@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}
}