Grundlagen der Hydrologie

In jedem Jahr das kleinste 7 Tage Mittel 

Graphik aus der Vorlesung

Entleerung der Speicher

Wasserverfügung, hohe Energiezufuhr, hohes Sättigungsdefizit

Fehlermöglichkeiten, kontinuität der Messungen, Wo gemessen wurde

Veränderung des Wasserstandes in Abhängigkeit der Zeit

Beeinflusst maßgeblich alle Komponenten des Wasserkreislaufs

Gravitationspotential + Matrixpotential

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

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

Hohe Vorfeuchte: recht langsame Infiltration

Geringe Vorfeuchte: nach bestimmter Zeit schnelle Infiltration

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

Sofrotiger Oberflächenabfluss als Folge von Infiltrationshemmnissen

Leicht verzögerter Oberflächenabfluss als Folge von Infiltrationshemmnissen

Sofortiger Oberflächenabfluss als Folge sich schnell sättigender Flächen

Verzögerter Oberflächenabfluss als Folge sich sättigender Flächen

Stark verzögerter Oberflächenabfluss als Folge sich langsam sättigender Flächen

Rascher Abfluss im Boden

Verzögerter Abfluss im Boden 

stark verzögerter Abfluss im Boden 

Tiefensickerung in geologische Schichten

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

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

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

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

– 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

gasförmige Phase des Bodens, meist mit Wasserdampf gesättigt

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

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

Eakt: Ist die Verdunstung die bei gegebenen Begebenheiten aktuell stattfindet

• 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 

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

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

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

Hydrologie: N einzige Quelle für Wasser

Boden: rein organisch und nährstoffarm, sauer

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

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

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

Evaporation, Speicherfüllung, Klima (Trockenperiode), Interzeption

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

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

• Wind -> steigende Windgeschwindigkeit -> es wird weniger gesammelt
• Evapotranspiration und Benetzung (Probleme bei der Analyse der Spurenstoffe)
• Spritzwasser
• Splash Effekt