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Analyse struktureller Modellunsicherheiten in Gewässergütemodellen im Rahmen der immissionsorientierten Nachweisführung für siedlungswasserwirtschftliche Einleitungen
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Seydel, Jana
Betreuer
- Prof. Dr. sc. techn. Peter Krebs
- Dr.-Ing. Jens Tränckner
- Dr.-Ing. Frank Blumensaat
Abstract
"Modelle sind per se vereinfachte Abbildungen der Natur. Müssen aufgrund von fehlenden Daten weitere Vereinfachungen bezüglich der Struktur des Gewässers sowie des Modelles getroffen werden, werden zusätzliche Unsicherheiten in das Model eingetragen.
In der vorliegenden Arbeit werden deshalb die durch strukturelle Vereinfachungen
entstehenden Modellunsicherheiten anhand des Fallbeispiels der Lenne analysiert
und der Einfluss der Vereinfachungen auf den Sauerstoffhaushalt im Gewässer bewertet. Auf Grundlage eines konzeptionellen Modells, welches die wichtigsten Prozesse und Interaktionen im Gewässer beschreibt, werden verschiedene strukturelle Einflussgrößen ausgewählt, variiert und in das vorhandene Modell implementiert. Außerdem werden zwei unterschiedlich komplexe Umsatzmodelle verwendet (RWQM1-constx und Streeter-Phelps). Die Simulation erfolgt über die Simulationsumgebung von SWMM, SIMBA und MATLAB/Simulink. Die Simulationsergebnisse werden nach der auftretenden minimalen Sauerstoffkonzentration sowie der maximalen Dauer der Grenzwertunterschreitung
für Sauerstoff bewertet. Es wird gezeigt, dass neben dem Umsatzmodell der Fließquerschnitt den größten Einfluss auf den Sauerstoffhaushalt hat. Es ist somit für eine Modellvereinfachung wichtig, realitätsnahe Annahmen zu treffen, um einen erhöhten Unsicherheitseintrag zu vermeiden"
In der vorliegenden Arbeit werden deshalb die durch strukturelle Vereinfachungen
entstehenden Modellunsicherheiten anhand des Fallbeispiels der Lenne analysiert
und der Einfluss der Vereinfachungen auf den Sauerstoffhaushalt im Gewässer bewertet. Auf Grundlage eines konzeptionellen Modells, welches die wichtigsten Prozesse und Interaktionen im Gewässer beschreibt, werden verschiedene strukturelle Einflussgrößen ausgewählt, variiert und in das vorhandene Modell implementiert. Außerdem werden zwei unterschiedlich komplexe Umsatzmodelle verwendet (RWQM1-constx und Streeter-Phelps). Die Simulation erfolgt über die Simulationsumgebung von SWMM, SIMBA und MATLAB/Simulink. Die Simulationsergebnisse werden nach der auftretenden minimalen Sauerstoffkonzentration sowie der maximalen Dauer der Grenzwertunterschreitung
für Sauerstoff bewertet. Es wird gezeigt, dass neben dem Umsatzmodell der Fließquerschnitt den größten Einfluss auf den Sauerstoffhaushalt hat. Es ist somit für eine Modellvereinfachung wichtig, realitätsnahe Annahmen zu treffen, um einen erhöhten Unsicherheitseintrag zu vermeiden"
Schlagwörter
strukturelle Modellunsicherheiten, immissionsorientierte Nachweisführung,RWQM1-constx
Berichtsjahr
2011