Description: Das Projekt "Numerische Modellierung von Transportkörpern (Dünen) in Binnenwasserstraßen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. 1.1 Ingenieurwissenschaftliche Fragestellung und Stand des Wissens: Die Form des Gewässerbodens bestimmt nicht nur den hydraulischen Widerstand, Sedimenttransport, Morphodynamik und die Habitatentwicklung. Sie stellt die Schifffahrt mitunter vor große Probleme: Obwohl sowohl Sedimentcharakteristiken, Flussgeometrie und Abfluss bekannt sind, lässt sich der zu erwartende Sedimenttransport und damit die Wassertiefe nur ungenau bestimmen. Die Entwicklung von Transportkörpern wie Dünen und Bänken trägt hierbei eine nicht unerhebliche Teilschuld (ASCE, 2002). Die Wassertiefen der Schifffahrtsstraßen genau zu prognostizieren bzw. zu beeinflussen ist also unverzichtbar. Dies ist einer der Gründe, warum Engelund and Fredsøe (1982) und Southard (1991) Dünen als wichtigste Sohlform in der praktischen Ingenieurstätigkeit bezeichnen. Zumeist wird in der numerischen Modellierung mittels geschätzter oder gemessener Dünenlänge und -höhe eine angepasste Sohlrauheit berechnet, welche den Einfluss der Transportkörper auf die Strömung abbilden soll. Die Sohlrauheit kann z.B. nach van Rijn (1993) kumulativ aus der Kornrauheit und der Formrauheit von Riffeln und Dünen berechnet werden. Damit wird eine globale Anpassung der Sohlrauheit vorgenommen. Der sich zeitlich und örtlich ändernden Geometrie der Dünen wird damit gar nicht oder nur ungenügend Rechnung getragen. Der Einfluss der Dünen kann erheblich sein: Nach den Abschätzungen von van Rijn ergibt sich ein Formrauheitswert von 70 mm für 1 m lange und 10 cm hohe Dünen. Treten diese Dünen bei einer Sandsohle mit einem mittleren Korndurchmesser von 1 mm auf, so berechnet sich die Kornrauheit nur zu 3 mm. Die Dünen erhöhen die Gesamtrauheit in diesem Fall ungefähr um einen Faktor von 24. Eine genaue Prognose der Dünen und ihrer Veränderung infolge Abfluss aber auch infolge Baumaßnahmen ist für die Genauigkeit von numerischen Modellierungen daher unerlässlich. Verschiedene jüngere Publikationen berichten von der expliziten Modellierung von Dünen, z.B. Rüther et al (2008) und Nabi (2010). Dabei kommen dreidimensionale RANS-Modelle oder auch LES-Modelle zum Einsatz. In einer Diplomarbeit (Goll, 2011) an der BAW konnte gezeigt werden, dass es prinzipiell mit dem in der BAW eingesetzten dreidimensionalen Feststofftransportmodell (FT-Modell) Telemac / Sisyphe möglich ist, die Dünenentstehung und ihre Propagation zu simulieren. 1.2 Bedeutung für die WSV: Eine wesentliche Aufgabe der Abteilung ist die möglichst genaue Berechnung und Vorhersage der morphologischen Entwicklungen infolge von Bau-, Regelungs-, Instandhaltungs- und Geschiebebewirtschaftungsmaßnahmen an Bundeswasserstraßen für die Beratung der planenden und ausführenden Instanzen der WSV. Eine kontinuierliche Verbesserung der in der BAW eingesetzten Modelle führt zu einer steten Optimierung und einem erweiterten Anwendungsspektrum der Modelle für die Projektarbeit. usw.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Binnenwasserstraße ? Bundeswasserstraße ? Wasserstraße ? Abfluss ? Düne ? Prognose ? Fortpflanzung ? Gewässergrund ? Korngröße ? Wasserbau ? Modellierung ? Sedimentdynamik ? Bauen ? Sedimenttransport ? Schifffahrt ? Wasserstand ? Globale Aspekte ? Änderung ? Kontinuierliches Verfahren ? WISSENSSTAND ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2012-11-06 - 2016-12-31
Accessed 1 times.