Wasserspiegellinienberechnung mit Bewuchs
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Diplomarbeit aus dem Jahr 2005 im Fachbereich Biologie - Sonstige Themen, Note: 2,0, Fachhochschule Kaiserslautern (Bauingenieurwesen), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:Auch wenn das verheerende Hochwasser im Jahre 2002 in Ostdeutschland nicht der Anstoss war über Renaturierungen der Fließgewässer nachzudenken, so wurde zumindest nochmals eindrucksvoll von der Natur demonstriert, dass u.a. Gewässerbegradigungen und dadurch die morphologischen Veränderungen an den Fließgewässern im Laufe der letzten Jahrzehnte, sich nun rächen.Seitdem der Mensch sesshaft wurde und in...
Diplomarbeit aus dem Jahr 2005 im Fachbereich Biologie - Sonstige Themen, Note: 2,0, Fachhochschule Kaiserslautern (Bauingenieurwesen), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Auch wenn das verheerende Hochwasser im Jahre 2002 in Ostdeutschland nicht der Anstoss war über Renaturierungen der Fließgewässer nachzudenken, so wurde zumindest nochmals eindrucksvoll von der Natur demonstriert, dass u.a. Gewässerbegradigungen und dadurch die morphologischen Veränderungen an den Fließgewässern im Laufe der letzten Jahrzehnte, sich nun rächen.
Seitdem der Mensch sesshaft wurde und in seiner immer fortschreitenden Entwicklung auch die Ufergebiete von Gewässern besiedelte, nutzte er diese Gewässer um seine zahlreichen Bedürfnisse zu erfüllen.
Fischerei.
Schiffahrt.
Entwässerung von Böden für Siedlung und Landwirtschaft.
Entnahme von Wasser für Land- und Forstwirtschaft.
Entnahme von Wasser als Trink-, Brauch- und Kühlwasser.
Einleitung von Abwasser.
Energiegewinnung.
Erholung im und am Wasser.
Aufgezählt sind nur die wichtigsten Nutzungen, um diese zu erlangen bzw. zu erhalten, wurde in den Kreislauf der Natur eingegriffen.
Dabei wurden durch wasserbauliche Maßnahmen wie Staudämme oder Flussbettregulierungen (Begradigungen) sowie Abholzung der Uferzonen, das Ökosystem der Gewässer gestört, deren Folgen nun massiv zur Geltung kommen:
Erhöhte Hochwassergefahr.
Bedrohte Tier- und Pflanzenwelt.
Kaum Selbstreinigungsvermögen der Gewässer.
Gewässerverschmutzung.
Grosse Fließgeschwindigkeiten.
Gestörtes Landschaftsbild.
Keine fruchtbaren Überschwemmungsgebiete (Vorländer).
In der jüngsten Vergangenheit ist nun das Bewusstsein für die Erhaltung unserer natürlichen Lebensräume gewachsen und führt nun zu der Forderung nach einem Rückbau insbesondere des Lebensraumes Fließgewässer .
Bei diesen Renaturierungsmaßnahmen bzw. bei einem naturnahen Ausbau müssen viele Kriterien beachtet werden:
Sohlgefälle.
Böschungsneigungen.
Gerinneform.
Gewässergeometrie.
Bauwerke (Wehr, Damm, Schleuse, ).
Linienführung.
Bewuchs.
Alle aufgeführten Faktoren haben Einfluss auf das Abflussverhalten eines Fließgewässers, das für eine natürliche Gestaltung relevant ist.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird insbesondere die Beeinflussung des Bewuchses auf die Wasserspiegellinie untersucht.
Dabei erfolgt zunächst anhand einer intensiven Literaturstudie, eine Zusammenfassung der Grundlagen für eine Wasserspiegellinienberechnung mit Bewuchs.
Dabei werden verschiedene manuelle Berechnungsverfahren erläutert und miteinander verglichen.
Danach erfolgt eine Übersicht der in Deutschland gängigen Berechnungsprogramme im Hinblick auf die Berücksichtigung des Bewuchses.
Abschließend wird ein fiktives Beispiel mit zwei unterschiedlichen Programmen berechnet und gegenübergestellt.
Eine genaue Wasserspiegellagenberechnung ist für einen naturnahen Ausbau eines Gewässers unumgänglich.
Da aber viele hydraulische Fragen, wegen der strukturellen Vielfalt und der hohen Anzahl komplexer Geometrien in den Fließgewässern, die zu mehrdimensionalen, von vielen Parametern beeinflussten Strömungsvorgängen führen, nicht einfach zu beantworten sind, wurden seit Ende der 80iger Jahre zahlreiche Untersuchungen gestartet.
