Internationale Gewässerschutzkommission für den Bodensee, Limnologischer zustand des Bodensees ~r ( )

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1 wasserstoffe und Chlorierte Kohlenwassers~offe). Difi Erhebungen ergaben keine.schadstoffkonzentrationen, die nach dem heutigen Wissensstand zu Besorgnis Anlass gäben. Das Wissen vor allem über Kombinationswirkungen von Schadstoffen ist allerdings noch sehr lücken.haft. Die Gefahr von Anreicherungen auch kleinster Mengen und die Risiken für.die Trinkwassernutzung zwingen dazu, den Schadstoffeintrag in den Bodensee so tief wie möglich zu halten. Auch gibt es gerade unter den Kohlenwasserstoffen Verbindungen, die grosse Xhnlidhkeit mit natürlichen Si~nalstoffen (Sexuallacks toffe etc.) besitzen und bereits im extremen Spurenbereich unerwünschte biologische Wirkungen haben können. Fazit per Bodensee befindet sich auf dem Weg zur Besserung. Die seit 196 von den Anliegerstaaten in Reinhaltemassnahmen investierten 4 Milliarden Schweizerfranken beginnen Früchte zu tragen.,allerdings wird dem Bodensee heute mit einer geschätzten Menge von über 1' TonnenJahr noch mehr als das Dappelte der tolerierbaren Phosphorfracht zugeführt. Durch weitere Massnahmen, vor allem im baulichen Gewässerschutz, wird jedoch bis 1995 eine Reduktion auf 5 Tonnen PhosphorJahr erwartet. Dadurch dürfte die Phosphorkonzentration im Freiwasser des Obersees längerfristig unter das Qualitätsziel von 3 f~ Phos~horl sinken. (Paul Liechti) Literatur Internationale Gewässerschutzkommission für den Bodensee, Limnologischer zustand des Bodensees ~r ( ) Internationale Gewässerschutzkommission für Den Bodensee, Berichte Nr, 1-33 ( ) H. Maurer; Der Bodensee: Landschaft, Geschichte, Kultur. Jan Thorbecke V,erlag, Sigmaringen (1982). Länderqrbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), Seen in der Bundesrepublik Deutschland, Wöste Druck Verlag, Essen (1985) ' WASSERSTANDS~ UND ABJLUSSVORHERSAGEN "Rheinschiffahrt wegen Hochwasser eingestellt!" So lautete die Schlagzeile in den Zeitungen anfangs Juni "Wie lange muss mit dem Unterbruch dieser für die Versorgung der Schweiz so wichtigen Wasserstrasse gerechnet werden?" Das fragten nicht nur die Journalisten; auch die Transportunternehmungen, die Handelsleute und nicht zuletzt die Konsumen- BUS-Bulletin 486

