Grundsätzlich
gilt das Verhältnis zwischen Wasservolumen und zur Verfügung stehenden
Raum als Faktoren für Hochwasser:
A)
Es gibt zuviel Wasser was in ein Gewässer hereinfliesst (Input)
oder zuwenig, was heraus fliesst (Output). Vergleichbar mit einer Badewanne
kann der Abfluss eine bestimmte Menge Wasser abgeben. Ist der Input höher
als der Output, steigt das Wasser. Egal ob man nun zuviel hereinfließen
lässt oder (z.B. durch Stöpseln) zuwenig heraus. B)
Es gibt zuwenig Platz für dieses Wasser, bei steigender Menge steigt
auch der Pegel. Hochwasser ist oft relativ zur durchschnittlichen Wassermenge
eines Gewässers zu sehen und damit auch Auslegungssache. Hoch- oder Niedrigwasser
wird von den zuständigen Behörden in Abhängigkeit zu einem Mittelwert
berechnet.
Hier noch mal gaaanz anschaulich
aber wie gesagt: Das Verhältnis von Raum und Wasser macht es.
Welche
Faktoren spielen eine Rolle bei Enstehung und Verlauf von Hochwässern?
Neben
oben genannten grundsätzlichen physikalischen Abhängigkeiten gibt es
eine Reihe von konkreten Faktoren, die direkt oder mittelbar zum Hochwasser beitragen
und zwar:
Faktor Wassermenge: Durch saisonale natürliche Inputs (z.B. durch
die Frühjahrsschneeschmelze) oder auch durch Eingriff des Menschen kann der
Wasserstand sich verändern. Da fast alle Abschnitte der größeren
Flüsse irgendwie vom Menschen technisch geregelt werden, ist der Wasserstand
(in bestimmten Rahmen) meist wasserbaulich kontrolliert, sofern die Menge im Rahmen
der Berechnung liegen.
Faktor Versiegelung/Flächenverbrauch: Durch Versiegelung der
Landschaft steigt der Anteil des Niederschlags, der direkt abfließt. Damit
erhöht sich die Abhängigkeit der Wassermenge vom Wetter erheblich. Auen,
Wälder und (zu geringerem Teil) auch naturnah bewirtschaftete Wiesen können
die Regenmenge verteilen und zwischenspeichern. Hauptursache für Versiegelung
sind Verkehrswege, Bauland und die Verdichtung durch schwere landwirtschaftliche
Maschinen.
Faktor Temperatur: Bei starken Minusgraden frieren Flüsse zu,
auch der Niederschlag bleibt als Schnee liegen. Das Wasser wird dort gebunden
und kann so über mehrere Wochen nicht abfließen. Diese "Hypothek"
an Wasser löst sich relativ schnell, wenn sich der Schnee in Wasser auflöst.
Besonders kritisch ist es, wenn das Wasser (auch bei unversiegelter Fläche)
nicht im Boden versickert, weil dieser noch gefroren ist. Diese Ausnahmesituation
schafft auch natürlicherweise starke Hochwasserschübe da die Speicherfunktion
des Bodens nicht arbeiten kann.
Faktor Klimaveränderung: Die durchschnittliche Temperatur
der letzten Jahre ist leicht gestiegen. Zudem geht man davon aus, dass Niederschläge
zunehmen und/oder in heftigeren Regenereignissen niedergehen. Dies - so vermuten
Wissenschaftler mit einiger Wahrscheinlichkeit - wird negativ auf die Häufigkeit
von Hochwasserkatastrophen wirken. Wie genau, weiss momentan keiner genau, die
Zunahme extremer Wetter-Ereignisse ist jedoch ein deutliches Indiz für diesen
Zusammenhang. So gab es im letzten Jahrzehnt ungewöhnlich viele "Klima-Rekorde"
weltweit. In Europa beispielsweise mehrfach den wärmsten Tag, den wärmsten
Sommer seit Beginn der Aufzeichnungen.
Faktor Verbauung/Begradigung: Die Verbauung von Flüssen und Bächen
(z.B. für Schifffahrt) zwängt die Fläche von Auen und damit die
Retentionsflächen (=Ausbreitungsgebiete) für Hochwasser stark ein. Die
Verbauung von großen Flüssen ist stark vorangeschritten, aber auch
kleinere Gewässer werden immer noch begradigt und betoniert, grade weil sie
(fälschlicherweise) als unbedeutend für den Hochwasserschutz gelten.
Begradigte
Fließgewässer sind schneller und damit steigt die Gefahr von gekoppelten
Hochwasserwellen (folgender Abschnitt).
Weitere
(Neben-)Faktoren
Faktor Wind: Er ist bei Flüssen praktisch unwichtig und es ist
für viele Menschen wenig vorstellbar, aber auf- oder ablandiger Wind kann
bei großen Seen und am Meer ("Springflut") für durchaus wesentliche
Wasserschwankungen sorgen. Zum Beispiel drückte starker Wind im Dezember
2003 an der Ostsee das Wasser so an die Küste, dass ein Parkplatz überschwemmt
wurde und Autos beschädigt wurden. (Wiederum ein Zeichen für fehlgeplante
Küstenverbauung). Auch z.B. auf dem Bodensee ist der Wind ein ernstzunehmender
Mitspieler.
