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:
Probabilistische Verortung der Sickerlinie in Deichregelquerschnitten unter Verwendung analytischer Ansätze bei stationären Randbedingungen
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Dumke, Bennet
Betreuer
- Dipl.-Ing. Niklas Schwiersch
- Prof. Dr.-Ing. Jürgen Stamm
Abstract
Die Streuung bemessungsrelevanter Parameter von Hochwasserschutzanlagen wie Flussdeichen kann mit deterministischen Bemessungsmethoden oft nur unzureichend berücksichtigt werden, weshalb die Entwicklung alternativer, probabilistischer Verfahren einen Forschungsschwerpunkt darstellt. Ein bei Flussdeichen standsicherheitsrelevanter Teilprozess ist die stationäre Durchsickerung. Die Lage der stationären Sickerlinie ist in zonierten Deichen abhängig von den Durchlässigkeitsbeiwerten der verbauten Materialien, welche wiederum einer Streuung ausgesetzt sind.
In dieser Arbeit werden die Auswirkungen dieser Streuung der hydraulischen Durchlässigkeit auf die stationäre Lage der Sickerlinie behandelt. Außerdem wird untersucht, wie sich die ungewisse Lage der Sickerlinie weiterhin auf die Standsicherheit der landseitigen Böschung auswirkt. Dafür werden an sechs definierten Deichregelquerschnitten mit verschiedenen Kombinationen von Dichtungs- und Dränagekörpern Monte-Carlo-Simulationen (MCS) der stationären Sickerlinienlage durchgeführt. Die Durchlässigkeitsbeiwerte werden dabei probabilistisch berücksichtigt und die Lage der Sickerlinie mit eigens weiterentwickelten, analytischen Verfahren bestimmt. Zudem werden mittels MCS des Standsicherheitsnachweises gegen landseitigen Böschungsbruch Versagenswahrscheinlichkeiten der Deichquerschnitte bestimmt.
Die Ergebnisse zeigen, dass der probabilistische Einfluss des Durchlässigkeitsbeiwerts bei der Berechnung der Sickerlinienlage nicht zu vernachlässigen ist und auch standsicherheitsrelevanten Charakter hat. Daher sollte bei der probabilistischen Bemessung von Flussdeichen auch der Teilprozess der Durchsickerung probabilistisch einbezogen werden.
In dieser Arbeit werden die Auswirkungen dieser Streuung der hydraulischen Durchlässigkeit auf die stationäre Lage der Sickerlinie behandelt. Außerdem wird untersucht, wie sich die ungewisse Lage der Sickerlinie weiterhin auf die Standsicherheit der landseitigen Böschung auswirkt. Dafür werden an sechs definierten Deichregelquerschnitten mit verschiedenen Kombinationen von Dichtungs- und Dränagekörpern Monte-Carlo-Simulationen (MCS) der stationären Sickerlinienlage durchgeführt. Die Durchlässigkeitsbeiwerte werden dabei probabilistisch berücksichtigt und die Lage der Sickerlinie mit eigens weiterentwickelten, analytischen Verfahren bestimmt. Zudem werden mittels MCS des Standsicherheitsnachweises gegen landseitigen Böschungsbruch Versagenswahrscheinlichkeiten der Deichquerschnitte bestimmt.
Die Ergebnisse zeigen, dass der probabilistische Einfluss des Durchlässigkeitsbeiwerts bei der Berechnung der Sickerlinienlage nicht zu vernachlässigen ist und auch standsicherheitsrelevanten Charakter hat. Daher sollte bei der probabilistischen Bemessung von Flussdeichen auch der Teilprozess der Durchsickerung probabilistisch einbezogen werden.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Sicherheitskonzepte (Risikomanagement) für wasserbauliche Anlagen
Schlagwörter
Sickerlinie in Flussdeichen, Deichregelquerschnitte, Probabilistische Methoden, Monte-Carlo-Simulation, Böschungsbruch, Versagenswahrscheinlichkeit
Berichtsjahr
2020