Wasserbau
Maßnahmen, technische Eingriffe und Bauten im Bereich des Grundwassers, der Oberflächengewässer und der Meeresküste werden als Wasserbau bezeichnet. Die Grundlagen des Wasserbaus werden hier vermittelt.
In der Gerinneströmung geht es u.a. um die Regulierung von Flüssen mit dem Zweck der Schiffbarkeit, um das Aufstauen von Seen zur Energiegewinnung und /oder Speicherung von Trinkwasser und um den Schutz vor Hochwasser.
In Lehre und Forschung werden Versuchsrinnen eingesetzt, um die wichtigsten Phänomene der Gerinneströmung im Labormaßstab zu zeigen und zu untersuchen. Die GUNT-Versuchsrinnen demonstrieren Fließverhältnisse in offenen Gerinnen mit Rechteckquerschnitt. Es gibt eine Vielzahl von Modellen, die in die Versuchsrinnen eingesetzt werden und Themen wie Kontrollbauwerke, Querschnittsveränderung, Abflussmessung oder Wellen behandeln.
Versuchsstrecke mit Längen von 2,5m oder 5m lieferbar, geschlossener Wasserkreislauf, Neigungsverstellung
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit als Zubehör erhältlichen Modellen
- gleichförmiger und ungleichförmiger Abfluss
- Fließformeln
- Fließwechsel (Wechselsprung)
- Energiedissipation (Wechselsprung, Tosbecken)
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Versuchsstrecken mit Längen von 5m, 7,5m, 10m oder 12,5m lieferbar, geschlossener Wasserkreislauf, Neigungsverstellung
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit als Zubehör erhältlichen Modellen
- gleichförmiger und ungleichförmiger Abfluss
- Fließformeln
- Fließwechsel (Wechselsprung)
- Energiedissipation (Wechselsprung, Tosbecken)
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Versuchsstrecken mit Längen von 5m, 7,5m, 10m oder 12,5m lieferbar, geschlossener Wasserkreislauf, Neigungsverstellung
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit als Zubehör erhältlichen Modellen
- gleichförmiger und ungleichförmiger Abfluss
- Fließformeln
- Fließwechsel (Wechselsprung)
- Energiedissipation (Wechselsprung, Tosbecken)
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Versuchsstrecke von 16m Länge, geschlossener Wasserkreislauf, Neigungsverstellung
Lerninhalte/Übungen
- zusammen mit als Zubehör erhältlichen Modellen
- gleichförmiger und ungleichförmiger Abfluss
- Fließformeln
- Fließwechsel (Wechselsprung)
- Energiedissipation (Wechselsprung, Tosbecken)
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Dieses Unterkapitel untersucht den Feststoff- bzw. Sedimenttransport in fließenden Gewässern. Beim Sedimenttransport unterscheidet man Schwebstoff- und Geschiebetransport.
kompakte Versuchsrinne zur Modellierung von kleinen Flussläufen in der Sohle; Neigung der Versuchsrinne einstellbar
Lerninhalte/Übungen
- Geschiebetransport in offenen Gerinnen
- Einflussgrößen des Geschiebetransportes untersuchen
- Strömungsgeschwindigkeit
- Gefälle
- Rippelbildung am Flussbett
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Startbedingungen für den Geschiebetransport
Lerninhalte/Übungen
- Beobachtung von
- Startbedingungen für den Geschiebetransport
- Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit auf den Geschiebetransport
- Rippel- und Dünenbildung am Flussbett
- fluviale Hindernismarke von Brückenpfeilern (Kolkbildung und Verlandung)
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Beobachtung der entstehenden Bettformen; Visualisierung der Strömung mit Kontrastmittel
Lerninhalte/Übungen
- Geschiebetransport in offenen Gerinnen
- unterkritischer und überkritischer Abfluss
- Rippel-, Dünen- und Antidünenbildung
- Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit auf den Geschiebetransport
- fluviale Hindernismarke (Kolkbildung / Verlandung)
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große Versuchsstrecke ermöglicht Modellierung von Flussläufen in der Sohle; Versuche mit und ohne Bauwerk
Lerninhalte/Übungen
- Geschiebetransport in offenen Gerinnen
- Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit auf den Geschiebetransport
- Rippelbildung am Flussbett
- Entstehung von Mäandern beobachten
- fluviale Hindernismarken an Bauwerken
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Fest-Flüssig-Trennung in einem Absetzbecken, Visualisierung der Strömungsverhältnisse
Lerninhalte/Übungen
- Grundprinzip zur Abtrennung von Feststoffen aus Suspensionen in einem Absetzbecken
- Bestimmung der hydraulischen Oberflächenbelastung
- Einfluss folgender Parameter auf den Trennprozess:
- Feststoffkonzentration
- Durchfluss
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Sickerströmungen und Grundwasserströmungen sind Wasserbewegungen in einem durchlässigen Untergrund (Sand, Kies etc.). Dazu gehört die Versickerung und Speicherung von Niederschlag. Im Wasserbau ist besonders das Durchsickern von Erddämmen oder die Unterströmung von Stauanlagen von Bedeutung.
