Jens Bender

A multivariate design framework for river confluences

ABSTRACT Throughout the last decade copula functions were widely used to assess a wide range of hydrological problems, often focusing on two distinct variables. In many of these studies it was ignored whether the two variables of interest actually occurred simultaneously (e.g. two annual maximum time series were analysed in a multivariate statistical framework). Here we introduce a novel approach to derive bivariate design events using copula functions allowing both simultaneous and non-simultaneous occurrence of the variables to be modelled. The methodology is exemplarily applied to assess the combined flood occurrence at the confluence of the rivers Rhine and Sieg (Germany). The results underline the validity of the methodology. Employing a hydrodynamic numerical model furthermore shows that commonly used statistical approaches to select a single design event out of a vast number of possible combinations can be critical for practical design purposes. Editor Z.W. Kundzewicz; Associate editor S. Grimaldi

Wasserbauliches und städtebauliches Modell als Grundlage der Umgestaltung der Sieg in der Siegener Innenstadt

Bei Neugestaltungsmaßnahmen an urbanen Gewässern müssen verschiedene Randbedingungen unterschiedlicher Interessensgruppen berücksichtigt werden. Das sind beispielsweise die Zielvorstellungen des Hochwasserschutzes, des naturnahen Gewässerausbaus, Anliegerund Gewerbeinteressen, städtebauliche Aspekte und nicht zuletzt die Ansprüche der europäischen Wasserrahmenrichtlinie. Für die Genehmigungsplanung der Umgestaltungsmaßnahme der Sieg in der Siegener Innenstadt bilden interdisziplinäre Untersuchungen mit einem kombinierten wasserbaulichen und städtebaulichen Modell die Grundlage.

Erfassung hydraulischer Wechselwirkungen bei wasserbaulichen Modellversuchen am Beispiel der Sieg im Bereich der Siegener Innenstadt

Wasserbauliche Modellversuche sind auch aktuell zur Erfassung hydraulischer Wechselwirkungen, wie sie beispielsweise durch komplexe Gewässereinbauten hervorgerufen werden, unerlässlich. Ein ausreichend großer Modellmaßstab unter Berücksichtigung der entsprechenden Modellgesetze, eine hochwertige Modellsteuerung und Messtechnik sind zur adäquaten Erfassung dieser Wechselwirkungen jedoch Voraussetzung. Dies wird besonders am Beispiel der Neugestaltung der Sieg in der Siegener Innenstadt deutlich. Die Sieg war bis November 2012 auf einer Länge von rund 300 m durch eine massive Überkragung verbaut. Dieses Bauwerk lagerte wiederum auf einer entlang der Gewässerachse gegründeten Pfeilerreihe. Im Rahmen der wasserwirtschaftlichen Genehmigungsplanung zur Neugestaltung der Sieg wurde der betro ene Abschnitt am Forschungsinstitut Wasser und Umwelt der Universität Siegen im wasserbaulichen Modell abgebildet und der Ein uss der Pfeilerreihe auf den Wasserstand im Hochwasserfall untersucht.

Ein erweitertes Verfahren zur Generierung synthetischer Bemessungshochwasserganglinien

Extreme Hochwasserganglinien werden fur vielfaltige Fragestellungen in der Wasserwirtschaft und dem Wasserbau benotigt. Die Hochwassermerkmal-Simulation bietet als Alternative zu einem Niederschlag-Abfluss-Modell die Moglichkeit, synthetische Hochwasserganglinien lediglich auf Grundlage von beobachteten Pegeldaten zu erzeugen. Bei der Anwendung auf ein Fallbeispiel zeigen sich jedoch Defizite des Verfahrens, lang anhaltende Scheitelabflusse naturgetreu abbilden zu konnen. In dem folgenden Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, diese Schwachstelle des Verfahrens zu beseitigen und die Simulationsergebnisse zu verbessern.

Die Verwendung von diskretisierten Abflussreihen für die statistische Ermittlung von Hochwasserwerten@@@Use of discretized discharge time series for the statistical estimation of flood flows

Für die statistische Ermittlung von Hochwasserwerten sollten langjährige Ab usszeitreihen ver wendet werden. Für die numerische Verarbeitung müssen Ab usszeitreihen in eine zeitdiskrete Form überführt werden, deren Zeitspanne sich nach den Ansprüchen der angestrebten Daten verwendung richtet. Generell gehen mit der Diskretisierung jedoch besonders bei Hochwasser ab üssen zum Teil sehr große Informationsverluste einher. In diesem Beitrag wird der Ein uss der Diskretisierung auf die extremwertstatistische Ermittlung von Hochwasserwerten in Abhängigkeit der Einzugsgebiets größe aufgezeigt.