Begriffe und Kennwerte zum Niedrigwasser
Niedrigwasser charakterisiert einen hydrologischen Zustand in einem oberirdischen Gewässer, bei dem der Wasserstand oder der Durchfluss einen bestimmten Wert (Schwellenwert) erreicht oder unterschritten hat.
Um Niedrigwasser im hydrologischen Sinne charakterisieren zu können, werden nachfolgend die hierfür verwendeten Begriffe und Kennwerte aufgeführt. Diese entsprechen grundsätzlich den Vorgaben des Deutschen Instituts für Normung (DIN), der Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) sowie der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DVWK).
Je nach Betrachtungsweise werden weitere Kennwerte zur Beschreibung von Niedrigwasser genutzt:
- Extremwerte,
- Mittelwerte,
- Häufigkeit der Unter- oder Überschreitung von Schwellenwerten,
- Dauer der Unter- oder Überschreitung von Schwellenwerten,
- Durchflussdefizite.
Welche hydrologischen Hauptwerte dienen der Quantifizierung von Niedrigwasser?
Die folgenden Kennwerte werden auf Basis der Wasserstands- und Durchflussmessungen an den Pegeln berechnet und charakterisieren das Niedrigwasserregime:
Beschreibung | Wasserstand W (cm) | Durchfluss Q (m³/s) | Erläuterung |
---|---|---|---|
Mittlerer niedrigster Wert (MN) gleichartiger Zeitabschnitte in der betrachteten Zeitspanne | MNW | MNQ | arithmetisches Mittel der niedrigsten Tagesmittelwerte einzelner Zeitspannen (Monate, Halbjahre oder Jahre) in der betrachteten Zeitspanne (Jahresreihe) |
Niedrigster Wert (N) gleichartiger Zeitabschnitte in der betrachteten Zeitspanne | NW | NQ | Niedrigster Tagesmittelwert des Wasserstandes oder Durchflusses in der angegebenen Zeitspanne (Jahresreihe) |
Niedrigster bekannter Wert (NN) | NNW | NNQ | Bisher bekannt gewordener niedrigster Tagesmittelwert des Wasserstandes oder des Durchflusses |
Für die LHWZ-Pegelkarte ist für die Zuordnung zur Kategorie »Niedrigwasser« der Vergleich des Momentan-Durchflusses mit dem Hauptwert Mittlerer Niedrigwasserdurchfluss (MNQ) ausschlaggebend.
Welche weiteren hydrologischen Kennwerte charakterisieren Niedrigwasser?
Zu den hydrologischen Hauptwerten sind immer die zeitlichen Abschnitte und Spannen anzugeben, auf welche sich diese beziehen. Ein solcher Zeitabschnitt kann Monate, Halbjahre oder Jahre umfassen. Wird dagegen nichts angeführt, ist stets das volle Jahr gemeint. Bei jährlichen Betrachtungszeiträumen empfiehlt sich eine Einteilung vom 1. April bis 31. März des folgenden Jahres, da extreme Niedrigwasserperioden oft über den Wechsel des Abfluss- oder Kalenderjahres andauern.
Die Zeitspanne entspricht einer bestimmten Dauer in der betrachteten Zeitreihe. Aus den Tagesmittelwerten der Wasserstände und Durchflüsse können hierfür weitere Niedrigwasserkennwerte für die Dauer x aufeinander folgender Tage abgeleitet werden:
Beschreibung | Wasserstand W (cm) | Durchfluss Q (m³/s) | Erläuterung |
---|---|---|---|
Werte aus Niedrigwasserperiode für x aufeinander folgende Tage | NMxW | NMxQ | Niedrigstes arithmetisches Mittel von x aufeinanderfolgenden Tagesmittelwerten des Wasserstandes oder Durchflusses in einer Niedrigwasserperiode |
Werte aus Niedrigwasserperiode für x aufeinander folgende Tage | NxW | NxQ | Niedrigster Tagesmittelwert des Wasserstandes oder Durchflusses, der x aufeinander folgende Tage in einer Niedrigwasserperiode unterschritten wird |
Zur Einordnung von Niedrigwasserereignissen sind neben der Auswertung des Durchflusses sowie Wasserstandes auch Aussagen zu Unterschreitungsdauern und zum Abflussdefizit maßgebend:
Beschreibung | Abkürzung | Einheit | Erläuterung |
---|---|---|---|
Unterschreitungsdauer | maxD | d | Längste Unterschreitungsdauer eines Schwellwertes innerhalb eines Zeitabschnittes |
Unterschreitungsdauer | SumD | d | Summe alle Unterschreitungsdauern eines Schwellwertes innerhalb eine Zeitabschnittes |
Durchflussdefizit | maxV | m³ | Größte Fehlmenge zwischen eines Schwellwertes und der Ganglinie innerhalb eines Zeitabschnittes |
Durchflussdefizit | SumV | m³ | Summe aller Fehlmengen zwischen eines Schwellwertes und der Ganglinie innerhalb eines Zeitabschnittes |
Weiterführende Informationen
- DIN 4049-3:1994-10, Hydrologie – Teil 3: Begriffe zur quantitativen Hydrologie
- Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) (2017): Richtlinie zur Erstellung und Veröffentlichung des Deutschen Gewässerkundlichen Jahrbuchs im Internet
- Bund/Länder Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) (2018): Leitfaden zur Hydrometrie des Bundes und der Länder – Pegelhandbuch
- DVWK-Regel 120/1983, Niedrigwasseranalyse – Teil I: Statistische Untersuchung des Niedrigwasser-Abflusses
- DVWK-Regel 121/1992, Niedrigwasseranalyse – Teil II: Statistische Untersuchung der Unterschreitungsdauer und des Abflußdefizits