Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung

Ähnliche Dokumente
Uferschutzmassnahmen am Bielersee: Konstruktion und Erfolgskontrolle

BFH Basic Principles and Methods of Field Measurements, Analysis of Wind, Wave, Bathymetry and Sediment Data

Unsicherheiten bei der Ermittlung der Seegangsverhältnisse im Küstenbereich

Risiko eines durch Windwellen induzierten Strandrückgangs. Risk of a shoreline retreat induced by wind waves

Veränderungen der Hydrodynamik in der westliche Ostsee

Wellenerzeugung und Wellenvorhersage: Definitionen: Wellen: Schwingungen der Wasseroberfläche (Wasspiegelauslenkungen), die durch meteorologische

ERMÜDUNGSANALYSE EINER EISKONUSSTRUKTUR UNTER SEEGANGSLASTEN

Sediment- und Morphodynamik im Niedersächsischen Wattenmeer

Ableitung von Emissionsfaktoren für Staub, insbesondere der PM 10 -Fraktion, aus diffusen Quellen. Dr. Frank Braun, ima Freiburg

Erosionsprozesse und Uferstabilität an Seeufern Resultate und Umfeld des Forschungsprojekts EROSEE Christoph Iseli und Anton Schleiss

Entwicklung von Anpassungsstrategien im Küstenund Hochwasserschutz vor dem Hintergrund des Klimawandels"

Der Einfluss der natürlichenvarianz von Tide und Wind auf den Sedimenttransport in der inneren Deutschen Bucht. Dr.-Ing. A. D.

Ostseeküste 2100? Anpassungsstrategien im Küsten- und Hochwasserschutz für die Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommerns

LIDAR-Messung als Stand-Alone-System

Windatlas Österreich René Cattin, Hans Winkelmeier

Umbau der Talsperre Wendebach Anhang 6: Freibordbemessung

Der Knick im Windprofil Neueste Erkenntnisse

Foto: Fritsch. Übung 3: Bestimmung der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit (k f -Wert) - Ermittlung aus der Kornverteilungskurve -

Forschungsvorhaben PADO

1. Untergrund und Unterbau

Phsyiklaborpraktikum. Siebanalyse

Hydrodynamische Belastungen an Seeschifffahrtsstraßen

Werkzeuge für den integrierten Hochwasserschutz im Emscher- und Lippe-Einzugsgebiet. Georg Johann Emschergenossenschaft / Lippeverband

Forschungsplattform FINO 1

Bestimmung der gesättigten hydraulischen Leitfähigkeit (k f -Wert) aus der Kornverteilungskurve

Ringversuch Numerische Strömungssimulation in der Wind Energie

Wellenatlas für Schweizer Seen

Grundlagen für einen umfassenden Uferschutz am Bielersee Genaue Vermessung des Seegrunds

Langfristige Veränderungen extremer Wasserstände in Vergangenheit und Zukunft

Windverhältnisse im Rheintal

WindpowerToEnergie. Analyse des Windkraftpotentials in der Europäischen Metropolregion Nürnberg im Hinblick auf die Energiewende

Uferschutzmassnahmen an Seen: Beispiele und ihre Wirkungen Christoph Iseli

Technisch-biologische Ufersicherungen an Binnenwasserstraßen

Die Berücksichtigung des Seegangs im Rahmen der Untersuchungen

Thomas Littmann DLC Consulting. Qualitätsanforderungen. an Windmessungen und Windgutachten

Geoportal des Kantons Bern

Wellenatlas Vierwaldstättersee

DWA- und PIANC-Aktivitäten zu alternativen Ufersicherungen

Strategien für den Küstenschutz Ergebnisse aus dem Projekt RAdOst

Wetter. Benjamin Bogner

Straßenbau II. Technische Universität Kaiserslautern Fachgebiet Verkehrswesen. Aufgaben AUFGABE 1: Bemessungsaufgabe

Julia Harjung Konstanze Lasse

Morphologische Studie Mittlere Isar einschl. Geschiebetransportmodell für den Bereich der Mittleren Isar zwischen München und Landshut

Brückenseile von DSI

Nachrechnung physikalischer Modellversuche mit Hydro_GS

Datenbasierte geomorphologische Hindcast-Simulationen in der Deutschen Bucht Möglichkeiten und Grenzen. smile consult GmbH.

