Hochwasservorhersage in Bayern

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1 Hochwasservorhersage in Bayern Karlheinz Daamen Referat 88

2 Themen Einführung/Historie Datengrundlage Datenübertragung und -haltung Vorhersage und DV-Umgebung Warnen und Informieren 2

3 Einführung Hochwassermeldedienste gibt es in Deutschland seit Mitte des 19. Jahrhunderts Zuständig sind die Länder Bezeichnungen und Organisation sind innerhalb Deutschlands nicht einheitlich In Bayern: Hochwassernachrichtendienst (HND) im Geschäftsbereich des Staatsministeriums für und Gesundheit (StMUG) 3

4 Historie der Hochwasservorhersage Mitte 70er Aufbau von DFÜ-Messnetzen (Wasserstand und Niederschlag) sowie erste Vorhersagemodelle für Speichereinzugsgebiete Anfang 90er Aufbau eines verwaltungsinternen, DV-gestützte Hochwasserinformations- und Meldesystem 1998 Erste Internetbereitstellung im Hochwassernachrichtendienst 1999 Pfingsthochwasser seit 2000 Im Rahmen des Aktionsprogramms Intensivierung des Ausbaus des Messnetz 2000 mit dem DWD - Durchführung der Pegelrevision (Messnetzoptimierung, redundante Datenerfassung und Datenübertragung) - Entwicklung weitgehend flächendeckender Hochwasser- vorhersagemodelle - Aufbau eines redundanten Datenhaltungs- und mehr- schichtigen Informationssystems - Einrichtung regionaler Hochwasservorhersagezentralen 4

5 Vorhersagezentralen Vorhersagezentrale Iller-Lech WWA Kempten Iller, Lech, Donau zwischen Iller und Lech Vorhersagezentrale Isar WWA Weilheim Isar Vorhersagezentrale Inn LfU Dienstort München Inn unterhalb Kufstein ohne Salzach Vorhersagezentrale Donau LfU Dienstort München Donau zwischen Lech und Landesgrenze ohne Isar und Inn Vorhersagezentrale Main LfU Dienststelle Hof Main bis Mündung ohne Tauber und hessische Zuflüsse 5

6 Datengrundlage Pegelstationen 630 Pegel Landesmessnetz weitgehend redundant messend 105 Pegel Nachbarländer und WSV 180 Pegel von Kraftwerken 835 Pegel in Vorhersagemodellen integriert 6

7 Datengrundlage Niederschlagsstationen Niederschlagsstationen in Bayern und den angrenzenden Nachbarländern (Dateneingang HND) Betreiber Abwasserverband obere Iller Bay. Landesanstalt für Landwirtschaft Deutscher Wetterdienst Synop Hydrographischer Dienst Tirol Landesanstalt für, M. u. N., BW Lawinenwarndienst Bayern Hess. Landesamt für u. Geologie Deutscher Wetterdienst MN2000 Meteomedia Bay. Landesamt für MN2000 Wasserwirtschaftsamt ZAMG (Österr. Wetterdienst) Anzahl gesamt Lawinenwarndienst Tirol 1 Nationalparkverwaltung Berchtesgaden Hydrograph. Dienst Vorarlberg Summe am : 818 7

8 Datengrundlage Schneemessstationen 120 Schneestationen der Bayer. Wasserwirtschaft davon 18 automatisch 275 Schneestationen anderer Anbieter (meist nur Schneehöhe) Webcams für Schneebedeckung (qualitativ) 8

9 Datengrundlage Wettervorhersagemodelle COSMO-DE: (DWD, Deutschlandmodell) ca. 3 km Raster, max. 21 Stunden COSMO-EU: (DWD, Lokalmodell) ca. 7 km Raster, max. 78 Stunden GME-Modell: (DWD, Globalmodell) ca. 40 km Raster, max. 7 Tage SNOW: (DWD, Wasserdargebot) ca. 3 km Raster, 42 bzw. 72 Stunden ECMWF-Modell: (ECMWF) ca. 16 km Raster, max. 10 Tage GFS-Modell (USA) ca. 50 km Raster, max. 7 Tage COSMO-LEPS: (DWD, Ensemble) ca. 10 km Raster, max. 132 Stunden ALADIN: (ZAMG) ca. 10 km Raster, max. 48 Stunden ALMO: (METEO SUISSE) ca. 7 km Raster, max. 72 Stunden 9 Quelle: DWD

