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= Additional Results / Output parameters =
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= Zusätzliche Ergebnisse / Ausgabeparameter =
  
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Additional results are written in the plugin folder Kalypso-NA to model hydrological processes in SUDS and to model flood routing with and without backwater effects.
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Zusätzliche Ergebnisse werden in dem Plugin-Ordner Kalypso-NA geschrieben: (1) Simulationsergebnisse der hydrologischen Prozesse in DRWBM , (2) Ergebnisse der Steuerungsfunktionen und (3) Simulationsergebnisse des Flood Routings mit und ohne Rückstaueffekten im Gewässer und auf ausgewiesenen Flächen.
 
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== Output parameters of SUDS ==
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== Ausgabeparameter von DRWBM (Overlay Flächen)==
  
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For each layer of a spatial data structure on the local scale (namely SUDS or LSDMs) the soil moisture balance equations are solved. The following output parameters are written as time series per time step (t), with the time step size ( Δt) and per unit area (m<sup>2</sup>) of the SUDS structures in *.dat-format (date, time and value). For evaluation purposes the results with and without backwater effect computation are given.
+
Für jede Schicht einer räumlichen Datenstruktur auf der lokalen Skala (z.B. DRWBM oder LSDMs) werden die Bodenfeuchtigkeitsgleichungen gelöst. Die folgenden Ausgabeparameter werden als Zeitreihen pro Zeitschritt (t) mit der Zeitschrittgröße (Δt) und pro Flächeneinheit (m<sup>2</sup>) der DRWBM-Strukturen im *.dat-Format (Datum, Zeit und Wert) geschrieben. Für Auswertungszwecke werden die Ergebnisse mit und ohne Rückstau-Effekt-Berechnung angegeben.
 
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* Influx (mm/ Δt) per LSDM structure.
+
* Zufluss (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur (Overlay Fläche).
−
* Rainwater harvesting outflux (mm/ Δt) per LSDM structure. The potential and the actual rainwater harvesting time series are given.
+
* Regenwassernutzung (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur (Overlay Fläche). Das Potenzial und die tatsächliche Regenwassernutzung wird als Zeitreihe angegeben.
−
* Pre-emptying outflux (mm/ Δt) per LSDM structure.
+
* Vorentleerung eines Speichers (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
−
* Water (drainage) outflux per layer and sum of drainage outflux per LSDM structure(mm/ Δt).
+
* Wasser (Dränage) Abfluss pro Schicht und Summe der Dränage Abflüsse pro DRWBM-Struktur (mm/ Δt).
−
* Exceedance outflux (mm/ Δt) per LSDM structure.
+
* Überlauf des Speichers (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
−
* Evapotranspiration (mm/ Δt) per LSDM structure.
+
* Evapotranspiration (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
−
* Interception storage volume (mm/ Δt) per LSDM structure.
+
* Interzeptionsspeichervolumen (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
−
* Water volume per layer and sum of water volume in the LSDM structure without and with backwater effect computation (mm/ Δt).
+
* Wasservolumen pro Schicht und Summe des Wasservolumens in der DRWBM-Struktur ohne und mit Rückstau-Effekt-Berechnung (mm/ Δt).
 
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The following output parameters are written as aggregated sum of out- and influxes as well as changes in the storage volumes per simulation run and per spatial data structure (namely overlays or subcatchment):
+
Die folgenden Ausgabeparameter werden als aggregierte Summen aus Ab- und Zuflüssen sowie Änderungen der Speichervolumina pro Simulationslauf und pro Geodatenstruktur (Hier: Overlays oder Teileinzugsgebiete) geschrieben:
−
* Sum of influx in form of precipitation (mm).
+
* Summe des Zustroms in Form von Niederschlag (mm).
−
* Sum of influx from linked overlays (SUDS, LSDMs)(mm).
+
* Summe des Zustroms von verknüpften Overlays (DRWBM, LSDMs)(mm).
−
* Sum of interception storage volume (mm).
+
* Summe des Interzeptionsspeichervolumens (mm).
−
* Sum of potential and actual evaporated water (mm).
+
* Summe des potenziellen und des tatsächlichen verdunsteten Wassers (mm).
−
* Sum of infiltrated water into the permeable material of the top layer (mm).
+
* Summe des infiltrierten Wassers in das durchlässige Material der Deckschicht (mm).
−
* Sum of transpired water over all layers in the root zone (mm).
+
* Summe des durchgesickerten Wassers über alle Schichten in der Wurzelzone (mm).
−
* Sum of exceedance flow of the topmost layer and surface runoff (mm).
+
* Summe aus dem Überlauf der obersten Schicht und dem Oberflächenabfluss (mm).
−
* Sum of lateral drainage fluxes of each layer (mm).
+
* Summe der horizontalen Bodenzwischenabflüsse jeder Schicht (mm).
−
* Sum of actual rainwater harvesting (mm).
+
* Summe der tatsächlichen Regenwassernutzung aus Speicherschichten (z.B. Zisternen)(mm).
−
* Sum of actual controlled pre-emptying drainage fluxes (mm).
+
* Summe der erfolgten Vorentleerungsmengen aus Speicherschichten entsprechend der Steuerungsfunktionen (mm) (z.B. gesteuerte Zisterne oder Retentionsdach).
−
* Sum of percolation into the groundwater reservoir (mm).
+
* Summe der Perkolation in den Grundwasserspeicher (mm).
−
* Sum of depression losses from impervious surfaces (mm).
+
* Summe der Verluste in Senkenn auf undurchlässigen Oberflächen (mm).
−
* Change in water storage during the simulation run (mm) = ΔV.
+
* Änderung des Wasserspeichers während des Simulationslaufs (mm) = V (Kontrol Ergebnis).
−
* Area (m<sup>2</sup>) per spatial data structure.
+
* Fläche (m<sup>2</sup>) pro Geodatenstruktur (Overlay oder Teileinzugsgebiet).
 
