Ein hydrologisches Modell für tidebeeinflusste Flussgebiete

4 Hydrologische Simulation der Abflüsse in rückstaubeeinflussten Gebieten
Fließformeln zur Berechnung des Wasserstandes in Abhängigkeit von stationärem
Durchfluss (z. B. 4.1.19, 4.1.20; weitere in Bollrich, Preißler, 1992,
S. 246ff) haben einen Parameter zur Beschreibung der Rauheit und z. T.
einen Beiwert für die Gerinneform. Da bei der mesoskaligen Modellierung
nicht davon ausgegangen werden kann, dass für alle Hauptgerinne
Formparameter für das Querprofil bereitgestellt werden können, wird für die
Berechnung der Abflusskurven von Kettenspeichern auf die Gleichung von
Manning-Strickler (Gl. 4.1.19) zurückgegriffen.
Zur Minimierung der bei der Mittelung der Zu- und Abflüsse über einen Zeitschritt
auftretenden Ungenauigkeiten werden die Zeitschritte bei der Berechnung
des Kettenspeicherzu- bzw. abflusses programmintern in mindestens
zwei Teilschritte untergliedert, die als Sub-Zeitschritte bezeichnet werden.
Innerhalb der Sub-Zeitschritte werden die Zu- bzw. Abflüsse unter Bilanzierung
der Speicherinhalte berechnet und anschließend für den gesamten
Zeitschritt gemittelt. Bei Simulation von Regulierungsbauwerken beträgt die
Länge eines Sub-Zeitschrittes pauschal eine Minute. Durch diese kurze Sub-
Zeitschrittweite können innerhalb eines Zeitschrittes veränderte Außenwasserstände,
Hubtor- oder Klappenstellungen bei der Abflussberechnung
unabhängig von der gewählten Rechenschrittweite berücksichtigt werden.
4.4.3.2 Randbedingungen
Kettenspeicher werden anhand metrisch erfassbarer Größen Speicherinhaltslinie,
Abflussquerschnitt und Fließlänge parametrisiert. Die Gerinnerauheit
ist der einzige Kalibrierungsparameter für den Kettenspeicheransatz.
Für jeden Kettenspeicher müssen beim Rechenbeginn Anfangsbedingungen
für Abfluss, Wasserstand und Speicherinhalt vorgegeben werden. Beim
Simulationsbeginn wird für jeden Kettenspeicher ein Anfangsabfluss aus der
Basisabflussspende berechnet. Die Anfangswasserstände und -speicherinhalte
werden unter Annahme stationärer Abflüsse mittels der Abflusskurven
der Kettenspeicher und Wasserbauwerke iterativ ermittelt. Wenn der Abfluss
nicht durch geschlossene Wasserbauwerke unterbunden ist, nimmt der
Basisabfluss von der Wasserscheide zum Gebietsauslass hin zu. Bei
Rechenbeginn sind Wasserbauwerke geschlossen, wenn der Unterwasserstand
(Außenpeil) höher als der Wasserstand des Kettenspeichers mit Wasserbauwerk
(Binnenpeil) ist. Unterhalb geschlossener Wasserbauwerke ist
der Basisabfluss Null. Durch Betriebspegel gesteuerte Wasserbauwerke sind
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