In this paper, the hydrologic basis of the water balance model LARSIM and application examples are presented. LARSIM allows a process- and area-detailed simulation of the water cycle. It uses system data, which are readily available in most cases.
Fundamental approaches used in LARSIM are described in detail for the following hydrological subprocesses: interception, actual evapotranspiration, snow accumulation, metamorphosis of snow and snow melt, soil water and groundwater storage, lateral water transport to streams (run-off concentration), water temperature and routing in channel networks. Furthermore, procedures for regionalisation of model parameters of LARSIM and methods of spatial interpolation of me-teorological input data are discussed.
Various applications of LARSIM are described: the impact of climate change on water balance in south-western Germany, water budget of the Baltic Sea catchment in connection with coupled atmosphere-hydrology simulations, hydrologic effects of land use change and the operational forecasts of low flow, flood and water temperature by the Flood Forecast Centre (HVZ) of the federal state of Baden-Württemberg (Germany).
In der vorliegenden Studie werden die hydrologischen Grundlagen des Wasserhaushaltsmodells LARSIM (Large Area Runoff Simulaton Model) sowie Beispiele zur Anwendung des Modells vorgestellt. LARSIM ermöglicht eine prozess- und flächendetaillierte Simulation des mesoskaligen Wasserkreislaufes bei Verwendung von flächendeckend vorhanden bzw. ableitbaren Systemdaten.
Die in LARSIM enthaltenen Modellbausteine für folgende hydrologische Teilprozesse werden beschrieben:
Interzeption, aktuelle Evapotranspiration, Akkumulation und Ablation von Schnee, Bodenwasser- und Grundwasserspeicherung, laterale Wasserbewegung in der Fläche (Abflusskonzentration) sowie die Translation und Retention in Gerinnen und Seen.
Weiterhin werden die in LARSIM enthaltenen Verfahren zur Regionalisierung von Modellparametern sowie die im Programm verwendeten Ansätze für die räumliche Interpolation von meteorologischen Eingangsdaten erläutert.
Mehrere Anwendungsbeispiele werden beschrieben: Untersuchungen zur Auswirkungen von Klimaänderungen auf den Wasserhaushalt in Südwest-Deutschland, Wasserhaushaltsuntersuchungen für das Ostsee-Einzugsgebiet in Verbindung mit einem gekoppelten Atmosphären-Ozean-Hydrologie-Modell, hydrologische Auswirkungen von Landnutzungsänderungen, sowie die operationelle Vorhersage von Niedrigwasser, Hochwasser und Wassertemperatur durch die Hochwasser-Vorhersage-Zentrale (HVZ) des Landes Baden-Württemberg.
Die Studie gibt detaillierte Informationen zu Modellgrundlagen und Modellanwendungen und dient so als Kompendium für die Anwender von LARSIM in der wasserwirtschaftlichen Forschung und Praxis.