Simulation des Fahrbahnoberflaechenabflusses mit tiefengemittelten Flachwassergleichungen

Simulation of pavement surface runoff using the depth-averaged shallow water equations

Grosse Wassermengen auf der Fahrbahn, verursacht durch abflussschwache Zonen, sind ein hohes Sicherheitsrisiko fuer den Strassenverkehr. Weiterhin beeinflussen sie die Dauerhaftigkeit des Strassenoberbaus, der durch eindringendes Wasser in Verbindung mit Frost-Tau-Wechseln strukturell stark geschaedigt werden kann. Um bestehende und geplante Strassenabschnitte hinsichtlich ihrer Entwaesserungseigenschaften zu ueberpruefen und planerische Verbesserungsmoeglichkeiten aufzuzeigen, wird in dieser Arbeit ein Modell entwickelt, das den Wasserabfluss auf Fahrbahnoberflaechen ganzheitlich beschreibt. Dies beinhaltet die zeitabhaengige Simulation des Abflusses auf realen Fahrbahnoberflaechen mit irregulaerer Topografie (Unebenheiten) unter Betrachtung unterschiedlicher Fahrbahnbelaege sowie offener und geschlossener Fahrbahnraender, einschliesslich der Entwaesserungseinrichtungen. Die Implementierung des Modells erfolgt in den Open Source-Umgebungen DuMux beziehungsweise DUNE in der Programmiersprache C++. Existierende Modelle zur Beschreibung des Fahrbahnoberflaechen-Wasserabflusses sind meist empirisch und bilden lediglich den stationaeren Gleichgewichtszustand ab. Nachteilig ist, dass empirische Modelle ein sehr begrenztes Anwendungsspektrum bieten und nachtraeglich nicht erweiterbar sind, da sie direkt an die Versuchsbedingungen und -ergebnisse gekoppelt sind. Des Weiteren werden zweidimensionale und zeitabhaengige Effekte vernachlaessigt. Um die oben gestellten Anforderungen an ein ganzheitliches Modell zu erfuellen, empfiehlt sich der Einsatz eines hydrodynamischen Modells. (A)

Language

  • English

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01491481
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Sep 3 2013 12:25PM