1.3 Hydrologie im Zeitalter der Naturwissenschaften 14
1.4 Wasserwirtschaft 15
2 Wasser als Stoff (Martin Jekel, Andreas Grohmann) 17
2.1 Molekularer Aufbau 17
2.2 Wasser als polares Molekül - Wasserstoffbrückenbindungen 18
2.3 Physikalische Eigenschaften 21
3 Globaler und regionaler Wasserkreislauf
(Markus Weiler, Konrad Miegel) 29
3.1 Wasservorkommen und Wasserkreislauf der Erde 29
3.2 Strahlung als Hauptantrieb des Wasserkreislaufs 34
3.3 Globale Unterschiede des Wasserhaushalts 38
4 Niederschlag (Uwe Haberlandt) 47
4.1 Bildung und Charakterisierung des Niederschlags 47
4.2 Niederschlagsmessung 53
4.3 Gebietsniederschlag 58
4.4 Bemessungsniederschlag 62
4.5 Schneeniederschlag 65
5 Bodenwasserhaushalt (Gerd Wessolek) 69
5.1 Hydraulische Bodeneigenschaften und Kennwerte 69
5.2 Potenzialkonzept, Wasserspannung und Wassergehaltsmessungen 78
5.3 Wasserbewegung im Boden 84
5.4 Infiltration 87
6 Grundwasser (Martin Reiss, Stefan Harnischmacher) 91
6.1 Grundwasser im hydrologischen System 91
6.2 Messung und Kennzeichnung 96
6.3 Grundwasserdynamik 98
6.4 Grundwassernutzung 103
7 Verdunstung (Konrad Miegel) 109
7.1 Die Verdunstung als physikalischer Prozess 109
7.2 Die Verdunstung als hydrologischer Prozess 111
7.3 Experimentell gestützte Erfassung der Verdunstung 116
7.4 Berechnungsverfahren der Verdunstung 121
8 Abfluss im Gewässersystem (Markus Casper, Helge Bormann) 127
8.1 Der Abflussprozess 127
8.2 Messmethoden 134
8.3 Statistische Auswertungen und Berechnungsverfahren 139
9 Abflussbildung in der Landschaft (Axel Bronstert) 143
9.1 Einführung 143
9.2 Abflussbildung als Teil des Wasserkreislaufs 145
9.3 Oberirdische Abflussprozesse 147
9.4 Unterirdische Abflussprozesse 154
9.5 Abflussbildung infolge von Schnee- und Eisschmelze 160
9.6 Abfluss von Siedlungsflächen 163
10 Seen (Brigitte Nixdorf, Björn Grüneberg) 167
10.1 Natürliche Seen 167
10.2 Anthropogene Seen 174
10.3 Limnologische Probenahme- und Messmethoden 176
Spezielle Bereiche der Hydrologie
11 Einfluss von Landnutzung und Landbedeckung auf den Wasserkreislauf (Markus Weiler) 179
11.1 Einführung 179
11.2 Forst 181
11.3 Landwirtschaft 185
11.4 Stadthydrologie 186
12 Einfluss des Klimas und des Klimawandels auf den Wasserkreislauf
(Helge Bormann, Markus Casper) 191
12.1 Einführung 191
12.2 Quantifizierung der Wirkung des Klimas auf den Wasserkreislauf 194
12.3 Hydrologische Signale des Klimawandels 198
12.4 Berechnung des Einflusses des Klimas auf den Wasserkreislauf 199
13 Ökohydrologie (Nicola Fohrer) 203
13.1 Einführung 203
13.2 Ökohydrologie der Landoberfläche: Die Interaktion zwischen Pflanze, Boden und Atmosphäre 204
13.3 Einzugsgebietsökohydrologie: Flüsse und ihre dynamischen Auensysteme 205
13.4 Ökohydrologie von Seen, Ästuarien und Küstenzonen 207
14 Hydrologische Extreme (Andreas Schumann, Lucas Menzel) 211
14.1 Hochwasser (Andreas Schumann) 212
14.2 Merkmale eines Hochwasserereignisses (Andreas Schumann) 217
14.3 Niedrigwasser (Lucas Menzel) 222
14.4 Dürren (Lucas Menzel) 223
Hydrologische Verfahren und Methoden
15 Hydrologische Modelle (Georg Hörmann) 231
15.1 Komponenten und Eingangsdaten von hydrologischen Modellen 231
15.2 Modelltypen 232
15.3 Workflow der Modellierung 234
15.4 Überprüfung der Modellgüte 235
15.5 Probleme und Fehlerquellen bei der Modellierung 236
15.6 Beispiele für hydrologische Modelle 237
16 Tracer in der Hydrologie (Jens Lange) 239
16.1 Künstliche Tracer 239
16.2 Natürliche Tracer 241
16.3 Tracer für hydrologische...
Dieses Buch vermittelt die Grundlagen des Wasserkreislaufs mit seinen räumlichen und zeitlichen Mustern. Dabei werden u.a. der Einfluss der Landnutzung und des Klimas beschrieben, landschaftliche und regionale Besonderheiten erläutert und ein Einblick in die hydrologische Praxis der Bewässerung, der Risikovorsorge und des Flussgebietsmanagements gegeben.
Rund 200 Abbildungen und 45 Tabellen veranschaulichen die komplexen Sachverhalte.
Prof. Dr. Helge Bormann lehrt an der Jade-Hochschule Wilhelmshafen im Fachbereich Bauwesen und Geoinformation und an der Universität Siegen.
