Institut für Wasser und Gewässerentwicklung - Hydrologie

Programme im Softwarepaket Hochwasseranalyse und -berechung

EXTREM: Extremwertstatistik
ABFLUSS: Ganglinienberechnung
SEERET: Simulation HW-Rückhalt
FGMPRO: Hochwasserlängsschnitt
KOSTRA: Niederschlagsstatistik
GEFAELLE: gewogenes Gefälle
KALININ: Flood-Routing

Tabellarische Übersicht der Programme im Softwarepaket

 

Statistische Analyse von Extremwerten

  • Anpassung von analytischen Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionen an eine vorliegende Beobachtungszeitreihe (EXTREM).
  • Allgemeine lineare oder linearisierte Regressionsrechnung (LINREG) bspw. zur Überprüfung, ob eine beobachtete Zeitreihe einen zeitlichen Trend aufweist.

 

Auswertung von beobachteten Hochwasserereignissen

  • Ableitung hydrologischer Parameter zur Beschreibung des Abflussverhaltens eines Einzugsgebiets aus Niederschlags- und Abflussdaten.
  • Ermittlung des Gebietsniederschlags aus Stationsmessungen (GEBREG) sowie Aufbereitung vorhandener Niederschlag-Abfluss-Ereignisse in Ereignisdateien (NQEDIT).
  • Ermittlung der Einheitsganglinie mittels Berechnung der Einzelordinaten über das Kleinste-Quadrate-Verfahren (UH) oder über Anpassung einer linearen Speicherkaskade (UHSP) bzw. linearen Doppelspeicherkaskade (UHDSP).
  • Graphische Darstellung und Vergleich von berechneten Einheitsganglinien (UHPLOT, QPLOT).
  • Anpassung eines Koaxialdiagramms zur Schätzung des Abflussbeiwerts (KOAX).

 

Niederschlag-Abfluss-Modelle für kleine Einzugsgebiete

  • Einfache Niederschlag-Abfluss-Modellierung für die Nachbildung von einzelnen Hochwasserereignissen und für die Ermittlung von Bemessungswerten für wasserbauliche Maßnahmen (z.B. für den Nachweis der Hochwassersicherheit nach DIN 19700).
    In der Niederschlag-Abfluss-Berechnung sind für die Abflussbildung und Abflusskonzentration jeweils verschiedene Modellansätze verfügbar.
  • Aus vorgegebenen gemessenen oder synthetischen Niederschlägen kann die Abflussreaktion des Gesamtgebiets berechnet werden (ABFLUED,ABFLUSS).
  • Die Ergebnisse (Abflussganglinien) lassen sich graphisch darstellen (QPLOT) und direkt weiterverarbeiten: z.B. zur Ermittlung der Rückhaltewirkungslinien (SPWIRK) für gesteuerte Hochwasserrückhalteräume oder zur Simulation des Betriebs eines ungesteuerten Rückhalteraums (SEERET).

 

Detaillierte Niederschlag-Abfluss-Modellierung in einem komplexen Einzugsgebiet

  • Flächendetaillierte Modellierung des Niederschlags-Abfluss-Verhaltens in einem räumlich gegliederten Einzugsgebiet

Hierzu wird der Niederschlag-Abfluss-Prozess aus ländlichen und aus städtischen Teilgebieten gesondert betrachtet.
Durch die Anwendung verschiedener Programme wie die voll dialoggesteuerten Dateneingabe (FGMED) und der eigentlichen Modellanwendung (FGM) kann die Flussgebietsmodellierung sehr übersichtlich durchgeführt werden.
Für die Aufbereitung und Ausgabe der Berechnungsergebnisse stehen graphische und tabellarische Formate zur Verfügung (FGMRES, FGMPL, FGMVER). Ein Hochwasserlängsschnitt lässt sich auch darstellen (FGMPRO).

 

Zusatz- und Analyseprogramme

Zur Ermittlung der Eingabegrößen für die Niederschlag-Abfluss-Modellierung aus Niederschlägen sowie zur Bestimmung der Wellenverformung entlang einer Gewässerstrecke stehen weitere Programme zur Verfügung:

  • Niederschlagsstatistik mit KOSTRA-Daten (KOSTRA)
  • Berechnung des gewogenen Gefälles (GEFAELLE)
  • Parameterermittlung für das Kalinin-Miljukov-Verfahren (KALININ) und das Formatierungsprogramm (NQ_WEL)
  • Ermittlung und Darstellung von Einheitsganglinien (UHPLOT)
  • Ermittlung und Darstellung von Abflussbeiwerten über ein Koaxialdiagramm (PSIKOAX), über das Regionalisierungsverfahren nach LUTZ (PSILUTZ) und über das SCS-Verfahren (PSISCS).

 

 

Für die gängigen Aufgabenbereiche des Softwarepakets wurde ein geeigneter Ablaufplan innerhalb der Programmgruppe aufgestellt, der sich eng an der üblichen Reihenfolge der Bearbeitungsschritte in der Praxis orientiert. Der Datenaustausch zwischen den einzelnen Programmen erfolgt über geeignete Dateien und Schnittstellen, die so aufgebaut sind, dass möglichst wenig manuelle Dateneingabe erforderlich ist.