Titelaufnahme

Titel
Auswirkung von Tauchwänden auf die Erosionsstabilität von grobkörnigen Böden
Weitere Titel
Influence of imperfect cut-off walls on erosion stability of coarse-grained soils
VerfasserSchmitzberger, Georg
Betreuer / BetreuerinSzabo, Marek
Erschienen2016
Datum der AbgabeJanuar 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Erosion / Filterkriterien / Flussdeich / Hochwasserschutzdamm / Suffosion / Tauchwand / Unterströmung
Schlagwörter (EN)Erosion / Filter criteria / Embankment dyke / Embankment dyke / Suffosion / Imperfect cut-off wall / Motion of water under dam
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hochwasserschutzdämme mit unvollkommenen Dichtwänden werden heutzutage sehr häufig ausgeführt, um die Grundwasserkommunikation zwischen dem Fluss und dem Hinterland auch langfristig zu gewährleisten. Diese sogenannten Tauchwände binden lediglich in den Grundwasserleiter ein, sperren diesen aber nicht ab. Dadurch wird zwar eine Dammdurchströmung verhindert, eine Unterströmung bleibt jedoch weiterhin aufrecht. Zusätzlich wird durch die Tieferführung der Tauchwand – unter die Schichtgrenze zwischen den Auböden und den darunter liegenden grundwasserleitenden Sedimenten – der Sickerweg für die Wasserströmung verlängert. Damit wird auch das Risiko einer Erosion deutlich reduziert. Dennoch sind die unterschiedlichen Arten der Erosion stets zu bewertet und deren Eintrittswahrscheinlichkeit anhand der bewährten Erosionskriterien zu beurteilen. Darüber hinaus führt die Einbindung der Dichtwand in den durchlässigen Untergrund zu einer Beeinträchtigung der Strömung, die eine Durchflussverminderung zur Folge hat.

Basierend auf den theoretischen Grundlagen von Dachler zur Verminderung des Durchflusses unter unvollkommenen Dichtwänden werden an einem numerischen Modell eines Hochwasserschutzdammes mit variierender Dichtwandeinbindung umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Dabei wird die Auswirkung des Verbauungsverhältnisses auf die aus dem Modell austretende Wassermenge beurteilt. Außerdem wird die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit mit zunehmender Einbindetiefe berechnet und daraus Rückschlüsse auf das Erosionsverhalten gezogen.

Zusammenfassung (Englisch)

Flood protection dams with imperfect cut-off walls are being built very frequently today, to ensure the long term groundwater communication between the river and the hinterland. These imperfect cut-off walls only reach into the aquifer but do not block it. This prevents the flow of water through the dam while still allowing an undercurrent. Additionally, through the introduction of the cut-off wall through the cohesive soil into the aquifer the seepage paths are lengthened. This greatly reduces the risk of erosion. Nevertheless, the different types of erosion should always be assessed and their probability of occurrence should be judged on the basis of proven erosion criteria.

In addition, the integration of the cut-off wall into the permeable soil leads to an impairment of the flow resulting in a flow reduction.

Based on the theories of Dachler concerning the flood reduction underneath imperfect cut-off walls, a numerical model of a flood-protection dam with varying depths of cut-off walls is used to carry out extensive analyses. The effect of the obstruction ratio on the amount of water emerging from the model is judged. In addition, the increase of flow rate is calculated with increasing embedment of the cut-off wall and conclusions are drawn considering the erosion behavior.