Grundlagen der Hydrologie

Das Thema befasst sich mit dem Studien-Inhalt der Vorlesung Grundlagen der Hydrologie. Es umfasst unter andrem die Themen: Niedrig-, Hochwasser, Einzugsgebiete, Bodenwasser und einige mehr.

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J. S.

Étudier

J. S.

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Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der Hydrologie auf Universitätsniveau. Sie decken Themen wie Wasser, Boden, Abfluss, Verdunstung und Niederschlag ab, wobei auch spezifische Prozesse wie Infiltration und Oberflächenabfluss behandelt werden. Die Karteikarten erklären hydrologische Modelle, ihre Anwendung und die Unsicherheiten bei Abflussvorhersagen. Zudem werden verschiedene Feuchtgebiete, ihre Funktionen im Landschaftswasserhaushalt und ihre Klassifizierung erläutert. Die Lernkarten sind besonders nützlich für Studierende der Hydrologie, da sie komplexe Konzepte und praktische Anwendungen verständlich darstellen.

Cartes-fiches

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Utilisateurs

Langue

Allemand

Catégorie

Histoire naturelle

Niveau

Université

Créé / Mis à jour

07.02.2016 / 24.11.2021

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NM7Q

In jedem Jahr das kleinste 7 Tage Mittel

Wie entstehen Seen?

Graphik aus der Vorlesung

Welche Einzugsgebietseigenschaften bewirken eine Erhöhung der Niedrigwasserabflussspende?

Entleerung der Speicher

Unter welchen Bedingungen bildet sich Niederschlag?

Wasserverfügung, hohe Energiezufuhr, hohes Sättigungsdefizit

Was gibt es bei Abflussdaten kritisch zu prüfen?

Fehlermöglichkeiten, kontinuität der Messungen, Wo gemessen wurde

Welche Daten zeigen Abfluss-Informationssysteme?

Veränderung des Wasserstandes in Abhängigkeit der Zeit

Warum ist Infiltration wichtig?

Beeinflusst maßgeblich alle Komponenten des Wasserkreislaufs

Hydraulisches Potential

Gravitationspotential + Matrixpotential

Welches Konzept verbirgt sich hinter dem Taggradverfahren (auch: Temperaturindex Verfahren genannt)?

Taggradverfahren Modell
• Einschichtmodell
• Input: Lufttemperatur, Niederschlag, Albedo, (evtl plus Luftfeuchte und Windgeschwindigkeit)
• Tagesgradansatzmit Albedofaktor für Schmelze

M = a * (T0- Tgrenz) * delta t /24

Einfluss der Vorfeuchte auf Infiltration

Hohe Vorfeuchte: recht langsame Infiltration

Geringe Vorfeuchte: nach bestimmter Zeit schnelle Infiltration

grünes Wasser

Regenwasser, das auf Ackerflächen verdunstet um die Produktion von Feldfrüchten zu ermöglichen

HOF1

Sofrotiger Oberflächenabfluss als Folge von Infiltrationshemmnissen

HOF2

Leicht verzögerter Oberflächenabfluss als Folge von Infiltrationshemmnissen

SOF1

Sofortiger Oberflächenabfluss als Folge sich schnell sättigender Flächen

SOF2

Verzögerter Oberflächenabfluss als Folge sich sättigender Flächen

SOF3

Stark verzögerter Oberflächenabfluss als Folge sich langsam sättigender Flächen

SSF1

Rascher Abfluss im Boden

SSF2

Verzögerter Abfluss im Boden

SSF3

stark verzögerter Abfluss im Boden

Tiefensickerung in geologische Schichten

Wie kann Bestandsniederschlag gemessen werden?

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lange Regenrinnen um die heterogenität der Kronen zu erfassen

Feldkapazität

Commandes clavier:

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Maximale Haftwassermenge, die ein natürlich gelagerter Boden 2-3Tage nach längerer Regenperiode (Sättigung) gegen die Gravitation zurückhält

Orographische Niederschläge

Commandes clavier:

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= avant/arrière,

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Aufsteigen feuchter Luftmassen am Gebirge -> Abkühlung und Kondensation
Unterschidliche Dauer und Intensität

Welche Mixistypen gibt es, warum und wann mischt sich Seewasser?

