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Klimawandel und Hochwasser im Südwesten
Dipl.-Ing. Vassilis KolokotronisLandesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz BWReferat 43 „Hydrologie, Hochwasservorhersage“Tel. 0721-5600-1361Vassilios.Kolokotronis@lubw.bwl.de
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Main-Hochwasser 1784 in Würzburg
(Quelle: Rüdiger Glaser „Klimageschichte Mitteleuropas – 1000 Jahre Wetter, Klima, Katastrophen“)
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
KLIWA(Klimaveränderung und Konsequenzen für die Wasserwirtschaft)
Ein Kooperationsvorhaben der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg,
des Bayerischen Landesamtes für Umweltund des Deutschen Wetterdienstes
Beginn: 1999
Laufzeit: unbefristet
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Projektschwerpunkte
Retrospektive
Prognose
Handlungsempfehlungen
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Flächendeckende Zunahme der Lufttemperatur
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Trend - Angabenin Prozent
> 50 40 - 50 30 - 40 20 - 30 10 - 20 0 - 10 0 - -10-10 - -20-20 - -30-30 - -40-40 - -50
< -50
< 80%>= 80%>= 90%>= 95%>= 99%
Signifikanz
Zunahme der Starkniederschläge im Winter (Okt. bis April)
1931 – 2000D = 24 h
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Zunahme Lufttemperatur Abnahme Schneedeckendauer Zunahme Starkniederschläge im Winter Zunahme Dauer und Häufigkeit Westwetterlagen Häufiger Hochwasser im Winter seit den 70er
Jahren
Ergebnisse des Langzeitverhaltens
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Szenarienberechnungen
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Emissionsszenarien und Globaler Temperaturanstieg
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
• Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Potsdam, Dr. Gerstengarbe
• Meteo-Research/Freie Universität Berlin, Dr. Enke
• Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI), Hamburg, Dr.Jacob
Regionale Klimaszenarien bis 2050
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Fazit Klimaszenarien
Bandbreite der Ergebnisse Temperaturzunahme Niederschlagszunahme im Winterhalbjahr Zunahme Westwetterlagen Keine Aussagen zu konvektiven Niederschlägen
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Westlage zyklonal
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Häufigkeitsverteilung der Andauer von Nassperiodenim Sommer- und Winterhalbjahr im Mittel in Baden-Württemberg und Bayern
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Dauer [d]
Häu
figke
it [%
]
Winterhalbjahr Ist-Zeit 1971-2000
Winterhalbjahr Mittelwerte Zukunft 2021-2050
Sommerhalbjahr Ist-Zeit 1971-2000
Sommerhalbjahr Mittelwerte Zukunft 2021-2050
Nassperiode: Aufeinanderfolge vonmindestens 8 Tagen mit N > 1,0 mm
Häufigkeitsverteilung der Andauer von Nassperiodenim Sommer- und Winterhalbjahr
(Mittelwert aus allen Stationen)
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
mittlere Anzahl der Tage pro Monat mit N > 25mm Klimastation Freudenstadt (Enke)
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Monat
Tage
Istzeit 1961-2000
Zukunft 2021-2050
Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember
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Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Änderung der mittleren Anzahl der Tage mit N ≥ 25 mm Sommer Winter
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Wasserhaushaltsmodelle
• Flächendeckende Modellerstellung
• Räumliche Auflösung 1km²- Raster
• Geländehöhen aus DGM 30*30m
• 16 Landnutzungsklassen aus Landsat
• Digitales Flussnetz
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
SommerWinter
+ 39 %
+ 1 %
SommerWinter
+ 39 %
+ 1 %
SommerWinter
+ 39 %
+ 1 %
Mittlere monatliche Hochwasserabflüsse Pegel Rockenau/Neckar
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
