Hochwasser
Eine Überschwemmung ist ein Überlaufen von Wasser (oder seltener anderen Flüssigkeiten), das Land überflutet, das normalerweise trocken ist. Im Sinne von "fließendem Wasser" kann das Wort auch auf den Zufluss der Gezeiten angewendet werden. Überschwemmungen sind ein Teilgebiet der Hydrologie und von großer Bedeutung für die Landwirtschaft, das Bauwesen und die öffentliche Gesundheit. Durch menschliche Eingriffe in die Umwelt wird die Intensität und Häufigkeit von Überschwemmungen oft erhöht, z. B. durch Landnutzungsänderungen wie die Abholzung von Wäldern und die Beseitigung von Feuchtgebieten, durch Veränderungen des Wasserlaufs oder durch Hochwasserkontrollen, z. B. durch Dämme, sowie durch größere Umweltprobleme wie den Klimawandel und den Anstieg des Meeresspiegels. Insbesondere die durch den Klimawandel bedingte Zunahme von Niederschlägen und extremen Wetterereignissen verstärkt andere Ursachen für Überschwemmungen, was zu intensiveren Überschwemmungen und einem erhöhten Hochwasserrisiko führt. ⓘ
Überschwemmungen können als Überlaufen von Gewässern wie Flüssen, Seen oder Ozeanen auftreten, wobei das Wasser über die Ufer tritt oder Dämme durchbricht, so dass ein Teil des Wassers seine üblichen Grenzen verlässt. Die Größe eines Sees oder eines anderen Gewässers ändert sich zwar mit den jahreszeitlichen Schwankungen der Niederschläge und der Schneeschmelze, aber diese Größenänderungen werden wahrscheinlich nicht als signifikant angesehen, es sei denn, sie überschwemmen Grundstücke oder ertränken Haustiere. ⓘ
Überschwemmungen können auch in Flüssen auftreten, wenn die Durchflussmenge die Kapazität des Flusskanals übersteigt, insbesondere an Kurven oder Mäandern im Wasserlauf. Hochwasser verursacht häufig Schäden an Häusern und Unternehmen, wenn diese in den natürlichen Überschwemmungsgebieten von Flüssen liegen. Zwar können Hochwasserschäden an Flüssen beseitigt werden, indem man sich von Flüssen und anderen Gewässern entfernt, doch haben die Menschen traditionell an Flüssen gelebt und gearbeitet, weil das Land in der Regel flach und fruchtbar ist und weil Flüsse einen einfachen Zugang zu Handel und Industrie bieten. Überschwemmungen können neben Sachschäden auch sekundäre Folgen haben, z. B. die langfristige Umsiedlung von Bewohnern und die verstärkte Ausbreitung von Krankheiten, die durch Wasser übertragen werden, sowie von Krankheiten, die durch Mücken übertragen werden. ⓘ
Hochwasser (wissenschaftlich/mathematische Abkürzung HQ aus „Hoch“ und Abfluss-Kennzahl Q) wird der Zustand von Gewässern genannt, bei dem ihr Wasserstand deutlich über dem Pegelstand ihres Mittelwassers liegt. Gegenstück ist „Niedrigwasser“. ⓘ
Bei der Begriffsverwendung ist zu unterscheiden, woher entsprechendes Wasser hauptsächlich stammt:
- Gezeitenunabhängig (Tide): Aufgrund von Starkregen ("pluvial") oder Schneeschmelze (Wasser von oben), bei fließenden oder stehenden Gewässern ("fluvial"),
- Tideabhängig (In der Regel an maritimen Gewässerküsten):
Arten
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Areal
Überschwemmungen können in flachen oder niedrig gelegenen Gebieten auftreten, wenn das Wasser durch Regenfälle oder Schneeschmelze schneller zugeführt wird, als es versickern oder abfließen kann. Das überschüssige Wasser sammelt sich an Ort und Stelle, manchmal in gefährlicher Tiefe. Der Oberflächenboden kann gesättigt werden, was die Infiltration effektiv stoppt, wenn der Grundwasserspiegel niedrig ist, wie z. B. in einem Überschwemmungsgebiet, oder bei starkem Regen nach einem oder mehreren Stürmen. Auch durch gefrorenen Boden, Felsen, Beton, Pflaster oder Dächer ist die Infiltration langsam bis vernachlässigbar. Flächenhafte Überschwemmungen beginnen in flachen Gebieten wie Überschwemmungsgebieten und in lokalen Senken, die nicht mit einem Flusskanal verbunden sind, da die Geschwindigkeit des Überlandflusses von der Oberflächenneigung abhängt. In endorheischen Becken kann es in Zeiten, in denen die Niederschläge die Verdunstung übersteigen, zu flächigen Überschwemmungen kommen. ⓘ
Fließgewässer (Kanal)
Überschwemmungen treten in allen Arten von Fluss- und Bachläufen auf, von den kleinsten ephemeren Bächen in feuchten Zonen über normal trockene Kanäle in trockenen Klimazonen bis hin zu den größten Flüssen der Welt. Wenn es auf bebauten Feldern zu Überschwemmungen kommt, kann dies zu einer schlammigen Überschwemmung führen, bei der Sedimente durch den Abfluss aufgenommen und als Schwebstoffe oder Geschiebe mitgeführt werden. Örtlich begrenzte Überschwemmungen können durch Abflusshindernisse wie Erdrutsche, Eis, Schutt oder Biberdämme verursacht oder verschlimmert werden. ⓘ
Langsam ansteigende Hochwasser treten am häufigsten in großen Flüssen mit großen Einzugsgebieten auf. Der Anstieg des Abflusses kann das Ergebnis von anhaltenden Regenfällen, schneller Schneeschmelze, Monsunregen oder tropischen Wirbelstürmen sein. Große Flüsse können jedoch in Gebieten mit trockenem Klima schnelle Hochwasserereignisse verursachen, da sie zwar große Einzugsgebiete, aber nur kleine Flusskanäle haben und die Niederschläge in kleineren Bereichen dieser Einzugsgebiete sehr intensiv sein können. ⓘ
Schnelle Hochwasserereignisse, einschließlich Sturzfluten, treten häufiger an kleineren Flüssen, Flüssen mit steilen Tälern, Flüssen, die über einen großen Teil ihrer Länge über undurchlässiges Gelände fließen, oder normalerweise trockenen Kanälen auf. Die Ursache kann ein örtlich begrenzter konvektiver Niederschlag (heftige Gewitter) oder ein plötzlicher Abfluss aus einem flussaufwärts gelegenen Stausee sein, der durch einen Damm, einen Erdrutsch oder einen Gletscher entstanden ist. In einem Fall tötete eine Sturzflut acht Menschen, die an einem Sonntagnachmittag an einem beliebten Wasserfall in einer engen Schlucht das Wasser genossen. Ohne jeglichen beobachteten Niederschlag stieg die Durchflussmenge in nur einer Minute von etwa 50 auf 1.500 Kubikfuß pro Sekunde (1,4 auf 42 m3/s). Innerhalb einer Woche ereigneten sich an der gleichen Stelle zwei größere Überschwemmungen, aber an diesen Tagen war niemand am Wasserfall. Die tödliche Überschwemmung war die Folge eines Gewitters über einem Teil des Einzugsgebiets, wo steile, kahle Felshänge häufig sind und der dünne Boden bereits gesättigt war. ⓘ
Sturzfluten sind die häufigste Art von Überschwemmungen in normalerweise trockenen Kanälen in Trockengebieten, die im Südwesten der Vereinigten Staaten als Arroyos und anderswo unter vielen anderen Namen bekannt sind. Hier wird das zuerst eintreffende Hochwasser durch die Benetzung des sandigen Bachbetts verbraucht. Die Vorderkante des Hochwassers bewegt sich daher langsamer vorwärts als spätere und höhere Abflüsse. Infolgedessen wird der ansteigende Schenkel der Ganglinie immer schneller, je weiter sich das Hochwasser flussabwärts bewegt, bis die Durchflussmenge so groß ist, dass die Entleerung durch die Bodenbenetzung unbedeutend wird. ⓘ
