Vb-Zugbahnen und deren Auftreten als Serie mit Bezug zu den resultierenden Hochwassern in Bayern mit Auswirkungen auf Rückhalteräume im Isareinzugsgebiet

摘要

Using the new catalogue of Vb-tracks (HOFSTÄTTER et al., 2017), it can be shown that between the years 1959 and 2015 Vb-tracks have been responsible for at least 30 % of all observed flood events during the period April to October (the months vary with the different observed gauges). With reference to the extreme flood events in the Danube catchment area, this percentage is even higher. In the summer months, every second Vb-track induces a flood. The evaluation of Vb-tracks is therefore of high importance for flood prevention in Bavaria. Furthermore, it is clear that in around 60 % of all observed cases Vb-tracks are sequential and at least one other low-pressure area follows on this track within a month. In the context of a demand for flood retention reservoirs to be resilient against multi-peak waves, this sequence of otherwise rare Vb-tracks is of high importance. For the catchment basin of the river Isar, a river very often hit by Vb-events, the interval between lows of a sequence - critical to the overlapping of waves - is discussed due to the fact that there is an abundance of natural lakes and a large reservoir, the Sylvensteinspeicher. Looking downstream of lakes with a high retention space, i.e. Lake Ammersee, double waves create much higher runoff than single waves due to the overlapping of the waves induced by the long retention branches. On the other hand, the alpine region and parts of the alpine foothills react with short and steep hydrograph curves and are less sensitive to double waves, as there is hardly any overlap of the waves. The Sylvensteinspeicher is situated in the alpine area and can therefore be discharged quickly even during short rainfall breaks to renew the retention volume. It could be expected that runoff caused by floods will augment due to climate change, because rising air temperature leads to more water saturation of the clouds. It is to be expected that flood events caused by Vb-tracks will be seen more often during April, May, September and October and will be more extreme during summertime.%Anhand des neuesten Kataloges der Vb-Zugbahnen kann belegt werden, dass in Bayern im Zeitraum von 1959 bis 2015 in den Monaten April bis Oktober - Monate je nach untersuchtem Pegel unterschiedlich - Vb-Zugbahnen zu mindestens 30 % aller beobachten Hochwasser beigetragen haben. Bei den extremen Hochwassern im Donaueinzugsgebiet ist der Anteil noch höher. In den Sommermonaten führt jedes zweite Vb-Tief zu Hochwasser. Für die Hochwasservorsorge in Bayern sind Auswertungen zu Vb-Zugbahnen daher sehr relevant. Darüber hinaus sind 60 % aller Vb-Zugbahnen Teil einer Serie, d. h. auf ein erstes Tiefdruckgebiet folgt mindestens ein weiteres Tiefdruckgebiet auf der Vb-Zugbahn mit einem Abstand kleiner als einem Monat. Das Auftreten in Serie der ansonsten seltenen Vb-Zugbahn ist in Zusammenhang mit der Forderung nach der Resilienz von Hochwasserrückhalteräumen gegen mehrgipflige Wellen von großer Bedeutung (DIN 19700). Das Isareinzugsgebiet wird besonders häufig von Vb-Ereignissen getroffen. Daher wird für dessen zahlreiche natürliche Seen und den Sylvensteinspeicher - als großem technischem Rückhalteraum - der für die Wellenüberlagerung kritische Abstand von Tiefs einer Serie diskutiert. Unterhalb der Seen mit einem großem Retentionsvermögen, z. B. dem Ammersee, erzeugen Doppel wellen auf Grund der langen Retentionsäste durch die Wellenüberlagerung deutlich höhere Abflüsse als Einzelwellen. Der alpine und zum Teil der voralpine Raum hingegen reagieren mit kurzen, steilen Ganglinien und sind gegenüber Doppelwellen weniger sensitiv, weil kaum Wellenüberlagerung entsteht. Für den Sylvensteinspeicher, der im alpinen Raum liegt, können daher auch kurze Niederschlagspausen für eine schnelle Entlastung des Speicherraumes genutzt werden. Künftig könnten die Hochwasserabflüsse durch den Klimawandel mit steigenden Lufttemperaturen und daher höherer Wassersättigung noch zunehmen. In den Monaten April, Mai, September und Oktober könnten die Hochwasserereignisse speziell in Folge von Vb-Zugbahnen häufiger und in den Sommermonaten extremer werden.