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Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hamburger Stadtentwässerung AöR durchgeführt. In dem geplanten Projekt sollen die für 2 Bundesländer und drei ausgewählte Städte gewonnenen Ergebnisse aus SYNOPSE 1 auf ganz Deutschland übertragen werden. Konkretes Ziel des Projektes SYNOPSE 2 ist die Regionalisierung von zwei Niederschlagsmodellen für ganz Deutschland. Dies ermöglicht die flächendeckende Bereitstellung beliebig langer kontinuierlicher Regenreihen in einer zeitlichen Auflösung von 5 Minuten auf einem Raster (z.B. 5x5 km) für die Bemessungspraxis in der Stadtentwässerung. Dazu werden die beiden Niederschlagsmodelle der Uni Stuttgart und der Uni Hannover verwendet. Die Überprüfung der Ergebnisse erfolgt anhand von Vergleichen zwischen beobachteten und simulierten Niederschlägen sowie damit simulierten Kanalnetzabflüssen für ein Set von ausgewählten Standorten verteilt über ganz Deutschland. 1.) Aufbau eines synthetischen Kanalnetzmodells 2.) Auswahl von Teststandorten 3.) Analyse zur Festlegung der Mindestlänge 4.) Hydrodynamische Simulation Referenz- und Nachbarstationen 5.) Hydrologische Simulation Referenz- und Nachbarstationen 6.) Hydrodynamische Simulation synthetischer Zeitreihen 7.) Hydrologische Simulation synthetischer Zeitreihen 8.) Entwicklung von Handlungsempfehlungen 9.) Organisation eines Abschlussworkshops 10.) Abstimmungen, Meetings, Berichte, Publikationen

