Numerische Simulation von Hochwässern: Von 1D zu 3D aus Anwendersicht im Ingenieurbereich

Zusammenfassung

Die numerisch-hydraulische Modellierung umfasst eine unverzichtbare Palette an Werkzeugen zur Bestimmung der Strömungsverhältnisse. Die zunehmende Verfügbarkeit von leistungsfähiger Soft- und Hardware sowie der entsprechenden Datengrundlagen erlaubt es, mehrdimensionale Strömungssimulation auch im Ingenieurbereich verstärkt einzusetzen. Dieser Artikel widmet sich praxisrelevanten Aspekten der ein- und mehrdimensionalen Simulation im Zusammenhang mit Hochwässern. Der Beitrag beginnt mit einer kurzen Entwicklungsgeschichte der numerisch-hydraulischen Modelle. Anschließend werden typische Einsatzbereiche von 1D, 2D und 3D-Simulationen diskutiert und anhand eines Anwendungsbeispiels erläutert. Betrachtungen über die Modelleignung und Anwendungsgrenzen aus dem Blickwinkel aktueller Ingenieurprojekte schließen den Beitrag ab.

Summary

Numerical hydraulic simulation methods provide indispensable tools for determining flow conditions. The increasing availability of efficient soft- and hardware as well as appropriate basic data in general, allow for numerous applications of multidimensional flow simulations in hydraulic engineering. This article deals with practical aspects of one-and multidimensional simulations for flood analysis. Following a short historic outline of the development of numerical hydraulic models, typical applications of 1D, 2D and 3D simulations are discussed and explained by a practical example. The article ends with reflections on the suitability of models and limits of use from the viewpoint of current engineering projects.