Abbildung 1 : Systemskizze des Modells TOPTRA

Nach Abfrage des Namens des Arc/Info-Exportcovers wird dem Hauptprogramm angegeben, ob bereits eine Datei flusho einer anderen Karte besteht, deren Vorfluter das Abflußgeschehen der aktuell zu bearbeitenden Karte bestimmt. Danach erfolgt die Eingabe der Rechts- und Hochpunkte der Anfangskoordinaten der zu bearbeitenden Karte sowie das Einlesen der notwendigen Daten aus der Ergebnisdatei einzug von TOPNEWP2 und dem Exportcover (vgl. Formate).

In der ersten Subroutine HOEHER werden den Einzelpolygonen Höhenwerte zugeordnet, wobei der jeweilige Flächenschwerpunkt als Bezugsgröße gilt. Bedingung ist hierbei, daß es sich um Höhen unmittelbar benachbarter Rasterfelder handelt. Die Ergebnisse werden in den Ausgabefile poldat geschrieben.

Die zweite Subroutine VFHOEH stellt ein Unterprogramm zur Sortierung und Höhenzuweisung der Vorfluter-Koordinaten dar. Nach dem Einlesen der Arc/Info-Unterdatei Arc part mit der Beschreibung und den Koordinaten der Teilarcs, werden den selektierten Gewässerarcs (entsprechend des Nutzungsschlüssels liegt ihre User-ID zwischen 4000 und 5500) die benachbarten Höhen zugeordnet. Letztere werden in einer weiteren Prozedur als Vorfluter-Arcs der Reihe nach bzw. nach der natürlichen Fließrichtung geordnet. Anschließend werden die Gewässerteilabschnitte als Abschnitte zwischen zwei Knotenpunkten festgelegt, indem die Höhen jedes Digitalisierpunktes innerhalb dieser Abschnitte gemittelt werden. Die o.g. Berechnungen erfolgen zunächst für stehende Gewässer, dann für Fließgewässer. Das Zwischenergebnis bzw. die Variablen des Unterprogramms VFHOEH gehen in die Datei FLUSHO ein.

Die dritte Subroutine ABFLUS ordnet den Gewässerteilabschnitten aus VFHOEH Polygone entsprechend ihres Grundwasserabflusses zu. Hierbei muß für die zu bearbeitende Fläche der geltende durchschnittliche Kf-Wert in cm/Tag sowie die durchschnittliche Grundwasserneubildungsrate in cm/Jahr angegeben werden. Das Programm liest dann die Datei flusho, den File arc01 aus CASCAD sowie die Datei poldat ein (vgl. Formate). Von jedem Polygonschwerpunkt wird anschließend zu jedem Gewässerteilabschnitt ein potentieller Grundwasserstand entsprechend der Grundwasserneubildungsrate und der Abflußgeschwindigkeit (Kf) berechnet und die Entfernung und Höhe des Vorfluters ü. NN ermittelt. Nach Festlegung des kürzesten Abstandes zwischen Vorfluter und Flächen- bzw. Polygonschwerpunkt, werden letzteren diejenigen Vorfluter zugeordnet, bei denen der potentielle Grundwasserstand am niedrigsten ist. Am Ende der Subroutine wird geprüft, ob der Vorfluter-Arc innerhalb des Kartenblattes liegt, ob ein Oberflächenabfluß in einen Vorfluter stattfindet und ob es sich bei dem abflußbestimmenden Arc um einen Gewässerarc (User-ID zwischen 4000 und 5500) handelt. Die Ergebnisse werden in die Zwischendatei jetzt geschrieben.

Nach Einlesen der Datei jetzt aus der Subroutine ABFLUS (vgl. Formate) werden in dem sechsten und letzten Unterprogramm SIMORDER die Einzelpoygone hinsichtlich ihrer Oberflächenabflußreihenfolge geordnet und überprüft, ob die Arcs zwischen den Polygonen i.S. von Wällen, Knicks, Straßen etc. abflußhemmend sind. Die Ergebnisausgabe erfolgt in einem endgültigen Parameterfile flusab, der der Ausgabe der vorangegangene Subroutine bis auf die Variable ibar (1= mit Barrierefunktion, 0 = ohne Barrierefunktion) und der geordneten Cascadenreihenfolge ähnlich ist.

Das Programm TOPTRA wurde in FORTRAN 77 geschrieben und wird hauptsächlich auf UNIX-Betriebssystemen eingesetzt. Das Programm ist sehr CPU- und speicherintensiv.

Aufruf: toptra

A-I-Export:
'stow99'

Vorfluter-Zuordnung (0/1):
0

Angabe der Koordinaten:
52000
60000

Ergebnisfile TOP-NEW:
'EINZUG'

Gültigen Kf-Wert angeben:
50

GWneubildung angeben:
35

Ende Eingabe

Rechnung

Ausgabe:
File: jetzt
File: flusab ('jetzt' in Abflußrichtung sortiert)
File: flusho