Sturmfl uten zur Bemessung von Hochwasserschutzanlagen

windtest grevenbroich gmbh Ermittlung der Windhöffigkeit eines Standortes

Lärmtechnische Begutachtung

Sohle: Qualität und Korngrössenverteilung

II - Wasserstände, Seegang, Strömungen und Sedimenttransporte

Prof. Dr. -Ing. habil. Heinz Konietzky, Dipl.-Geophys. Reinhard Mittag, Dipl.-Geophys. Holger Schütz

ENERGIESPEICHER RIEDL

Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie. Grundlagen für f r Planung und Bewertung von Durchgängigkeitsma. ngigkeitsmaßnahmennahmen

Windenergieprojekt Kirchleerau / Kulmerau

Die serielle oder analoge Ausgabe der Daten erfolgt wahlweise als Momentanwert oder als gleitender Mittelwert mit einstellbarem Zeitfenster.

Windenergieanlagen und Infraschall Fakten, Daten und Messergebnisse. Wolfgang Neuhofer, Energiewerkstatt Consulting GmbH Wien am

Windmessung, Optimierung und Analyse von Windenergieanlagen mittels Spinneranemometer Erfahrungen aus Betriebsführungssicht

coastdat-workshop GKSS-Forschungszentrum der Helmholtzgemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Erhebung und Aufbereitung der Messdaten

Knut Sommermeier Staatliches Amt für Landwirtschaft und Umwelt, Mittleres Mecklenburg

Sturmflutserie in der zweiten Kalenderwoche 2017

Korngrößenanalytik. LÜ-Sedimentologie Sedimentation 1

Die neuen Thies Anemometer klassifiziert nach IEC :2017. Vincent Camier Managing Director, Ammonit Measurement GmbH

Zustand der Kleinseen im Kanton Bern Wunschdenken und Realität

Optimierung durch Einsatz von Simulationen

Klimaentwicklung und Niederschlag in Sachsen-Anhalt

Sind Ertragssteigerungen unter Ausnutzung der Richtcharakteristik von WEA möglich?

Die neuen Thies Anemometer klassifiziert nach IEC :2017. Vincent Camier Managing Director, Ammonit Measurement GmbH

Performance-Analyse und Optimierung von Windparks durch Kombination von SCADA-Daten mit Sodar oder Lidar

MERKBLATT ELEKTRISCHE HOLZFEUCHTEMESSUNG. 1 Allgemeines. 2 Messungen des Feuchtegehalts im Holz AUSGABE MAI 2017

Abschätzung des langjährigen mittleren Windpotentials auf Basis des anemos Windatlas für Deutschland. - unverbindliche Vorabschätzung -

Ansätze zur Quantifizierung des Eintriebes von Sedimenten in die Fahrrinne der Unterems

Akulap Modul Bauakustik

Seegang als Kriterium für die Sicherheit im Schiffsverkehr

Schalldämm-Maß nach DIN EN ISO Messung der Luftschalldämmung von Bauteilen im Prüfstand

Klimabündnisschwerpunktregion Bruck/L Hainburg - Schwechat. Klimadaten

RISIKOMANAGEMENT UND MINDERUNGSMASSNAHMEN FLEDERMÄUSE, WEA UND BNATSCHG

Rechnerische Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Sendeleistung und SAR-Wert. M. Schick. EM Software & Systems GmbH, Böblingen, Germany

Dipl.-Ing. Peter Zeh VDI Laborübung Analogelektronik HTW Berlin

Standortbeurteilung, Windmessung und Wirtschaftlichkeit an Beispielen für Kleinwindkraftanlagen

BUNDESANSTALT FÜR WASSERBAU

Die Veränderung an der Küste Laboe s

Diplomarbeit. Aufbau und dosimetrische Charakterisierung einer in vitro -Expositionseinrichtung. cand.-ing. Christian Adami. Vortrag Diplomarbeit

H mm. H mm

Fluglärm-Monitoring Hinterthurgau. Messbericht September 2007 SINUS ENGINEERING AG. Departement für Bau und Umwelt. db(a) 80 A28, SWR979 A28, AUA7LU

Sturmgefährdung Schweiz

Forschungsplattformen in. Nord- und Ostsee Gefördert durch: Betreiber:

Prüfbericht: Messung der Nachhallzeit

DÄMPFUNG DER WELLENUNRUHE IM HAFEN BORKUM. von. Karl-Friedrich Daemrich Stephan Mai Nino Ohle

