@phdthesis{Sabrowski2008,
  author    = {Sabrowski, Michael},
  title     = {Eine Analyse zum Str{\"o}mungswiderstand nat{\"u}rlicher Fließgew{\"a}sser mit ausgepr{\"a}gter Sohlstrukturierung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1378},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090205-14626},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2008},
  abstract  = {{\"U}bliche Ans{\"a}tze zur Quantifizierung des Str{\"o}mungswiderstandes nat{\"u}rlicher Fließgew{\"a}sser mit geringer relativer {\"U}berdeckung und ausgepr{\"a}gter Sohlstrukturierung basieren auf der Abh{\"a}ngigkeit von einem konstanten charakteristischen Rauheitsparameter. Diese Annahme ist nur f{\"u}r die turbulente rotationssymmetrische Rohrstr{\"o}mung mit hoher relativer {\"U}berdeckung g{\"u}ltig. Die Quantifizierung der Widerstandsprozesse mit einem konstant erh{\"o}hten Rauheitsmaß f{\"u}r die betrachteten Randbedingungen erfasst nicht die individuellen Charakteristiken von Rauheitsstruktur und integralem Str{\"o}mungsfeld an unterschiedlichen Gew{\"a}sserabschnitten sowie identischen Gew{\"a}sserabschnitten bei Abflussvariation. Auf Basis detaillierter Datens{\"a}tze von Oberfl{\"a}chenstrukturen und dem jeweiligen Str{\"o}mungsfeld erfolgt die Untersuchung der Interaktion zwischen vorgenannten Punkten. F{\"u}r die Charakterisierung der individuellen Rauheitsstruktur in Abh{\"a}ngigkeit der relativen {\"U}berdeckung erweist sich die vertikale Rauheitsdichte cK,V (Verbauungsgrad) als starke Funktion. Die Charakterisierung der Ungleichf{\"o}rmigkeit des integralen Str{\"o}mungsfeldes als Folge der individuellen Rauheitsstruktur erfolgt auf Basis physischer Modellversuche und mathematisch-physikalischer Untersuchungen anhand des Geschwindigkeitsh{\"o}henausgleichsbeiwertes au. Die Formulierung des Str{\"o}mungswiderstandes in Abh{\"a}ngigkeit dieser beiden Parameter resultiert in einer wesentlichen Verringerung des Fehlerbetrages und damit des Unsicherheitsbereiches. Die bestehende Reststreuung ist auf Einfl{\"u}sse aus Anordnung und Form der Elemente, Turbulenz, Sekund{\"a}rstr{\"o}mung, Wasserspiegeldeformationen, lokal kritische Str{\"o}mung und Lufteinzug zur{\"u}ckzuf{\"u}hren.},
  subject      = {Rauigkeit},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kanzow2004,
  author    = {Kanzow, Ulrich Michael},
  title     = {Beschreibung des Fließwiderstandes in der numerischen Berechnung von Gerinnen mit extremer relativer Rauheit},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.418},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20050307-4181},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die ein- und zweidimensionale numerische Berechnung der Fließvorg{\"a}nge in offenen Gerinnen findet zunehmend auch Anwendung in der Modellierung immer komplexerer Prozesse im unter Anderem im Bereich der {\"O}kosystemmodellierung in Gebirgs- und Mittelgebirgsb{\"a}chen. In diesem Bereich existieren zurzeit noch Probleme hinsichtlich der hydraulischen Prognoserechnungen. Neben den numerischen Grundlagen werden die Abh{\"a}ngigkeiten des Str{\"o}mungsfeldes von der Rauheitsstruktur der Sohle und der {\"U}berdeckungsh{\"o}he behandelt. Zur Untersuchung der Fließwiderstandsgleichungen wurden Laborversuche in einer Versuchsrinne durchgef{\"u}hrt. Es wird gezeigt, dass der {\"u}blicherweise verwendete Ansatz des mittleren Sohlgef{\"a}lles bei der Berechnung der Sohlschubspannungsgeschwindigkeit u* in Stufen-Becken-Sequenzen nicht zul{\"a}ssig ist. Stattdessen ist es erforderlich, die lokalen Energieliniengef{\"a}lle zu bestimmen und einzusetzen. Die Anwendung der aus der Literatur bekannten Ans{\"a}tze zur Beschreibung des Fließwiderstandes f{\"u}hrt zu keinen befriedigenden Ergebnissen und wird ausf{\"u}hrlich diskutiert. In der Untersuchung der verschiedenen Fließwiderstandsbeziehungen zeigte sich, dass insbesondere die ungen{\"u}gende Beschreibung der Rauheitstruktur der Sohloberfl{\"a}che durch einen charakteristischen Korndurchmesser des Sohlmaterials als unzureichend anzusehen ist. Hinsichtlich der Beschreibung rauer Oberfl{\"a}chenstrukturen wurde ein einfacher Segmentierungsalgorithmus entwickelt, der es erlaubt, komplizierte Oberfl{\"a}chenstrukturen zu vereinfachen und {\"u}ber die Standardabweichung abschnittsweise Rauheiten zuzuweisen. Dieses Verfahren wird in einem zweidimensionalen hydraulischen Modell eingesetzt. Hierdurch wird f{\"u}r die Wassertiefenbestimmung als auch f{\"u}r die Fließgeschwindigkeitsbestimmung eine Ber{\"u}cksichtigung der speziellen topographischen Verh{\"a}ltnisse erm{\"o}glicht.},
  subject      = {Rauigkeit},
  language  = {de}
}