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hydrologisches Modell

 
     
  vereinfachte Beschreibung der in einem hydrologischen System ablaufenden physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse (hydrologischer Prozess) oder Teilprozesse mit Hilfe mathematischer Gleichungen. Diese werden zeitlich und räumlich so miteinander verknüpft, wie sie in der Natur ablaufen. Je nach Berücksichtigung des zeitlichen Verhaltens wird zwischen stationären und instationären Modellen unterschieden. Weitere Unterscheidungen erfolgen nach den Lösungsverfahren der mathematischen Gleichungen in analytische und numerische Modelle, nach Berücksichtigung zufallsbedingter Systemänderungen in stochastische und deterministische Modelle, nach der Abhängigkeit der Modellparameter vom momentanen Systemzustand in lineare und nichtlineare Modelle sowie nach Berücksichtigung der Abhängigkeit der Modellparameter vom zeitlichen Systemverhalten in zeitinvariante und zeitvariante Modelle. Die deterministischen Modelle werden in drei Hauptgruppen unterteilt, wobei der Grad der Kausalität in Form der Ursachen-Wirkungs-Beziehung Beachtung findet: a) physikalische Modelle (White-Box-Modelle), die auf den Grundgesetzen der Physik, insbesondere der Hydro- und Thermodynamik, der Chemie und der Biologie beruhen, b) konzeptionelle Modelle (Grey-Box-Modelle), die sich auf die physikalischen Gesetze in vereinfachter Näherung stützen und ein gewisses Mass an Empirie enthalten und c) Modelle der Black-Box, die unter Vernachlässigung der physikalischen Grundgesetze nur Ursachen-Wirkungsbeziehungen zwischen den Systemein- und Systemausgaben betrachten.


Eine weitere Unterscheidung erfolgt in Block-Modelle oder flächendetaillierte Modelle je nachdem, ob eine räumliche Untergliederung des betrachteten hydrologischen Systems vorgenommen wird. Hydrologische Modelle werden in der Praxis v.a. eingesetzt für operationelle Vorhersagen (Echtzeitvorhersagen), Prognosen (Nicht-Echtzeitvorhersage) bestimmter Entwicklungen, Simulationen verschiedener Zustände, Planung und Bemessung sowie die Steuerung von wasserwirtschaftlichen Systemen und wasserbaulichen Anlagen.
 
 

 

 

 
 
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