Formelwissen

aktuell, 09.08.2021

So berechnet man den Maximalpegel nach einem (Stark-)regenereignis.

Die enormen Regenmengen, die Mitte Juli für die verheerende Flutkatastrophe verantwortlich waren, haben die Pegelstände vieler Gewässer in bislang nicht gekannte Höhen getrieben. Heute morgen beschäftigen wir uns mit der Frage, wie der Maximalpegel eines Gewässers nach einem Regenereignis mit Hilfe einer Formel berechnet werden kann.

Hochwasser am Rhein bei Leverkusen - Bild: Achim Otto

 

Pegelmax = RR + Qp - Bf - Vs

RR bezeichnet die Gesamtregenmenge im Einzugsgebiet, Qp die Strömungshindernisse im Flussbett, Bf die Speicherfähigkeit der Böden / Feuchtigeit, Vs die Verzögerung des Ablaufes (Wald-- Wiese - Ödland)

Absolut unbekannt und schwer zu berechnen ist Qp, da Gebäude, Autos und anderes Treibgut während einer Flut für erhebliche Schwankungen der Strömungshindernisfähigkeit sorgen können.

Schäden nach der Flutkatastophe an einem Haus

Bf spielt ab 50 l/m² in einem Einzugsgebiet kaum noch eine Rolle, da in der Regel ab diesem Werte die Böden gesättigt sind und Wasser nur noch abläuft.

Der Einfluss von Vs nimmt mit zunehmender Regenmenge ab. Bei Regenmengen über 50 l/m² in 24 Stunden ist der Einfluss auf die Pegelspitze noch vorhanden, Wald beispielsweise schützt und verzögert die Wasserabgabe deutlich. Bei Mengen ab 100 l/m² ist der Einfluss noch vorhanden aber deutlich schwächer als Qp.

Für jedes Gewässer lassen sich die Maximalpegel mit dieser Gleichung näher bestimmen, allerdings ist die Schwankungsbreite bei sehr großen Niederschlagsmengen für eine Maximalpegelprognose recht hoch.

Hier ein Beispiel für einen Bach in der Eifel (Boden gesättigt, 90% Wald, Normalpegel 20 cm):

 

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