cover

Markus Venohr:

Modellierung der Einflüsse von Temperatur, Abfluss und Hydromorphologie auf die Stickstoffretention in Flusssystemen

2006. XXII, 193 Seiten, 47 Abbildungen, 58 Tabellen, 15x21cm, 430 g
Language: Deutsch

(Berliner Beiträge zur Ökologie, Band 4)

ISBN 978-3-510-65331-7, brosch., price: 36.00 €

out of print

BibTeX file

Keywords

HydromorphologieStickstoffretentionFlusssystem

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Stickstoffretention in Oberflächengewässern – ein alter Hut? Seit nunmehr 100 Jahren beschäftigt der Stickstoffhaushalt die Gewässerkunde. Zahlreiche Studien und Modellansätze wurden zu diesem Thema veröffentlicht und trugen dazu bei, Einflussfaktoren und Dynamik der beteiligten Prozesse zu verstehen und zu beschreiben. Die Modellierung der Retention in großen Flusssystemen stellt jedoch eine weitere, bisher nur ansatzweise behandelte Herausforderung dar. Eine beschränkte Datenverfügbarkeit, Einträge in Form von Modellergebnissen und nur an einzelnen Punkten gemessene Frachten erschweren die Berechnung und die anschließende Überprüfung der modellierten Retention.

Ein neu entwickelter konzeptioneller Retentionsansatz ermöglicht in Abstimmung mit dem Nährstoffeintragsmodell MONERIS die Beschreibung der Stickstoffretention in Flusssystemen und das Routing der Einträge innerhalb der Oberflächengewässer. Eine breite Anwendung und ein umfangreicher Modellvergleich hilft die derzeitigen Möglichkeiten und Grenzen der Retentionsmodellierung in Flusssystemen aufzudecken.

Inhaltsverzeichnis top ↑

Abbildungsverzeichnis ix-xi
Tabellenverzeichnis xii-xv
Abkürzungsverzeichnis xvi-xx
Zusammenfassung xxi
Abstract xxii
1 Einleitung 1
2 Stickstoffstoffretention in Oberflächengewässern 6
2.1 Prozesse der Stickstoffretention 6
2.2 Retention in Flusssystemen 12
2.3 Existierende Retentionsmodelle 16
2.4 Darstellung der Wasserflächenverteilung in Flusssystemen 27
3 Material und Methoden 30
3.1 Berechnung der Nährstofffrachten 30
3.2 Das Nährstoffeintragsmodell MONERIS 31
3.3 Statistische Methoden zur Modellkalibrierung 33
4 Untersuchungsgebiete und Datengrundlage 35
4.1 Referenzgebiete für die Überprüfung eines Zusammenhanges zwischen Temperatur und Stickstoffkonzentration 35
4.2 Gebiete für die Kalibrierung und Validierung des THL-Ansatzes 35
4.3 Testgebiete für die Verifizierung der Berechnungsansätze 36
4.3.1 Gebiete in den gemäßigten Breiten 37
4.3.2 Gebiete außerhalb der gemäßigten Breiten 43
4.4 Der ARGENDA-Fluss 47
4.5 Nährstoffbilanzen aus der Literatur 53
5 Nährstoffemissionen 55
5.1 Gebiete für die Kalibrierung und Validierung des THL-Ansatzes 55
5.2 Gebiete für die Verifizierung der Berechnungsansätze 55
5.3 Vergleich der Einträge in den Verifizierungsgebieten 66
5.4 Vergleich der Einträge nach HBV-N und MONERIS 69
6 Herleitung der Modellansätze 72
6.1 Wasserflächenbestimmung in Flusssystemen 72
6.2 Änderung der Stickstoffkonzentration mit der Temperatur 78
6.3 Herleitung des Stickstoffretentionsansatzes 80
6.4 Zeitliche Auflösung der Retentionsberechnung 87
7 Kalibrierung und Validierung der Modellansätze 92
7.1 Wasserflächenbestimmung 92
7.1.1 Kalibrierung des WSA-Ansatzes 92
7.1.2 Validierung des WSA-Ansatzes 96
7.2 Stickstoffretention 101
7.2.1 Änderung der Stickstoffkonzentration mit der Wassertemperatur 101
7.2.2 Kalibrierung des THL-Ansatzes 105
7.2.3 Validierung des THL-Ansatzes 108
8 Berechnung der Stickstoffretention in den Verifizierungsgebieten 110
8.1 Einfluss der quantifizierten Wasserflächen auf die Retentionsberechnung 110
8.2 Vergleich der Ergebnisse nach dem HL- und THL-Ansatz 116
8.3 Berechnete Retention in den Flusssystemen 120
8.4 Retentionsberechnung mit monatlicher Auflösung 124
8.5 Vergleich der Modellergebnisse nach MONERIS und HBV-N 128
8.6 Vergleich von modellierter und bilanzierter Retention 130
8.7 Skalenabhängigkeit der Retentionsansätze 136
8.8 Bedeutung der Berechnungen für die Ableitung möglicher Managementstrategien 140
9 Zusammenfassende Diskussion 146
9.1 Eingangsgrößen der Retentionsberechnung 146
9.2 Retentionsberechung in Flusssystemen 147
9.3 Gegenüberstellung verschiedener Retentionsansätze 148
9.4 Räumliche und zeitliche Auflösung der Modellierung von Flusssystemen 148
9.5 Einzugsgebietsmanagement 150
10 Ausblick 151
11 Literatur 153
Anhang 165