Hydrologie - Abfluss-Kennwerte

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Hydrologie - Abfluss-Kennwerte

 

Abfluss-BW - regionalisierte Abfluss-Kennwerte Baden-Württemberg


Abfluss-Kennwerte für alle Gewässer in Baden-Württemberg
Die Anwendung Abfluss-BW ermöglicht die räumliche und sachdatenbezogene Analyse von Abfluss-Kennwerten in Baden-Württemberg.  

In der Wasserwirtschaft sind hydrologische Abfluss-Kennwerte am Gewässer als Grundlage für die Bemessung und Bewertung sowie bei Fragen der Plausibilisierung von grundlegender Bedeutung.

So ist bspw. bei wasserbaulichen Maßnahmen, Abflussregelungen (u.a. Einleitungen), wasserwirtschaftlichen Nutzungen (z. B. Wasserkraft), Renaturierungen und bei der Bewertung gewässergütlicher Aspekte die Beurteilung des Abflussgeschehens mittels charakteristischer Abfluss-Kennwerte oft entscheidend.

Wichtige Kennwerte sind dabei bspw. Hochwasserabflüsse [HQ] bestimmter Jährlichkeiten T, die u. a. Grundlage für die Hochwassergefahrenkarten sind. Mittlere Abflüsse [MQ] und mittlere Niedrigwasserabflüsse [MNQ] sind z. B. wesentliche Kenngrößen bei der Stoffstrommodellierung oder dienen als Einstiegswert zur Ermittlung des Mindestabflusses bei der Wasserkraftnutzung.

An Pegelmessstellen mit Abflusserfassung können punktuell Abfluss-Kennwerte in der Regel mit statistischen Auswertungen auf Basis langjähriger Zeitreihen gut bestimmt werden.

In der wasserwirtschaftlichen Praxis werden die Abfluss-Kennwerte für o. g. Fragestellungen jedoch an beliebigen Gewässerstellen, an denen in der Regel keine langjährigen Abflussaufzeichnungen vorliegen, benötigt. Um die Kennwerte entsprechend den Praxisanforderungen quasi flächendeckend bereitstellen zu können, werden heutzutage geeignete Regionalisierungsverfahren eingesetzt.

Die Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) hat für diese Fragestellung in Kooperation mit dem Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) - Bereich Hydrologie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ein Regionalisierungsmodell für Baden-Württemberg entwickelt.

Das Regionalisierungsmodell Baden-Württemberg basiert auf multiplen Regressionsansätzen und erlaubt die Beschreibung von mittleren und T-jährlichen Abfluss-Kennwerten auf Basis maßgebender Einzugsgebietskenngrößen und Landschaftsgroßräumen.

Die Anpassung und Plausibilisierung des Regionalisierungsmodells erfolgt anhand von möglichst langen (und geprüften) Beobachtungszeitreihen von mehr als 400 Pegelstellen in Baden-Württemberg. In der Plausibilisierung zeigt das Regionalisierungsmodell Baden-Württemberg im Wesentlichen sehr gute Übereinstimmungen mit den statistisch ermittelten Abfluss-Kennwerten aus den Messzeitreihen an den Pegelstellen.

In Folge kontinuierlicher Erweiterungen und Anpassungen stehen nun flächendeckend für insgesamt fast 13.000 Einzugsgebiete bzw. Gewässerknoten in Baden-Württemberg folgende Abfluss-Kennwerte zur Verfügung (Stand 2015):

Mittlere Abfluss [MQ] und
Mittlerer Niedrigwasserabfluss [MNQ]

Sowie für die Hochwasserabflüsse:
Mittlerer Hochwasserabfluss [MHQ]
T-jährlicher Hochwasserabfluss HQT für die Jährlichkeiten zwischen T = 2 und 10.000 Jahren
Hochwasser-Extremabfluss HQEXTREM
Klimaänderungsfaktor [fK,T] für alle betrachteten Jährlichkeiten [T]

Für die Anwendung der regionalisierten Abfluss-Kennwerte Baden-Württemberg in der Praxis sind nachfolgende Hinweise wichtig.
   
  • Jedes Regionalisierungsverfahren kann nur mittleres (Abfluss-)Verhalten beschreiben (lokale und gebietsspezifisch kleinräumige Faktoren sind in der Regel nicht hinreichend abbildbar).
   