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For each spatial data structure the water balance computation in the form of mass-balance is calculated for evaluation purpose in the following form:
+
Für jede Geodatenstruktur wird die Wasserbilanzberechnung in Form der Massenbilanz zu Bewertungszwecken in folgender Form berechnet:
−
if V<sub>in</sub> − V<sub>out</sub> − ΔV , 0 → A warning and the error value is given. where V<sub>in</sub> is the influx (mm), V<sub>out</sub> is the outflux (mm) and ΔV is the change in water storage (mm).
+
wenn V<sub>in</sub> - V<sub>out</sub> = ΔV , 0 → Eine Warnung und der Fehlerwert wird ausgegeben. wobei V<sub>in</sub> der Zufluss (mm), V<sub>out</sub> der Abfluss (mm) und ΔV die Änderung des Wasserspeichers (mm) ist.
  
−
== Output parameters of the flood routing computation with and without backwater effects==  
+
== Ergebnisse der Flood Routing Berechnung mit und ohne Rückstaueffekte ==
−
The output parameters of flood routing computations are the formal parameters and the WVQ-relations before and after the calculation of backwater effects with the KM1- and KM5-method. A comparison of the inflow and outflow hydrograph volumes
+
Die Ergebnisse der Flood Routing Berechnung sind die Ausgabeparameter und die WVQ-Relationen vor und nach der Berechnung von Rückstaueffekten mit der KM1- und KM5-Methode. Für einen Vergleich werden Zu- und Abflussvolumenina pro Strangsegment für Auswertungszwecke ausgegeben. Zusätzlich sind die Zeitreihen mit einer zeitlichen Auflösung von Δt für folgende Ausgabeparameter pro Strangsegment und Steuerungsstruktur (z.B. Deichsiel, Schleuse, Wehr) angegeben:
−
per stream segment is provided for evaluation purpose. Additionally, the time series with a temporal resolution of Δt for the following output parameters per stream segment and control structure are given:
+
 
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−
* Storage volume before and after backwater effect computation (m<sup>3</sup>).
+
* Speichervolumen vor und nach der Berechnung des Rückstaueffektes (m<sup>3</sup>).
−
* Water level before and after backwater effect computation (m a.s.l.).
+
* Wasserstand vor und nach der Berechnung des Rückstaueffektes (m a.s.l.).
−
* Control system settings per time step (-).
+
* Systemeinstellungen pro Zeitschritt der Steuerungsbauwerke(-).
−
* Discharge per junction node (m<sup>3</sup>/s).
+
* Abfluss pro Knotenpunkt (m<sup>3</sup>/s).
−
* Evaporation rates from open water surfaces (mm/ Δ t).
+
* Verdunstungsraten von offenen Wasseroberflächen (mm/Δt).
−
* Exceedance flow of reservoir stream segments (m<sup>3</sup>/s).
+
* Überlauf der Speicherstrangsegmente (m<sup>3</sup>/s).
 
