Unterschiede zwischen Isohyetenverfahren und Thiessen-Polygon-Methode?

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Unterschiede zwischen Isohyetenverfahren und Thiessen-Polygon-Methode?

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Verwandte Fragen

Wie berechne ich die Einheitsganglinie für ein Gebiet von 10 km² mit einer Konzentrationszeit TC von 1 Stunde und effektivem Niederschlag 0,5h = 10 mm/h, 1h = 20 mm/h, 1,5h = 20 mm/h?

Welche Verfahren können zum Ermitteln des effektiven Niederschlags Peff verwendet werden?

Was ist die Einheitsganglinie und wofür wird sie verwendet?

Wie berechnet man die monatliche Grundwasserneubildung in m³ bei 20 km² Fläche, 79 mm/Jahr Oberflächenabfluss, 70 mm/Jahr Zwischenabfluss, 680 mm/Jahr Niederschlag und 450 mm/Jahr Evapotranspiration?

Flutplanverfahren: effektiver Niederschlag in 0,5h 10 mm/h, in 1h 20 mm/h, in 1,5h 20 mm/h. Berechne die Abflüsse?

Wie berechne ich maximalen Abfluss im Flutplanverfahren bei 10 km² Einzugsgebiet und gegebener Konzentrationszeit?

Ergebnis des Abflussbeiwertes bei 41mm Niederschlag in 5h und 22 m3/s Abfluss?

Was ist die Niederschlag-Abfluss-Bildung?

Was ist die Niederschlags-Abfluss-Beziehung?

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Das Isohyetenverfahren und die Thiessen-Polygon-Methode sind zwei unterschiedliche Ansätze zur räumlichen Analyse und Schätzung von Niederschlagsverteilungen. Hier sind die Hauptunterschiede zwischen den beiden Methoden: 1. **Grundprinzip:** - **Isohyetenverfahren:** Diese Methode basiert auf der Erstellung von Linien gleicher Niederschlagsmenge (Isohyeten) auf einer Karte. Diese Linien werden durch Interpolation der gemessenen Niederschlagswerte an verschiedenen Stationen gezeichnet. - **Thiessen-Polygon-Methode:** Diese Methode teilt das Untersuchungsgebiet in Polygone auf, wobei jedes Polygon einem Messpunkt (Niederschlagsstation) zugeordnet ist. Die Grenzen der Polygone werden so gezogen, dass jeder Punkt innerhalb eines Polygons dem nächstgelegenen Messpunkt zugeordnet wird. 2. **Datenverteilung:** - **Isohyetenverfahren:** Berücksichtigt die räumliche Verteilung der Niederschlagswerte und ermöglicht eine detaillierte Darstellung von Niederschlagsgradienten. - **Thiessen-Polygon-Methode:** Weist jedem Polygon einen konstanten Niederschlagswert zu, der dem Messwert der zugehörigen Station entspricht. Dies führt zu einer eher diskreten Verteilung ohne Berücksichtigung von Übergängen zwischen den Stationen. 3. **Anwendung:** - **Isohyetenverfahren:** Wird häufig in hydrologischen Studien verwendet, bei denen eine genaue Darstellung der räumlichen Verteilung des Niederschlags erforderlich ist. - **Thiessen-Polygon-Methode:** Wird oft in Situationen verwendet, in denen eine schnelle und einfache Schätzung der Niederschlagsverteilung benötigt wird, insbesondere wenn die Anzahl der Messstationen begrenzt ist. 4. **Komplexität:** - **Isohyetenverfahren:** Erfordert eine detaillierte Interpolation und ist daher rechnerisch und grafisch aufwendiger. - **Thiessen-Polygon-Methode:** Ist einfacher und schneller durchzuführen, da sie nur die Berechnung der Polygongrenzen und die Zuordnung der Niederschlagswerte erfordert. Beide Methoden haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile und die Wahl der Methode hängt von den Anforderungen der jeweiligen Studie und der verfügbaren Daten ab.

