Hydrologie 2

Question 1

Wasser und Wasserkreislauf

Answer 1

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Question 2

Abflusskonzentration

Answer 2

wird die Transformation des abflusswirksamen Niederschlags in eine Ganglinie des horizontale Direktabflusses aus einem oberirdischen Einzugsgebiet zum nächstgelegenen Vorfluter verstanden.

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Question 3

Abflussganglinie

Answer 3

ersteht man die Darstellung bzw. Aufsummierung beobachteter oder berechneter Abflüsse für einen Pegel in der Abfolge ihres zeitlich differenzierten Auftretens.

Question 4

Hjulström-Diagramm

Answer 4

https://www.dropbox.com/s/98ef9ccn6ixqgv3/Screenshot%202014-01-19%2011.24.39.png

Question 5

Rheinkorrektur durch Tulla (1828-72)

Answer 5

Rhein war verwildert

https://www.dropbox.com/s/5b429e3qzjlcmch/Screenshot%202014-01-19%2011.27.27.png

Question 6

Folgen von Begradigung und Korrektur von Flüssen

Answer 6

Rückgang von Retentionsräumen

Auen dienen unter anderem dem Hochwasserschutz

Trockenlegeung und Begradigung zerstören Auen.

Question 7

FLussbegradigung folgn (graphisch)

Answer 7

führen zu einem schenllen Abtransport des Hochwassers und damit zu einer steilen und hohen Flutwelle Mändriedende Geweässer nehmen mehr Wasser auf und dämpfen ein Hochwasser.

Eindeichungen verhindern, dass ein Fluss sich bei Hochwasser in seine Aue ausbreiten kann. d.h. die Hochwasserwelle wird steil und hoch

https://www.dropbox.com/s/av5jtdlurnka55o/Screenshot%202014-01-19%2011.33.03.pnghttps://www.dropbox.com/s/av5jtdlurnka55o/Screenshot%202014-01-19%2011.33.03.png

Question 8

Anthropogene Veränderungen: Integriertes Rheinprogramm

Answer 8

Ausbau des Oberrheins fließen Hochwassser aus den einmünden Flüssen viel schenller in Richtung Mittelrhein.

Rheinausbau –> Verlust con ca. 120 km^2 Überflutungsfläche

Seit 1982 versuchen Anrainerlander des Oberrheins durch neue Einrichtung von Retentionräumen einen besseren Hochwasserschutz zuerreichen.

Question 9

Ziele Integriertes Rheinprogramm

Answer 9

Reduktion des 200-jährigen Hochwasserscheitels .

Iffezheim Mündung des Neckars am Pegel Macau von 5.700 m^3/s auf 5000 m^3/s

Pegel Worms von 6.800 auf 6000

Maßnahmen: Frankreich: Bau von Poldern bei Erstein und dem Zufluss Moder

Baden-Württemberg Bau von 13 Poldern

RP: Bau von Poldern und Deichverlegung

Question 10

Hochwasserschutz (Natürllich)

Answer 10

• Standortgerechte Landbewirtschaftung
• Versickerung von Niederschlagswasser
• flächensparendes Planen und Bauen
• Stilllegung von Ackerflächen
• ökologisch orientierte Waldentwicklung
• Gewässerrenaturierung
• Aufkauf von Uferrandstreifen ( Wiedergewinnung von Retentionsflächen)

Question 11

Hochwasserschutz (technisch)

Answer 11

• Hochwasserrückhaltebecken und Talsperren
• gesteuerte Rückhalte („Sonderbetrieb“ an Rheinschleusen)
• Schutz durch Bau von Deichen oder Ufermauern
• Vergrößerung der Abflussquerschnitte

Question 12

turbulentes Strömen

Answer 12

zufällige Verwirbelungen

Question 13

Reynols-Zahl Re

Answer 13

Re(z) = (4 A p v)/(n U)

n = Viskosität

v = mittl. Stömungsgeschwindigkeit

A = Strömungsquerschnitt

p = Dichte des Fluids

U benetzter Umfang

Wenn die dimensionslose Reynolds-Zahl Re einen Wert von ca. 2300 überschreitet sind die Bedingungen für eine TURBULENTE Strömung gegeben.

Question 14

Abflussmessung

Answer 14

R= A*v = m *m/s = l/s

MESSUNG MIT MESSFLUGEL

Question 15

Messung des Abflusses in einem Gerinne

Answer 15

Mit Hilfe von Schwimmer der Ultraschall-Wellen

Question 16

Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP)

Answer 16

Das Gerät sendet eine bestimmte Frequenz aus,, aufgrund des Dopplereffekts, hat die rückgestreute Refelxion eine andere Frequenze. Der Vergleich beider Frequenzen ergibt eine nachdem Dopplergesetz Fließgeschw. Frequenzverschiebung ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit.

Question 17

Messung des Abflusses mit Markierungsstoffen (Tracern)

Answer 17

Tracer sollen konservativ sein also keine Reaktion mit dem Trägermedium eingehen. Bei turbulenten Fliesen und wenn der Fließquerschnitt nicht bekannt ist wird an einer Stelle in dem Wasserstrom ein Tracer eingebracht, eri word darin verdünnt und seine Konzentration weiter im Gerinne gemessebn.

