ArcEGMO - Das hydrologische Modellierungssystem

Bei Wehren handelt es sich allgemein um Staubauwerke, die in erster Linie dem Rückhalt bzw. Stau eines Gewässerabschnitts bis zu einem bestimmten Wasserstand dienen. Es lassen sich dabei Überfallwehre und Streichwehre unterscheiden. Das Überfallwehr staut ein Gerinne im Oberlauf und gibt je nach Wehrhöhe und Wasserstand im Oberlieger eine bestimmte Menge Wasser über die Wehrkrone an den Unterlauf ab. Streichwehre sind hingegen wasserbauliche Überlaufschwellen an einem Hauptgerinne, die in erster Linie zur Entlastung dienen. Bei Erreichen der vorgegebenen Wasserhöhe springt das Streichwehr an und führt die Wassermengen in ein Nebengerinne oder Rückhaltebecken ab. Neben der Funktion Hochwasserspitzen im Hauptgerinne zu kappen, können Streichwehre auch zur Bewirtschaftung des Einzugsgebiets bzw. des Fließgewässernetztes genutzt werden.

Umsetzung in ArcEGMO

Die Umsetzung von Staubauwerken in ArcEGMO beruht grundsätzlich auf der Berechnung der Wasserstände in den Fließgewässerabschnitten. Der potenzielle Abfluss ergibt sich gemäß der Wehrformel nach Poleni aus der Überfallhöhe (akt. Wasserstand – Wehrhöhe), der Wehrbreite und dem Überfallbeiwert. Wenn der potenzielle Abfluss den Zufluss zum Wehr überschreitet entspricht der Wehrabfluss dem Wehrzufluss. Falls andererseits der Zufluss den potenziellen Abfluss überschreitet, ergibt sich ein Rückstau und die Differenz des Zuflusses und des potenziellen Abflusses wird dem Oberlieger zugeschlagen. Darüber hinaus wird falls der Wasserstand des Unterliegers über der Wehrhöhe liegt, dieser zur Berechnung der Überfallhöhe verwendet.

Bei Streichwehren erfolgt die Aufteilung  grundsätzlich ebenfalls über die Wehrformel nach Poleni unter der Bedingung, dass sich der Wasserstand am Gewässerpunkt über der eingestellten Wehrhöhe befindet. Für diesen Fall wird mit der Überfallhöhe ein Wehrabfluss berechnet. Des Weiteren wird der Inhalt des Oberliegers als potentieller Gesamtabfluss  ermittelt. Für eine Überfallhöhe größer 0 wird der Wehrabfluss zum potentiellen Abfluss hinzugerechnet, somit ergibt sich durch das zusätzliche Gerinne ein größerer möglicher Abfluss für diesen Zeitschritt. Zuletzt wird der Inhalt des Oberliegers entsprechend des Wehrabflusses korrigiert und der Wasserstand im Unterlieger angepasst.

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