Bei Flüssen und kleineren Fließgewässern spricht man von Hochwasser wenn ihr Wasserstand für längere Zeit (mehrere Tage) ihren normalen Pegel deutlich übersteigt. Sie haben meist – je nach Art des Einzugsgebietes – eine jahreszeitliche Häufung, etwa bei der Schneeschmelze oder nach sommerlichen Starkregen. Bei starkem Hochwasser muss zunächst die Flussschifffahrt eingestellt werden, bei weiterem Ansteigen kann es zu Überschwemmungen kommen. Anschwellende Wildbäche können Brücken mitreißen und Muren oder Erdrutsche auslösen. Bei besonders schnellen Hochwässern spricht man von Sturzflut. ⓘ
Flussmündungen und Küstengebiete
Überschwemmungen in Flussmündungen werden in der Regel durch eine Kombination aus Sturmfluten, die durch Winde und niedrigen Luftdruck verursacht werden, und großen Wellen verursacht, die auf hohe Flussabflüsse treffen. ⓘ
Küstengebiete können durch Sturmfluten in Kombination mit hohen Gezeiten und großen Wellen auf See überschwemmt werden, was dazu führt, dass die Wellen die Hochwasserschutzanlagen übersteigen, oder in schweren Fällen durch Tsunamis oder tropische Wirbelstürme. Eine Sturmflut, die von einem tropischen oder außertropischen Wirbelsturm ausgeht, fällt in diese Kategorie. Untersuchungen des NHC (National Hurricane Center) erklären: "Sturmflut ist ein zusätzlicher Wasseranstieg, der durch einen Sturm erzeugt wird und über die vorhergesagten astronomischen Gezeiten hinausgeht. Die Sturmflut darf nicht mit der Sturmflut verwechselt werden, die als Anstieg des Wasserspiegels aufgrund der Kombination von Sturmflut und astronomischer Flut definiert ist. Dieser Anstieg des Wasserspiegels kann in Küstengebieten zu extremen Überschwemmungen führen, insbesondere wenn die Sturmflut mit der Springflut zusammenfällt, was in einigen Fällen zu Sturmfluten von bis zu 20 Fuß oder mehr führen kann. ⓘ
Überschwemmungen in Städten
Katastrophale Überschwemmungen
Katastrophale Überschwemmungen von Flüssen stehen in der Regel im Zusammenhang mit größeren Infrastrukturversagen wie dem Zusammenbruch eines Staudamms, können aber auch durch eine Veränderung des Abflusskanals infolge eines Erdrutsches, Erdbebens oder Vulkanausbruchs verursacht werden. Beispiele hierfür sind Hochwasserausbrüche und Lahare. Tsunamis können katastrophale Überschwemmungen an den Küsten verursachen, die meist durch Unterseebeben ausgelöst werden. ⓘ
Ursachen
Hangaufwärts gerichtete Faktoren
Die Menge, der Ort und der Zeitpunkt des Wassers, das einen Abflusskanal durch natürliche Niederschläge und kontrollierte oder unkontrollierte Abflüsse aus Stauseen erreicht, bestimmen den Abfluss an den flussabwärts gelegenen Stellen. Ein Teil des Niederschlags verdunstet, ein Teil versickert langsam durch den Boden, ein Teil kann vorübergehend als Schnee oder Eis gebunden werden, und ein Teil kann schnell von Oberflächen wie Felsen, Pflaster, Dächern und gesättigtem oder gefrorenem Boden abfließen. Der Anteil des auftreffenden Niederschlags, der sofort einen Abflusskanal erreicht, reicht von Null bei leichtem Regen auf trockenem, ebenem Boden bis hin zu 170 Prozent bei warmem Regen auf angesammeltem Schnee. ⓘ
Die meisten Niederschlagsaufzeichnungen beruhen auf einer gemessenen Wassertiefe, die innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls auftritt. Die Häufigkeit einer interessierenden Niederschlagsschwelle kann anhand der Anzahl der Messungen bestimmt werden, die diesen Schwellenwert innerhalb des gesamten Zeitraums, für den Beobachtungen vorliegen, überschreiten. Einzelne Datenpunkte werden in Intensität umgewandelt, indem jede gemessene Tiefe durch die Zeitspanne zwischen den Beobachtungen geteilt wird. Diese Intensität ist geringer als die tatsächliche Spitzenintensität, wenn die Dauer des Niederschlagsereignisses kürzer war als das festgelegte Zeitintervall, für das Messungen gemeldet werden. Konvektive Niederschlagsereignisse (Gewitter) führen in der Regel zu kürzeren Sturmereignissen als orografische Niederschläge. Dauer, Intensität und Häufigkeit von Niederschlagsereignissen sind wichtig für die Hochwasservorhersage. Niederschläge von kurzer Dauer sind für Überschwemmungen in kleinen Einzugsgebieten von größerer Bedeutung. ⓘ
Der wichtigste hangaufwärts gerichtete Faktor bei der Bestimmung des Ausmaßes von Überschwemmungen ist die Fläche des Wassereinzugsgebiets flussaufwärts des betreffenden Gebiets. Die Niederschlagsintensität ist der zweitwichtigste Faktor für Einzugsgebiete mit einer Fläche von weniger als 80 Quadratkilometern oder 30 Quadratmeilen. Das Gefälle des Hauptgerinnes ist der zweitwichtigste Faktor für größere Einzugsgebiete. Für kleine und große Wassereinzugsgebiete sind das Kanalgefälle und die Niederschlagsintensität die drittwichtigsten Faktoren. ⓘ
Die Konzentrationszeit ist die Zeit, die erforderlich ist, damit der Abfluss vom am weitesten entfernten Punkt des flussaufwärts gelegenen Einzugsgebiets den Punkt des Abflusskanals erreicht, der die Überflutung des betreffenden Gebiets bestimmt. Die Konzentrationszeit definiert die kritische Dauer des Spitzenregens für das betreffende Gebiet. Die kritische Dauer intensiver Regenfälle kann bei Dach- und Parkplatzentwässerungsanlagen nur wenige Minuten betragen, während kumulierte Regenfälle über mehrere Tage für Flusseinzugsgebiete kritisch sind. ⓘ
Hangabwärts gerichtete Faktoren
Wasser, das bergab fließt, stößt letztlich auf flussabwärts gerichtete Bedingungen, die die Bewegung verlangsamen. Die letzte Einschränkung in Überschwemmungsgebieten an der Küste ist oft das Meer oder einige Überschwemmungsbarren, die natürliche Seen bilden. In Überschwemmungsgebieten mit niedrigem Wasserstand sind Höhenänderungen wie Gezeitenschwankungen ein wichtiger Faktor für Überschwemmungen an der Küste und im Mündungsgebiet. Weniger vorhersehbare Ereignisse wie Tsunamis und Sturmfluten können ebenfalls zu Höhenänderungen in großen Gewässern führen. Die Höhe des fließenden Wassers wird durch die Geometrie des Fließkanals und insbesondere durch die Tiefe des Kanals, die Fließgeschwindigkeit und die Menge der darin enthaltenen Sedimente gesteuert. Der tatsächliche Kontrollpunkt für einen bestimmten Abschnitt des Abflusses kann sich mit dem Wasserstand ändern, so dass ein näher gelegener Punkt bei niedrigeren Wasserständen kontrolliert werden kann, bis ein weiter entfernter Punkt bei höheren Wasserständen kontrolliert wird. ⓘ
