Was ist eine 100-jährige Überschwemmung?

Was ist eine 100-jährige Überschwemmung?

Hochwasser ist der Überlauf von Wasser auf ein Gebiet, das normalerweise trocken ist. Die meisten Überschwemmungen treten während langer Regenperioden auf oder sind das Ergebnis einer raschen Schneeschmelze. Überschwemmungen sind hinsichtlich Dauer, Ausmaß oder Auswirkung nicht gleich, da sie unter verschiedenen Umständen auftreten. Eine 100-jährige Überschwemmung ist ein Überschwemmungsereignis, dessen Eintrittswahrscheinlichkeit in einem bestimmten Jahr 1% beträgt.

Die Regierung der Vereinigten Staaten hat beschlossen, die 1% ige jährliche Überschwemmungswahrscheinlichkeit (AEP) als Grundlage für das Nationale Hochwasserversicherungsprogramm (NFIP) in den 1960er Jahren zu verwenden. Die 1% AEP-Überschwemmung schien ein angemessenes Gleichgewicht zwischen strengen Vorschriften und dem Schutz der Amerikaner vor Überschwemmungen zu sein. Da die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens in einem bestimmten Jahr bei 1 zu 100 liegt und eine typische Wiederholungsperiode von 100 Jahren vorliegt, wird es als 100-Jahres-Überschwemmung bezeichnet.

Bei Flüssen wird die 100-jährige Überschwemmung als Durchflussrate ausgedrückt und basiert auf der erwarteten 100-jährigen Durchflussrate. Der Wasserstand kann leicht als Überschwemmungsgebiet dargestellt werden, und die resultierende Karte wird als 100-jährige Überschwemmungsfläche bezeichnet. Regionen in der Nähe großer Seen, Meere oder Ozeane können auch von einer Kombination aus Wellen, Sturmfluten und Gezeiten überflutet werden. Die Karten der 100-jährigen Auen an Küsten oder Flüssen sind für die Lebensmittelversicherung, die Umweltvorschriften und die Erteilung von Baugenehmigungen von wesentlicher Bedeutung.

Wie wird eine 100-jährige Überschwemmung berechnet?

Hochwasserereignisse werden mit einer Frequenztechnik gemessen, die häufig als Rückkehrperiode oder Rückkehrwahrscheinlichkeit bezeichnet wird. Die Rückgabezeit ist eine Schätzung der Wahrscheinlichkeit, dass ein Hochwasserereignis eintritt. Der Rückkehrzeitraum basiert auf historischen Daten, die das durchschnittliche wiederkehrende Intervall über einen bestimmten Zeitraum angeben. Die Häufigkeit wird als Zeitintervall zwischen dem Auftreten eines Hochwasserereignisses ausgedrückt und als Prozentsatz angegeben, der die Tendenz einer Hochwasserkatastrophe beschreibt.

Ingenieure und Wissenschaftler verwenden statistische Wahrscheinlichkeiten, um das Auftreten von Überschwemmungen zu untersuchen. Wenn sie wissen, dass die Wahrscheinlichkeit einer Überschwemmung überschritten oder ausgeglichen wird, können sie das Risiko einschätzen. Um diese Wahrscheinlichkeiten zu bestimmen, ist es wichtig, die jährlichen Peak-Streamflow-Messungen zu untersuchen, die normalerweise am Streamgage gemessen werden. Ein Bach ist ein Ort im Bach, an dem der Bachfluss und der Wasserstand gemessen werden.

Statistische Annahmen

Wissenschaftler und Ingenieure treffen zahlreiche Annahmen, um das 100-jährige Hochwasser zu bestimmen. Erstens nehmen sie an, dass alle Ereignisse unabhängig von einem Jahr sind, was bedeutet, dass die maximale Durchflussrate von 1985 nicht signifikant mit der beobachteten Häufigkeit von 1986 in Beziehung gesetzt werden kann. Zweitens nehmen sie an, dass das Hochwasserereignis von derselben Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion ausgehen sollte . Die dritte Hypothese besagt, dass die Wahrscheinlichkeitsverteilung mit dem bedeutendsten Sturm zusammenhängt, der im jeweiligen Jahr aufgetreten ist. Sie gehen auch davon aus, dass die Minimal- / Maximalwerte, die Standardabweichung und der Mittelwert nicht mit der Zeit abnehmen oder zunehmen, was als Stationarität bezeichnet wird.

Die erste Hypothese ist nicht immer gültig und wird normalerweise an zahlreichen Ereignissen getestet, während die zweite Hypothese angenommen wird, wenn die Überschwemmungen unter denselben klimatischen Bedingungen beobachtet werden. Die Hypothese zur Stationarität ist schwer zu testen, insbesondere wenn die Daten von einem Standort stammen, da sich die Verteilung ständig ändert.