Ein Modellkonzept zur integrativen Betrachtung von Urban- und Ruralhydrologie auf Einzugsgebietsebene:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Darmstadt
Inst. für Wasserbau und Wasserwirtschaft
2006
|
| Series: | Mitteilungen / Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft <Darmstadt>
138 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | INSTITUT FUER WASSERBAU UND WASSERWIRTSCHAFT TECHNISCHE UNIVERSITAET
DARMSTADT *EIN MODELLKONZEPT ZUR INTEGRATIVEN BETRACHTUNG VON URBAN- UND
RURALHYDROIOGIE AUF EINZUGSGEBIETSEBENE VOM FACHBEREICH 13 -
BAUINGENIEURWESEN UND GEODAESIE - DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET DARMSTADT
ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTOR-INGENIEURS GENEHMIGTE
DISSERTATION VON ARNE KLAWITTER AUS SAARBRUECKEN D17 DARMSTADT IM MAERZ
2006 HEFT 138 2006 INHALTSVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS V
TABELLENVERZEICHNIS VII SYMBOLVERZEICHNIS IX 1 EINLEITUNG 1 1.1
EINGRENZUNG DES THEMAS 1 1.2 PROBLEMSTELLUNG 2 1.3 ZIELSETZUNG 4 1.4
GLIEDERUNG DER ARBEIT 5 2 WASSERBILANZMODELLE - STAND DER TECHNIK 7 2.1
HISTORISCHE ENTWICKLUNG UND KURZER EINBLICK 7 2.2 HYDROLOGISCHE
MODELLIERUNG VON EINZUGSGEBIETEN 8 2.2.1 ANFORDERUNGEN AN HYDROLOGISCHE
MODELLE 8 2.2.2 EINFIUSSFAKTOREN AUF DAS ABFLUSSGESCHEHEN 8 2.2.3 DER
EINFLUSS DER URBANISIERUNG 10 2.2.4 MODELLTECHNISCHE ERFASSUNG URBANER
FLAECHEN 11 2.2.5 SCHLUSSFOLGEMNG 12 2.3 SKALEN IN DER HYDROLOGISCHEN
MODELLIERUNG 13 2.4 KLASSIFIZIERUNG HYDROLOGISCHER MODELLE 16 2.4.1
KLASSIFIZIERUNG ANHAND DER PROZESSBESCHREIBUNG 16 2.4.2 KLASSIFIZIERUNG
ANHAND DER RAEUMLICHEN DISKRETISIERUNG 18 2.4.3 KLASSIFIZIERUNG ANHAND
DER ANWENDUNGSSKALA 21 2.5 KOPPHING VON HYDROLOGISCHEN MODELLEN UND GIS
22 2.5.1 NUTZUNG VON GIS-DATEN IN HYDROLOGISCHEN MODELLEN 22 2.5.2 ARTEN
DER KOPPLUNG 23 2.5.3 GIS IN DER URBANHYDROLOGIE 25 2.6 BESTEHENDE
MODELLE 26 2.6.1 MODELLE ZUR SIMULATION NATUERLICHER EINZUGSGEBIETE 26
2.6.2 MODELLE ZUR SIMULATION STAEDTISCHER EINZUGSGEBIETE 29 2.7
MODELLKOPPLUNG UND INTEGRIERTE MODELLIERUNG 30 2.7.1 ARTEN DER
MODELLKOPPLUNG 31 2.7.2 INTEGRIERTE MODELLIERUNG 32 2.7.3 DISKUSSION UND
