Untersuchung der Rauheitsstruktur zur Bestimmung des Fließwiderstandes in Gebirgsbächen unter Klarwasserabfluß : Dissertation, Universität Karlsruhe

Karlsruhe

2000

185 S.

zahlr. Lit. Ang.

ZeitschriftMonographie

108514

Ziel dieser Arbeit ist es, zum besseren Verständnis hinsichtlich der Bestimmung des Fließwiderstandes in Gebirgsbächen unter Klarwasserabfluß beizutragen. Im Vordergrund steht die verbesserte Beschreibung der Rauheitsstruktur von steilen, natürlichen Fließgewässern und deren Verknüpfung mit dem maßgebenden hydraulischen Parametern. Die Grundlage der Arbeit stellen Daten dar, die im Theodor-Rehbock Laboratorium des Instituts für Wasserwirtschaft und Kulturtechnik der Universität Karlsruhe (TH) mittels eindimensionaler Laborexperimente im Rahmen der Arbeit von Rosport (1997) und im Rahmen des europäischen Forschungsprojektes EEROSLOPE II (Nestmann et al. 2000) erhoben wurden. Die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit werden im folgenden nochmals zusammengefaßt. Im Gegensatz zu Fließgewässern im Flachlandbereich treten in Gebirgsbächen neben einem sehr großen Korngrößenspektrum bei steileren Sohlengefällen (ls > 4 %) ausgeprägte morphologische Strukturen auf. Diese, auch als Absturz-Becken Sequenzen bezeichneten Strukturen, haben einen großen Einfluß auf die Hydraulik steiler Fließgewässer, finden aber in den Untersuchungen zur Charakterisierung der Strömungsverhältnisse über rauhen Sohlen noch keinen Eingang. Nach den Ergebnissen dieser Untersuchungen ist das logarithmische Geschwindigkeitsgesetz, auf dem eine Vielzahl von Widerstandsbeziehungen basiert, für geringe Überdeckungen nicht direkt auf das Strömungsfeld über rauhen, naütrlichen Sohlen übertragbar und bedarf gewisser Modifikationen. Ausführungen über den zusätzlichen Einfluß von Absturz-Becken Sequenzen und weiteren morphologischen Strukturen auf das Strömungsfeld sind aufgrund dieser Tatsache kaum zu finden. In Übereinstimmung mit der Literatur wurde deshalb die Schlußfolgerung gezogen, daß die auf dem logarithmischen Widerstandsgesetz basierenden Ansätze zur Bestimmung des Fließwiderstandes in steilen Gerinnen als empirische Ansätze zu behandeln sind.