Archiv der Kategorie: 49. Jahrgang, 2005

Der Bewegungsbeginn kohäsionsloser Sedimente

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 6, Dezember 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2005

Autorin/Autor:
Stefan Vollmer, Klaus Träbing und Franz Nestmann

Schlagworte:
Gewässersohle, Sedimente, dynamischer Auftrieb, Turbulenzen, Transportvorgänge, Strömungsfeld, Modellierung

Zitierung:
VOLLMER, S., K. TRÄBING & F. NESTMANN (2005): Der Bewegungsbeginn kohäsionsloser Sedimente. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49 (6), 295–308

Durch die Untersuchung der vertikalen Druckgradienten in der obersten Sedimentschicht wird das Prozessverständnis der Destabilisierungsvorgänge der Gewässersohle entscheidend erweitert. In bestehenden Ansätzen zum Bewegungsbeginn von Sohlenelementen bzw. zum Sedimenttransport wird die Permeabilität der Gewässersohle und die Ausbreitung von turbulenzinduzierten Druckschwankungen in den Porenraum vernachlässigt. Die turbulente Liftkraft wird bisher ausschließlich aus der Betrachtung der Oberflächenströmung abgeleitet. Diese durch die kohärenten turbulenten Strukturen der sohlennahen Strömung induzierte Liftkraft konnte durch die Integration des vertikalen Druckgradienten über das Volumen des betrachteten Sohlenelementes exakt berechnet werden. Für das Integral der ermittelten Exponentialfunktion, welche die Druckausbreitung in die oberste Kornlage beschreibt, wurde eine geschlossene Lösung gefunden. Die zeitlich mittleren Kraftanteile aus der Anströmung eines Sohlenelementes (dynamischer Auftrieb und Schub) wurden durch Integration der Geschwindigkeitsverteilung über die angeströmte Kornfläche berechnet. Die Bilanzierung aller an einem Korn angreifenden Kräfte für unterschiedliche Lagerungs- und Strömungssituationen erfolgt mittels numerischer Berechnung. Die analytisch hergeleitete Kräftebilanzierung konnte anhand der klassischen Untersuchungen von FENTON & ABBOTT (1977; zum Einfluss der Exposition) und COLEMAN (1967; zum Einfluss der Korn-Reynoldszahl) validiert werden. Die Berechnungen bestätigen die Hinweise aus der Literatur, dass die individuellen Kornlagerungsbedingungen eine erhebliche Bedeutung für den Kraftansatz haben. Bei den verschiedenen Untersuchungen muss nach quasi-stationären und instationären Kraftanteilen differenziert werden. Der Einfluss der instationären turbulenzinduzierten Kraftanteile nimmt mit zunehmender Anströmfläche gegenüber den zeitlich mittleren Kraftanteilen ab und spielt somit insbesondere für kleinere Körner eine Rolle, die im Strömungsschatten Größerer liegen. Die detaillierte Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Rauheitselementen einer Sohle und dem sohlennahen Strömungsfeld erweitert das Prozessverständnis der komplexen Transportvorgänge bei Korngemischen (Transportkörper-/ Deckschichtbildung). Durch die entwickelte analytische Lösung für den kritischen Shields-Parameter werden die hydraulischen Einflüsse (von Schubspannung, Turbulenzintensität, Gefälle, relative Fließtiefe) auf den Bewegungsbeginn weit reichend geklärt und abgebildet. Die Verknüpfung der hier vorgestellten analytischen Berechnung des Bewegungsbeginnes mit neuen Konzepten zur räumlich hoch auflösenden Erfassung der Sohlenstruktur und des umgebenden Strömungsfeldes ermöglicht verbesserte Sedimenttransportmodellierungen.

Erweiterung eines eindimensionalen hydrodynamischen Flussmodells zur Differenzierung der hydraulischen Eigenschaften für Flussgerinne und Überflutungsbereiche bei Hochwassersimulationen mit Hilfe eines verzweigten Gewässernetzes und dynamischer Diskretisierung

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 6, Dezember 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 6,
Dezember 2005

Autorin/Autor:
Karl-Erich Lindenschmidt und Jan Rauberg

Schlagworte:
Hochwassersimulation, Saale, hydraulische Eigenschaften, hydrodynamisches Modell

