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INTBEM A

erstellt von huenken zuletzt verändert: 28.07.2011 14:11

Projekt:
INTBEM A
Integrierte Bemessung von See- und Ästuardeichen
Analyse bodenmechanischer Prozesse zur funktionalen Optimierung von Deichelementen (03KIS061)

Laufzeit:
01.11.2006 bis 31.03.2010
Koordinator:
Prof. Dr. W. Richwien

Universität Duisburg-Essen, Fachgebiet Geotechnik
Universitätsstr. 15
45117 Essen
Projektpartner:
Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN)

Programm:
Schifffahrt und Meerestechnik für das 21. Jahrhundert
Konzept: Forschungskonzept für das Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen
Ziele:
Nach heutiger Bemessungspraxis wird die Deichhöhe über die Ermittlung von Bemessungswasserständen und Bemessungswellenauflauf bestimmt. Dabei erfolgt die Querschnittsgestaltung im Wesentlichen nach den Empfehlungen des Arbeitskreises Küstenschutzwerke auf Basis der Erfahrungen vorangegangener Sturmfluten. Die Qualität der verfügbaren Erdbaustoffe wird bisher lediglich empirisch einbezogen. Zusätzlich haben sich bei der Gestaltung der Konstruktionselemente regionale Besonderheiten ausgebildet, die vielfach auf administrativen Vorgaben beruhen. Ziel des Projektes INTBEM ist die daher Erarbeitung von Bemessunsgregeln für See- und Ästuardeiche, die einerseits die konkrete Beanspruchung durch Einstau, Wellenschlag und Wellenüberlauf berücksichtigen und andererseits die spezifischen Eigenschaften der verfügbaren Deichböden der Dimensionierung zugrunde legen.

Aufbauend auf den Ergebnissen vorangegangener Forschungsvorhaben erfolgt die weitere Quantifizierung der bodenmechanischen Prozesse bei Sturmflut wie Erosion, Druckschlagbelastung, Infiltration und dem damit einhergehende Festigkeitsverlust der Abdeckung. Insbesondere stehen die folgenden Aspekte im Fokus der Untersuchungen:
  • Weitere Ausarbeitung eines Infiltrationsmodells für die funktionale Bemessung der Böschungsabdeckung unter Berücksichtigung witterungsbedingter Risse,
  • Modifizierung des Schädigungsmodells der Druckschlagwirkung für aggregierte Böden,
  • Weiterentwicklung der Erosionsmodelle,
  • Einbeziehung der Festigkeit der Grasnarbe in die Bemessung,
  • Zusammenführung der Ergebnisse zu einem geschlossenen Bemessungsansatz einschließlich der Definition von Lastfällen und Sicherheiten.
Die benötigten hydrodynamischen Belastungen leitet der Verbundpartner NLWKN - Forschungsstelle Küste numerisch mit dem Wellenauflauf- und -überlaufprogramm OTT-1D für verschiedene Querschnitte ab und stellt ihre Bandbreite in einer strukturierten Datenablage zusammen (INTBEM B).

Mit den Ergebnissen ist eine konkrete Anleitung zur Bemessung von See- und Ästuardeichen verbunden. Der Vergleich zwischen hydrodynamischen Beanspruchungen und der materialspezifischen Widerstandsfähigkeit des zur Verfügung stehenden Bodens in Grenzzustandsgleichungen ermöglicht sowohl die Optimierung von Deichneubauten als auch die Beurteilung bestehender Deiche hinsichtlich ihres Sicherheitsstandards, was Grundlage für die langfristige Planung im Insel- und Küstenschutz ist und die Erstellung von Prioritätskatastern des zukünftigen Bedarfs an Verstärkungen ermöglicht. Gerade vor dem Hintergrund des globalen Klimawandels liefert der Ansatz erheblich belastbarere Planungsgrundlagen bei der Entwicklung von entsprechenden Anpassungsstrategien als bisher verfügbar. Herauszuheben ist die grundsätzliche methodische Unabhängigkeit des Bemessungsverfahrens von den jeweiligen Einwirkungen und Bodenarten.