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[edit] Generelles Vorgehen / Datengrundlage

Zum Aufbau eines eindimensionalen Strömungsmodells sind zunächst grundlegende Daten zu erheben. Grundsätzlich sind der Datenerhebung immer Vorüberlegungen zur Aufgabenstellung und Ziel der Modellierung voranzustellen.

Der Aufbau des klassischen eindimensionalen Strömungsmodells in WSPM verläuft in fünf Teilschritten:

1. Zusammentragen aller Eingangsdaten
2. Konfiguration des 1D-Models
3. Kalibrieren des 1D-Modells
4. Berechnung /Simulation für Bemessungshochwasser oder Szenarien
5. Auswertung und Kontrolle der Ergebnisse

Beim Zusammentragen aller Eingangsdaten kann auf Karten, Literatur, Vorortbegehungen und Vermessungen zurück gegriffen werden.

• Anzahl, Lage und Ausdehnung der aufzunehmenden Profile
• Aufnahme der Profil-Geometrie
• Lage und Pegeldaten von Zuflüssen/ Abflüssen
• Korngröße und Struktur des Gewässerbettes
• Struktur und Nutzung des Vorlandes
• Böschungen, Uferverklammerungen und Besonderheiten
• Bewuchsdichte, -höhe, -typ und -abstand auf dem Vorland
• Pegeldaten von HQ, MQ und NQ-Ereignissen mit zugehörigen Wasserständen
• Geometrie, Lage und Besonderheiten von Brücken, Wehren und Durchlässen

Bei der Konfiguration des eindimensionalen Strömungsmodells sind alle Eingangsdaten auf das gewünschte Strömungsmodell zu übertragen und ggf. Abschätzungen und Vereinfachungen zu treffen. Hierzu zählt, die Abbildung der Querprofile inkl. der hydraulischen Parameter, die Definition des Gewässerlaufs über die Profile, die Festlegung von Abflussereignissen sowie die Festlegung aller Berechnungseinstellungen wie z. B. Simulationsvariante, Fließ-Widerstands-Gesetz, Parameter, usw.

Grundlegender Ablauf der Spiegellinienberechnung

Im Rahmen der Kalibrierung, die in der Regel zunächst für das Gewässerbett unter Mittelwasser und später für das Vorland unter Hochwasserereignissen erfolgt, sind die hydraulischen Parameter zu eichen. Hierbei werden zunächst Rauheiten, Vegetationsdichte und hydraulische Parameter aus Erfahrungswerten oder Literaturangaben gewählt. Nach einer ersten Berechnung lassen sich über einen Vergleich der Berechnungsergebnisse mit den Messergebnissen die hydraulischen Parameter in einem physikalisch sinnvollen Intervall anpassen. Dieser Kalibrierungsprozess wird so lange fortgesetzt, bis die Berechnungsergebnisse die Messergebnisse möglichst genau nachbilden.

Für die Berechnungen von Szenarien oder Bemessungshochwasserereignissen bildet das kalibrierte eindimensionale Strömungsmodell die Grundlage und (meist) den Referenzzustand für Studien. Eine stetige Kontrolle der Ergebnisse und durch überschlägige Handrechnungen oder Plausibilitätskontrollen empfiehlt sich für jede Berechnung. Hierfür eignet sich insbesondere die Visualisierung der Ergebnisse in der Karte und im Längsschnitt. Für detaillierte Informationen zum Berechnungsablauf stehen die Ergebnisse in Listenform und diverse Log-Dateien zur Verfügung.