Die effektive Geometrie der Hochwasserrinne kann sich durch Vegetationswachstum, Eis- oder Schuttansammlungen oder den Bau von Brücken, Gebäuden oder Dämmen innerhalb der Hochwasserrinne verändern. ⓘ
Zufallsereignisse
Extreme Hochwasserereignisse sind oft das Ergebnis von Zufällen, wie z. B. ungewöhnlich intensiven, warmen Regenfällen, die eine dicke Schneedecke schmelzen lassen, Gerinneverstopfungen durch Treibeis verursachen und kleine Stauanlagen wie Biberdämme freigeben. Zufallsereignisse können dazu führen, dass großflächige Überschwemmungen häufiger auftreten als in vereinfachten statistischen Vorhersagemodellen angenommen, die nur den Niederschlagsabfluss in ungehinderten Abflusskanälen berücksichtigen. Eine Veränderung der Gerinnegeometrie durch Trümmer ist üblich, wenn schwere Ströme entwurzelte Gehölze und durch das Hochwasser beschädigte Bauwerke und Fahrzeuge, einschließlich Boote und Schienenfahrzeuge, mitreißen. Jüngste Feldmessungen während der Überschwemmungen 2010/11 in Queensland haben gezeigt, dass ein Kriterium, das ausschließlich auf der Fließgeschwindigkeit, der Wassertiefe oder dem spezifischen Impuls beruht, die durch Schwankungen der Fließgeschwindigkeit und der Wassertiefe verursachten Gefahren nicht berücksichtigen kann. Bei diesen Überlegungen werden außerdem die Risiken ignoriert, die mit großen Trümmern verbunden sind, die von der Strömungsbewegung mitgerissen werden. ⓘ
Einige Forscher haben den Speichereffekt in städtischen Gebieten mit Verkehrskorridoren erwähnt, die durch Aufschüttungen entstanden sind. Aufschüttungen mit Durchlässen können zu Stauseen werden, wenn die Durchlässe durch Schutt blockiert werden, und der Fluss kann entlang der Straßen umgeleitet werden. Mehrere Studien haben sich mit den Strömungsmustern und der Umverteilung in den Straßen bei Sturmereignissen und den Auswirkungen auf die Hochwassermodellierung befasst. ⓘ
Auswirkungen
Überschwemmungen können auch eine enorme Zerstörungskraft haben. Wenn Wasser fließt, kann es alle Arten von Gebäuden und Gegenständen zerstören, z. B. Brücken, Bauwerke, Häuser, Bäume, Autos... In Bangladesch zum Beispiel wurden 2007 bei einer Überschwemmung mehr als eine Million Häuser zerstört. Und in den Vereinigten Staaten verursachen Überschwemmungen jedes Jahr Schäden in Höhe von über 7 Milliarden Dollar. ⓘ
Primäre Auswirkungen
Zu den Hauptauswirkungen von Überschwemmungen gehören der Verlust von Menschenleben und die Beschädigung von Gebäuden und anderen Bauwerken, einschließlich Brücken, Kanalisationen, Straßen und Kanälen. ⓘ
Überschwemmungen beschädigen häufig auch die Stromübertragung und manchmal auch die Stromerzeugung, was wiederum Auswirkungen durch den Ausfall der Stromversorgung hat. Dazu gehört auch der Ausfall der Trinkwasseraufbereitung und der Wasserversorgung, was zum Verlust von Trinkwasser oder zu einer starken Wasserverschmutzung führen kann. Auch der Verlust von Abwasserentsorgungsanlagen kann die Folge sein. Der Mangel an sauberem Wasser in Verbindung mit menschlichen Abwässern im Hochwasser erhöht das Risiko von durch Wasser übertragenen Krankheiten wie Typhus, Giardien, Kryptosporidien, Cholera und vielen anderen Krankheiten, die je nach Ort des Hochwassers auftreten können. ⓘ
Die Beschädigung von Straßen und Verkehrsinfrastrukturen kann die Mobilisierung von Hilfe für die Betroffenen oder die medizinische Notversorgung erschweren. ⓘ
Das Hochwasser überschwemmt in der Regel landwirtschaftliche Flächen, macht sie unbewirtschaftbar und verhindert, dass Pflanzen gepflanzt oder geerntet werden können, was zu einer Verknappung der Nahrungsmittel für Menschen und Nutztiere führen kann. Bei extremen Überschwemmungen können ganze Ernten für ein Land verloren gehen. Einige Baumarten können eine längere Überflutung ihres Wurzelsystems nicht überleben. ⓘ
Gesundheitliche Auswirkungen
Todesfälle in direktem Zusammenhang mit Überschwemmungen sind in der Regel auf Ertrinken zurückzuführen, da das Wasser bei einer Überschwemmung sehr tief ist und starke Strömungen aufweist. Todesfälle treten aber nicht nur durch Ertrinken auf, sondern auch durch Dehydrierung, Hitzschlag, Herzinfarkt und andere Krankheiten, die eine medizinische Versorgung erfordern, die nicht geliefert werden kann. ⓘ
Verletzungen können bei Überschwemmungen zu einer übermäßig hohen Sterblichkeitsrate führen. Verletzungen sind nicht nur auf diejenigen beschränkt, die direkt von der Überschwemmung betroffen sind, auch Rettungsteams und sogar Personen, die Hilfsgüter liefern, können sich verletzen. Verletzungen können jederzeit während des Hochwassers auftreten: vor, während und nach dem Hochwasser. Während des Hochwassers kommt es zu Unfällen mit herabfallenden Trümmern oder einem der vielen sich schnell bewegenden Objekte im Wasser. Nach der Überschwemmung sind es die Rettungsversuche, bei denen eine große Zahl von Verletzungen auftreten kann. ⓘ
Die Zahl der übertragbaren Krankheiten steigt aufgrund der vielen Krankheitserreger und Bakterien, die durch das Wasser transportiert werden, z. B. Cholera, Hepatitis A, Hepatitis E und Durchfallerkrankungen, um nur einige zu nennen. Magen-Darm-Erkrankungen und Durchfallerkrankungen sind aufgrund des Mangels an sauberem Wasser während einer Überschwemmung sehr häufig. Die meisten sauberen Wasservorräte werden bei Überschwemmungen kontaminiert. Hepatitis A und E treten häufig auf, weil es an sanitären Einrichtungen im Wasser und in den Wohnräumen mangelt, je nachdem, wo die Überschwemmung auftritt und wie gut die Gemeinde auf eine Überschwemmung vorbereitet ist. ⓘ
Überschwemmungen in Städten können zu chronisch feuchten Häusern führen, was das Wachstum von Schimmel in Innenräumen begünstigt und negative Auswirkungen auf die Gesundheit, insbesondere auf die Atemwege, hat. Atemwegserkrankungen sind auch nach der Katastrophe häufig. Dies hängt vom Ausmaß des Wasserschadens und der Schimmelbildung ab, die nach einem Vorfall auftreten. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Zahl der durch Feuchtigkeit und Schimmelpilze verursachten Atemwegserkrankungen bei Bewohnern von Küsten- und Feuchtgebieten um 30-50 % zunimmt. Pilzkontamination in Wohnungen wird mit einer Zunahme von allergischem Schnupfen und Asthma in Verbindung gebracht. Durch Vektoren übertragene Krankheiten nehmen ebenfalls zu, da nach dem Abklingen der Überschwemmungen mehr stehendes Wasser vorhanden ist. Zu den Krankheiten, die durch Vektoren übertragen werden, gehören Malaria, Denguefieber, West-Nil-Fieber und Gelbfieber. Überschwemmungen haben enorme Auswirkungen auf die psychosoziale Integrität der Opfer. Die Menschen leiden unter einer Vielzahl von Verlusten und Stress. Eine der am häufigsten behandelten Krankheiten bei langfristigen Gesundheitsproblemen sind Depressionen, die durch die Überschwemmung und all die damit verbundenen Tragödien verursacht werden. ⓘ
