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Arbeit :: Detailansicht


AutorIn
Name:Bakk. techn. Tamara Eckhart
Beurteilende(r)
Name:Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Johannes Hübl
Herkunftsbetrieb:
1.Mitwirkender
Name:Ass.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Roland Kaitna
Herkunftsbetrieb:
Arbeit
Typ der Arbeit:Masterarbeit
Sprache der Arbeit:Englisch
Titel der Arbeit in Originalsprache:Estimation of climate change impact on the runoff from a small alpine watershed in Austria
Titel der Arbeit in deutsch:Estimation of climate change impact on the runoff from a small alpine watershed in Austria
Titel der Arbeit in englisch:Estimation of climate change impact on the runoff from a small alpine watershed in Austria
Publikationsmonat:01.2013
Seitenanzahl:112
Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur
AC-Nummer:AC10718250
Abstract
Abstract in Deutsch:Das hydrologische Regime in alpinen Einzugsgebieten wird von geänderten Klimabedingungen beeinflusst. Aufgrund der Komplexität regionaler Klimaszenarien und oft fehlender Abflussdaten sind Untersuchungen kleiner Einzugsgebieten rar. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen des Klimawandels auf zukünftige Spitzenabflüsse anhand einer Modellregion, das Einzugsgebiet des Wartschenbachs in Osttirol/Österreich, zu quantifizieren. Um das zukünftige Klima bis Mitte des 21. Jahrhunderts (2021-2050) zu simulieren, wurde ein Ensemble aus fünf Klimaprojektionen, basierend auf der meteorologischen Station in Lienz, verwendet. Ein einstündiger 100-jährlicher Bemessungsniederschlag wurde anhand vergangener und prognostizierter Niederschlagsdaten berechnet. Ein konzeptionelles Niederschlags-Abfluss-Modell wurde mit täglichen und stündlichen Abfluss- und Niederschlagsdaten aufgesetzt. Um mögliche Änderungen der Spitzenabflüsse zu quantifizieren, wurden die Bemessungsniederschläge der Zukunft und der Vergangenheit in das kalibrierte Model eingespeist. Zusätzlich wurden drei Szenarien aufgrund unterschiedlicher Bodenvorfeuchtebedingungen definiert. Alle fünf Modelle zeigten eine Zunahme der stündlichen 100-jährlichen Niederschlagsintensitäten, wobei drei von fünf Änderungen signifikant sind. Dementsprechend zeigten auch alle zukünftigen Hochwasserganglinien eine Erhöhung des stündlichen Spitzenabflusses, mit einem Mittelwert aus dem Multi-Model-Ensemble von 18-28 %, je nach Bodenvorfeuchte. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen, um eine nachhaltig sichere Dimensionierung von Schutzmaßnahmen und Gefahrenzonen zu gewährleisten. Die Unsicherheiten, die mit jeder Modellapplikation entstehen, sind hoch. Dennoch stellen die modellierten Klimawandelsignale eine wahrscheinliche Entwicklung des zukünftigen Klimas in Richtung höherer Spitzenabflüsse dar, wobei die exakte Bestimmung des Anstiegs sehr ungewiss und deshalb schwer quantifizierbar ist.
Abstract in Englisch:The hydrologic regime in alpine watersheds is affected by changing climate conditions. Studies on impacts of climate change on the runoff of small mountain streams are rare, mainly due to difficulties of local climate projection and/or the lack of discharge data. The aim of this study is to estimate the impact of climate change on future flood hydrographs on the exemplary model region, the Wartschenbach catchment in Eastern Tyrol/Austria.
An ensemble of five climate change projections, based on the meteorological station in Lienz, was used to simulate the climate of the mid-21st-century scenario period (2021-2050). A one-hour design rainfall event with a return period of 100 years was calculated using a standard engineering approach for past rainfall data and for the different scenarios. A conceptual rainfall-runoff model was setup based on daily and hourly discharge and rainfall data. To quantify possible changes the calibrated hydrologic model was driven by five future design rainfall events and the design event under current conditions. Additionally three scenarios (best, worst and average) according to different antecedent moisture conditions were investigated. All five model ensembles indicated an increase in 100-year hourly rainfall intensities, whereas three out of five changes are significant. Accordingly, all future flood hydrographs indicated an increase in hourly peak discharges, with a multi-model ensemble average between 18% and 28% under different soil moisture conditions. The results highlight the importance of investigating the impact of climate change for a sustainable secure dimensioning of protection measures and hazard zones. The uncertainty range that originates with each additional model application is high. Nonetheless, the projected signals represent a possible and probable evolution of the future climate towards higher peak floods, whereas the exact magnitude of the expected increase is highly uncertain.
Schlagworte
Schlagwörter Deutsch:Klimawandelstudie, Hydrologie, Spitzenabfluss, alpines Einzugsgebiet
Schlagwörter Englisch:Climate change impacts, Hydrology, Flood hydrographs, alpine watershed
Sonstiges
Signatur:D-16027
Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird:H87100 Institut für Alpine Naturgefahren (IAN)


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