Wasserhaushaltsmodell und Niederschlags-Abfluss-Modell

Version 4.7

Einsatz

Das Wasserhaushalts- und Niederschlags-Abfluss-Modell AKWA–M^® ist ein Programmsystem, das für vielfältigste Aufgaben in der Praxis sowie in der Forschung und Ausbildung eingesetzt wird. Mit AKWA–M^® können unter anderem simuliert und quantifiziert werden:

• das verfügbare Wasserdargebot, auch bei Landnutzungsänderungen und Klimavariationen
• Wasserbilanzen zur Bewirtschaftung und Steuerung (Talsperren, Speicher, Grundwasserfassungen)
• Eingriffe in den Wasserhaushalt durch Gewässerrevitalisierung, Hydromelioration, Grundwassernutzung, Urbanisierung oder Flächenumnutzung
• Anthropogene Störungen in Natur- und Landschaftsschutzgebieten
• Wasserhaushalt spezieller Gebiete (Moore, Deponien)
• Änderungen der Grundwasserneubildung in urbanen Gebieten bei Regenwasserversickerung
• prognostische Systemzustandsbestimmung für Hochwassermodelle
• Hochwasserabflüsse aus historischen und Bemessungsniederschlägen (sog. KOSTRA-Niederschläge) für unterschiedlichste Bemessungsaufgaben

• Speicherrechnung bzw. –bemessung für Talsperren, Hochwasserrückhaltebecken u.ä.

 

Merkmale

• kontinuierliche Wasserhaushaltssimulation über lange Zeiträume
• definierte Parametertabellen für Landnutzung, Bodenarten, Leitbodentypen und Lithofazieseinheiten
• viele Landnutzungen (unterschiedliche Grünländer, Ackerkulturen, Baumarten und Waldgesellschaften, Moore, Gewässer, urbane Flächen u.a.)
• Grafische Benutzeroberfläche
• Schnittstelle zum Datenaustausch aus Geographischen Informations-Systemen (GIS)
• Gütekriterien zur Modelltestung und Kalibrierung
• Variantenrechnungen

• kontextsensitive Hilfefunktion über die F1-Taste (Adobe Acrobat® Reader erforderlich)

 

Anforderungen

Software

Betriebssystem:	Microsoft®-Windows®98 bzw. –NT und höher
Benötigter Speicherplatz
Software:	11 MB (mit Dokumentation weitere ca. 7 MB)
Projekte:	je nach Größe des Bearbeitungsgebietes mind. 1 MB bis über 100 MB
Hilfefunktion:	benötigt Adobe Acrobat® Reader (ab Vers. 7)

 

Hardware

Prozessor:	mindestens 800 MHz
Hauptspeicher:	mindestens 256 MB RAM
Bildschirmauflösung:	optimiert 1024×768
Sonstiges:	Maus, Drucker

 

Daten

Wasserhaushalt:	Klimadaten (Niederschlag, Lufttemperatur, relative Luftfeuchte, Sonnenscheindauer oder Globalstrahlung, Windgeschwindigkeit (empfohlen)) in der Schrittweite 1 Tag Beobachtungsdaten optional (Durchfluss, Bodenfeuchte, Grundwasserstand) in der Schrittweite 1 Tag
Hochwasser:	Niederschläge, möglichst hohe Auflösung; zur Berechnung von Hochwässern HQ(T) mit Wiederkehrsintervall T Niederschlagssummen (z.B. sog. KOSTRA-Niederschläge nach BARTHELS et al. 1997 und 2005)
Gebietsinformationen:	Kennwerte und Parameter für alle Teilflächen und Teilgebiete (z.B. geomorphologische, vegetationskundliche, pedologische, geologische und gewässernetzspezifische Informationen)

 

Simulationsschrittweite

Verdunstungsprozesse:	1 Tag
Abflussprozesse:	5, 10, 15 und 30 Minuten, 1, 2, 3, 4, 6 und 12 Stunden, 1 Tag

 

Ergebnisse

Wasserhaushalt:	mittlere Jahres- und Monatswerte der wesentlichsten Wasserhaushaltskomponenten
Hochwasser:	Hochwasserkennwerte (Hochwasserscheitel, Abflusssummen, Effektivniederschlag u.a.), Hochwasserwellen, Speichereinfluss
Beide:	fortlaufende Zeitreihen für Zu- und Abflüsse von Wasserhaushaltskomponenten sowie Speicherinhalte je nach Vereinbarung (Interzeption, Transpiration, Bodenverdunstung, Schneespeicher, Infiltration, Grundwasserneubildung, Direktabflüsse, Basisabflüsse, Gewässerverdunstung u.a.)

 

Die Ergebnisse werden je nach Auswahl für alle Teilflächen, Teil- und Bilanzgebiete in der Datenschrittweite und für längere Zeiträume (Monate, Halbjahre und Jahre) zusammengefasst ausgegeben. Eine Primärauswertung ist möglich. Die Ergebnisse können in eine andere Software exportiert und weiterverarbeitet werden.