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Flood risk in a changing climate (CEDIM)

Aims: Floods in small and medium-sized river catchments have often been a focus of attention in the past. In contrast to large rivers like the Rhine, the Elbe or the Danube, discharge can increase very rapidly in such catchments; we are thus confronted with a high damage potential combined with almost no time for advance warning. Since the heavy precipitation events causing such floods are often spatially very limited, they are difficult to forecast; long-term provision is therefore an important task, which makes it necessary to identify vulnerable regions and to develop prevention measures. For that purpose, one needs to know how the frequency and the intensity of floods will develop in the future, especially in the near future, i.e. the next few decades. Besides providing such prognoses, an important goal of this project was also to quantify their uncertainty. Method: These questions were studied by a team of meteorologists and hydrologists from KIT and GFZ. They simulated the natural chain 'large-scale weather - regional precipitation - catchment discharge' by a model chain 'global climate model (GCM) - regional climate model (RCM) - hydrological model (HM)'. As a novel feature, we performed so-called ensemble simulations in order to estimate the range of possible results, i.e. the uncertainty: we used two GCMs with different realizations, two RCMs and three HMs. The ensemble method, which is quite standard in physics, engineering and recently also in weather forecasting has hitherto rarely been used in regional climate modeling due to the very high computational demands. In our study, the demand was even higher due to the high spatial resolution (7 km by 7 km) we used; presently, regional studies use considerably larger grid boxes of about 100 km2. However, our study shows that a high resolution is necessary for a realistic simulation of the small-scale rainfall patterns and intensities. This combination of high resolution and an ensemble using results from global, regional and hydrological models is unique. Results: By way of example, we considered the low-mountain range rivers Mulde and Ruhr and the more alpine Ammer river in this study, all of which had severe flood events in the past. Our study confirms that heavy precipitation events will occur more frequently in the future. Does this also entail an increased flood risk? Our results indicate that in any case, the risk will not decrease. However, each catchment reacts differently, and different models may produce different precipitation and runoff regimes, emphasizing the need of ensemble studies. A statistically significant increase of floods is expected for the river Ruhr in winter and in summer. For the river Mulde, we observe a slight increase of floods during summer and autumn, and for the river Ammer a slight decrease in summer and a slight increase in winter.

Gefahrenkarte/Intensitätskarte/Hochwasserrisikokarte - Gewässerachse

Die Daten beinhalten Gewässerachsen für alle Gewässer I. Ordnung, die Gebiete mit signifikantem Hochwasserrisiko berühren. Die Daten basieren auf terrestrischer Vermessung.

HWRM-Karten 3.Zyklus Hamburg

Fachliche Beschreibung: Die hier beschriebenen Daten bilden die Inhalte der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten gemäß EG-Hochwasserrisikomanagementrichtlinie (2007/60/EG, HWRM-RL) für den 3. Berichtszyklus. In Hamburg wird unterschieden zwischen Hochwasserrisiken hervorgerufen durch Küstenhochwasser oder Binnenhochwasser. Die Gefahren- und die Risikokarten decken jeweils drei Hochwassersereignisse ab. Für die Binnenhochwasser ist das häufige Ereignis (Kennzeichnung: H für häufig) ein 10-jährliches, das mittlere Ereignis (Kennzeichnung: M für mittel) ein 100-jährliches und das extreme Ereignis (Kennzeichnung: E für extrem) ein 200-jährliches. Für die durch Küstenhochwasser gefährdeten Bereiche ist das häufige Ereignis ein 20-jährliches, das mittlere Ereignis wie beim Binnenhochwasser ein 100-jährliches und beim Extremereignis wird ein extrem hoher Wasserstand (7,68 m NHN am Pegel St. Pauli) angenommen und zusätzlich die Wirkung der Hochwasserschutzanlagen außer Acht gelassen. Die Gefahrenkarten stellen das Ausmaß der Hochwasserereignisse in Form der Ausdehnung und der sich einstellenden Wassertiefen dar. Die Risikokarten zeigen, wie die betroffenen Flächen genutzt werden, die Lage von Industrieanlagen und Schutzgütern sowie die Anzahl der potenziell betroffenen Einwohner. In beiden Karten sind die baulichen Hochwasserschutzanlagen (zum Beispiel Deiche, private Polder und Hochwasserschutzwände) und ihre Wirkung erkennbar. Rechtlicher Hintergrund: Die Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie (2007/60/EG vom 23.10.2007) regelt die Erarbeitung und Veröffentlichung von Karten zum Hochwasserrisikomanagement. Die rechtliche Umsetzung dieser EG-Richtlinie in nationales Recht erfolgte mit der Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes vom 01.03.2010. In §74 WHG ist die Veröffentlichung der Hochwassergefahren- und Hochwasserrisikokarten für den 3. Berichtszyklus zum 22.12.2025 festgeschrieben. Die Daten für Hochwasserrisikomanagement (HWRM)-Karten des 3. Berichtszyklus (2028-2033) werden hier als WMS-Darstellungsdienst, WFS-Downloaddienst und über die OGC Feature API bereitgestellt.

Hochwassergefahrenflächen HQhäufig

Die Hochwassergefahrenflächen HQhäufig zeigen, welche Gebiete bei einem häufigen Hochwasser betroffen sind.

Gefahrenkarte/Intensitätskarte/Hochwasserrisikokarte - Stationierung

Die Daten beinhalten eine Stationierung der Gewässer I. Ordnung, die Gebiete mit signifikantem Hochwasserrisiko berühren. Die Daten basieren auf terrestrischer Vermessung.