<br />
 
<br />
  
−
For evaluation purposes in the form of mass-conservation and for checking the calculated flood routing parameters, the following output is given per linear data structure:
+
 
−
* Total inflow hydrograph volume (m<sup>3</sup>).
+
Für Auswertungszwecke in Form von Massenbilanzen und zur Überprüfung der berechneten Flood Routing Parameter werden pro lineare Datenstruktur (Strang Elemente) folgende Ergebnisse ausgegeben:
−
* Total outflow hydrograph volume (m<sup>3</sup>).
+
* Gesamtvolumen des Zustromhydrografen (m<sup>3</sup>).
−
* Change in water storage per simulation run (m<sup>3</sup>).
+
* Gesamtvolumen des Abflusshydrografen (m<sup>3</sup>).
−
* Computed (formal) parameters of the KM1-method:
+
* Veränderung des Wasserspeichers pro Simulationslauf (m<sup>3</sup>).
−
:* Retention coefficient K<sub>km</sub> (s).
+
* Berechnete (formale) Parameter der KM1-Methode:
−
:* Characteristic length L<sub>c</sub> (m).
+
:* Retentionskoeffizient K (s).
−
:* Number of characteristic lengths n (-).
+
:* Charakteristische Länge L (m).
−
* Computed (formal) parameters of the hydraulic capacity per stream segment (in the form of WVQ-relations):
+
:* Anzahl der charakteristischen Längen n (-).
−
:* Water level (m).
+
* Berechnete (formale) Parameter der hydraulischen Leistung pro Strangsegment(in Form von WVQ-Relationen):
−
:* Volume (m<sup>3</sup>).
+
:* Wasserstand W (m).
−
:* Discharge (m<sup>3</sup>/s).
+
:* Volumen V (m<sup>3</sup>).
−
:* Wetted cross section (m<sup>2</sup>).
+
:* Abfluss Q (m<sup>3</sup>/s).
−
:* Hydraulic radius (m).
+
:* Benetzter Querschnitt A (m<sup>2</sup>).
−
:* Flow velocity (m/s).
+
:* Hydraulischer Radius R (m).
 +
:* Strömungsgeschwindigkeit v (m/s).
 +
 
 +
Ausführliche Beschreibungen der Ausgabeparameter und Ergebnisse sind in der Veröffentlichung (Hellmers, 2020) auf Seite 111 ff. enthalten.
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== Veröffentlichung ==
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; Hellmers, S. (2020)
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: Integration von Entwässerungsmaßnahmen im lokalen Maßstab in die meso-maßstäbliche hydrologische Modellierung rückwasserbetroffener Einzugsgebiete [TUHH Universitätsbibliothek]. https://doi.org/10.15480/882.2627
  
 
[[Category:Hydrology/de]]
 
[[Category:Hydrology/de]]
 
{{Languages|Contents/hydrology}}
 
{{Languages|Contents/hydrology}}

Latest revision as of 14:34, 12 November 2021

Contents

[edit] Zusätzliche Ergebnisse / Ausgabeparameter

Zusätzliche Ergebnisse werden in dem Plugin-Ordner Kalypso-NA geschrieben: (1) Simulationsergebnisse der hydrologischen Prozesse in DRWBM , (2) Ergebnisse der Steuerungsfunktionen und (3) Simulationsergebnisse des Flood Routings mit und ohne Rückstaueffekten im Gewässer und auf ausgewiesenen Flächen.

[edit] Ausgabeparameter von DRWBM (Overlay Flächen)

Für jede Schicht einer räumlichen Datenstruktur auf der lokalen Skala (z.B. DRWBM oder LSDMs) werden die Bodenfeuchtigkeitsgleichungen gelöst. Die folgenden Ausgabeparameter werden als Zeitreihen pro Zeitschritt (t) mit der Zeitschrittgröße (Δt) und pro Flächeneinheit (m2) der DRWBM-Strukturen im *.dat-Format (Datum, Zeit und Wert) geschrieben. Für Auswertungszwecke werden die Ergebnisse mit und ohne Rückstau-Effekt-Berechnung angegeben.

  • Zufluss (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur (Overlay Fläche).
  • Regenwassernutzung (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur (Overlay Fläche). Das Potenzial und die tatsächliche Regenwassernutzung wird als Zeitreihe angegeben.
  • Vorentleerung eines Speichers (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
  • Wasser (Dränage) Abfluss pro Schicht und Summe der Dränage Abflüsse pro DRWBM-Struktur (mm/ Δt).
  • Überlauf des Speichers (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
  • Evapotranspiration (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
  • Interzeptionsspeichervolumen (mm/ Δt) pro DRWBM-Struktur.
  • Wasservolumen pro Schicht und Summe des Wasservolumens in der DRWBM-Struktur ohne und mit Rückstau-Effekt-Berechnung (mm/ Δt).


