Inhalt: Das physikalische Modell
Modellkonzept- Dimensionierung
Eine Abbildung der in der zu untersuchenden Oderstrecke auftretenden komplexen Sedimenttransportvorgänge ist derzeit nur mit Naturversuchen oder in physikalischen Modellversuchen möglich. Um nutzbare Erkenntnisse für die genannten Fragestelllungen ableiten zu können, ist die Naturähnlichkeit des Modells anhand verschiedener Parameter – hier die Ähnlichkeit des Abflusses und die Ähnlichkeit des Geschiebetransportes - zu belegen. Im vergangenen Jahr sind von der BAW neben der Aufbereitung der Geometriedaten vor allem umfangreiche theoretische Vorarbeiten erbracht worden, um die hydraulischen und sedimentologischen Randbedingungen für den Aufbau des physikalischen Modells zu ermitteln.
Gewählte hydraulische und sedimentologische Parameter
Bezugspegel für die zu untersuchende Strecke ist der Pegel Hohensaaten (Oder-km 664,900), der sich direkt unterhalb der Modellstrecke befindet. Folgende für die Ähnlichkeitskriterien maßgeblichen hydraulisch-sedimentologischen Grundparameter (Natur) stellen sich im Untersuchungsabschnitt ein:
| Ereignis | Wassertiefe [m] | Gefälle [‰] | v* [m/s] | Fr* [-] | Re* [-] |
|---|---|---|---|---|---|
| MNQ (Q = 248 m3/s) | 1,4 | 0,16 | 0,047 | 0,14 | 36,1 |
| MQ (Q = 521 m3/s) | 2,6 | 0,15 | 0,062 | 0,24 | 47,6 |
| MHQ (Q = 1206 m3/s) | 4,5 | 0,13 | 0,076 | 0,35 | 58,3 |
| HQ3 (Q = 1930 m3/s) | 5,6 | 0,11 | 0,078 | 0,37 | 59,8 |
Aus dem nachfolgendem Diagramm lässt sich die Feststellung ableiten, dass der sohlennahe Sedimenttransport in Form von Dünen erfolgt (Fr* > 0,06 und Re* > 20). Dies deckt sich mit Beobachtungen in der Natur.
Längenmaßstab: Annahme: Lr = 100
Abgeleitet aus der erforderlichen Ausdehnung der Naturstrecke und der zur Verfügung
stehenden Laborfläche (die Modellänge liegt bei 78 m).
Planungsgrundlagen für das physikalische Modell
Modellbereich: Oder-km 654,7 bis 662,5
Geometriedaten:
- Flächenpeilungen von April/Mai 2000 (Oder-km 656 bis 662)
- Querprofile der Peilungen 1998 und 1999 (projiziert auf 100 m Abstand)
- Vorland: Laserscannerbefliegung von 1999
- Buhnen: Naturmessungen der Einzelobjekte aus dem Frühjahr 2001 und die oben genannte Flächenpeilung
Dimensionierung des Modells (Modell:Natur):
- Längenmaßstab: 1 : 100
- Höhenmaßstab: 1 : 40
- Überhöhung: 2,5
- Geschwindigkeiten: 1 : 6,32
- Abflussmaßstab: 1 : 25 298
- Korngröße: 1 : 0,438
- Korndichte: 1 : 27,5
- Dichte des Modellgeschiebes: 1,06 g/cm3
Zu untersuchendes Abflussspektrum:
| Bezeichnung | Abfluss Natur (Hohensaaten) | Wassertiefe Natur | Abfluss Modell | Wassertiefe Modell |
|---|---|---|---|---|
| MNQ | 248 m3/s | 1,4 m | 9,8 l/s | 3,5 cm |
| MQ | 521 m3/s | 2,6 m | 20,6 l/s | 6,5 cm |
| MHQ | 1206 m3/s | 4,5 m | 47,7 l/s | 11,3 cm |
| HQ3 | 1930 m3/s | 5,6 m | 76,3 l/s | 14,1 cm |
Zur Modellierung der beweglichen Sohle werden = 35 m3 Granulat benötigt, zuzüglich Umlauf und Reservematerial sind 40 m3 erforderlich.