Question 18

DARCY-WEISBACH-GLEICHUNG

Answer 18

ist eine Formel in der Hydrualik für die Strömungen in geschlossenen Rohren oder Gerinnen. Verluste durch die Reibung auf der egegebene Länge eines Gerinnens die Geschwindigkeit berechenet werden.

h**f =λ*(L/D)*v^2/(2g)

h = Druckverlust zwischen Ein und Ausgang

λ = Reibungsfaktor bzw. Rauigkeisbeowert

L = Länge eines ROhres bzw. Gerinnes

D = Durchmesser eines Rohres

v = Geschwin

g = Gravitationskraft

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Question 19

hydraulische Durchmesser

Answer 19

theorethische Größe, um Berechungen an Rohren oder Gerinnen mit nicht kreisförmigen Querschnitt durchzuführen

https://www.dropbox.com/s/tq62vo0nnq1mj2t/Screenshot%202014-01-19%2012.29.29.png

Question 20

Manning-Stickler-Gleichung

Answer 20

einfach Handhabung weite Verbreitung in der Hydraulik gefunden.Mit ihr kann die Geschwindigkeit unter Einbeziehung der Reibungsverluste auf der gegebenen Länge eines Rohres bzw. Gerinneabschnittes berechnet werden.

https://www.dropbox.com/s/yzrx4feozehf48q/Screenshot%202014-01-19%2012.32.01.png

k = Reibung oder Rauhigkeitswerte

r = hydraulischer Radius

s = Sohlengefälle

v Geschwindigkeit

Question 21

Beispielrechnung Manning-Strickler-Gleichung

Answer 21

https://www.dropbox.com/s/kqiws3lvu3thbam/Screenshot%202014-01-19%2012.34.43.png

Question 22

Interzeption Def

Answer 22

Die vorübergehende Speicherung von gefallenem oder abgesetztem Niederschlag (Regen, Schnee, etc.) an Pflanzenoberflächen wird Interzeption genannt.

In Pflanzenbeständen gelangt dieser Niederschlag entweder als Stammabfluss oder mit dem Kronendurchlass auf den Boden oder er unterliegt der Verdunstung.

Da das verdunstende Wasser nicht mehr für die Grundwasserneubildung oder das Pflanzenwachstum zur Verfügung steht, hat sich dafür die Bezeichnung Interzeptions- verlust oder auch Interzeptionsspeicher eingebürgert.

Question 23

Stammabfluss P_st

Answer 23

ist das Wasser, das bei Niederschlägen an Ästen entlang zum Stamm und an diesem entlang zum Boden fließt. Bei Laubbäumen stehen die Äste im allgemeinen schräg nach oben vom Stamm ab, so dass das “Einzugsgebiet” des Stammes einen großen Teil des Astbereiches umfasst. Der Stammablauf ist daher deutlich größer als bei Nadelbäu- men. Bei diesen hängen die Äste eher nach unten, weshalb das „EZG“ des Stammes nur einen geringen Teil des Ast- bereichs umfass.

Question 24

Kronendurchlass P_k

Answer 24

ist das Wasser, das bei Niederschlägen zwischen den Bäumen hindurch direkt auf den Boden trifft. Er hängt in erster Linie von der Wuchsdichte des Bestands ab.

Question 25

Beestandniederschlag P_b

Answer 25

ergibt sich dann als Summe der drei Komponenten PK*, *PSt und P**a

Question 26

Interzeptions

Answer 26

als Summe der zwei Interzeptionskomponen- ten Iv (Interzeptionsverdunstung) und Is (Interzeptionsspeicher).

• Interzeption I* =P−Pb*=*Iv+*Is*
  mit: *PK**= Kronendurchlass (auch durchtropfender N.) *
• P**St* = Stammablauf
• P**a* = abtropfender Niederschlag
• P* = Freilandniederschlag
• I**v* = Verdunstung
• I**s* = Speicherung ayf der Vegetationsoberfläche

Question 27

Interzeptionsverlus

Answer 27

Differenz zwischen dem Niederschlag im Bestand und Niederschlag im Freiland. Er setzt sich aus der Verdunstung Ivvon und der vorübergehenden SpeicherungIs auf Vegetationsoberfläche, d.h. Blatt-, Nadel- und Rindenoberflächen zusammen.

Question 28

Messung von Interzeption

Answer 28

Mesung mit LAI (Leaf Area Index)

Gesamtsume der Blattoberflächen/Landoberfläche

Fischaugenoptik wird Starhlungsintensität gemessen.

Question 29

NDVI

Answer 29

Normalised Differnece Vegetation Index

Quotienten der Kanäle Rot und nahes Infrarot NDVI = (NIR-Red)/(NIR+Red)

Question 30

TSAVI

Answer 30

Transforme Soil Adjusted Vegetation Index (NDVI + Einfluss des unbewachsenen Bodens)

Question 31

Stammabfluss

Answer 31

Der **Stammabfluss **setzt erst ein, wenn der Stamm komplett benetzt ist; dies hängt wiederum von der Rauhigkeit der Borke ab. Die Niederschlagsgrenzwerte, bei denen Stammabfluss einsetzt, sind daher nach Baumart unterschiedlich. Prinzipiell gilt, dass der Stammablauf nur in Buchenbeständen einen signifikanten Beitrag zum Bestands- niederschlag beiträgt.