Zitierung:
LINDENSCHMIDT, K.-E. & J. RAUBERG (2005): Erweiterung eines eindimensionalen hydrodynamischen Flussmodells zur Differenzierung der hydraulischen Eigenschaften für Flussgerinne und Überflutungsbereiche bei Hochwassersimulationen mit Hilfe eines verzweigten Gewässernetzes und dynamischer Diskretisierung. – Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49 (6), 288–295

In der folgenden Studie soll am Beispiel einer Fließstrecke entlang der Saale simuliert werden, wie sich ein Hochwasser auf das Fließverhalten in der Aue selbst und in dem Flussgerinne auswirkt. Dafür wurde eine Erweiterung des eindimensionalen (1D) hydrodynamischen Modells DYNHYD vorgenommen, indem ein verzweigter Ansatz des Fließnetzwerkes (quasi-2D) für die Abbildung der Aue eingesetzt wurde. Da die diskretisierten Einheiten der Aue nicht trocken fallen dürfen, wurden die Einheiten bei gegebenem Flutwassereintritt bzw. -austritt der Aue dynamisch während der Hochwassersimulation eingefügt bzw. entfernt. Das Modell wurde für die mittlere Saale zwischen Bad Kösen und Bad Dürrenberg kalibriert und validiert und anschließend eingesetzt, um die Auswirkung einer vorgesehenen Deichrückverlegung innerhalb dieser Fließstrecke bei Schkortleben zu untersuchen. Dabei wird gegenübergestellt, wie sich verschiedene Rauhigkeiten der Aue hydrologisch auf die Aue selbst und das Gerinne auswirken. Mit dieser Modifikation können die hydraulischen Eigenschaften (Durchfluss, Fließgeschwindigkeit, Wasserspiegellage) des Gerinnes und der Aue differenziert betrachtet werden. Ein Ausblick für weitere Untersuchungen an Großauen, Poldersystemen und Flutwasserausbreitungen hinter Deichbrüchen schließt die Studie.

Das erweiterte Potamontypieverfahren zur ökologischen Bewertung von Bundeswasserstraßen (Fließgewässertypen 10 und 20: kies- und sandgeprägte Ströme, Qualitätskomponente Makrozoobenthos) nach Maßgabe der EU-Wasserrahmenrichtlinie

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2005

Autorin/Autor:
Franz Schöll, Arne Haybach und Bernd König

Schlagworte:
ökologische Bewertung, Wasserrahmenrichtlinie, Bundeswasserstraßen, indikative Verfahren

An Flüssen und Strömen ist eine leitbildorientierte Bewertung auf Grund anthropogener und biologischer Veränderungen mit großen
Schwierigkeiten verbunden, da sich Referenzbiozönosen für große Flüsse im Gegensatz zu kleineren Fließgewässern nicht mit der erforderlichen Genauigkeit formulieren lassen.
Das vorliegende Verfahren weist hierzu einen Ausweg: Nicht die Referenzbiozönose eines Flusses wird zur Beurteilung des ökologischen Zustandes herangezogen, sondern die in den großen Fließgewässern vorkommenden Arten. Dieses indikative Verfahren erlaubt es, Flüsse und Ströme ökologisch zu charakterisieren, ohne dass ihre ursprüngliche Besiedlung im Detail bekannt ist.

PAI-OFF: Eine neue Strategie zur Hochwasservorhersage in schnell reagierenden Einzugsgebieten

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 5, Oktober 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 5,
Oktober 2005

Autorin/Autor:
Gerd H. Schmitz, Johannes Cullmann, Wilfried Görner, Franz Lennartz und Werner Dröge

Schlagworte:
Hochwasservorhersage, kleine Einzugsgebiete, Modellierung, PAI-OFF, künstliche neuronale Netze