Durch diese Forschungen ist das Verständnis über die strömungsphysikalischen Vorgänge in Gewässern stark verbessert worden und es kamen neue, umfangreiche mathematische Berechnungsverfahren zustande, die es möglich machten ein- und mehrdimensionale Berechnungsansätze aufzustellen.
Während man früher einfache Verfahren bevorzugte, die man per Hand oder höchstens unter Einsatz von gewöhnlichen Taschenrechnern lösen konnte, gibt es heute, auch durch den technis...
Auch wenn das verheerende Hochwasser im Jahre 2002 in Ostdeutschland nicht der Anstoss war über Renaturierungen der Fließgewässer nachzudenken, so wurde zumindest nochmals eindrucksvoll von der Natur demonstriert, dass u.a. Gewässerbegradigungen und dadurch die morphologischen Veränderungen an den Fließgewässern im Laufe der letzten Jahrzehnte, sich nun rächen.
Seitdem der Mensch sesshaft wurde und in seiner immer fortschreitenden Entwicklung auch die Ufergebiete von Gewässern besiedelte, nutzte er diese Gewässer um seine zahlreichen Bedürfnisse zu erfüllen.
Fischerei.
Schiffahrt.
Entwässerung von Böden für Siedlung und Landwirtschaft.
Entnahme von Wasser für Land- und Forstwirtschaft.
Entnahme von Wasser als Trink-, Brauch- und Kühlwasser.
Einleitung von Abwasser.
Energiegewinnung.
Erholung im und am Wasser.
Aufgezählt sind nur die wichtigsten Nutzungen, um diese zu erlangen bzw. zu erhalten, wurde in den Kreislauf der Natur eingegriffen.
Dabei wurden durch wasserbauliche Maßnahmen wie Staudämme oder Flussbettregulierungen (Begradigungen) sowie Abholzung der Uferzonen, das Ökosystem der Gewässer gestört, deren Folgen nun massiv zur Geltung kommen:
Erhöhte Hochwassergefahr.
Bedrohte Tier- und Pflanzenwelt.
Kaum Selbstreinigungsvermögen der Gewässer.
Gewässerverschmutzung.
Grosse Fließgeschwindigkeiten.
Gestörtes Landschaftsbild.
Keine fruchtbaren Überschwemmungsgebiete (Vorländer).
In der jüngsten Vergangenheit ist nun das Bewusstsein für die Erhaltung unserer natürlichen Lebensräume gewachsen und führt nun zu der Forderung nach einem Rückbau insbesondere des Lebensraumes Fließgewässer .
Bei diesen Renaturierungsmaßnahmen bzw. bei einem naturnahen Ausbau müssen viele Kriterien beachtet werden:
Sohlgefälle.
Böschungsneigungen.
Gerinneform.
Gewässergeometrie.
Bauwerke (Wehr, Damm, Schleuse, ).
Linienführung.
Bewuchs.
Alle aufgeführten Faktoren haben Einfluss auf das Abflussverhalten eines Fließgewässers, das für eine natürliche Gestaltung relevant ist.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird insbesondere die Beeinflussung des Bewuchses auf die Wasserspiegellinie untersucht.
Dabei erfolgt zunächst anhand einer intensiven Literaturstudie, eine Zusammenfassung der Grundlagen für eine Wasserspiegellinienberechnung mit Bewuchs.
Dabei werden verschiedene manuelle Berechnungsverfahren erläutert und miteinander verglichen.
Danach erfolgt eine Übersicht der in Deutschland gängigen Berechnungsprogramme im Hinblick auf die Berücksichtigung des Bewuchses.
Abschließend wird ein fiktives Beispiel mit zwei unterschiedlichen Programmen berechnet und gegenübergestellt.
Eine genaue Wasserspiegellagenberechnung ist für einen naturnahen Ausbau eines Gewässers unumgänglich.
Da aber viele hydraulische Fragen, wegen der strukturellen Vielfalt und der hohen Anzahl komplexer Geometrien in den Fließgewässern, die zu mehrdimensionalen, von vielen Parametern beeinflussten Strömungsvorgängen führen, nicht einfach zu beantworten sind, wurden seit Ende der 80iger Jahre zahlreiche Untersuchungen gestartet.
Durch diese Forschungen ist das Verständnis über die strömungsphysikalischen Vorgänge in Gewässern stark verbessert worden und es kamen neue, umfangreiche mathematische Berechnungsverfahren zustande, die es möglich machten ein- und mehrdimensionale Berechnungsansätze aufzustellen.
Während man früher einfache Verfahren bevorzugte, die man per Hand oder höchstens unter Einsatz von gewöhnlichen Taschenrechnern lösen konnte, gibt es heute, auch durch den technis...
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