Plugin/Ausgangsparameter/hydrology/de

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.

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 V_in - V_out = ΔV , 0 → Eine Warnung und der Fehlerwert wird ausgegeben. wobei V_in der Zufluss (mm), V_out der Abfluss (mm) und ΔV die Änderung des Wasserspeichers (mm) ist.

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.

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