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Um die Einheitsganglinie zu berechnen, sind mehrere Schritte erforderlich. Die Einheitsganglinie beschreibt die Abflussreaktion eines Einzugsgebiets auf einen einheitlichen Niederschlag. Hier ist eine... [mehr]

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Um die Einheitsganglinie zu berechnen, sind mehrere Schritte erforderlich. Die Einheitsganglinie beschreibt die Abflussreaktion eines Einzugsgebiets auf einen einheitlichen Niederschlag. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung Berechnung: 1. **Bestimmung der Abflussmenge:** - Fläche des Einzugsgebiets \( A = 10 \, \text{km}^2 \) - Effektiver Niederschlag \( P \) in mm/h 2. **Berechnung des Abflusses \( Q \):** - Umrechnung der Fläche in m²: \( 10 \, \text{km}^2 = 10 \times 10^6 \, \text{m}^2 \) - Umrechnung des Niederschlags in m: \( 10 \, \text{mm} = 0,01 \, \text{m} \) - Abflussvolumen \( V = A \times P \) 3. **Berechnung der Abflussrate:** - Für \( P = 10 \, \text{mm/h} \): \( V = 10 \times 10^6 \, \text{m}^2 \times 0,01 \, \text{m} = 100,000 \, \text{m}^3 \) - Für \( P = 20 \, \text{mm/h} \): \( V = 10 \times 10^6 \, \text{m}^2 \times 0,02 \, \text{m} = 200,000 \, \text{m}^3 \) 4. **Erstellung der Einheitsganglinie:** - Die Konzentrationszeit \( T_C = 1 \, \text{h} \) bedeutet, dass der gesamte Niederschlag innerhalb einer Stunde abfließt. - Die Einheitsganglinie wird in Schritten von 0,5 Stunden berechnet. 5. **Zusammenstellung der Abflussraten:** - Für die ersten 0,5 Stunden: \( Q = 100,000 \, \text{m}^3 / 0,5 \, \text{h} = 200,000 \, \text{m}^3/\texth} \) - Für die nächsten 0,5 Stunden: \( Q = 200,000 \, \text{m}^3 / 0,5 \, \text{h} = 400,000 \, \text{m}^3/\texth} \) - Für die letzten 0,5 Stunden: \( Q = 200,000 \, \text{m}^3 / 0,5 \, \text{h} = 400,000 \, \text{m}^3/\texth} \) 6. **Erstellung der Ganglinie:** - Zeit (h) | Abflussrate (m³/h) - 0.0 - 0.5 | 200,000 - 0.5 - 1.0 | 400,000 - 1.0 - 1.5 | 400,000 Die Einheitsganglinie zeigt die Abflussrate in Abhängigkeit von der Zeit. Diese Werte können in ein Diagramm eingetragen werden, um die Ganglinie grafisch darzustellen.

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Zum Ermitteln des effektiven Niederschlags (Peff) können verschiedene Verfahren angewendet werden. Hier sind einige der gängigsten Methoden: 1. **Direkte Messung**: Verwendung von Regenmess... [mehr]