AUSBLICK 32 . INHALTSVERZEICHNIS 2.8 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG 33 3
BESCHREIBUNG DER AUSGANGSMODELLE 35 3.1 ZUR WAHL DER MODELLE 35 3.2
KLIMARANDBEDINGUNGEN 36 3.2.1 NIEDERSCHLAG 36 3.2.2 TEMPERATUR 38 3.2.3
VERDUNSTUNG 38 3.3 MODELLTECHNISCHE ABBILDUNG NATUERLICHER FLAECHEN 39
3.3.1 TOPOGRAPHISCHE ANALYSE 39 3.3.2 BESCHREIBUNG DES GEWAESSERNETZES 40
3.3.3 BESCHREIBUNG DER RASTERFIAECHE 42 3.3.3.1 LANDNUTZUNG UND
INTERZEPTION 42 3.3.3.2 WASSERBEWEGUNGEN IM BODEN 44 3.3.4
BODENFEUCHTESIMULATION 46 3.3.4.1 INFILTRATION 47 3.3.4.2 INFILTRATION
AUS DEN MAKROPOREN 48 3.3.4.3 PERKOLATION 48 3.3.4.4 INTERFLOW 49
3.3.4.5 VERDUNSTUNG 49 3.3.5 FLAECHEUHAFTE VERKNUEPFUNG VON RASTERFLAECHEN
51 3.3.5.1 ABFLUSS AUF DEM HANG UND IM GERINNE 52 3.3.5.2 LATERALER
ABFLUSS IN DER BODENMATRIX 54 3.3.5.3 GRUNDWASSERABFLUSS 55 3.4
MODELLTECHNISCHE ABBILDUNG URBANER FLAECHEN 57 3.4.1 MODELLKOMPONENTEN
DES URBANEN SYSTEMS 57 3.4.1.1 KANALISIERTE FLAECHEN 57 3.4.1.2 ABBILDUNG
DER KANALISATION 57 3.4.1.3 KLAERANLAGE 58 3.4.2 ZEITLICHE
DISKRETISIERUNG 58 3.4.3 BESCHREIBUNG DER SYSTEMSTRUKTUR 59 3.4.4
OBERFLAECHENABFLUSS AUF KANALISIERTEN FLAECHEN 60 3.4.4.1 ABFLUSSBILDUNG 60
3.4.4.2 ABFLUSSKONZENTRATION 60 3.4.5 ABFLUSSTRANSFORMATION IN SAMMLERN 61
3.4.6 AUFTEILUNGS- UND SPEICHERBAUWERKE 62 3.4.7 ABBILDUNG DER
KLAERANLAGE 62 4 KONZEPT DER MODELLINTEGRATION 65 4.1 EINFUEHRUNG 65 4.2
EINORDNUNG IN RAEUMLICHE UND ZEITLICHE SKALEN 65 4.3 RAEUMLICHE UND
ZEITLICHE INTEGRATION 65 4.4 DATENGRUNDLAGE. -VERWALTUNG UND
GIS-KOPPLUNG 68 4.5 DAS ZWEI-EBENEN-SYSTEM 70 4.6 DIE URBANE
RASTERFIAECHE 71 INHALTSVERZEICHNIS _ 4.6.1 ANPASSUNG VON
KLIMARANDBEDINGUNGEN 72 4.6.2 ABFLUSSBILDUNGSMECHANISMEN 73 4.7
MODELLTECHNISCHE BETRACHTUNG IN DER FLAECHE 74 4.7.1 ERFASSUNG DER
URBANEN ENTWAESSERUNGSSTRUKTUR 74 4.7.2 KLIMARANDBEDINGUNGEN AUF URBANEN
TEILFLAECHEN 76 4.7.3 ERFASSUNG VON AUSSENGEBIETEN 76 4.7.4 DIE LAGE
URBANER TEILFLAECHEN IM NATUERLICHEN GEBIET 77 4.8 INFORMATIONSAUSTAUSCH
ZWISCHEN DEN EBENEN 78 5 MODELLANWENDUNG 81 5.1 VORGEHENSWEISE 81 5.2
DEMONSTRATION DER GRUNDFUNKTIONALITAETEN 81 5.2.1 BESCHREIBUNG DES
HYPOTHETISCHEN EINZUGSGEBIETS 81 5.2.2 DER EINFLUSS URBANER ENTLASTUNGEN