Faktor Grundwasserdruck:Wenn
ein Gewässer in der Nähe eines Dammes stark Hochwasser führt, so
steigt mit etwas Verzögerung der Grundwasserspiegel an. Liegt ein Haus z.B.
hinter einem hochwasserbelasteten Deich, so kann Wasser über das Grundwasser
unter dem Deich hindurchfließen. So kann sich in Kellergruben aufgrund des
Drucks langsam Wasser bilden, eine Art indirektes Hochwasser. Diese "Überschwemmungen"
sind meist recht langsam und daher gut (z.B. mit Pumpen) beherrschbar. Bsp:
Im sog. "Weihnachtshochwasser" in Köln 1993 wurden 4500 Haushalte
in der City überschwemmt, davon wurden etwa 9000 weiter durch ansteigenden
Grundwasserspiegel beeinträchtigt.
Faktor Rückstau: Ein Fluss kann auch dann Hochwasser führen,
wenn er selber kaum Wasser führt! Für die in den Rhein mündende
Mosel oder auch die Lippe gilt beispielsweise, dass sie im Mündungsbereich
abhängig sind vom Rhein und dessen Wasserstand. Führt der Rhein Hochwasser,
fließen Wassermassen über die Mündung hoch in die Nebenflüsse.
Ist das Rheinhochwasser sehr stark, kann es den Input des zuführenden Flusses
übersteigen - das Wasser steht oder fließt rückwärts.
Faktor Eis: Auch
große Flüsse wie Elbe oder Rhein sind hin und wieder völlig eingefroren.
Eis kann auf verschiedene Weise zum Hochwasser führen. Schichten sich die
Eisplatten über- und gegeneinander, kann es zu einer Art Eisdamm kommen,
hinter dem sich das Wasser staut. Durch den Widerstand der Eisflächen verlangsamt
sich das Wasser, der Fluss kann anschwellen. Mittelbar kann durch Eisschollentrieb
an Wehren oder Deichen Undichtigkeiten entstehen. Das (nach dem August02-Hochwasser)
nächstgrößte Hochwasser in Dresden war auf Eis zurückzuführen.
Faktor Uferrauheit: Ist das Ufer rauer, hält es Wasser länger
zurück. Dadurch steigt der Pegel an. Insbesondere bei Auwäldern und
ihrem "Gestrüpp" wird Hochwasser gebremst. Im Grunde also nicht
schlecht, da somit Wasserwellen nicht so schnell ablaufen - dies ist ein weiterer
Faktor pro Auwälder zum Retentionseffekt.
Faktor Menschliches VersagenSabotage: Bei technischen, vom Menschen
hergestellten Hochwasserschutzsystemen (Deiche, Wehre,...) besteht immer das Problem,
dass durch Fehlberechnung, Fehlbedienung oder Sabotage künstliche Hochwasser
ausgelöst werden. In Folge des Hochwassers 2002 wurden zwei Männer verurteilt,
die einen Damm vorsätzlich angestochen haben, um ihre Häuser (vermeintlich)
zu retten.
Faktor Erdbeben:
In Japan als Tsunamis bekannt, werden diese Wellen durch Erdstöße ausgelöst, sind also in seismisch aktiven Zonen verbreitet. Zunächst sind sie nur wenig höher als andere Wellen, laufen sie aber auf flache Küstengebiete auf, steigen sie sehr hoch auf und schlagen mit gewaltiger Kraft auf das Land.
Faktor Planetensystem:
Hört sich schräg an, aber jeder hat es in der Nordsee schon mal gesehen. Dadurch, dass Mond und Sonne in einer bestimmten Linie stehen, potenzieren sich deren Massekräfte. Und Massen ziehen sich minimal an. Im Wattenmeer, wo wenige Zentimeter Kilometer ausmachen können, kann dies regelmäßig Ebbe und Flut hervorbringen. Kommt übrigens noch Sturm hinzu, hat man eine "Springflut".
Faktor Hangrutsch:
Sobald eine große Menge Felsen, Erde oder Eis von einem Berg herabrutscht und auf das Wasser trifft, verdrängt er das Wasser schlagartig. Die ausgelöste Welle kann dadurch Wellen oder rapide Strömungen auslösen. Dies ist auch der Grund, warum man in Baggerseen, die im Abbau sind, nicht schwimmen soll. Hier wird Sand abgebaggert und das meist über mehrere Wochen an einem Punkt. Rutscht dann ein unter dem Wasser liegender Kamm ab (vergleichbar einer Lawine), so entstehen hohe Wellen gefolgt von relativ lang anhaltenden starken Querströmungen. Diese Querströmungen verlaufen nicht (wie z.B. bei Bächen) horizontal sondern vertikal und "ziehen" somit unter Wasser.
Ursachen
und Faktoren von Hochwassern 
Faktor Wassermenge: