Fakultät Bauingenieurwesen
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- 2D hydrodynamisch-numerische Simulation (1)
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- European Union’s Floods Directive; hydro-electric power; ice-jam flood hazard; ice-jam flood risk; space-borne remote sensing (1)
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In dieser Studie wird die Umsetzbarkeit verschiedener Methoden zur Analyse von Eisbildung auf der Oder erläutert. Die Untersuchungen schließen Auswertungen von Sentinel-1-Satelliten-Aufnahmen, die Simulation von Eisbildung mit dem Programm RIVICE und den Abgleich der gewonnenen Daten mit einem digitalen Geländemodell (DGM) ein. Auf Basis dieser Studie soll ein neuer Leitfaden für die Prognose von Eisstauereignissen auf der Oder entwickelt werden, um notwendige Schritte zur Vermeidung von Überflutungen infolge von Eisstau einleiten zu können.
Aufgrund veränderter Hochwasserabflüsse am Hochwasserrückhaltebecken Watzdorf waren die Überfallcharakteristik der Seitenentlastung sowie die Größe des potenziell abführbaren Abflusses zu quantifizieren. Die Bestimmung erfolgte durch dreidimensionale hydrodynamisch-numerische Simulationen. Die numerischen Berechnungsergebnisse wurden analytischen Berechnungen gegenübergestellt, wodurch deutliche Unterschiede zwischen den jeweiligen Wasserstand-Abfluss-Beziehungen identifiziert werden konnten.
Basierend auf 3-D-HN-Untersuchungen des Ist-Zustandes am Hochwasserrückhaltebecken Watzdorf konnte festgestellt werden, dass im Falle extremer Hochwasserereignisse der entsprechende Zufluss voraussichtlich nicht schadlos abgeführt werden kann. Aufgrund dieser Erkenntnis wurde durch konstruktive Anpassungen im Bereich der Hochwasserentlastungsanlage ein Plan-Zustand entwickelt und numerisch untersucht, durch welchen eine Erhöhung des schadlos abführbaren Zuflusses erfolgen sollte.
Der Neubau eines Hochwasserrückhaltebeckens (HRB) erfordert umfangreiche hydraulische Untersuchungen. Möglichkeiten zur Überprüfung und Optimierung einer wasserbaulichen Planung sind sowohl der physikalische Modellversuch als auch eine hydrodynamisch-numerische Strömungsmodellierung. Fragestellungen zur Wirkungsweise und zu den Wechselwirkungen der Betriebseinrichtung eines HRB können so beantwortet werden. Der vorliegende Beitrag beschreibt das Zusammenwirken von Planung und hydraulischen Untersuchungen am Neubauprojekt HRB Weilers/Bracht in Hessen.
Combining photogrammetric reconstruction (close-range photogrammetry, CRP) and airborne photogrammetry through the structure from motion method (SFM) with terrestrial three-dimensional (3D) laser scanning (TLS), Maelstrom Cave on Big Island, Hawaii (USA), was mapped in three dimensions. The complementary properties of the two methods generated an overall model that depicted significant features of the cave both spatially and visually. Through various processes, the complex geometric quantities were derived from the model that can be used to answer microbiological and climatological questions. In this report, the procedure for the three-dimensional acquisition of the terrain surface above Maelstrom Cave as well as the interior of the cave with TLS and SFM is described. It is shown how the different data sets were combined and contrasted, including a comparison of geometries from the different survey operations. Finally, the editing processes used to quantify and simplify the cave geometry are presented, as well as the analysis of the ellipses generated accordingly to determine the geometric quantities. Through the analysis of the cave geometry, important geometric properties of the Maelstrom Cave could be quantified and categorized. In this way, an effective tool was developed to directly correlate the structure of the cave system with climatological and microbiological parameters in order to answer the corresponding questions.
The assessment and mapping of riverine flood hazards and risks is recognized by many countries as an important tool for characterizing floods and developing flood management plans. Often, however, these management plans give attention primarily to open-water floods, with ice-jam floods being mostly an afterthought once these plans have been drafted. In some Nordic regions, ice-jam floods can be more severe than open-water floods, with floodwater levels of ice-jam floods often exceeding levels of open-water floods for the same return periods. Hence, it is imperative that flooding due to river ice processes be considered in flood management plans. This also pertains to European member states who are required to submit renewed flood management plans every six years to the European governance authorities. On 19 and 20 October 2022, a workshop entitled “Assessing and mitigating ice-jam flood hazard and risk” was hosted in Poznań, Poland to explore the necessity of incorporating ice-jam flood hazard and risk assessments in the European Union’s Flood Directive. The presentations given at the workshop provided a good overview of flood risk assessments in Europe and how they may change due to the climate in the future. Perspectives from Norway, Sweden, Finland, Germany, and Poland were presented. Mitigation measures, particularly the artificial breakage of river ice covers and ice-jam flood forecasting, were shared. Advances in ice processes were also presented at the workshop, including state-of-the-art developments in tracking ice-floe velocities using particle tracking velocimetry, characterizing hanging dam ice, designing new ice-control structures, detecting, and monitoring river ice covers using composite imagery from both radar and optical satellite sensors, and calculating ice-jam flood hazards using a stochastic modelling approach.