SIWA kombiniert mit ArcView-basierter Benutzeroberfläche
SIWA on ArcView ist ein Produkt der WASY GmbH, welches das weiterentwickelte hydrologische Modellsystem SIWA mit einer graphischen, ArcView-basierten Benutzeroberfläche kombiniert.
SIWA ist ein reduziertes Niederschlags-Abfluß-Modell zur eindimensionalen Beschreibung der Abflußbildung und des Bodenwasserhaushalts für die räumlich und zeitlich differenzierte Berechnung der Grundwasserneubildung und weiterer Wasserhaushaltsgrößen.
Mit SIWA on ArcView ist es möglich, diese Ergebnisse auf einfache Weise graphisch darzustellen und Karten zu produzieren. Ohne großen Aufwand können Modelldaten und Berechnungen an den aktuellsten Stand des Projektgebiets angepasst werden.
SIWA on ArcView Benutzeroberfläche
Mit dem Programm können neben der Grundwasserneubildung weitere 36 Bodenwasserhaushaltsgrößen wie z.B. reale Verdunstung, Sickerwasserrate, aktuelle Bodenfeuchte oder die über die Kanalisation abgeleiteten Regenwassermengen ausgewertet werden.
Für die Berechnung dieser Bodenwasserhaushaltsgrößen berücksichtigt SIWA on ArcView die Interzeption, die Muldenspeicherung, die Infiltration und den vertikalen Feuchtestrom bis zum Grundwasser einschließlich der Grundwasserneubildung und des kapillaren Aufstiegs.
Ermittlung der elementarflächenbezogenen Modellparameter
Modelleingangsdaten für SIWA on ArcView sind Zeitreihen von Tageswerten des korrigierten Niederschlags und der potentiellen Verdunstung (Turc-Ivanov). Desweiteren werden für die Modellierung folgende Geo-Informationen benötigt, die als ARC/INFO-Cover (Vektor) oder Shapedateien bereitzustellen sind:
- Landnutzungskarte
- Bodenkarte
- Grundwasserflurabstandskarte
- digitales Geländemodell (Gefällewerte)
Durch Verschneidung der Einzelinformationen entstehen quasihomogene Elementarflächen, deren unterschiedliche Eigenschaften in SIWA on ArcView durch Attribute definiert werden. Zur Umsetzung dieser Informationen in SIWA on ArcView-Modellparameter werden Zuordnungstabellen genutzt, die hydrologisch relevante Kennwerte enthalten und über Schlüsselattribute mit den Geometriedaten verknüpft sind. Diese Kennwerttabellen bilden zusammen mit den Modellgeometrien die Grundlage für die programminterne Ermittlung der elementarflächenbezogenen Modellparameter. Optional kann jedes Element noch einem Teilgebiet zugeordnet werden, z.B. einem Landkreis.
Zwei-Ebenen-Technologie mit Optionen
SIWA on ArcView besteht aus zwei Ebenen: der Definitions- und der Anwendungsebene. Die oben genannten Verschneidungen und Definitionen müssen innerhalb der Definitionsebene vorgenommen werden. Hierzu wurden spezielle Menüpunkte entwickelt. Die Verschneidung wird hier mit ARC/INFO-Befehlen durchgeführt. So sind die Befehle ‚Union‘, ‚Dissolve‘, ‚Eliminate‘ und ‚Clip‘ in SIWA on ArcView identisch zu ARC/INFO. Es wird hier dann auch mit einzelne Flächen gearbeitet, nicht mit Regionen. Weiter besteht die Möglichkeit, aus Linien oder Punkten Grids zu erstellen. Hierzu benötigt man allerdings die ArcView-Erweiterung Spatial Analyst. Es besteht dann die Möglichkeit, Gefälle- und Grundwasserflurabstandskarten mit SIWA on ArcView zu erstellen. SIWA on ArcView bietet auch die Option, diese Karten zu klassifizieren.
Wenn die notwendigen Definitionen in dieser Ebene durchgeführt wurden, wird eine Anwendung erstellt. In dieser Anwendung können die vorgesehenen Berechnungen durchgeführt und die Ergebnisse graphisch dargestellt und analysiert werden.
Umfangreiche Analysewerkzeuge
SIWA on ArcView berechnet für jede Elementarfläche die auszuwertende Bodenwasserhaushaltsgröße. Es gibt dabei die Möglichkeit, diese Größe monatlich oder jährlich auszuwerten. In beiden Fällen werden für jedes Jahr getrennte Views aufgebaut, die für alle Elementarflächen die berechnete Größe darstellen. Für die Analyse stehen folgende Werkzeuge zu Verfügung:
- Erstellen eines Diagramms, das für die selektierten Flächen alle bis dahin berechneten Jahre oder Monate der ausgewählten Bodenwasserhaushaltsgröße darstellt
- Erstellen eines Diagramms, das für die selektierten Flächen eine selektierte Reihe der berechneten Jahre oder Monate der ausgewählten Bodenwasserhaushaltsgröße darstellt
- Auswertung des Mittels der berechneten Ergebnisse über eine vom Benutzer vorgegebene Zeitreihe in Tabellenform, differenziert nach Landnutzung, Bodentyp, Flurabstand, Teilgebiet oder Gefälle.
- Auswertung des Mittels der berechneten Ergebnisse für alle Elementarflächen über eine vom Benutzer vorgegebene Zeitreihe in einer getrennten Shapedatei
- Erzeugen einer Tabelle, die für alle Teilgebiete und für jeden Monat oder jedes Jahr die mittlere ausgewählte Bodenwasserhaushaltsgröße beschreibt
Demo-View mit SIWA on ArcView-Ergebnissen
Komfortable Nutzung zur Grundwassermodellierung
Da SIWA on ArcView die berechneten Ergebnisse in eine Shapedatei abspeichert, sind die Werte einfach in das Grundwassermodul FEFLOW® zu importieren.
Damit bietet SIWA on ArcView eine komfortable Möglichkeit, räumlich und zeitlich differenzierte Grundwasserneubildungswerte für die Grundwassermodellierung zu ermitteln und einzusetzen.