Gegenständliche Modelle für Fließgewässer – Erfahrungen und Perspektiven

Zusammenfassung

Gegenständliche Modelle (physikalische Modelle, die als Objekte existieren) sind nach wie vor wichtige Instrumente für die Beantwortung von Fragen im Wasserbau und in der Gewässermorphologie. Diese reichen von der Entwicklung von Bemessungsmethoden bis zu konkreten Anwendungsfällen. Wichtige Erfolgsfaktoren sind die richtige Wahl des Maßstabs auf Basis von Erfahrungen, die geeignete Infrastruktur für den Bau und Betrieb von Modellen sowie qualitativ gute Datengrundlagen. Insbesondere für die Modellierung morphologischer Prozesse ist die Qualität der sedimentologischen Daten entscheidend für die Prognosefähigkeit des Modells. Beispiele für Zukunftsthemen der gegenständlichen Modellierung sind die eigendynamische Gewässerentwicklung sowie deren räumliche Begrenzung bei eingeschränkter Grundstücksverfügbarkeit und Methoden für die dynamische Stabilisierung von Gewässersohlen. Die Verbindung zwischen gegenständlicher und numerischer Modellierung, die sogenannte hybride Modellierung, wird immer intensiver genutzt, um die Vorteile beider Methoden der physikalischen Modellierung zu verbinden. Zu erwartende Entwicklungen gehen in Richtung interaktive Modellierung und digitaler Zwilling.

Abstract

Objective models (physical models existing as objects) are important tools for addressing questions in hydraulic engineering and river morphology, spanning from the development of design methods to specific applications. Crucial factors for success encompass the proper choice of model scale based on experience, the appropriate infrastructure for model construction and operation as well as good quality databases. For modelling morphological processes, the prognostic capacity relies on the quality of sedimentological data. Future issues in objective modelling include exploring the self-dynamic evolution of rivers within spatial constraints due to limited land availability, alongside methods aiming at dynamically stabilizing riverbeds. The combination of objective and numerical modelling, so-called hybrid modelling, is increasingly used in order to combine the advantages of both physical modelling methods. Anticipated advances involve the transition toward interactive modelling and the creation of digital twins.