Schlagwort-Archive: Abflussbildung

Die Sturzflut von Braunsbach am 29. Mai 2016 – Entstehung, Ablauf und Schäden eines „Jahrhundertereignisses“. Teil 1: Meteorologische und hydrologische Analyse

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 61. Jahrgang 2017, Heft 3, Juni 2017

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
61. Jahrgang 2017,
Heft 3, Juni 2017

Autorin/Autor:
Axel Bronstert, Ankit Agarwal, Berry Boessenkool, Madlen Fischer, Maik Heistermann, Lisei Köhn-Reich, Thomas Moran, Dadiyorto Wendi

Schlagworte:
Sturzflut, Geschiebetransport, Niederschlagsanalyse, Abflussbildung, Extremereignis, forensische Hydrologie

Zitierung:
Bronstert, A., Agarwal, A., Boessenkool, B., Fischer, M., Heistermann, M., Köhn-Reich, L., Moran T., Wendi, D. (2017): Die Sturzflut von Braunsbach am 29. Mai 2016 – Entstehung, Ablauf und Schäden eines „Jahrhundertereignisses“. Teil 1: Meteorologische und hydrologische Analyse – Hydrologie & Wasserbewirtschaftung, 61, (3), 150-162; DOI: 10.5675/HyWa_2017,3_1

Hydrologische Untersuchungen zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von Mulden-Rigolen-Systemen unter Berücksichtigung prognostizierter klimatischer Entwicklungen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 61. Jahrgang 2017, Heft 1, Februar 2017

Autorin/Autor:
Frido Reinstorf, Jan Ohme, Martin Scheinert, Andrea Heilmann

Schlagworte:
Mulden-Rigolen-System, Klimawandel, Regenwasserversickerung, Abflussbildung

Zitierung:
Reinstorf, F., Ohme, J., Scheinert, M., Heilmann, A. (2017): Hydrologische Untersuchungen zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von Mulden-Rigolen-Systemen unter Berücksichtigung prognostizierter klimatischer Entwicklungen – Hydrologie & Wasserbewirtschaftung, 61, (1), 27-35; DOI: 10.5675/HyWa_2017,1_2

Entwicklung von Prozessgleichungen der Infiltration und des oberflächennahen Abflusses für die Wasserhaushaltsmodellierung

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 54. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2010

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
54. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2010

Autor/Autorin:
Phillip Kreye, Martin Gocht und Kristian Förster

Schlagworte:
Abflussbildung, Infiltration, mesoskalige Wasserhaushaltsmodellierung, Philip-Gleichung

Das Problem physikalisch basierter Modellierung ist die Vielzahl der hierfür benötigten Parameter, deren willkürliche Schätzung für große Einzugsgebiete den physikalischen Ansatz in Frage stellt. Die von der Richardsgleichung abgeleitete Infiltrationsgleichung nach Philip bietet einen guten Kompromiss zwischen physikalischer Orientierung und Aufwand der Parametrisierung. Um die zeitliche Reaktion des Bodens auf den Bestandsniederschlag zu berücksichtigen, wird die Gleichung nach Philip mit dem Algorithmus von Peschke gekoppelt. Dadurch entsteht eine Beschreibung der vertikalen Infiltration, die einerseits physikalisch basiert ist, sich aber andererseits auch für mesoskalige Modellgebiete sinnvoll parametrisieren lässt. Die hier vorgestellten Testergebnisse des neuen Moduls zur Abflussbildung, implementiert im hydrologischen Modellsystem PANTA RHEI, sind vielversprechend. Infiltration und Abfluss auf verschiedenen Böden zeigen ein realistisches Verhalten: Auf feinkörnigem Substrat ist die Infiltration durch die niedrige gesättigte hydraulische Leitfähigkeit stark limitiert. Abflussbildung und Abfluss durch Infiltrationsüberschuss ist die Folge. Auf grobtexturierten Böden infiltriert der Niederschlag hingegen vollständig.

