kleinere Untereinzugsgebiete, zu beantworten.
Am Beispiel der stark anthropogen beeinflussten Stubache in Salzburg wird gezeigt, wie aus sekundären Messdaten wie Wasserständen in Speicherseen, Wasserfassungsdaten sowie Druckleitungsdaten, natürliche Abflüsse für sehr kleine Einzugsgebiete abgeschätzt und zur Kalibrierung des N‑A-Modells COSERO verwendet werden können. Hierfür wird für Einzugsgebiete mit Speicherseen eine Bilanzierung aller Zu- und Abflüsse sowie die Veränderung des gespeicherten Volumens durchgeführt und dadurch der lokale Abfluss des Gebiets abgeschätzt. Teilweise können auch Daten der Wasserfassungen und Beileitungen verwendet werden, um die Abflussbeiträge aus den Zubringergebieten zu ermitteln. Messunsicherheiten und zeitliche Verschiebungen werden dabei durch zeitliche Aggregierung ausgeglichen, was zu Zeitreihen mit 12- und 24-h-Auflösung führt. Die hydrologischen Simulationen zeigen meist gute Ergebnisse. Es konnten für den NSE und den KGE Spitzenwerte von 0,79 (0,79) und 0,85 (0,79) und mittlere Werte von 0,64 (0,57) bzw. 0,71 (0,58) für den Kalibrierungszeitraum (Validierungszeitraum) erreicht werden.

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