1D-Strömungsmodellierung von Oberflächengewässern
Die eindimensionale (1D) Strömungsmodellierung von Oberflächengewässern basiert auf einer vereinfachten Berechnung der maßgeblichen Strömungsgleichungen durch eine Mittelung der Fließgeschwindigkeit über die Breite und die Tiefe des Fließquerschnittes. Die mittlere Fließgeschwindigkeit gilt dabei über den gesamten durchflossenen Querschnitt. Häufig wird dabei eine Unterteilung der Fließquerschnitte in Vorländer und Flussschlauch vorgenommen. Die Berechnung erfolgt in Profilen mit variablem Abstand, wobei die Lage der Profile immer senkrecht zur Strömungsrichtung sein sollte. Bereiche mit stehendem Wasser (Totwasserzonen) müssen bei der Aufstellung des Modells vom Bearbeiter definiert und bei der Simulation als nicht strömungsaktiv berücksichtigt werden.
Eindimensionale Modelle waren lange Zeit Stand der Technik, werden aber zunehmend von
zweidimensionalen Strömungsmodellen abgelöst. Dennoch gibt es Aufgabenstellungen, in denen der
Einsatz von eindimensionalen Strömungsmodellen sinnvoll ist. Dies ist z.B. bei Abflussereignissen in
kompakten Flussgeometrien ohne weiträumige Ausuferungen der Fall.
Überflutungsgrenzen können durch die Verschneidung von Wasserständen in den Profilpunkten mit einem digitalen Geländemodell (DGM) bestimmt werden. Hier sind zweidimensionale Strömungsmodelle eindimensionalen in der Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse weit überlegen. Bei Fragestellungen, die die großflächige Darstellung von Überflutungsgrenzen beinhalten, sollte zweidimensionalen Modellen gegenüber eindimensionalen Modellen der Vorzug gegeben werden.
Wir bieten eindimensionale Strömungsberechnungen derzeit mit dem Simulationsmodell HEC-RAS an. Andere eindimensionale Strömungsmodelle sind auf Wunsch ebenfalls möglich.