Hausübung zur Ingenieurhydrologie II

FachgebietGeohydraulik und Ingenieurhydrologie

Prof. Dr. rer. nat. Manfred Koch

Hydrologische Modellierung mit dem Programm HEC-HMS

Vanessa Lütkemeyer und Ina Florek

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InhaltVorstellung EinzugsgebietÜbung 1: Flood HydrographÜbung 2: Flood Hydrograph with ReservoirÜbung 3: Multiple Watersheds

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Vorstellung Einzugsgebiet

New Jersey, USAGesamtgröße: 6,8 km²

(mit CN 81,11)Aufteilung in: EZG Nord (2,0 km² mit CN 85,2 )EZG Süd (4,8 km² mit CN 79,4)

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Übung 1: Flood Hydrograph

Darstellung eines HQ 100Niederschlagsereignis im EZG NordBetrachtung eines Einzugsgebiet

EZG: 6,8 km² CN 81,11

Was sind die maßgebenden Parameter ?Welchen Einfluss haben sie auf die Abflusskurve?

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Übung 1: Flood Hydrograph

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Übung 1: Flood HydrographWas sind die maßgebenden Parameter?

SCS Curve NumberEinzugsgebietNiederschlagsmenge

a) Veränderung der Einzugsgebietsfläche b) Veränderung der SCS Curve Numer (CN -

Wert)

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Übung 1: Flood HydrographSCS Curve Number

empirischer Parameter Verwendung in der HydrologieZur Bestimmung von direkten Abflüssen oder der Infiltration von RegenWert ist abhängig von Bodengruppe (A,B,C), Landnutzung,

hydrologischem Bodenstand (Poor, Fair, Good), Bodenbedeckung

Je größer der Wert, desto mehr Oberflächenabfluss

(0-100)

Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Runoff_curve_number

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Übung 1: a) Veränderung der Einzugsgebietsfläche

0

50

100

150

200

250

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00

Flow

[m³/s

]

Zeit

Drainage Area 6,809 km² Drainage Area 10 km² Drainage Area 12 km² Drainage Area 4 km²

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Übung 1: b) Veränderung der SCS Curve Numer

0

20

40

60

80

100

120

140

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00

Flo

w [

m³/

s]

Zeit

Wood (A Fair CN 36) Gras (A Fair CN 49) Untersuchungsgebiet (CN 81,11) Buildings (A Fair CN 59)

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Übung 2: Flood Hydrograph with Reservoir

Betrachtungsgebiet: EZG wie in Übung 1) ( ein Gesamt-EZG)EZG: 6,8 km² CN 81,11

Einbau eines Reservoirs

Welchen Einfluss hat ein Reservoir auf die Abflussganglinie?

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Übung 2: Flood Hydrograph with Reservoir

0

20

40

60

80

100

120

140

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00

Flow

[m³/s

]

Zeit

gedämpfter Abfluss durch Reservoir Abfluss Subbasin ungedämpft

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Übung 2: Flood Hydrograph with Reservoir

Reservoir hat Puffereigenschaft

Dämpfung der Abflussspitze

Gleiche Menge Wasser wie beim ungepufferten Abfluss aber zeitlich verzögert

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Übung 3: Multiple Watersheds• Betrachtungsgebiet: nördliches und südliches EZG Aufteilung des Gesamt- EZG• Ein Zusammenfluss aus nördlichem und südlichem EZG

EZG Nord (2,0 km² mit CN 85,2 )EZG Süd (4,8 km² mit CN 79,4)

•Einbau eines Reservoirs

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Übung 3: Abflusskurve

0

50

100

150

200

250

300

00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00

Flow

[m³/s

]

Zeit

EZG Süd EZG Nord Gesamtabfluss

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Übung 3: Speicherung und Zufluss Reservoir

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Übung 3: Speicherung und Zufluss ReservoirZur Abflusskurve:Gesamtabfluss setzt sich zusammen aus Summe der

Abflüsse aus den zwei EZG

Zum Reservoir:Wasserstand und Speichermenge haben ähnlichen

VerlaufAusfluss ist abhängig von der Zuflussmenge