Impulswellen: Effekte der Rutschdichte und der Wassertiefe

ISBN-13: 9783640588916 / Niemiecki / Miękka / 2010 / 224 str.

Andreas Zweifel

Opis

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen, Note: "-," Eidgenossische Technische Hochschule Zurich (Versuchsanstalt fur Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW)), Sprache: Deutsch, Abstract: Impulswellen werden hauptsachlich in Alpenrandseen, Stauseen und steilufrigen Meeresbuchten durch eintauchende Fels- und Bergsturze, Erdrutsche, Uferinstabilitaten, Schneelawinen und Gletscherabbruche generiert. Derartige Wasserwellen ereignen sich daher oft unerwartet und stellen eine bedeutende Naturgefahr dar, weil sie oftmals ganze Uferbereiche verwusten oder an Talsperren uberschwappen. Aufgrund der steilen Uferpartien, geringen Seebreiten, potentiell grossen Rutschmassen und der andererseits vielfach exponierten Lage von Siedlungen und Wasserbauwerken ist das Risiko von Impulswellen im Alpenraum besonders hoch. Die Generierung von Impulswellen im Eintauchbereich des Rutsches und deren Propagation im Nahbereich der Wellengenerationszone wurden in einem zweidimensionalen physikalischen Modell untersucht. Die massgeblichen Rutscheigenschaften wie Form, Volumen und Eintauchgeschwindigkeit wurden durch einen Pneumatikgenerator mit eingebauter Rutschbox gesteuert, welche die granulare Rutschmasse in einen rechteckig-prismatischen Wellenkanal beschleunigte. Die Effekte der Eintauchgeschwindigkeit, der Rutschmachtigkeit, der granularen Rutschmasse und der Ruhewassertiefe auf die resultierende Impulswelle wurden unabhangig voneinander untersucht. Einzig der Eintauchwinkel = 45 langs der Hangneigungsrampe des Rutsches und der granulare Korndurchmesser wurden nicht variiert. Die Wellenprofile wurden von sieben kapazitiven Wellenpegeln aufgenommen, welche langs der Kanalachse in konstantem Abstand hintereinander angeordnet waren. Das turbulente Dreiphasengemisch aus Luft, Wasser und eintauchendem Granulat in der Wellengenerationszone wurde mithilfe von Particle Image Velocimetry (PIV) festgehalten, einer nicht-intrus