PAI-OFF (Process Modelling and Artificial Intelligence for Online Flood Forecasting) ist eine neue Methodik, die zuverlässige Hochwasservorhersagemodelle auf dem aktuellsten Wissensstand einer Echtzeitanwendung für den operativen Einsatz zugänglich macht. Die Auflösung des Widerspruchs zwischen der rechenintensiven und anspruchsvollen Nutzung solcher Modelle und der Forderung des operativen Betriebs nach robusten, unkomplizierten und schnellen Vorhersagesystemen gelingt durch die Verbindung von hydrologisch/hydraulischen Prozessmodellen mit aufgabenspezifisch adaptierten, künstlichen neuronalen Netzen (ANN). Dazu wird zunächst auf der Basis von Beobachtungsdaten und abflussrelevanten Einzugsgebietscharakteristika ein prozessorientiertes, gekoppeltes hydrologisch/hydraulisches Modell des Einzugsgebietes erstellt. Dieses berechnet auf der Grundlage einer orttypischen meteorologischen Charakterisierung Szenarien, die alle physikalisch möglichen und sinnvollen Konstellationen der Hochwasserentstehung abdecken. Unter Ausnutzung der im Vergleich zu klassischen Niederschlags-Abflussmodellen zusätzlichen Information aus der gebietsbezogenen meteorologischen Analyse entsteht so eine Datenbank, die insgesamt die Reaktion des Einzugsgebietes auf alle Hochwasser auslösenden Niederschläge unter den unterschiedlichsten Bedingungen beschreibt. Eine auf die Problematik abgestimmte Lernstrategie überträgt diese hydrologisch/hydraulische Charakteristika des Einzugsgebiets unter Einbeziehung der hochwasserrelevanten Merkmale der Ereignis-Vorgeschichte auf das neuronale Netz. Damit überwindet PAI-OFF die entscheidende Restriktion der eingeschränkt verfügbaren Beobachtungs-(Lern)daten, an der bisherige Versuche ANN zur Hochwasservorhersage zu nutzen scheiterten. Die benannten Arbeitsschritte werden nur einmalig für ein bestimmtes Einzugsgebiet durchgeführt. Anschließend kann PAI-OFF ohne nennenswerten Aufwand routinemäßig als Werkzeug zur Hochwasservorhersage
eingesetzt werden. Dabei kommen die generellen Vorteile neuronaler Netze wie Einfachheit, Schnelligkeit, Robustheit und die Fähigkeit sich im laufenden Betrieb noch besser dem Verhalten des Einzugsgebiets anzupassen, bzw. die Auswirkung von Änderungen z.B. der Landnutzung graduell zu berücksichtigen („learning by doing“), voll zum Tragen und nutzen dabei alle Vorteile einer gewissenhaften und modernen hydraulisch/hydrologischen Modellierung. Das volle Potential von PAI-OFF ist bei der Einbeziehung von Flussabschnitten mit deutlichem Rückstaueinfluss, entsprechenden Nebenflusseinmündungen etc. oder der Einbeziehung von Unsicherheiten erst wirklich auszuschöpfen.

Das GLOWA Volta Projekt: Untersuchungen zum nachhaltigen Umgang mit der Ressource Wasser im Voltabecken von West Afrika

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

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

Autorin/Autor:
Eva Youkhana, Bianca Arendt, Harald Kunstmann, Nicola Martin, Charles Rodgers und Paul L.G. Vlek

Schlagworte:
GLOWA, Voltabecken, Wasserhaushalt, Messnetz, Decision Support System , globaler Wandel

Das GLOWA Volta Projekt ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt, das sich im Rahmen des Programms “Globaler Wandel des Wasserkreislaufs” (GLOWA) mit dem Wasserhaushalt im westafrikanischen Voltabecken befasst. Übergeordnetes Ziel des Projektes ist es, Entscheidungsträgern im Wassersektor in Ghana und in Burkina Faso ein Entscheidungsunterstützungssystem an die Hand zu geben, das die Umsetzung einer nachhaltigen integrierten Wasserbewirtschaftung erleichtern soll. Dies wird technisch erreicht durch eine Kombination von hydrologischen und meteorologischen Beobachtungsmessnetzen, sozioökonomischen Untersuchungen, umfangreichen Simulationsmethoden in den verschiedenen Forschungsdisziplinen sowie einer engen Verzahnung mit lokalen Einrichtungen und Entscheidungsträgern. Der vorliegende Artikel gibt eine Zusammenfassung über Ziele, wissenschaftliche Methoden und ausgewählte erste Ergebnisse des Projekts. Der Anstoß eines politischen Dialogs, der die Integration des Decision Support System (DSS) in die regionalen Bewirtschaftungsstrategien erst ermöglicht, wird abschließend erörtert.

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.

