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PROVER: Prozessverständnis von Verklappungsvorgängen von Feinsediment in tidebeeinflussten Gewässern

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Torsten Schlurmann; Dr.-Ing. Jan Visscher
Bearbeitung:MSc. Jannek Gundlach
Laufzeit:12/2018-11/2021
Förderung durch:Bundesanstalt für Wasserbau, Standort Hamburg
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Im Kooperationsprojekt Prozessverständnis von Verklappungsvorgängen von Feinsediment in tidebeeinflussten Gewässern, kurz „PROVER“, zwischen der Bundesanstalt für Wasserbau, Standort Hamburg, und dem Ludwig-Franzius-Institut wird das Absink- und Ausbreitungsverhalten von feinen Sedimenten in Folge von anthropogenen Sediment-Umlagerungen für die Abbildung in großskaligen numerischen Modellen untersucht.

Ziel des Projektes ist eine prozessgetreuere Modellierung der Auswirkungen von Umlagerungen in Regionalmodellen im Hinblick auf die räumlich-zeitliche morphodynamische Verteilung des eingebrachten Sedimentes. Hierfür werden die relevanten Prozesse beim Absinken und Ausbreiten von Sedimentwolken durch Umlagerungen im Untersuchungsgebiet Außenweser ausgearbeitet und in parametrisierter Form in die mathematischen Methoden der BAW (Untrim, Sedimorph) implementiert.

Zur Identifizierung der vorherrschenden Prozesse und deren Abstrahierung bzw. Parametrisierung werden innerhalb des Projektes neben numerischen Studien auch Naturmessungen und Laborexperimente durchgeführt. In einem ersten Schritt wird durch schematisierte Absinkversuche im Labor das Wissen aus veröffentlichter Literatur mit anschaulichem Prozessverständnis verknüpft. Darauf aufbauend werden in drei Messkampagnen Daten als Basis für spätere Modellvalidierungen erhoben. Mithilfe von akustischen Messinstrumenten (ADCP, SES) werden Profile der absinkenden und sich ausbreitenden Sedimentwolke dynamisch aufgenommen und durch Punktmessungen (LISST, CTD, Wasserproben) ergänzt. Zusätzlich werden statische Messpunkte hinzugefügt, an denen über Trübungsmessungen Rückschlüsse auf die Ausbreitung der Sedimentwolke erfolgen können.

Auf Basis dieser gesammelten Daten wird ein numerisches Regionalmodell genutzt, um Untersuchungen zur Implementierung des Absink-Ausbreitungs-Vorganges der Sedimentwolken durchzuführen. Unter Berücksichtigung der relevanten Parameter (welche auszuarbeiten sind), soll im Ergebnis eine idealisierte aber ingenieursmäßig korrekte Darstellung des Verhaltens von umgelagerten Sedimenten nach Eintritt in die Wassersäule erarbeitet werden.

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