Modellierung der Wasserbilanz für das Einzugsgebiet der Enns (Steiermark)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung der Wasserbilanz und deren drei Hauptelementen, dem Niederschlag, der Evapotranspiration und dem Abfluss. Für die Modellierung wird eine räumliche Auflösung von 100 x 100 m und eine zeitliche Auflösung von 3 h verwendet. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Evapotranspiration gelegt, weil diese Größe einen neu implementierten Modellbaustein darstellt. Der Niederschlag wird punktuell gemessen und räumlich interpoliert. Der Abfluss stellt als Differenz des Niederschlages und der Evapotranspiration ein Restglied dar. Als Untersuchungsgebiet dient das Einzugsgebiet des Pegels Gstatterboden, welches ein Teileinzugsgebiet der Enns darstellt. Untersuchungszeitraum sind die Jahre 2000 bis 2005. Es kommt das physikalische Modell AMUNDSEN zum Einsatz, das als Eingabewerte im Wesentlichen die Größen Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, mittlere Windgeschwindigkeit und Globalstrahlung in stündlicher oder dreistündlicher Auflösung benötigt. Da diese fünf meteorologischen Messgrößen häufig erfasst werden und leicht zugänglich sind, bietet das Modell AMUNDSEN eine einfache Möglichkeit, die räumliche Verteilung der Evapotranspiration für ein Gebiet zu berechnen und dies mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 1 h. Mithilfe eines digitalen Geländemodells wird die potentielle Globalstrahlung im Untersuchungsgebiet berechnet und über die gemessenen Werte der Globalstrahlung wird der Einfluss der Atmosphäre berücksichtigt. Zur Validierung des Modells wird für den gesamten betrachteten Zeitraum ein Vergleich mit Messwerten des Abflusses am Pegel Gstatterboden durchgeführt. Zusätzlich erfolgt eine Gegenüberstellung mit Karten aus dem Hydrologischen Atlas Österreichs, die das Untersuchungsgebiet abdecken und die drei Elemente der Wasserbilanz darstellen. Des Weiteren wird in der Arbeit eine Windkorrektur der Niederschlagswerte durchgeführt, um eine Verbesserung der Modellergebnisse zu erreichen.The present thesis is dealing with the modeling of the water balance and its three main elements, the precipitation, the evapotranspiration and the runoff. For the modeling a spatial resolution of 100 x 100 m and a temporal resolution of 3 h are used. In particular the evapotranspiration is assigned a special role, since it is a new implemented model component. The precipitation is measured at discret points and spatially interpolated. The runoff as the difference between the precipitation and the evapotranspiration is a remaining term. As the area of investigation the catchment of the stream gauge Gstatterboden is used, it represents a partial catchment of the Enns River. The period of investigation covers the years 2000 until 2005. For the actual modeling process, the physically-based Mo del AMUNDSEN is used. As model input data one mainly uses the commonly measured and easily accessible meteorological parameters air temperature, relative humidity, precipitation, mean wind speed and global radiation in an hourly or a three-hourly resolution. Therefore the Model AMUNDSEN is providing an easy way to calculate the spatial distribution of the evapotranspiration in an area of interest with a temporal resolution of up to 1 h. The potential global radiation within the area of investigation is calculated by considering a digital terrain model. The measured values of the global radiation are then used to consider the influences of the atmosphere. A comparison with actual measured runoff data for the stream gauge Gstatterboden is used to validate the model for the whole period of investigation. Additionally maps available in the Hydrological Atlas of Austria dealing with the three elements of the water balance in the year 2004, are used to verify the model. Finally a wind correction of the precipitation data is performed to improve the modeling results.vorgelegt von Andreas PlachAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in engl. SpracheGraz, Univ., Masterarb., 2011(VLID)21655