Detailergebnis zu DOK-Nr. 66247
Simulation des Fahrbahnoberflächenabflusses mit tiefengemittelten Flachwassergleichungen (Orig. engl.: Simulation of pavement surface runoff using the depth-averaged shallow water equations)
| Autoren |
A. Wolff |
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| Sachgebiete |
5.18 Versorgungsleitungen, Straßenentwässerung |
Stuttgart: Institut für Straßen- und Verkehrswesen, Universität Stuttgart, 2013, XI, 140 S., zahlr. B, T, 116 Q, Anhang (Veröffentlichungen aus dem Institut für Straßen- und Verkehrswesen (Univ. Stuttgart) H. 45). - ISBN 978-3-9810573-4-8
Große Wassermengen auf der Fahrbahn, verursacht durch abflussschwache Zonen, sind ein hohes Sicherheitsrisiko für den Straßenverkehr. Weiterhin beeinflussen sie die Dauerhaftigkeit des Straßenoberbaus, der durch eindringendes Wasser in Verbindung mit Frost-Tau-Wechseln strukturell stark geschädigt werden kann. Um bestehende und geplante Straßenabschnitte hinsichtlich ihrer Entwässerungseigenschaften zu überprüfen und planerische Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen, wird in dieser Arbeit ein Modell entwickelt, das den Wasserabfluss auf Fahrbahnoberflächen ganzheitlich beschreibt. Dies beinhaltet die zeitabhängige Simulation des Abflusses auf realen Fahrbahnoberflächen mit irregulärer Topografie (Unebenheiten) unter Betrachtung unterschiedlicher Fahrbahnbeläge sowie offener und geschlossener Fahrbahnränder, einschließlich der Entwässerungseinrichtungen. Die Implementierung des Modells erfolgt in den Open Source Umgebungen DuMux beziehungsweise DUNE in der Programmiersprache C++. Existierende Modelle zur Beschreibung des Fahrbahnoberflächen-Wasserabflusses sind meist empirisch und bilden lediglich den stationären Gleichgewichtszustand ab. Nachteilig ist, dass empirische Modelle ein sehr begrenztes Anwendungsspektrum bieten und nachträglich nicht erweiterbar sind, da sie direkt an die Versuchsbedingungen und -ergebnisse gekoppelt sind. Des Weiteren werden zweidimensionale und zeitabhängige Effekte vernachlässigt. Um die oben gestellten Anforderungen an ein ganzheitliches Modell zu erfüllen, empfiehlt sich der Einsatz eines hydrodynamischen Modells.