Dürreindizes: Eine Methode zur Charakterisierung von Grundwasserhochständen?

Johannes Christoph Haas1, Steffen Birk1
1 Institut für Erdwissenschaften, NAWI Graz, Karl Franzens Universität Graz, Österreich

O 7.4 in Grundwasserhochstände - Ursachen und Lösungsansätze

15.04.2016, 14:30-14:45, Plank Hörsaal, Geb. 40.32

 

 

Grundwasserhochstände sind zeitlich und räumlich oft eng mit ausgiebigen Regenereignissen und Hochwässern in Oberflächengewässern verknüpft. In ähnlicher Weise sind andauernde Trockenperioden meist nicht nur mit Niedrigwasserabflüssen, sondern auch mit niedrigen Grundwasserständen verbunden. Laut Nobilis und Godina (2006) verursachten das Hochwasser von 2002 und das Dürrejahr 2003 in Österreich Schäden von in etwa gleichem Ausmaß.

Es ist daher naheliegend, hauptsächlich zur Klassifizierung und Charakterisierung von Dürren entwickelte Indizes wie den Standardized Precipitation Index – SPI (McKee et al. 1993) und den Standardized Groundwater Index – SGI (Bloomfield und Marchant 2013) auch zur Untersuchung von Hochwässern bzw. Grundwasserhochständen zu verwenden. Derartige Indizes beruhen auf einer Normierung der Zeitreihen unter Berücksichtigung der statistischen Verteilung von Niederschlagshöhen bzw. Grundwasserständen. Dies erleichtert den Vergleich von Messwerten aus unterschiedlichen Gebieten und ermöglicht auch die Gegenüberstellung unterschiedlicher Messgrößen. So konnten Bloomfield und Marchant (2013) beispielsweise anhand der oben genannten Indizes Korrelationen zwischen meteorologischen Dürren und Niedrigwasserständen im Grundwasser (Grundwasserdürren) aufzeigen.

Der vorliegende Beitrag untersucht am Beispiel des Murtals (Österreich), inwieweit sich solche Indizes eignen, um Ursachen und Wirkungen von Grundwasserhochständen zu charakterisieren. Das Murtal erstreckt sich über 300 km von der Quellregion im alpinen Bereich auf ca. 2000 m Seehöhebis hin zur Österreichisch –Slowenischen Grenze auf ca. 200 m Seehöhe im Grenzbereich zwischen Mediterranem und Pannonischen Klima. Das Testgebiet umfasst somit nicht nur unterschiedliche alluviale Grundwasserleiter, sondern auch ein breites Spektrum klimatischer Bedingungen.

Neben den unmittelbaren Auswirkungen von Niederschlägen ist dabei insbesondere auch die Wirkung von Flusshochwässern auf das Grundwasser von Interesse. Um diese Zusammenhänge aufzuzeigen und zu untersuchen wurden Langzeitdaten für Grundwasserstände, Flusswasserstände und Niederschläge im Murtal untersucht. Hierbei zeigen sich unterschiedliche Verhaltensweisen und Korrelationen von Grundwasser- und Flusshochständen, abhängig von räumlicher Anordnung der Messstellen, Siedlungs-, Landnutzungs- und wasserbaulichen Einflüssen.



Nobilis, F. & Godina, R., Extreme Trockenheit in Österreich, Österreichische Wasser-und Abfallwirtschaft, Springer, 2006, 58, 51-58
McKee, T. B.; Doesken, N. J.; Kleist, J. & others, The relationship of drought frequency and duration to time scales, Proceedings of the 8th Conference on Applied Climatology, 1993, 17, 179-183
Bloomfield, J. P. & Marchant, B. P., Analysis of groundwater drought building on the standardised precipitation index approach, Hydrology and Earth System Sciences, 2013, 17, 4769-4787



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