2 ten hätten auf diese Frage gerne ~ine Antwort erhalten. Für diesen Fall und für zahlreiche weitere Anwendungen vermittelt die Landeshydrologie und -geologie nicht nur die in Rheinfelden gemessenen Wasserstände; sie erarbeitet ausserdem seit Beginn dieses Jahr.es Wasserstands- und Abflussvorhersagen für 'insgesamt 18 Stellen an den grösseren Flüssen und einigen Seen innerhalb des Einzugsgebietes des Rheins. Zusammenarbeit mit der ETH und der Schweizerischen Meteorologischen Anstalt Die Abflussvorhersagen für das Rheingebietchaben eine lange Entwicklung. Sie wurden auf Anregung aus Benützerkreisen seit den Fünfzigerjahren zuerst an der Versuchsanstalt für Wasserbaµ, Hydrologie und Glaziologie an der ETH, später am Geographischen Institut der ETH mit finanzieller Beteiligung der Auftraggeber entwickelt, erprobt und dann regelmässig berechnet. Nachdem die Vorhersagemodelle und die tägliche Erarbeitung der Vorhersagen auf einen' operationellen Stand gebracht worden waren, konnte. die Aufgabe der regelmässigen Erarbeitung und Verbreitung der Abflussvorhef sagen der Landeshydrologie und -geologie übertragen werden. Durch diesen Wechsel ist das ETH-Institut von dieser operationellen Aufgabe entlastet worden und kann sich somit seinen Forschungsaufgaben wieder verstärkt widmen. Gleichzeitig ist die Abflussvorhersage bei jener Dienststelle angesiedelt worden, welche auch die Verantwortung für die zuverlässige Lieferung der -hydrologischen Eingangsdaten trägt. Die Ubernahme dieser neuen Aufgabe ist jedoch nur dank einer erweiterten Mitarbeit der Schweizerischen Meteorologischen Anstalt (SMA) möglich geworden. Die SMA hat schon seit vielen Jahren die notwendigen meteorologisdhen Messdaten zur Verfügung gestellt. Seit einem Jahr wer~en nun zusät,lich von d~r SMA speziell für die zwecke der Abflussvorhersage täglich detaillie.rte quantitative Niederschlags- und Temperaturvorhersagen erarbeitet. Die operationelle Erarbeitung der Wasserstands- und Abflussvorhersagen Die vorhersagen werden in der Regel an allen Arbeitstagen und, wenn ßS die hydrologische Situation erfordert, auch an Wochenenden und Feiertagen erarbeitet. Als Ausgangsdaten werden die Wasserstände von rund 3 Stationen der Landeshydrologie und die Niederschlags-, Temperatur- und Schneedaten von 42 Stationen der SMA gesammelt (Abb. 1). zusammen mit den Niederschlags- und Temperaturvorhersagen der SMA werden anschliessend die Pegelstände und Abflüsse von 18 Stationen g~~äss dem Schema in Abbildung 2 vorhergesagt. Die Vorhersagen werden per Fernschreiber bis spätestens 9 Uhr, bei Bedarf zusätzlich auch am Nachmittag, an die Kunden weitergegeben (siehe Abb. 3). Der Vorhersagezeitraum reicht bis zum Ende des übernächsten Tages. Die Zuverlässigkeit der Vorhersagen nimmt mit kürzerem Zeitraum zu. Beispielsweise kann am Montagmorgen der mittlere Tagesabfluss des darauffolgenden Mittwochs an der Station Rhein-Rheinfelden mit einer Genauigkeit von etwa ± 25 m3s (entsprechend etwa ± 3 cm) gerechnet werden. Die e rreichte Genauigkeit bei der Vorhersage des mittleren Tagesabflusses am Montag selber liegt demgegenüber bei± 7 m3s (± 1 cm). BUS-Bulletin 486

3 Abbildung 1 Vorhersage van',, r"".-._., _,,,,...,., -- ~ ~ Wasserstand und Abfluss T Wasserstand \ i, zusätzliche hydrometrische Stationen o Meteorologische Stationen I" { '\ ) ( l \ j,,.. ~.. _._. \ \...- \,_._.-.).-.,,_. o 1 2o km Wer braucht Abflussvorhersagen? Durch die Vielzahl der Nutzer u,nseres reichen Wasserdargebotes, aber auch zufolge der unterschiedlichen Bedrohungsformen durch die Fllisse und Seen entstehen ganz verschieden gelagerte Anforderungen an Abflussvorhersagen. Die wichtigsten Nutzniesset und Anwendungsgebiete sind: - Rheinschiffahrt: Bei Niederwasser Disposition der höchstmöglichen dem voraussichtlichen Wasserstand entsprechenden Fracht. Bei Hochwasser Berechnung der Reisezeiten, Dispositionen bei Beschränkung der Fahrgeschwindigkeit oder bei Fahrverbot, - Kraftwerke: Optimale Bewirtschaftung der zur Verfügung stehenden Stauräume bei, Flusskraftwerken. Planung von Maschinenstillständen fur Revisionen. - Bauunternehmungen: Disposition und Warnungen fü.r Baustellen in und an Gewässern. - Seeregulierung: Optimale Bewirtschaftung der Seen und der unterliegenden Flüsse entsprechend der gültigen Reglemente. - Hochwasserschutz: zusammen mit dem bestehenden Netz von Hochwasseralarmstationen, die automatisch beim Erreichen eines bestimmten Wasserstandes Alarm auslösen, können Abflussvorhersagen eine wichtige Entscheidungshilfe fur die Verantwortlichen der Hochwasserschµtzorganisationen.sein. BUS-Bulletin 486

