Grobe Abschätzung hydrologischer Kenngrössen über den Abflussregimetyp

Verschiedene hydrologische Kenngrössen wie die Hochwassersaisonalität, der Niedrigwasserabfluss oder die mittleren Abflüsse können mit einfachen Methoden abgeschätzt werden. Benötigt wird dazu einzig die Kenntnis des Abflussregimetyps des Gewässers. Die so ermittelten Werte sind als Grössenordnung zu verstehen. Sie können über den hier vorgestellten Ansatz mit geringem Aufwand rasch bestimmt werden. Für höhere Genauigkeitsansprüche müssen aufwändigere Verfahren gewählt werden.

Bestimmung des Abflussregimetyps

Der Abflussregimetyp lässt sich auch für ungemessene Gewässer relativ leicht über geografische Attribute des Einzugsgebiets (Höhe, Vergletscherung, u.a.) bestimmen:

Über den Abflussregimetyp wiederum lassen sich einige hydrologische Kenngrössen auf einfache Weise grob abschätzen. Für manche der Kenngrössen zeigt sich eine gute Differenzierung nach dem Abflussregimetyp, für andere ist diese weniger ausgeprägt. Aufschluss über die Grössenordnung erhält man aber in jedem Fall.

Sind die Ansprüche an Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Werte grösser, sind diese Methoden nicht geeignet. In diesem Fall müssen andere, aufwändigere Verfahren gewählt werden.

Abschätzung hydrologischer Kenngrössen über Box-Plots

Die Grössenordnung und die Bandbreite der aufgeführten Kenngrössen können in Box-Plot-Grafiken direkt abgelesen werden. Pro Kenngrösse gibt es eine Grafik, welche die Box-Plots für alle 16 Abflussregimetypen umfasst. Insgesamt 359 ausgewählte Referenzstationen (jeweils dem entsprechenden Abflussregime zugeordnet) bilden die Basis dafür.

Die Variationskoeffizienten sind in einer zweiten Grafik dargestellt. Der Variationskoeffizient gibt Aufschluss über die natürlichen Schwankungen der jeweiligen Kenngrösse von Jahr zu Jahr (interannuelle Variabilität). Er zeigt, wie repräsentativ der jeweils abgebildete, langjährige Mittelwert für ein Einzeljahr ist.

Abschätzungen hydrologischer Kenngrössen mit Hilfe des Saisonalitätskreises

Hochwasser- und Niedrigwassersaisonalität können anhand eines Saisonalitätskreises abgeschätzt werden. Die Grafiken zeigen pro Abflussregimetyp - dargestellt als umschreibende Ellipsen - das typische saisonale Verhalten des Abflusses auf der Basis der für den jeweiligen Regimetyp repräsentativen Abflussmessstationen. D.h. der Zeitpunkt im Jahr, an dem dort typischerweise Hochwasser- bzw. Niedrigwasserereignisse erwartet werden, sowie dessen Variabilität können abgelesen werden.

Herleitung der Abflussregimetyp-spezifischen Pardékoeffizienten Pki

Die 16 Abflussregimetypen der Schweiz wurden 1985 von Aschwanden und Weingartner definiert und basieren auf dem saisonalen Verlauf des Mittelwasserabflusses. Dieser wird durch die Pardékoeffizienten (Pkii) beschrieben. Dabei entspricht der mittlere Pardékoeffizient des Monats i dem Verhältnis des mittleren monatlichen Abflusses des Monats i (MMQi) zum mittleren jährlichen Abfluss MQ.

Die Abflussregimetyp-spezifischen Pki-Mittelwerte wurden 2004 vom BAFU überarbeitet. Diese Aktualisierung der Pardékoeffizienten basiert auf einer Auswahl von 90 Referenzstationen:

Für jeden Abflussregimetyp sind der Mittelwert (MPk), die Ober- und Untergrenze (OG resp. UG) des Erwartungs- (EB) und des Schwankungsbereichs (SB) der Pardékoeffizienten Pki in der entsprechenden Grafik ersichtlich (langjährige Mittelwerte).

Für genauere Informationen siehe auch HYDMOD, Anhang 2, S. 89 (siehe Link unten).

Wie wurde der Ansatz entwickelt?

Die für die hydrologischen Kenngrössen vorliegenden Beziehungen zum Abflussregimetyp beruhen auf statistischen Analysen von Abflussdaten repräsentativer Messstationen. Für diese sind der Abflussregimetyp und die hydrologischen Kenngrössen bekannt; sie wurden direkt aus den Messdaten berechnet. In der Folge lassen sich in Abhängigkeit des Abflussregimetyps Verteilungen der typischen Wertebereiche der Kenngrössen bestimmen.

Der vorgestellte Ansatz zur Grobabschätzung wurde bei der Entwicklung des Moduls Hydrologie HYDMOD im Rahmen des Modul-Stufen-Konzepts erarbeitet und ist im Anhang der dazu gehörenden Publikation vollständig enthalten:

Methoden zur Untersuchung und Beurteilung der Fliessgewässer

Cover Methoden zur Untersuchung und Beurteilung der Fliessgewässer. Hydrologie – Abflussregime Stufe F

Hydrologie – Abflussregime Stufe F (flächendeckend). 2011

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Letzte Änderung 22.08.2016

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