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:
Physikalische Untersuchungen zur Bestimmung der hydraulischen Leistungsfähigkeit des Schlauchwehrs im Modellversuch Oberfüllbruch
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
- Tobias, Busch
Betreuer
- Dipl.-Ing. Manuel Wewer
- Dr.-Ing. Ulf Helbig
Abstract
Für die Sanierung des nordöstlich von Karlsruhe gelegenen Hochwasserrückhalteraums Oberfüllbruch im Nebenschluss des Pfinz-Entlastungskanals soll neben den nötigen Dammertüchtigungen die Errichtung eines Schlauchwehrs mit gekoppeltem Auslaufgerinne erfolgen, um die gesteuerte Füllung bzw. Entleerung des Beckens zu ermöglichen. Zur Prüfung der hydraulischen Leistungsfähigkeit des Einlaufbauwerks und zur Untersuchung der dort zu erwartenden komplexen Strömungsverhältnisse ist ein physikalisches Modell in der Versuchshalle des Instituts für Wasserbau (IWD) an der TU Dresden aufgebaut. Diese Arbeit strukturiert die daran durchgeführten Versuche, nimmt die Messergebnisse auf und wertet sie aus. Außerdem unterbreitet sie Optimierungsmöglichkeiten.
In Vorbereitung auf die Modellversuche wurde eine Versuchsmatrix mit einzustellenden, aufzunehmenden und abzuleitenden Parametern angelegt. Daraufhin konnte das physikalische Modell mithilfe von Wasserstandsberechnungen eines bestehenden numerischen Modells kalibriert sowie validiert werden. Es folgten Untersuchungen am unterwasserseitig des ge-planten Schlauchwehrs befindlichen Bestandsbauwerk Rossweidschleuse; die Wehranlage ist aktuell einziges Steuerungselement des Retentionsraums. Schließlich wurden in systematischen Modellversuchen die Abflussszenarien HQ20, HQ50, HQ100 und HQPfiSaKo sowie zwei Zwischenabflüsse für den geplanten Endzustand 2050, im Anschluss das HQ100 für den Zwischenzustand von 2020 bis 2050 beleuchtet.
Als Grundlage dienten neben den Ergebnissen hydraulischer Berechnungen aus der Numerik die Unterlagen der Vor- und Entwurfsplanung. Die Auswertung der Messwerte erfolgte jeweils nach einer abgeschlossenen Untersuchungsreihe, um Zwischenergebnisse mit dem planenden Ingenieurbüro absprechen und eventuell Anpassungen im Modell oder der Versuchsdurchführung vornehmen zu können.
Nach Abschluss der ersten drei Untersuchungsreihen ist festzustellen, dass die hydraulische Leistungsfähigkeit des geplanten Schlauchwehrs bei teilverlandeter Sohle bis HQ100 gewährleistet ist. Die Abflussaufteilung zwischen Rossweidschleuse und Retentionsraum sowie der nötige Freibord im Pfinz-Entlastungskanal können eingehalten werden. Ein Problem stellt die hohe Sohlbelastung im Einlaufbereich des Retentionsraums dar; sie ließe sich beispielsweise durch Wahl einer größeren Körnung des Schotterrasens verringern. Der Entleerungsprozess des Retentionsraums bildet die vierte und letzte Untersuchungsreihe; sie steht noch aus.
In Vorbereitung auf die Modellversuche wurde eine Versuchsmatrix mit einzustellenden, aufzunehmenden und abzuleitenden Parametern angelegt. Daraufhin konnte das physikalische Modell mithilfe von Wasserstandsberechnungen eines bestehenden numerischen Modells kalibriert sowie validiert werden. Es folgten Untersuchungen am unterwasserseitig des ge-planten Schlauchwehrs befindlichen Bestandsbauwerk Rossweidschleuse; die Wehranlage ist aktuell einziges Steuerungselement des Retentionsraums. Schließlich wurden in systematischen Modellversuchen die Abflussszenarien HQ20, HQ50, HQ100 und HQPfiSaKo sowie zwei Zwischenabflüsse für den geplanten Endzustand 2050, im Anschluss das HQ100 für den Zwischenzustand von 2020 bis 2050 beleuchtet.
Als Grundlage dienten neben den Ergebnissen hydraulischer Berechnungen aus der Numerik die Unterlagen der Vor- und Entwurfsplanung. Die Auswertung der Messwerte erfolgte jeweils nach einer abgeschlossenen Untersuchungsreihe, um Zwischenergebnisse mit dem planenden Ingenieurbüro absprechen und eventuell Anpassungen im Modell oder der Versuchsdurchführung vornehmen zu können.
Nach Abschluss der ersten drei Untersuchungsreihen ist festzustellen, dass die hydraulische Leistungsfähigkeit des geplanten Schlauchwehrs bei teilverlandeter Sohle bis HQ100 gewährleistet ist. Die Abflussaufteilung zwischen Rossweidschleuse und Retentionsraum sowie der nötige Freibord im Pfinz-Entlastungskanal können eingehalten werden. Ein Problem stellt die hohe Sohlbelastung im Einlaufbereich des Retentionsraums dar; sie ließe sich beispielsweise durch Wahl einer größeren Körnung des Schotterrasens verringern. Der Entleerungsprozess des Retentionsraums bildet die vierte und letzte Untersuchungsreihe; sie steht noch aus.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Optimierung von Hochwasserentlastungsanlagen
- Hochwasserschutz
Schlagwörter
Hydraulischen Leistungsfähigkeit, Schlauchwehr, Modellversuch
Berichtsjahr
2021