Freistaat Sachsen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

Transkript

1 Entwicklungen bei Vorhersage und Warnung im modernen Hochwasserrisikomanagement Workshop: EU-Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie und ihre Umsetzung im Uwe Höhne (LfULG, Referat Landeshochwasserzentrum/Gewässerkunde)

2 EU-Richtlinie über die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken ( ): Kapitel IV Hochwasserrisikomanagementpläne (3) Die Hochwassermanagementpläne erfassen alle Aspekte des Hochwasserrisikomanagements, wobei der Schwerpunkt auf Vermeidung, Schutz und Vorsorge, einschließlich Hochwasservorhersagen und Frühwarnsystemen liegt und die besonderen Merkmale des betreffenden Einzugsgebietes bzw. Teileinzugsgebietes berücksichtigt werden.

3 Inhalt: modernes Hochwasserrisikomanagement im Landeshochwasserzentrum des LfULG Hochwassernachrichten- und alarmdienst Hochwasservorhersage- und Frühwarnung - Hydrologie - Meteorologie - Ausblick Novellierung der HWMO = Anpassung an Hochwasserrisiken Transparenz der Maßnahmen = Öffentlichkeitsarbeit

4 Kreislauf des modernen Risikomanagements warnen informieren aufklären

5 Melde- und Informationswege der Hochwassernachrichten Nachbarländer Daten und Informationen Wasserstandsdaten Niederschlagsdaten Wetterprognosen Medien Presse, TV, Radio für jedermann öffentlich zugängliche Informationsplattform Internet, Videotext, Telefonansage Landeshochwasserzentrum Talsperrenmeldezentrale Hochwasserstandsmeldungen Hochwasser- Warnungen/ -entwarnungen Hochwassereilbenachrichtigung per SMS Landesdirektionen Landkreise Kreisfreie Städte Kommunen Wasserwehr Private

6 Hochwassernachrichten- und Alarmdienst Hochwassernachrichten sind: Hochwassereilbenachrichtigungen: Unverzügliche Information per SMS über den Beginn des Hochwassernachrichten- und Alarmdienstes oder die Überschreitung der Alarmstufe 3 in einem Flussgebiet, die mit der Pflicht zur Abgabe einer Empfangsbestätigung >1000 Empfänger Hochwasserstandsmeldungen: 749 Informationen über den Wasserstand an den in der Hochwassermeldeordnung festgelegten Pegeln, die bei Erreichen von bestimmten Wasserständen (Alarm- und Meldestufen) Empfänger und Terminen i.r. per Telefax abgegeben werden. Hochwasserwarnungen: Bewertete Information über eine Hochwassergefahr in einem Flussgebiet Empfänger mit Angaben über Stand und voraussichtliche Entwicklung der meteorologischen und der hydrologischen Lage. Vom LHWZ werden Hochwassernachrichten flussgebietsweise entsprechend den Zustellungsplänen der Hochwassermeldeordnung verteilt. 495

7 Hochwasserfrühwarnsystem im

8 Elbe: Wellenablaufmodell, Hydro-dynamisches Modell Mulde: Niederschlags-Abfluss- Modell, Wellenablaufmodell Schwarze Elster: Niederschlags-Abfluss-Modell, Wellenablaufmodell Spree: Niederschlags-Abfluss- Modell, Wellenablaufmodell Lausitzer Neiße: Niederschlags-Abfluss-Modell, Wellenablaufmodell

9 Was müssen Hochwasservorhersagemodelle für den operationellen Betrieb leisten? Möglichst genaue Vorhersagen zur Vertrauensbildung bei Nutzern und Betroffenen vor Ort (fachlich) Einfache Bedienung sowohl im kontinuierlichen Betrieb als auch im diskontinuierlichen Einsatz mit längeren Auszeiten ( personalwirtschaftlich ) Zuverlässige und robuste Arbeitsweise Verständliche und übersichtliche Ergebnispräsentation zum Verständnis für den Endnutzer (Service) Einfache Anpassbarkeit an bestehende und auch an zukünftige Strukturen (zukunftsorientiert) Integriertes computergestütztes System

10 Hochwasservorhersage und prognose (nach Plate)

11 Vorhersagemodell Modellkonzept (Quelle: BCE (2004)) Ereignisdaten: Niederschlagsprognose Zugabepegel NA-Modell BCE-NA Vorhersagemodell Optimierungs- HW- Prognose Pegeldaten HW- Tool Kalypso

12 NA-Modell BCENA (Quelle: BCE (2004)) Typ: Wasserbilanzmodell flächendetailliert physikalisch basiert Untergliederung des Einzugsgebietes in Teilgebiete Teilgebiet: aus vorgegebenem Gebietsniederschlag wird als Gebietsreaktion eine Abflusswelle simuliert Teilgebiete sind über Gerinnestränge miteinander vernetzt Gerinnestrang: Zuflussganglinie wird unter Berücksichtigung von Retention und Translation weitergeleitet

13 Optimierungsergebnisse (Quelle: BCE (2004))

14 Internationale Zusammenarbeit verstärken Erweiterung der Hochwasservorhersage am Pegel Usti nad Labem Damit 60 Stunden Hochwasservorhersage für den Pegel Dresden Hochwasservorhersage Elbe Pegel Usti nad Labem (CZ) Pegel Dresden Stunden

15 nutzbare Hochwasservorhersagemodelle Fluss-/ Vorhersagegebiet Elbe (Praha/Brandys/Louny Torgau) Anzahl der Vorhersagepegel Vorhersagezeitraum Std. Mulde Std. Schwarze Elster (bis Neuwiese) Obere Weiße Elster/ ob. Pleiße Std Std. Untere Weiße Elster Std. Spree (bis Spremberg) Lausitzer Neiße (bis Pegel Görlitz) Std Std.

