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Statistische Analyse von Niedrigwasserkenngrößen

  • Niedrigwasser ist ein integraler Bestandteil des Abflussregimes, der einen zeitlich und regional begrenzten Zustand in einem oberirdischen Gewässer beschreibt, bei dem der Wasserstand oder der Abfluss einen bestimmten Schwellenwert erreicht oder unterschreitet. Die Kenntnis der Niedrigwasserverhältnisse in einem Gewässer hat damit große Bedeutung für seine zielgerichtete wasserwirtschaftliche Nutzung und ökologische Bewertung. Niedrigwasser ist in erster Linie bedingt durch Niederschlagsmangel, kann sich jedoch auch durch den Rückhalt des Niederschlags in der Schneedecke, in Gletschern oder im gefrorenen Untergrund ergeben. Zudem kann es anthropogen durch diverse Bewirtschaftungsmaßnahmen im Gewässer oder dessen Einzugsgebiet verstärkt oder abgeschwächt werden. In diesem Merkblatt werden zunächst die wichtigsten Kenngrößen für das Niedrigwasser definiert: Niedrigwasserabfluss bzw. -wasserstand, Unterschreitungsdauer, Abflussdefizit sowie aus der Dauerlinie abgeleitete Quantile. Für die Ermittlung der Unterschreitungsdauer und desNiedrigwasser ist ein integraler Bestandteil des Abflussregimes, der einen zeitlich und regional begrenzten Zustand in einem oberirdischen Gewässer beschreibt, bei dem der Wasserstand oder der Abfluss einen bestimmten Schwellenwert erreicht oder unterschreitet. Die Kenntnis der Niedrigwasserverhältnisse in einem Gewässer hat damit große Bedeutung für seine zielgerichtete wasserwirtschaftliche Nutzung und ökologische Bewertung. Niedrigwasser ist in erster Linie bedingt durch Niederschlagsmangel, kann sich jedoch auch durch den Rückhalt des Niederschlags in der Schneedecke, in Gletschern oder im gefrorenen Untergrund ergeben. Zudem kann es anthropogen durch diverse Bewirtschaftungsmaßnahmen im Gewässer oder dessen Einzugsgebiet verstärkt oder abgeschwächt werden. In diesem Merkblatt werden zunächst die wichtigsten Kenngrößen für das Niedrigwasser definiert: Niedrigwasserabfluss bzw. -wasserstand, Unterschreitungsdauer, Abflussdefizit sowie aus der Dauerlinie abgeleitete Quantile. Für die Ermittlung der Unterschreitungsdauer und des Abflussdefizits sind Schwellenwerte erforderlich. Sie sollten in Abhängigkeit von der Zielstellung der Untersuchung festgelegt werden. Es werden sowohl die natürlichen und anthropogenen Einflussgrößen auf das Niedrigwasser diskutiert, als auch die genannten Kenngrößen und deren Ableitung aus der Ganglinie vorgestellt. Darauf aufbauend entwickeln sich inhaltlich die Kernthemen des Merkblatts: (1) Wahrscheinlichkeitsanalyse von Niedrigwasserabflüssen und (2) Wahrscheinlichkeitsanalyse von Unterschreitungsdauern und Abflussdefiziten. Mit Hilfe eines Verfahrensablaufs und anhand von Beispielen wird dem Leser schrittweise das methodische Vorgehen vermittelt – von der Festlegung der Kenngröße bis hin zur Ermittlung ihrer Quantile und deren Konfidenzgrenzen. Beide Verfahren setzen Stationarität der zugrundeliegenden Serien voraus, sodass im dritten Kernthema des Merkblatts (instationäre Wahrscheinlichkeitsanalyse) diskutiert wird, welche Möglichkeiten bestehen, um mit signifikanten Instationaritäten im Rahmen der Wahrscheinlichkeitsanalyse umzugehen.show moreshow less

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Metadaten
Author: Anna-Dorothea Ebner von Eschenbach, Martin Helms, Alexander Kleinhans, Gregor Laaha, Sabine Schümberg, Jörg Walther, Winfried Willems, Hartmut Wittenberg
ISBN:978-3-96862-221-7
ISBN:978-3-96862-222-4
Publisher:DWA, Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.
Place of publication:Hennef
Document Type:Book
Language:German
Year of publication:2022
Edition:Juli 2022
Number of pages:111
Series ; volume number:DWA-Regelwerk ; M 541
Faculty/Chair:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Hydrologie
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