Unterteilung in Systemelemente

Entscheidend dafür, wie ein wasserwirtschaftliches System in einzelne Systemelemente unterteilt wird, ist die mit dem Modell zu beantwortende Fragestellung und die vorhandene Datengrundlage.

Grundsätzlich gibt es für die Unterteilung des Gebietes zwei Möglichkeiten. Diese kann Einzugsgebietsbasiert erfolgen oder Rasterbasiert. Außerdem müssen sämtliche für die Fragestellung relevanten hydrologischen Bauwerke identifiziert werden und durch ein passendes Systemelement abgebildet werden, z.B. Talsperren durch Speicher, Entnahmen durch Verbraucher, usw. Oftmals gibt es mehrere denkbare Lösungen.

Die Vorarbeiten zur Unterteilung eines Flussgebietes werden üblicherweise in einem GIS durchgeführt.

Einzugsgebietsbasierte Unterteilung

Kriterien für die Unterteilung können sein:

• Gebietseigenschaften (Topographie)
• punktuelle Änderungen des Abflusses durch
  • Zuflüsse
  • Einleitungen
  • Entnahmen
• Lage von hydrologischen Bauwerken
• Stationierung von Pegeln
• Fließgewässertyp und -geometrie

Das Ergebnis der Unterteilung sind digitale Einzugsgebietsgrenzen und Fließgewässerabschnitte.

Die räumliche Aufllösung ergibt sich dabei aus der Fragestellung und der vorhandenen Datengrundlage. Einige Informationen zur räumlichen Auflösung sind im folgenden zusammengestellt:

Mit zunehmender Genauigkeit der Systemabbildung nimmt die Bedeutung der Hydraulik im Gewässer zu. Die Parameter der Abflusskonzentration beziehen sich nur auf den Oberflächenabfluss im Teilgebiet, bzw. Interflow und Basisabfluss. Die Abbildung des Wellenablaufs in den Gewässer ist möglich.	Einfache Ansätze zur Berechnung der Abflussbildung kommen i.d.R. mit einer groben Systemabbildung besser zurecht. Sowohl der Oberflächenabfluss in den Teilgebieten als auch der Wellenablauf der in den Gewässern stattfindet ist in den Parametern der Abflusskonzentration enthalten. Die Abbildung des Wellenablaufs in den Gewässer ist kaum möglich

Oftmals gibt es mehrere denkbare Lösungen und Detaillierungsgrade. Ein natürliches Einzugsgebiet kann beispielsweise durch das Element Einzugsgebiet abgebildet werden oder, wenn die Abflussganglinie am Auslass des Einzugsgebiets gegegeben ist, diesen Abfluss durch einen Einzeleinleiter in das System bringen. Ist das Ziel, Szenarien zu geänderten Landnutzungen zu simulieren bietet es sich an ein Einzugsgebietselement zu verwenden. Soll möglichst genau der Ist-Zustand getroffen werden, ist der Einzeleinleiter vorzuziehen.

Rasterbasierte Unterteilung