Prüfbericht Nr interne Nr

Wirtschaftlichkeit Kleinwindkraft. FH Wiener Neustadt Campus Wieselburg Martin Gosch M.A. Hofstetten-Grünau,

Einflussfaktoren für Konzentrationsänderungen von Tetrachlorethen in der Porenluft eines Betriebsstandorts

Meteorologie. Dr. Jens Bange Technische Universität Braunschweig Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme

Tiepolt, Lars "Geoinformationssystem Küste Mecklenburg-Vorpommern"

Resultate Windmessungen Buchserberg / Rheinau

Transkript:

Berner Fachhochschule Hochschule für Architektur, Bau und Holz HSB Burgdorf, Biel Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung Wind, Wellen, Bathymetrie, Sedimente

Wozu werden Grundlagen benötigt? 1. Planung Seebodentopographie (Bathymetrie) Ausdehnung der Flachwasserzone Verlauf der Uferlinie Strömungsverhältnisse (Längs- / Querströmungen) Geologische Daten Ökologische Randbedingungen 2. Bemessung Seebodentopographie (Bathymetrie) Wellenhöhe und Wellenanlaufrichtung Wasserspiegelhöhen (Pegeldaten) Sedimentdaten (Sedimenteigenschaften und Stratigraphie) 3. Erfolgskontrolle Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 2

Datenherkunft 1. Windmessungen (Meteo Schweiz), Pegelmessungen (Bundesamt für Umwelt, kantonale Ämter) 2. Luftbildaufnahmen 3. Simulationen (numerische Analysen, Modellversuche) 4. Übertragungsrechnungen (Korrelationsrechnungen, Fetch-Diagramme) 5. Feldmessungen Wind- und Wellenmessungen Bathymetrie Sedimentuntersuchungen Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 3

Wind- und Wellenmessungen Messung der Wellenhöhen: Ultraschallsonden kapazitive Sonden Messbojen Messung der Wellenrichtung: Messbojen Strömungsmesser Messung der Windgeschwindigkeit: Anemometer Messung der Windrichtung: Windfahne Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 4

Wind- und Wellenmessungen Aufbau der Messanlage am Bielersee 1 Windmonitor N 2 Kapazitive Stabpegelsonde Q 3 Ultraschallsonde 4 Solarpanel R 5 Datalogger P O Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 5

Wind- und Wellenmessungen Windstärke [m/s] 16 14 12 10 8 6 4 2 Windstärke Windrichtung W S O N Windrichtung 0 1.4. 0:00 1.4. 5:00 1.4. 10:00 1.4. 15:00 1.4. 20:00 2.4. 1:00 2.4. 6:00 2.4. 11:00 2.4. 16:00 2.4. 21:00 3.4. 2:00 3.4. 7:00 3.4. 12:00 3.4. 17:00 3.4. 22:00 Wellenhöhe [mm] 600 500 400 300 200 100 0-100 -200-300 -400-500 00:52 01:21 01:50 02:18 02:47 03:16 03:45 04:14 04:42 Uhrzeit Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 6

Auswertung Short-Term Analyse (Wellen): Energiespektrum (Wellenperiode, Frequenz) Signifikante Wellenhöhe Fourieranalyse H 1/3 = 0.74 m T = 2.74 s ω = 0.36 Hz Signifikante Wellenhöhe: H = 4 1/ 3 EG Long-Term Analyse (Wind): Dr. E. Wyler Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 7

Bestimmmung der Wellenhöhe mit Fetch- Diagrammen 30 25 Windgeschwindigkeit U W [m/s] Beispiel Sutz: Windstärke: u m = 12.5 m/s Tr = 1 Jahr Tr = 10 Jahre Tr = 100 Jahre Überstreichlänge: L = 11 km Wellenhöhe (gemessen): H 1/3 = 1.02 m 20 15 10 Winddauer [h] 5 0.1 1 10 Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 8

Messungen zur Ermittlung der Wirksamkeit von uferparallelen Schutzmassnahmen K t = H s,trans / H s,inc H s : signifikante Wellenhöhe (H 1/3 ) d: Wassertiefe h: Höhe der Lahnung Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 9

Wirkungsweise von Lahnungen Reduzierung der Wellenenergie durch Dissipation der ankommenden Wellen wellenberuhigter Bereich erneute Entstehung von Windwellen Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 10

