Rolf Kipfer: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

NameHerr Prof. Dr. Rolf Kipfer
Adresse
EAWAG
Überlandstrasse 133
Abteilung Wasserresourcen und Trin
8600 Dübendorf
SWITZERLAND
Telefon044 823 55 30
Fax044 823 52 10
E-Mailrolf.kipfer@usys.ethz.ch
DepartementUmweltsystemwissenschaften
BeziehungTitularprofessor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
701-0401-AALHydrosphere
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
3 KP6RR. Kipfer, M. H. Schroth
KurzbeschreibungDie Vorlesung beschreibt die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde bestimmen. Hierzu werden die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen beschrieben. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis der physikalischen (und geochemischen) Prozesse, welche die natürliche Dynamik im Grundwasser, Seen und Ozeanen bestimmen und den Austausch von Stoffen und Energie steuern.
InhaltTopics of the course.
Physical properties of water (i.e. density and equation of state)
- global water resources
Exchange at boundaries
- energy (thermal & kinetic), gas exchange
Mixing and transport processes in open waters
- vertical stratification, large scale transport
- turbulence and mixing
- mixing and exchange processes in rivers
Groundwater and its dynamics
- ground water as part of the terrestrial water cycle
- ground water hydraulics, Darcy's law
- aquifers and their properties
- hydrochemistry and tracer
- ground water use
Case studies
- 1. Water as resource, 2. Water and climate
LiteraturTextbooks for self-studying.
Surface water.
'Physics and Chemistry in Lakes', ed: Lerman, A., Imboden, D.M., and Gat, J., Springer Verlag, 1995:
Chapter 4: Imboden, D.M., and Wüest, A. 'Mixing Mechanisms in Lakes'
'Environmental Organic Chemistry', ed: Schwarzenbach, R., Imboden, D. M., and Gschwend, Ph., Willey, 2002:
Chapter 6.4: Air-Water Partitioning
Chapter 19.2: Bottleneck Boundaries

Ground water:
Fitts, C.R., 2013. Groundwater Science. 2nd ed., Academic Press, Amsterdam.


Optional additional readers.
Park, Ch., 2001, The Environment, Routledge, 2001
Fetter, C.W. 'Applied Hydrogeology', Prentice Hall, 1994 (3rd edition).
701-0401-00LHydrosphäre3 KP2VR. Kipfer, M. H. Schroth
KurzbeschreibungDie Vorlesung beschreibt die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde bestimmen. Hierzu werden die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen beschrieben. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis der physikalischen (und geochemischen) Prozesse, welche die natürliche Dynamik im Grundwasser, Seen und Ozeanen bestimmen und den Austausch von Stoffen und Energie steuern.
InhaltThemen der Vorlesung.
Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)
- Globale Wasserresourcen
Prozesse an Grenzflächen
- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)
- Verdunstung, Gasaustausch
Stehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)
- Wärmebilanz
- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen
- Turbulenz und Mischung
- Mischprozesse in Fliessgewässern
Grundwasser und seine Dynamik.
- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs
- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen
- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze
- hydraulische Eigenschaften
Grundwasserleiter und ihre Eigenschaften
- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer
- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, Bewässerung
Fallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima
SkriptErgänzend zu den empfohlenen Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben.
LiteraturDie Vorlesung stützt sich auf folgende Lehrmittel:
a) Park, Ch., 2001, The Environment, Routledge, 2001
b) Fitts, C.R., 2013. Groundwater Science. 2nd ed., Academic Press, Amsterdam.
Voraussetzungen / BesonderesDie Fallbeispiele und die selbständig zu bearbeitende Uebungen sind ein obligatorischer Bestandteil der Lehrveranstaltung.