 

Saisonale und räumliche Variabilität gelöster organischer Kohlenstoffverbindungen in Fließgewässern des nordostdeutschen Tieflandes

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

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

Autorin/Autor:
Anke Sachse, Jörg Gelbrecht und Christian E.W. Steinberg

Schlagworte:
organische Kohlenstoffverbindungen, Fließgewässer, Tiefland, Variabilität

Die Konzentration und Zusammensetzung gelöster organischer Kohlenstoffverbindungen in Gewässern ist abgängig von allochthonen und autochthonen Quellen und Stoffumsetzungsprozessen. Um diese unterschiedlichen Eintagspfade und Prozesse zu unterscheiden, wurden Jahresdynamiken verschiedener Fließgewässerabschnitte aufgenommen, die von verschiedenen Einzugsgebietsstrukturen beeinflusst waren. Neben dem gelösten organischen Kohlenstoff als Summenparameter (DOC) wurden zusätzlich Verbindungsklassen wie Huminstoffe, Polysacharide und niedermolekulare Verbindungen quantifiziert und teilweise qualifiziert. In einigen Gewässerabschnitten war eine Erhöhung des DOC und der Huminstoffe durch den Einfluss von Niedermooren zu erkennen. In einem anderen Fließabschnitt fand eine Abnahme des DOC durch eine Verdünnung mit DOC-armen Grundwasser statt. Saisonal bedingte Einträge wie die autochthone DOC-Produktion führten zu einer Erhöhung von Polysachariden und niedermolekularen Huminstoffen mit einem geringen Anteil aromatischer Strukturelemente. Dies wurde besonders in der Wachstumsperiode in den Abläufen der durchflossenen Seen deutlich. Im Herbst führten vermutlich verstärkte Einträge aus dem Boden zu steigenden Konzentrationen des DOC und hochmolekularer, hocharomatischer Huminstoffe, besonders in den Fließabschnitten.

 

Modellierung anorganischer Schadstoffe in der Unteren Saale

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 3, Juni 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2005

Autorin/Autor:
Karl-Erich Lindenschmidt, Cornelia Hesse, Helmut Guhr und Martina Baborowski

Schlagworte:
Saale, Schwebstoffe, anorganische Belastung, Modellierung

In einem ca. 90 km langen, stofflich und gewässermorphologisch stark anthropogen überprägten Saaleabschnitt von Halle-Trotha bis zur Mündung wurde der Transport von Schwebstoffen, Salzen und ausgewählten Schwermetallen modelliert, um Möglichkeiten der Modellanwendung zu testen sowie beeinflussende Prozesse und Faktoren zu erkennen. Die Simulation erfolgte mit dem Modell WASP5, einem einbis dreidimensionalen, dynamischen Abfluss- und Gewässergütemodell der US-EPA. Modelliert wurden ein 14tägiger Kalibrierungs- und drei verschieden lange Validierungszeiträume sowie die Ergebnisse einer dreitägigen Saalebereisung mit dichterem räumlichen Messnetz. Es zeigte sich, dass vor allem bei der Simulation der Salze gute Ergebnisse erzielt werden konnten, was auf ihren konservativen Charakter zurückzuführen ist. Bei einigen Salzbildnern (Cl-, Na+, Ca2+) wurde jedoch eine Differenz zwischen gemessenen ein- und ausgetragenen Frachten festgestellt. Diese hat ihre Ursache in industriellen Einleitungen aus der Sodaproduktion. Die Ursache für die oft erhöhten Simulationsergebnisse einiger Schwermetalle nach Einträgen aus einem das Mansfelder Land entwässernden Nebenfluss der Saale (z.B. Zn, Cu, Pb) konnte nicht eindeutig geklärt werden, ist aber wahrscheinlich in allmählichen Anlagerungs- und Sedimentationsprozessen zu suchen.

Charakterisierung redynamisierter Flussuferabschnitte an der Mittleren Ruhr anhand ihrer Laufkäferzoenosen

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 3, Juni 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 3,
Juni 2005

Autorin/Autor:
Karsten Hannig und Jörg Drewenskus

Schlagworte:
Renatuierung, Mittlere Ruhr, ökologische Gewässerbewirtschaftung

Die Effizienz der ökologischen Gewässerbewirtschaftung wird im Rahmen des Gewässerauenprogrammes “Mittlere Ruhr” anhand ausgewählter Bio-Indikatoren, der Laufkäfer (Carabiden), dokumentiert. Die seit ca. 15 Jahren durchgeführten Redynamisierungsmaßnahmen durch den Erwerb von Uferschutzstreifen und folgender Zulassung von Uferabbrüchen belegen hiermit nachweislich die Schaffung wertvoller
Lebensräume für Fauna und Flora, wie z.B. Schotterbänke und Uferabbrüche.

