02.2 Abflussprozesse in der gesättigten Bodenzone

Zur Modellierung der Abflussprozesse in der gesättigten Bodenzone wird die Anwendbarkeit des Einzellinearspei­cheransatzes ELS ange­nommen.

Input für den Einzellinearspeicher ist die Grundwasserneubildung PSO oder PS als Output eines eventuell dazwischengeschalteten Transla­tionsmodells. Mit PS und der Speicheränderungsbeziehung für ein Zeit­in­ter­vall DT kann die Speicherung S am Ende eines Berech­nungs­zeit­schrittes aus der am Zeitintervallanfang S1 wie folgt berech­net werden:

 

\fn_jvn S=S1\cdot CSE+PS\cdot (1.-CSE)/D
  Gl. 2-1

 

mit

 

\fn_jvn CSE=EXP(-D)
 Gl. 2-2

 

und

 

\fn_jvn D=DT/(C\cdot 24.)
Gl. 2-3

C ist hier die Einzellinearspeicherkonstante [Tage].

 

Durch einfache Bilanzrechnung ergibt sich dann der unterirdische Ab­fluss R für Ax als den Flächenanteil an der übergeordneten Modellierungseinheit, dem dieser Einzellinearspeicher zugeordnet wurde:

 

\fn_jvn R=(PS+S1-S)\cdot Ax
Gl. 2-4

 

Wurde der 2.Schichtenansatz aktiviert, wird nun überprüft, ob die Speicherfüllung S einen vorgegebenen Grenzwert SG übersteigt. Ist dies der Fall, wird eine 2. Abflusskomponente

 

\fn_jvn R2=(S-SG)\cdot (1.-CSE)
Gl. 2-5

 

ermittelt und die Speicherfüllung um diesen Abfluss korrigiert.

 

\fn_jvn S=S-R2
Gl. 2-6

 

Die Einzellinearspeicherkonstanten können durch Analyse gemes­sener Durchfluss­gang­linien abgeleitet wer­den. Sofern für das Bearbei­tungsgebiet keine Abflussmessreihen zur Verfügung stehen, muss auf die für hydrologisch ähnliche Nachbargebiete ermittelten Parame­ter zurückgegriffen wer­den.

Bei der Analyse dieser Mess­reihen sollte als erstes geklärt werden, wie viele Abflusskomponen­ten erkennbar bzw. separierbar sind, wie ihre Genese erklärt werden kann und wie sie Flächentypen bzw. Hydrotopklassen zugeordnet werden können.

Anschließend kann dann z.B. nach den von Becker (1983) darge­legten Prinzipien zur Ganglinienseparation vorgegan­gen werden.

Im Flachland sollten diese Ganglinienanalysen nach Möglichkeit für Abflussbildungsperioden in der vegetationsfreien Periode (Oktober – April) durchgeführt werden, da im Sommer die im Kapitel 2.3 be­schrie­be­nen „Anzapfungen“ die Rückgänge beeinflussen.

Nach oben scrollen