Gesinus 2006
Zürich, 27./28.Juli 2006
Donnerstag, 27.07.2006
14:00 Begrüßung und Organisatorisches
14:15 „Vom Bewegungsbeginn zum Sedimenttransport “ Stefan Vollmer, BfG Koblenz
14:45 „Zum Hangabwärtstrieb – Experimentelle Untersuchungen zur Betrachtung und Weiterentwicklung bekannter Ansätze“ Jens-Uwe Wiesemann, TU Darmstadt
15:15 „Form- und Wanderverhalten von Dünen auf Grundlage von Modell- und Naturuntersuchungen“ Klaus Koll, TU Braunschweig, Bernd Hentschel, BAW Karlsruhe
15:45 Kaffeepause
16:15 „Fraktionierter Geschiebetransport“ Thomas Schoneboom, TU Braunschweig
16:45 „Interaktion einer seitlichen Entlastung mit dem Geschiebetransport“, Burkhard Rosier, EPFL Lausanne
17:15 „Seitenerosion in kiesführenden Flüssen“ Roman Weichert, ETH Zürich
17:45 Gesinus 2007
19:45 Treffpunkt VAW-Haupteingang, Fußweg zum Restaurant Linde Oberstrass
ab 20:00 sind die Tische reserviert
Freitag, 28.7.2005
09:00 „Experimentelle Untersuchung des Sedimentationsverhaltens kohäsiver Schwebstoffe“ Christian Reuter, TU Aachen
09:30 „Absetzverhalten von Schlämmen unterschiedlicher Kohäsivität im Kreisgerinne“ Gudrun Hillebrand, TH Karlsruhe
10:00 „Prognose der Erosion feiner Sedimente“ Christoph Schweim, TU Aachen
10:30 Kaffepause
11:00 „Die Dispersion von Geschiebe“ Markus Promny, Uni BW München
11:30 „Berücksichtigung von morphodynamischen Faktoren in der Habitatmodellierung mit CASiMiR“ Markus Noack, Uni Stuttgart
11:30 Hallenführung VAW
13:00 Schlusswort/Mittagessen/Abreise
Fotos der Laborbesichtigung
Gesinus Vorträge Kurzfassungen
Zürich, 27./28. Juli 2006
Vom Bewegungsbeginn zum Sedimenttransport
Stefan Vollmer, BfG Koblenz
Formeln für den Sedimenttransport beinhalten als Kernstück prinzipiell einen Vergleich zwischen Sohlbelastung durch die Strömung und einem kritischen Wert für den Bewegungsbeginn. Neben vielfältigen empirisch anhand sehr unterschiedlicher Datensätze bestimmten Faktoren in näherer oder entfernter Nachbarschaft zu diesem Kernstück, bildet bei fraktionierten Ansätzen der hiding and exposure-Term ein wichtiges Element für Sedimenttransport-Modelle. Entgegen der gängigen Praxis diesen ebenso mehr oder weniger empirischen Term in irgendeiner Form an das Kernstück der Sedimenttransport-Formulierung anzubinden und auf diese Weise die räumliche Variabilität (unterschiedliche Lagerungsbedingung) der verschiedenen Sohlenelemente zu simulieren, wurde der kritische Wert für den Bewegungsbeginn direkt in Abhängigkeit von der individuellen Exposition des Sohlenelementes gesetzt. Diese Formulierung des kritischen Shields-Wertes basiert zunächst auf vereinfachten Kräftebilanzen für eine Sohle mit gleichgrossen gut gerundeten Sohlenelementen. Für die Anwendbarkeit in der Praxis mit dem Ziel der Weiterentwicklung fraktionierter Sedimenttransport-Modellierungen ist die Erweiterung auf Sedimentmischungen nötig und die Einbindung der Kräftebilanzen in Programm-Routinen. Die Konzepte zur Programmierung in Matlab und in diskreten Modellen sowie von Naturuntersuchungen zur Bestimmung von realistischen Expositions- und Kornverteilungen werden im Vortrag vorgestellt.
„Zum Hangabwärtstrieb – Experimentelle Untersuchungen zur Betrachtung und Weiterentwicklung bekannter Ansätze“
Jens- Uwe Wiesemann, TU Darmstadt
Der Sedimenttransport wird erheblich von der Neigung der Sohle beeinflusst. Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Querneigung auf die Transportrichtung der Sedimente sind nach wie vor kaum vorhanden. Deren Bedeutung ist weiterhin erheblich gestiegen, was in zahlreichen Arbeiten zu morphodynamisch-numerischen Berechnungen belegt wird. Neuere Ergebnisse eigens durchgeführter Versuchsreihen deuten auf eine Abhängigkeit des Hangabwärtstriebs von der Sohlformgeometrie hin.
Interaktion einer seitlichen Entlastung mit dem Geschiebetransport
Burkhard Rosier, EPFL Lausanne
Interaktion zwischen einer seitlichen Notenlastung (Streichwehr, überströmbarer Damm) mit Geschiebetransport. Der reduzierte Durchfluss im Hauptgerinne verringert die Geschiebetransportkapazität. Dadurch Auflandung und Entstehung eines lokalen Sedimentdepots. Folge: erhöhter, unkontrollierter seitlicher Abfluss. Grund: a) Auflandung mit Rückstaueffekten, b) lokale Energieverluste durch das Sedimentdepot, c) Bildung von Transportkörpern. Resultate, Ziele: Modell/Ansatz zur Beschreibung der Auflandung, Quantifizierung des erhöhten seitlichen Durchflusses, Beurteilung des Einflusses der einzelnen Einflussfaktoren (a, b, c).