Hydrologische Differenzierung von Standorten in einem alpinen Einzugsgebiet in Abhängigkeit von physisch-geographischen Parametern

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 2, April 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 2,
April 2005

Autorin/Autor:
Sabine Hensold, Volker Wichmann und Michael Becht

Schlagworte:
Oberflächenabfluss, alpines Einzuggebiet, hydrologische Prozesse, GIS

Die Untersuchung wurde im nordwestlich von Garmisch-Partenkirchen gelegenen Einzugsgebiet des Lahnenwiesgrabens (Ammergebirge) durchgeführt. Auf 34 Standortflächen wurden die feldgesättigten hydraulischen Leitfähigkeiten mit einem Guelph-Permeameter ermittelt. Anhand digital vorliegender Karten der Vegetation, der Böden und der Geologie wurden die Messergebnisse mit einem Geographischen Informationssystem (GIS) klassifiziert und anschließend im Einzugsgebiet regionalisiert. Die resultierende Karte liefert flächendeckende Informationen über das hydrologische Verhalten einzelner Standortkombinationen. So sind beispielsweise Rückschlüsse auf die Bereitschaft
zur Bildung von Oberflächenabflüssen möglich. Eine Einschätzung der hydrologischen Standorteigenschaften ist auch für die Modellierung von hydrologischen und geomorphologischen Prozessen von Bedeutung.

Räumliche Niederschlagsschätzung aus Punktmessungen und Radar am Beispiel des Elbehochwassers 2002

Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 49. Jahrgang, Heft 2, April 2005

Hydrologie und
Wasserbewirtschaftung
49. Jahrgang, Heft 2,
April 2005

Autorin/Autor:
Uwe Haberlandt, Andreas Schumann und Uwe Büttner

Schlagworte:
Niederschlag, Elbehochwasser, Kreuzvalidierung, Wetterradar, Niederschlagsabschätzung

Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der räumlichen Schätzung von Kurzzeitniederschlägen für die Analyse und Modellierung von Hochwasserereignissen. Am Beispiel der Starkniederschläge vom 10. bis 13. August 2002, welche das Extremhochwasser im Osterzgebirge verursacht haben, werden Tages- und Stundensummen vergleichsweise mit konventionellen und geostatistischen Verfahren räumlich interpoliert. Schwerpunkt ist die räumliche Schätzung von Stundenniederschlägen bei geringer Stationsdichte unter Einbeziehung von Zusatzinformationen über die Topographie des Gebietes, über die Niederschlagsverteilung aus dem dichteren Messnetz der Tagesstationen und aus Wetterradardaten. Auf Basis von Kreuzvalidierungen wird gezeigt, dass hier für Tagesniederschläge nahezu alle Interpolationsverfahren ähnlich gute Ergebnisse liefern, während für die Schätzung der Stundenniederschläge die geostatistischen Verfahren im Vorteil sind. Insbesondere durch die Einbeziehung von Zusatzinformationen aus dem Messnetz der Tageswerte und der umliegenden Wetterradarstationen kann die räumliche Niederschlagsschätzung für Stundenwerte deutlich verbessert 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.

Abflusshöhe – Sickerwasserrate – Grundwasserneubildung – Drei Themen im Hydrologischen Atlas von Deutschland

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

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

Autorin/Autor:
Petra Jankiewicz, Jörg Neumann, Wilhelmus H.M. Duijnisveld, Gerd Wessolek, Peter Wycisk und Volker Hennings

Schlagworte:
Abflusshöhe, Sickerwasser, Grundwasserneubildung, Hydrologischer Atlas, Modelle

Die Wasserhaushaltsgrößen Abflusshöhe, Sickerwasserrate und Grundwasserneubildung werden innerhalb des Hydrologischen Atlas von Deutschland (HAD) als eigenständige Themen in den Kapiteln Oberflächenwasser, Bodenwasser und Grundwasser behandelt. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass sie thematisch eng miteinander verknüpft sind und z.T. sogar dieselben Prozesse beschreiben. Die entsprechenden Kartendarstellungen beruhen auf voneinander unabhängigen, speziell für die Anforderungen des HAD neu entwickelten Methoden. Im vorliegenden Beitrag werden die unterschiedlichen Modellkonzeptionen vorgestellt sowie die daraus resultierenden Ergebnisse verglichen und diskutiert.