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Zum Ermitteln des effektiven Niederschlags (Peff) können verschiedene Verfahren angewendet werden. Hier sind einige der gängigsten Methoden: 1. **Direkte Messung**: Verwendung von Regenmessern und Abflussmessungen, um den tatsächlichen Niederschlag und den Abfluss zu bestimmen. 2. **Wasserhaushaltsmodelle**: Modelle wie das Soil and Water Assessment Tool (SWAT) oder das Hydrologische Modell J2000, die verschiedene hydrologische Prozesse simulieren und den effektiven Niederschlag berechnen. 3. **Empirische Formeln**: Nutzung von Formeln, die auf historischen Daten und spezifischen Standortbedingungen basieren, wie z.B. die SCS-CN-Methode (Soil Conservation Service Curve Number). 4. **Fernerkundung**: Satellitendaten und Fernerkundungstechniken zur Schätzung des Niederschlags und der Verdunstung. 5. **Hydrologische Bilanzierung**: Berechnung des effektiven Niederschlags durch die Bilanzierung von Zuflüssen, Abflüssen, Verdunstung und Speicheränderungen in einem Einzugsgebiet. 6. **Statistische Methoden**: Anwendung statistischer Analysen und Modelle, um den Zusammenhang zwischen gemessenem Niederschlag und Abfluss zu ermitteln. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile und die Wahl des Verfahrens hängt von den verfügbaren Daten, der Genauigkeit der benötigten Ergebnisse und den spezifischen Anforderungen des Projekts ab.

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Die Einheitsganglinie ist ein Konzept in der Hydrologie, das verwendet wird, um die Reaktion eines Einzugsgebiets auf einen Niederschlagsereignis zu modellieren. Sie stellt die Abflusskurve dar, die d... [mehr]

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Die Einheitsganglinie ist ein Konzept in der Hydrologie, das verwendet wird, um die Reaktion eines Einzugsgebiets auf einen Niederschlagsereignis zu modellieren. Sie stellt die Abflusskurve dar, die durch einen Niederschlag von einer bestimmten, einheitlichen Intensität und Dauer (meist 1 mm in einer Stunde) erzeugt wird. **Verwendung und Zweck:** 1. **Modellierung des Abflusses:** Die Einheitsganglinie hilft dabei, den Abfluss in einem Fluss oder Bach nach einem Niederschlagsereignis zu berechnen. Durch die Faltung der Einheitsganglinie mit der tatsächlichen Niederschlagsverteilung kann der resultierende Abfluss bestimmt werden. 2. **Planung und Management:** Sie wird in der Wasserwirtschaft und im Hochwasserschutz verwendet, um die Auswirkungen von Niederschlägen auf das Abflussverhalten zu verstehen und entsprechende Maßnahmen zu planen. 3. **Kalibrierung von hydrologischen Modellen:** Die Einheitsganglinie dient als Grundlage für die Kalibrierung und Validierung von hydrologischen Modellen, die zur Vorhersage von Abflüssen und zur Planung von Wasserressourcenmanagement eingesetzt werden. Zusammengefasst dient die Einheitsganglinie dazu, die Beziehung zwischen Niederschlag und Abfluss in einem Einzugsgebiet zu quantifizieren und zu modellieren, was für verschiedene Anwendungen in der Hydrologie und Wasserwirtschaft von großer Bedeutung ist.

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Um die monatliche Grundwasserneubildung in Kubikmetern (m³) zu berechnen, müssen zunächst die jährlichen Werte in monatliche Werte umgerechnet werden. Die Grundwasserneubildung erg... [mehr]