Einfluss unterschiedlicher Waldbestockung auf die Abflussbildung – ein Beispiel aus einem Wassereinzugsgebiet im Frankenwald

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 2, April 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 2,
April 2009

Autor/Autorin:
Bastian Nordmann, Axel Göttlein und Franz Binder

Schlagworte:
Abflussbildung, Waldbestockung, Wasserspeicherkapazität

Hochwasser sind natürliche Ereignisse, die sich nicht vollständig verhindern lassen. Sie traten bereits lange Zeit vor der Veränderung der Landnutzung durch den Menschen auf. Erst durch die zunehmende Besiedelung natürlicher Überschwemmungsräume durch wirtschaftliche und siedlungspolitische Entwicklungen erreicht das Hochwasser die heutigen hohen Schadpotentiale (BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT 2004). Unabhängig von der anthropogenen Beeinflussung fragt man sich zunehmend, ob nicht durch die Baumartenwahl am Entstehungsort des Abflusses das Wasserrückhaltepotential der Waldflächen gesteigert werden kann. Tief wurzelnde Bäume lockern den Boden und erschließen verdichtete Bodenhorizonte. Sie schaffen Fließbahnen in die Tiefe und könnten so die Wasserspeicherkapazität verdichteter Böden erhöhen. Vom bayerischen Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten wurde dazu ein Projekt finanziert, das sich mit dem „Beitrag der Forstwirtschaft auf den vorbeugenden Hochwasserschutz – Integrale Klassifizierung der Waldflächen“ näher beschäftigen soll. Der hier vorgestellte Teilaspekt des Projektes befasst sich mit der Erfassung des dominierenden und hochwasserauslösenden Abflussprozesses am Beispiel eines Untersuchungsgebietes im Frankenwald und dessen mögliche Beeinflussung durch die Baumartenwahl. Dazu wurden künstliche Starkregenereignisse mit einer Intensität von 50 mm/h in Fichten- (Picea abies L. Karst.) und Buchen/Bergahorn-Mischbeständen (Fagus sylvatica L., Acer pseudoplatanus L.) durchgeführt, die auftretenden Abflüsse aufgefangen und miteinander verglichen.

 

Untersuchung des Abflussbildungsprozesses als Kontrollmechanismus für den Gebietswasserumsatz des Oberharzer Einzugsgebiets Lange Bramke

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 53. Jahrgang, Heft 2, April 2009

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
53. Jahrgang, Heft 2,
April 2009

Autor/Autorin:
Andreas Herrmann und Sybille Schumann

Schlagworte:
Abflussbildung, Grundwasserdynamik, Kluftaquifer, Tracer

Zum besseren Verständnis des Abflussprozesses wurde während der vergangenen 30 Jahre im bewaldeten Oberharzer Kleineinzugsgebiet Lange Bramke (0.76 km², 540-700 m üNN) im Einzugsbereich der Okertalsperre, das mit dem Wasserwirtschaftsjahr 2008 eine 60 Jahre lange Abflussmessreihe aufweist, ein Forschungskonzept entwickelt, das experimentelle und analytische Verfahren mit prozessbasierten Modelltools kombiniert. Aufbauend auf früheren Berichten in dieser Zeitschrift werden entsprechende Untersuchungsergebnisse aus den letzten 15 Jahren mit Hauptaugenmerk auf der Rolle der Grundwasserdynamik beim ereignisbasierten Gebietswasserumsatz diskutiert.

 

Die Bedeutung der Gerinneprozesse für die Verknüpfung von Abflussbildung und Stofftransport – eine Analyse mit Hilfe künstlicher Hochwasserwellen in zwei mesoskaligen Mittelgebirgseinzugsgebieten

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 4, August 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 4,
August 2005

Autorin/Autor:
Andreas Kurtenbach, Andreas Krein, Wolfhard Symader

Schlagworte:
Abflussbildung, Stofftransport, Hochwasser, Mittelgebirge, Gerinneprozesse, Schwebstoffe

Die hydrologische und gewässerchemische Antwort eines Einzugsgebietes auf einen Niederschlagsimpuls setzt sich stets aus zwei Teilprozessgruppen zusammen. Die eine Prozessgruppe umfasst die raumzeitliche Dynamik der Quellenaktivierung und Transportwege des Wassers im Einzugsgebiet und die andere Prozessgruppe beschreibt die im Gerinne und verzweigten Gewässernetz ablaufenden Prozesse. Die Überlagerung beider Prozessgruppen im Verlauf von natürlichen Hochwasserereignissen führt zu komplexen Mustern interagierender Prozesse, die die Interpretation der Messsignale an einem Pegel sowie die Analyse von Hochwasserentstehung und fluviatilem Schadstofftransport erschweren. Sollen jedoch gewässerchemische Reaktionen auf einem Niederschlagsimpuls modelliert werden, um als Basis für ein Umweltmanagement zu dienen, müssen die relevanten Prozesse extrahiert und in beide Prozessgruppen getrennt erfasst werden.