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie GmbH durchgeführt. In SYNOPSE II werden die für zwei Bundesländer und drei ausgewählte Städte gewonnenen Ergebnisse aus SYNOPSE I auf ganz Deutschland übertragen. Ziel ist die Regionalisierung von zwei Niederschlagsmodellen und der abflussseitige Nachweis der Eignung der erzeugten synthetischen Niederschlagszeitreihen für die hydrodynamische Kanalnetz- und die hydrologische Schmutzfrachtberechnung. Mit Hilfe der Niederschlagsgeneratoren werden kontinuierliche Niederschlagszeitreihen beliebiger Länge in einer zeitlichen Auflösung von 5 Minuten auf einem Raster (5 km x 5 km) für Deutschland erzeugt. Es werden die zwei Niederschlagsmodelle der Uni Stuttgart (LHG) und der Uni Hannover (WAWI) verwendet und weiterentwickelt (Teilprojekt I.6). Der Eignungsnachweis (für die Bemessungspraxis in der Stadtentwässerung) erfolgt durch den Vergleich zwischen beobachteten und simulierten Niederschlägen sowie damit simulierten Kanalnetzabflüssen für eine Stichprobe von 45 ausgewählten Standorten unterschiedlicher Niederschlagscharakteristik verteilt über ganz Deutschland. Im Ergebnis wird ein Softwareprodukt (ähnlich wie KOSTRA) zur Verfügung gestellt, mit welchem für beliebige Standorte in Deutschland synthetische Niederschläge erzeugt werden können. Folgende Punkte zählen zum Bearbeitungsumfang des itwh in Bezug auf die hydrodynamische Abfluss- und Überstauberechnungen (Hystem-Extran) und Schmutzfrachtberechnungen (KOSIM) an 25 Teststandorten: 1.) Bereitstellung von komplexen Testkanalnetzen für die Validierung der stochastischen Niederschläge und Anpassung für ausgewählte Teststandorte, 2.) Auswahl von Teststandorten, 3.) Analysen zur Festlegung erforderlicher Mindestlängen, optimaler Realisationen und der Sensitivität synthetischer Zeitreihen, 4.) Hydrodynamische Kanalnetzsimulationen für den Überstaunachweis für alle Teststandorte, jeweils Referenz- und Nachbarstationen (Zeitreihenlänge à 20 Jahre), 5.) Hydrologische Kontinuumssimulationen für die Schmutzfrachtermittlung für alle Teststandorte, jeweils Referenz- und Nachbarstationen (Zeitreihenlänge à 20 Jahre), 6.) Hydrodynamische Kanalnetzsimulationen für den Überstaunachweis für alle Teststandorte, synthetische Zeitreihen (2 Läufe à 2 x 300 Jahre Zeitreihenlänge), 7.) Hydrologische Kontinuumssimulationen für die Schmutzfrachtermittlung für alle Teststandorte, synthetische Zeitreihen (2 Läufe à 2 x 300 Jahre Zeitreihenlänge) 8.) Entwicklung von Handlungsempfehlungen für die Anwendung synthetischer Niederschläge in der Praxis, 9.) Entwicklung, Bereitstellung und Dokumentation einer Software für die Generierung von N-Reihen für beliebige Orte in Deutschland, 10.) Workshop zur Bekanntmachung und Verbreitung synthetischer Zeitreihen in der Praxis, 11.) Abstimmungen, Meetings, Berichte, Publikationen.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und landwirtschaftlichen Wasserbau (IWW) durchgeführt. Endziel dieses Anschlussvorhabens an SYNOPSE-I ist es, flächendeckend für Deutschland für beliebige Orte stochastische Niederschlagszeitreihen in einer zeitlichen Auflösung von 5 Minuten bereit zu stellen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es notwendig, die Parameter des Niederschlagsmodells Deutschland weit zu regionalisieren. Es wird angestrebt, die endgültige Parameterbereitstellung auf einem Raster mit einer Auflösung von 5 km x 5 km zu realisieren. Wissenschaftliche Ziele dieses Teilprojektes sind 1) die weitere Verbesserung des stochastischen Niederschlagsmodells, 2) die Weiterentwicklung von Regionalisierungsverfahren zur optimalen Parameterschätzung des Niederschlagsmodells für unbeobachtete Orte und 3) die ortsspezifische Quantifizierung der Unsicherheit der synthetischen Niederschlagsdaten bezogen auf ausgewählte Zielkriterien der Stadtentwässerung. Das anwendungsorientiertes Ziel des Projektes ist die Umsetzung des Niederschlagsmodells in einer Softwarelösung zur bedarfsweise flexiblen, nutzerfreundlichen und schnellen Generierung der gewünschten Zeitreihen für beliebige Orte in Deutschland.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und landwirtschaftlichen Wasserbau (IWW) durchgeführt. Für die optimale Planung von Stadtentwässerungssystemen mittels mathematischer Simulationsmodelle werden lange kontinuierliche, zeitlich hoch aufgelöste Reihen des Niederschlages benötigt. Beobachtungsdaten stehen gewöhnlich nur in unzureichendem Maße zur Verfügung. Als Alternative können stochastisch generierte Niederschläge verwendet werden. Die Entwicklung eines stochastischen Niederschlagsmodells zur Erzeugung solcher Reihen und deren Testung hinsichtlich ihrer Eignung für verschiedene Fragen der Stadtentwässerung ist ein Hauptziel dieses Teilantrages. Ein weiteres Ziel besteht in der Untersuchung urbaner Flusshochwässer in kleinen städtisch geprägten Einzugsgebieten, deren optimale Modellierung nicht geklärt ist. Schließlich soll in Zusammenarbeit mit allen Projektpartnern des Verbundes ein einheitliches Vorgehen identifiziert werden, mit welchem eine deutschlandweite Bereitstellung repräsentativer Niederschlagszeitreihen ermöglicht wird. Niederschlagsmodellierung: 1) Weiterentwicklung N-Modell; 2) Regionalisierung N-Modell; 3) Synthetische Niederschläge aktuelles Klima; 4) Downscaling Niederschlag; 5) Synthetische Niederschläge zukünftiges Klima; 6) Ergebnisvergleich, Verfahrensauswahl - Urbane Flusshochwasser: 1) Aufbau, Kalibrierung der Modelle; 2) Sensitivitätsanalysen Landnutzung; 3) Langzeitsimulationen Gegenwart; 4) Überlagerungswahrscheinlichkeit Hochwasserwellen; 5) Erweiterung Flussgebietsmodell; 6) Langzeitsimulationen Zukunft.

Kopplung eines mesoskaligen meteorologischen Modells mit einem gitterpunktgestuetzten hydrologischen Modell

Das Projekt "Kopplung eines mesoskaligen meteorologischen Modells mit einem gitterpunktgestuetzten hydrologischen Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Meteorologie durchgeführt. Geschlossene Formulierung des Energie- und Wasserkreislaufes der Atmosphaere durch die Beruecksichtigung der hydrologischen Verhaeltnisse am Boden. Bisher war der Wasserkreislauf von der meteorologischen Seite her am Boden unterbrochen, da in den Prognosemodellen keine Hydrologie Beruecksichtigung fand. Die bislang bestehende Luecke im Wasserkreislauf wird durch die Kopplung von Atmosphaerenmodell und Hydrologiemodell geschlossen.

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