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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

David Prenner (2015): Application of 3D hydrodynamic and sediment transport models for reservoir management.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiver Wasserbau (IWHW), BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 126. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Beträchtliche Mengen an Schwebstoffen lagern sich weltweit in Stauräumen ab und beeinträchtigen dadurch die Energieproduktion, den Hochwasserschutz und die Ökologie nachteilig. Die bisher am häufigsten angetroffene Maßnahme im Sedimentmanagement besteht aus Ausbaggerungen, welche zukünftig durch eine smarte Wehrbetriebssteuerung ersetzt werden soll, um eine nachhaltige, hydraulisch-basierte Bearbeitung des Sediments zu ermöglichen. Ein wichtiges Hilfsmittel zur Entwicklung von effektiven Betriebsplänen stellen numerische Rechenmodelle dar. In dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit der institutseigenen Modelle RSim-3D, für die Hydrodynamik, und das Sedimenttransportmodell iSed, für die Aufgaben im Stauraummanagement am Beispiel der Drau in Feistritz-Ludmannsdorf getestet. Nach der Vorstellung von alternativ am Markt verfügbaren Computermodellen, werden drei Simulationsszenarien definiert – neben der Kalibrierung des Hydrodynamik- und Sedimenttransportmodels wird noch eine Analyse der Sohlschubspannungen, abhängig von verschiedenen Wehrzuständen, durchgeführt. Eine unmittelbare Konsequenz dieser Masterarbeit ist die Erweiterung von iSed um einen Ansatz für kohäsives Sediment, das im Untersuchungsgebiet vorherrschend ist. Die Ergebnisse zeigen, dass sich sowohl RSim-3D als auch iSed dazu eignen, die Prozesse in Stauräumen gut nachzubilden, obwohl noch Erweiterungen notwendig sind. Während das errechnete Strömungsfeld eine gute Übereinstimmung mit den Naturmessungen aufweist, zeigt die Sedimentverteilung im Staubecken Verbesserungspotential. Eine Diskussion darüber verdeutlicht, dass neben der Vernachlässigung von Wind und Temperaturunterschieden dieses Verhalten vor allem auf das numerische Upwind-Verfahren zurückzuführen ist. Im Allgemeinen liefert diese Arbeit Einblicke in die Möglichkeiten und Eigenheiten der Stauraummodellierung. Die Erkenntnisse daraus können genutzt werden, um die Modelle RSim-3D und iSed für die Aufgaben im Stauraummanagement zu optimieren.

Beurteilende(r): Habersack Helmut
1.Mitwirkender: Haimann Marlene
2.Mitwirkender: Tritthart Michael

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