FLORIS-2000: Ansätze zur 1.5D-Simulation des - SCIETEC ...

FLORIS-2000: Ansätze zur 1.5D-Simulation des Sedimenttransportes
im Rahmen der mathematischen Modellierung von Fließvorgängen
Presented on: Wasserbau-Symposium, Graz, Oktober 19-21, 2000
by G.Reichel, R.Fäh & G. Baumhackl
Damit die Besonderheiten des fraktionsweisen Geschiebetriebes berücksichtigt
werden können, wurde die Formel hier in einer modifizierten Form [8] angewandt.
� VAW-Formel
Die "VAW-Formel" (siehe [7]) wurde unter besonderer Berücksichtigung von
steilen Gerinnen entwickelt. Wie die Formel nach Meyer-Peter wurde sie vor allem
für Verhältnisse hergeleitet, wie sie in kiesführenden Flüssen vorherrschen. Die
Formel kann nur bei einem Einkornmodell angewandt werden.
� Vetter-Formel
Die Formel nach Vetter [9] wurde für rasche Abschätzungen implementiert. Sie
behandelt Geschiebe und Schwebstoffe gemeinsam (Total-Load) und liefert
entsprechend weniger genaue Ergebnisse
3.6.2 Transversaler Geschiebefluß
Der transversale Geschiebefluß kann sich aus zwei Teilen zusammensetzen. Einem
strömungsinduzierten und einem rein gravitationsinduzierten Fluß, der sich z.B. als
Folge einer Böschungsrutschung ergibt. Der strömungsinduzierte transversale
Geschiebetrieb ergibt sich aus dem longitudinalen Geschiebtrieb als Folge der
Querneigung der Sohle.
Als gravitationsinduzierten Fluß sind z.B. Böschungsrutschungen anzusehen. In
einem zunächst stabilen Flußbett können diese auftreten, wenn durch
Tiefenerosionen kritische Böschungswinkel erreicht oder überschritten werden. Der
Materialfluß qbyc an der Zellenseite, der sich als Folge eines Böschungskollapses
ergibt, wird aufgrund einer einfachen Modellvorstellung bestimmt (Abb.3): Nach
einem Böchungsbruch - ausgelöst durch Überschreiten eines kritischen
Böschungswinkels - wird soviel Bodenmaterial in die Nachbarzelle verfrachtet, bis
sich die Oberfläche entsprechend dem natürlichen Böschungswinkel einstellt.
z
γ< γ cr
∆ z
γ> γ cr
© 2000, Scietec Flussmanagement GmbH
y
γ n
∆ y
e
Zellenseite
γ cr: krit. Böschungswinkel
γ n: natürlicher Böschungswinkel
t 0=n ∆ t
t 2=n+2 ∆ t
t 1=n+1 ∆ t
Abbildung 3: Detail - Modellansatz Böschungsbruch
3.7 Verteilung von Sedimentation und Erosion im Querprofil
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