Modellsystem für den Wasser- und Sedimenttransport

#Hydrologie #Sediment #Wassermanagement #semi-aride Regionen #Modellierung
Schema des hierarchischen, multi-skaligen Aufbaus des WASA-SED Modells, zur Einteilung von Flusseinzugsgebieten in Modelleinheiten; dargestellt ist die Verfeinerung der räumlichen Skala von (Teil-) Einzugsgebieten, über Landschaftseinheiten, Hangkomponenten, Boden-Vegetations-Komponenten bis hin zu einzelnen Bodenprofilen, mit einer jeweiligen detaillierten Beschreibung der Prozessimplementierung im Modellsystem
Schema des multi-skaligen Aufbaus des Modellsystems, zur Einteilung von Flusseinzugsgebieten in Modelleinheiten, © A. Güntner, 2002 (Diss.)

Unter Einbeziehung hochaufgelöster Geo- und meteorologischer Daten, ermöglicht das speziell für semi-aride Regionen entwickelte Modellsystem WASA-SED eine umfassende Quantifizierung hydrologischer und sedimentologischer Kenngrößen in der hydrologischen Mesoskala (bis zu mehreren 100.000 km2) für Einzugsgebiete und Stauseen.

Semi-aride Regionen erweisen sich als kritisch bzgl. Wasserverfügbarkeit und Wassermanagement. Charakteristisch für Hydrosysteme dieser Gebiete ist i.d.R. eine ausgeprägte Saisonalität der natürlichen Wasserverfügbarkeit. Dadurch ist Wassermangel ein vorherrschendes Problem, sowohl auf zeitlicher Skala (z.B. saisonale Trockenzeiten;  Dürrejahre) als auch auf räumlicher Skala (z.B. lokale Hotspots; mangelnde Wasserinfrastruktur).

In den letzten Jahren wurde in internationaler Zusammenarbeit das auf semi-aride Bedingungen ausgerichtete hydro-sedimentologische Modellsystem “WASA-SED” (Water Availability in Semi-arid Areas with Sediment Dynamics) (weiter-)entwickelt. WASA-SED beinhaltet prozessorientierte Ansätze für hydrologische und Erosionsprozesse unter besonderer Beachtung semi-arider Bedingungen. Aufgrund des mehrskaligen Ansatzes können mit WASA-SED Gebiete zwischen wenigen Hektar und mehreren 100.000 km2 behandelt werden.

Unter Einbeziehung hochaufgelöster Geo- und meteorologischer Daten können mit WASA-SED auf für das Wassermanagement relevanten zeitlichen und räumlichen Skalen, sowohl für Einzugsgebiete als auch Stauseen, umfassend hydrologische und sedimentologische Kenngrößen modelliert und damit quantifiziert werden. Die implementierten Weiterentwicklungen von WASA-SED ermöglichen zusätzlich eine Einbeziehung von Schnee, Bewässerungssystemen und global verfügbaren Bodendaten in die Modellierung. Neuartige Informationen über saisonal hydro-meteorologische Bedingungen oder Landnutzungsänderung können somit mit WASA-SED „weiterverarbeitet“ werden, was eine Quantifizierung der Auswirkungen von Wasser- und Sedimentdynamik auf die regionalen hydrologischen Prozesse, Speichervorgänge und Sicherheit der Wasserversorgung ermöglicht.

Wasser­ressource: Oberflächenwasser, Regenwasser
Produkttyp:
  • Modelle & Software-Tools
TRL: 7
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Landwirtschaft, Naturraum Wasser, Städte und Kommunen, Wasserwirtschaft
Fördermaßnahme: GRoW
Projekt: SaWaM

Kontakt und Partner


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Potsdam-Golm

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