Verlust von Leben
Nachfolgend finden Sie eine Liste der tödlichsten Überschwemmungen weltweit, in der die Zahl der Todesopfer 100.000 oder mehr beträgt. ⓘ
| Zahl der Todesopfer | Ereignis | Ort | Jahr ⓘ |
|---|---|---|---|
| 2,500,000–3,700,000 | 1931 Überschwemmungen in China | China | 1931 |
| 900,000–2,000,000 | 1887 Hochwasser des Gelben Flusses | China | 1887 |
| 500,000–700,000 | 1938 Überschwemmung des Gelben Flusses | China | 1938 |
| 231,000 | Versagen des Banqiao-Damms, Folge des Taifuns Nina. Etwa 86.000 Menschen starben an den Folgen der Überschwemmungen und weitere 145.000 an den nachfolgenden Krankheiten. | China | 1975 |
| 230,000 | 2004 Tsunami im Indischen Ozean | Indonesien | 2004 |
| 145,000 | 1935 Überschwemmung des Jangtse-Flusses | China | 1935 |
| 100,000+ | St. Felix's Flut, Sturmflut | Niederlande | 1530 |
| 100,000 | Überschwemmung von Hanoi und dem Delta des Roten Flusses | Nordvietnam | 1971 |
| 100,000 | 1911 Überschwemmung des Jangtse-Flusses | China | 1911 |
Sekundäre und langfristige Auswirkungen
Wirtschaftliche Härten aufgrund eines vorübergehenden Rückgangs des Fremdenverkehrs, Wiederaufbaukosten oder Lebensmittelknappheit, die zu Preissteigerungen führt, sind eine häufige Folge schwerer Überschwemmungen. Die Auswirkungen auf die Betroffenen können zu psychischen Schäden führen, insbesondere wenn es zu Todesfällen, schweren Verletzungen und dem Verlust von Eigentum kommt. ⓘ
Überschwemmungen in Städten haben auch erhebliche wirtschaftliche Auswirkungen auf die betroffenen Stadtteile. In den Vereinigten Staaten schätzen Branchenexperten, dass nasse Keller den Immobilienwert um 10 bis 25 Prozent senken können und zu den Hauptgründen für den Verzicht auf den Kauf eines Hauses gehören. Nach Angaben der US-amerikanischen Federal Emergency Management Agency (FEMA) öffnen fast 40 Prozent der kleinen Unternehmen nach einer Überschwemmungskatastrophe nie wieder ihre Türen. In den Vereinigten Staaten kann man sich gegen Überschwemmungsschäden sowohl an Häusern als auch an Unternehmen versichern. ⓘ
Vorteile
Überschwemmungen (insbesondere häufigere oder kleinere Überschwemmungen) können auch viele Vorteile mit sich bringen, wie z. B. die Anreicherung des Grundwassers, die Verbesserung der Fruchtbarkeit des Bodens und die Erhöhung des Nährstoffgehalts in einigen Böden. In trockenen und halbtrockenen Regionen, in denen die Niederschläge über das Jahr hinweg sehr ungleichmäßig verteilt sein können und Schädlinge in der Landwirtschaft abtöten, stellen Überschwemmungen dringend benötigte Wasserressourcen bereit. Süßwasserüberschwemmungen spielen vor allem eine wichtige Rolle bei der Erhaltung von Ökosystemen in Flusskorridoren und sind ein Schlüsselfaktor für die Erhaltung der Artenvielfalt in Auen. Durch Überschwemmungen können Nährstoffe in Seen und Flüssen verteilt werden, was für einige Jahre zu einer erhöhten Biomasse und verbesserten Fischerei führen kann. ⓘ
Für einige Fischarten kann eine überschwemmte Aue ein sehr geeigneter Ort zum Laichen sein, an dem es nur wenige Räuber und ein erhöhtes Nährstoff- und Nahrungsangebot gibt. Fische, wie z. B. die Wetterfische, nutzen Überschwemmungen, um neue Lebensräume zu erreichen. Auch Vogelpopulationen können von der durch Überschwemmungen ausgelösten Steigerung der Nahrungsproduktion profitieren. ⓘ
Regelmäßige Überschwemmungen waren für das Wohlergehen der antiken Gemeinschaften entlang des Tigris und des Euphrat, des Nils, des Indus, des Ganges und des Gelben Flusses und anderer Flüsse unerlässlich. Die Rentabilität der Wasserkraft, einer erneuerbaren Energiequelle, ist in überschwemmungsgefährdeten Regionen ebenfalls höher. ⓘ
Planung der Hochwassersicherheit
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In den Vereinigten Staaten gibt der Nationale Wetterdienst bei Überschwemmungen den Ratschlag "Turn Around, Don't Drown" (Drehen Sie sich um, ertrinken Sie nicht) aus, d. h. er empfiehlt den Menschen, sich aus dem Überschwemmungsgebiet zu entfernen, anstatt zu versuchen, es zu durchqueren. Grundsätzlich besteht der beste Schutz vor Überschwemmungen darin, höher gelegenes Gelände für hochwertige Nutzungen zu suchen und dabei die vorhersehbaren Risiken mit den Vorteilen der Nutzung von Hochwasserschutzgebieten abzuwägen. Wichtige Einrichtungen für die kommunale Sicherheit, wie Krankenhäuser, Notrufzentralen sowie Polizei-, Feuerwehr- und Rettungsdienste, sollten in den am wenigsten hochwassergefährdeten Gebieten gebaut werden. Bauwerke, die sich zwangsläufig in hochwassergefährdeten Gebieten befinden, wie z. B. Brücken, sollten so konzipiert sein, dass sie Überschwemmungen standhalten. Die am stärksten hochwassergefährdeten Gebiete könnten einer wertvollen Nutzung zugeführt werden, die vorübergehend aufgegeben werden könnte, wenn sich die Menschen bei drohendem Hochwasser in sicherere Gebiete zurückziehen. ⓘ
Die Planung des Hochwasserschutzes umfasst viele Aspekte der Analyse und der Technik, darunter
- Beobachtung früherer und aktueller Hochwasserhöhen und Überschwemmungsgebiete,
- statistische, hydrologische und hydraulische Modellanalysen,
- Kartierung von Überschwemmungsgebieten und Überschwemmungshöhen für zukünftige Hochwasserszenarien,
- langfristige Flächennutzungsplanung und -regulierung,
- Planung und Bau von Bauwerken zum Schutz vor Überschwemmungen oder zum Schutz vor Überschwemmungen,
- mittelfristige Überwachung, Vorhersage und Notfallplanung sowie
- kurzfristige Überwachungs-, Warn- und Reaktionsmaßnahmen. ⓘ
Jedes Thema wirft unterschiedliche, aber verwandte Fragen auf, deren Umfang und Ausmaß in Bezug auf Zeit, Raum und die beteiligten Personen variieren. Seit mindestens sechs Jahrtausenden wird versucht, die in Überschwemmungsgebieten ablaufenden Mechanismen zu verstehen und zu steuern. ⓘ
In den Vereinigten Staaten setzt sich die Association of State Floodplain Managers (Vereinigung der staatlichen Auenverwalter) für die Förderung von Bildung, Politik und Aktivitäten ein, die aktuelle und künftige Verluste, Kosten und menschliches Leid durch Überschwemmungen mindern und die natürlichen und nützlichen Funktionen von Überschwemmungsgebieten schützen - und das alles, ohne negative Auswirkungen zu verursachen. Eine Reihe von Best-Practice-Beispielen für den Katastrophenschutz in den Vereinigten Staaten ist bei der Federal Emergency Management Agency erhältlich. ⓘ
Kontrolle