Commandes clavier:

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Holomiktisch: kalt monomiktisch (Nur im Sommer zirkulierend), dimiktish (Vollzirkulation im Herbst und Frühling), warm monomiktisch (nur im Winter), oligomiktisch (seltene Vollzirkulation)

Meromiktisch: nie in Vollzirkulation

Warum: Temperatur unterschied + Windeinwirkung

Permanenter Welkepunkt

Commandes clavier:

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Wassermenge, die noch im Boden ist, wenn die Turgenz der Pflanze nach Wasserzufuhr im Anschluss an eine Trockenperiode nicht wiederkehrt.

Welche Typen von Feuchtgebieten gibt es?

Wie unterscheiden sie sich?

Commandes clavier:

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– Seen, Weiher, Flachwasserbereiche
– Tümpel, Periodische Weiher
– Hochmoore (offen oder waldbestanden)
– Niedermoore, Sümpfe
– Feuchtwiesen
– Quell- und Hangmoore
– Auen (Riparian Zones)

Unterschiede in ihrer Enstehung, Vegetation, Böden und ihrer Hydrologie

Bodenluft

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gasförmige Phase des Bodens, meist mit Wasserdampf gesättigt

Verengungsquellen

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Verengung des Gesteins oder verminderte Durchlässigkeit des Grundwasserleiter-querschnitts. (Absteigende Quelle)

Erklären sie den Unterschied zwischen „potentieller Verdunstung“ und „aktueller Verdunstung“

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

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Epot: Ist die Verdunstung die bei genügend Wasser nachschub stattfinden kann

Eakt: Ist die Verdunstung die bei gegebenen Begebenheiten aktuell stattfindet

Nennen und beschreiben sie ein einfaches, datenbasiertes, hydrologisches Modell.

Commandes clavier:

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INPUTS/OUTPUTS:
– Flüsse von Masse, Energie oder Information über Systemgrenzen hinweg
MODELLPARAMETER
– (Normalerweise zeit-invariate, d.h. konstante) Werte, welche konzeptionelle oder aggregierte Systemeigenschaften repräsentieren
ZUSTANDSGRÖßEN
– Zeitlich veränderliche und (räumlich/zeitlich) gemittelte Mengen von Masse, Energie oder Information, welche im Modellsystem gespeichert sind

Evaporation

Direkte Verdunstung von freier Bodenobrfläche und über Wasser, unter Ausschluss biologisch physiologischer Prozesse

Feuchtadiabatischer Temperaturgradient

Wie beim adiabatischen nur bleibt die Energie im kondesnierten Wasser enthalten
6-7°C / 1000m

Einzugsgebietsformen (gedrungen, langezogenes), Abflussganglinie

Gedrungenes EZG: kurze Konzentrationszeit des Direktabflusses
Langezogenes EZG: hohe Konzentrationszeit des Direktabflusses

Hochmoore

Hydrologie: N einzige Quelle für Wasser

Boden: rein organisch und nährstoffarm, sauer

Vegetation: Kraut und Strauchvegetation, Büsche, Bäume, kein Nährstoffinput durch GW: fleischfressende Pflanzen

Potential

Energiezustand des Wassers, Arbeit um Einheitsmenge Wasser von Punkt A nach Punkt B zu bewegen

Wo bekommt man in Deutschland Abflussdaten?

Landesämter (in Deutschland)
– LUBW (wird heute als Auftragsarbeit an Ingenieurbüros vergeben)
Bundesämter (Bundeswasserstrassen)
Forschungsinstitute und Universitäten

Welche hydrologischen Prozesse beeinflussen Zeit und Höhe des Niedrigwasserabflusses?

Evaporation, Speicherfüllung, Klima (Trockenperiode), Interzeption

Adiabatischer Temperaturgradient

Zustandsänderung ohne Wärmeaustausch; Aufsteigende Luft -> abnehmender Druck -> Ausdehnung -> innere Energie des Luftpackets nimmt ab -> Temp. sinkt
9,8 °C / 1000m

Wie kann man Infiltration messen?

Doppelringinfiltrometer: Misst Infiltrationsrate für ein konstantes (oder sich änderndes) Wasserpotential

Disk oder Infiltrometer: Design zur Messung ungesättigten hydraulischen Eigenschaften von Böden. Wasser infiltriert mit geringerer Rate als beim Überstau

Beregnung