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Regionalisierung in der Hydrologie

 

Regionalisierung in der Hydrologie

  • Auftraggeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft
  • Bearbeiter: PIK Potsdam (W. Lahmer)
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Die sich in Karten unterschiedlicher räumlicher Auflösung niederschlagende Heterogenität der Landoberfläche spielt eine wichtige Rolle bei der physikalisch basierten hydrologischen Modellierung. Um die über solche Karten bereitgestellten Informationen zur Ableitung von Parametern für hydrologische Modelle zu nutzen und damit der Bedeutung der Heterogenität der hydrologischen Prozesse auf regionalem Maßstab besser Rechnung zu tragen, werden GIS-gestützte Modellierungsansätze und geeignete räumliche Diskretisierungsmethoden benötigt.

Innerhalb des DFG-Projektes wurde ein variables, hierarchisches Modellierungskonzept entwickelt, das auf der Grundlage verschiedener räumlicher Diskretisierungs- und Aggregierungsansätze eine hydrologische Gesamtmodellierung auf der Basis von Raumeinheiten unterschiedlicher Größe und Heterogenität erlaubt. Kernstück dieses Konzeptes war das hydrologische Modellierungssystem ArcEGMO, das sich durch die direkte Kopplung an das GIS ArcINFO sowie eine variable Unterteilung des Untersuchungsgebietes in Elementarflächen, Hydrotope und Teilgebiete auszeichnet und physikalisch basierte Simulationsrechnungen auf verschiedenen räumlichen Skalen ermöglicht. Teil des Konzeptes sind auch Ansätze zur Grundwassermodellierung, die auf detaillierten geologischen Informationen beruhen (Lithofazieskonzept), sowie Methoden zur Berücksichtigung unterschiedlich detaillierter Flussnetzsysteme im Rahmen der Simulationsrechnungen (Strahlerprinzip).

Ergebnisse in verschiedenen Teileinzugsgebieten der Elbe und der Weser belegen die Flexibilität des Gesamtkonzeptes - auch für Regionalisierungsuntersuchungen. Sensitivitätsstudien erläutern die Auswirkungen verschiedener Methoden räumlicher Disaggregierung und Aggregierung auf die Ergebnisse. Insgesamt führen die durchgeführten Arbeiten eine Klärung der Frage herbei, wann und in welchem Umfang ein Untersuchungsgebiet in hydrologische Einheiten untergliedert werden muß und welche Daten - in Abhängigkeit von der Gebietsgröße - für eine physikalisch basierte hydrologische Modellierung notwendig sind.

Literatur

Becker, A. und Lahmer, W. (1999). GIS-basierte großskalige hydrologische Modellierung. In: Kleeberg, H.-B., Mauser, W., Peschke, G. und Streit, U. (Hrsg.). Hydrologie und Regionalisierung – Ergebnisse eines Schwerpunktprogramms (1992 bis 1998), Forschungsbericht, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Wiley-VCH, Weinheim, 1999, ISBN 3-527-27145-7, S. 115-129.

 

 

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