Dynamische Vegetationszustände am Gewässerufer im Tiefland gemäßigter Breiten können die Temperatur- und Lichtverhältnisse im Gewässer maßgeblich beeinflussen. Die Phänologie der Pflanzen hat bisher kaum Eingang in die Simulation von Prozessen in oder an Fließgewässern gefunden. In der vorliegenden Arbeit wurden vergleichende Untersuchungen zur Abbildung einer jahreszeitlich variablen Beschattung und dynamischer, von den meteorologischen Bedingungen gesteuerten Vegetationsperioden bei der deterministischen Langzeitsimulation der Fließgewässertemperatur durchgeführt. Beginn und Ende der Blattentfaltung und des Blattfalls wurden aus dem beobachteten Eintritt phänologischer Leitphasen mithilfe des Konzeptes der phänologischen Jahreszeiten ermittelt. Darüber hinaus wurde der Eintritt der für die Gewässerbeschattung relevanten Leitphasen für einen Zeitraum von 26 Jahren mit phänologischen Modellen in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen simuliert und mit phänologischen Beobachtungen verglichen. Mit den beobachteten und simulierten Zeiträumen der Blattentfaltung und des Blattfalls im Jahr 2015 wurden hydrodynamische Simulationen der Wassertemperatur vorgenommen und anhand zeitlich hochaufgelöster Beobachtungen der Wassertemperatur in Hinblick auf die Modellgüte verglichen. Die Untersuchungen erfolgten an einem Gewässerabschnitt der Böhme, einem Tieflandfluss im Naturraum Lüneburger Heide. Der Einsatz von phänologischen Modellen eignete sich für eine dynamische Abbildung der Blattentfaltungsphase. Es konnte weiterer Forschungsbedarf für Simulation des herbstlichen Blattfalls abgeleitet werden. Die Wassertemperatursimulation erwies sich als allgemein sehr sensitiv gegenüber dem Beschattungsparameter. Es konnte nachgewiesen werden, dass eine vegetationsperiodenabhängige Parametrisierung der Beschattung die Modellfehler bei der Simulation der Wassertemperatur verringern kann. Die Berücksichtigung einer zeitlich variablen Gewässerbeschattung ist insbesondere für kleine und mittlere Fließgewässer zu empfehlen, bei denen große Unterschiede in der Gewässerbeschattung zwischen der vollständigen Vegetationsentwicklung im Sommer und der Vegetationsruhe im Winter zu erwarten sind.
Langzeitsimulation der Wassertemperatur von Fließgewässern mit Berücksichtigung der Beschattungsdynamik durch Ufergehölze
Long-term river water temperature simulation under consideration of dynamic shading by riparian vegetation
2019
Sonstige
Elektronische Ressource
Deutsch
DDC: | 627 |
HENRY – Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) | 2018
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