| Abstract |
An integrated approach for assessing the availability of groundwater under conditions of ‘global-change’ is presented. The approach is embedded in the DANUBIA system developed by the interdisciplinary GLOWA-Danube Project to simulate the interaction of natural and socio-economic processes within the Upper Danube Catchment (UDC, 77,000 km$^{2}$ and located in parts of Germany, Austria, Switzerland and Italy). The approach enables the quantitative assessment of groundwater bodies (zones), which are delineated by intersecting surface watersheds, regional aquifers, and geomorphologic regions. The individual hydrogeological and geometrical characteristics of these zones are accounted for by defining characteristic response times and weights to describe the relative significance of changes in variables (recharge, groundwater level, groundwater discharge, river discharge) associated with different states. These changes, in each zone, are converted into indices (GroundwaterQuantityFlags). The motivation and particularities of regional-scale groundwater assessment and the background of GLOWA-Danube are described, along with a description of the developed methodology. The approach was applied to the UDC, where several different climate scenarios (2011–2060) were evaluated. A selection of results is presented to demonstrate the potential of the methodology. The approach was inspired by the European Water Framework Directive, yet it has a stronger focus on the evaluation of global-change impacts.Une approche intégrée pour évaluer la disponibilité en eau souterraine sous des conditions du « changement global » est présentée. L’approche est intégrée dans le système DANUBIA développé dans le cadre du projet interdisciplinaire GLOWA-Danube pour modéliser l’interaction des processus naturels et socio-économiques sur le bassin versant du Haut Danube—Upper Danube Catchment (UDC) 77,000 km$^{2}$, situé sur des parties de territoire de l’Allemagne, de l’Autriche, de la Suisse et de l’Italie. L’approche permet l’évaluation quantitative des masses d’eau souterraines (zones) qui sont délimitées par l’intersection de bassins versants, d’aquifères régionaux et d’ensembles géomorphologiques. Les caractéristiques hydrogéologiques et géométriques propres à ces zones sont prises en compte en définissant les temps de réponse caractéristiques et des pondérations pour décrire la signification relative des changements affectant des variables (recharge, niveau piézométrique, débit d’eau souterraine, débit des cours d’eau) associées à différents états. Dans chaque zone, ces changements sont convertis en indicateurs (GroundwaterQuantityFlags). La motivation et les particularités de l’évaluation de la ressource en eau souterraine à l’échelle régionale et le contexte du projet GLOWA-Danube sont présentées ainsi qu’une description de la méthodologie développée. L’approche a été appliquée à l’UDC, au sein de laquelle différents scénarios de changement climatique (2011–2060) ont été évalués. Une sélection de résultats est présentée pour démontrer le potentiel de la méthodologie. L’approche est inspirée de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau ; néanmoins, elle porte une plus forte attention à l’évaluation des impacts du changement global.Ein integrierter Ansatz für die Bewertung der Grundwasserverfügbarkeit unter Klimawandelbedingungen wird vorgestellt. Der Ansatz ist in das DANUBIA-System eingebettet, das durch den interdisziplinären Projektverbund GLOWA-Danube entwickelt wurde, um die Interaktion zwischen natürlichen und sozioökonomischen Prozessen im Einzugsgebiet der Oberen Donau (EZGOD, 77,000 km$^{2}$ - gelegen in Deutschland, Österreich, und der Schweiz) zu simulieren. Der Ansatz ermöglicht die mengenmäßige Bewertung von Grundwasserkörpern (Zonen), die durch die Verschneidung von Oberflächenwassereinzugsgebieten, regionalen Aquiferen und geomorphologischen Großregionen abgegrenzt werden. Die individuellen hydrogeologischen und geometrischen Charakteristika dieser Zonen werden durch die Definition charakteristischer Reaktionszeiten und von Gewichten zur Beschreibung der individuellen Bedeutung von Änderungen der maßgeblichen Zustandsvariablen (Grundwasserneubildung, Grundwasserstand, Grundwasserabfluss und Gerinneabfluss) berücksichtigt. Die Änderungen dieser Variablen werden zusammengefasst und in einen fünfstufigen Bewertungsindex überführt (GroundwaterQuantityFlags). Der Artikel beschreibt die Besonderheiten und die Motivation für die regionalskalige Bewertung von Grundwasserressourcen, das Projekt GLOWA-Danube soiwe die entwickelte Methodik. Diese wurde auf das EZGOD unter Berücksichtigung verschiedener Klimaszenarien angewendet. Eine Auswahl von Ergebnissen wird vorgestellt, um die Anwendungsmöglichkeiten der Methodik zu demonstrieren. Der Ansatz ist durch die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (WRR) inspiriert, hat aber einen stärkeren Fokus auf die Untersuchung von Einflüssen des Globalen Wandels als die WRR.Se presenta un metodo integrado para evaluar la disponibilidad de agua subterránea teniendo en cuenta el “cambio global”. Este metodo hace parte del sistema DANUBIA, desarrollado por el proyecto interdisciplinario GLOWA-Danube para simular la interacción de los procesos naturales y socio económicos dentro de la cuenca superior del Danubio (CSD, 77,000 km$^{2}$ localizada en areas de: Alemania, Austria, Suiza e Italia). El enfoque permite la evaluación cuantitativa de los cuerpos (zonas) de agua subterránea, las cuales están delineadas por cuencas superficiales, acuíferos regionales, y regiones geomorfológicas que se intersectan entre sí. Las características individuales de la hidrogeológia y de la geométria de estas zonas son consideradas por la definición de los tiempos de respuesta respectivos, y por un valor ponderado que se usa para describir el significado relativo de algunos cambios en las variables asociadas (Recarga, nivel del agua subterránea, descarga subterránea y Flujo del río). Los cambios de estas variables, se han convertido en un índice dividio en cinco niveles (GroundwaterQuantityFlags). Este articulo describe las particularidades y los motivos de este método de evaluación a escala regional para los recursos de aguas subterráneas, asi como los fundamentos del proyecto GLOWA-Danube conjuntamente con una descripción de la metodología desarrollada. Esta metodología, se aplicó a la CSD donde se evaluaron diferentes escenarios climáticos (2011–2060). Se presenta también una selección de resultados para demostrar el potencial de esta metodología. El método general está enmarcado dentro de la La Directiva marco sobre el agua (WFD) de la Comunidad Europea, la cual tiene un fuerte enfoque en la evaluación de los impactos del cambio climático global.文章给出了评估在全球性变化条件下的地下水利用率的综合方法。把该方法嵌入到由跨学科的GLOWA-Danube项目研制出的DANUBIA系统中, 模拟多瑙河上游集水区(UDC, 面积达77 000 km$^{2}$, 位于德国、奥地利、瑞士、意大利的部分地区)的自然的和社会经济的过程之间的相互影响。通过该方法能够对地下水体 (区域) 进行定量评估, 根据地表相交的分水线、区域含水层、地貌区可以描绘出地下水体的边界。通过定义典型反应时间和权重来描述不同状态下的变量(补给, 地下水位, 地下水排泄, 河水排泄)变化的相关重要性, 可以说明这些地区中个别的水文地质和几何特征。在每个地区, 可以把这些变化转换为指标(地下水量标志), 在介绍方法论的基础上, 对区域规模的地下水评估和GLOWA-Danube背景的动机和特殊性进行描述。在UDC中应用该方法, 可以评估出一些不同的气候情景 (2011–2060)。通过对结果进行选择可证实方法论的潜力。这种方法的灵感来自于欧洲水框架指令, 然而该方法更注重于求出全球变化的影响。Apresenta-se uma abordagem integrada para a avaliação da disponibilidade de água subterrânea sob condições de “alterações globais”. A abordagem está incluída no sistema DANUBIA, desenvolvido pelo projecto interdisciplinar GLOWA-Danube para simular a interacção de processos naturais e socioeconómicos na Bacia do Alto Danúbio (BAD, 77,000 km$^{2}$ e localizado em partes da Alemanha, Áustria, Suíça e Itália). A abordagem permite a avaliação quantitativa de massas de água subterrânea (zonas), que são delineadas por intersecções de bacias hidrográficas, aquíferos regionais e regiões geomorfológicas. As características hidrogeológicas e geométricas individuais destas zonas são valoradas através da definição de tempos de resposta e de ponderações características destinadas a descrever o significado relativo das alterações nas variáveis (recarga, nível piezométrico, descarga de água subterrânea, descarga fluvial) associadas a diferentes estados. Estas alterações, em cada zona, são convertidas em índices (GroundwaterQuantityFlags). Descrevem-se a motivação e as particularidades desta avaliação à escala regional da água subterrânea, assim como o fundamento do GLOWA-Danube, acompanhadas da descrição da metodologia desenvolvida. A abordagem foi aplicada à BAD, tendo sido avaliados diferentes cenários climáticos (2011–2060). Apresenta-se uma selecção de resultados para demonstrar o potencial da metodologia. A abordagem inspirou-se na Directiva-Quadro Europeia da Água, embora esteja mais intensamente focada na avaliação dos impactes das alterações globais. |
