Rolf Weingartner: Hydrologie der Alpen und ihre Bedeutung für das Rheineinzugsgebiet Rolf Weingartner
1000 km 180 km 180 000 km 2 Rolf Weingartner Einleitung
RHEIN Basel Zürich Thunersee Interlaken Wehren (2010) Bern Genève Hydrologische Charakteristika Fallbeispiel Kander Rolf Weingartner Fallbeispiel Kander
Kander ein typisches nordalpines Einzugsgebiet Mittlerer Abfluss 20.9 m 3 s -1 42 l s -1 km 2 mittlere Gebietshöhe: 1900 m Vergletscherung: 8% Fläche: 500 km 2
Kander ein typisches nordalpines Einzugsgebiet Mittlerer Abfluss 20.9 m 3 s -1 42 l s -1 km 2 Mittleres Hochwasser 123 m 3 s -1 250 l s -1 km 2
Kander ein typisches nordalpines Einzugsgebiet Mittlerer Abfluss 20.9 m 3 s -1 42 l s -1 km 2 Mittleres Hochwasser 123 m 3 s -1 250 l s -1 km 2 Grösstes Hochwasser 273 m 3 s -1 550 l s -1 km 2 (Aug 2005, 1902-2010)
Wasserbauliche Massnahmen 1714 1914 StAB aus: Reichen 2006 1899 StAB Vischer 2003
Herausforderungen 2010 Langfristig gefährdeter Hochwasserschutz Konkurrenz zw. Nutzungen Ökologische Defizite
Abflussregime [mm] 250 200 150 100 50
Abflussregime und Steuergrössen (Prinzipskizze) Schneeschmelze Eisschmelze
Veränderung der Abflussregimes Niederschlagsveränderung +20% +0% -20% grau: heute farbig: Szenario Temperaturveränderung +0 C +2 C +4 C Wehren (2010)
Interannuelle Variabilität des Abflussregimes Bsp. Kander langjähriger Mittelwert Einzeljahre 2000-2009 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Interannuelle Variabilität des Abflussregimes Alpen Voralpen Mittelland Einzeljahre Einzeljahre
Kander Alpenraum Rolf Weingartner Charakterisierung Alpenraum
Hydrologische Abgrenzung des Alpenraums Weingartner und Aschwanden (1992) mittlere Höhe > 1550 m Dominanz von Schnee und Gletscher (Retention, Schmelze)
Wasserbilanz wasserwirt. Gunstraum Wehren (2010) TEGe Kander Schweiz grosse Mengen, kleine Variabilität wasserwirtschaftl. Gunstraum
Alpen: Wasserwirtschaftlicher Gunstraum [ ] = ρ g Q Δh η P kw Leistung eines Kraftwerks Quelle: BfE (2004) Weisse Kohle Pionierzeit Wasserkraft Aufschwung Blütezeit Konsolidierung KEV: neue Goldgräberstimmung
Alpen: Wasserwirtschaftlicher Gunstraum und die Auswirkungen Durch die Wasserkraftnutzung beeinflusste Wasserführung Fliessgewässer, deren Wasserführung durch die Wasserkraftnutzung beeinflusst ist (Massstab des Gewässernetzes 1:200'000) [%] aus: Hydrologischer Atlas der Schweiz, Tafel 5.3 aus: Weingartner (1999)
Alpen: Hydrologische Gefahren und Risiken aus: Weingartner et al. (2003)
Alpen: Hydrologische Gefahren und Risiken HHQ[m 3 /s] aus: Weingartner et al. (2003) Fläche [km 2 ] Höchste Hochwassergefahren im peripheren Alpenraum
Kander Alpenraum Vorland V O R L A N D Kander A L P E N Rolf Weingartner Vergleich und Fernwirkung
Rhein-Basel: Grösste beobachtete Hochwasserseit 1250 Wetter, Pfister, Luterbacher, Weingartner (in review) Winterhalbjahr Sommerhalbjahr 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 Höhere Spitzen, da Berner Oberland direkter mit Rhein verbunden? 1714 Kander-Korr 1868 1891: 1. JGK
Hochwasser der Aare vor Zusammenfluss mit dem Rhein Rolle des Alpenraums um 1700: vor JGWK, vor KK 900 m 3 /s Hochwasser Aug. 2007 um 1800: vor JGWK, nach KK beobachtet Jura- gewässer- Korrektion (JGWK) Kander-Korr (KK) Wetter, Pfister, Weingartner et al. (in review) plus: veränderte hydraulische Eigenschaften
Rhein-Basel: Grösste beobachtete Hochwasser seit 1250 Wetter, Pfister, Luterbacher, Weingartner (in review) 900 m 3 /s 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 Höhere Spitzen, da Berner Oberland direkter mit Rhein verbunden? 1704 Kander-Korr 1868 1891: 1. JGK
Bedeutung der alpinen Ressourcen
Bedeutung der alpinen Ressourcen Tiefland Alpen s.l. Anteil Alpen (s.l.) Fläche: 15% Abfluss: 34%
Bedeutung der alpinen Ressourcen Schweiz Deutschland Niederlande Ungarn Inland 5 605 1 303 696 596 Zuflüsse 1 822 865 5 062 11 323 Total 7 427 2 168 5 758 11 919 Per-Capita-Dargebot [m 3 /E a] < 500 Akuter Mangel 500 1000 Knappheit 1000 1700 Einschränkungen > 1700 Ausreichend
Alpen/Rhein Gebirge der Erde Hydrologische Bedeutung der Gebirge Kapos et al. (2000) 24% (bis etwa 35%) Rolf Weingartner Hydrol. Bedeutung Gebirge
Hydrologische Bedeutung der Gebirge - Resultate Viviroli, D. et al. (2007) 18 000 km 3 a -1 42 000 km 3 a -1 Grosse hydrologische Bedeutung der Gebirge Rio (1992), Agenda 21, Kapitel 13 Viviroli, D., Dürr, H., Messerli, B., Meybeck, M., Weingartner, R. (2007)
Rio 1992 integrales Flussgebietsmanagement Erdgipfel Rio 1992, Kapitel 13 der Agenda 21 Gebirge Wichtige Ökosysteme Verletzliche Ökosysteme Sofortiges Handeln ist notwendig! Wissen über das Gebirgsökosystem vertiefen und Strategien zur nachhaltigen Entwicklung erarbeiten Förderung des integralen Einzugsgebietsmanagements
263 internationale Flussgebiete (mit zwei und mehr Staaten) ähnliche Ausgangslage wie im im Rhein-EG 47% der Landoberfläche, 40% der Erdbevölkerung, 80% des Abflusses Karte: GRDC, Daten: Wolf (2007)
263 internationale Flussgebiete (mit zwei und mehr Staaten) Transformationswissen yoptionen, um ein System zu zu optimieren, in in eine bestimmte Richtung zu zu lenken R(h)eines Wissen umsetzen Finalmente: Ein grosser Dank geht an Frau Pascale Künzi