Ein hydrologisches Modell für tidebeeinflusste Flussgebiete

4 Hydrologische Simulation der Abflüsse in rückstaubeeinflussten Gebieten
regionalisierbar. Da bei der Abflussberechnung der Speicherinhalt des
jeweils folgenden Speichers durch den Rückkopplungsfaktors a berücksichtigt
wird, liegen mehrere Probleme auf der Hand:
- Der aktuelle Speicherinhalt des folgenden Speichers ist bei herkömmlicher
Abarbeitungsreihenfolge von der Wasserscheide zum Gebietsauslass
noch nicht berechnet, so dass auf den Speicherinhalt des folgenden
Speichers aus dem vorangegangenen Zeitschritt zurückgegriffen werden
muss und ein zeitschrittbedingter Fehler entsteht.
- Bei Einmündungen, wenn mehrere Speicher SOi in einen gemeinsamen
unterstrom folgenden Speicher SU entwässern, sind Speicherinhalt und
Rückkopplung von SU auch vom gleichzeitigen Zufluss aller zufliessenden
Speicher SOi abhängig. Der gegenseitige Einfluss aller Speicher SOi auf
die Abflussberechnung kann nicht berücksichtigt werden, wenn die
Abflüsse der Speicher SOi einzeln und nacheinander berechnet werden.
- Da ein Sielzug als instationärer Abflussprozess abläuft, kann vom
Speicherinhalt bzw. vom Wasserstand im Sieltief nicht auf den Abfluss im
Sieltief geschlossen werden. In Abhängigkeit vom Außenpeil kann der
Abfluss an einem Siel bei jedem Binnenpeil bzw. bei jedem Speicherinhalt
zu Null werden, so dass eine Rückkopplung zwischen zwei Speichern
nicht durch einen konstanten Rückkopplungsfaktor a ausgedrückt werden
kann.
Da bei der RLSK zeitvariante Rückkopplungen durch tidebedingte Wasserstände,
Sielschließzeiten und einmündende Gewässer nicht berücksichtigt
werden können und das Verfahren keine regionalisierbaren Modellparameter
aufweist, ist es für den Einsatz in mesoskaligen, tidebeeinflussten Flussgebietsmodellen
nicht geeignet.
Lange (1994) hat für das Flussgebietsmodell „Retentionsraum Allerknie“ das
Modell HYREM (Hydrologisches Retentionsraum Modell) entwickelt. Die
Flussabschnitte werden als Becken mit definierter Speicherinhaltslinie
betrachtet, die Abarbeitung der Rechenprozesse erfolgt zeitschrittweise. Auf
Basis der Kontinuitätsgleichung wird der Abfluss durch die mittleren Wasserstände
der Flussabschnitte oberhalb und unterhalb vom jeweils betrachteten
Querschnitt nach der Fließformel von Manning-Strickler (Gl. 4.1.19) berechnet.
Für die Abflussberechnung während eines Rechenzeitschrittes wird das
Wasserspiegelgefälle Iw zwischen aktuellem Wasserstand eines Beckens i
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