Hydrologie

Besonders in kleinen gewässerkundlich unbeobachteten Einzugsgebieten fehlen oft ausreichende Datengrundlagen für die Dimensionierung wasserwirtschaftlicher Anlagen. Anhand einzugsgebietsspezifischer Größen werden mit anerkannten Verfahren Abflussganglinien für Teileinzugsgebiete errechnet. Aus der Überlagerung der Ganglinien der Teileinzugsgebiete entwickeln wir komplexe Flussgebietsmodelle.

Damit können zukünftig anfallende Wassermengen und zeitliche Abläufe von Abflussereignissen abgeschätzt werden. Die so ermittelten Abflussganglinien bilden die Grundlage für Genehmigung und Bau wasserwirtschaftlicher  Anlagen wie Hochwasserrückhaltebecken, Wehre, Dämme, Brücken oder Straßendurchlässe.

Niederschlag-Abflussmodellierung

Ausgangspunkt für hydrologische Betrachtungen ist der im Untersuchungsgebiet auftreffende Niederschlag. Als Datengrundlage dienen langjährige Niederschlagsaufzeichnungen des Deutschen Wetterdienstes DWD. Mit Hilfe mathematischer Funktionen wird anschließend versucht, den Prozess der Abflussbildung zu beschreiben. Er umfasst die Prozesse der Verdunstung, Interzeption und Versickerung. Der verbleibende, an der Oberfläche abfließende Teil des Niederschlags wird als Effektivniederschlag bezeichnet. Der weitere Weg des Wassers über unterschiedlichste Abflussbahnen bis zum Vorfluter wird als Abflusskonzentration bezeichnet. Geländeneigung, Entfernung zum Vorfluter und Oberflächenbeschaffenheit nehmen Einfluss auf dieses Element des Hydrologischen Kreislaufes.

Beim Transport des Wassers im Gerinne wirkt dieses wie ein großer Speicher, in den ständig Wasser ein- und austritt. Die Abflusswelle wird dadurch in ihrer Form verändert. Dieser Prozess wird als Flood-Routing bezeichnet. Er kann mathematisch zum Beispiel mit dem Kalinin-Miljukov Verfahren beschrieben werden.

Ergebnisse der hydrologischen Untersuchungen können einfache Abflussganglinien, Abflussfüllen oder aber auch sehr komplexe Flussgebietsmodelle sein, die die zeitlich varianten Prozesse in einem größeren Einzugsgebiet beschreiben und als Grundlage für die Dimensionierung von Rückhaltebecken, Steuerung von Stauhaltungen oder auch zur Echtzeitvorhersage von Hochwasserereignissen dienen.