Die Planung wasserbaulicher Maßnahmen in Gewässern wird zunehmend durch Modellierung der zu erwartenden hydraulischen Verhältnisse unterstützt. Damit lassen sich die hydraulischen Erfordernisse mit den ökologischen Randbedingungen in Einklang bringen.
Numerische Simulationsmodelle sind in der modernen Wasserwirtschaft unentbehrliche Hilfsmittel für die Strömungsanalyse eines Fließgewässers oder die Planung wasserbaulicher Maßnahmen. In Abhängigkeit der vorliegenden Strömungssituation im Gewässer und der Aufgabenstellung im Projekt stehen dem Bearbeiter unterschiedliche numerische Modelle zur Verfügung. Während bei homogenen Abflussverhältnissen (Flusslauf mit mäßiger Krümmung, regelmäßiger Querschnitt) eine eindimensionale Spiegellagenberechnungen des Flussabschnitts bei zahlreichen Fragestellungen angemessen ist, sind für komplexe Strömungsverhältnisse (z. B. Abzweigungen, Einengungen/Aufweitungen mit Querströmungen, breite Vorländer) in der Regel zweidimensionale Abflussmodelle erforderlich, die eine flächenhafte Strömungsstruktur (in Fließrichtung und quer zur Fließrichtung) abbilden können. Bei vergleichbaren Projekten finden zunehmend auch dreidimensionale Simulationen Anwendung.
Ein Beispielprojekt erläutert, dass mit der Software „Fluss 2D" bearbeitet wurde. Angesichts der umfangreichen Daten, die für die hydraulische Berechnung eines 2D-Strömungsmodells benötigt werden, ist das Programm in verschiedene Module (Streupunkt-Modul, Design-Modul, Netz-Modul) aufgeteilt, um die Fülle an Daten separat und gezielt verarbeiten und ein weitestgehend modellähnliches Berechnungsnetz erstellen zu können. Im „Hydraulik-Modul" lassen sich dann alle relevanten Parameter für die eigentliche Simulation zusammenführen.
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| Quelle: | Wasser und Abfall 11 2015 (November 2015) | |
| Seiten: | 3 | |
| Autor: | Dipl.-Ing. Jörn Schröter | |
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Anwendung eines neuartigen Ansatzes für die Regelung des Talsperrensystems der Megastadt Lima (Peru)
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2016)
Die Megastadt Lima (Peru) mit 9,5 Mio. Einwohnern ist mit ca. 9 mm Jahresniederschlag nach Kairo die zweittrockenste Stadt der Welt. Die Trinkwasserversorgung erfolgt zu 79 % über die Abflüsse des Flusses Rimac und einem Talsperrensystem, bestehend aus 22 Speichern mit einer Gesamtkapazität von 332 Mio. m³. Daneben hat die mit dem System erzeugte Energie einen Anteil von 11 % an der landesweiten Stromproduktion und deckt den Wasserbedarf der regionalen Landwirtschaft sowie Industrie. Der Beitrag stellt an diesem Beispiel die Nutzung eines neuen, leicht zu implementierenden Ansatz zur Regelung der Wasserabgabe vor.
Genau gemessen und trotzdem falsch – Qualitätssicherung von Überwachungsmessungen an Talsperren
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2010)
Allgemein strebt man an, Messungen zur Bauwerksüberwachung mit höchster Messgenauigkeit auszuführen. Dabei ist oft nicht klar, welche Genauigkeit des Messergebnisses zur bautechnischen Interpretation erforderlich ist und ob diese erreicht wird. Nur durch die Analyse des Gesamtprozesses lassen sich Fehlerquellen finden und eliminieren, aber auch unnötiger Aufwand – und damit Kosten – vermeiden.
Simulation der Hydraulik von Kontrollarmaturen in Wasserversorgungsnetzen
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Für die hydraulische Simulation der komplexen Wasserversorgungssysteme mit Kontrollarmaturen wird ein mathematisches Modell mit seinem numerischen Lösungsalgorithmus dargestellt, der das iterative Maschenverfahren von Newton-Raphson in einer spezifischen Form in Verbindung mit Hardy-Cross-Verfahren verwendet. Das Softwareprogramm wurde für das Pilotprojekt Erfurt an der Universität Karlsruhe entwickelt und implementiert. Der Lösungsansatz wird durch fehlende Kontrollanlagen des Durchflusses (PSV, FCV) und des Überdruckes (PFV, PBV) sowie deren Kombinationen mit anderen Kontrollarmaturen ergänzt.
Erdbebenbemessung von Stauanlagen gemäß DIN 19 700 – Arbeitshilfe für Baden-Württemberg
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2010)
In Baden-Württemberg existieren mehrere hundert Stauanlagen, und neue Anlagen werden geplant und gebaut. Zur Erdbebenbemessung dieser Anlagen gemäß DIN 19 700 fehlten bislang die erforderlichen Grundlagen. Die Einschätzung der Erdbebengefährdung entsprechend der Anforderungen der DIN 19 700 liegt nunmehr vor [1]. Auf dieser Basis wurde für Baden-Württemberg eine Arbeitshilfe zur Erdbebenbemessung von Stauanlagen gemäß DIN 19 700 erarbeitet. Dieser Beitrag stellt die Arbeitshilfe vor.
Komplexe seismotektonische und topographische Verhältnisse beim Rudbar-Lorestan-Schüttdamm im Iran
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2010)
Die Sperrenstelle des 156 m hohen Rudbar-Lorestan-Schüttdamms liegt in einem seismisch sehr aktiven Gebiet im Zagros-Gebirge, Iran. In einer Entfernung von 1,5 km befindet sich eine Verwerfung, an der Erdbeben mit einer Magnitude von 7,5 auftreten können. Starkbeben können entlang von Diskontinuitäten an der Sperrenstelle Verschiebungen verursachen, die bei der Wahl des Dammtyps maßgebend sind. Die maximale Grundbeschleunigung des Sicherheitserdbebens beträgt 0,7 g.
