HYDROLOGISCHE PROGNOSEN

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Rainer Stieber
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1 HYDROLOGISCHE PROGNOSEN REINHOLD GODINA BMLFUW ABTEILUNG IV/4 - WASSERHAUSHALT

2 HYDROLOGISCHE PROGNOSEN - ÜBERBLICK Themen meines Vortrages: 1. DIE HYDROGRAFIE BEOBACHTET PERMANENT 2. HOCHWASSERWARNUNG UND - PROGNOSE EINE AUFGABE DER HYDROGRAFIE 3. HOCHWASSERPROGNOSE AN DER DONAU PROGNOSEPEGEL AN DER DONAU UND INFORMATION DER ÖFFENTLICHKEIT CHARAKTERISTIK DER DONAUHOCHWASSER VORHERSAGEZEITRAUM 4. UNSICHERHEIT DER PROGNOSE

DIE GEWÄSSER PERMANENT BEOBACHTET In jedem Bundesland (mit

Der Internetauftritt im BMLFUW (ehyd) ist eine einheitliche,

Informationen mit Links zu den Bundesländerseiten.

3 DIE GEWÄSSER PERMANENT BEOBACHTET In jedem Bundesland (mit Ausnahme Wien) gibt es eine Internetseite der Hydrografie. Der Internetauftritt im BMLFUW (ehyd) ist eine einheitliche, österreichweite Darstellung aktueller, hydrografischer Informationen mit Links zu den Bundesländerseiten. Alle Hochwasserwarnungen und Situationsberichte werden hier angezeigt!

Die Prognosemodelle setzen Messungen und Prognosen des Niederschlags mittels

4 HOCHWASSERPROGNOSEN IN ÖSTERREICH Verantwortlich für die Abflussprognosen, sind die hydrografischen Landesdienste. Für die Donau sind dies Oberösterreich und Niederösterreich. Die Prognosemodelle setzen Messungen und Prognosen des Niederschlags mittels Niederschlags- Abflussmodellen und Wellenablaufmodellen in Durchflüsse bzw. Wasserstände um

5 HOCHWASSERPROGNOSE AN DER DONAU Ybbs Kienstock Korneuburg Thebnerstraßl Wildungsmauer PROGNOSEPEGEL: Oberösterreich: Achleiten, Linz, Mauthausen und Grein Niederösterreich: Ybbs, Kienstock, Korneuburg, Wildungsmauer und Thebnerstraßl

6 CHARAKTERISTIK DER DONAU HOCHWASSER

NIEDERSCHLAGSSUMMEN UND ABFLÜSSE ORF 25.6.2013 im Kurier: Es hätte noch viel schlimmer kommen können.

Großflächiger Niederschlag in weiten Teilen des gesamten Einzugsgebietes, der über mehrere Tage (4 bis

Kombination von Westzyklonalen Wetterlagen mit anschließender Vb Zugbahn und konvektiven

7 NIEDERSCHLAGSSUMMEN UND ABFLÜSSE ORF im Kurier: Es hätte noch viel schlimmer kommen können. Hochwasser hätte Wien 25 Meter hoch geflutet. Großflächiger Niederschlag in weiten Teilen des gesamten Einzugsgebietes, der über mehrere Tage (4 bis 5) anhält. Kombination von Westzyklonalen Wetterlagen mit anschließender Vb Zugbahn und konvektiven Frontdurchgängen. Die großen Donauhochwasser 1897, 1899, 1954, 2002 und 2013 hatten im Einzugsgebiet bis Wien bis zu 15 km³ Niederschlag. Das sind ca. 15% der mittleren Jahresniederschlagssumme für ganz Österreich. Hohe Vorbefeuchtung und Abflussbereitschaft

8 WELLENANSTIEG UND TRANSLATION Wellendurchgang hat sich beschleunigt, von 4 auf ca. 2,5 Tage für die Strecke Passau - Hainburg

VORHERSAGEZEIT Niederschlagsprognosemodelle ZAMG Abflussprognosen TU Wien. Blöschl G., Nester T. 2014 Der Prognosefehler wird mit wachsendem Vorhersagezeitraum größer.

