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Wasser und Energiekreislauf in hydrologischen Systemen: Prozesse, Prognosen und Management

 Studiengänge:
Wahlpflichtfach M.Sc. Water Science and Engineering (AF 701)
Pflichtmodul M.Sc. Bauingenieurwesen (Schwerpunkt II "Wasser und Umwelt")
Pflichtfach M.Sc. Resources Engineering
Wahlpflichtfach M.Sc. Geoökologie (Modul WB2)
 Voraussetzungen:
keine
 Empfehlungen Vorkenntnisse in der Programmierung mit Matlab. Ansonsten wird dringend empfohlen, am Kurs 'Einführung in Matlab' teilzunehmen.
Vorkenntnisse in Hydrologie und Ingenieurhydrologie
 Leistungspunkte/ECTS:  6

Lernziele

Die Studierenden können die wesentlichen Prozesse des terrestrischen Wasser- und Energiekreislaufs inklusive ihrer zentralen Rückkopplungen und Limitierungen erklären. Sie sind mit den Konzepten zur quantitativen Beschreibung und Prognose dieser Prozesse für Wissenschaft und Management vertraut und können sie für einfache Aufgabenstellungen selbständig in Form rechnergestützter Simulations- und Analysewerkzeuge umsetzen. Die Studierenden können die dafür notwendigen Datengrundlagen beurteilen und die Unsicherheiten darauf aufbauender Prognosen quantifizieren und bewerten.

Inhalte

Dieses Modul vertieft Grundlagen des Wasser- und Energiekreislaufs insbesondere im Hinblick auf:

  • die Verdunstung, Energiebilanz und Prozesse in der atmosphärischen Grenzschicht (Reynoldszerlegung, Turbulenzparametrisierung, Eddy-Kovarianz-Methode)
  • den Boden als zentralem Steuerelement des Wasser- und Energiekreislaufs und dem Zusammenspiel von Bodenwasser- und Bodenwärmehaushalt (Richards- und Wärmeleitungsgleichung, hydraulische und thermische Bodeneigenschaften)
  • das Zusammenspiel zwischen Abflussprozessen und Bodenwasserhaushalt, sowie den Boden als 'Filter'
  • die Abfluss- und Verdunstungsregime in unterschiedlichen Hydroklimaten
  • Konzepte für hydrologische Ähnlichkeit
  • Verdunstung und Verdunstungsregime, Ansätze zur Quantifizierung der Verdunstung
  • prozessbasierte und konzeptionelle Modelle zur Prognose von Hochwasser, Wasserhaushalt und Verdunstung

Leistungsnachweise und Prüfungen

Mündliche Prüfung

 

Literatur

  • Kraus, H. (2000): Die Atmosphäre der Erde. Vieweg
  • S. P. Aryan (2001): Introduction to Micrometeorology, 2nd Ed., Academic Press
  • Hornberger et al. (1998): Elements of physical hydrology. John Hopkins University Press
  • Beven, K. (2004): Rainfall runoff modelling – The primer: John Wiley and Sons
  • Plate, E. J.,Zehe, E. (2008): Hydrologie und Stoffdynamik kleiner Einzugsgebiete. Prozesse und Modelle, Schweizerbart, Stuttgart, 2008.

 

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Erwin Zehe; Sprechstunde: Dienstag 14:00 – 15:30 nach Voranmeldung

Vorlesungen
Titel Typ Dozent Semester
Vorlesung / Übung (VÜ) WS 16/17