Dokumentierte Hochwasserereignisse an Gewässern erster und zweiter Ordnung/Wasserstandsmarken

Wasserstandsmarken werden auch Hochwassermarken genannt und sind Punkte an einem Gewässer, an denen i.d.R. der Wasserstand eines vergangenen Hochwassers bekannt ist. Es handelt sich oftmals um Markierungen an Gebäuden, welche den höchsten Wasserstand während eines Hochwasserereignisses angeben. Wurden von den Wasserwirtschaftsämtern punktuelle Informationen zum Wasserstand erfasst, sind diese immer einem Ereignis(punkt) zugeordnet. Auf Gemeindeebene können somit für jedes Ereignis eine oder mehrere Wasserstandsmarken dokumentiert sein. Mit Hilfe dieser Daten sind Rückschlüsse auf das Ausmaß des abgelaufenen Hochwassers möglich. In Verbindung mit den regelmäßigen Aufzeichnungen von aktuellen Wasserständen an Pegeln bildet dieser Datensatz eine wichtige Grundlage für die fachliche Bewertung der Hochwassergefahr. Die beschriebenen Daten gibt es nur für einzelne Hochwasserereignisse. Ein Anspruch auf Vollständigkeit besteht nicht.

Dokumentierte Hochwasserereignisse an Gewässern erster und zweiter Ordnung/Betroffene Flächen

Betroffene Flächen bzw. Überschwemmungsflächen zeigen, wie weit sich ein abgelaufenes Hochwasser in der Fläche ausgedehnt hat. Das Wissen über die Ausdehnung vergangener Hochwasserereignisse kann Hinweise auf die aktuelle Hochwassergefahr liefern und in Neuberechnungen von Hochwassergefahrenflächen einfließen. Die in Form von Flächen dargestellten Hochwasserereignisse sind bedingt durch die Erfassungsmethoden nur bis zu einem Maßstab von 1:25.000 aussagekräftig. Durch großmaßstäbige Darstellung (Zoom >1:25.000) gewonnene Erkenntnisse zur Betroffenheit einzelner Flurstücke oder deren Teilbereiche bedürfen einer Verifizierung durch das zuständige Wasserwirtschaftsamt. In Verbindung mit den regelmäßigen Aufzeichnungen von aktuellen Wasserständen an Pegeln bildet dieser Datensatz eine wichtige Grundlage für die fachliche Bewertung der Hochwassergefahr. Die beschriebenen Daten gibt es nur für einzelne Hochwasserereignisse. Ein Anspruch auf Vollständigkeit besteht nicht.

Dokumentierte Hochwasserereignisse an Gewässern erster und zweiter Ordnung/Hochwasserlinien

Hochwasserlinien zeigen die größte Ausdehnung eines abgelaufenen Hochwassers in der Fläche an. Es handelt sich also um die Grenze des beim Hochwasser überschwemmten Gebietes. Hochwasserlinien werden z.B. anhand der Ablagerungen von Treibgut, das beim Hochwasser mitgeführt wurde, oder mithilfe von Luftbildauswertungen dokumentiert. Sie werden demnach auch als Geschwemmsellinien oder Wasserspiegelfixierungen bezeichnet. Ein Hochwasserereignis kann durch mehrere, nicht miteinander verbundene Hochwasserlinien umrissen werden. Diese werden einem Ereignis(punkt) zugeordnet. Die in Form von Linien dargestellten Hochwasserereignisse sind bedingt durch die Erfassungsmethoden nur bis zu einem Maßstab von 1:25.000 aussagekräftig. Durch großmaßstäbige Darstellung (Zoom >1:25.000) gewonnene Erkenntnisse zur Betroffenheit einzelner Flurstücke oder deren Teilbereiche bedürfen einer Verifizierung durch das zuständige Wasserwirtschaftsamt. In Verbindung mit den regelmäßigen Aufzeichnungen von aktuellen Wasserständen an Pegeln bildet dieser Datensatz eine wichtige Grundlage für die fachliche Bewertung der Hochwassergefahr. Die beschriebenen Daten gibt es nur für einzelne Hochwasserereignisse. Ein Anspruch auf Vollständigkeit besteht nicht.

Wassertiefen für HQhäufig

Die Farbabstufung stellt die im Hochwasserfall eintretenden Wassertiefen für ein häufiges Hochwasser (HQhäufig) in fünf Klassen dar. Durch die Darstellung der Wassertiefen können differenzierte Aussagen darüber getroffen werden, wie stark verschiedene Gebiete vom Hochwasser betroffen sind. Daraus lässt sich z. B. ableiten, ab wann ein bestimmtes Gebiet nur noch mit geländegängigem Fahrzeug oder per Boot zugänglich ist. Bereiche, in denen keine Wassertiefen ermittelt wurden, werden als „nicht ermittelt“ gekennzeichnet. Nicht ermittelte Wassertiefen treten nur selten (z. B. im Bereich von Staustufen) auf. Für die Abschätzung der Hochwassergefahr ist die Wassertiefe hier nicht von Bedeutung.

Hochwasserrisikokarte - Anzahl der betroffenen Einwohner HQ20

Die Daten beinhalten die Anzahl der betroffenen Einwohner je Gemeinde bzw. Stadt in den überschwemmten Flächen der Gebiete mit signifikantem Hochwasserrisiko bei einem 20-jährlichen Hochwasser (HQ 20), gebietsweise wurden auch andere Wiederkehrintervalle verwendet (HQ 5 bis HQ 25). Es erfolgt nur die Darstellung der Beschriftung, keine Geometrie.

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