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BOKU Wasserbaulabor – von der Idee bis zur Umsetzung.
BOKU River Lab - from the idea to the implementation
ZusammenfassungDer Beginn der permanent genutzten Wasserbaulabore liegt ca. 125 Jahre zurück. In dieser Zeit konnten signifikante Fortschritte im Verständnis wasserbaulicher Fragestellungen und der mathematischen Beschreibung der verschiedensten Prozesse erzielt werden. Diese dienten dann als Basis für die steigende Nutzung numerischer Modelle, sodass die Bedeutung der physikalischen Modelle zurückzugehen schien. Es zeigte sich aber auch, dass vor allem Ansätze, die in sehr kleinen Modellmaßstäben entwickelt wurden, signifikante Unterschiede zur Natur ergeben können. Damit steigt die Bedeutung von großmaßstäblichen Versuchen bis zu 1:1, welche Turbulenz, kohärente Strukturen, Sedimenttransport, Morphodynamik, aber auch Maßnahmen in den Bereichen Wasserkraft, Schifffahrt oder Hochwasserrisikomanagement naturnäher abbilden können. Auch die Interaktion der Vegetation mit der Strömung oder dem Sedimenttransport, die Auswirkung von wasserbaulichen Maßnahmen auf Fische oder die Abdriftgefährdung von Menschen bei Hochwasser sind in kleinen Maßstäben gar nicht oder nur sehr eingeschränkt untersuchbar. Das neue BOKU Wasserbaulabor ermöglicht daher Versuche bis zu 1:1 über einen Freispiegeldurchfluss von bis zu 10 m3/s durch die Wasserspiegeldifferenz zwischen Donau und Donaukanal von 3 bis 3,5 m. Gemeinsam mit Modellversuchen in kleinerem Maßstab mit Klarwasser ergibt sich eine Skalenfamilie, die vertiefte Einblicke in Prozesse, aber auch deren mathematische Beschreibung erlaubt. Dieser Artikel stellt die Entwicklung des BOKU Wasserbaulabors von der Idee 2009 bis zur Umsetzung und Eröffnung 2023 dar und zeigt das Potenzial und erste Ergebnisse anhand von Beispielen auf, die in weiteren Beiträgen in diesem Heft erläutert werden.
AbstractThe beginning of permanently used hydraulic engineering laboratories dates back about 125 years. During this time, significant progress was made in the understanding of hydraulic engineering issues and the mathematical description of a wide variety of processes. These then served as the basis for an increasing use of numerical models, so that the importance of physical models seemed to be declining. However, it turned out that approaches developed at very small model scales in particular can result in significant differences to Nature. This increases the importance of large-scale experiments up to 1:1, which can depict turbulence, coherent structures, sediment transport, morphodynamics as well as measures in the areas of hydropower, navigation or flood risk management in a more natural way. The interaction of vegetation with flow or sediment transport, the impact of hydraulic engineering measures on fish or the risk of people drifting away during floods are also impossible or only possible to a limited extent at small scales. Thus, the new BOKU River Lab enables experiments to be carried out at a scale of up to 1:1, using a free-flowing discharge of up to 10 m3/s through the difference in water level between the Danube and the Danube Canal of 3 to 3.5 m. Together with model tests on a smaller scale with drinking water, this results in a model family of scales that allows in depth insights into processes as well as their mathematical description. This article presents the development of the BOKU River Lab from the idea 2009 to its implementation and opening 2023 and shows the potential and initial results using examples that are explained in detail in other articles in this issue.
BOKU Wasserbaulabor – von der Idee bis zur Umsetzung.
BOKU River Lab - from the idea to the implementation
ZusammenfassungDer Beginn der permanent genutzten Wasserbaulabore liegt ca. 125 Jahre zurück. In dieser Zeit konnten signifikante Fortschritte im Verständnis wasserbaulicher Fragestellungen und der mathematischen Beschreibung der verschiedensten Prozesse erzielt werden. Diese dienten dann als Basis für die steigende Nutzung numerischer Modelle, sodass die Bedeutung der physikalischen Modelle zurückzugehen schien. Es zeigte sich aber auch, dass vor allem Ansätze, die in sehr kleinen Modellmaßstäben entwickelt wurden, signifikante Unterschiede zur Natur ergeben können. Damit steigt die Bedeutung von großmaßstäblichen Versuchen bis zu 1:1, welche Turbulenz, kohärente Strukturen, Sedimenttransport, Morphodynamik, aber auch Maßnahmen in den Bereichen Wasserkraft, Schifffahrt oder Hochwasserrisikomanagement naturnäher abbilden können. Auch die Interaktion der Vegetation mit der Strömung oder dem Sedimenttransport, die Auswirkung von wasserbaulichen Maßnahmen auf Fische oder die Abdriftgefährdung von Menschen bei Hochwasser sind in kleinen Maßstäben gar nicht oder nur sehr eingeschränkt untersuchbar. Das neue BOKU Wasserbaulabor ermöglicht daher Versuche bis zu 1:1 über einen Freispiegeldurchfluss von bis zu 10 m3/s durch die Wasserspiegeldifferenz zwischen Donau und Donaukanal von 3 bis 3,5 m. Gemeinsam mit Modellversuchen in kleinerem Maßstab mit Klarwasser ergibt sich eine Skalenfamilie, die vertiefte Einblicke in Prozesse, aber auch deren mathematische Beschreibung erlaubt. Dieser Artikel stellt die Entwicklung des BOKU Wasserbaulabors von der Idee 2009 bis zur Umsetzung und Eröffnung 2023 dar und zeigt das Potenzial und erste Ergebnisse anhand von Beispielen auf, die in weiteren Beiträgen in diesem Heft erläutert werden.
AbstractThe beginning of permanently used hydraulic engineering laboratories dates back about 125 years. During this time, significant progress was made in the understanding of hydraulic engineering issues and the mathematical description of a wide variety of processes. These then served as the basis for an increasing use of numerical models, so that the importance of physical models seemed to be declining. However, it turned out that approaches developed at very small model scales in particular can result in significant differences to Nature. This increases the importance of large-scale experiments up to 1:1, which can depict turbulence, coherent structures, sediment transport, morphodynamics as well as measures in the areas of hydropower, navigation or flood risk management in a more natural way. The interaction of vegetation with flow or sediment transport, the impact of hydraulic engineering measures on fish or the risk of people drifting away during floods are also impossible or only possible to a limited extent at small scales. Thus, the new BOKU River Lab enables experiments to be carried out at a scale of up to 1:1, using a free-flowing discharge of up to 10 m3/s through the difference in water level between the Danube and the Danube Canal of 3 to 3.5 m. Together with model tests on a smaller scale with drinking water, this results in a model family of scales that allows in depth insights into processes as well as their mathematical description. This article presents the development of the BOKU River Lab from the idea 2009 to its implementation and opening 2023 and shows the potential and initial results using examples that are explained in detail in other articles in this issue.
BOKU Wasserbaulabor – von der Idee bis zur Umsetzung.
BOKU River Lab - from the idea to the implementation
Österr Wasser- und Abfallw
Habersack, H. (author)
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft ; 76 ; 104-118
2024-04-01
Article (Journal)
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Recent Geotechnical Research at BOKU
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