Die folgenden Ausgabeparameter werden als aggregierte Summen aus Ab- und Zuflüssen sowie Änderungen der Speichervolumina pro Simulationslauf und pro Geodatenstruktur (Hier: Overlays oder Teileinzugsgebiete) geschrieben:

  • Summe des Zustroms in Form von Niederschlag (mm).
  • Summe des Zustroms von verknüpften Overlays (DRWBM, LSDMs)(mm).
  • Summe des Interzeptionsspeichervolumens (mm).
  • Summe des potenziellen und des tatsächlichen verdunsteten Wassers (mm).
  • Summe des infiltrierten Wassers in das durchlässige Material der Deckschicht (mm).
  • Summe des durchgesickerten Wassers über alle Schichten in der Wurzelzone (mm).
  • Summe aus dem Überlauf der obersten Schicht und dem Oberflächenabfluss (mm).
  • Summe der horizontalen Bodenzwischenabflüsse jeder Schicht (mm).
  • Summe der tatsächlichen Regenwassernutzung aus Speicherschichten (z.B. Zisternen)(mm).
  • Summe der erfolgten Vorentleerungsmengen aus Speicherschichten entsprechend der Steuerungsfunktionen (mm) (z.B. gesteuerte Zisterne oder Retentionsdach).
  • Summe der Perkolation in den Grundwasserspeicher (mm).
  • Summe der Verluste in Senkenn auf undurchlässigen Oberflächen (mm).
  • Änderung des Wasserspeichers während des Simulationslaufs (mm) = V (Kontrol Ergebnis).
  • Fläche (m2) pro Geodatenstruktur (Overlay oder Teileinzugsgebiet).


Für jede Geodatenstruktur wird die Wasserbilanzberechnung in Form der Massenbilanz zu Bewertungszwecken in folgender Form berechnet: wenn Vin - Vout = ΔV , 0 → Eine Warnung und der Fehlerwert wird ausgegeben. wobei Vin der Zufluss (mm), Vout der Abfluss (mm) und ΔV die Änderung des Wasserspeichers (mm) ist.

[edit] Ergebnisse der Flood Routing Berechnung mit und ohne Rückstaueffekte

Die Ergebnisse der Flood Routing Berechnung sind die Ausgabeparameter und die WVQ-Relationen vor und nach der Berechnung von Rückstaueffekten mit der KM1- und KM5-Methode. Für einen Vergleich werden Zu- und Abflussvolumenina pro Strangsegment für Auswertungszwecke ausgegeben. Zusätzlich sind die Zeitreihen mit einer zeitlichen Auflösung von Δt für folgende Ausgabeparameter pro Strangsegment und Steuerungsstruktur (z.B. Deichsiel, Schleuse, Wehr) angegeben:

  • Speichervolumen vor und nach der Berechnung des Rückstaueffektes (m3).
  • Wasserstand vor und nach der Berechnung des Rückstaueffektes (m a.s.l.).
  • Systemeinstellungen pro Zeitschritt der Steuerungsbauwerke(-).
  • Abfluss pro Knotenpunkt (m3/s).
  • Verdunstungsraten von offenen Wasseroberflächen (mm/Δt).
  • Überlauf der Speicherstrangsegmente (m3/s).



Für Auswertungszwecke in Form von Massenbilanzen und zur Überprüfung der berechneten Flood Routing Parameter werden pro lineare Datenstruktur (Strang Elemente) folgende Ergebnisse ausgegeben:

  • Gesamtvolumen des Zustromhydrografen (m3).
  • Gesamtvolumen des Abflusshydrografen (m3).
  • Veränderung des Wasserspeichers pro Simulationslauf (m3).
  • Berechnete (formale) Parameter der KM1-Methode:
  • Retentionskoeffizient K (s).
  • Charakteristische Länge L (m).
  • Anzahl der charakteristischen Längen n (-).
  • Berechnete (formale) Parameter der hydraulischen Leistung pro Strangsegment(in Form von WVQ-Relationen):
  • Wasserstand W (m).
  • Volumen V (m3).
  • Abfluss Q (m3/s).
  • Benetzter Querschnitt A (m2).
  • Hydraulischer Radius R (m).
  • Strömungsgeschwindigkeit v (m/s).

Ausführliche Beschreibungen der Ausgabeparameter und Ergebnisse sind in der Veröffentlichung (Hellmers, 2020) auf Seite 111 ff. enthalten.

[edit] Veröffentlichung

Hellmers, S. (2020)
Integration von Entwässerungsmaßnahmen im lokalen Maßstab in die meso-maßstäbliche hydrologische Modellierung rückwasserbetroffener Einzugsgebiete [TUHH Universitätsbibliothek]. https://doi.org/10.15480/882.2627
Language: English  • Deutsch
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