16 Zusammenarbeit mit Deutschem Wetterdienst (DWD) Grundlage: Rahmenvereinbarung zwischen DWD und LfULG - regelt Zusammenarbeit auf Gebiet Hydrometeorologie und Wasserwirtschaft (Anlage 1) AKTIVITÄTEN Arbeitsgruppe Zusammenarbeit DWD und Wawi der Länder SN, TH, ST und BB LAWA-UA RADAR Projekt SNOW 3 für PRODUKTE Wetterbericht mit Quantilvorhersage des DWD, Regionalzentrale Leipzig (speziell für LHWZ) Unwetterwarnungen, Wetterwarnungen (u.a. vom DWD speziell für LHWZ) Daten des Ombrometermessnetzes (ca. 50 Stationen des DWD) Daten der synoptischen Niederschlagsstationen des DWD und von Nachbarstaaten Radarinformationen(u. a. RADOLAN; RADVOR-OP) Gebietsniederschläge (RANIE) Niederschlagsvorhersage des Lokalmodells (LME und LMK) Warnlageberichte ( täglich aller 6 Stunden)

17 Komponenten des Hochwassermanagements (aus Krzysztofowicz und Davis (1983)

18 Ausblick Ensemblevorhersagen warum? Probleme Vorhersagen zeigen schon sehr früh Signale aber mit Unsicherheiten in Raum und Zeit Vorhergesagte Niederschlagsmengen liegen nur bei einem Bruchteil der tatsächlichen Menge Warnwürdige Signale werden oft erst kurz vor dem Ereignis beobachtet Maßnahmen - Ensemble quantifiziert die Unsicherheiten - Verbesserung der quantitativen Niederschlagsvorhersage auf der Mesoskala - häufig neue Vorhersagen erstellen - schnelle Bereitstellung und Aufbereitung der Information Regionale Ensemble-Vorhersagen im Kurzfristbereich Quelle: DWD (2003)

19 COSMO-DE Quelle: DWD 2.8 km Maschenweite 421 x 461 Gitterpunkte 50 Schichten 16 sec Zeitschritt Modellausstattung wie LM, aber: - keine Konvektionsparametrisierung - keine Datenassimilation Hochauflösendes modellbasiertes System für 2-h- bis 18-h-Vorhersagen Kontinuierlicher Ausbau mit neuen Modellkomponenten

20 Ensemblevorhersage des Abflusses mit Nachführung der probabilistischen Bewertung der berechneten Abflussszenarien (Quelle: Schumann (2004))

21 Alarmstufen und -inhalte nach ( 4 (1) HWNAV): AS 3: Überschwemmung von Teilen zusammenhängender Bebauung oder überörtlicher Straßen und Schienenwege; bei Volldeichen Wasserstand etwa in halber Deichhöhe, Vernässung von Polderflächen durch Drängewasser

22 Weitere Gesichtspunkte: Die Gewässerabschnitte, für die die AS gelten, sind so festgelegt, dass nur ein Hochwassermeldepegel der Alarmstufenausrufung pro Landkreis/Kreisfreier Stadt und betroffenem Gewässerabschnitt dient. Für die höhenmäßige Einordnung der Alarmstufen ist der kritischste Bereich für den jeweiligen Gewässerabschnitt, der dem Hochwassermeldepegel zugeordnet ist, ausschlaggebend. Dies schließt nicht aus, dass der/die betroffene Landkreis/Kreisfreie Stadt von weiteren Hochwassermeldepegeln Hochwasserstandsmeldungen erhält. Die Standorte sind hinsichtlich ihrer hochwassernachrichtendienstlichen Aussagekraft auf der Grundlage hydraulischer und hydrologischer Standorteigenschaften und der Gefährdungssituation bewertet worden.

23 Öffentlichkeitsarbeit Internet: Messwertansager im LHWZ Sprachansage Hochwasserwarnungen im LHWZ mdr-videotext im Hochwasserfall 1 täglich Pressekonferenz Hochwasserlehrpfad.

24 Mauskick

25

26 Messwertansager im LHWZ ständig aktuelle Wasserstände aller Pegelwerte telefonisch abrufbar Ansage der Messwerte flussgebietsweise (menügeführt) Angesagt wird der jeweils aktuellste im Datenmanagementsystem des LHWZ vorliegende Messwert der letzten 24 Stunden; d.h. Messtermine können für die einzelnen Pegel unterschiedlich sein. (0351)

27 Sprachansage Hochwasserwarnungen im LHWZ ständig allgemeine Informationen zur Hochwassersituation telefonisch abrufbar - Eröffnung Hochwassernachrichtendienst - grundsätzliche weitere Entwicklung in den Flussgebieten - bei Hochwasser im Elbestrom Ansage von Vorhersagewerte (0351)

28 mdr-videotext ständig stündlich aktuelle Wasserstände der Hochwassermeldepegel Angabe des aktuellen und des Messwertes vor zwei Stunden Im Hochwasserfall farbige Klassifizierung der einzelnen Pegel entsprechend der erreichten Alarmstufen sowie aktuelle Prognosen ab Seite 530

29 Route Hochwasserlehrpfad Dresden

30 Resultate: Öffentlichkeitswirksamer Standort Broschüre Flyer Homepage

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!