Unterteilung in Systemelemente/en: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 15. Oktober 2020, 12:44 Uhr

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Deutsch
English

Decisive for how a water management system is divided into individual system elements is the question to be answered with the model and the existing data basis.

Basically there are two possibilities for the subdivision of the area. This can be either catchment area-based or grid-based. In addition, all hydrological structures relevant to the problem must be identified and represented by a suitable system element, e.g. dams by reservoir, withdrawals by consumer, etc. Often there are several conceivable solutions.

The prework for subdividing a river basin is usually done with a GIS.

Catchment area based subdivision

Criteria for the subdivision can be:

Area properties (topography)
Punctual changes of the outflow by
- Inflows
- Point sources
- Withdrawals
Location of hydrological structures
Gauge stationing
Type and geometry of watercourse

The result of this subdivision are digital catchment area boundaries and river sections. If the available data initially results in a rough subdivision, it can be subdivided even further, especially if, due to the problem at hand, it is important to depict certain processes in the water body that can no longer be represented with the rough subdivision. In the following a high resolution water management system is compared to a low resolution system:

400px	400px
As the accuracy of system mapping increases, the importance of hydraulics in waterbodies increases. The parameters of the discharge concentration refer only to the surface discharge in the subarea, or interflow and base discharge. The illustration of the wave runoff in the water bodies is possible.	Simple approaches to the calculation of the runoff formation usually get along better with a rough system illustration. Both the surface runoff in the subareas and the wave runoff that occurs in the water bodies are included in the parameters of the runoff concentration. The illustration of the wave runoff in the waters is hardly possible

[[Special:MyLanguage/Datei:Teilgebiet_Auswahl_Systemelemente.png|thumb| Teilgebiete können über ein NA-Modell 20px abgebildet werden oder durch eine am Ausgang vorliegende Ganglinie 20px berücksichtigt werden]]

Im nächsten Schritt wird dann noch abhängig von der Fragestellung und der Datengrundlage entschieden, durch welche Systemelemente die Einzugsgebiete abgebildet werden sollen. Neben dem Systemelement Einzugsgebiet, das über eine Niederschlags-Abfluss-Simulation die Belastung ins System bringt, können Einzeleinleiter den Abfluss am Ausgang des Einzugsgebietes direkt über eine Abflussganglinie ins System einspeisen. Letzeres ist natürlich nur möglich, wenn eine solche Abflussganglinie vorhanden ist. Dann ist es die weniger rechenintensive Variante, die zudem (bei guter Qualität der Eingangsdaten) am genauesten das tatsächlich stattgefundene Abflussverhalten abbilden kann. Soll aber beispielsweise eine Prognose unter geänderten Landnutzungsbedingungen gerechnet werden oder ist die Abflussganglinie nicht lang genug, bietet es sich an das Systemelement Einzugsgebiet zu verwenden. In Talsim-NG kann die Auswahl des Systemelementes für die Teileinzugsgebiete auch von Teileinzugebiet zu Teileinzugsgebiet variieren.

Sind die Systemelemente festgelegt, wird die Systemlogik erstellt, d.h. die Fließbeziehungen zwischen den Elementen werden festgelegt.

Rasterbasierte Unterteilung

Bei der rasterbasierten Unterteilung wird Wasser von einer Zelle im Allgemeinen entsprechend ihrer Fließrichtung in die nächste Zelle weitergegeben.

Die Übergabe von einer Zelle in die nächste ist je nach Abflusskomponente unterschiedlich:

Oberflächenabfluss wird in den Abflussbildungsprozess der nächsten Zelle integriert, d.h. wird dort wie zusätzlicher Niederschlag behandelt.
Interflow wird in die Speicherkaskade des Interflows der nächsten Zelle eingespeist
Basisabfluss wird in die Speicherkaskade des Basisabflusses der nächsten Zelle eingespeist

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 | [[Special:MyLanguage/Datei:System_räumlich_hochaufgelöst.png|400px]] || [[Special:MyLanguage/Datei:System_räumlich_geringaufgelöst.png|400px]]
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-*Mit zunehmender Genauigkeit der Systemabbildung nimmt die Bedeutung der Hydraulik im Gewässer zu.
+*As the accuracy of system mapping increases, the importance of hydraulics in waterbodies increases.
-*Die Parameter der Abflusskonzentration beziehen sich nur auf den Oberflächenabfluss im Teilgebiet, bzw. Interflow und Basisabfluss.
+*The parameters of the discharge concentration refer only to the surface discharge in the subarea, or interflow and base discharge.
-*Die Abbildung des Wellenablaufs in den Gewässer ist möglich.
+*The illustration of the wave runoff in the water bodies is possible.
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-*Einfache Ansätze zur Berechnung der Abflussbildung kommen i.d.R. mit einer groben Systemabbildung besser zurecht.
+*Simple approaches to the calculation of the runoff formation usually get along better with a rough system illustration.
-*Sowohl der Oberflächenabfluss in den Teilgebieten als auch der Wellenablauf der in den Gewässern stattfindet ist in den Parametern der Abflusskonzentration enthalten.
+*Both the surface runoff in the subareas and the wave runoff that occurs in the water bodies are included in the parameters of the runoff concentration.
-*Die Abbildung des Wellenablaufs in den Gewässer ist kaum möglich
+*The illustration of the wave runoff in the waters is hardly possible
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