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Um die monatliche Grundwasserneubildung in Kubikmetern (m³) zu berechnen, müssen zunächst die jährlichen Werte in monatliche Werte umgerechnet werden. Die Grundwasserneubildung ergibt sich aus der Differenz zwischen der gesamten Niederschlagshöhe und den Abflüssen sowie der Evapotranspiration. Gegeben: - Fläche: 20 km² - Oberflächenabfluss: 79 mm/Jahr - Zwischenabfluss: 70 mm/Jahr - Niederschlagshöhe: 680 mm/Jahr - Evapotranspirationshöhe: 450 mm/Jahr 1. Berechnung der jährlichen Grundwasserneubildung: \[ \text{Grundwasserneubildung} = \text{Niederschlag} - (\text{Oberflächenabfluss} + \text{Zwischenabfluss} + \text{Evapotranspiration}) \] \[ \text{Grundwasserneubildung} = 680 \, \text{mm/Jahr} - (79 \, \text{mm/Jahr} + 70 \, \text{mm/Jahr} + 450 \, \text{mm/Jahr}) \] \[ \text{Grundwasserneubildung} = 680 \, \text{mm/Jahr} - 599 \, \text{mm/Jahr} \] \[ \text{Grundwasserneubildung} = 81 \, \text{mm/Jahr} \] 2. Umrechnung der jährlichen Grundwasserneubildung in m³: \[ \text{Fläche} = 20 \, \text{km}^2 = 20 \times 10^6 \, \text{m}^2 \] \[ \text{Grundwasserneubildung in m} = 81 \, \text{mm} = 0,081 \, \text{m} \] \[ \text{Jährliche Grundwasserneubildung in m}^3 = 0,081 \, \text{m} \times 20 \times 10^6 \, \text{m}^2 \] \[ \text{Jährliche Grundwasserneubildung in m}^3 = 1,62 \times 10^6 \, \text{m}^3 \] 3. Umrechnung in monatliche Grundwasserneubildung: \[ \text{Monatliche Grundwasserneubildung} = \frac{1,62 \times 10^6 \, \text{m}^3}{12} \] \[ \text{Monatliche Grundwasserneubildung} = 135.000 \, \text{m}^3 \] Die monatliche Grundwasserneubildung beträgt also 135.000 m³.

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Um die Abflüsse zu berechnen, kann die Methode des zeitlich veränderlichen Niederschlags und der Konzentrationszeit verwendet werden. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung Berechn... [mehr]

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Um die Abflüsse zu berechnen, kann die Methode des zeitlich veränderlichen Niederschlags und der Konzentrationszeit verwendet werden. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung Berechnung: 1. **Bestimme den effektiven Niederschlag für die relevanten Zeitintervalle:** - 0 bis 0,5 Stunden: 10 mm/h - 0,5 bis 1 Stunde: 20 mm/h - 1 bis 1,5 Stunden: 20 mm/h 2. **Berechne den kumulierten Niederschlag für jedes Intervall:** - 0 bis 0,5 Stunden: \( 10 \, \text{mm/h} \times 0,5 \, \text{h} = 5 \, \text{mm} \) - 0,5 bis 1 Stunde: \( 20 \, \text{mm/h} \times 0,5 \, \text{h} = 10 \, \text{mm} \) - 1 bis 1,5 Stunden: \( 20 \, \text{mm/h} \times 0,5 \, \text{h} = 10 \, \text{mm} \) 3. **Berechne den gesamten kumulierten Niederschlag:** - Gesamt: \( 5 \, \text{mm} + 10 \, \text{mm} + 10 \, \text{mm} = 25 \, \text{mm} \) 4. **Berechne den Abfluss (Q) unter der Annahme, dass der gesamte Niederschlag in Abfluss umgewandelt wird (keine Verluste):** - Einzugsgebiet (A): \( 10 \, \text{km}^2 = 10 \times 10^6 \, \text{m}^2 \) - Gesamter Niederschlag (P): \( 25 \, \text{mm} = 0,025 \, \text{m} \) Der Abfluss (Q) kann dann berechnet werden mit der Formel: \[ Q = P \times A \] \[ Q = 0,025 \, \text{m} \times 10 \times 10^6 \, \text{m}^2 = 250,000 \, \text{m}^3 \] 5. **Berücksichtige die Konzentrationszeit:** - Die Konzentrationszeit beträgt 1 Stunde, was bedeutet, dass der gesamte Niederschlag innerhalb dieser Zeit abfließt. 6. **Berechne den Abfluss in m³/s:** - Da die Konzentrationszeit 1 Stunde beträgt, wird der Abfluss über diese Zeit verteilt: \[ Q = \frac{250,000 \, \text{m}^3}{3600 \, \text{s}} \approx 69.44 \, \text{m}^3/\text{s} \] Der maximale Abfluss beträgt somit etwa 69.44 m³/s.

