Datenblatt

Methoden/Modelle IWK.KARLSRUHE.MOD.HYDRODYN

Einrichtung

Inst. f. Wasserbau und Kulturtechnik der Univ. Karlsruhe, "Theodor-Rehbock-Laboratorium"

Anschrift

Kaiserstr. 12, 76128 Karlsruhe, Tel. 0721/608-2194 (Sekr.); e-mail: IWK@bau-verm.uni-karlsruhe.de

Gesprächspartner

Herr Dr.-Ing. N. Goebel, Tel. 0721/608-3167 und -4896; Herr Dipl.-Ing. S. Belz, Tel. 0721/608-3165, e-mail: stefan.belz@bau-verm.uni-karlsruhe.de

Informationsquelle

Gespraech in Karlsruhe am 20.12.1995 (Zoelitz-Moeller); Auswertung kopierter Unterlagen und einer "Liste der am IWK vorhandenen Programme" - Stand: 12.1995.

URL

http://www.uni-karlsruhe.de/~iwk/

Bezeichnung

Gerinnehydraulische numerische Modelle im IWK Karlsruhe

Bemerkung

Es werden hier in Absprache mit Herrn Dr. Goebel (IWK) nur wenige, im Zusammenhang mit dem Forschungsverbund Elbe-Oekologie aber potentiell wesentliche Programme genannt. Die vom IWK zur Verfuegung gestellte Liste umfasst sehr viel mehr Modelle bzw. Programme. Ansprechpartner fuer den Einsatz der o.g. Modelle im IWK ist Dr. Goebel.

Beschreibung

1. LEVEL3, LEVEL5AB, LEVEL5ABS: Eine "Quasi-Standardsoftware" fuer Ing.-Bueros zur 1-dim. Berechnung der Wasserspiegellage in offenen Gerinnen mit mehrteiligem Querschnitt. Zum Teil koennen Bauwerke beruecksichtigt werden, optional ist eine Berechnung der Schubspannungsverteilung ueber den Querschnitt moeglich; fuer groessere Flussstrecken geeignet. Eine Beruecksichtigung des Geschiebetriebs ist moeglich. Das IWK hat diese Modelle u.A. fuer die Donau unterhalb Wiens eingesetzt. Modelle fuer PC oder Workstation.
2. WSPNET: Berechnung der Wasserspiegellagen in vernetzten Gerinnen bei stationaerem, leicht ungleichfoermigem Abfluss und 3-fach gegliederten Querschnitten. Streichwehre und breitkronige Wehre/Querriegel koennen beruecksichtigt werden. Optional koennen kritische Korndurchmesser berechnet werden.
3. CARIMA/CASCADE: Weiterentwicklung von CASCADE; Programmpaket zur Berechnung instationaerer 1-D-Abfluesse in Gerinnen (verzweigt, vermascht etc.) mit beliebigen Bauwerken incl. Steuerung. CARIMA/CASCADE wurde vom IWK u.a. eingesetzt fuer eine Untersuchung ueber "Auswirkungen von Poldern auf den Ablauf von Hochwasserwellen am Niederrhein zwischen Sieg und Emmerich (km 657,5-849,0) fuer das Staatliche Umweltamt Krefeld. Es sind auch Module zur Beruecksichtigung des Schwebstoff- und Sedimenttransports sowie des Schadstofftransports (incl. Reaktionen) vorhanden. CARIMA/CASCADE laeuft auf Unix-Workstation. Eine Erweiterung des Modellsystems zur Steuerung von Staustufen ist fuer einen Anwendungsfall vorgestellt in: Nestmann, F. & Theobald, S. (1994): Numerisches Modell zur Steuerung und Regelung einer Staustufenkette am Beispiel von Rhein und Neckar. Wasserwirtschaft 84, H.2/94.
4. PROFIL 5.1: Sehr nuetzliches Hilfsprogramm zur Auswertung von Profilen: Erstellung von Graphiken, Schnittstelle zu AutoCAD, tabellarische Ermittlung geometrischer und hydraulischer Parameter, Pre-Processing fuer Dateninput in Modelle HEC-2, HEC-6, CASCADE und TIDAD2, Aufbereitung von Naturdaten fuer hydraulische und aerodynamische Modelle. PROFIL wurde von Dr. Hentschel (BAW Berlin) entwickelt. Die Datenformate sind an die in der WSV und der BAW ueblichen Formate angelehnt. PROFIL laeuft auf PC.
5. FLOW2D: 2-dim., stationaere und instationaere Finite-Elemente-Berechnung der Wasserspiegellage, Abfluss- und Geschwindigkeitsverteilung in offenen Gerinnen, insbes. in Flussvorlandsystemen. FLOW2D wurde z.B. eingesetzt fuer die Untersuchung einer Deichrueckverlegung bei Monheim am Niederrhein. Es wurde schon mehrfach validiert. Als Eingabe wird benoetigt: Eichabfluss (Wasserstaende und Abfluss am Modellein- und -auslauf) und die Topographie (Querprofile oder Punktemenge und Vorlandhoehendaten als Punktemenge, Isolinien oder Hoehenmodell). In einer Weiterentwicklung (noch in Arbeit) soll auch die Berechnung von Schubspannungen und dadurch Erosionspotentialen, Auflandungsbereichen etc. moeglich werden. FLOW2D ist eine Eigenentwicklung des IWK laeuft auf PC und Workstation. Anm.: Das Programm ISOGRAMM modelliert die Topographie fuer FLOW2D mit automatischer Delauny-Triangulation; laeuft auf PC und Workstation.
6. DUNE: Visualisierungssoftware auf der Basis von AutoCAD zur zeitschrittweisen Interpolation von Lage und Gestalt von Geschiebetransportkoerpern; wurde erprobt fuer eine 300 m lange Strecke des Mittelrheins bei Wiesbaden. DUNE laeuft auf PC und wurde im Rahmen einer Diplomarbeit von F. Ritzert an der BAW Karlsruhe entwickelt.

Literaturnachweis

zu 3: Cunge, J.A., Holly, F.M. Jr. & Verwey, A. (1980): Practical Aspects of Computational River Hydraulics. Pitman: London. zu 4: BAW (1994): PROFIL, Version 5.1, Uebersicht ueber Aenderungen und Ergaenzungen. Berlin, 6.9.1994. Unveroeff. Dokumentation.