Wirksamkeit von Lahnungen 1.00 0.90 Messung Mörigen Messung Lüscherz Transmissionskoeffizient K t [-] 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.75 Jahre 1.25 Jahre 1.75 Jahre 2.25 Jahre 2.75 Jahre Alter der Lahnung 2 0 h/d [-] Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 11

Wirksamkeit von Lahnungen Problem: zunehmende Porosität der Faschinen kurze Unterhaltsintervalle < 1 Jahr < 2 Jahre < 3 Jahre Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 12

Bathymetrie Messverfahren: Tachymeter mindestens 3 Punkte müssen lage- und höhenmässig bekannt sein gute Zugänglichkeit Beschränkung auf Wassertiefen bis ca. 1.50 m Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 13

Bathymetrie Messverfahren: GPS in Kombination mit Echolot möglich in schwer zugänglichen Gebieten Wassertiefen ab ca. 0.50 m Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 14

Bathymetrie Messverfahren: GPS in Kombination mit Rover möglich in schwer zugänglichen Gebieten geeignet zur Vermessung der Uferlinie und sehr flacher Bereiche Beschränkung auf Wassertiefe bis ca. 1.50 m Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 15

Bathymetrie - Resultate Geländepunkte und Geländemodell (Mörigen 2005) Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 16

Bathymetrie - Resultate Vergleich der Seebodentopographie (Mörigen) Akkumulation Erosion Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 17

Bathymetrie - Resultate Vergleich der Seebodentopographie (Mörigen) Akkumulation Erosion Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 18

Sedimentcharakterisierung Ermittlung der Korngrössenverteilung Porenvolumen (Porosität) vertikale Schichtung (Stratigraphie) Ziel: Bestimmung der Grundlagendaten für die Bemessung von Uferschutzmassnahmen Berechnung der Sedimenttransportkapazität Grundlagendaten für die numerische Analyse Beurteilung der Standsicherheit von Uferschutzmassnahmen Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 19

Entnahme der Sedimentproben Korngrössenverteilung Gestörte Proben: Entnahme mit Kastengreifer (Gewässer- und Bodenschutzlabor, Kanton Bern) Stratigraphie, Porenvolumen Ungestörte Proben: Entnahme mit Kurzkerngerät (Gewässer- und Bodenschutzlabor, Kanton Bern) Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 20

Probenanalyse Porenvolumen (Porosität): n = 1 ρ ρ d s mit ρ d = m d V n: Porosität m d : Masse der trockenen Probe ρ d : Trockendichte V: Volumen der ungestörten Probe ρ s : Korndichte Proben Gals Proben Mörigen Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 21

Probenanalyse Korngrössenverteilung: kombiniertes Sieb- und Sedimentationsverfahren (Siebanalyse nach EN 933-1 und Aräometeranalyse nach SN 670 816 a) Resultate: Kornverteilungskurve mittlerer Korndurchmesser d 50 100 Durchgangssumme [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Probe N1-3 Probe N1-4 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 Korngrösse [mm] Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 22

Sedimentverteilung Beispiel La Neuveville: percentage N3-5 N3-3 N3-2 N3-1 0.008-0.014-0.025-0.039-0.055-0.077-0.014 0.025 0.039 0.055 0.077 0.125 0.125-0.25 0.25-0.5 0.5-1 1-2 2-4 classes of grain sizes d m 0.08 0.1 mm N2-3 d m 0.3 0.4 mm N2-2 N2-1 N1-1 N1-2 N1-3 N1-4 N1-5 90 m Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 23

Zusammenfassung Felduntersuchungen liefern die Grundlagen für die Planung von Uferschutzprojekten, für die Bemessung von Uferschutzmassnahmen und für numerische Analysen. Felduntersuchungen helfen bei der Erfolgskontrolle von Uferschutzmassnahmen. Da Erfahrungswerte zum Langzeitverhalten ingenieurbiologischer Uferschutzmassnahmen grösstenteils fehlen, können regelmässig durchgeführte und dokumentierte Feldmessungen eine wertvolle Datenbasis liefern und so eine wissenschaftlich abgestützte Erfolgskontrolle unterstützen. Vorsicht bei der Auswertung der Resultate: Kurzfristige, z. B. jahreszeitlich bedingte Schwankungen können unter Umständen grösser sein als Langzeittrends. Resultate von Feldmessungen sind ortsgebunden und nicht ohne weiteres auf andere Uferbereiche übertragbar. Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 24

Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Ermittlung von Grundlagen für die Bemessung 25