Daten und Methoden

Die numerische Simulation stellt eine unverzichtbare Methode zur Bearbeitung verkehrswasserbaulicher Fragestellungen dar. Mit ihrer Hilfe können Erkenntnisse über gewässerphysikalische Prozesse gewonnen und Prognosen zur Entwicklung des bestehenden Zustands der Wasserstraßen sowie zur Wirkung anthropogener Eingriffe erstellt werden. Die Ergebnisse numerischer Simulationen tragen wesentlich zur Bewertung und Optimierung von Maßnahmen an freifließenden und staugeregelten Flüssen, Ästuaren oder Küstengewässern bei.

Die Simulationssoftware wird durch Methoden zur Datenaufbereitung sowie zur Analyse und Visualisierung der Berechnungsergebnisse ergänzt. Bevor eine numerische Simulationssoftware eingesetzt wird, muss sichergestellt werden, dass alle in dem Untersuchungsgebiet für die Fragestellung relevanten gewässerphysikalischen Prozesse naturähnlich abgebildet werden können. Gegebenenfalls muss auf Basis der grundlegenden Gleichungen und Annahmen eine Modifikation oder Erweiterung der Software erfolgen, die anhand von Beispielen auf ihre Korrektheit überprüft werden. Mit der einsatzbereiten Simulationssoftware können individuell anpassbare Modelle (z. B. Mittelrhein, Tideelbe, usw.) zur Beantwortung von verkehrswasserbaulichen Fragestellungen erstellt werden.

In der BAW stehen für ein breites Anwendungsspektrum verschiedene Modelle für die numerische Simulation zur Verfügung, die ortsspezifische Bedingungen und individuelle Simulationszeiträume berücksichtigen. Die Berechnungsergebnisse einer Simulation werden grafisch visualisiert, zur Verdeutlichung dynamischer Vorgänge zu Animationen verarbeitet und zu Zwecken der Kalibrierung und Validierung mit Beobachtungsdaten aus der Natur verglichen. Die eigentliche Simulationsanwendung erfolgt u. a. zur Berechnung von Kenngrößen (z. B. Wasserspiegel bei Hochwasser bestimmter Jährlichkeit, Tidekenngrößen) sowie deren Änderungen bei Prognoserechnungen.