83 5.2.3 DER EINFLUSS DER LAGE DER URBANEN FLAECHE 85 5.2.4 DER EINFLUSS
UNTERSCHIEDLICH HOHER VERSIEGELUNGSGRADE 86 5.2.5 VARIATION DER
ZEITSCHRITTLAENGE 89 5.2.6 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE
90 5.3 FALLBEISPIEL MODAU 90 5.3.1 KURZBESCHREIBUNG DES EINZUGSGEBIETS
90 5.3.1.1 LAGE, GEOLOGISCHER UEBERBLICK UND KLIMA 90 5.3.1.2 RAEUMLICHE
NUTZUNG 91 5.3.1.3 URBANE ENTWAESSERUNGSSTRUKTUR 93 5.3.1.4
DATENGRUNDLAGE 94 5.3.2 MODELLKALIBRIERUNG UND -VALIDIERUNG 96 5.3.3
VERGLEICH MIT EINEM ELEMENTARFLAECHENMODELL 99 5.3.4 AUSWIRKUNGEN URBANER
FLAECHEN AUF DEN NATUERLICHEN ABFLUSS . . . 101 5.3.4.1 AUSWIRKUNGEN AM
PEGEL 101 5.3.4.2 AUSWIRKUNGEN AM PUNKT DER ENTLASTUNG 105 5.3.5
ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE 106 6 DISKUSSION UND
AUSBLICK 109 6.1 EINFUEHRUNG 109 6.2 DATENANFORDERUNG UND -VERFUEGBARKEIT
109 6.3 MODELLKOMPLEXITAET 111 6.4 MODELLUNSICHERHEITEN UND
VALIDIERBARKEIT 114 6.5 AUSWIRKUNGEN HYDRAULISCHER GEWAESSERBELASTUNGEN
115 6.6 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNGEN 117 6.6.1 MOEGLICHKEITEN ZUR REDUZIERUNG
DER RECHENZEIT 117 6.6.2 VERBESSERTE ABBILDUNG DES GEWAESSERNETZES 118
6.7 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG 118 7 ZUSAMMENFASSUNG 121 LITERATUR 123
|
| adam_txt |
INSTITUT FUER WASSERBAU UND WASSERWIRTSCHAFT TECHNISCHE UNIVERSITAET
DARMSTADT *EIN MODELLKONZEPT ZUR INTEGRATIVEN BETRACHTUNG VON URBAN- UND
RURALHYDROIOGIE AUF EINZUGSGEBIETSEBENE" VOM FACHBEREICH 13 -
BAUINGENIEURWESEN UND GEODAESIE - DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET DARMSTADT
ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTOR-INGENIEURS GENEHMIGTE
DISSERTATION VON ARNE KLAWITTER AUS SAARBRUECKEN D17 DARMSTADT IM MAERZ
2006 HEFT 138 2006 INHALTSVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS V
TABELLENVERZEICHNIS VII SYMBOLVERZEICHNIS IX 1 EINLEITUNG 1 1.1
EINGRENZUNG DES THEMAS 1 1.2 PROBLEMSTELLUNG 2 1.3 ZIELSETZUNG 4 1.4
GLIEDERUNG DER ARBEIT 5 2 WASSERBILANZMODELLE - STAND DER TECHNIK 7 2.1
HISTORISCHE ENTWICKLUNG UND KURZER EINBLICK 7 2.2 HYDROLOGISCHE
MODELLIERUNG VON EINZUGSGEBIETEN 8 2.2.1 ANFORDERUNGEN AN HYDROLOGISCHE
