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SEEGANGSBELASTUNGEN

erstellt von huenken zuletzt verändert: 24.07.2013 06:55

Projekt:

SEEGANGSBELASTUNGEN: Prozesse der Hydro-, Sediment- und Morphodynamik bei Interaktion von Richtungsseegang mit Strömung

Laufzeit:

01.07.2013 bis 31.12.2015

Koordination:

Prof. Dr. Torsten Schlurmann

Universität Hannover, Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen

Programm:

BMBF Rahmenprogramm Forschung für nachhaltige Entwicklungen (2009)

Themenschwerpunkt:

Küsteningenieurwesen

Ziele:

Das Forschungsvorhaben leistet einen wesentlichen Beitrag für innovative und technisch äußerst anspruchsvolle F&E-Aktivitäten auf dem Gebiet der Hydro-, Sediment- und Morphodynamik im Küstenbereich. Durch die technische Erweiterung eines Wellenkanals können künftig die vorwiegend physikalisch geprägten natürlichen Vorgänge und deren Wechselwirkungen, konkret die Grundlagen für eine standsichere und wirtschaftliche Dimensionierung von Küstenschutzbauwerken untersucht und charakterisiert werden.

Die technische Erweiterung des bestehenden Wellenkanals wird es ermöglichen, künftig Vor-hersagen der Belastung von Küstenbauwerken (inkl. Offshore-Anlagen) durch Wellen und Strömung zu erfassen. Durch die gleichzeitige Erfassung dieser beiden Seegangsbelastungen können künftig Empfehlungen zur Optimierung von Bauwerken formuliert werden.

Die im Rahmen des Vorhabens gewonnenen Forschungsergebnisse werden mit Bezug zu Fragestellungen der Küstenforschung (Interaktion Richtungsseegang-Strömung) sowie des Küstenschutzes (Bauwerksinteraktionen), einschließlich Daten zur Validierung numerischer Modellansätze einem breiten Anwenderkreis unentgeltlich zur Verfügung gestellt.

Im geplanten Forschungsvorhaben liegt der Fokus der Untersuchung auf den nachfolgenden wissenschaftlichen und technischen Arbeitszielen:

  • Wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn im Bereich Seegangstransformation mit Bezug auf hydraulische Parameter durch die Interaktion von natürlichem, richtungs-abhängigem Seegang mit (Tide-) Strömungen
  • Optimierung von Bemessungskonzepten für freistehende Pfahlbauwerke durch Analyse des Einflusses komplexer und realitätsnaher, hydraulischer Randbedingungen, d.h. kombinierte Wellen-Strömungs-Belastungen sowie brechende Wellen
  • Untersuchung des Strömungsfeldes und der resultierenden Wirbelsysteme um ein zylindrisches Pfahlbauwerk sowie der daraus resultierenden Kolkbildung im Nahbereich und Umfeld des Pfeilers, sowohl bei Richtungsseegang, als auch bei unidirektionaler Wellenbeanspruchung und kombinierter Strömungsüberlagerung. Die Einbindung der Struktur im Untergrund erfolgt ohne feste Lagerungsbedingungen, d. h. frei im Boden eingebunden.
  • Validierung und Verbesserung etablierter empirischer Formeln zur Berechnung von Wellenlasten und Vorhersage der Kolkbildung, Erweiterung des Gültigkeitsbereichs auf extrem steile Wellen und Berücksichtigung des Richtungseinflusses
  • Generierung von Kalibrierungs- und Validierungs-Datensätzen für numerische Modellkonzepte zur Untersuchung zuvor genannter Fragestellungen