Die numerische Integration von HBV96 und LARSIM-ME als Unsicherheitsquelle

The numerical integration of HBV96 and LARSIM-ME as a source of incertainty

Koblenz

2014

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

8632

200183011

In den letzten Jahren ist die Analyse des Einflusses der Modellstruktur auf die Simulationsunsicherheit in den Fokus der hydrologischen Forschung gerückt. Ein weiterhin in vielen Niederschlags-Abfluss- und Wasserhaushaltsmodellen vernachlässigter Aspekt der Modell-Unsicherheit ist die numerische Integration von Prozessgleichungen. Gängige modellspezifische "ad hoc"-Integrationsschemata sind zeiteffizient, können aber zu größeren Ungenauigkeiten führen. Hier wird das Ausmaß dieser Integrations-Unsicherheit anhand der Wasserhaushaltsmodelle HBV96 und LARSIM-ME untersucht. Vergleiche zwischen der originalen "ad hoc"-Lösung der Modelle und eines hinsichtlich seiner numerischen Genauigkeit steuerbaren Integrationsalgorithmus legen nahe, dass sowohl HBV96 als auch LARSIM-ME in der Berechnung der Interzeptionsprozesse nennenswerte Unsicherheit aufweisen. Bei den übrigen Modellkomponenten ist dieses nur für LARSIM-ME der Fall. Im direkten Vergleich zur gesamten Simulationsunsicherheit fällt die Integrations-Unsicherheit insbesondere bei HBV96 eher gering aus, was unter anderem auf eine im Vergleich zur gewählten LARSIM-ME-Konfiguration kleine Zeitschrittweite zurückzuführen ist. Ob sich die Integrations-Unsicherheit in Folge unregelmäßiger Fehleroberflächen nachteilig auf die Parameteroptimierung und damit die Simulationsunsicherheit auswirkt, wird in folgenden Studien untersucht.