Hochwasserprozesstypen - Einflussgrößen und Veränderungen

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Merz
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278017089

Die in der ersten Phase entwickelte Methode zur Ereignistypologie erlaubt die Vielzahl unterschiedlicher Niederschlags-Abflussereignissen nach Gemeinsamkeiten und Unterschieden in der auslösenden Prozessen und Ereignischarakteristiken zu unterteilen. Somit ist es möglich, für jedes Ereignis die auslösenden Prozesse zu identifizieren und die raum-zeitlichen Änderungen in den hochwasser-auslösenden Faktoren zu bestimmen. In der ersten Phase wurden Hochwassertypen aus einer hydrologischen Perspektive unter Berücksichtigung der Niederschlagsmuster, der Bodenfeuchte- und Abflussdynamik entwickelt. In der zweiten Phase wird der Zusammenhang zwischen Hochwassertyp und atmosphärischen Bedingungen, wie z.B. Großwetterlagen, Zugbahnen, atmosphärische Blockierung und langfristiger klimatischer Variabilität in Zusammenarbeit mit TP 2 analysiert um die kausale Kette der Hochwasserentstehung besser zu verstehen. Um die steigende Bedeutung extremer konvektiver Niederschläge in der Zukunft besser berücksichtigen zu können, wird die Analyse der Hochwassertypen auf kleinere Einzugsgebiete mit zeitlich höher aufgelösten Niederschlagsdaten ausgeweitet. Ebenso werden Prozesse der Durchflussdynamik wie z.B. Wellenüberlagerung und Ausuferung in größeren Gebieten mit Hilfe eines gekoppelten hydrologischen-hydraulischen Modells in Zusammenarbeit mit TP 3 untersucht. Während in der ersten Phase der Fokus auf der Ereignisklassifizierung vergangener Ereignisse lag, zielt die zweite Phase auf zukünftige Änderungen von Hochwassertypen. Mit der Kombination von Szenarien aus Klimamodellen (TP2) und der entwickelten Ereignisklassifikation gehen wir der Frage nach, inwieweit sich zukünftige Hochwassertypen ändern, wenn z.B. die Häufigkeit von kurzen, intensiven Niederschlägen zunimmt. Ebenso untersuchen wir, wie gut bestehende hydrologische Modelle unterschiedliche Hochwassertypen wiedergeben können. Dies ist wichtig, um die Zuverlässigkeit und Unsicherheit zukünftiger model-basierter Abschätzungen von Hochwässern einordnen zu können.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2416: Space-Time Dynamics of Extreme Floods (SPATE)