Küstenschutzbauwerke, wie z.B. Deiche und Hochwasserschutzwände, haben die Aufgabe das Hinterland vor Überflutungen zu schützen. Für die Ausführungsplanung sind Erkenntnisse über den Wellenüberlauf, der die häufigste Ursache für Deichversagen darstellt, von großer Bedeutung. In dieser Arbeit werden die im Wellenbecken des Franzius-Instituts in Hannover durchgeführten physikalischen Versuche vorgestellt. Dabei wurde ein unidirektionales Seegangsspektrum generiert um das Überlaufverhalten der Wellen auf eine senkrechte und eine geneigte Hochwasserschutzwand in Abhängigkeit variierender Freibordhöhen zu untersuchen. Die Messergebnisse wurden schließlich mit Bemessungsformeln gemäß Eurotop Manual verglichen und analysiert.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Stand der Wissenschaft
- 3 Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung
- 3.1 Versuchsaufbau
- 3.2 Versuchsdurchführung
- 4 Auswertung der Ergebnisse
- 5 Diskussion der Ergebnisse
- 6 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit untersucht das Überlaufverhalten von Wellen an senkrechten und geneigten Hochwasserschutzwänden. Ziel ist der Vergleich von Messergebnissen aus physikalischen Versuchen im Wellenbecken des Franzius-Instituts mit bestehenden Bemessungsformeln des EurOtop Manuals.
- Wellenüberlauf an vertikalen und geneigten Wänden
- Einfluss der Freibordhöhe auf das Überlaufverhalten
- Vergleich von Messergebnissen mit theoretischen Berechnungen
- Analyse der Wellenreflexion
- Bewertung der Genauigkeit von Bemessungsformeln
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik des Wellenüberlaufs an Küstenschutzbauwerken ein und erläutert die Bedeutung des Themas für die Ausführungsplanung. Es wird die Notwendigkeit genauer Erkenntnisse über das Überlaufverhalten für eine wirtschaftliche und sichere Konstruktion von Deichen und Hochwasserschutzwänden hervorgehoben. Der Aufbau der Arbeit wird dargelegt, um dem Leser einen klaren Überblick über die Struktur und den Inhalt der Studie zu geben. Die Motivation für die Forschung wird implizit durch die Bedeutung des Themas für den Küstenschutz deutlich.
2 Stand der Wissenschaft: Dieses Kapitel beschreibt den aktuellen Stand der Forschung zum Wellenüberlauf. Es werden theoretische Grundlagen des Wellenüberlaufs an geneigten und vertikalen Oberflächen präsentiert, insbesondere die Bemessungsformeln des EurOtop Manuals. Die verschiedenen Formeln werden im Detail erläutert und ihre Anwendbarkeit auf verschiedene Bauwerksgeometrien wird diskutiert. Der Abschnitt liefert ein fundiertes Verständnis der relevanten Literatur und Methoden, welche die Grundlage für die eigene experimentelle Untersuchung bilden.
3 Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung: In diesem Kapitel wird der detaillierte Versuchsaufbau im Wellenbecken des Franzius-Instituts beschrieben. Die Geometrie der verwendeten Modelle (senkrechte und geneigte Wände), die Messtechnik (z.B. Wellenpegel, Überlaufmessung) und die Versuchsdurchführung werden präzise dargelegt. Der Abschnitt ermöglicht die Nachvollziehbarkeit der Experimente und gewährleistet die Transparenz der angewandten Methodik. Die Beschreibung der verwendeten Apparaturen und Prozeduren dient der Validität der Ergebnisse.
4 Auswertung der Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die Auswertung der im Wellenbecken gewonnenen Messdaten. Es umfasst die Analyse der Wellen- und Reflexionsdaten mittels Spektralanalyse und die Ermittlung der Überlaufmengen. Die Ergebnisse werden graphisch dargestellt und interpretiert. Der Fokus liegt auf der quantitativen Beschreibung des Überlaufverhaltens unter variierenden Bedingungen. Die statistische Analyse der Daten und die visuelle Darstellung der Ergebnisse erleichtern das Verständnis der komplexen Zusammenhänge.
5 Diskussion der Ergebnisse: In diesem Kapitel werden die in Kapitel 4 präsentierten Ergebnisse diskutiert und im Kontext des bestehenden Wissens interpretiert. Ein wichtiger Aspekt ist der Vergleich der experimentell ermittelten Überlaufmengen mit den theoretischen Werten aus dem EurOtop Manual. Abweichungen werden analysiert und mögliche Ursachen diskutiert. Das Kapitel bietet eine kritische Auseinandersetzung mit den Ergebnissen und ihren Implikationen für die Praxis des Küstenschutzes. Die Diskussion umfasst die Limitationen der verwendeten Methoden und die Unsicherheiten der Messergebnisse.
