Simulation von Abflüssen in einem Karsteinzugsgebiet basierend auf Bodenwasser- und Grundwasserhaushaltsmodellen

Paul Knöll1, Traugott Scheytt1
1 Lehrstuhl für Hydrogeologie und Hydrochemie, TU Bergakademie Freiberg

2.3 in Wasserquantitäts- und qualitätsmodellierung auf regionaler Skale - Herausforderungen und neue Ansätze

27.03.2020, 14:30-14:45, Weißer Saal

Veränderungen des Klimas können das Auftreten von hydrologischen Extremereignissen deutlich verstärken. Hierdurch erlangt die hydrologische Modellierung von Einzugsgebieten eine noch größere Bedeutung. Die komplexen hydrogeologischen Bedingungen in Karsteinzugsgebieten machen adäquate Modellierungen in derartigen Gebieten allerdings sehr schwierig.

Für das etwa 450 km² große Einzugsgebiet der Lauchert (Schwäbische Alb) wurde ein Modellkonzept entwickelt und getestet, was es ermöglicht, das Abflussverhalten in einem Karsteinzugsgebiet hinreichend genau zu modellieren. Dafür wurde ein rasterbasiertes Bodenwasserhaushaltsmodell mit konzeptionellen Karst-Grundwassermodellen auf Teileinzugsgebietsebene gekoppelt. Dieser auf das Grundwasser fokussierte Ansatz wurde für das Karsteinzugsgebiet der Lauchert getestet und an Messdaten von 4 Pegeln im Einzugsgebiet kalibriert. Die Modellergebnisse in der 5 Jahre andauernden Kalibrierungsphase zeigen gute Übereinstimmungen mit den Messdaten. Die Güte blieb in der über 3 Jahre andauernden Validierungsphase stabil. Darüber hinaus konnten die Ergebnisse anhand von gemessenen Werten der Bodenfeuchte und Grundwasserständen verifiziert werden.

Eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Hochwasser in kleinen Einzugsgebieten spielen lokale Starkniederschlagsereignisse. Da das genutzte Modell die Möglichkeit bietet hochaufgelöste Niederschlagsdaten, wie beispielsweise das radarbasierte RADOLAN-Produkt des DWD, zu verwenden, kann der Effekt von derartigen lokalen Niederschlagsereignissen auf die Grundwasserneubildung und Abflussgenerierung simuliert werden.



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