Morphodynamische Analyse zum Geschiebetransportverhalten in gegenständlichen Verzweigungsmodellen

Ren, Yuanjie

dc.date.accessioned	2024-04-26T07:07:30Z
dc.date.available	2024-04-26T07:07:30Z
dc.date.issued	2024
dc.identifier	doi:10.17170/kobra-202402279670
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/123456789/15713
dc.description	Zugleich: Dissertation, Universität Kassel, 2023
dc.language.iso	ger
dc.publisher	kassel university press
dc.rights	Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/	*
dc.subject	Gegenständliches Abzweigungsmodell	ger
dc.subject	Geschiebetransport	ger
dc.subject	Scanmessung durch Wasser	ger
dc.subject	Geschiebeabweisungsmaßnahme	ger
dc.subject	channel bifurcations	eng
dc.subject	physical model	eng
dc.subject	bedload transport	eng
dc.subject	scan measurement through water	eng
dc.subject	water diversion and sediment control	eng
dc.subject.ddc	624
dc.title	Morphodynamische Analyse zum Geschiebetransportverhalten in gegenständlichen Verzweigungsmodellen	ger
dc.type	Buch
dcterms.abstract	Für Flüsse oder Gerinne mit Abzweigung (z. B. Ausleitungswasserkraftanlagen, Kühl- und Brauchwasserableitungen, Hochwasserumleitungen, Bewässerungskanäle und Umgehungsgerinnen) ist der Sedimenteintrag in den seitlich abzweigenden Arm unvermeidlich und beeinträchtigt dann oft die Wasserentnahme. Die bauliche Gestaltung zur Vermeidung des Sedimenteintrags in den Abzweigungsarm während des Betriebs bildet daher eine Schwerpunktaufgabe in der planerischen Optimierung der Strömungsverhältnisse und der Sedimenttransportsituation. In der vorliegenden Arbeit werden die Geschiebetransportsituationen unter Einsatz von gegenständlichen Modellen für Standardabzweigungen aus der Literatur und für weitere Varianten erweitert betrachtet. Zur Beobachtung der Geschiebetransportsituation werden die Modellversuche in zwei gegenständlichen Abzweigungsmodellen mit unterschiedlichen Variationen (z. B. Durchflussaufteilung, Breite-Tiefe-Verhältnis, Versuchsmaterial und Versuchsdauer) in der Wasserbauhalle der Universität Kassel durchgeführt. Mit den Versuchsergebnissen wurden die Einflussfaktoren auf den Geschiebetransport analysiert. Die Durchflussaufteilung und das Breite-Tiefe-Verhältnis wirken sich deutlich auf die Geschiebeablagerungsaufteilung zwischen Abzweigungsarm und geradem Arm aus. Mit den zwei Versuchsmaterialien Kunststoffgranulat und Quarzsand bei gleicher Durchflussaufteilung und gleichem Breite-Tiefe-Verhältnis trat eine ähnliche Geschiebeablagerungssituation auf. Im Laufe des Versuchs erreicht die Geschiebeablagerungsmenge vor der Abzweigung einen Gleichgewichtszustand. Für eine im Modell entwickelte Abweisungsstruktur (Kombination Leitwand und Einlaufschwelle) wurde die Minderung des Geschiebeeintrags in den Abzweigungsarm dargelegt. Nach Vergleich der Versuche mit Kunststoffgranulat und Quarzsand wurde bestätigt, dass bei annähernd gleicher Strömungs- und Zugabeintensität eine ähnliche Geschiebeablagerungsaufteilung auftrat. Das Kunststoffgranulat kann als Ersatzmaterial mit Ausnahme zur Nachbildung der kleinen Sohlenformen (z. B. Riffel) verwendet werden. Diese angegebene Variante kann zur Geschiebeabweisung in den Abzweigungsarm praktikabel eingesetzt werden. Die räumliche und zeitliche Verteilung der Geschiebesituation wird mit neuer Messtechnik (z. B. Laserscan) erfasst. In der Literatur verfügbare und in dieser Arbeit zusätzlich erhobene Daten werden vergleichend hinsichtlich Maßstabseffekten betrachtet.	ger
dcterms.abstract	Sediment ingestion into the side branching is unavoidable and often impairs lateral intake structures. To avoid sediment entry into the branch during operation is a key task for optimization planning with flow conditions and sediment transport situation for lateral intake, which is related to hydroelectric power plants, cooling and service water discharges, flood diversions, irrigation canals and bypass channels. In this study, the bedload transport situations have been expanded by employing physical model investigations for standard branches through literature and the researcher variants development. The physical investigations were carried out in two model series (test and larger scale laboratory model) in the hydraulic research facilities of the University of Kassel, to examine the sediment transport situation where the influencing factors test result on bedload transport were critically analyzed. The findings reveal that flow distribution and the width-to-depth ratio affect the bed load distribution between the branch arm and the straight arm. In this research granular polymer was examined besides silica sand. The granular polymer can be used in physical investigations after the study compared sediment transport situation and granular polymer and silica sand. No major deviation existed in the bedload deposition with the branch model. In the course of the experiment, the bedload in front of the branch reaches a state of equilibrium. The deflection geometry developed in the test model (assembly of the guide wall and entrance wall) and the variant further developed in the laboratory model (assembly of the guide wall and entrance wall) rejects the bedload accumulation in the branch but the repellency relies more on the number of used groynes and the width-to-depth ratio. After comparing the experiments with granular polymer and silica sand, it was confirmed that similar bedload distribution occurred at approximately the same flow and addition intensity. The spatial and temporal distribution of the sediment situation was recorded using new measurement technology (e.g. laser scan) with the help of secondary data to observe the scale effect.	eng
dcterms.accessRights	open access
dcterms.creator	Ren, Yuanjie
dcterms.dateAccepted	2023-11-24
dc.contributor.corporatename	Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen	ger
dc.contributor.referee	Theobald, Stephan (Prof. Dr.-Ing.)
dc.contributor.referee	Aberle, Jochen (Prof. Dr.-Ing.)
dc.publisher.place	Kassel
dc.relation.isbn	978-3-7376-1166-4
dc.subject.swd	Feststofftransport	ger
dc.subject.swd	Bifurkation <Geografie>	ger
dc.subject.swd	Sedimentation	ger
dc.type.version	publishedVersion
dcterms.source.series	Kasseler Wasserbau-Mitteilungen	ger
dcterms.source.volume	Band 25
kup.iskup	true
kup.price	39,00
kup.series	Kasseler Wasserbau-Mitteilungen	ger
kup.subject	Naturwissenschaft, Technik, Informatik, Medizin
kup.typ	Dissertation
kup.institution	FB 14 / Bauingenieur- und Umweltingenieurwesen
kup.binding	Softcover
kup.size	DIN A5
ubks.epflicht	true