4 Abbildung 2 42 Stationen Messdaten SMA. Niederschlags -"" Temperaturvorhersagen SMA 22 Stationen Wasserstands - Abflussdaten LHG "7$;, ~.j- )( 1 Cl) ~I 1 1,a~ '\~~ Vorhersage - Rechner > Wasserstand Abfluss - Umrechnung. d...-- flüssig ; Regen Nie erschlag fest; Schneefall Abbau Schneedecke---. Aufbau. Gebietsniederschlag Abflussvorhersdge berechnen '\~<?,i- '. Kunden \ Datenbank Graphische Ausgabe ~ Ähnlich wie bei den wetterprognosen sind die Benützer von Abflussvorhersagen vor allem an Zeitperioden mit aussergewöhnlichen Vorkommnissen, sei es Hochwasser oder Niederwasser, interessiert. Trotzdem oder gerade deswegen muss der für qie Vorhersagen verantwortliche Dienst ständig das Personal, das Knowhow, die Geräte, Programme und Daten bereit halten, um bei einem der meist rasch eintretenden Hochwasserereignisse sofort reagieren zu können. Nicht zuletzt aus diesem Grunde werden die Vorhersagen täglich berechnet. Durch die tägliche Erfahrung offenbaren sich aber auch Mängel und Lücken, di.e es in enger Zusammenarbeit mit de11 Forschungsinstituten der Hochschulen und den operafionellen, fqr die batenbereitstellung verantwortlich~n Stellen zu schl~essen gilt. BUS-Bulletin 486

5 * Wasserstandvorhersage rhein-rheinfelden * gemessene wasserstaende bis uhr * vorhergesagte wasserstaende ab uhr * momentanwerte in m uhr * * Vortag * ausgabetag * 1. fo 1 getag ' 4.39 * 2. folgetag Abbildung 3: Beispiel einer an die Kunden vermittelten Wasserstandvorhersage. Bei einem Wasserstand von 4.5 m muss die Rhein~ schi ff ahrt. ei ngeste 11 t werden. Zukunftsperspektiven Alle bereits unternomme.nen Anstr~ngungen urid auch die geplanten Forschungen zur Verbessserung der Modellansätze fur die Abflussvorh~rsage bleiben fruchtlos, wenn die wichtigste Eingangsgrösse, der Gebietsniederschlag, unzureichend bekannt ist. Trotz eines ausserordentlich dichten automatischen Regenmessnetzes. (ANETZ) der SMA werden die Gebietsniederschläge oft zu ungenau erfasst. Auch ist es mit den heute verfügbaren Unterlagen fur die Meteorologen oft s~hr schwierig, die zu erwartenden Niederschlagsintensitäten zuverlässig vorherzusagen. Hier werden in absehbarer zeit neue numerische Modelle eine Verbesserung der Situation bringen. Zudem werden wir in Zusammenarbeit mit der' SMA versuchen, die Daten der beiden in der Schweiz seit einigen Jahren betriebenen ~iederschlagsradargeräte zu nutzen: - für eine verbesserte flächenhafte Bestimmung der Niederschläge, - fur die Erstellung von Ultrakurzfristvorheisagen (1-l stunden) über ~ie zu erwartenden Niederschlagsintensitäten. Mit Hilfe dieser Angaben könnte der Zeitrahmen der praz1sen Abflussvorhersagen für die Erford~rnisse des H~chwasserschutzes zweifellds um einige stunden erweitert werden. Vorläufig werden an der Landeshydro~ogie und -geologie die Abflussvorhersagen nur fur das Rheingebiet erarbeitet. Sicher besteht aber auch fur andere Gebiete wie etwa das Tessin ein starkes Interesse an derartigen Vorhersagen. Hier wird die zukünftige Entwicklung zeigen, ob in derart schwierigen Einzugsgebieten eine zuverlässige Abflussvorhersage zum Nutzen der Bevölkerung Uberhaupt möglich ist. (Bruno Schädler) BUS-Bulletin 486