Abschlussbericht zum DFG-Projekt:
Rouvé,G. & M.Schröder (1994): "Die Entwicklung eines mathematisch-numerischen Verfahrens zur Berechnung naturnaher Fließgewässer"; Abschlussbericht zum DFG-Projekt Ro 365 /31; korr. PDF-Version 12/2004 (Abschlussbericht, 1994)
Im Rahmen des DFG-Projekt wurden in den Jahren 1986 bis 1994 außerdem umfangreiche experimentelle Strömungsuntersuchungen an einem idealisierten Mäandermodell (Modellabmessungen ca. 3 x 15 m) durchgeführt. Zum Ende der Projektlaufzeit fokussierten die Arbeiten auf die Entwicklung eines dreidimensionalen Berechnungsverfahren (Rismo3D).
Das Verfahren Rismo2D ermittelt die flächige Verteilung von Wasserspiegellagen und tiefengemittelten Fließgeschwindigkeiten für stationäre oder instationäre Strömungsvorgänge. Auf der Basis einer Finite-Elemente-Diskretisierung erfolgt die Strömungssimulation für beliebige Gewässerformen mit komplexen geometrischen und hydraulischen Randbedingungen.
Für die Berücksichtigung von Sohlrauheiten stehen unterschiedliche Ansätze zur Verfügung. Der Rauheitseinfluss von starrer durchströmter Vorlandvegetation kann ebenfalls ermittelt werden.
Die Modellierung der turbulenten Austauschterme (Reynoldsspannungen) erfolgt mit dem Wirbelviskositätsansatz von Boussinesq, wobei die Berechnung der Wirbelviskosität wahlweise mit unterschiedlichen Ansätzen ausgeführt werden kann:
- bereichsweise konstante Wirbelviskosität
- algebraisches Sohlschubspannungsmodell (anisotrop nach Elder)
- k-e-Zweigleichungs-Turbulenzmodell
Entkoppelt von der Strömungsberechnung kann eine Advektions-Diffusionsgleichung zur tiefengemittelten Transportmodellierung für konservative / suspendierte Stoffe durchgeführt werden.
Dr.-Ing. P.M. Schröder im Oktober 2004
