Leitfaden HQ Statistik - Wasser, Klimawandel & Hochwasser

Leitfaden - Verfahren zur Abschätzung von Hochwasserkennwerten
4.2 Räumliche Informationserweiterung
Zur räumlichen Informationserweiterung wird die Reihe der beobachteten Abflüsse einer
Pegelstation mit der Reihe von Nachbarpegeln in Bezug gesetzt. Ein mögliches Konzept ist
die Gruppierung („Poolingˮ) von Gebieten in „homogeneˮ Regionen mit vergleichbarem
Hochwasserverhalten. Die Idee des Ansatzes ist es, fehlende Information des Pegels selbst
durch Analogieschlüsse aus Nachbarpegeln zu ersetzen.
Es existiert eine Reihe von formalen Methoden, die es erlauben, lokale Hochwasserabflüsse
mit jenen von Nachbargebieten in Bezug zu setzen, z. B. die „Index Floodˮ-Methode
(DALRYMPLE, 1960), die „Region of Influenceˮ-Methode (BURN, 1997; IH, 1999 ), Regression
von Hochwasserkenngrößen mit Gebietseigenschaften (z. B. SCHUMANN UND PFÜTZNER,
2002) und geostatistische Verfahren (siehe Abschnitt 5.2.4).
Seit Langem praktizierte Methoden der räumlichen Informationserweiterung sind einfache
Regionalisierungsverfahren wie regionale Spendendiagramme, bei denen für eine homogene
Region die statistischen Hochwasserkennwerte der Pegel als Spenden (z. B. Hq100)
gegen die Einzugsgebietsfläche graphisch aufgetragen werden. Es sollte dann ein deutlicher
Zusammenhang zwischen Einzugsgebietsfläche und Hochwasserspenden erkennbar sein.
Ebenso können in regionale Spendendiagramme Ergebnisse anderer Regionalisierungsverfahren
eingetragen werden (siehe Abschnitt 5.2.4 und 5.2.2).
Bei größeren Einzugsgebieten, wo die Zunahme der Einzugsgebietsfläche entlang des Flusslaufes
verhältnismäßig gering ist (dies betrifft insbesondere Unterläufe von Flüssen) und mehrere
Pegel am selben Flusslauf vorhanden sind, stellen hydrologische Längenschnitte das
geeignetere Werkzeug zur Darstellung der regionalen Zusammenhänge dar. Dabei ist es
wichtig, allfällige Retentionserscheinungen infolge von Ausuferungen zu berücksichtigen.
4.3 Kausale Informationserweiterung
Bei der kausalen Informationserweiterung werden die Beobachtungen mit den Prozessen der
Hochwasserentstehung in Bezug gesetzt. Die Kenntnis der hochwasserbildenden Prozesse
ist besonders dann von Vorteil, wenn weit über die Länge der vorliegenden Beobachtungsreihe
hinaus extrapoliert werden muss.
Folgende Schlüsse lassen sich aus der Beurteilung der Abflussreaktion ziehen:
� Der Aufbau des Bodens und die Geologie bestimmen die Abflussreaktion auf Starkniederschläge.
Während Böden mit günstigem Aufbau in der Lage sind, das meiste
Wassers zu speichern, fließt bei anderen ein Großteil des Niederschlags ab.
� Diese Unterschiede lassen sich auf verschiedene Abflussprozesse zurückführen.
Welcher Abflussprozess ausgelöst wird, hängt von den Bodenverhältnissen ab.
� Um zu verstehen, auf welche Weise große Hochwasser in einem Gebiet entstehen,
sind gebietsspezifische Kenntnisse der Abflussprozesse nötig. Es müssen weitere
Aspekte wie die Vegetation, die Gewässernetzdichte, die Geomorphologie, die
Geologie und letztendlich die räumliche und zeitliche Niederschlagsverteilung mitberücksichtigt
werden.
Die Abflussreaktion ganzer Einzugsgebiete hängt vom Flächenanteil und der räumlichen Lage
der verschieden reagierenden Teilflächen sowie den Neigungsverhältnissen ab. Je nach Anteil
und Verteilung sind Niederschläge mit unterschiedlichen Verläufen und Dauern für die Ent-
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