MODELLE 8 2.2.2 EINFIUSSFAKTOREN AUF DAS ABFLUSSGESCHEHEN 8 2.2.3 DER
EINFLUSS DER URBANISIERUNG 10 2.2.4 MODELLTECHNISCHE ERFASSUNG URBANER
FLAECHEN 11 2.2.5 SCHLUSSFOLGEMNG 12 2.3 SKALEN IN DER HYDROLOGISCHEN
MODELLIERUNG 13 2.4 KLASSIFIZIERUNG HYDROLOGISCHER MODELLE 16 2.4.1
KLASSIFIZIERUNG ANHAND DER PROZESSBESCHREIBUNG 16 2.4.2 KLASSIFIZIERUNG
ANHAND DER RAEUMLICHEN DISKRETISIERUNG 18 2.4.3 KLASSIFIZIERUNG ANHAND
DER ANWENDUNGSSKALA 21 2.5 KOPPHING VON HYDROLOGISCHEN MODELLEN UND GIS
22 2.5.1 NUTZUNG VON GIS-DATEN IN HYDROLOGISCHEN MODELLEN 22 2.5.2 ARTEN
DER KOPPLUNG 23 2.5.3 GIS IN DER URBANHYDROLOGIE 25 2.6 BESTEHENDE
MODELLE 26 2.6.1 MODELLE ZUR SIMULATION NATUERLICHER EINZUGSGEBIETE 26
2.6.2 MODELLE ZUR SIMULATION STAEDTISCHER EINZUGSGEBIETE 29 2.7
MODELLKOPPLUNG UND INTEGRIERTE MODELLIERUNG 30 2.7.1 ARTEN DER
MODELLKOPPLUNG 31 2.7.2 INTEGRIERTE MODELLIERUNG 32 2.7.3 DISKUSSION UND
AUSBLICK 32 . INHALTSVERZEICHNIS 2.8 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG 33 3
BESCHREIBUNG DER AUSGANGSMODELLE 35 3.1 ZUR WAHL DER MODELLE 35 3.2
KLIMARANDBEDINGUNGEN 36 3.2.1 NIEDERSCHLAG 36 3.2.2 TEMPERATUR 38 3.2.3
VERDUNSTUNG 38 3.3 MODELLTECHNISCHE ABBILDUNG NATUERLICHER FLAECHEN 39
3.3.1 TOPOGRAPHISCHE ANALYSE 39 3.3.2 BESCHREIBUNG DES GEWAESSERNETZES 40
3.3.3 BESCHREIBUNG DER RASTERFIAECHE 42 3.3.3.1 LANDNUTZUNG UND
INTERZEPTION 42 3.3.3.2 WASSERBEWEGUNGEN IM BODEN 44 3.3.4
BODENFEUCHTESIMULATION 46 3.3.4.1 INFILTRATION 47 3.3.4.2 INFILTRATION
AUS DEN MAKROPOREN 48 3.3.4.3 PERKOLATION 48 3.3.4.4 INTERFLOW 49
3.3.4.5 VERDUNSTUNG 49 3.3.5 FLAECHEUHAFTE VERKNUEPFUNG VON RASTERFLAECHEN
51 3.3.5.1 ABFLUSS AUF DEM HANG UND IM GERINNE 52 3.3.5.2 LATERALER
ABFLUSS IN DER BODENMATRIX 54 3.3.5.3 GRUNDWASSERABFLUSS 55 3.4
MODELLTECHNISCHE ABBILDUNG URBANER FLAECHEN 57 3.4.1 MODELLKOMPONENTEN
DES URBANEN SYSTEMS 57 3.4.1.1 KANALISIERTE FLAECHEN 57 3.4.1.2 ABBILDUNG
DER KANALISATION 57 3.4.1.3 KLAERANLAGE 58 3.4.2 ZEITLICHE
DISKRETISIERUNG 58 3.4.3 BESCHREIBUNG DER SYSTEMSTRUKTUR 59 3.4.4
OBERFLAECHENABFLUSS AUF KANALISIERTEN FLAECHEN 60 3.4.4.1 ABFLUSSBILDUNG 60
3.4.4.2 ABFLUSSKONZENTRATION 60 3.4.5 ABFLUSSTRANSFORMATION IN SAMMLERN 61
