Prediction Formulae for Processes on and in Porous Bonded Revetments - an Experimental and Numerical Study

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Gisa Foyer

Erhöhte Meeresspiegel in den vergangenen und kommenden Jahren machen Anpassungen der Küstenschutzlinien notwendig. Diese sind durch zwei allgemeine Ansätze möglich: (i) Deicherhöhungen die auch mit Deichverbreiterungen einhergehen und (ii) Einsatz von Deckwerken. Die umweltverträglichste Variante ist die Verwendung von offenen Deckwerken, die eine vollständige Versiegelung der Deichoberfläche verhindern. Das Problem der Lagestabilität der meist losen, offenen Deckwerke kann durch eine Verklammerung z.B. durch Polyurethan behoben werden. Das größte Problem dieser Konstruktion ist das geringe Verständnis der physikalischen Prozesse der Welle-Bauwerk-Untergrund-Interaktion. Das im Vorfeld des Promotionsvorhabens abgeschlossene Projekt „Elastocoast“ hat mit Hilfe großmaßstäblicher Experimente zur Entwicklung empirischer und semi-empirischer Berechnungsansätze geführt. Die physikalischen Hintergründe wurden hierbei aber nur angerissen.Die angestrebte Promotion soll die physikalischen Prozesse der Welle-Bauwerk-Untergrund-Interaktion von durchlässigen und verklammerten Deckwerken beleuchten. Dazu wurde zunächst die einschlägige Literatur analysiert, um den aktuellen Wissensstand zu ermitteln. Neben schon bekannten Prozessen wurden auch Modelle zur Beschreibung dieser diskutiert. Die so identifizierten Wissenslücken wurden dann als Leitpfaden für die Analyse der experimentell gewonnen Daten genutzt. Bisher konnten so Brandungsstau, Wellenbrechen aber auch Wellenauf- und -ablaufprozesse sowie Deckwerksbewegungen untersucht werden. Für einige Parameter (Brandungsstau, Wellenauflauf- und -ablaufhöhe) wurden zusätzlich vorläufige Berechnungsansätze vorgeschlagen, die als Grundlage für die spätere Modellbildung dienen sollen. Bevor diese begonnen wird, sollen neben der Analyse der verbleibenden Prozesse noch numerische Simulationen durchgeführt werden, um die großmaßstäblicher Versuche zu ergänzen.

Förderzeitraum:
01.06.2010 - 31.05.2013

Institut:
Technische Universität Braunschweig
Leichtweiß-Institut für Wasserbau
Abteilung Hydromechanik und Küsteningenieurwesen

Betreuer:
Prof. Dr. Hocine Oumeraci

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Seegangsbelastung auf offenporige, elastisch verklammerte Deckwerke
Seegangsbelastung auf offenporige, elastisch verklammerte Deckwerke