In vielen Ländern der Welt werden überschwemmungsgefährdete Wasserwege oft sorgfältig bewirtschaftet. Schutzmaßnahmen wie Rückhaltebecken, Dämme, Deiche, Stauseen und Wehre sollen verhindern, dass Wasserläufe über die Ufer treten. Wenn diese Schutzmaßnahmen versagen, werden häufig Notmaßnahmen wie Sandsäcke oder tragbare aufblasbare Schläuche eingesetzt, um die Überschwemmungen einzudämmen. Küstenüberschwemmungen wurden in Teilen Europas und Amerikas mit Küstenschutzmaßnahmen wie Deichen, Strandaufschüttungen und Barriereinseln bekämpft. ⓘ
In der Uferzone von Flüssen und Bächen kann durch Erosionsschutzmaßnahmen versucht werden, die natürlichen Kräfte zu verlangsamen oder umzukehren, die viele Wasserläufe über lange Zeiträume mäandern lassen. Hochwasserschutzmaßnahmen, wie z. B. Dämme, können im Laufe der Zeit gebaut und gewartet werden, um das Auftreten und die Schwere von Überschwemmungen zu verringern. In den Vereinigten Staaten unterhält das U.S. Army Corps of Engineers ein Netz solcher Hochwasserschutzdämme. ⓘ
In Gebieten, die für Überschwemmungen in Städten anfällig sind, besteht eine Lösung in der Reparatur und dem Ausbau von künstlichen Abwassersystemen und Regenwasserinfrastrukturen. Eine andere Strategie besteht darin, die undurchlässigen Oberflächen von Straßen, Parkplätzen und Gebäuden durch natürliche Entwässerungskanäle, durchlässige Pflasterung und Feuchtgebiete zu reduzieren (zusammenfassend als grüne Infrastruktur oder nachhaltige Stadtentwässerungssysteme (SUDS) bekannt). Als überschwemmungsgefährdet eingestufte Gebiete können in Parks und Spielplätze umgewandelt werden, die gelegentliche Überschwemmungen verkraften können. Es können Verordnungen erlassen werden, die Bauherren dazu verpflichten, Regenwasser vor Ort zurückzuhalten, und die vorschreiben, dass Gebäude erhöht, durch Mauern und Dämme geschützt oder so konstruiert werden müssen, dass sie einer vorübergehenden Überflutung standhalten. Grundstückseigentümer können auch selbst in Lösungen investieren, z. B. indem sie ihr Grundstück so umgestalten, dass der Wasserfluss vom Gebäude weggeleitet wird, und indem sie Regentonnen, Sumpfpumpen und Rückschlagventile installieren. ⓘ
In einigen Gebieten kann die Anwesenheit bestimmter Arten (wie z. B. Biber) aus Gründen des Hochwasserschutzes von Vorteil sein. Biber bauen und unterhalten Biberdämme, die die Höhe von Hochwasserwellen, die den Fluss hinunterfließen (in Zeiten starker Regenfälle), verringern und Schäden an menschlichen Bauten reduzieren oder beseitigen, allerdings auf Kosten kleinerer Überschwemmungen in der Nähe der Dämme (oft auf Ackerland). Außerdem fördern sie die Tierwelt und filtern Schadstoffe (Mist, Dünger, Gülle). Die britische Umweltministerin Rebecca Pow erklärte, dass die Biber in Zukunft als "öffentliches Gut" betrachtet werden könnten und Landbesitzer dafür bezahlt würden, sie auf ihrem Land zu halten. ⓘ
Analyse der Hochwasserdaten
Hochwasser werden zumeist mit einer statistischen Bewertung versehen. Grundlage sind langjährige Messreihen an Pegeln. Aus diesen werden die Jahreshöchstwerte ausgewählt und Überschreitungswahrscheinlichkeiten ermittelt. Deren Kehrwert ist die Jährlichkeit. Diese Jährlichkeiten bezeichnen das statistische Wiederkehrintervall. ⓘ
An Fließgewässern ist ein einzelner Pegel wenig aussagekräftig für allgemeine Verhältnisse (er hängt von der örtlichen Gestalt des Gewässerbetts ab), daher errechnet man hier die Durchflussmenge am Pegel, die über den ganzen Flussabschnitt weitgehend gleich ist und über das jeweilige Flusssystem aufsummiert werden kann. ⓘ
Diese Durchflussmenge (bzw. Abflussmenge unterhalb einer Pegelstelle) bezeichnet man in der Hydrografie mit „Q“ (aus lateinisch quantitas ‚Menge‘), den Wasserstand mit „W“, Hochwasser mit „H“, daher hat sich für Abflusskenngrößen und damit für die Bezeichnung der Hochwasser selbst die Notation „HQ“ bzw. an Seen und Küsten „HW“ eingebürgert. „HQ100“ oder „HW100“ (auch HQ100 notiert) beispielsweise bezeichnet ein statistisch gesehen alle 100 Jahre auftretendes Hochwasserereignis, ein „Jahrhunderthochwasser“. ⓘ
Die typischen Referenzwerte an Flüssen sind:
- Mittlerer Hochwasserabfluss (MHQ): Das arithmetische Mittel aus den höchsten Abflüssen (HQ) gleichartiger Zeitabschnitte für die Jahre des Betrachtungszeitraums. Der Zeitabschnitt und der Betrachtungszeitraum der Angabe ist im Zweifelsfalle hinzuzufügen, so ist zum Beispiel „HQ 1971/1980“ der höchste Abfluss aus den Jahren 1971 bis 1980, „SoHQ 1971/1980“ das höchste in den Sommern 1971 bis 1980, „JulHQ 1971/1980“ der höchste in den Julimonaten der Jahre 1971 bis 1980 aufgetretene Abfluss.
- Höchster jemals gemessener Hochwasserabfluss (HHQ, „Höchstes jemals gemessenes Hochwasser“): Historisch belegtes Höchsthochwasser
- Rechnerisch höchster Hochwasserabfluss (RHHQ): Die wasserbauliche Berechnungsgröße des Höchsthochwassers ⓘ
Dabei verdrängen zunehmend Werte aus der Modellierung („Niederschlags-Abfluss-“, „NA-Modelle“) die gemessenen Werte, da man im Kontext der globalen Erwärmung nicht mehr sicher ist, inwieweit die bekannten – und vergleichsweise kurzen – Messintervalle aussagekräftig sind, und die Modelle gut angepasst werden können. ⓘ
Älter ist eine phänomenologische Klassifizierung anhand der Ausmaße der jeweiligen Auswirkung wie Ausuferungen, Überströmen von Sperrwerken oder Ausmaß der Überflutungen. Diese Hochwasserwarnstufen sind heute meist an die Abflusskenngrößen gekoppelt (ähnlich der Beaufort-Skala für Windstärken, die nach Windgeschwindigkeiten eingeteilt ist):
- das deutsche länderübergreifende Portal hochwasserzentralen.de beispielsweise verwendet ein vierstufiges System, das den Warnstufen der einzelnen Länder entspricht, in den Grenzen HQ2, HQ10, HQ20, HQ100:
- „Kleines Hochwasser → Mittleres Hochwasser → Großes Hochwasser → Sehr großes Hochwasser“
- dabei werden die Binnenhochwasser- und die Sturmflutwarnungen zunehmend korreliert
- in Österreich sind aktuelle Daten allgemein auf die Periode 1981–2010 hydrologisches Jahr (30-jähriges Mittel) bezogen. Üblich ist:
- „Extremes Hochwasser“ / extrem selten: HQ100–RHHQ (100-jährliches bis rechnerisch höchstes Hochwasser)
- „Sehr großes Hochwasser“ / sehr selten: HQ30–HQ100 (30- bis 100-jährliches Hochwasser)
- „Großes Hochwasser“ / selten: HQ10–HQ30 (10- bis 30-jährliches Hochwasser)
- „Mittleres Hochwasser“ / selten–häufig: HQ5–HQ10 (5- bis 10-jährliches Hochwasser)
- „Kleines Hochwasser“ / häufig: HQ1–HQ5 (1- bis 5-jährliches Hochwasser)
- „Erhöhtes Mittelwasser“ (Erhöhte Wasserführung) / sehr häufig: MQ–HQ1 (Mittel- bis 1-jährliches Hochwasser)
- Verbreiteter sind heute aber die Hochwasserwarnstufen (Abflusskategorien) 1–3, in den Grenzen >HQ1, >HQ10 und >HQ30, wie das etwa der hydrographische Dienst des Bundes, eHYD, verwendet (Stufe 1 entspricht also kleinen und mittleren Hochwassern). Die besonders aufwendige Rheinaufweitung auf Höhe Vorarlberg wird für ein 300-jährliches Hochwasser HQ300 konzipiert.
