Ingenieurhydrologie I - Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft ...

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Beispiele:• Meteorologie→Atmosphäre / Grenzschicht• Hydraulik→Grundwasser / Gewässer / Rohre• Hydrogeologie→Grundwasser• Siedlungswasserwirtschaft→Stadtentwässerungssysteme• Limnologie→Gewässerbiologie2.1 AntriebskräfteDer hydrologische Kreislauf wird durch eine Vielzahl von Kräften bestimmt, die in sehr verschiedenenräumlichen und zeitlichen Skalen wirksam sind. Die beiden wesentlichen Typen sind dieSolarstrahlung (molekulare Beschleunigung) und die Gravitation. Hinzu kommen die Windkräfte,die im wesentlichen für die horizontale Verlagerung von Wasserdampf verantwortlich sind(hierzu siehe Abbildung 2.2).Wolkentransportdurch WindNiederschlagS O L A R E N E R G I EG R A V I T A T I O NTeilabflüsse auf undunter der ErdoberflächeAufstieg vonWasserdampfAbbildung2.2: Antriebskräfte des hydrologischen KreislaufsIn diesem Zusammenhang sind einige kurze meteorologische Erläuterungen wichtig. Aus derPhysik ist bekannt, dass kalte, schwere Luft bei gleicher geodätischer Höhe einen höheren Luftdruckbewirkt als warme, leichte Luft. Ebenso ist bekannt, dass bei Erwärmung eines bodennahenRaumes sich die darüber liegende Luftschicht erwärmt und ausdehnt. Das gegenüber demUmfeld entstehende Druckgefälle führt zu Luftbewegungen, die aufgrund der Erdrotation durchdie Corioliskraft abgelenkt werden. Die höhere Reibung nahe der Erdoberfläche führt zu weitererAblenkung der Luftströmungen. In der Konsequenz ergibt sich folgender Sachverhalt:Auf der Nordhalbkugel umkreisen die Luftmassen ein Tiefdruckgebiet entgegen, ein Hochdruckgebietjedoch mit dem Uhrzeigersinn; auf der Südhalbkugel ist es umgekehrt.Betrachtet man nun die Ausbildung von Hochdruck- und Tiefdruckgebieten im Nordwinter(Januar) und Nordsommer (Juli), wie in Abbildung 2.3 dargestellt, so ergeben sich die wesentlichenLuftströmungen im Atlantik gemäß Abbildung 2.4.Es ist deutlich geworden, dass die Erwärmung der Luftmassen durch Zivilisationseinflüssenicht allein regionale Veränderungen bewirkt, sondern möglicherweise langfristige generelle12 2 DerhydrologischeKreislauf
Abbildung2.3:Druckverteilung Januar/Juliin mbar[4]Klimaverschiebungen bewirken kann.Temperaturveränderung→Druckveränderung→WindveränderungDiese Überlegungen sind derzeit Gegenstand intensiver Forschungsanstrengungen; über langeZeiträume ist nicht auszuschließen, dass sich unsere momentan verfügbaren wasserwirtschaftlichenResourcen verändern. Dies würde eine Herausforderung neuer Dimension für dieWasserwirtschaft bedeuten.Wie später beschrieben wird, aggregieren bei bestimmten Bedingungen die Wasserdampfbestandteilezu Niederschlagspartikeln mit einem Gewicht, das die Auftriebskräfte überschreitet.Ab diesem Zeitpunkt bestimmt vornehmlich die Gravitation die Teilprozesse.2.1 Antriebskräfte 13
Seite 7 und 8: Abbildungsverzeichnis2.1 Der hydrol
Seite 9 und 10: Tabellenverzeichnis2.1 Richtungen d
Seite 11 und 12: 1 Einleitung1.1 Definitionund Abgre
Seite 13: 2 Der hydrologische KreislaufGemess
Seite 17 und 18: 2.2 Übersicht über die Teilprozes
Seite 19 und 20: 3 AnthropogeneEinflüsseauf die Was
Seite 21 und 22: 3.4 Auswirkungder UrbanisierungGeme
Seite 23 und 24: 4 MessmethodenUm die Wasserhaushalt
Seite 25 und 26: Abbildung4.2:Wägbarer Lysimeter[6]
Seite 27 und 28: liegen. Daraufhin kann für jedes M
Seite 29 und 30: 4.4 InfiltrationDas Eindringen von
Seite 31 und 32: als Bodenpartikel. Die Anzahl der l
Seite 33 und 34: 5 Mathematische Berechnungsmethoden
Seite 35 und 36: 5.3 HydrologischeModelle für Teilp
Seite 37 und 38: Abflusstransformation: Zeitliche Ve
Seite 39 und 40: 5.5.2 Isohyeten-VerfahrenAuf der Gr
Seite 41 und 42: 5.7 Abflusskonzentration5.7.1 Grund
Seite 43 und 44: Dauer Tt (h)ieffQ (5)DQi eff(3) * T
Seite 45 und 46: Abbildung5.13:Abflussganglinie ause
Seite 47 und 48: 5.8.2 Modifiziertes Puls-VerfahrenD
Seite 49 und 50: Summe ZählerSumme ZählerSumme Zä
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Seite 53 und 54: 6 StatistischeAuswertungenMessgrö
Seite 55 und 56: Abbildung6.2:Abflussganglinie undDa
Seite 57 und 58: Abbildung6.4: Zeitreihe einer diskr
Seite 59 und 60: Der Zentralwert oder Median ˜x bes
Seite 61 und 62: Q(A), Q(B)Pegel B(generiert)Pegel B
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Seite 65 und 66:
7.5 Zusammenstellung wasserwirtscha
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Wasserversorgung• Netzinterne Ma
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Literaturverzeichnis[1] DEUTSCHES G
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