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7. Vergleich des Modells BOWAHALD mit dem HELP-Modell
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Teilmodell Oberflächenabfluss:
Zur Modellierung des Oberflächenabflusses wird analog zum Modell BOWAHALD das
Curve-Number-Verfahren des US Soil Conservation Service (vgl. Abschnitt 4.5.4) ver-
wendet. Dabei finden die Einflussfaktoren Hangneigung und Hanglänge Berücksichtigung.
Der CN-Faktor wird entweder auf Grundlage von Boden- und Vegetationsparametern (Blatt-
flächenindex) berechnet oder vom Nutzer vorgegeben. Dabei werden sowohl jahreszeitliche
Änderungen des Blattflächenindex als auch (bei der Version 3.80 D, S
, B
,
CHROEDER
ERGER
2004) Veränderungen der Vegetation über mehrere Jahre berücksichtigt.
Die Abhängigkeit der Oberflächenabflussbildung von der Bodenfeuchte wird dahingehend
erfasst, dass von einem Zusammenhang zwischen Bodenfeuchte in der Verdunstungszone
und dem potenziellen Rückhalt ausgegangen wird. Die Verdunstungszone wird hierbei
modellintern in sieben Segmente unterteilt, wobei durch Wichtungsfaktoren der Einfluss der
oberflächennahen Segmente ungleich größer ist als die der oberflächenferneren Segmente.
Teilmodell gefrorener Boden
In HELP, Version 3 ist ein sehr einfacher empirischer Ansatz zum Gefrieren und Auftauen
des Bodens enthalten, der dem Modell CREAMS (K
., 1985) entlehnt ist und
NISEL ET AL
weder eine Energiebilanzierung noch eine Wärmetransportmodellierung beinhaltet. Der
Boden (und zwar die komplette Verdunstungszone unabhängig von ihrer Mächtigkeit) geht
vom Zustand "nicht gefroren" in den Zustand "gefroren" über, wenn der Mittelwert der
Tagesmitteltemperatur der letzten 30 Tage 0 °C unterschreitet. Die Tauperiode umfasst
ausschließlich Tage mit Tagesmitteltemperaturen von ≥ 0 °C (unabhängig von der Höhe der
Temperatur).
Während des Auftauprozesses kompensiert jeder Tag mit einer Tagesmitteltemperatur unter 0
°C einen vorhergehenden Tag mit einer Temperatur über 0 °C (modellintern realisiert über
einen Tageszähler). Dies hat zur Folge, dass ein Boden an einem Tag komplett gefriert und
auch an einem Tag komplett auftaut und sich am Tag des Auftauens schlagartig die
Gesamtmenge an bis dato im gefrorenen Profil fixiertem Sickerwasser in Bewegung setzt
(Folge: Überschätzung der Sickerwasser- und Drainwasserspitzen).
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