Hydrologische Simulation hilft beim Gewässerschutz
Zuverlässige Hilfsmittel zur Beurteilung der hydrologischen Konsequenzen von Klimaveränderungen wie auch von einer veränderten Landnutzung sind angesichts der zunehmenden Umweltprobleme unverzichtbar. In diesem Rahmenprojekt, mit dem bestehende Konzepte zur hydrologischen Simulation verbessert werden sollen, wurden verschiedene Modelle zur Nachbildung interner Prozesse in Wassereinzugsgebieten entwickelt. Diese Modelle wurden ausgewertet und mit Feldbeobachtungen, Messungen und Ergebnissen aus Test-Einzugsgebieten verglichen. Dabei wurden Unzulänglichkeiten des Modells aufgedeckt, die von besonderer Bedeutung für eine Verbesserung der Simulationsbedingungen und für ein besseres Verständnis für das Verhalten von Wassereinzugsgebieten sind. Zu den verschiedenen hydrologischen Modellen, die erprobt und verbessert wurden, gehören ein auf physischen Daten basierendes Modell (SHETRAN), ein sparsames Modell (TOPMODEL) sowie Untermodelle für die Simulation der Interzeption von Niederschlägen durch Wälder und die Schneeschmelze so wie eine Methodik für den Einsatz des Bodenradars in der Hydrologie. Ebenfalls angewandt wurde die Verfolgung von Umwelteinflüssen mit dem Ziel der Entwicklung eines neuen Softwarepakets für die Unsicherheitsanalyse bei der Abflussmengenverteilung. Europaweit wurden Modelle unter verschiedensten Umweltbedingungen getestet. Dabei wurden die Landnutzung und ihre Veränderungen beispielsweise im Hinblick auf Erosionsprozesse, die Schneeschmelze oder das Entstehen und die Verteilung von Wasserströmen untersucht und anhand von experimentellen Daten und detaillierten Beobachtungen der internen hydrologischen Prozesse in Wassereinzugsgebieten überprüft. Das Verfahren steht jetzt für Demonstrationszwecke zur Verfügung. Weitere Studien befassen sich mit der Entwicklung digitaler Geländemodelle, der Anwendung des globalen Navigationssystems GPS, der Entwicklung eines neuen TOPKAPI-Modells und Vergleichen mit den beiden verbreitet eingesetzten Wassermanagement-Modellen SACRAMENTO und BROOK. Der Vorteil der erarbeiteten und optimierten Serie von Modellen besteht darin, dass sie die Entwicklung der hydrologischen Simulation einen großen Schritt voran gebracht hat. Solche Simulationsmodelle sind für die Beurteilung unterschiedlicher Szenarien der Klimaveränderungen wie auch der damit verbundenen Veränderungen der Landnutzung unverzichtbar. In der Praxis sind solche Informationen auch hilfreich bei der Analyse unterschiedlicher Strategien für den Umgang mit Wassereinzugsgebieten unter dem Aspekt einer Bewahrung vorhandener Wasserressourcen.
