HOWATI – HochWasser Tirol – Ein Beitrag zur Harmonisierung von Bemessungshochwässern in Österreich

Summary

Flood flows of a certain return period are normally determined by use of flood statistics when needed for the purposes of river engineering, but precipitation-runoff models are used for torrent and avalanche control. Since the two methods tend to yield significantly different results, harmonisation is desirable so as to reconcile the difference. This is the reason why the Hydrographic Service of Tyrol and the Forestry Service for Torrent and Avalanche control of Tyrol have launched the HOWATI project with the aim of understanding the reasons why the two methods differ. The project began with a detailed field reconnaissance in ten representative catchment areas to establish in detail the surface runoff patterns and hydro geological situations. The flood flows were then calculated using the Zemokost precipitation-runoff model and statistical long-term simulation (Monte Carlo). The differences between the two methods can mainly be explained by the significance of what plausible precipitation input is selected so as not to overestimate flood values in the use of the runoff model as well as by the fact that the statistical distribution function for regions of great storage capacity may show a knee, which results in much higher flood values than the usual gauge statistics do. The results obtained from the representative catchments have been used as a basis for a region-wide interpretation across the province of Tyrol.

Zusammenfassung

Im Bereich des Flussbaus werden die Hochwasserdurchflüsse einer bestimmten Jährlichkeit in der Regel durch hochwasserstatistische Methoden ermittelt, im Bereich der Wildbach- und Lawinenverbauung hingegen durch Niederschlags- Abflussmodelle. Da die beiden Methoden oft stark unterschiedliche Ergebnisse liefern, ist eine Harmonisierung wünschenswert. Aus diesem Grund initiierten der Hydrographische Dienst Tirol und der Forsttechnische Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung Sektion Tirol das HOWATI Projekt mit dem Ziel, die Ursachen für die Unterschiede der Methoden zu verstehen. Zehn Leiteinzugsgebiete wurden ausgewählt und in Feldbegehungen das oberflächliche Abflussverhalten und die hydrogeologischen Situation genau aufgenommen. Die Hochwasserdurchflüsse wurden sodann mit dem Niederschlags-Abflussmodell Zemokost und mit statistischer Langzeitsimulation (Monte Carlo) berechnet. Die Unter-schiede der Methoden lassen sich vorwiegend damit erklären, dass die Wahl eines plausiblen Niederschlagsinputs entscheidend ist, um die Hochwasserwerte mit dem Abflussmodell nicht zu überschätzen und dass in Gebieten mit großer Speicherfähigkeit die statistische Verteilungsfunktion einen Knick haben kann, der zu wesentlich höheren Hochwasserwerten führt als die übliche Pegelstatistik. Die Erkenntnisse aus den Leiteinzugsgebieten wurden in eine flächendeckende Auswertung für ganz Tirol übernommen.