Code/hydrology/en

Calculation code

The RRM model Kalypso-NA is a conceptual, deterministic, detailed, non-linear hydrological model. It allows the complete simulation of the land-based part of the global water balance. Starting with pre-settable initial rainfall the essential sub-processes of the water balance can be simulated on the basis of physical processes within the model. By combining the partial models into an overall model, a complete simulation of the land-based water cycle can be done. The outflow of each runoff components, total runoff, groundwater recharge, evapotranspiration and losses on the deep aquifer are calculated for each sub-area individually and for the catchment.

In Kalypso-NA, the incoming parameters of the hydrological processes are described by mathematical equations, which are physically derived. The individual runoff components are collected in consideration of the characteristic flow time after translation and retention and associated to the results of a node in the river network. Based on the system theory, the wave equation is calculated at characteristic nodes of the detailed catchment area. The demarcation of sub regions is essentially based on the topography, the type and shape of the water systems and land use.

The vertical structure of the catchment area is given in the differentiation of the individual runoff components: surface, interflow, basis and groundwater run-off. Taking into account the different processes of vertical and horizontal runoff concentration, run-off hydrographs are calculated at the output of the sub-catchments.

The calculation engine is originally based on the BCENA Code (by Björnsen Consulting Engineers Gmbh)Björnsen program Consulting Engineers, which is continuously developeding in the Institute of River and Coastal EngineeringHydraulic Engineering under the name “Kalypso NA”. The calculation engine can be downloaded from the Kalypso Core Download Center of the Institute of River and Coastal EngineeringHydraulic Engineering:www.kalypso.wb.tu-harburg.de

More information are available on the website of the Institute of River and Coastal EngineeringHydraulic Engineering: - Link.

The versions of the cores are listed here: Versionierung.

Language:	English  • Deutsch

Das NA-Modell KALYPSO ist ein konzeptionelles, deterministisches, detailliertes, nichtlineares hydrologisches Modell. Es erlaubt die vollständige Simulation des landgebundenen Teils der globalen Wasserbilanz. Ausgehend von vorzugebenden Ausgangsniederschlägen werden innerhalb des Modells die wesentlichen Teilprozesse der Wasserbilanz unter Zugrundelegung der physikalischen Prozesse simuliert. Durch Zusammenfassung der Teilmodelle zu einem Gesamtmodell kann eine vollständige Simulation des landgebundenen Wasserkreislaufes erfolgen. Die Abflussanteile der einzelnen Abflusskomponenten, Gesamtabfluss, Grundwasserneubildung, Evapotranspiration sowie Verluste an den Tiefengrundwasserleiter werden sowohl für jedes Teilgebiet einzeln als auch für den Gebietsauslass berechnet.

Die hydrologischen Prozesse werden durch mathematische Gleichungen beschrieben, die sich aus den physikalischen Prozessen ableiten. Deshalb sind auch die eingehenden Parameter physikalisch ableitbar. Die einzelnen Abflusskomponenten werden unter Berücksichtigung der charakteristischen Fließzeit nach Translation und Retention als Gebietsabfluss gesammelt und einem Knoten im Gerinnenetz zugeordnet. Auf der Grundlage der Systemtheorie wird an charakteristischen Knotenpunkten des flächendetaillierten Einzugsgebiets die Wellengleichung berechnet. Die Abgrenzung der Teilgebiete orientiert sich im Wesentlichen an der Topographie, der Art und Gestalt des Gewässernetzes und der Flächennutzung.

Die vertikale Gliederung des Einzugsgebiets spiegelt sich in der Erfassung der einzelnen Abflusskomponenten Oberflächen-, Zwischen-, Basis- sowie Grundwasserabfluss wieder. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Prozesse der vertikalen Abflussbildung und der horizontalen Abflusskonzentration werden die Abflussganglinien am Ausgang der Teileinzugsgebiete errechnet.

Der Rechenkern basiert ursprünglich auf dem Programm BCENA Björnsen Beratende Ingenieure GmbH, welcher im Institut für Wasserbau unter dem Namen Kalypso-NA ständig weiter entwickelt wird. Der Rechenkern kann von dem Kalypso Core Download Center des Instituts für Wasserbau heruntergeladen werden: www.kalypso.wb.tu-harburg.de

Weitere Informationen sind auf der Homepage des Instituts für Wasserbau zusammengefasst: - Link.

Die Versionen der Rechenkerne sind hier aufgeführt: Versionierung.

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