Analyse der Vorhersageunsicherheit mit ProFoUnD im Einzugsgebiet der Mosel

Transkript

1 Analyse der Vorhersageunsicherheit mit ProFoUnD im Einzugsgebiet der Mosel Katharina Gottschalk, Norbert Demuth Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz 08. März 2017 Folie 1

2 Gliederung 1. Einführung 2. Anwendung im Moselgebiet 3. Auswertung einzelner Pegel 4. Fazit + Ausblick Folie 2

3 1 Einführung - Was ist ProFoUnD? = Program to assess the Forecast Uncertainty of Discharge - quantitative Bewertung von Vorhersagen mit LARSIM - Wasserstand und Abfluss - in Abhängigkeit von Vorhersagetiefen - Unterscheidung nach hydrologischen Fällen Time goes by - Weiterentwicklung von GMD_VHS_GUETE - Erweiterung für LILA-Format (Version 8) Aktueller Stand: Version 8.1 ( ) Folie 3

4 1 Einführung - Anwendung ProFoUnD Wofür wenden wir ProFoUnD an? Darstellung der Vorhersagebandbreite Folie 4

5 2 Anwendung im Moselgebiet - im Rahmen der LARSIM-Kooperation (D,F,L) - EZG-Größe: km² - Gewässer: Mosel, Saar, Maas, Sauer - > 150 Pegel - Zeitraum: Januar 1997 Februar Mit gemessenen Klimadaten - Optimierungs- und Nachführungseinstellungen aus operationellem Betrieb Folie 5

6 2 Anwendung im Moselgebiet Vorgehensweise: - Q < MQ Vorhersage 1x pro Tag - Q > MQ Vorhersage stündlich - Bestimmung der hydrologischen Fälle nach neuem IKSMS-Verfahren - Pegelweise Auswertung mit ProFoUnD - Betrachtung von Einzelereignissen - Bewertung der Vorhersageunsicherheit Folie 6

7 3.1 Auswertung Profound - Custines Custines/Moselle (F) km², Daten: Folie 7

8 3.1 Auswertung Profound - Custines Custines/Moselle (F) km², Daten: Schwellenwert Abfluss (m³/s) 2MQ 226 MQH 345 Vert/Jaune 895 Jaune/Orange 1340 Folie 8

9 3.1 Auswertung Profound - Custines Verte/Jaune = 895 m³/s, Daten: VHS- Tiefe Threat- Score 1 h h h h Folie 9

10 3.1 Auswertung Profound - Custines Jaune/Orange = m³/s, Daten: VHS- Tiefe Threat- Score 1 h h h h Hochwasser > 1340 m³/s : (1840 m³/s) (1430 m³/s) Folie 10

11 3.1 Auswertung Profound - Custines Pegel Custines/Moselle, Scatterplot VHS-Tiefe 24 h Januar 1997 Februar 2016 Hochwasserereignis Folie 11

12 3.2 Beispiel 1: Hochwasser Pegel Custines/Moselle, Abflussscheitel: m³/s Schneeschmelze?? Fehlerhafter Oberlieger?? Folie 12

13 3.2 Beispiel 1: Hochwasser Pegel Custines/Moselle, Vorhersage Uhr T GR 0 C KG 1.0 Folie 13

14 3.2 Beispiel 1: Hochwasser Pegel Custines/Moselle, Vorhersage Uhr T GR 0 C KG 1.0 Folie 14

15 3.2 Beispiel 1: Hochwasser Wettersituation während Hochwasser Niederschlag zwischen Lufttemperatur zwischen Folie 15

16 3.2 Beispiel 1: Hochwasser Oberlieger Toul/Moselle, Vorhersage Uhr Folie 16

17 3.3 Beispiel 2: Hochwasser Log-Datei vom Uhr Gegensätzliche ARIMA-Korrekturen an Unter- und Oberliegerpegel Folie 17

18 3.3 Beispiel 2: Hochwasser Pegel Metz-Moselle, Vorhersage vom Uhr Fehlerhafte Eingangsdaten Folie 18

19 3.4 Beispiel 3: Hochwasser Vergleich der Messdaten Fehlerhafte Q-Messdaten am Pegel Metz-Moselle Pegel Hauconcourt im Feb stillgelegt Folie 19

20 4 Fazit + Ausblick - Flussgebiet muss als Ganzes betrachtet werden, nicht nur einzelner Pegel - Häufig schlechtere Profound-Ergebnisse aufgrund von Fehlern bei Oberliegerpegeln Eingangsdaten, Verwendung neuer/alter Pegel Fehlerhafte Arima-Korrekturen Fehlerhafte Abbildung der Schneeprozesse - Ausblick: Weiterentwicklung von Profound und PlotProfound (auch Französisch) Nachberechnung der WHM-Vorhersagen im Moselgebiet Folie 20

21 F R A G E N? Q U E S T I O N S? Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Merci pour votre attention! Quelle: Stadt Cochem, 2017 Quelle: AFD, 2011 Quelle: Gottschalk, 2017 Folie 21