Auftraggeber:

Regierungspräsidium Karlsruhe

Veranlassung / Zielsetzungen:

• Hydraulische Analyse und Optimierung der Strömungsverhältnisse im geplanten Ein- und Auslaufbauwerk am Polder Rheinschanzinsel auf Basis hochaufgelöster numerischer Simulation
• Quantifizierung der hydraulischen Leistungsfähigkeit des Kontrollbauwerkes unter Berücksichtung unterschiedlicher Abflussszenarien im Rhein sowie Polderfüllzuständen
• Analyse möglicher Leistungsminderung im Falle eingetauchter Planschütze / Vorgabe einer maximalen Eintauchtiefe
• Berücksichtigung des Revisionsfalles (n-1)

Methoden / Entwicklungen:

• Erstellung von 2D stationären und instationären hydrodynamisch-numerischen (HN-) Modellen für unterschiedliche Planungsvarianten (u.a. Variation Anzahl der Wehrfelder)
• Numerische Simulation auf Basis eines Finite-Volumen-Verfahrens mit unstrukturiertem Gitter (Verfahren: Flumen)
• Beurteilung der Auswirkungen von Geometrieänderungen auf die Strömungsverhältnisse und Leistungsfähigkeit des Polderbauwerkes
• Umfassende Sensitivitätsstudie hinsichtlich numerischer Parametrisierung und Geometrieeinfluss
• Validierung der numerische Simulationsergebnisse anhand physikalischer Modellver-suche sowie Erfahrungswerten bei bereits realisierten Anlagen

Ergebnis:

• Umfangreiche Analysen der komplexen hydraulischen Strömungssituation im Rahmen des instationären Variantenstudiums
• Beurteilung des Einflusses eingetauchter Planschütze durch Auswertungen verschiedener physikalischer Modellversuche
• Erstellung einer Matrix der Leistungsfähigkeit für Füll- und Entleerungsvorgänge in Abhängigkeit unterschiedlicher Konstellationen für Rhein und Polderwasserstände (hierbei auch Berücksichtigung des n-1-Revisionsfalles eines Wehrfeldes)
• Hochaufgelöste Visualisierung der Geschwindigkeitsverteilungen zur Planung der Sohlsicherung im Zulaufbereich des Bauwerks