Die Ausbreitung von Schallwellen auf trockener Sohle unter besonderer Berücksichtigung der Wellenfront:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Dresden
IWD
2006
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| Schriftenreihe: | Dresdner wasserbauliche Mitteilungen
33 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XII, 268 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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UNIVERSITAET
DRESDEN
FAKULTAET BAUINGENIEURWESEN
INSTITUT FUER WASSERBAU UND TECHNISCHE HYDROMECHANIK
DRESDNER WASSERBAULICHE MITTEILUNGEN, HEFT 33
BORNSCHEIN, ANTJE
DIE AUSBREITUNG VON SCHWALLWELLEN
AUF TROCKENER SOHLE UNTER
BESONDERER BERUECKSICHTIGUNG DER
WELLENFRONT
DER TITEL UND DER INHALT DES HEFTES ENTSPRECHEN DER ZUR
ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES DOKTOR-INGENIEUR
(DR.-ING.) AN DER FAKULTAET BAUINGENIEURWESEN DER
TECHNISCHEN UNIVERSITAET DRESDEN AM I.DEZEMBER 2005
EINGEREICHTEN UND GENEHMIGTEN DISSERTATION VON DIPL.-ING.
ANTJE BORNSCHEIN.
RIGOROSUM UND VERTEIDIGUNG: 3.4.2006
VORSITZENDER DER PROMOTIONSKOMMISSION:
UNIV. PROF. DR.-ING. HABIL. P. RUEGE TU DRESDEN
GUTACHTER:
PROF. DR.-ING. HABIL H. MARTIN
PROF. DR.-ING. H.-B. HORLACHER
PROF. DI DR. TECHN. F. SCHOEBERL
TU DRESDEN
TU DRESDEN
UNIVERSITAET INNSBRUCK
DRESDEN, IM MAI 2006
ULB DARMSTADT
16402320
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG/ABSTRACT/RESUME V
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 WAS SIND SCHWALLWELLEN? 1
1.2 MOTIVATION UND ZIEL DER ARBEIT 3
1.3 GUELTIGKEITS- UND ANWENDUNGSBEREICHE 6
2 DARSTELLUNG DER THEORETISCHEN GRUNDLAGEN 9
2.1 EIGENSCHAFTEN ZWEIDIMENSIONALER TURBULENTER STROEMUNGEN 9
2.2 FLIESSFORMELN FUER OFFENE GERINNE 15
2.3 TALSPERRENBRUCH 18
2.3.1 LOESUNG UNTER DER BEDINGUNG DER REIBUNGSFREIHEIT 18
2.3.2 THEORIE NACH POHLE 1952 FUER DIE INITIALPHASE 25
2.3.3 VERBESSERTE NAEHERUNGSLOESUNGEN UNTER
EINBEZIEHUNG DES REIBUNGSEINFLUSSES 28
2.4 FLACHWASSERGLEICHUNGEN 31
2.4.1 ABLEITUNG FUER EINE GERINNESTROEMUNG IM
PRISMATISCHEN KANAL 31
2.4.2 ANWENDUNG DES CHARAKTERISTIKENVERFAHREN FUER DEN
TALSPERRENBRUCH MIT TROCKENEM UNTERWASSERKANAL 34
2.4.3 ANWENDUNG DES CHARAKTERISTIKENVERFAHREN FUER DEN
TALSPERRENBRUCH MIT UNTERWASSER NACH STOKER 1957.... 38
2.5 BETRACHTUNGEN ZUR FRONT EINER SCHWALLWELLE 43
2.6 FAZIT THEORIE 53
3 VERIFIKATION DER THEORIE ZUR SCHWALLWELLENAUSBREITUNG DURCH
MODELLVERSUCHE 55
3.1 RANDBEDINGUNGEN DER MODELLVERSUCHE 56
3.1.1 WIEDERHOLBARKEIT UND VERGLEICHBARKEIT VON
MESSUNGEN 58
3.1.2 AUSFLUSS AUS DER SPERRE 60
3.1.3 AUSBREITUNG UND FORM DER SUNKWELLE 64
3.2 DIE AUSBREITUNG VON SCHWALLWELLEN IM RECHTECKKANAL 65
3.2.1 DIE AUSBREITUNG DER WELLENFRONT IM GLATTEN KANAL 65
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.2 EINFLUSS DES GEFAELLES 73
3.2.3 EINFLUSS DER RAUHEIT 74