- die Schweiz verwendet das BAFU, ein Gefahrenstufen-System:
- für Flüsse in den Grenzen HQ2, HQ10, HQ30, HQ100
- für die Seen das Verhältnis „Sommerkote“ (SK) zu Hochwassergrenze (HWG) in den Grenzen SK+1⁄3, SK+2⁄3, HWG und HWG+25 cm ⓘ
Eine Bezeichnung „mittleres Hochwasser“ für eine der Stufen ist dort unüblich. ⓘ
Physikalische Prozessmodelle für Fließgewässerabschnitte sind im Allgemeinen gut bekannt und berechnen die Überschwemmungstiefe und -fläche für gegebene Fließgewässerbedingungen und eine bestimmte Durchflussmenge, z. B. für die Verwendung bei der Kartierung von Überschwemmungsgebieten und der Hochwasserversicherung. Umgekehrt kann ein Modell anhand der beobachteten Überschwemmungsfläche eines aktuellen Hochwassers und der Gerinnebedingungen die Durchflussmenge berechnen. Angewandt auf verschiedene potenzielle Gerinnekonfigurationen und Durchflussmengen kann ein Reichweitenmodell dazu beitragen, einen optimalen Entwurf für ein verändertes Gerinne auszuwählen. Seit 2015 stehen verschiedene Reichweitenmodelle zur Verfügung, entweder 1D-Modelle (im Gerinne gemessene Hochwasserstände) oder 2D-Modelle (variable Überflutungstiefen, die über die gesamte Ausdehnung einer Aue gemessen werden). HEC-RAS, das Modell des Hydraulic Engineering Center, gehört zu den beliebtesten Programmen, schon allein deshalb, weil es kostenlos erhältlich ist. Andere Modelle wie TUFLOW kombinieren 1D- und 2D-Komponenten, um Überschwemmungstiefen sowohl über Flusskanäle als auch über die gesamte Aue abzuleiten. ⓘ
Physikalische Prozessmodelle für ganze Einzugsgebiete sind noch komplexer. Obwohl viele Prozesse an einem Punkt oder für ein kleines Gebiet gut verstanden sind, sind andere in allen Maßstäben schlecht verstanden, und Prozessinteraktionen unter normalen oder extremen Klimabedingungen können unbekannt sein. Einzugsgebietsmodelle kombinieren in der Regel Prozesskomponenten der Landoberfläche (um abzuschätzen, wie viel Niederschlag oder Schneeschmelze ein Gerinne erreicht) mit einer Reihe von Reichweitenmodellen. Ein Einzugsgebietsmodell kann beispielsweise die Abflussganglinie berechnen, die sich aus einem 100-jährigen Sturm ergeben könnte, obwohl das Wiederholungsintervall eines Sturms selten gleich dem des zugehörigen Hochwassers ist. Einzugsgebietsmodelle werden häufig für die Hochwasservorhersage und -warnung sowie für die Analyse der Auswirkungen von Landnutzungsänderungen und des Klimawandels verwendet. ⓘ
Hochwasservorhersage
Die Vorhersage von Hochwasser ermöglicht es, Vorkehrungen zu treffen und die Menschen zu warnen, so dass sie sich im Voraus auf Hochwasser einstellen können. So können beispielsweise Landwirte ihre Tiere aus niedrig gelegenen Gebieten entfernen, und Versorgungsunternehmen können Notfallvorkehrungen treffen, um Dienstleistungen bei Bedarf umzuleiten. Die Notdienste können auch Vorkehrungen treffen, um im Voraus genügend Ressourcen zur Verfügung zu haben, damit sie auf Notfälle reagieren können, wenn sie eintreten. Die Menschen können die überschwemmten Gebiete evakuieren. ⓘ
Um die genauesten Hochwasservorhersagen für Wasserstraßen zu erstellen, ist es am besten, über eine lange Zeitreihe historischer Daten zu verfügen, die die Durchflüsse mit den gemessenen vergangenen Niederschlagsereignissen in Beziehung setzen. Um möglichst genaue Hochwasservorhersagen machen zu können, müssen diese historischen Daten mit Echtzeitinformationen über die volumetrische Kapazität in den Einzugsgebieten gekoppelt werden, z. B. über die freie Kapazität von Stauseen, den Grundwasserspiegel und den Sättigungsgrad von Grundwasserleitern in der Region. ⓘ
Radarschätzungen der Niederschlagsmenge und allgemeine Wettervorhersagetechniken sind ebenfalls wichtige Bestandteile einer guten Hochwasservorhersage. In Gebieten, in denen qualitativ hochwertige Daten zur Verfügung stehen, können die Intensität und Höhe eines Hochwassers mit recht guter Genauigkeit und viel Vorlaufzeit vorhergesagt werden. Das Ergebnis einer Hochwasservorhersage ist in der Regel ein maximaler erwarteter Wasserstand und der wahrscheinliche Zeitpunkt seines Eintreffens an wichtigen Stellen entlang einer Wasserstraße, und es kann auch die Berechnung der wahrscheinlichen statistischen Wiederkehrperiode eines Hochwassers ermöglichen. In vielen Industrieländern sind überschwemmungsgefährdete städtische Gebiete gegen ein 100-jährliches Hochwasser geschützt, d. h. ein Hochwasser, das mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 63 % in einem beliebigen Zeitraum von 100 Jahren auftritt. ⓘ
Nach Angaben des Northeast River Forecast Center (RFC) des U.S. National Weather Service (NWS) in Taunton, Massachusetts, gilt als Faustregel für die Vorhersage von Überschwemmungen in städtischen Gebieten, dass es mindestens 25 mm (1 inch) Niederschlag in etwa einer Stunde braucht, damit sich das Wasser auf undurchlässigen Flächen in nennenswertem Umfang ansammelt. Viele NWS RFCs geben routinemäßig Flash Flood Guidance und Headwater Guidance heraus, die die allgemeine Niederschlagsmenge angeben, die in einem kurzen Zeitraum fallen müsste, um Sturzfluten oder Überschwemmungen in größeren Wassereinzugsgebieten zu verursachen. ⓘ
In den Vereinigten Staaten werden im Rahmen eines integrierten Ansatzes zur hydrologischen Echtzeit-Computermodellierung Beobachtungsdaten des U.S. Geological Survey (USGS), verschiedener kooperativer Beobachtungsnetze, verschiedener automatischer Wettersensoren, des NOAA National Operational Hydrologic Remote Sensing Center (NOHRSC), verschiedener Wasserkraftunternehmen usw. in Kombination mit quantitativen Niederschlagsvorhersagen (QPF) für erwartete Niederschläge und/oder Schneeschmelze verwendet, um tägliche oder bedarfsabhängige hydrologische Vorhersagen zu erstellen. Der NWS arbeitet auch mit Environment Canada bei hydrologischen Vorhersagen zusammen, die sowohl die USA als auch Kanada betreffen, z. B. im Bereich des Sankt-Lorenz-Stroms. ⓘ
Das Global Flood Monitoring System, "GFMS", ein Computerprogramm, das die Hochwasserbedingungen weltweit kartiert, ist online verfügbar. Mit GFMS können Nutzer überall auf der Welt feststellen, wann es in ihrem Gebiet zu Überschwemmungen kommen kann. GFMS verwendet Niederschlagsdaten von den Erdbeobachtungssatelliten der NASA und dem Satelliten zur globalen Niederschlagsmessung, "GPM". Die Niederschlagsdaten von GPM werden mit einem Landoberflächenmodell kombiniert, das die Vegetationsdecke, die Bodenart und das Gelände berücksichtigt, um zu ermitteln, wie viel Wasser in den Boden einsickert und wie viel Wasser in die Flüsse fließt. ⓘ
