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ConDyke - Der Einfluss von konkaven und konvexen Deichlängsprofilen auf den Wellenauf- und Wellenüberlauf

Supervisor:Prof. Dr.-Ing. Torsten Schlurmann, Dr.-Ing. Sven Liebisch
Researcher:M.Sc. Malte Schilling, M.Sc. Mahmoud Rabah
Duration:01.06.2015 - 31.05.2018
Funded by:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Förderkennzeichen: 03KIS109
Bild ConDyke - Der Einfluss von konkaven und konvexen Deichlängsprofilen auf den Wellenauf- und Wellenüberlauf Bild ConDyke - Der Einfluss von konkaven und konvexen Deichlängsprofilen auf den Wellenauf- und Wellenüberlauf

Bild ConDyke - Der Einfluss von konkaven und konvexen Deichlängsprofilen auf den Wellenauf- und Wellenüberlauf

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung des Einflusses von Krümmungen in der Deichlängsachse auf Wellenauf- und -überlauf an Ästuar- und Seedeichen auf Grundlage experimenteller und numerische Untersuchungen. Hierfür soll zum Einen im Wellenbecken des Franzius-Instituts für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen (FI) der Leibniz Universität Hannover ein 1:6 geneigter Deich mit flexibler Krümmung aufgebaut werden, um sowohl den Einfluss konkaver wie konvexer Krümmungen durch unidirektionale und multidirektionale Seegangsbelastungen zu untersuchen. Zudem werden die nichtlinearen Transformationsprozesse zwischen Deichfuß und Wellenauflauf erfasst und weitergehend untersucht, um ein grundlegendes Prozessverständnis der Wechselwirkungen zwischen dieser speziellen Bauwerkskonfiguration und dem einwirkenden Seegang zu ermitteln, die auf Rückschlüsse bzw. gekoppelte Effekte des Wellenauf- und -überlaufs an Ästuar- und Seedeichen hinweisen. Zum anderen werden am Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (IWW) der RWTH-Aachen ergänzend numerische Berechnungen durchgeführt. Das Gesamtprojekt unterteilt sich in drei Teilprojekte, deren enge Wechselbeziehungen im nachfolgenden Organigramm dargestellt sind.

Teilprojekt 1 (FI) befasst sich mit der physikalischen Modellierung des Wellenauf- und. Beginnend mit Vorstudien, der Konzeption, Konstruktion und dem Aufbau des Modellaufbaus werden nach der Durchführung eines Vorversuchsprogramms und der Kalibrierung der Messtechnik in Modellversuchen in einem 3D-Wellenbecken Seegangs- und Bauwerksparameter systematisch variiert. Die Messdaten werden nach einem Post-Processing analysiert und interpretiert. Teilprojekt 2 (IWW) befasst sich parallel mit dem Aufbau einer numerischen Simulation des Sachverhaltes. Auch hier folgen auf Vorstudie, Konzeption und Modellaufbau eine Idealisierung und Interpretation der Randbedingungen. Ergebnisse der numerischen Berechnungen zum Wellenauflauf an konvexen und konkaven Deichlinien werden ebenfalls post-prozessiert und im Anschluss analysiert und interpretiert. Teilprojekt 1 und 2 stehen in engem Austausch bezüglich Systemverhalten, Interpretation der Ergebnisse und Anpassung des Modells aufgrund von Erkenntnissen des jeweils anderen Teilprojektes. In Teilprojekt 3 (FI und IWW) werden theoretische Arbeiten, eine Literaturstudie sowie Zwischen- und Abschlussberichte zu den Schwerpunkthemen der Teilprojekte 1 und 2erarbeitet.

Als Ergebnis werden ein grundlegend neues Prozessverständnis und eine Wirkungsanalyse des Wellenauflaufs und Wellenüberlaufs an der konvex bzw. konkav gekrümmten Deichlinie der Norddeutschen Küsten gesehen. Es soll eine Parametrisierung der Belastungen an diesen Stellen erfolgen, um hieraus ergänzte und neue Bemessungsansätze bzw. Bemessungsrichtlinien für die Praxis aufzustellen. Ein numerisches Modellverfahren wird zur Berechnung der komplexen hydraulischen Prozesse am Deich Ergebnis des Vorhabens sein und planenden Institutionen zur Verfügung gestellt. Zudem sollen Empfehlungen zu konstruktiven Details und Ausführungen in Hinblick auf die Linienführung gegeben werden.

Publications

Kerpen, N.B.; Scheres, B.; Schlurmann, T.; Schüttrumpf, H. (2015): Einfluss von konkaven und konvexen Knicken im Deichlängsprofil auf die Freibordermittlung von See- und Ästuardeichen (ConDyke), 20. KFKI-Seminar, Deutsches Schifffahrtsmuseum, Bremerhaven | file | more

Subramaniam, S.P.; Scheres, B.; Schilling, M.; Liebisch, S.; Kerpen, N.B.; Schlurmann,T.; Altomare, C. and Schüttrumpf, H. (2019): Influence of Convex and Concave Curvatures in a Coastal Dike Line on Wave Run-up, Water. 2019; 11(7):1333  more

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