3.2.4 FLIESSGESCHWINDIGKEIT IN DER WELLE -
GESCHWINDIGKEITSPROFIL 78
3.2.5 FORM DER WELLENFRONT 83
3.3 FAZIT MODELLVERSUCHE SCHWALLWELLENUNTERSUCHUNGEN 85
4 VERSUCHE IN KANAELEN MIT BEWEGTER SOHLE 87
4.1 ANSATZ 87
4.2 UEBERTRAGBARKEIT UND AEHNLICHKEIT DER STROEMUNG 93
4.3 FAZIT MODELLUNTERSUCHUNGEN MIT BEWEGTER SOHLE 95
5 VERSUCHSSTAND UND VORUNTERSUCHUNGEN 97
5.1 VERSUCHSSTAND 97
5.2 MESSVERFAHREN 100
5.3 VORUNTERSUCHUNGEN 109
5.3.1 BESTIMMUNG DES REIBUNGSBEIWERTES DER
BANDOBERFLAECHEN 109
5.3.2 STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT AN DER
WASSEROBERFLAECHE 112
5.3.3 GESCHWINDIGKEITSPROFIL IM BEWEGTEN BEZUGSSYSTEM .. 114
5.3.4 REPRODUZIERBARKEIT DER ERZEUGTEN SCHWALLFRONTEN 118
5.3.5 ANALOGIE ZU SCHWALLWELLEN IN KANAELEN MIT FESTER
SOHLE 119
5.3.6 UNTERSUCHTE EINFLUSSGROESSEN UND MESSWERTEBEREICH .. 120
6 MESSERGEBNISSE UND AUSWERTUNG 123
6.1 MESSWERTE ZUR GEOMETRIE DES SCHWALLKOPFES 123
6.1.1 BEARBEITUNG DER MESSWERTE 123
6.1.2 DAS OBERFLAECHEPROFIL DER SCHWALLWELLENFRONT 124
6.2 VERGLEICH MIT FLACHWASSERTHEORIE 127
6.3 UEBERPRUEFUNG DER THEORIE ANHAND VON MESSWERTEN
TRADITIONELLER UNTERSUCHUNGEN ZUM TALSPERRENBRUCH UND
UEBERTRAGUNG AUF DIE NATUR 137
6.4 VERGLEICH MIT DEN THEORIEN ZUR SCHWALLWELLENFRONT 140
INHALTSVERZEICHNIS
6.5 VERSUCH DER EINBINDUNG DER SCHWALLAUSBREITUNG AUF
BENETZTER SOHLE IN DIE AUFGESTELLTEN THESEN 141
6.6 OBERFLAECHENGESCHWINDIGKEIT 143
6.7 SCHWALLKOPF BEI SCHIESSENDEM ODER STROEMENDEN
NORMALABFLUSS 144
6.8 FAZIT AUSWERTUNG 147
7 NUMERISCHE BERECHNUNG VON SCHWALLWELLEN 149
7.1 UEBERBLICK 149
7.2 AUSBREITUNG AUF TROCKENER SOHLE 153
7.3 FESTLEGUNG EINES RAUHEITSBEIWERT FUER DIE AUSBREITUNG EINER
TALSPERRENBRUCHWELLE IN NATUERLICHEN GERINNEN 157
7.4 BERECHNUNGEN VON SCHWALLWELLEN IM RECHTECKKANAL 161
7.4.1 BESONDERHEITEN DER NUMERISCHEN LOESUNG DER
SOFTWARE MIKE 11 162
7.4.2 ERGEBNISSE DER SCHWALLWELLENBERECHNUNGEN MIT DER
SOFTWARE MIKE 11 164
7.4.3 DYNAMISCHE WELLE VERSUS DIFFUSIVE WELLE 167
7.5 FAZIT NUMERISCHE BERECHNUNGEN 170
8 WEITERER FORSCHUNGSBEDARF UND AUSBLICK 171
9 LITERATUR 173
10 BEZEICHNUNGEN 181
11 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 187
12 TABELLENVERZEICHNIS 197
ANHANG
INHALT 201
A TABELLARISCHE AUFSTELLUNG ZU SCHWALLWELLEN BEI HISTORISCHEN
TALSPERRENKATASTROPHEN UND ZU DEN VERWENDETEN
OEFFNUNGSMECHANISMEN UND MESSEINRICHTUNGEN BEI
LABORUNTERSUCHUNGEN ZUM TALSPERRENBRUCH 207
B UEBERBLICK ZU DEN LABORVERSUCHEN ZUM TALSPERRENBRUCH 209
C KONSTRUKTIONSZEICHNUNGEN DES VERSUCHSSTANDES 213
D ANGABEN ZU DEN DURCHGEFUEHRTEN VERSUCHEN 215
E MESSWERTE GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 221
INHALTSVERZEICHNIS
F WELLENPROFILE 241
G REIBUNGSBEIWERT DES BANDES NACH DE CHEZY 251
H MESSUNGEN IM TRAPEZGERINNE 253
I FEHLERBETRACHTUNG 255
IV
|
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