Übungsaufgaben zu Kapitel 5 - Verdunstung

Aufgabe 5.1

Für ein Einzugsgebiet der Lahn am Pegel Ofleiden (A_E = 317 km²) sind die folgenden mittleren Monatswerte in mm gegeben:

Gebietsniederschlag h_N
Abflusshöhe h_Q
Verdunstung aus einem Verdunstungskessel (Class-A pan) h_Evap

Die Gebietsverdunstung h_ET soll proportional zu diesen Werten angenommen werden.


Monat	Nov	Dez	Jan	Feb	März	Apr	Mai	Jun	Jul	Aug	Sept	Okt
h_N	71	83	59	52	53	62	65	83	84	90	63	68
h_Q	29	54	45	40	38	32	20	15	17	15	16	22

h_Evap	31	18	15	12	30	60	95	115	113	100	68	43
h_ET
∆h_S
h_S

Wie groß ist die tatsächliche Gebietsverdunstung h_ET im mittleren WWJ (langjährige Reihe, Wasserwirtschaftsjahre) und warum ist sie kleiner als die im Evaporimeter/Verdunstungskessel gemessene potentielle Verdunstung h_Evap?
Bestimmen Sie Monatswerte der Gebietsverdunstung h_ET.
Bestimmen Sie die Monatswerte der Wasservorratsänderung im Einzugsgebiet ∆h_S und den Wasservorrat h_S über dem niedrigsten Stand. Wie groß ist die max. Schwankungsbreite im gegebenen mittleren Jahr in mm und in hm³?

(alle mm-Werte sind auf ganze zu runden!)

Aufgabe 5.2

Berechnen Sie die Verdunstungs-Jahressumme mit dem Verfahren von Renger & Wessolek (1990) für einen grundwasserfernen Sandstandort mit Nadelwald.

Gegeben: Sommerniederschlag, Summe 01.04. bis 30.09. (P_so) = 320 mm
Winterniederschlag: 280 mm
ETp_Haude = 550 mm
pflanzenverfügbare Wassermenge im Boden: 100 mm

Aufgabe 5.3

Beschreiben Sie den Berechnungsansatz zur Ermittlung der Gebietsverdunstung unter Verwendung von homogenen Teilflächen und dem Penman-Monteith-Berechnungsansatz!

Was ist der aerodynamische Widerstand r_a und welche Größenordnungen nimmt dieser an?

Nennen Sie das Minimalkonzept einer Messstation zur Verdunstungsbestimmung nach Haude sowie nach Penman (Messgrößen, Standort, Ausstattung, Wartung und Auswertung)!

Abb.: Klimastation zur Bestimmung der Verdunstung. Aus dem Katalog der Firma Thies.

Aufgabe 5.4

Erläutern Sie die globale Verteilung der Verdunstungshöhen anhand des Diagramms.

Aufgabe 5.5

Ein wägbares Lysimeter mit einer Oberfläche von 2 m² hat an einem Frühsommertag die folgenden Werte gemessen:

Niederschlag h_N = 34 mm/d,
Oberflächenabfluss Q_OD = 34, l/d,
Infiltration, Perkolation i_V = 8 l/d,
Gewichtsdifferenz: + 14 kg.

Wie groß war die tägliche Verdunstungshöhe in mm? Um welche Verdunstung handelt es sich?

Aufgabe 5.6

Es ist die monatliche Verdunstungshöhe für einen Standort nach dem Penman Verfahren unter Verwendung der folgenden Daten zu bestimmen:

Monatsmittel T = 20,0°C; Luftfeuchte U = 50%; Windgeschwindigkeit in 2 m Höhe v₂ = 3,0 m/s; Sonnenscheindauer S = 8,0 h/d; Albedo der Wasseroberfläche a = 0,05; R₀ = 482 W m^-2.

Überlegen Sie, wie die für den Standort berechnete Verdunstungshöhe gegebenenfalls regionalisiert werden kann?

Aufgabe 5.7

Wie hoch liegen die Verdunstungshöhen in tropischen Meeresgebieten und in den tropischen Landflächen? Wie können Sie diese maximalen Werte begründen?