10 Weitere Daten Steuerungen von Hochwasserschutzräumen, Radardaten Kraftwerken, Weitere Klimadaten und Berichte des DWD Hochwasser August 2005 Kraftwerk Schärding-Neuhaus / Inn 10 Radarturm Memmingen

11 Datenübertragung und Datenhaltung Station mit Datensammler Abruf der Stationen durch SODA Computer Transfer zur zentralen HND- Master-Datenbank (DB) Replikation (Kopie) der zentralen DB an lokalen DB en 11

12 Datenfluss und Serverfarm 12

13 Überprüfen der Redundanten Daten 13

14 Vorhersage und DV-Umgebung Vorhersagemodelle: N-A-Modelle auf Basis LARSIM (Ereignis bezogen) für 18 Gebiete zur Zeit Entwicklung auf Basis LARSIM (WHM-Modus) Hydrodynamische Modelle: WAVOS 1D (Main), FLUX/FLORIS 1D (Lech, Donau und Inn) im Test bzw. Entwicklung operationelle 2D-Modelle auf Basis Hydro_AS-2D Vorhersagen: täglich: manuell (HUGO) zum Testen des Systems und zur Schulung ca. 3- bis 6-stündlich bei Hochwasser: manuell (HUGO) zur Datenund Systemüberprüfung stündlich: automatisiert (HUGOmat) mit Voreinstellung aus letztem manuellen Vorhersagezyklus HUGO: Hochwasser Unterstützende Grafische Oberfläche Benutzeroberfläche zur Bedienung von Vorhersagenmodellen wie LARSIM, WAVOS oder FLUX/FLORIS 14

15

16 Hugo: Wasserstandsvorhersage 16

17 Vorhersage: Unsicherheiten Wasserstands- Messung Fehler bei den Eingangsdaten Aufteilung in Schnee und Regen Umrechnung von Wasserständen in Abflüsse Übertragung gemessener Niederschläge auf die Fläche (Interpolation) Messung der Niederschlagsmegen Niederschlagsvorhersagen Fehler bei der Modellberechnung Berechnung der Wellen- Laufzeiten Bestimmung der Vorfeuchte (PSI- Wert) Ausuferungen ins Vorland nicht richtig berücksichtigt (Querprofile) Berechnung des Gebietsrückhalts (Speicher- Parameter) Speichersteuerungen, Ausleitungsmengen die nicht bekannt sind Fehler bei den Hochwasservorhersagen 17

18 Relative Abweichung Hochwasservorhersage in Bayern Abweichungen Donau: Hochwasserereignisse 0,5 0,4 90 % Quantil 0,3 0,2 0,1 Donauwörth /Donau Ingolstadt /Donau 0-0,1-0,2-0,3-0,4-0, % Quantil Vorhersagedauer (h) Kelheim /Donau Oberndorf /Donau Schwabelweis /Donau 18

19 Warnen und Informieren 19

20 321 Pegel im HND Ca. 700 Pegel mit Datenfernübertragung Stündlich aktuelle Messwerte Hochwasserwarnungen Wetterwarnungen Lagebericht Vorhersagen 20

21 HND mobil m.hnd.bayern.de 21

22 Öffentliches Internetangebot Hochwasser Januar 2011 Summe 10 Tage Tagesmaxima Besuche 7,5 Mio 1,6 Mio Seitenzugriffe 45 Mio 10 Mio 22

23 Während Januarhochwasser 2011 fast Anrufe 23

24 Weitere Informationsquellen Messwertansagesystem Faxpolling Bayerntext S. 647, 648,

25 Informationsquellen auf einen Blick Internet: (Öffentlichkeit) Intranet: (Behördennetz Bayern) Bayerntext Lagebericht Seite 647 Bayerntext Pegelstände Seite 648 und 649 Lageberichtansage unter Telefon-Nr Messwertansage Pegel xxx Messwertansage Lagebericht Faxpolling Pegel WWA xx 26

26 ...vielen Dank! Amphicar: Der Amphicar wurde von gebaut und ist ein 4 sitziges Cabriolet, das auch gute Schwimmeigenschaften besitzt. (Wird von 2 dreiflügeligen Schrauben angetrieben). 27

27 28

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