Vergleich hydrologische und hydraulische Modelle

Hydrologisches Modell (WASIM; NASIM, EGL-X, etc..)

Anwendungen:

• Abflussvorhersage in größeren Flusseinzugsgebiet >25 km²
• Bewertung von Landnutzungsänderungen auf den Wasserhaushalt
• Bedingt: Hochwasservorhersage und Risikomanagement
• Langfristige Wasserressourcenbewertung
• Einheitsganglinienermittlung

Vorteile:

• Betrachtet das gesamte Einzugsgebiet.
• Weniger datenintensiv, da topografische und meteorologische Daten ausreichen können.
• Simuliert hydrologische Prozesse über längere Zeiträume.
• Sehr geringe räumliche und zeitliche Auflösung
• Schnelle „Abschätzung“ von Abflusswerten

Nachteile:

• Geringe räumliche Auflößung der Modelle:
  • Lokale Topographie nur einen geringen Einfluss;
  • Abbildung von Bauwerken und besonderen Abflussbegrenzungen nur sehr eingeschränkt möglich und somit nicht für kleine Einzugsgebiete <25 km² ausgelegt!
• Meist nur eine sehr geringe Datenbasis im Vergleich zu hydraulischen Modellen;
• Keine detaillierte Darstellung der Strömungsdynamik in Flüssen oder Kanälen (Druckabfluss, Rückstau, etc nicht berücksichtigt)
• Häufig veraltete Berechnungsansätze nach LUTZ (SCS Verfahren) oder DVWK.
• Nicht Zeitsynchron

Die Hydrologischen Modelle haben sicherlich für größere Einzugsgebiete (Gewässer I und II Ordnung) sicherlich noch einiges an Relevanz, da hier über einen längeren Zeitraum veränderte Parameter beobachtet und bewertetet werden können, wie zum Beispiel Landnutzung und Versickerung/Verdunstung etc. Für die Bewertung von kleinen Einzugsgebieten sind diese aus meiner Sicht aber nicht zu verwenden!

Hydraulisches Modell (wie GeoCPM, Hydro_As2d, Hecras etc..)

Ein hydraulisches Modell fokussiert sich auf die Strömungsdynamik von Wasser in Flüssen, Kanälen, Rohrleitungen oder Hochwassergebieten. Es berücksichtigt Parameter wie Fließgeschwindigkeit, Wasserspiegelhöhe, Druck und Strömungsverhalten. Anwendungen:

• Detaillierte Hochwasseranalysen
• Planung von hydraulischen Bauwerken (z. B. Brücken, Wehre, Kanäle)
• Untersuchung der Strömungsdynamik in urbanen Gebieten, Thema Starkregen
• Analyse der Auswirkungen von Flussregulierungen

Vorteile:

• Hohe räumliche und zeitliche Auflösung.
• Berücksichtigt präzise Strömungsmechanismen und Wasserstände.
• Detaillierte Aussagen über lokale hydraulische Prozesse.
• Durch die fortschreitende Hardware und Berechnungsansätze können inzwischen Einzugsgebiete bis zu 150 km² gerechnet werden
• Zeitsynchron

Nachteile:

• Erfordert detaillierte Daten (Hohe Auflösung)
• Hoher Rechenaufwand