Abgeschlossene Abschlussarbeiten
Eine Liste mit Themenvorschläge für Abschlussarbeiten zur Erlangung des Diplom- oder Mastergrades und des Bakkalaureats sowie für Projektarbeiten finden Sie auf der Seite des Instituts.
Folgende Abschlussarbeiten wurden an der Professur für Wasserbau betreut:
Optimierung der Abflussaufteilung der Zschopau im Zusammenhang mit der Anströmung des Brückenbauwerks der BAB 4 im Abschnitt Frankenberg – Niederlichtenau unter Berücksichtigung der geplanten Hochwasserschutzmaßnahme
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Neumann, Jana
Betreuer
- Prof. Dr.-Ing. Jürgen Stamm
- Dr.-Ing. habil. Dirk Carstensen
- Dipl.-Ing. Thomas Kopp
- Dipl.-Ing. Markus Schuckert
Abstract
Die Abgrabung als Umsetzung von Hochwasserschutzmaßnahmen 2006, an der Zschopau in Frankenberg, im Bereich des Querbauwerks der BAB 4, wird unwirksam durch starkes Verlanden infolge geringerer Fließgeschwindigkeiten. Der Hochwasserabfluss ist nicht optimal, durch eine ungünstige Anströmung des linken Brückenpfeilers.
rnEin Teil der Aufgabe bestand darin geeignete Maßnahmen zu finden, die die starke Sedimentation verringern, durch Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten und somit der Schubspannungen im linken Brückenfeld. Des Weiteren sollte der entstehende Wechselsprung, bei Überströmung des linken Vorlandes, der den Abfluss während eines Hochwasserereignisses beeinträchtigt, beseitigt werden durch eine Anhebung des Wasserspiegels im unmittelbar angrenzenden Flussschlauch.
rnEs wurden Untersuchungen geführt, zu verschiedenen Varianten der Pfeilerverlängerung Richtung Oberwasser. Diese soll bei normalen Abflussverhältnissen einen kleinen Teil der Strömungsgeschwindigkeit, des Hauptstroms, durch das linke Brückenfeld leiten. Gleichzeitig soll bei Hochwasserereignissen der Abfluss im Hauptstrom nicht zu sehr gestört werden und der Abfluss des linken Vorlandes in das linke Brückenfeld geleitet werden. Anhand des physikalischen Modells, mit den Einbauten der verschiedenen Varianten, wurden Fließgeschwindigkeiten, Schubspannungen sowie Wasserspiegellagen gemessen. Diese Einbauten wurden in das zur Verfügung gestellte numerische Modell übertragen und mit Hilfe der Software HYDRO_AS-2D/SMS vergleichsweise ausgewertet.
rnPhysikalische wie auch numerische Untersuchungsergebnisse zeigen, dass durch die ermittelte Vorzugsvariante erreicht wurde, dass die Fließgeschwindigkeiten und Schubspannungen im linken Brückenfeld erhöht wurden. Die Aufteilung des Abflusses wurde verbessert. Der Wechselsprung wurde etwas verringert, war aber nicht zu beseitigen ohne dass an anderer Stelle eine Verschlechterung der Abflussbedingungen einher ging. Unvermeidlich ist auch der, vor dem linken Brückenfeld, auftretende Wirbel, der den Abfluss behindert. Mögliche Maßnahmen die nicht untersucht werden konnten, werden am Ende der Arbeit vorgeschlagen.
rnEin Teil der Aufgabe bestand darin geeignete Maßnahmen zu finden, die die starke Sedimentation verringern, durch Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten und somit der Schubspannungen im linken Brückenfeld. Des Weiteren sollte der entstehende Wechselsprung, bei Überströmung des linken Vorlandes, der den Abfluss während eines Hochwasserereignisses beeinträchtigt, beseitigt werden durch eine Anhebung des Wasserspiegels im unmittelbar angrenzenden Flussschlauch.
rnEs wurden Untersuchungen geführt, zu verschiedenen Varianten der Pfeilerverlängerung Richtung Oberwasser. Diese soll bei normalen Abflussverhältnissen einen kleinen Teil der Strömungsgeschwindigkeit, des Hauptstroms, durch das linke Brückenfeld leiten. Gleichzeitig soll bei Hochwasserereignissen der Abfluss im Hauptstrom nicht zu sehr gestört werden und der Abfluss des linken Vorlandes in das linke Brückenfeld geleitet werden. Anhand des physikalischen Modells, mit den Einbauten der verschiedenen Varianten, wurden Fließgeschwindigkeiten, Schubspannungen sowie Wasserspiegellagen gemessen. Diese Einbauten wurden in das zur Verfügung gestellte numerische Modell übertragen und mit Hilfe der Software HYDRO_AS-2D/SMS vergleichsweise ausgewertet.
rnPhysikalische wie auch numerische Untersuchungsergebnisse zeigen, dass durch die ermittelte Vorzugsvariante erreicht wurde, dass die Fließgeschwindigkeiten und Schubspannungen im linken Brückenfeld erhöht wurden. Die Aufteilung des Abflusses wurde verbessert. Der Wechselsprung wurde etwas verringert, war aber nicht zu beseitigen ohne dass an anderer Stelle eine Verschlechterung der Abflussbedingungen einher ging. Unvermeidlich ist auch der, vor dem linken Brückenfeld, auftretende Wirbel, der den Abfluss behindert. Mögliche Maßnahmen die nicht untersucht werden konnten, werden am Ende der Arbeit vorgeschlagen.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Modellierung von Oberflächenabflüssen
- Hochwassermanagement
Zugeordnete Forschungsprojekte
- Umsetzung Hochwasserschutzmaßnahme an der Zschopau in Frankenberg und Niederlichtenau – Modellversuch Querbauwerk BAB A4
Schlagwörter
A4, Hochwasser, Schutzmaßnahme, Frankenberg, Zschopau, Niederlichtenau, hydraulischer Modellversuch
Berichtsjahr
2009