Uni-Bayreuth

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Flächendifferenzierte Wasserhaushaltsmodellierung im hochalpinen Terrain: Berücksichtigung von Schneehydrologie und Karstprozessen am Beispiel des Nationalpark Berchtesgaden

Harald Kunstmann1, Michael Warscher1, Gabriele Kraller2, Helmut Franz3, Thomas Marke4, Ulrich Strasser4
1 Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Karlsruher Institut für Technologie
2 Universität Salzburg
3 Nationalparkverwaltung Berchtesgaden
4 Universität Innsbruck

O 4.2 in Alpine Hydrogeologie

30.05.2014, 17:40-18:00, H18, NW II

Die Wasserhaushalt in hochalpinen Regionen wird charakterisiert durch hohe raumzeitliche hydrometeorologische Variabilität, komplexe hydrogeologische Bedingungen und extrem steile Geländegradienten. Traditionelle Methoden der flächendifferenzierten Wasserhaushaltsmodellierung stoßen hier häufig an ihre Grenzen, da präferentielle Fließpfade im Untergrund aufgrund von Karsteinfluss eine  zentrale Rolle spielen, ebenso beeinflusst die Schneedeckendynamik signifikant die raumzeitliche Verteilung der einzelnen Wasserhaushaltskomponenten.

Wir präsentieren die Quantifizierung des Wasserhaushalts im Nationalpark Berchtesgaden mit einem Schwerpunkt auf dem Einzugsbiet der Berchtesgadener Ache und ihrer Oberläufe. Hierzu wurde das flächendifferenzierte Wasserhaushaltsmodell WaSiM-ETH um ein Energiebilanz-basiertes komplexes Schneemodell erweitert, das zusätzlich auch windinduzierten Schneetransport und gravitative Schneerutschungen beinhaltet. Präferentielle Fliesspfade wurden auf Basis von Traceruntersuchungen identifiziert. Die Zu- und Abströme im Untergrund über die Grenzen des oberirdischen Einzugsbiets hinweg werden mit einer Erweiterung auf Basis eines neuen Neuronalen Netz Ansatzes innerhalb des Wasserhaushaltsmodells berücksichtigt.

Wir zeigen, wie erst durch die spezifischen karsthydrologischen Erweiterungen und die komplexen Schneedynamik-Beschreibungen das oberflächliche Abflussverhalten im Nationalpark Berchtesgaden erfolgreich nachvollzogen werden kann.

 



Kraller, G., Warscher, M., Kunstmann, H., Vogl, S., Marke, T., Strasser, U. (2012) Water balance estimation in high Alpine terrain by combining distributed modeling and a neural network approach (Berchtesgaden Alps, Germany), Hydrology and Earth System Sciences, 16, 1969-1990, doi:10.5194/hess-16-1969-2012

Warscher, M., Strasser, U., Kraller, G., Marke, T., Franz, H. and H. Kunstmann, Performance of complex snow cover descriptions in a distributed hydrological model system: A case study for the high Alpine terrain of the Berchtesgaden Alps, Water Resources Research, Volume 49, Issue 5, May 2013, Pages: 2619–2637, doi: 10.1002/wrcr.20219



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Letzte Änderung 04.11.2013