Process based modelling of mesoscale pre-alpine catchments
Vortragende/r (Mitwirkende/r) | |
---|---|
Nummer | 0000000603 |
Art | Vorlesung |
Umfang | 4 SWS |
Semester | Wintersemester 2024/25 |
Unterrichtssprache | Englisch |
Stellung in Studienplänen | Siehe TUMonline |
Termine | Siehe TUMonline |
Termine
- 16.10.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 23.10.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 06.11.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 13.11.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 20.11.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 27.11.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 04.12.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 11.12.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 18.12.2024 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 08.01.2025 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 15.01.2025 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 22.01.2025 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 29.01.2025 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
- 05.02.2025 09:45-13:00 3209, Cip-Raum
Teilnahmekriterien
Lernziele
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage:
- die dominierenden Prozesse voralpiner Einzugsgebiete wie Schneeprozesse, Abflussbildung, Abflusskonzentration und Flood Routing zu verstehen,
- geeignete Methoden zur Modellierung der Prozesse in voralpinen Einzugsgebieten zu verstehen,
- ein physikalisch basiertes hydrologisches Modell sowie ein 2D-hydrodynamisch-numerisches Modell anzuwenden und die Modellausgaben zu analysieren,
- die Einflüsse der besonderen Randbedingungen in voralpinen Regionen auf den Niederschlg-Abfluss-Prozess zu bewerten,
- die Wirksamkeit von Hochwasserschutzmaßnahmen unter Verwendung geeigneter Ereignis- und Landnutzungsszenarien sowie geeigneter Teilmodule und Modellbausteine zu bewerten.
- die dominierenden Prozesse voralpiner Einzugsgebiete wie Schneeprozesse, Abflussbildung, Abflusskonzentration und Flood Routing zu verstehen,
- geeignete Methoden zur Modellierung der Prozesse in voralpinen Einzugsgebieten zu verstehen,
- ein physikalisch basiertes hydrologisches Modell sowie ein 2D-hydrodynamisch-numerisches Modell anzuwenden und die Modellausgaben zu analysieren,
- die Einflüsse der besonderen Randbedingungen in voralpinen Regionen auf den Niederschlg-Abfluss-Prozess zu bewerten,
- die Wirksamkeit von Hochwasserschutzmaßnahmen unter Verwendung geeigneter Ereignis- und Landnutzungsszenarien sowie geeigneter Teilmodule und Modellbausteine zu bewerten.
Beschreibung
1) Dominierende hydrologische Prozesse in voralpinen Einzugsgebieten: Niederschlagstypen, Schneeprozesse, Abflussbildung, Abflusskonzentration und Flood Routing
2) Daten in voralpinen Einzugsgebieten: Verfügbarkeit, Qualität, Erhebung und Analyse
3) Unterschiedliche Modelltypen und ihre Anwendbarkeit für voralpine Einzugsgebiete
4) Erstellung, Parametrisierung und Kalibrierung des physikalisch basierten hydrologischen Modells WaSiM
5) Sensitivitätsanalysen: Meteorologische Eingangsdaten, Schneeprozesse, Abflusskonzentration
6) Physikalisch basierte Modellierung des Flood Routing-Prozesses mit dem 2D-hydrodynamisch-numerischen Modell HYDRO_AS-2D
7) Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Landnutzung und unterschiedlicher klimatischer Bedingungen auf den Wasserhaushalt
8) Nachweis der Wirksamkeit unterschiedlicher Hochwasserschutzmaßnahmen mittels gekoppeltem Modellansatz
2) Daten in voralpinen Einzugsgebieten: Verfügbarkeit, Qualität, Erhebung und Analyse
3) Unterschiedliche Modelltypen und ihre Anwendbarkeit für voralpine Einzugsgebiete
4) Erstellung, Parametrisierung und Kalibrierung des physikalisch basierten hydrologischen Modells WaSiM
5) Sensitivitätsanalysen: Meteorologische Eingangsdaten, Schneeprozesse, Abflusskonzentration
6) Physikalisch basierte Modellierung des Flood Routing-Prozesses mit dem 2D-hydrodynamisch-numerischen Modell HYDRO_AS-2D
7) Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Landnutzung und unterschiedlicher klimatischer Bedingungen auf den Wasserhaushalt
8) Nachweis der Wirksamkeit unterschiedlicher Hochwasserschutzmaßnahmen mittels gekoppeltem Modellansatz
Inhaltliche Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Hydrologie und Hydromechanik
Lehr- und Lernmethoden
Vorlesungen, Blockseminar und Übungen
Studien-, Prüfungsleistung
Die Modulprüfung besteht aus zwei gleichgewichteten Teilleistungen:
Der erste Teil besteht aus einem Bericht über die Theorie und Anwendung der Modelle (Datenaufbereitung, Modellerstellung und Modellierungsergebnisse), den die Studenten im Rahmen einer Gruppenarbeit zu erstellen haben. Die Ergebnisse müssen in einer Präsentation vorgetragen werden (ca. 5 Minuten pro Person).
