Leitfaden HQ Statistik - Wasser, Klimawandel & Hochwasser

Leitfaden - Verfahren zur Abschätzung von Hochwasserkennwerten
2.5.2 Extrapolationsproblem
Bei der Abschätzung der Hochwasserwahrscheinlichkeiten mittels Verteilungsfunktionen
nehmen die Unsicherheiten bei Extrapolation über die Beobachtungsdauer hinaus deutlich zu
(siehe Abschnitt 3.4).
Für wasserbauliche Bemessungsfragen sind aber gerade seltenere Ereignisse von Bedeutung.
So ist z. B. die Hochwasserentlastungsanlage einer Talsperre auf ein Wiederkehrintervall von
T=5000 Jahren auszulegen (siehe GUTKNECHT et al., Leitfaden zum Nachweis der Hochwassersicherheit
von Talsperren, 2007), obwohl die dafür erforderliche Datengrundlage unzureichend
ist.
2.5.3 Ausreißerproblem
Die Länge von Abflussbeobachtungen ist sehr unterschiedlich. Infolge des stochastischen
Charakters der Hochwasserereignisse (der weitgehend unbekannt ist) ist das Auftreten seltener,
d. h. großer Ereignisse innerhalb kurzer Reihen sehr zufällig. Dadurch ergibt sich bei der
Einschätzung der Auftrittswahrscheinlichkeit im Beobachtungszeitraum ein sehr niedriges
empirisches Wiederkehrintervall, das aber nicht dem tatsächlichen entspricht. Die Schwierigkeit
liegt in der Zuordnung des Wiederkehrintervalls für den Ausreißer.
2.5.4 Regionalisierungsproblem
Die Übertragung von Kennwerten aus Pegelbeobachtungen in nicht beobachtete Gewässerabschnitte
ist nicht immer direkt und in gleicher Qualität realisierbar. Grundsätzlich ist eine sehr
gute Übertragbarkeit gegeben, wenn sehr ähnliche Einzugsgebiets- und hydro-klimatische
Verhältnisse vorliegen. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn die fragliche Gewässerstelle in
der Nähe eines repräsentativen Pegels liegt, und wenn an diesem Pegel aussagekräftige Daten
vorliegen.
Nicht aussagekräftige Pegeldaten, wie zum Beispiel bedingt durch eine kurze Messreihe, das
Fehlen von größeren Hochwasserereignissen etc. sind ebenfalls über Regionalisierungs- und
Abgleichverfahren zu korrigieren oder zu verifizieren. Erst dann ist eine Übertragung der
Pegeldaten in unbeobachtete Einzugsgebiete sinnvoll.
Dazu sind verschiedene Verfahren und Aspekte unter Abschnitt 4 (Informationserweiterung)
und Abschnitt 5 (Regionale Hochwasserabschätzung) angeführt.
Im Regelfall werden statistische Erwartungswerte regionalisiert. Die direkte Regionalisierung
der dazugehörigen statistischen Vertrauensbereiche (Konfidenzbereiche) ist nur in Pegelnähe
möglich. In unbeobachteten Gebieten abseits von Pegeln ist die Regionalisierung des Vertrauensbereichs
nur mehr als indirekte Abschätzung möglich. Ein direkter Bezug zur Statistik ist
nicht mehr vorhanden.
2.6 Bemessungshochwasser
Bemessungshochwasser: Hochwasser, das einer Schutzmaßnahme mit einem definierten
Schutzgrad zugrunde gelegt wird.
Bei Hochwasserschutzprojekten müssen Hydrographie und Wasserbau eng zusammenarbeiten.
Die Festlegung des Bemessungshochwassers läuft in mehreren Schritten ab:
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