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Gewählte Dissertation:
Gerald Anton Krapesch
(2011):
Effects of extreme floods and river meander restoration on hydraulics and river morphodynamics.
Dissertation - Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiver Wasserbau (IWHW),
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 150.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Die Dissertation ist gegliedert in die Kapitel (i) Extreme Hochwasserereignisse und Flussmorphologie und (ii) Fließgewässerrückbau am Beispiel der Wiederanbindung eines Flussmäanders. Im Kapitel I wird auf die morphologischen Auswirkungen von extremen Hochwässern (Wiederkehrintervall >100 Jahren) an fünf alpinen Kiesbettflüssen eingegangen. Drei Skalen (Flussgebietsskala, Flussstrecken-Skala, lokale Skala) wurden verwendet, um die Flussbreitenänderungen während extremer Hochwasserereignisse in Österreich im Jahr 2005 mit hydraulischen Parametern (spezifische Strömungsenergie, Sohlschubspannung, Abflussfläche, spezifischer Abfluss) zu korrelieren. Die signifikante Korrelation der spezifischen Strömungsenergie mit den Breitenänderungen auf der Flussgebiets- und Flussstrecken-Skala ermöglicht die Verwendung der spezifischen Strömungsenergie als „screening tool“ zur Festlegung des minimalen flussmorphologischen Raumbedarfs bei extremen Hochwässern. Der minimale flussmorphologische Raumbedarf sollte im integrierten Hochwassermanagement und in der Raumplanung in Form eines minimalen Sicherheitsabstands der 1- bis 3 fachen Flussbreite je Ufer zur Unterbindung höherwertiger Nutzung eingehalten werden (ist im Detail für jeden Flusstyp zu konkretisieren aber nicht zu unterschreiten). Kapitel II analysiert Szenarien der Wiederanbindung eines Flussmäanders mittels eines physikalischen Modellversuchs und einer 3D hydrodynamisch-numerischen Modellierung. Die Analyse zeigte, dass der Abfluss permanent in den Mäander geleitet werden sollte und nur im Hochwasserfall auch die durch eine Rampe abgetrennte Regulierungsstrecke als Flutmulde genutzt werden soll, um langfristig eine Morphodynamik ohne signifikante Verlandungen im Mäander zu erreichen. Die Abflussaufteilung in den Mäander und die Flutmulde wird durch die Höhe und nicht durch die Form der Rampe bestimmt. Die Illustration der Trajektorien der Partikel auf Basis der Simulation erlaubt eine Analyse der Aufteilung des Sedimenttransports in den Mäander und die Flutmulde als auch der Verteilung von Nährstoffen oder kontaminierten Teilchen, womit eine Beurteilung der Auswirkungen von Mäander-Wiederanbindungen ermöglicht wird.
- Betreuer: Habersack Helmut