Charakterisierung und Analyse hydrologischer Modelle im deutschsprachigen Raum

Für hydrologische und wasserwirtschaftliche Fragestellungen wird eine Vielzahl von Modellen mit unterschiedlichsten Konzeptionen und Prozessabbildungen eingesetzt. Vorgestellt werden die Ergebnisse einer Online-Umfrage zur Modellklassifizierung und Charakterisierung der Modellstärken und -schwächen.

Hydrologische Modelle unterscheiden sich in einer Vielzahl von Eigenschaften hinsichtlich Konzeption, Anwendungsbereich, räumlicher und zeitlicher Auflösung, ihrer Rechenzeit sowie im Detailierungsgrad der Abbildung der verschiedenen hydrologischen Prozesse [2]. Die Wahl eines geeigneten Modells kann je nach Zielsetzung variieren. Daraus ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an den Detaillierungsgrad und die physikalisch basierte Darstellung der hydrologischen Prozesse, da diese je nach Anwendung und Einzugsgebiet eine unterschiedlich große Bedeutung haben können [17]. Die Auswahl eines Modells erfolgt nach Clark et al. [7] unter Berücksichtigung von (mindestens) vier Aspekten: Exaktheit (in der Prozessabbildung), Komplexität (Detaillierungsgrad in der Prozessabbildung), Durchführbarkeit (z.B. durch Rechenbedarf) und Datenverfügbarkeit. Darüber hinaus kann noch die Erfahrung des Modellentwicklers eine wichtige Rolle spielen. Eine vereinfachte Prozessabbildung führt dazu, dass der Prozess weniger realitätsnah in Raum und/oder Zeit abgebildet wird [6, 17]. Andererseits ermöglicht dies unter anderem eine Reduktion der Rechenzeit und des Aufwands bei der Datenbereitstellung. Reicht eine solche Prozessabbildung nicht mehr aus, um Detailliertheit und Variabilität eines hydrologischen Prozesses abzubilden, kann diese in eine stärker physikalisch basierte Repräsentation überführt werden (z.B. Energiebilanzansatz statt Tag­-Grad-­Verfahren für die Berechnung der Schneeschmelze). Für die Berechnung einzelner hydrologischer Prozesse sind in der Regel eine Vielzahl an alter nativen Konzeptionen verfügbar [7], zum Beispiel verschiedene Gleichungen zur Berechnung der Verdunstung (z. B. Hargreaves, Priestley­-Taylor, Penman­-Monteith).



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasser und Abfall 05 - 2019 (Mai 2019)
Seiten: 10
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Prof. Dr. Helge Bormann
Dr. Björn Guse
M. Sc. Tobias Pilz
Dr. Michael Stoelzle

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