Improvement of flood forecasting in the upper Odra and its effect on damage forecasting

Die mit der Arbeit unternommene Untersuchung über die Auswirkung der Plausibilität der Hochwasservorhersage auf die Schadensvorhersage kann als ein Element der Entwicklung des pro-aktiven Risikomanagements im Falle einer Naturkatastrophe gesehen werden. Grundlage für diese Untersuchung bildet eine detaillierte Niederschlag-Abfluß-Modellierung, die mit Hilfe des Programms NAXOS durchzuführen ist. Das erstellte hydrologische Modell bildet die hydrologische und geomorphologische Verhältnisse des oberen und teilweisen des mittleren Einzugsgebiets der Oder ab. Das erstellte N-A-Modell hat sich gut mit historischen Abflussdaten bewährt und ist fähig, sowohl im prä-operationellen als auch operationellen Phasen zu arbeiten. Um die Plausibilität der Vorhersage untersuchen zu können, wurde in der Arbeit bei dem N-A-Modell ein erweiterndes Konzept getestet. Es wurde hier eine neue Betrachtung des Fehlers in der Hochwasservorhersage vorgeschlagen, die es erlaubt, nur den Teil des Fehlers zu untersuchen, der aufgrund von den fehlerhaften Qualität und Plausibilität der Niederschlagsvorhersage entsteht. In der Hypothese wurde angenommen, dass die funktionellen Abhängigkeiten zwischen den vorhergesagten Größen der Scheiteleintrittszeit und dem Scheitelabfluss und ihren Unterschätzungen existieren sollen. Es wurde dafür ein Spektrum der Abweichungen untersucht, sowie ihre Änderung mit der Zeit der Annährung zum wirklichen Scheitelpunkt. Die funktionellen Abhängigkeiten wurden erfolgreich identifiziert, so dass auf ihrer Basis ein Updating-Verfahren konzipiert wurde. Des weiteren wurden Korrekturen vorgeschlagen, die die Plausibilität der beiden vorhergesagten Größen verbessern können. Die Plausibilitätserhöhung der hydrologischen Vorhersage kann eine positive Auswirkung auf die Schadensvorhersage haben, vor allem dadurch, dass sich mit Hilfe dieser Methode die Zeit des Scheitelsauftretens besser identifizieren läßt und entsprechende Hochwasserschutzmaßnahmen vorher unternommen werden können.The investigation on the influence of the flood forecast plausibility on the damage prediction performed in the frames of this work can be regarded as an element that should contribute to proactive natural disasters management. The basis for this research is formed by the detailed rainfall-runoff model, which has been developed with the means of NAXOS program. The model represents the hydrologic and geomorphologic dependencies of the upper and partly middle Odra basin. The developed rainfall-runoff model has stood the tests performed for the historical discharge data and is capable to work in pre-operational as well as in operational phases. In order to allow for an analysis of the forecast plausibility, in the frames of the work a concept has been tested, which enhances the developed rainfall-runoff model. This method is based on the functional dependencies between the forecasted time of the peak occurrence, the peak discharge and their underestimations. Furthermore, the corrections that could improve the plausibility of the both forecasted values have been proposed. In the hypothesis it has been assumed that there should exist a functional dependency between the forecasted values of peak occurrence time, peak discharge and their underestimations. In order to estimate these values a spectrum of deviations and their variation depending on the time remaining to the real flood peak has been involved. The functional dependencies have been successfully identified and the updating-procedure has been developed on their basis. Furthermore, the corrections to improve the plausibility of both forecasted values have been proposed. The plausibility improvement can have the positive influence on the prediction of damages, mainly as result of the better identification of the peak occurrence time and therefore the earlier applicability of the appropriate flood protection measures