Visualisierung von Stromlinien in einer Hele-Shaw-Zelle; Tinte als Kontrastmittel
Lerninhalte/Übungen
- Visualisierung von Stromlinien bei der
- Umströmung von Widerstandskörpern: Zylinder, Leitschaufelprofil, Quadrat, Rechteck
- Durchströmung von Modellen: Düsenkontur, unstetige Verengung bzw. Erweiterung
- Strömungsablösung, Strömung mit 90°-Umlenkung
- Modellierung der Umströmung durch Überlagerung der Parallelströmung mit Quellen oder Senken:
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Dreidimensionale Untersuchungen; Demonstration von Grundwasserabsenkung; Untersuchung von Baugruben
Lerninhalte/Übungen
- Grundwasserspiegel bestimmen
- Grundwasserabsenkung durch einen oder zwei Brunnen
- Grundwasserströmung an Baugruben
- Grundwasseruntersuchungen bei konzentrischer Last auf den Untergrund
Grafische Bestimmung der Strömungsnetze; Untersuchung des Wasserdrucks an Bauwerken
Lerninhalte/Übungen
- Strömungsnetze in durchlässigen Medien grafisch bestimmen
- Stromlinien unter einer Spundwand
- Stromlinien durch einen Erddamm
- Entwässerung an einem offenen Graben
- Druckverlauf an einem Fundament bestimmen
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Untersuchung von Niederschlag-Abfluss-Beziehungen, Speicherverhalten von Böden, Sickerströmungen und Grundwasserströmungen
Lerninhalte/Übungen
- instationäre Vorgänge untersuchen
- Auswirkung von Niederschlägen unterschiedlicher Dauer auf den Abfluss
- Speichervermögen eines Bodens
- stationäre Vorgänge untersuchen
- Sickerströmung untersuchen
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- Sickerströmung untersuchen
Sicker- und Grundwasserströmungen in Böden; Sedimenttransport und Hindernisse in Fließgewässern
Lerninhalte/Übungen
- instationäre Vorgänge untersuchen
- Auswirkung von Niederschlägen unterschiedlicher Dauer auf den Abfluss
- Speichervermögen eines Bodens
- stationäre Vorgänge untersuchen
- Sickerströmung
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- Sickerströmung
Zusammenhänge zwischen Niederschlag und Versickerung; verschiedene Entwässerungsmethoden
Lerninhalte/Übungen
- Einfluss von Niederschlägen unterschiedlicher Dauer oder Stärke auf Böden mit unterschiedlicher Sättigung
- Abflussganglinien nach Niederschlägen aufnehmen
- natürliche Entwässerung mit Entwässerung über Drainagerohr vergleichen
- Einfluss von Regenrückhaltebecken auf die Abflussganglinie
Grundlagen der Filtration: Gleichung von Darcy
Lerninhalte/Übungen
- Grundlagen der Filtration: Gleichung von Darcy
- Tiefenfiltration mit unterschiedlichen Schüttungen und Suspensionen
- Kuchenfiltration mit unterschiedlichen Suspensionen
- Bestimmung von Filtrationskennwerten