Auftraggeber:

Kooperation mit der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Karlsruhe

Aufgabenstellung:

• Weiterentwicklung existierender Feststofftransportmodelle und Verbesserung der Prognosebelastbarkeit bzgl. hydromorphologischer Auswirkungen auf verkehrswasserbaulicher Ausbau- und Unterhaltungsmaßnahmen
• Erfassung und Bewertung der für die Feststofftransportmodellierung maßgeblichen physikalischen Prozesse sowie deren Abbildung mittels numerischer Verfahren
• Betrachtung der Strömungs- und Geschiebetransportvorgänge insbesondere in krümmungsbeeinflussten Gerinneabschnitten
• Vergleichende Bewertung hinsichtlich der Dimensionalität der Strömungssimulation (2D- / 3D-Modellierung), welche der Feststofftransportmodellierung zugrunde liegt

Gewässer / Untersuchungsgebiet:

• Gerade und gekrümmte Laborgerinne
• Bayerische Donau
• Niederrhein in Nordrhein-Westfalen

Modelltyp:

2D und 3D (in-) stationäre, hydro- und morphodynamisch-numerische Modelle (Telemac-2D, Telemac-3D, Flumen, Flow3D, SSIIM)

Ergebnisse:

• Erfassung und Visualisierung von Sekundärströmungseffekten mittels Separierungsverfahren anhand von hochaufgelösten Mess- und Berechnungsergebnissen sowohl in Laborgerinnen als auch natürlichen Gewässerabschnitten
• Anwendung und Vergleich verschiedener Modellierungsmethoden zur Simulation komplexer hydraulischer und morphodynamischer Prozesse
• Erfolgreiche Abbildung von hydraulischen und morphologischen Ergebnissen aus Laboruntersuchungen an einem gekrümmten Kanal mittels numerischer Modellierung (2D / 3D)
• Lokalisierung signifikanter lokaler Unterschiede zwischen den morphologischen Ergebnissen der 2D-und 3D-Modellierung 
• Weiterentwicklung des 2D-Feststofftransportmodells, unter Berücksichtigung eines erweiterten Parametrisierungsansatzes (Entwicklungslänge / "loading-law")  zur Erfassung der Sekundärströmungseinflüsse auf die Transportvorgänge

Abbildungen: