Wie wird eine Regenspendelinie aus Niederschlagsdaten abgeleitet?
Statistische Auswertung extremer Punktniderschläge: Berechnung der mittleren Niederschlagsintensität innerhalb eines Fensters mit bestimmter Bezugsdauer (Floating window).
Größtwerte der gemittelten Werte in jedem Jahr bestimmen.
Extremwertstatistik: Statistische Verteilungsfunktion, die beschreibt, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Niederschlag mit bestimmter Bezugsdauer, überschritten wird innerhalb eines Jahres.
Wiederholen des Vorgangs für unterschiedlichen Bezugsdauern.
Geben Sie 3 Niederschlagsmechanismen inklusive Skizze an.
Wodurch wird in allen 3 Fällen der Niederschlag gebildet? In welcher Weise unterscheiden sich die Niederschlagsmechanismen in Hinblick auf Niederschlagsintensität und Ereignisdauer?
In allen drei Mechanismen fällt der Niederschlag durch die Abkühlung der warmen Luft aus.
Die Niederschlagsintensität bei konvektiven Ereignissen ist hoch, dauert aber nur kurz. Bei Advektiven Ereignissen wiederum ist die Niederschlagsintensität vergleichsweise gering über eine längere Ergeignisdauer.
Was ist das Flutplanverfahren? Wofür dient es?
Das Flutplanverfahren ist eines der ersten Niederschlag-Abfluss-Modellen, welches Abflusskonzentration, Abflussbildung und Jährlichkeit kombiniert. Es zeigt nicht nur die Verzögerung des Effektniederschlags, sondern auch wie groß der Anteil des Niederschlages am Abfluss ist.
Es wird verwendet um den Scheitelabfluss städtischer Einzugsgebiete zu bestimmen:
Qs = as * iN * AE ( Scheitelabfluss = Scheitelabflussbeiwert * Niederschlagsintensität * Einzugsbegietsfläche)
Was sind die dem Einheitsganglinienverfahren zugrunde liegenden Annahmen?
Linearität: doppelter Effektivniederschlag ergibt doppelten Direktabfluss.
Zeitinvarianz: Gleicher Niederschlag ergibt gleichen Direktabfluss unabhängig vom Zeitpunkt. -> Superposition (Überlagerung) möglich
Gegeben: Effektivniederschlag i1=0.4, i2=0.6; UH u1=4.5, u2=11.0, u3=8.5, u4=3.0
Einheiten Niederschlag mm/h, UH m3/s h/mm
Berechnen und zeichnen Sie die Direktabflussganglinie.
Geben Sie die 5 Schritte der Hochwasserstatistik an mit jeweils kurzer Erklärung. Wofür sind sie notwendig?
Die 5 Schritte der Hochwasserstatistik werden benötigt um das T-jährliche Hochwasser HQT zu ermitteln.
Datenkollektiv zusammenstellen: Entweder eine Jahresreihe (Jahreshöchstwerte des Durchflusses) oder eine partielle Reihe (alle Werte über einem Schwellenwert) verwenden.
Empirische Jährlichkeiten ermitteln: Aus den Rohdaten wird eine relative Häufigkeitsverteilung und Summenhäufigkeitsverteilund der Hochwasserdaten erstellt, woraus anschließend die empirischen Jährlichkeiten ermittelt werden.
Wahl der Verteilungsfunktion: Um von der Stichprobe auf die Grundgesamtheit zu kommen, soll eine Anpassung an eine Kurve erfolgen (=Schätzung).
Ablesen der Jährlichkeit: Jährlichkeit kann graphisch aus der Hochwasserwahrscheinlichkeitskurve abgelesen werden oder mit der Verteilungsfunktion auswerten.
Beurteilen der Ergebnisse: Plausibilität der Ergebnisse werden überprüft. Mögliche Fehlerquellen könnten z.B.: Ausreißer, zu kurze Reihen, Instationärität, Unsicherheiten der Durchflussmengen oder Nichtbeachtung historischer Hochwässer sein. Expertinneneinschätzung sinnvoll.
Was ist der Unterschied zwischen einer Häufigkeitsverteilung und einer Dichtefunktion?
Die Häufigkeitsverteilung bezieht sich auf die Stichprobe und die Dichtefunktion bezieht sich auf die Grundgesamtheit.
Wie bestimmt man die empirische Jährlichkeit in der Praxis?
Empirische Jährlichkeiten werden in der Praxis über eine relative Häufigkeitsverteilung und Summenhäufigkeitsverteilung der Hochwasserdaten nach der Formel TS = (N+1)/m ermittelt, wobei N die Anzahl der Werte in der Stichprobe und m der Rang in der Stichprobe (höchster Durchfluss hat höchsten Rang) ist.
Zeichnen und beschriften Sie eine Hochwasserwahrscheinlichkeitskurve mit Grundgesamtheit, Stichprobe und Achsen.
Wodurch können die Unsicherheiten des berechneten Hochwasserdurchflusses bei großen Jährlichkeiten verringert werden?
Die Unsicherheiten werden kleiner je mehr Beobachtungsjahre man wählt und demnach je mehr Hochwasserwerte man betrachtet.
Für große Jährlichkeiten bei kurzen Stichproben ist die Wahl der Schiefe wichtig: Deshalb sollte man bei kurzen Reihen zur Informationserweiterung wenn bekannt regionale Informationen und historische Hochwässer miteinbeziehen.
Quellen für Unsicherheiten: Ausreißer, zu kurze Reihen, Instationärität (bzw. Inhomogänität), Unsicherheiten der Durchflussmengen, Nichtbeachtung historischer Hochwässer
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