Seitenerosion in kiesführenden Flüssen
Roman Weichert, ETH Zürich
Mit dem gestiegenen Umweltbewusstsein und aufgrund der Erfahrungen und Lehren aus den Hochwasserereignissen der letzen Jahre wurde erkannt, dass den Flüssen mehr Raum zugestanden werden muss. Kanalisierte Flüsse werden deshalb heute in der Schweiz nach Möglichkeit aufgeweitet. Die Aufweitung einer Flussstrecke kann auf zwei Arten erfolgen. Entweder wird die Aufweitung durch Abtrag des umliegenden Geländes künstlich herbeigeführt (maschinelle Aufweitung) oder erfolgt nach Entfernen des Uferschutzes auf natürliche Weise durch seitliche Erosion innerhalb einer für den Fluss freigehaltenen Pufferzone (eigendynamische Aufweitung). In den letzten Jahren sind verschiedenen Untersuchungen über die morphologischen Auswirkungen von Flussaufweitungen durchgeführt worden. Dabei wurden vor allem maschinelle Aufweitungen betrachtet, bei welcher der Breitenwechsel zwischen Kanal und Aufweitung abrupt ist. Die Prozesse im Zusammenhang mit eigendynamischen Aufweitungen, bei welchen eine sukzessive Verbreiterung durch Seitenerosion stattfindet, sind Gegenstand des Forschungsprojekts „Aufweitung durch Seitenerosion“, das sich zum Ziel setzt, die zeitliche und räumliche Entwicklung der Seitenerosion in Abhängigkeit relevanter Parameter zu beschreiben.
Beurteilung der Gewässersohle durch die Auswertung dynamischer Filterbereiche
Martin Henning, BAW
In diesem Vortrag geht es um die die Nutzung eines Trassierungsprogramms, mit dessen Hilfe die Eigenschaften der Sohle im für die Schifffahrt relevanten Bereich analysiert werden können.
Experimentelle Untersuchung des Sedimentationsverhaltens kohäsiver Schwebstoffe
Christian Reuter, TU Aachen
Die Partikelsinkgeschwindigkeit wird bei suspendierten Feinsedimenten von einer Vielzahl physikalischer und chemischer Parameter beeinflusst. Im Rahmen einer experimentellen Untersuchung werden die Parameter Feststoffkonzentration, Ionenkonzentration und Turbulenz betrachtet. Dabei kommt eine neu entwickelte Sedimentationssäule zum Einsatz. Im Vortrag werden die Versuchsanlage, die Durchführung der Versuche und die Ergebnisse vorgestellt.
Absetzverhalten von Schlämmen unterschiedlicher Kohäsivität im Kreisgerinne
Gudrun Hillebrand, TH Karlsruhe
Bei feinkörnigem Sediment hat neben der Korngröße die Kohäsivität, d.h. die Neigung zur Flockenbildung, einen großen Einfluss auf das Absetzverhalten. Im Kreisgerinne in Karlsruhe wurden verschiedene Modell- und Naturschlämme untersucht, um bei gleichen sonstigen Randbedingungen die Sensitivität hinsichtlich der Kohäsivität zu bestimmen. Im Vortrag werden die bisherigen Untersuchungsergebnisse vorgestellt.
Prognose der Erosion feiner Sedimente
Chrisoph Schweim, TU Aachen
Zur Beschreibung der Erosion von Ablagerungen feiner, kohäsiver Sedimente existieren eine Vielzahl unterschiedlicher, mathematischer Modelle. Allen Modellen ist gemein, dass ihre Anwendung die Festlegung empirischer, umgebungsspezifischer Modellparameter erfordert. Damit unterliegt die Vorhersage von Erosionsereignissen erheblichen Unsicherheiten. Unter diesem Aspekt wird die Prognosequalität von vier Erosionsmodellen im Beitrag anhand einer Fallstudie zur Erosion während einer Stauraumentleerung vergleichend untersucht.
Berücksichtigung von morphodynamischen Faktoren in der Habitatmodellierung mit CASiMiR
Markus Noack, Uni Stuttgart
Zur Beantwortung ökohydraulischer Fragestellungen an Gewässern mit deutlich verändertem morphologischen Regime, beispielsweise infolge einer Wasserkraftnutzung, ist die eingehende Berücksichtigung von morphologischen Faktoren essentiell. Anhand zweier Fallbeispiele wird im Rahmen des Beitrags diese Notwendigkeit verdeutlicht. Weiterhin wird ein Konzept zur Einbindung morphologischer Aspekte in das Habitatmodell CASiMiR vorgestellt und Einsatzmöglichkeiten erläutert. Im Mittelpunkt stehen morphodynamische Modellierungen mit dem Programmpaket MIKE 21C und die Untersuchung der Auswirkungen unterschiedlicher wasserbaulicher bzw. wasserwirtschaftlicher Maßnahmen auf die Laichhabitate von kieslaichenden Fischen mit dem Habitatmodell CASiMiR.
GESINUS 