Deutlich größer wird die Ungenauigkeit, wenn sich - mit wachsendem Vorhersagezeitraum - die Prognose nur auf die gemessenen Niederschläge stützt und noch größer wird der Fehler wenn allein

9 VORHERSAGEZEIT Niederschlagsprognosemodelle ZAMG Abflussprognosen TU Wien. Blöschl G., Nester T Der Prognosefehler wird mit wachsendem Vorhersagezeitraum größer. Den geringsten Fehler erreichen Abflussvorhersagen, die aufgrund gemessener Abflüsse oder Wasserstände an Oberliegern, innerhalb der Laufzeiten der Hochwasserwelle liegen. Deutlich größer wird die Ungenauigkeit, wenn sich - mit wachsendem Vorhersagezeitraum - die Prognose nur auf die gemessenen Niederschläge stützt und noch größer wird der Fehler wenn allein Niederschlagsvorhersagen zur Verfügung stehen. Da Laufzeiten von Hochwasserwellen mit der Größe des Flussgebietes ebenfalls zunehmen, sind genauere Vorhersagen möglich, während in den kleinen Einzugsgebieten brauchbare Vorhersagezeiten nur durch Einbeziehung der Niederschlagsvorhersagen zu erzielen sind und damit unsicherer werden

10 UNSICHERHEIT DER PROGNOSE Zu einem Zeitpunkt vor dem Anstieg ist die Vorhersage der gesamten Hochwasserwelle nicht möglich. Realistisch ist lediglich die WARNUNG vor einem Ereignis +48h im Voraus. JE NÄHER DIE SPITZE UMSO GENAUER DIE PROGNOSE! Am 30. Mai 6 Tage vor dem Maximum konnte nur gewarnt werden. Wie groß das Hochwasser tatsächlich wird, konnte nicht vorhergesagt werden. Erst die Prognose am ½ Tage vor der Spitze prognostizierte den Verlauf +48h deutlich besser. Zu diesem Zeitpunkt war der Abflussprozess intensiv im Anstieg und überwiegend von der Hydrodynamik geprägt. Bild: Pegel Kienstock, Prognosen HD NOE Prognose ZP: :00 Prognose ZP: :

Das operationelle Prognosesystem an der Donau berücksichtigt derzeit nur gemessene Abflussdaten zur Nachführung berechneter

11 ANPASSUNG AN GEMESSENE DATEN Zur Verbesserung der Hochwasserprognosen an der österreichischen Donau werden beobachtete Abflussdaten in Echtzeit zur Nachführung der Modelle verwendet. Das operationelle Prognosesystem an der Donau berücksichtigt derzeit nur gemessene Abflussdaten zur Nachführung berechneter Abflüsse. Zur zusätzlichen Verbesserung der Prognose wird derzeit daran gearbeitet aktuelle Bodenfeuchte- und Schneebedeckungsdaten in die Prognoseberechnung zu integrieren

12 EVALUIERUNG FEHLERURSACHEN: Vereinfachende Modellstruktur (dominante Prozesse nicht erfasst) Nicht optimale Schätzung der Parameter (zu wenig Daten zur Eichung) Fehlerhafte Inputdaten (Messfehler, Niederschlagsprognosen) Betrieb der Modelle (Gebietsfeuchte zu Beginn des Ereignisses; Speicherabgaben) Die Genauigkeit der prognostizierten, maximalen Scheitelwerte - bis +48h im Voraus - kann an der Donau nach Blöschl G. mit sehr gut eingestuft werden. Beim Ereignis 2013 wurde der Scheitel für Linz +31h vor dem Maximum mit einer Differenz von nur 7cm angegeben, lediglich der Auftrittszeitpunkt wurde früher - als tatsächlich eingetreten - angegeben und musste deshalb revidiert werden. Die Evaluierung des Donau - Hochwasserereignisses im Juni 2009 durch die TU Wien zeigt ein ähnliches Ergebnis. Bereits +48h vor dem tatsächlichen Höchstwert wurden 8200 m³/s prognostiziert, eingetreten sind 8250 m³/s. Niederschlagsprognosen zwei Tage im Voraus sind unsicher. Sobald der Niederschlag gefallen ist und gemessen wurde, wird die Genauigkeit größer. Ab dem Zeitpunkt des Wellenanstiegs wird die Prognose besser, da aktuelle Werte in das Modell einfließen. TU Wien. Blöschl G.,

13 HANS WIESENEGGER

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