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Lösung |
Der Zeitfaktor Niederschlag legt die Infiltrationsreduktion bei Starkniederschlag fest. Bei der Berechnung auf Tageswertbasis wird der gefallene Niederschlag gleichmäßig über den gesamten Tag verteilt. Dementsprechend kann auch die Infiltration gleichmäßig über den gesamten Tag erfolgen. Gerade bei Starkniederschlägen ist die Niederschlagsintensität aber zeitlich begrenzt (wenige Stunden) sehr hoch und es kann kurzzeitig durchaus zu Infiltrationsüberschüssen und Landoberflächenabflüssen kommen. Um diese Situation im Modell abbilden zu können, steht ein Zeitfaktor für den Niederschlag zur Verfügung.
Dieser ist wie folgt zu verstehen: bei 1 wird der Niederschlag über den gesamten Tag verteilt, bei 0.5 nur auf den halben Tag usw. Um den gefallenen Niederschlag also auf 1 Stunde zu begrenzen, müsste der Niederschlagsfaktor also 0.042 sein. Bei einem kleinen Zeitfaktor Niederschlag ist die Infiltration gering, bei einem hohen Faktor ist sie hoch.
Er kann aktiviert werden, wenn eine prozessadäquate Beschreibung des Infiltrationsprozesses nicht möglich ist. Er ist insbesondere dann notwendig, wenn die zur Verfügung stehenden meteorologischen Daten eine geringe zeitliche Auflösung besitzen und deshalb mit großen Zeitschritten gearbeitet werden muss.
Führen Sie drei Rechnungen mit jeweils unterschiedlichen Zeitfaktoren für den Niederschlag durch. Diese stellen Sie in der modul.ste um.
Denken Sie daran, dass sie für jede Rechnung den Namen der Berechnungsvariante in der arc_egmo.ste ändern. Speichern Sie die modul.ste sowie arc_egmo.ste. Führen Sie die Rechnung durch.
Wie und warum wirkt sich der Zeitfaktor Niederschlag auf den Gesamtabfluss QC aus? Betrachten Sie dafür die Wasserhaushaltsgrößen EP, ER, GWN und RO. Stellen Sie das Ergebnis in einem Diagramm dar.
Stellen Sie das Basisszenario wieder her.
Der Zeitfaktor Niederschlag steht im Modell zur Verfügung, um den Infiltrationsüberschluss bei Starkniederschlägen modellieren zu können. Normalerweise wird mangels weiterer Informationen der Tagesniederschlag gleichmäßig über den Tag verteilt angenommen, was dazu führt, dass die Infiltrationsgrenze nicht erreicht wird. Über den Faktor kann die angenommene Niederschlagsdauer angegeben werden.
Abbildung 4‑1: Vergleich des Gesamtabflusses bei unterschiedlichen Zeitfaktoren für den Niederschlag
Beobachtung:
Erklärung:
Abbildung 4‑2: Darstellung der Grundwasserneubildung bei unterschiedlichen Zeitfaktoren für den Niederschlag
Abbildung 4‑3: Darstellung des Landoberflächenabflusses bei unterschiedlichen Zeitfaktoren für den Niederschlag
Fortsetzung Erklärung: