Hydrologie

[grch.] die, die Lehre von den Erscheinungsformen des Wassers über, auf und unter der Erdoberfläche. Umfasst neben Hydrobiologie u.a. die Hydrographie (Gewässerkunde) mit den Teilgebieten Grundwasser-, Fluss-, Seen- und Gletscherkunde, i.w.S. auch die Meereskunde.

Deutscher Wetterdienst
Starkniederschlagshöhen für Deutschland  KOSTRA
Offenbach am Main, 1997
Selbstverlag des Deutschen Wetterdienstes

Inhaltsverzeichnis	Seite
Vorwort	5
1   Einleitung	7
2   Datenmaterial	8
2.1 Zeitreihen täglicher Niederschlagshöhen	8
2.2 Zeitreihen digitalisierter 5-min-Werte der Niederschlagshöhe	8
3 Punktuelle extremwertstatistische Auswertungen	9
3.1 Konzepte der Extremwertserien und Anpassungsmethode	9
3.2 Extremal-I-Verteilung (Gumbelverteilung) und Exponentialverteilung	10
3.3 Parameterausgleich	11
3.4 Zeitspannen	12
3.5 Punktuelle Extremwertstatistiken	13
4 Regionalisierungsverfahren	13
4.1 Einfluss von Wetterlage	13
4.2 Inhalt des komplexen Regionalisierungsverfahrens	14
4.3 Orographisch modifizierte Variogrammanalyse	15
4.4 Ableitung der räumlichen Verteilung winterlicher Starkniederschlagshöhen	17
5   Hinweise zum Kartenteil	20
5.1 Kartenübersicht	20
5.2 Beschreibung niederschlagsklimatologischer Besonderheiten	20
5.3 Anwendung der regionalisierten Karten	21
6 Anwendung des Programms zum Erzeugen einer punktuellen Starkniederschlagstabelle	24
Anhang A: Begriffsbestimmungen	26
Anhang B: Literaturverzeichnis	28
Anhang C Niederschlagregelwerk	29
Deutschlandkarte als Orientierungshilfe
Kartenteil: 52 regionalisierte Karten der Starkniederschlagshöhe
Diskette mit Programm zum Erzeugen einer punktuellen Starkniederschlagstabelle

Vorwort

Angaben über die Eintrittswahrscheinlichkeit von Starkniederschlagshöhen werden u.a. für die Bemessung von wasserwirtschaftlichen Anlagen - von Dämmen oder Deichen, Hochwasserentlastungen, Talsperren, Regenüberläufen von Kläranlagen, Stadtentwässerungssystemen usw. - benötigt. Es lag daher nahe in Zusammenarbeit zwischen Hydrometeorologen und Wasserwirtschaftlern umfangreiche statistische Untersuchungen zum Starkniederschlagsgeschehen in Deutschland vorzunehmen. Damit verbundene Verbesserungen in der Datenbasis, in den Berechnungs- und Regionalisierungsverfahren entsprechen dem jüngsten Stand der Wissenschaft und ersetzen die im Jahre 1940 von REINHOLD herausgegebene Publikation "Regenspenden für Deutschland".

Im Herbst 1987 waren Dank einer finanziellen Unterstützung der Länderarbeitgemeinschaft Wasser mit der Einrichtung eines Projektes KOSTRA 87 unter der organisatorischen Obhut des Deutschen Verbandes für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.V. die Voraussetzungen geschaffen, ein gemeinsames Vorgehen zwischen dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und den wasserwirtschaftlichen Anwendern aus der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), dem Deutschen Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau e.V. (DVWK) und Abwassertechnischen Vereinigung e.V. (ATV) zu vereinbaren.
...


Einleitung
...

Die Methodik zur Berechnung der punktuellen extremwertstatistischen Angaben von Niederschlagshöhen h_N (D;T) bzw. Niederschlagsspenden R_N (D;T) für Dauerstufen D von 5 min bis 72 h und Überschreitungshäufigkeiten von zweimal im Jahr bis einmal im 100 Jahren (Jährlichkeiten bzw. Wiederkehrzeiten T von 0,5 a bis 100 a) mittels hoch aufgelöster, digitalisierter Niederschlagsdaten ist der DVWK-Regel 124 "Niederschlag - Starkregenauswertung nach Wiederkehrzeit und Dauer" (DVWK, 1985) bzw. dem ATV-Arbeitsblatt A 121 (ATV, 1985) zu entnehmen.

...

Die Kartendarstellungen erlauben es dem Anwender, die Starkniederschlagshöhen für die Rasterflächen von 71,5 kmē in Abhängigkeit von der Niederschlagsdauer und Wiederkehrzeit (Jährlichkeit) für beliebige Orte und Gebiete zu bestimmen.
In der wasserwirtschaftlichen Anwendung sind Niederschlagshöhen aus den punktuell ermittelten Starkniederschlagsstatistiken zu einer Flächengröße, dem Abfluss, in Beziehung zu setzen. Da in der Praxis in der Regel zu kleinen Einzugsgebieten Kurzzeitniederschläge und zu großen Einzugsgebieten Langzeitniederschläge herangezogen werden, wird auf eine Korrektur in Form einer sogenannten Flächenabminderung in diesem Werk verzichtet. Dies erscheint gerechtfertigt, da verschiedene Untersuchungen (FLOOD STUDIES REPORT, 1975; VERWORN et al., 1986) gezeigt haben, dass eine Abminderung der punktuellen Niederschlagshöhe nur bei Betrachtung von Kurzzeitniederschlägen für große Einzugsgebiete eine Rolle spielt und deshalb in diesen Fällen beachtet werden muss. Die vorgelegten Auswertungen enthalten daher Punktaussagen, die auf die Fläche übertragen werden.


5 Hinweise zum Kartenteil

5.1   Kartenübersicht

Es kann mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass selten auftretende, extreme Kurzzeitniederschläge (D<60min) in der kalten Jahreszeit nicht vorkommen. Daher sind die Ergebnisse der extremwertstatistischen Analyse für den Kurzzeitbereich aus den Sommermonaten eine gute Näherung für die Auswertungen des ganzen Jahres

Der Kartenteil umfasst 52 Karten mit je rund 5330 Rasterfeldern, die jeweils eine Fläche von 71,5 kmē repräsentieren. Jedes Rasterfeld wird durch die entsprechende Nummer der Rasterfeldspalte und die Nummer der Rasterfeldzeile identifiziert. Die Rasterfeldzeilen und -spalten sind - gemäß der ursprünglichen im Deutschen Wetterdienst verwendeten geographischen Karte - historisch bedingt unverändert so positioniert, dass der 10. Längengrad durch die Rasterfeldspalte mit der Nummer 35 und der 48. Breitengrad den 10. Längengrad in der Rasterfeldzeile mit der Nummer 95 schneidet.

...

Dauer = 15 min, T = 1 a	Dauer = 60 min, T = 1 a