Schlüsselwörter
Wellenüberlauf, Freibordhöhe, Modellversuche, Hochwasserschutzwände, EurOtop Manual, Deichversagen, Wellenreflexion, Spektralanalyse.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Studienarbeit: Wellenüberlauf an senkrechten und geneigten Hochwasserschutzwänden
Was ist der Gegenstand dieser Studienarbeit?
Die Studienarbeit untersucht das Überlaufverhalten von Wellen an senkrechten und geneigten Hochwasserschutzwänden. Im Fokus steht der Vergleich von Messergebnissen aus physikalischen Versuchen mit bestehenden Berechnungsformeln des EurOtop Manuals.
Welche Ziele verfolgt die Arbeit?
Ziel ist es, das Überlaufverhalten von Wellen an verschiedenen Wandtypen zu analysieren und die Genauigkeit der im EurOtop Manual enthaltenen Bemessungsformeln zu bewerten. Die Arbeit untersucht den Einfluss der Freibordhöhe und analysiert die Wellenreflexion.
Welche Themenschwerpunkte werden behandelt?
Die Arbeit behandelt Wellenüberlauf an vertikalen und geneigten Wänden, den Einfluss der Freibordhöhe, den Vergleich von Messergebnissen mit theoretischen Berechnungen, die Analyse der Wellenreflexion und die Bewertung der Genauigkeit von Bemessungsformeln.
Wie ist die Arbeit aufgebaut?
Die Arbeit gliedert sich in sechs Kapitel: Einleitung, Stand der Wissenschaft, Versuchsaufbau und -durchführung, Auswertung der Ergebnisse, Diskussion der Ergebnisse und Zusammenfassung und Ausblick. Jedes Kapitel behandelt einen spezifischen Aspekt der Untersuchung.
Was wird im Kapitel "Stand der Wissenschaft" beschrieben?
Dieses Kapitel präsentiert den aktuellen Forschungsstand zum Wellenüberlauf, einschließlich theoretischer Grundlagen und der detaillierten Erläuterung der Bemessungsformeln aus dem EurOtop Manual. Es bildet die Grundlage für die experimentelle Untersuchung.
Wie wurde der Versuchsaufbau gestaltet?
Der Versuchsaufbau fand im Wellenbecken des Franzius-Instituts statt. Die Arbeit beschreibt detailliert die Geometrie der verwendeten Modelle (senkrechte und geneigte Wände), die Messtechnik (Wellenpegel, Überlaufmessung) und die Versuchsdurchführung, um die Nachvollziehbarkeit der Experimente zu gewährleisten.
Wie wurden die Ergebnisse ausgewertet?
Die Auswertung umfasste die Analyse der Wellen- und Reflexionsdaten mittels Spektralanalyse und die Ermittlung der Überlaufmengen. Die Ergebnisse wurden graphisch dargestellt und interpretiert, wobei der Fokus auf der quantitativen Beschreibung des Überlaufverhaltens unter variierenden Bedingungen lag.
Wie werden die Ergebnisse diskutiert?
Die Diskussion der Ergebnisse beinhaltet einen Vergleich der experimentell ermittelten Überlaufmengen mit den theoretischen Werten aus dem EurOtop Manual. Abweichungen werden analysiert und mögliche Ursachen diskutiert. Die Diskussion umfasst auch die Limitationen der verwendeten Methoden und die Unsicherheiten der Messergebnisse.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit?
Schlüsselwörter sind: Wellenüberlauf, Freibordhöhe, Modellversuche, Hochwasserschutzwände, EurOtop Manual, Deichversagen, Wellenreflexion, Spektralanalyse.
Welche Bedeutung hat die Studie für den Küstenschutz?
Die Studie liefert wichtige Erkenntnisse zum Überlaufverhalten von Wellen an Hochwasserschutzwänden, was für eine wirtschaftliche und sichere Konstruktion von Deichen und Hochwasserschutzwällen essentiell ist. Die Ergebnisse tragen zur Verbesserung bestehender Bemessungsmethoden bei.
- Arbeit zitieren
- Olga Glöckner (Autor:in), 2012, Untersuchungen zum Wellenüberlauf an Deichen mit aufgesetzten senkrechten und geneigten Wänden, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/425592