q-sim.ch – Hochwassersimulationen mit dem online Niederschlag-Abflussmodell von geo7
Hochwasserganglinien in wenigen Schritten simulieren
Wie reagiert ein kleines Einzugsgebiet auf einen Starkniederschlag? Welche Hochwasserspitzen entstehen an einem bestimmten Punkt im Gewässernetz und wie sieht die Abflussganglinie aus? Wie verändern sich die Resultate bei anderen Abflussbeiwerten?
q-sim.ch wird Fachpersonen bei genau diesen Fragen unterstützen. Dabei werden Fachpersonen ihre Erfahrung und Gebietskenntnisse durch die Wahl eigener Abflussbeiwerte und Parametereinstellungen einbringen können. Nach Erstellen eines Nutzerkontos wird das Webtool frei zugänglich werden. Mit einem Klick in den Kartenausschnitt wird ein Berechnungspunkt gesetzt und das zugehörige Einzugsgebiet abgeleitet. Danach lassen sich Abflussbeiwerte hochladen, Niederschlagsdaten wählen und verschiedene Szenarien berechnen. Das Resultat werden Abflussganglinien sein, die direkt im Tool visualisiert und exportiert werden können.
q-sim.ch ist für Einzugsgebiete bis 30 km² ausgelegt. Aktuell ist das Gebiet des Kantons Bern aufbereitet.
Drei Schritte bis zur Ganglinie
Der Arbeitsablauf in q-sim.ch ist folgendermassen aufgebaut:
- 1. Projekt erstellen
Die Fachperson wählt einen Berechnungspunkt auf dem Gewässernetz. q-sim.ch leitet daraus das Einzugsgebiet ab. Dieses lässt sich direkt auf der Karte prüfen.
- 2. Parameter wählen
Für die Simulation werden von der Fachperson Abflussbeiwerte hochgeladen. Zudem lassen sich Niederschläge aus den hinterlegten HADES-Daten auswählen.
- 3. Resultate prüfen und exportieren
q-sim.ch berechnet innerhalb von Sekunden die Abflussganglinien und stellt sie grafisch dar. Die Resultate können als Grafik oder als CSV-Datei exportiert werden.
Was q-sim.ch besonders macht
q-sim.ch ermöglicht den einfachen Zugang zu einem konzeptionellen Niederschlag-Abflussmodell mit vorprozessierten Grundlagendaten (z.B. HADES-Niederschläge) bei gleichzeitig benutzer-spezifischen Möglichkeiten in der Parametrisierung. Das Tool berücksichtigt unter anderem:
- den gewählten Berechnungspunkt und das abgeleitete Einzugsgebiet
- Starkniederschläge aus dem Hydrologischen Atlas der Schweiz HADES mit unterschiedlichen Dauerstufen und Jährlichkeiten
- Benutzerspezifische Abflussbeiwerte
- Anfangsverluste
- Form, Neigung und Fliesswege im Einzugsgebiet
- Seen als vereinfachte Speicherelemente
Damit liefert q-sim.ch mehr als eine einfache Schätzformel mit Spitzenabfluss als einzige Zielgrösse. Die simulierten Ganglinien geben eine gebietsspezifische Auskunft über den zeitlichen Verlauf und damit auch die Charakteristik der Abflussreaktion. Zu beachten ist, dass Brutto-Abflüsse (Reinwasserabflüsse ohne Ausuferung) abgebildet werden, ohne Berücksichtigung von Geschiebe oder Schwemmholz.
q-sim.ch unterstützt Fachpersonen
q-sim.ch richtet sich an Fachpersonen mit Erfahrung in Hydrologie und Naturgefahren. Das Tool eignet sich besonders für Fragestellungen rund um kleine Einzugsgebiete, zum Beispiel für:
- hydrologische Grundlagenarbeiten
- Gefahren- und Risikoanalysen
- Variantenvergleiche
- Plausibilisierung von Hochwasserabflüssen
- Grundlagen für wasserbauliche Fragestellungen
q-sim.ch unterstützt dabei, Szenarien rasch zu berechnen und nachvollziehbar zu dokumentieren.
Fachliche Beurteilung bleibt zentral
q-sim.ch automatisiert viele Arbeitsschritte. Die fachliche Beurteilung bleibt jedoch entscheidend. Besonders wichtig ist die Wahl der Abflussbeiwerte. Die Resultate müssen immer kritisch plausibilisiert werden. Dazu eignen sich dokumentierte Hochwasserereignisse, Vergleichsrechnungen, Ortskenntnisse und Beurteilungen im Gelände.
Entwickelt von geo7
q-sim.ch wurde von geo7 entwickelt und gemeinsam mit dem Kanton Bern, Tiefbauamt, Oberingenieurkreis IV finanziert. Derzeit sind Simulationen auf dem Berner Kantonsgebiet möglich. Weitere Gebiete könnten folgen. Eine systematische Qualitätsprüfung durch den Kanton Bern ist noch ausstehend.
Von q-sim.ch existiert auch eine Version* mit erweitertem Funktionsumfang. Lesen Sie wie dieses Modell für die Simulation von Hochwasserganglinien aus verschiedenen Teileinzugsgebieten aufgebaut ist und wie es an mehr als 13'000 Hydropunkten im Kanton Thurgau oder zur Abschätzung der Folgen des Klimawandels auf die Abflüsse in kleinen Einzusgebeiten im Kanton Zürich verwendet wurde.
*Qsim ist nicht öffentlich zugänglich sondern wird ausschliesslich geo7-intern für hydrologische Projekte eingesetzt.