Die Nutzer können alle 3 Stunden Statistiken zu Niederschlag, Abfluss, Wassertiefe und Überschwemmung für jeden 12-Kilometer-Rasterpunkt auf einer globalen Karte anzeigen. Die Vorhersagen für diese Parameter reichen 5 Tage in die Zukunft. Die Nutzer können die Überschwemmungskarten (Gebiete, die voraussichtlich mit Wasser bedeckt sein werden) in 1-Kilometer-Auflösung vergrößern. ⓘ
Gesellschaft und Kultur
Mythen und Religion
Flutmythen (große, zivilisationszerstörende Überschwemmungen) sind in vielen Kulturen weit verbreitet. Auch in religiösen Texten werden Flutereignisse als göttliche Vergeltung beschrieben. So spielt beispielsweise die Fluterzählung der Genesis im Judentum, Christentum und Islam eine wichtige Rolle. ⓘ
Etymologie
Das Wort "Flut" stammt aus dem Altenglischen flōd, einem Wort, das in den germanischen Sprachen gebräuchlich ist (vgl. deutsch flut, niederländisch vloed von der gleichen Wurzel wie fließen, schwimmen; vgl. auch lateinisch fluctus, flumen), und bedeutet "ein Strömen von Wasser, eine Flut, ein Überschwemmen von Land durch Wasser, eine Sintflut, die Sintflut Noahs; eine Masse von Wasser, Fluss, Meer, Welle". Das altenglische Wort flōd stammt vom proto-germanischen floduz (altfriesisch flod, altnordisch floð, mittelniederländisch vloet, niederländisch vloed, deutsch Flut und gotisch flodus leitet sich von floduz ab). ⓘ
Tideunabhängig
Tideabhängig
In Meeren und von Gezeiten („Tiden“) abhängigen Gewässern bezeichnet „Hochwasser“ den periodischen Eintritt des höchsten Wasserstands nach Eintreten der Flut und vor dem Übergang zur Ebbe („Scheitelpunkt“). Hoch- und Niedrigwasser wechseln sich durchschnittlich alle 6 bis 6½ Stunden ab, verursacht durch die Gravitation der Sonne und vor allem des Mondes. Besonders hohe Tiden bei Voll- oder Neumond werden als „Springtide“ auch „Springflut“ oder „Springhochwasser“ bezeichnet. Normale Hochwasser können durch Wind (Driftstrom) zu einer Sturmflut verstärkt werden, die an einer Flachküste kilometerweit ins Landesinnere vordringen kann. Bei Gewässern ohne merkliche Gezeiten kann es so auch zu reinen Sturmhochwässern kommen. ⓘ
Allgemeines
Grundsätzlich sind Hochwasser Bestandteile des natürlichen Geschehens. Zur Katastrophe (Flutkatastrophe) werden sie, wenn menschliche Werte betroffen sind. Man kann unterscheiden zwischen regelmäßig wiederkehrenden Hochwassern, ausgelöst etwa durch Gezeiten oder Schneeschmelze (Frühjahrshochwasser), und unregelmäßigen oder einmaligen Ereignissen wie Tsunamis, Sturmfluten und sogenannte „Jahrhundertfluten“ (als solche wurde das Elbehochwasser 2002 sowie das Hochwasser in Mitteleuropa 2013 bezeichnet; inzwischen gab es einige weitere Hochwasser, die diese Bezeichnung relativieren). Bei derartigen, besonders starken Hochwassern wird von „Jahrtausendhochwassern“ gesprochen (z. B. Magdalenenhochwasser 1342 oder Oderhochwasser 1997). ⓘ
Der Beitrag der globalen Erwärmung zum Hochwassergeschehen ist nicht klar zu benennen und von den örtlichen Verhältnissen abhängig (Steigerung von Extremereignissen, Verschiebung von Schnee zum Regen etc.). Für manche Regionen prognostiziert man eine Steigerung des Jahresniederschlages, für andere eine Verminderung oder eine andere Verteilung. Dennoch geht das IPCC davon aus, dass Hochwasserrisiken künftig zunehmen werden. ⓘ
Länder mit geringen Reliefhöhen wie die Niederlande, Deutschland (vor allem im Norden) und Dänemark versuchen, sich durch massive Deichbaumaßnahmen und Sperrwerke (zum Beispiel das Emssperrwerk bei Emden) vor Meereshochwasser zu schützen. Wird kein intensiver Hochwasserschutz betrieben, kann es wie in Bangladesch am Mündungsdelta des Ganges häufiger zu Katastrophen mit vielen tausend Toten kommen. ⓘ
Hochwassersituationen entstehen auch im Landinneren durch das Anschwellen der Flüsse und Seen sowie durch die Gefahren des Wildbaches. Ebenso können durch Eisstau oder Windeinstau (zum Beispiel Hamburger Sturmflut) Hochwasser entstehen. ⓘ
Die Hochwasser(scheitel) eines Flusses und eines Nebenflusses können zusammenwirken. Beispiel: Wenn in Koblenz eine Mosel- und eine Rhein-Hochwasserwelle zeitnah zusammentreffen, erhöht sich ab da das Rheinhochwasser. Beim Rheinhochwasser Ende 1993 wirkten Fluten aus Neckar, Main, Nahe und Mosel zusammen. ⓘ
Hochwasserrisiko
Im Zuge der fortschreitenden Landnutzung wuchsen auch die genutzten Flächen, die Hochwassergefahren ausgesetzt sind. Mancherorts kann dies durch baulichen Hochwasserschutz kompensiert werden. ⓘ
Die menschliche Flächennutzung und meist damit verbundene Flächenversiegelung sowie der nicht sachgerechte Ausbau von Gewässern (lineare Regulierung, Verminderung der Retentionsräume) können verschärfend auf Hochwasserstände wirken. Eine Erweiterung des Abflussquerschnitts vermindert die Überflutungsgefahr lokal, kann sie aber flussabwärts erhöhen (siehe #Deutschland). Durch Bewuchs und Anlandungen kann sich der Abflussquerschnitt wieder verringern. ⓘ
Das Hochwasserrisiko kann anhand von vier Faktoren ermittelt werden:
- (Stark-)Regenfälle in der historischen Vergangenheit und deren Dauer,
- Geomorphologie des vom Regen betroffenen Gebiets,
- die Verwundbarkeit, das heißt die Empfindlichkeit der betroffenen Einrichtung oder Nutzungen gegenüber Überflutungen und
- das Ausmaß und die Häufigkeit der Überflutung in jüngerer Zeit. ⓘ
Im Krieg
In Kriegssituationen kann eine vorsätzliche Überflutung als Angriffs- oder als Verteidigungswaffe gegen Angreifer eingesetzt werden. Unter anderem hat den Niederlanden diese Strategie oft Erfolg gegen Angreifer gebracht. Siehe: Achtzigjähriger Krieg, Alkmaar, Inundierung. ⓘ
1943 zerstörte die britische Luftwaffe einige deutsche Talsperren. Weitere Angriffe auf Staumauern gab es an der Dnjeprostroj- und der Supung-Talsperre. 1945 öffneten Soldaten der Wehrmacht die Rurtalsperre; am 10. Februar 1945 sprengten sie die Verschlüsse des Kermeterstollens am Kraftwerk Heimbach, worauf die Talsperre bis zum Niveau des Kermeterstollens leer lief. Sie sprengten auch die Verschlüsse der Grundablassstollen der Staumauer Schwammenauel (Rursee). Beides zusammen erzeugte flussabwärts ein wochenlanges Hochwasser, das die Flussaue verschlammte und den Westalliierten den Vormarsch erschweren sollte. Die Rur wurde von einem kleinen Flüsschen zum reißenden Gewässer; dies verzögerte den Beginn der Operation Grenade (Übersetzen der 9. US-Armee über die Rur). ⓘ