  • Jeder regionalisierte Abfluss-Kennwert weist ein Unsicherheitsband auf.
   
  • Kleinräumige wasserwirtschaftliche Gewässeraufteilungen wie bspw. Kanäle und Mühlgräben werden in den dargestellten Abfluss-Kennwerten in der Regel nicht berücksichtigt. Es sei denn sie sind explizit in der jeweiligen Dokumentation benannt und aufgeführt. Die angegebenen MQ- und MNQ-Werte am Gewässer gelten somit für den gesamten Abflussquerschnitt einschließlich einer ggf. vorhandenen Aufteilung.
   
  • Je kleiner ein Einzugsgebiet ist, umso bedeutender werden lokale, gebietsspezifische Gegebenheiten (z.B. räumliche Verteilung von Nutzungen, Einleitungen etc.).
   
  • Für Einzugsgebiete mit Flächen kleiner ca. 5 bis 10 km2 sollten die regionalisierten Abfluss-Kennwerte nur mit weitergehenden Prüfungen übernommen werden.
   
  • Der unmittelbare Einfluss von Hochwasserrückhaltebecken kann über ein Regionalisierungsverfahren nicht erfasst und damit können auch die Wirkungen im Unterlauf nicht ermittelt und dargestellt werden.
   
  • Hochwasserschutzplanungen brauchen detaillierte und umfassende Kenngrößen, z. B. auf Basis von Niederschlag-Abfluss-Modellierungen. Die regionalisierten Abfluss-Kennwerte sind eine gute und wichtige Vergleichsgröße, können i. d. R. aber nicht als Bemessungsgrundlage für konkrete Maßnahmenplanungen angesetzt werden.
   
  • Die regionalisierten Abfluss-Kennwerte liefern Informationen zu Abflussscheitelwerten, aber keine Aussagen zu Abflussganglinien bzw. Abflussfüllen (notwendig bspw. für Rückhaltebeckenbemessungen oder instationäre Gewässerhydrauliken / Wasserspiegellagenberechnungen).

Detaillierte Informationen zum Regionalisierungsmodell Baden-Württemberg und wichtige Hinweise zur Anwendung befinden sich in der jeweiligen Dokumentation für Hochwasserabflüsse [HQ], mittlere Abflüsse [MQ] und mittlere Niedrigwasserabflüsse [MNQ] und sind zu beachten.

Datenumfang /-stand und Historie:


06/2016: Fortschreibung der MQ/MNQ-Abfluss-Kennwerte mit detaillierter Berücksichtigung der Kläranlageneinflüsse und Erweiterung auf 13.000 Gewässerknoten/Einzugsgebiete

2015: neuer Internetauftritt - Veröffentlichung der HQ-Abfluss-Kennwerte (Stand 2007 incl. Erweiterungen 2012) für nun 13.000 Gewässerknoten/Einzugsgebiete

2012: Erweiterung der HQ-Kennwerte entsprechend den Anforderungen der Hochwassergefahrenkarten (HWGK)

2007: Erweiterung auf 11.000 Gewässerknoten/Einzugsgebiete sowie Fortschreibung HQ/MQ/MNQ und Ergänzung von Kennwerten für Niedrigwasser und Niedrigwasserdauern (DVD 2007)

2005: Erweiterung auf 5.500 Gewässerknoten/Einzugsgebiete sowie Fortschreibung HQ/MQ/MNQ und Ergänzung der Kennwerte HQ-Extrem und regionale Klimaänderungsfaktoren

2004: Erweiterung auf 3.500 Gewässerknoten/Einzugsgebiete sowie Ergänzung des Regionalisierungsmodells Baden-Württemberg um die Kennwerte Mittlere Abflüsse (MQ) und mittlere Niedrigwasser-Abflüsse (MNQ)

2001: Hochwasserabfluss-Kennwerte (HQ) Baden-Württemberg (Neu mit Informationssystem auf CD)

1999: erste Veröffentlichung Ringbuch „Hochwasserabfluss-Wahrscheinlichkeiten in Baden-Württemberg"






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Gutachten des Instituts für Wasser und Gewässerentwicklung Bereich Hydrologie vom 20.12.2016:
KOSTRA-DWD-2010 Bewertung im Hinblick auf die wasserwirtschaftliche Bemessungspraxis (HY16/3)

 




 

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