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Um den maximalen Abfluss zu berechnen, kann die Rationalmethode verwendet werden. Diese Methode ist besonders geeignet für kleine Einzugsgebiete und kurze Konzentrationszeiten. Die Formel lautet:... [mehr]

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Um den maximalen Abfluss zu berechnen, kann die Rationalmethode verwendet werden. Diese Methode ist besonders geeignet für kleine Einzugsgebiete und kurze Konzentrationszeiten. Die Formel lautet: \[ Q = C \cdot i \cdot A \] wobei: - \( Q \) der Abfluss (m³/s) ist, - \( C \) der Abflussbeiwert (dimensionslos) ist, - \( i \) die Niederschlagsintensität (mm/h) ist, - \( A \) die Fläche des Einzugsgebiets (km²) ist. Für die Berechnung wird angenommen, dass der Abflussbeiwert \( C \) bekannt ist. Da dieser Wert nicht gegeben ist, wird hier ein typischer Wert von 0,5 für ein gemischtes Einzugsgebiet verwendet. 1. Berechnung der maximalen Abflüsse für die verschiedenen Zeitintervalle: - Für 0,5 Stunden mit einer Niederschlagsintensität von 10 mm/h: \[ Q_{0,5h} = 0,5 \cdot 10 \cdot 10 = 50 \, \text{m³/h} \] Umrechnung in m³/s: \[ Q_{0,5h} = \frac{50}{3600} \approx 0,0139 \, \text{m³/s} \] - Für 1 Stunde mit einer Niederschlagsintensität von 20 mm/h: \[ Q_{1h} = 0,5 \cdot 20 \cdot 10 = 100 \, \text{m³/h} \] Umrechnung in m³/s: \[ Q_{1h} = \frac{100}{3600} \approx 0,0278 \, \text{m³/s} \] - Für 1,5 Stunden mit einer Niederschlagsintensität von 20 mm/h: \[ Q_{1,5h} = 0,5 \cdot 20 \cdot 10 = 100 \, \text{m³/h} \] Umrechnung in m³/s: \[ Q_{1,5h} = \frac{100}{3600} \approx 0,0278 \, \text{m³/s} \] 2. Bestimmung des maximalen Abflusses: Der maximale Abfluss tritt bei der höchsten Niederschlagsintensität auf, die hier bei 1 Stunde und 1,5 Stunden gleich ist. Daher ist der maximale Abfluss: \[ Q_{\text{max}} \approx 0,0278 \, \text{m³/s} \] Dies ist eine vereinfachte Berechnung und in der Praxis können weitere Faktoren wie Bodenbeschaffenheit, Vegetation und genaue Abflussbeiwerte eine Rolle spielen.

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Der Abflussbeiwert (auch Abflusskoeffizient genannt) ist das Verhältnis des beobachteten Abflusses zum gesamten Niederschlag im Einzugsgebiet. Um den Abflussbeiwert zu berechnen, sind folgende Sc... [mehr]

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Der Abflussbeiwert (auch Abflusskoeffizient genannt) ist das Verhältnis des beobachteten Abflusses zum gesamten Niederschlag im Einzugsgebiet. Um den Abflussbeiwert zu berechnen, sind folgende Schritte notwendig: 1. **Berechnung des gesamten Niederschlagsvolumens:** - Niederschlagssumme: 41 mm (das entspricht 0,041 m) - Einzugsgebiet: 10 Quadratkilometer (das entspricht 10.000.000 Quadratmeter) \[ \text{Niederschlagsvolumen} = \text{Niederschlagssumme} \times \text{Einzugsgebiet} = 0{,}041 \, \text{m} \times 10.000.000 \, \text{m}^2 = 410.000 \, \text{m}^3 \] 2. **Berechnung des beobachteten Abflussvolumens:** - Beobachteter Abfluss: 22 m³/s - Basisabfluss: 10 m³/s - Dauer: 5 Stunden (das entspricht 18.000 Sekunden) \[ \text{Beobachteter Abflussvolumen} = (\text{Beobachteter Abfluss} - \text{Basisabfluss}) \times \text{Dauer} = (22 \, \text{m}^3/\text{s} - 10 \, \text{m}^3/\text{s}) \times 18.000 \, \text{s} = 12 \, \text{m}^3/\text{s} \times 18.000 \, \text{s} = 216.000 \, \text{m}^3 \] 3. **Berechnung des Abflussbeiwertes:** \[ \text{Abflussbeiwert} = \frac{\text{Beobachteter Abflussvolumen}}{\text{Niederschlagsvolumen}} = \frac{216.000 \, \text{m}^3}{410.000 \, \text{m}^3} \approx 0{,}527 \] Der Abflussbeiwert beträgt also etwa 0,527 oder 52,7 %.

