819309 Computerunterstützte Gewässermodellierung

Art
Vorlesung und Übung
Semesterstunden
2
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Wintersemester 2022/23
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch, Englisch
Lehrinhalt

Theorie:
- Einführung in die numerische Modellierung von Fließgewässern
- Hydraulische Grundlagen zur Abflussberechnung
- 1-D Wasserspiegellagenmodellierung, Datenanforderungen, verfügbare Modelle
- Numerische Verfahren in der Fließgewässermodellierung
- Modelltechnische Erfassung des Fließwiderstandes, Kalibrierung von Fließgewässermodellen
- 2-D und 3-D Abflussmodelle, Vor- und Nachteile, Datenanforderungen, verfügbare Modelle
- Anwendungsbeispiel 2-D Instationäre Abflussmodellierung: Hochwasser 2002 im Tullner Becken
- Grundlagen der Sedimenttransportmodellierung, Datenanforderungen, verfügbare Modelle
- Anwendungsbeispiel 2-D Sedimenttransportmodellierung: Donau östlich von Wien

Praktischer Teil:
- Einführung in das 1-D Modell HEC-RAS, Vorbereitung eines Wasserspiegellagenmodells mit einfacher Geometrie
- Durchführung der Berechnung mit HEC-RAS und Interpretation der Ergebnisse
- Wasserspiegellagenberechnung bei unterschiedlichen Rauhigkeiten und gegliedertem Profil - Naturstrecke
- Eingabe von Einbauten (Brücken, Durchlässe etc.)
- Instationäre Abflussberechung
- Einführung in das 2-D Modell RSim-2D
- Erstellung eines 2-D Rechennetzes für ein vorgegebenes Gelände
- Festlegung von Rauigkeiten und Strömungsrandbedingungen, Durchführung der 2-D Berechnung
- Postprocessing, Vergleich und Diskussion der Resultate
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Hydraulische und wasserbautechnische Grundkenntnisse
Lehrziel

Nach dem erfolgreichen Abschluss haben die Studierenden ein vertieftes Verständnis der theoretischen Grundlagen erlangt, auf denen Computermodelle zur Fließgewässersimulation aufbauen. Sie können die adäquate Modelldimension (1D bis 3D) für eine bestimmte Aufgabenstellen auswählen und wissen über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Modelle genauso wie über die Unsicherheiten numerischer Modellansätze Bescheid.
Die Studierenden sind nach Abschluss der Lehrveranstaltung in der Lage, 1D- und 2D-Hydrodynamikmodelle selbstständig aufzubauen, zu kalibrieren und zu validieren. Sie verstehen die Bedeutung der Sohlrauigkeit im praktischen Kontext und können Unsicherheiten aus der Wahl der Modellparameter abschätzen.
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.