Ab dem 2. Dezember 1944 sprengte die Wehrmacht am Niederrhein Deiche, um die vorrückenden Westalliierten am Übersetzen zu hindern. Auch die Operation Veritable (8. – 21. Februar 1945) geriet dadurch ins Stocken, zumal der Winter 1944/45 sehr kalt war. ⓘ
Dithmarschen im Mittelalter: Im Februar des Jahres 1500 besiegten die Dithmarscher unter Wulf Isebrand in der Schlacht bei Hemmingstedt ein dänisch-schleswig-holsteinisches Heer unter König Johann. Die anrückende dänische Streitmacht bestand vor allem aus einer im Marschenkrieg spezialisierten Infanterietruppe, der aus Landsknechten zusammengesetzten Schwarzen Garde, sowie einigen adligen Reitereinheiten, war aber schlecht geführt. Die Bauern konnten dieses Heer überraschend vernichten. Sie vermieden zunächst eine offene Schlacht, öffneten im Marschland die Deiche und ließen das anrückende Heer auf dem engen Damm der Straße von Meldorf nach Heide an der Dusenddüwelswarft in der Nähe von Hemmingstedt in eine nasse Falle tappen. ⓘ
Hochwasserschutz
Maßnahmen zum Hochwasserschutz können folgende Aspekte umfassen:
- Anpassung der Nutzung an die Hochwassergefährdung (Absiedelung, Änderung der landwirtschaftlichen Nutzung, sichere und schadensarme Gestaltung von Bauwerken)
- Schutz vor dem Hochwasser durch
- Rückhalt des Niederschlagswassers in der Fläche, oder durch Regenrückhaltebecken
- Buhnenbauwerke, Wiederherstellung der natürlichen Flussgeometrie (eine große Uferlänge durch viele Bögen)
- Schutz betroffener Gebiete oder Objekte durch Deiche (in Österreich auch als Hochwasserschutzdämme bezeichnet)
- Erhöhung der Abfuhrkapazität der Gewässer durch Querschnittserweiterung und Flutmulden
- Rechtzeitige Warnungen und Alarmierung durch automatische Pegelmessstationen und Hochwasserwarndienste ⓘ
Zwischen den einzelnen Maßnahmen bestehen Abhängigkeiten. Zum Beispiel können Regulierungen und Deichbaumaßnahmen zu einer Verschärfung der Hochwassergefahr für Unterlieger oder Anrainer führen. Die Errichtung von Hochwasserrückhaltebecken (Retentionsbecken) verringert das Risiko einer häufigen Überflutung zu Lasten eines seltenen, aber katastrophalen Dammbruchs durch ein Totalversagen des Rückhaltebeckens. ⓘ
Eine umfassende Strategie zur Verminderung der Folgen eines Hochwassers gibt das Hochwassermanagement. ⓘ
Staatliche Schutzmaßnahmen in einzelnen Ländern
Bei allen Hochwasserschutzmaßnahmen ist zu beachten, dass stets ein Restrisiko besteht (Anlageversagen, Überschreitung des Bemessungshochwassers). ⓘ
Deutschland
Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) definiert seit 2010 erstmals Hochwasser als: „eine zeitlich beschränkte Überschwemmung von normalerweise nicht mit Wasser bedecktem Land“ (§ 72 WHG) durch oberirdische Gewässer (Flüsse, Seen, Meer). Überschwemmungen aus Abwasseranlagen sind in Deutschland ausdrücklich nicht als Hochwasser definiert. Ergänzende Regelungen finden sich in einigen Landeswassergesetzen der Bundesländer. Ein gesetzlich festgeschriebenes Schutzniveau gibt es nicht. ⓘ
Seit dem Jahr 2009 haben mehrere Bundesländer Informationskampagnen für mehr Naturgefahrenschutz ins Leben gerufen. Sie setzen hauptsächlich auf freiwillige Vorsorge der Bürger. ⓘ
Die Kosten des Wetterereignisses sind kaum abschätzbar. ⓘ
Österreich
In Österreich werden folgende Schutzziele angestrebt:
- HQ30 Untergeordnete Objekte
- HQ100 Standardschutz
- HQ150 Ausbaugrad Wildbach ⓘ
Darüber hinausgehende Schutzgrade werden bei besonderer Schutzerfordernis (zum Beispiel für die Stadt Wien) angestrebt. ⓘ
Das Umweltministerium lässt eine Hochwassersimulation durch VRVis erstellen. Es basiert auf einer Vermessung des Geländes und stellt für Objekte das Schadenrisiko in 3 Kategorien dar. Ab Herbst 2020 sollen alle Gemeinden abgedeckt und unter der Website hora.gv.at (HORA Hochwasserrisikozonierung Austria) abrufbar sein. ⓘ
Niederlande
In den Niederlanden werden differenzierte Schutzniveaus hantiert. Während in einigen Teilen des Landes ein Schutzniveau gegen ein HQ 1.250 besteht, wird zum Beispiel ein Großteil der Randstad gegen ein Ereignis, das statistisch einmal in 10.000 Jahren vorkommt, geschützt. Während Rijkswaterstaat für nationalen Hochwasserschutz (d. h. für große Wasserstraßen sowie Küstenschutz) zuständig ist, werden die regionalen Schutzziele von den 26 Waterschappen (ähnlich den Wasserverbänden in NRW) verfolgt. ⓘ
USA
In den USA wurde der Hochwasserschutz vom dafür zuständigen US Army Corps of Engineers auf das Niveau eines 230-jährlichen Hochwassers festgelegt. Dieses Niveau ist auch gewährleistet, jedoch hat die Überflutung von New Orleans zu der Erkenntnis geführt, dass dieses Schutzniveau nicht ausreicht. ⓘ
Organisation des Hochwasserschutzes
Deutschland
Um die mit dem Hochwasser verbundenen Gefahren sowohl an den deutschen Küsten als auch an den Flüssen einzuschätzen, haben die Bundesländer ein Hochwasserportal im Internet eingerichtet. Regional und lokal gibt es unterschiedliche Warn- und Alarmstufen. Die Meldesysteme arbeiten meist computergestützt und sind in der Lage, Hochwasservorhersagen oder -abschätzungen für mehrere Stunden im Voraus zu liefern. Durch kurzfristige Wetteränderungen sind längerfristige Vorhersagen mit Fehlern behaftet. ⓘ
Der Katastrophenschutz fällt in die Zuständigkeit der jeweiligen Innenbehörden, die für Rettungsmaßnahmen auf die Feuerwehren, das THW, die Bundeswehr u. a. zurückgreifen. In Deutschland arbeiten derzeit diverse Wasserrettungsorganisationen wie die DLRG und die Wasserwacht. ⓘ
Österreich
Die unmittelbare Hilfe und Abwehr im Hochwasserfall erfolgt durch die örtliche Feuerwehr. Langfristigere Hilfe erfolgt durch den Katastrophenhilfsdienst der Feuerwehr und Assistenzeinsätze des Bundesheeres. ⓘ
Auch hier ist das meist benutzte Hilfsmittel beim Hochwasserschutz der Sandsack. ⓘ
Die Errichtung, Erhaltung und Betrieb von Hochwasserschutzmaßnahmen erfolgt durch die individuell Betroffenen, Wassergenossenschaften, Kommunen und Wasserverbände. ⓘ