Wassergütemodell für Talsperren unter Einbeziehung von Fernerkundungsdaten:
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Braunschweig
Leichtweiss-Inst. für Wasserbau
2001
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2-303 -
LEICHTWEISS - INSTITUT FUER WASSERBAU DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET
BRAUNSCHWEIG
MITTEILUNGEN HEFT 150/2001
WASSERGUETEMODELL FUER TALSPERREN UNTER EINBEZIEHUNG VON
FERNERKUNDUNGSDATEN
ALEXANDRA WEIHRAUCH
BRAUNSCHWEIG 2001
- ISSN 0343-1223-
IMAGE 2
INHALT
INHALT
1 EINFUEHRUNG IN DIE PROBLEMATIK 1
1.1 PROBLEMBESCHREIBUNG 1
1.2 ZIELSETZUNG DIESER ARBEIT 2
2 STAND DER FORSCHUNG ZUM EINSATZ VON FERNERKUNDUNGSDATEN BEI DER
WASSERGUETEUEBERWACHUNG 4
2.1 DEFINITIONEN 4
2.2 EINFUEHRUNG IN DIE FERNERKUNDUNG VON GEWAESSERN 6
2.3 METHODEN ZUR BESTIMMUNG VON KONZENTRATIONEN DER WASSERINHALTSSTOFFE
9
2.3.1 AUSWERTUNG DER FERNERKUNDUNGSDATEN 9
2.3.2 KOPPLUNG MIT WASSERGUETEMODELLEN 13
2.4 BESTIMMUNG DER TEMPERATUR 15
2.5 SCHLUSSFOLGERUNGEN 16
3 UNTERSUCHUNGSGEBIET 18
3.1 GEWAEHLTE TALSPERRE 18
3.2 DATENLAGE 19
3.3 ABFLUSSVERHAELTNISSE UND WITTERUNGSVERLAUF IN DEN
MODELLIERUNGSZEITRAEUMEN....22
3.4 WASSERGUETE DER BETRACHTETEN TALSPERRE 25
4 MODELLAUFBAU 37
4.1 MODELLKONZEPT 37
4.2 ANALYSE DER EINGABEDATEN 40
4.3 MODELLANSAETZE 44
4.3.1 HYDRODYNAMIK UND TRANSPORT 44
4.3.2 WAERMEBILANZ AN DER SEEOBERFLAECHE 47
4.3.3 GELOESTE STOFFE 51
4.3.4 PLANKTON 52
4.3.4.1 PHYTOPLANKTON 52
4.3.4.2 ZOOPLANKTON 63
4.3.5 DEKOMPOSITIONSPRODUKTE 67
4.3.5.1 GELOESTE ORGANISCHE STOFFE 67
4.3.5.2 PARTIKULAERE ORGANISCHE STOFFE 69
4.3.6 NAEHRSTOFFE 70
4.3.6.1 ORTHOPHOSPHAT-PHOSPHOR 70
4.3.6.2 STICKSTOFF 72
IMAGE 3
|| INHALT
4.3.6.3 SILIZIUMDIOXID-SILIZIUM : 75
4.3.7 SPURENELEMENTE 76
4.3.8 SEDIMENT 76
4.3.9 GELOESTER SAUERSTOFF 78
4.3.10 ANORGANISCHER KOHLENSTOFF 82
4.3.11 TEMPERATURKORREKTUR DER RATEN 83
4.4 FERNERKUNDUNGSDATEN 87
4.4.1 BESCHREIBUNG DES GEWAEHLTEN SENSORS 87
4.4.2 BILDAUFBEREITUNG 88
4.4.3 KALIBRIERUNG UND KORREKTUR DES EINFLUSSES DER ATMOSPHAERE 89
4.4.4 GEOREFERENZIERUNG 96
4.4.5 ABLEITUNG VON KONZENTRATIONEN DER WASSERINHALTSSTOFFE AUS DEN
FERNERKUNDUNGSDATEN 97
5 MODELLIERUNG 101
5.1 GEOMETRIE DES SPEICHERS 101
5.2 ANFANGS- UND RANDBEDINGUNGEN 102
5.2.1 MESSWERTE 102
5.2.2 ABLEITUNG VON EINGABEDATEN, DIE NICHT GEMESSEN WURDEN 102
5.2.3 AUSGLEICH DER WASSERBILANZ 108
5.3 KALIBRIERUNG 109
5.3.1 BESTIMMUNG DER KALIBRIERUNGSPARAMETER 109
5.3.2 ERGEBNISSE DER TEMPERATURKALIBRIERUNG 110
5.3.3 ERGEBNISSE DER GUETEKALIBRIERUNG 111
5.4 SENSITIVITAETSANALYSE 116
5.4.1 VORGEHEN 116
5.4.2 MODELLPARAMETER 118
5.4.3 FUNKTIONEN 129
5.4.4 ANFANGS- UND RANDBEDINGUNGEN 129
5.5 VALIDIERUNG 131
6 AUSWERTUNG DER FERNERKUNDUNGSDATEN 136
6.1 BESTIMMUNG DER TEMPERATUR 136
6.2 BESTIMMUNG DER PHYTOPLANKTONKONZENTRATION 139
6.2.1 VORGEHEN 139
6.2.2 SATELLITENBILD VOM 12.03.1997 141
IMAGE 4
INHALT
6.2.3 SATELLITENBILD VOM 13.04.1997 148
6.2.4 SATELLITENBILD VOM 15.05.1997 155
6.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN 162
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 164
7.1 MOTIVATION UND REALISIERUNG 164
7.2 ERGEBNISSE 165
7.3 AUSBLICK 166
8 LITERATUR 167
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