DEICH

DEICH wurde Anfang der 90er Jahre an der Universität der Bundeswehr entwickelt. Seit 1995 wird es praktisch verwendet. Während des EU-geförderten Projektes IMPACT wurde es eingehend verifiziert und in seiner Funktionalität stark erweitert. U.a. wurden die Möglichkeit zur Bestimmung von Unsicherheiten mit Hilfe der Monte-Carlo-Methode geschaffen. Weiterhin wurde ein vereinfachtes Verfahren zur Berechnung von Deichbrüchen entlang der Deichlinie entwickelt.

DEICH berechnet die zeitliche Aufweitung einer trapezförmigen Dammbresche in Abhängigkeit von Dammgeometrie, sedimentologischen und bodenmechnischen Dammkennwerten, Reservoirgröße, Reservoirform, sowie zeitabhängigen Zu- und Abflüssen. Die Bresche hat stets eine konstante seitliche Neigung. Für beide Breschenentwicklungen wurden spezielle Mechanismen entwickelt, die die Berücksichtigung eines kohäsiven Kerns erlauben. Es wird ein konstantes Verhältnis zwischen Sohl- und Seitenaufweitung verwendet. Die Transportkapazität kann optional nach einer von fünf verschiedenen Sedimenttransportformeln berechnet werden.

Durch Anklicken der nebenstehenden Bilder kann zur Verdeutlichung des Vorgangs eine Animation der Breschenentwicklung (in Fließrichtung gesehen) und der Wasserspiegellage (entgegen der Fließrichtung gesehen) angezeigt werden (vgl. Dissertation Broich 1998).

 

Die Berechnung erfolgt im Programm DEICH iterativ in einer Zeitschleife. Es werden die folgenden Rechenschritte ausgeführt:

1. Prüfung der Startbedingung. Die Dammerosion wird gestartet, wenn das
   Deckwerk versagt. Alternativ kann der Benutzer eine Initialbresche definieren,
   um so den Bruchvorgang unmittelbar zu starten.
2. Durchflussberechnung mittels der Formel für breites Wehr
3. Sedimenttransportberechnung wahlweise nach Meyer-Peter/Müller, Smart, Bagnold,
   Vollmers/Pernecker oder Engelund/Hansen
4. Berechnung der Breschenaufweitung entsprechend der Breschenentwicklung.
   Wenn die Breschenabsenkung den Dammfuß erreicht, wird die Breschenaufweitung
   in vertikaler Richtung unterbunden. Die Trans-portkapazität wird dann vollständig für
   die seitliche Erosion der Bresche umgesetzt. Falls ein kohäsiver Kern berücksichtigt
   werden soll, wird die Standsicherheit des Kerns geprüft.
5. Iteration durch Wiederholung der Schritte 3 und 4 solange bis die Abweichung der
   vertikalen Breschenabsenkung zwischen zwei Iterationsschritten kleiner als ein
   Promille wird.
6. Berechnung der Reservoirabsenkung
7. Umspeichern der Variablen für den neuen Zeitschritt. Weiterführung der
   Berechnung mit Punkt 2.

Die Berechnung ist abgeschlossen, wenn das Zeitlimit erreicht ist oder der Sedimenttransport zum Erliegen kommt. Der Algorithmus von DEICH wurde in die Deichbruchstruktur von P_FLOOD übernommen.

Die nebenstehende Graphik zeigt das Ergebnis einer Monte-Carlo-Analyse mit DEICH.

Weitere Informationen befindet sich im Handbuch zu DEICH.

Web-Master Letzte Änderung am : 2/6/13