 

Von der Abflussbildungsprozessforschung zur prozess-orientierten Modellierung – ein Review

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 1, Februar 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 1,
Februar 2005

Autorin/Autor:
Stefan Uhlenbrook

Schlagworte:
Abflussbildung, Modellierung, Tracer, hydrologische Prozesse, Modellkalibrierung

Abflussbildungsprozesse bestimmen maßgeblich die Fließ- und Stoffdynamik in einem Einzugsgebiet in allen Raum- und Zeitskalen. Somit sind die Kenntnis und die modellhafte Beschreibung dieser Prozesse von fundamentaler Bedeutung für die Hydrologie, Wasserwirtschaft und ihre Nachbardisziplinen. Dieser Aufsatz ist dreigeteilt: (1) Zuerst soll der Stand der Forschung bzgl. Abflussbildungsprozesse in verschiedenen Raumskalen und deren experimentelle Bestimmungsmöglichkeiten dargelegt werden. Hierbei wird insbesondere auf das Potential von Tracermethoden in Verbindung mit klassischen hydrometrischen Verfahren eingegangen. (2) In einem nächsten Schritt wird der
Stand der Forschung bei der prozess-orientierten Modellierung zusammenfassend dargelegt. Insbesondere wird darauf eingegangen, wie experimentell gewonnene Prozesserkenntnisse, welche häufig in kleineren Skalen erarbeitet wurden, in Einzugsgebietsmodelle für die hydrologische Mesoskala integriert werden können. Es werden auch Grenzen der zurzeit verfügbaren Modelle diskutiert, die sich in den Modellunsicherheiten dokumentieren. Als mögliche Verbesserungen werden zum einen räumliche Diskretisierungen der Modelle aufgrund der dominanten Abflussbildungsprozesse und zum anderen umfassende Modellkalibrierungen und -validierungen unter Verwendung unterschiedlicher Daten (multi-response data) vorgeschlagen. (3) Abschließend werden einige Schlussfolgerungen angestellt und Bemerkungen über den zukünftigen Forschungsbedarf gemacht.

Über das Abflußverhalten kleiner Einzugsgebiete in Norddeutschland am Beispiel der oberen Stör in Schleswig-Holstein

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
43. Jahrgang, Heft 1,
Februar 1999

Autorin/Autor:
Stefan Jelinek , Winfrid Kluge und Peter Widmoser

Schlagworte:
Abflußverhalten, obere Stör, Abflußbildung

Sowohl dieneueren Ergebnisse zu isotopenhydrologischen Untersuchungen als auch die Anstrengungen bei der Validierung von physikalisch begründeten Einzugsgebietsmodellen belegen, daß die Phänomene der Abflußbildung und des gekoppelten lateralen
Wasser- und Stofftransfers durch Tieflandeinzugsgebiete neu zu überdenken sind. Bei der Suche nach neuen Lösungsansätzen
gewinnt die vergleichende Systemanalyse anhand der vielen in den Archiven vorhandenen harten Maßdaten besondere Bedeutung.
Als Vorstufe zur Weiterentwicklung von Niederschlags-Abfluß-Modellen beschäftigt sich dieser Beitrag mit der Analyse des Abflußgeschehens in ca. 30 Teileinzugsgebieten der oberen Stör. Kreuzkorrelationsanalyse, Ganglinienseparation, Fuzzy-Ciusteranalyse und Trenduntersuchungen bilden die Standardmethoden, mit deren Hilfe sich die Besonderheiten der Abflußbildung im Tiefland und praxisrelevante Anforderungen für weiterführende Modeliierungen ableiten lassen.