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Analyse verschiedener Verfahren für die Abflussbildung als Grundlage für die 2-dimensionale Strömungsberechnung gekoppelter Kanalnetz- und Oberflächenberechnungen
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Helmrich, Stefanie
Betreuer
- Prof. Dr. sc. techn. Peter Krebs
- Dr.-Ing. Frank Blumensaat
Weitere Betreuer
Dipl.-Ing. Martin Lindenberg (itwh), Dipl.-Hydr. Ulrich Egger (itwh)
Abstract
"Überflutungen sind ein zunehmendes Problem, durch welches hohe Sachschäden entstehen und sogar Menschen zu Schaden kommen können. Um Überflutungen besser vorhersagen und Schutzmaßnahmen besser planen zu können, ist die 2-dimensionale Strömungsberechnung gekoppelter Kanalnetz- und Oberflächenmodelle ein geeignetes Werkzeug. Dies ist in der Software Hystem-Extran 2D (itwh) mit Oberflächenabfluss durch Überstau und durch direkten Niederschlag möglich. In dieser Arbeit wird das Modellverhalten des Modellansatzes Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag, welcher eine Weiterentwicklung gegenüber dem Oberflächenabfluss durch Überstau darstellt, an einem Fallbeispiel untersucht.
Da in dem Modellansatz mit Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag andere Verfahren für den Niederschlags-Abfluss-Prozess eingesetzt werden, wurde der Modellansatz zunächst auf seine Plausibilität überprüft. Es wurde festgestellt, dass der Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag plausible Ergebnisse erbringt und Vorteile gegenüber dem Modell mit Oberflächenabfluss durch Überstau bietet. Mit Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag sind die maximalen Abflüsse und die Wasserstände auf der Oberfläche im Bereich der Straßen geringer und es ist möglich, die Wasserstände abseits von Straßen zu berechnen. Zudem kann im Modell mit Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag abgebildet werden, dass das Wasser auf der Oberfläche bei Starkregenereignissen erst gar nicht in das Kanalnetz eintreten kann. Jedoch bedeutet die Simulation mit diesem Modellansatz einen erhöhten Aufwand. Es sind mehr Daten erforderlich, an welche zudem höhere Anforderungen bezüglich der Genauigkeit gestellt werden."
Da in dem Modellansatz mit Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag andere Verfahren für den Niederschlags-Abfluss-Prozess eingesetzt werden, wurde der Modellansatz zunächst auf seine Plausibilität überprüft. Es wurde festgestellt, dass der Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag plausible Ergebnisse erbringt und Vorteile gegenüber dem Modell mit Oberflächenabfluss durch Überstau bietet. Mit Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag sind die maximalen Abflüsse und die Wasserstände auf der Oberfläche im Bereich der Straßen geringer und es ist möglich, die Wasserstände abseits von Straßen zu berechnen. Zudem kann im Modell mit Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag abgebildet werden, dass das Wasser auf der Oberfläche bei Starkregenereignissen erst gar nicht in das Kanalnetz eintreten kann. Jedoch bedeutet die Simulation mit diesem Modellansatz einen erhöhten Aufwand. Es sind mehr Daten erforderlich, an welche zudem höhere Anforderungen bezüglich der Genauigkeit gestellt werden."
Schlagwörter
Oberflächenabfluss durch direkten Niederschlag, Abflussbildung, gekoppelte Kanalnetz- und Oberflächensimulation, 2D-Oberflächenmodell, Kanalnetzmodell, Hystem- Extran 2D
Berichtsjahr
2014