3.4.6 AUFTEILUNGS- UND SPEICHERBAUWERKE 62 3.4.7 ABBILDUNG DER
KLAERANLAGE 62 4 KONZEPT DER MODELLINTEGRATION 65 4.1 EINFUEHRUNG 65 4.2
EINORDNUNG IN RAEUMLICHE UND ZEITLICHE SKALEN 65 4.3 RAEUMLICHE UND
ZEITLICHE INTEGRATION 65 4.4 DATENGRUNDLAGE. -VERWALTUNG UND
GIS-KOPPLUNG 68 4.5 DAS ZWEI-EBENEN-SYSTEM 70 4.6 DIE URBANE
RASTERFIAECHE 71 INHALTSVERZEICHNIS _ 4.6.1 ANPASSUNG VON
KLIMARANDBEDINGUNGEN 72 4.6.2 ABFLUSSBILDUNGSMECHANISMEN 73 4.7
MODELLTECHNISCHE BETRACHTUNG IN DER FLAECHE 74 4.7.1 ERFASSUNG DER
URBANEN ENTWAESSERUNGSSTRUKTUR 74 4.7.2 KLIMARANDBEDINGUNGEN AUF URBANEN
TEILFLAECHEN 76 4.7.3 ERFASSUNG VON AUSSENGEBIETEN 76 4.7.4 DIE LAGE
URBANER TEILFLAECHEN IM NATUERLICHEN GEBIET 77 4.8 INFORMATIONSAUSTAUSCH
ZWISCHEN DEN EBENEN 78 5 MODELLANWENDUNG 81 5.1 VORGEHENSWEISE 81 5.2
DEMONSTRATION DER GRUNDFUNKTIONALITAETEN 81 5.2.1 BESCHREIBUNG DES
HYPOTHETISCHEN EINZUGSGEBIETS 81 5.2.2 DER EINFLUSS URBANER ENTLASTUNGEN
83 5.2.3 DER EINFLUSS DER LAGE DER URBANEN FLAECHE 85 5.2.4 DER EINFLUSS
UNTERSCHIEDLICH HOHER VERSIEGELUNGSGRADE 86 5.2.5 VARIATION DER
ZEITSCHRITTLAENGE 89 5.2.6 ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE
90 5.3 FALLBEISPIEL MODAU 90 5.3.1 KURZBESCHREIBUNG DES EINZUGSGEBIETS
90 5.3.1.1 LAGE, GEOLOGISCHER UEBERBLICK UND KLIMA 90 5.3.1.2 RAEUMLICHE
NUTZUNG 91 5.3.1.3 URBANE ENTWAESSERUNGSSTRUKTUR 93 5.3.1.4
DATENGRUNDLAGE 94 5.3.2 MODELLKALIBRIERUNG UND -VALIDIERUNG 96 5.3.3
VERGLEICH MIT EINEM ELEMENTARFLAECHENMODELL 99 5.3.4 AUSWIRKUNGEN URBANER
FLAECHEN AUF DEN NATUERLICHEN ABFLUSS . . . 101 5.3.4.1 AUSWIRKUNGEN AM
PEGEL 101 5.3.4.2 AUSWIRKUNGEN AM PUNKT DER ENTLASTUNG 105 5.3.5
ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE 106 6 DISKUSSION UND
AUSBLICK 109 6.1 EINFUEHRUNG 109 6.2 DATENANFORDERUNG UND -VERFUEGBARKEIT
109 6.3 MODELLKOMPLEXITAET 111 6.4 MODELLUNSICHERHEITEN UND
VALIDIERBARKEIT 114 6.5 AUSWIRKUNGEN HYDRAULISCHER GEWAESSERBELASTUNGEN
115 6.6 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNGEN 117 6.6.1 MOEGLICHKEITEN ZUR REDUZIERUNG
DER RECHENZEIT 117 6.6.2 VERBESSERTE ABBILDUNG DES GEWAESSERNETZES 118
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