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Die Niederschlag-Abfluss-Bildung beschreibt den Prozess, bei dem Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel) in Abfluss umgewandelt wird. Dieser Prozess umfasst mehrere Schritte und Faktoren: 1. **Interzepti... [mehr]

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Die Niederschlag-Abfluss-Bildung beschreibt den Prozess, bei dem Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel) in Abfluss umgewandelt wird. Dieser Prozess umfasst mehrere Schritte und Faktoren: 1. **Interzeption**: Ein Teil des Niederschlags wird von Vegetation und anderen Oberflächen abgefangen und verdunstet direkt wieder. 2. **Infiltration**: Ein Teil des Niederschlags versickert in den Boden und trägt zur Grundwasserneubildung bei. 3. **Oberflächenabfluss**: Der Teil des Niederschlags, der nicht infiltriert oder interzeptiert wird, fließt über die Bodenoberfläche ab und gelangt in Bäche, Flüsse und andere Gewässer. 4. **Zwischenabfluss**: Wasser, das durch den Boden fließt, aber nicht tief genug versickert, um das Grundwasser zu erreichen, kann als Zwischenabfluss in Gewässer gelangen. Die Menge und Geschwindigkeit des Abflusses hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. Bodenbeschaffenheit, Vegetation, Geländeneigung und der Intensität des Niederschlags.

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Die Niederschlags-Abfluss-Beziehung beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Niederschlag (Regen, Schnee, etc.) und dem Abfluss (Wasser, das über die Erdoberfläche abfließt und in Fl&u... [mehr]

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Die Niederschlags-Abfluss-Beziehung beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Niederschlag (Regen, Schnee, etc.) und dem Abfluss (Wasser, das über die Erdoberfläche abfließt und in Flüsse, Seen oder andere Gewässer gelangt). Diese Beziehung ist ein zentrales Konzept in der Hydrologie und wird verwendet, um zu verstehen, wie Niederschlagsereignisse die Wasserstände in Flüssen und anderen Gewässern beeinflussen. Die Beziehung wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter: 1. **Niederschlagsintensität und -dauer**: Starker und lang anhaltender Niederschlag führt in der Regel zu höherem Abfluss. 2. **Bodenbeschaffenheit**: Durchlässige Böden (z.B. Sand) lassen mehr Wasser versickern, während undurchlässige Böden (z.B. Ton) mehr Oberflächenabfluss erzeugen. 3. **Vegetation**: Pflanzen können Wasser aufnehmen und die Menge des abfließenden Wassers reduzieren. 4. **Topographie**: Steile Hänge fördern schnellen Abfluss, während flache Gebiete mehr Wasser speichern können. 5. **Landnutzung**: Urbanisierte Gebiete mit vielen versiegelten Flächen erzeugen mehr Abfluss als ländliche Gebiete. Hydrologen verwenden Modelle und mathematische Gleichungen, um die Niederschlags-Abfluss-Beziehung zu quantifizieren und Vorhersagen über Hochwasserereignisse und Wasserressourcenmanagement zu treffen.