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Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften

Lehrstuhl für Hydrologie - Prof. Dr. Stefan Peiffer

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Diplomarbeit

Modellgestützte Bewertung des Effekts von Landnutzungsänderungen auf den Gebietswasserhaushalt: Gemeinde Hinterzarten

Sabine Karl (01/2009)

Betreuer: Jan Fleckenstein

Die Vegetation spielt eine entscheidende Rolle im Wasserhaushalt eines Gebietes. Verändert sich die Landnutzung (Vegetation, Bebauung), so ist auch mit einer Verschiebung der prozentualen Aufteilung des Gebietsniederschlags auf die Wasserhaushaltskomponenten - aktuelle Evapotranspiration, Oberflächenabfluss, Interflow und Grundwaserneubildung - zu rechnen. Im Gemeindegebiet Hinterzarten, Schwarzwald, änderte sich die Landnutzung in den vergangenen Jahrzehnten deutlich. Auch für die Zukunft sind weitere Veränderungen zu erwarten. Die Siedlungsfläche hat sich durch den Ausbau des Tourismus stark vergrößert, was zu einer deutlichen Zunahme der Versiegelung seit 1950 im Ortskern Hinterzarten führte. Die Aufgabe von unwirtschaftlich gewordenen Landwirtschaftsflächen ließ den Waldanteil auf dem Gebiet der Gemeinde Hinterzarten deutlich ansteigen. Mit dem hydrologischen, GIS-gestützten Modell ArcEGMO sollen im Rahmen der Diplomarbeit Wasserhaushaltsberechnungen für das Gemeindegebiet Hinterzarten erstellt werden. Die Untersuchungen knüpfen an die Doktorarbeit von Manuel Weis von der Universität Freiburg an, der auch die Eingangsdaten zur Verfügung stellte. Für die Modellierung mit ArcEGMO besteht eine Kooperation mit Frau B. Klöcking vom Büro für Angewandte Hydrologie in München. Zur Ermittlung der Wasserhaushaltskomponenten werden vier verschiedene Landnutzungen mit den meteorologischen Daten des gleichen Zeitraums modelliert. Somit werden alle Modelleingangsgrößen, bis auf die Landnutzung konstant gehalten, was einen Rückschluss der beobachteten Wasserhaushaltsänderung auf eben diese erlaubt. Der berechnete Wasserhaushalt unter der Landnutzung von 2005 soll mit dem der Landnutzung 1950 und zwei Szenarien verglichen werden. Die beiden Szenarien spannen den zu erwartenden, realistischen Bereich möglicher Zukunftsentwicklungen auf. Analysen des Wasserhaushalts unter den vier Landnutzungen sollen Folgen im Bereich Grundwasserneubildung und Oberflächenabfluss aufzeigen, wovon letzteres Hinweise auf die Hochwasserwahrscheinlichkeit liefern könnte. Durch den Vergleich der beiden möglichen Zukunftsszenarien mit dem Wasserhaushalt von 2005 sollen der Gemeinde Hinterzarten Bewertungs- und Handlungskriterien zur Verfügung gestellt werden.

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