Leitfaden HQ Statistik - Wasser, Klimawandel & Hochwasser

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Leitfaden - Verfahren zur Abschätzung von Hochwasserkennwerten
in der Regel durch die größere Stabilität, die bei der Schätzung einer kleineren Anzahl von
Parametern gegeben ist, mehr als kompensiert werden.
Datenaufbereitung
Das entscheidende Problem bei der Anwendung der PDS-Methode ist - unabhängig von der
gewählten Modellannahme - die Gewinnung der Datenserie aus den Aufzeichnungen:
Zunächst muss sichergestellt werden, dass nicht ein tatsächlich aufgetretenes Ereignis, das in
der Abklingphase mehrere sekundäre Maxima aufweist, mehrmals in die Serie aufgenommen
wird. Zu diesem Zweck wird üblicherweise verlangt, dass zwischen zwei potentiellen Überschreitungen
eine bestimmte Mindestzeit verstreicht und dass außerdem ein Mindestniveau
unterschritten wird.
Statistisch fundierte Kriterien gibt es dazu kaum, dafür Faustregeln, wie etwa die in DVWK
(1999 b) definierte Regel:
Voneinander unabhängige Hochwasserscheitelwerte liegen dann vor, wenn der Abfluss zwischen
zwei benachbarten Hochwasserscheiteln mindestens bis auf die halbe Höhe des kleineren
Scheitelwertes - bezogen auf das MQ der betrachteten Jahresreihe - abgesunken ist. Von
dieser Bedingung kann abgewichen werden, wenn die benachbarten Scheitelwerte einen
Abstand von mindestens 7 Tagen haben (Abbildung 7).
Abfluß / Durchfluß
Dt
A
B
MQ
Tage
Zwei selbständige Scheitel sind
anzunehmen, wenn A > B.
Ist Dt > 7 Tage, muß die
Bedingung A > B nicht
erfüllt sein.
Abbildung 7: Kriterien für hydrologisch unabhängige Hochwasserscheitelwerte
(DVWK, 1999 b)
Schwieriger ist die Wahl des kritischen Schwellenwertes �0. Ein zu klein gewählter Wert kann
zur Folge haben, dass die Annahmen bezüglich der Ereigniseintritte nicht mehr erfüllt sind
oder dass die zugehörigen Überschreitungen nicht mehr unabhängig sind.
Ein zu großer Wert ist in gewissem Sinn weniger kritisch, denn für das Poisson/Exponential-
sowie für das Poisson/GP-Verteilungsmodell gilt: Sind die Verteilungsannahmen für einen
kritischen Schwellenwert �0 gegeben, so sind sie auch für ein Niveau �1 > �0 gültig (die zuvor
angesprochene Robustheit). Dabei verringert sich aber die Anzahl der Überschreitungen mit
wachsendem Schwellenwert �0, was dann den Vorteil des PDS-Ansatzes zunichte macht, und
es kann in machen Fällen zu vergrößerter Instabilität bei der Quantilschätzung kommen.