ArcEGMO SAM

SAM steht für ständig arbeitende Modellversion von ArcEGMO.
Liegen täglich alle benötigten aktuellen meteorologischen Beobachtungsdaten vor, wird ArcEGMO mit dem Gebietszustand des Vortages gestartet und simuliert den Wasserhaushalt für den aktuellen Tag. Der Gebietszustand zum Ende der Simulation wird wiederum für die neue Simulation am nächsten Tag gespeichert. Abbildung 1 im Konzept illustriert den täglichen Arbeitszyklus des SAM.

Die täglich gespeicherten Gebietszustande sind die Grundlage, automatisierte und nutzergenerierte Szenarienrechnungen durchführen zu können.

ArcEGMO

ArcEGMO ist das öko-hydrologische Modellierungssystem des Büro für Angewandte Hydrologie für ein breites Anwendungsspektrum mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten für wasserwirtschaftliche, aber auch landesplanerische Fragestellungen.

ArcEGMO dient der räumlich und zeitlich hoch aufgelösten, physikalisch fundierten Simulation aller maßgeblichen Prozesse des Gebietswasserhaushaltes und des Abflussregimes.

Der Einsatzbereich erstreckt sich über Maßstabsbereiche vom Einzelstandort (Lysimeter) über Kleinsteinzugsgebiete von wenigen km² bis hin zu großen Flussgebieten (wie z.B. dem Elbeeinzugsgebiet) in Regionen vom Tiefland über das Mittel- bis hin zum Hochgebirge.

ArcEGMO ist ein Baukastensystem, aus verschiedenen internen Modellbibliotheken lässt sich ein geeignetes Gebietsmodell kreieren. Außerdem bietet ArcEGMO Schnittstellen, um mit anderen Programmen/Modellen zu koppeln.


Schema der Modul-Interaktion in ArcEGMO.

Die Kopplung von Modellen bietet die Chance, die Vorteile verschiedener, etablierter Modell(welten) zu vereinen und auf die Nachteile umfassender, aber schwerfälliger Universalmodelle zu verzichten. Schnittstellen zu Grundwassermodelle sind für FEFLOW, PCGEOFIM und MODFLOW vorhanden. Hinsichtlich hydrodynamisch-numerischer Modelle ist eine Kopplung mit HYDRO_AS-2D möglich.

Eine Besonderheit von ArcEGMO ist die Möglichkeit sowohl mit Grundwassermodelle als auch mit hydrodynamischen Modellen zu koppeln, was für die detaillierte Modellierung von z.B. Auengebieten wichtig sein kann.

Besondere Einflüsse im Niedrigwasserbereich

Vielfältige Einflüsse komplizieren die Modellierung von Durchflüssen im Niedrigwasserbereich. Es folgen zwei Beispiele zu Lösungsansätzen in ArcEGMO.

Grundwasserverlagerungen

In einem großräumigen Flachlandmodell wie dem Landesmodell Brandenburg sind oberirdische und unterirdische Einzugsgebiete zumeist nicht Deckungsgleich. In der hydrologischen Modellierung gilt jedoch meist die Annahme, dass sämtliches Wasser in einem Pegeleinzugsgebiet umgesetzt wird mit einem Pegel am Einzugsgebietsauslass erfasst werden kann. Unterscheiden sich die oberirdischen und unterirdischen Einzugsgebiete jedoch, trifft das nicht mehr zu. Fließt dem oberirdischen Einzugsgebiet unterirdisch Grundwasser zu oder ab, erfolgt eine systematische Über- oder Unterschätzung der simulierten Durchflüsse am Pegel.

Mit ArcEGMO ist es möglich, Grundwasserverlagerungen zu modellieren. Eine Parametrisierung dieser Grundwasserverlagerungen ist ableitbar aus:

  • Grundwasserisohypsen
  • Karten zu ausgewiesenen Grundwasserspeisungs-, Verlagerungs- und Entlastungsgebieten oder/und
  • Karten der unterirdischen Einzugsgebietsgrenzen
Mittlere Abflussmessungen an den Pegeln dienen zur Kalibrierung und Validierung.


Grundwasserverlagerung in der Einzugsgebietsmodellierung Ziethe. Isohypsenkarte, Grundwasserströmung und Koneptkarte zur Grundwasserverlagerung.

Im Landesmodell Brandenburg sind mehrere solche Grundwasserverlagerungen integriert.

Wasserwirtschaft

Über 100 wasserwirtschaftliche Bauwerke wie Talsperren, Becken, Seen, Durchflussaufteilungen, Ein- und Überleitungen sind im Landesmodell Brandenburg umgesetzt.

ArcEGMO umfasst derzeit 40 verschiedene Module zur Beschreibung verschiedener wasserwirtschaftlicher Bauwerke und deren Bewirtschaftung:

  • Talsperrenbewirtschaftung
  • gesteuerte und ungesteuerte Seen, sowie grüne Becken
  • Aufteilung des Durchfluss durch Bauwerke oder rein funktional nach Durchfluss oder Wasserstand
  • Einleitungen und Entnahmen (Gewässer und Grundwasser)
  • Sonderfälle wie Verklausungen, Dammbrüche

Um Sonderfälle abbilden zu können, wie z.B. die Salzlaststeuerung in der Unstrut, wir die Modulsammlung mit Neuentwicklungen erweitert.


Ausschnitt der Restseekette mit Gewässerpunkten mit wasserwirtschaftlichen Bauwerken sowie anderen Aufteilungsregeln.

Weitere Fragen?

Für weitere Informationen über ArcEGMO stehen die Webseite und die Dokumentation bereit, oder kontaktieren Sie uns.

©2020 BAH | Stand: 01.12.2020