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thesis:oberflaechenabfluss_mod_sim

Experimente und Modellierung der Oberflächenabflusshydraulik auf natürlichen Oberflächen bei Starkregen

Fragestellung

Hänge bilden zentrale Bereiche in Einzugsgebieten die die Abflussbildung steuern. Jedoch sind bisher noch wenige Modelle entwickelt und insbesondere getestet worden um die Abflussbildung an Hängen vorherzusagen. Dazu fehlen einerseits häufig die geeigneten experimentellen Daten und weiterhin geeignete Modelle um mit diesen Daten die Modelle zu validieren. Das Model RoGeR, das detailliert die Bildung von Oberflächen- und Zwischenabfluss simuliert inklusive Fluss in präferentiellen Fliesswegen ist eine der wenigen Ausnahmen. Das Modell wurde in den letzten Jahren an wenigen Beregnungsexperimenten an Hängen validiert, aber es fehlen noch eine Evaluierung des Modells für einen weiteren geologischen Bereich, da das Modell in Zukunft für die Vorhersage von Starkniederschläge in Baden-Württemberg verwendet werden soll.

Vorgehen

Das Modell RoGeR ist ein räumlich-verteiltes, unkalibriertes Niederschlags-Abfluss Modell, das mit einer räumlichen Auflösung von 1m2 angewendet wird. Es beschreibt die Abflussbildung und die Abflusskonzentration für Oberflächen- und Zwischenabfluss. Dazu müssen die relevanten Informationen im Detail erfasst werden (Bodeneigenschaften, Geologie, Vegetation, Vorfeuchte, etc). Beregnungsversuche an Hängen wurden in den letzten 15 Jahren von einer Reihe von Gruppen durchgeführt, jedoch meist nicht für die Modellierung verwendet. Diese Daten werden gezielt von den Gruppen eingeholt und müssen entsprechend aufgearbeitet und überprüft werden. Die entsprechenden Beregnungsversuche werden dann modelliert und mit den Beobachtungen verglichen (Abfluss, Dynamic der gesättigten und ungesättigten Zone). Ausserdem sollen Sensitivitätsanalysen durchgeführt werden um die Einfluss von Parameter zu identifizieren, die bisher nur unzulänglich bestimmt werden können.

Themenbereich

Hanghydrologie, N-A-Modellierung, Abflussbildungsprozesse

Betreuung

Markus Weiler und Andreas Steinbrich

Anforderungen

Kommunikation und Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern im In- und Ausland, N-A-Modellierung, Bodenhydrologie

Sprache

Deutsch oder Englisch

Besonderes

Die Arbeit ist in das LUBW Projekt “Starkniederschläge” eingebunden

Literatur
thesis/oberflaechenabfluss_mod_sim.txt · Zuletzt geändert: 2017/12/22 13:03 von mweiler