Der zweite Teil ist eine 20-minütige mündliche Prüfung. Die Prüfungsfragen beinhalten den gesamten Vorlesungsstoff und bestehen aus theoretischen Fragen und Rechenaufgaben. Hilfsmittel sind nicht erlaubt.
Der erste Teil besteht aus einem Bericht über die Theorie und Anwendung der Modelle (Datenaufbereitung, Modellerstellung und Modellierungsergebnisse), den die Studenten im Rahmen einer Gruppenarbeit zu erstellen haben. Die Ergebnisse müssen in einer Präsentation vorgetragen werden (ca. 5 Minuten pro Person).
Der zweite Teil ist eine 20-minütige mündliche Prüfung. Die Prüfungsfragen beinhalten den gesamten Vorlesungsstoff und bestehen aus theoretischen Fragen und Rechenaufgaben. Hilfsmittel sind nicht erlaubt.
Empfohlene Literatur
DeWalle, D.R. & Rango, A. (2008): Principles of snow hydrology. Cambridge University Press, Cambridge and UK and New York.
Hydrotec Ingenieurgesellschaft mbH & M. Nujić (2014): Benutzerhandbuch HYDRO_AS-2D - 2D-Strömungsmodell für die wasserwirtschaftliche Praxis. Aachen, November 2014
Schmocker-Fackel, P., Naef, F. & Scherrer, S. (2007). Identifying runoff processes on
the plot and catchment scale, Hydrol. Earth Syst. Sci., 11, 891 - 906. www.hydrol-earthsyst-sci.net/11/891/2007/.
Schulla, J. (2014): Model Description WaSiM: Water balance Simulation Model. Zürich.
Warscher, M., Strasser, U., Kraller, G., Marke, T., Franz, H. & Kunstmann, H. (2013):
Performance of complex snow cover descriptions in a distributed hydrological model system: A case study for the high Alpine terrain of the Berchtesgaden Alps. In: Water resources research 49 (5), pp. 2619-2637.
Hydrotec Ingenieurgesellschaft mbH & M. Nujić (2014): Benutzerhandbuch HYDRO_AS-2D - 2D-Strömungsmodell für die wasserwirtschaftliche Praxis. Aachen, November 2014
Schmocker-Fackel, P., Naef, F. & Scherrer, S. (2007). Identifying runoff processes on
the plot and catchment scale, Hydrol. Earth Syst. Sci., 11, 891 - 906. www.hydrol-earthsyst-sci.net/11/891/2007/.
Schulla, J. (2014): Model Description WaSiM: Water balance Simulation Model. Zürich.
Warscher, M., Strasser, U., Kraller, G., Marke, T., Franz, H. & Kunstmann, H. (2013):
Performance of complex snow cover descriptions in a distributed hydrological model system: A case study for the high Alpine terrain of the Berchtesgaden Alps. In: Water resources research 49 (5), pp. 2619-2637.