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Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep OktMonat
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Ist-Zustand
Zukunftsszenario
Halbjahresmittel Ist-Zustand
Halbjahresmittel Zukunftsszenario
- 7 %
+ 35 %
SommerWinter
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Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep OktMonat
Abf
luss
MoM
HQ
[m³/s
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Ist-Zustand
Zukunftsszenario
Halbjahresmittel Ist-Zustand
Halbjahresmittel Zukunftsszenario
- 7 %
+ 35 %
SommerWinter SommerWinter
Mittlere monatliche Hochwasserabflüsse Pegel Schwaibach/Kinzig
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Leitfaden für Baden-Württemberg
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006für MHQ
für HQ100
Klimaänderungs-faktoren
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
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Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Anpassungsstrategie
Kernfrage: Umgang mit einer Situation, die erst in einigen Jahrzehnten in vollem Umfang auftritt und die mit großen Unsicherheiten behaftet ist
Vorsorgeprinzip Wasserwirtschaft Wasserwirtschaft hat sich schon immer an
Veränderungen anpassen müssen pragmatisches Vorgehen, solange Prognosen nicht
ausreichend wissenschaftlich fundiert sind
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Handlungsempfehlungen BW
Lastfall Klimaänderung in Planungen für neue HW-Schutzkonzepte zusätzlich mit berücksichtigen
Planerisch im Einzelfall durchrechnen Im Einzelfall entscheiden, ob Anlagen gleich
größer dimensioniert werden Ansonsten: Anpassungen planerisch
berücksichtigen und ggf. später ausführen
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Pilotuntersuchung zu Auswirkungen der Klimaveränderung auf HW-Schutzanlagen
Exemplarisch für ausgewählte Beispiele in BW Ergebnis: wirtschaftlich deutlich günstiger, wenn
bereits bei der Planung entsprechende Vorkehrungen für eine spätere Anpassung getroffen worden sind.
Sinnvoll, wenn neue Planungen künftig unter dem Aspekt der Klimaveränderung geprüft und ggf. dieser Lastfall bereits in die Dimensionierung der Anlage einbezogen wird
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Anpassungsmaßnahmen im Bereich von Ufermauern
Bestand
Wasserspiegel BHQ FreibordZustand 1
Zustand 1Wasserspiegelerhöhung
innerhalb FreibordFreibord
Anpassungsmaßnahmen:
• Wiederherstellung Freibord durch Mauererhöhung• Überprüfen Mauerstatik • evtl. Stützmaßnahmen ergreifen (Anpassung Fundamente, etc.)
Zustand 2Wasserspiegelerhöhung
deutlich über OK UfermauerZustand 2
Anpassungsmaßnahmen:
• Abbruch bestehende Ufermauer
• Neubau Ufermauer
Freibord
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Freibord
Anpassungsmaßnahmen:
• Dammerhöhung durch landseitige Vorschüttung (zusätzlicher Flächenbedarf)
Zustand 1Freibord
Anpassungsmaßnahmen:
• Dammerhöhung
• durch Vergrößerung Böschungsneigungen oder • landseitige Vorschüttung (zusätzlicher Flächenbedarf)
Anpassungsmaßnahmen im Bereich von Dämmen
Bestand
Wasserspiegel BHQFreibord
Zustand 1Wasserspiegelerhöhung
innerhalb Freibord
Zustand 2Wasserspiegelerhöhung
deutlich über DammkroneZustand 2
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Lastfall Klimaveränderung bei Neuplanung von HW-Schutzmaßnahmen („Techn.HW-Schutz“) mit berücksichtigen
Hochwasserschutzstrategie mit den beiden übrigen Bausteinen „HW-Vorsorge und „HW-Flächenmanagement“ intensivieren
Fazit
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Weiteres Vorgehen
Nächste Schwerpunkte Niedrigwasser, Grundwasser, Siedlungsentwässerung
3. KLIWA – Symposium am 25./26.10.2006
Weitere Informationen unter www.kliwa.de
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
Klimawandel und Hochwasser im SüdwestenStuttgart, 08. März 2006
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