High-resolution numerical fundamental investigations as basis for an improved process understanding of suspended load and bed load transport

Zusammenfassung In dieser Arbeit werden zwei numerische Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, die das Prozessverständnis von Schwebstoff- und Geschiebetransport erweitern. Die Modellierungen mittels der hochauflösenden Large-Eddy-Simulation durchgeführt. Im Fall des Schwebstofftransports ersten Sekunden nach Verklappung Feinsediment simuliert Geschwindigkeiten Partikel in Schwebstoffwolke im Vergleich zur Fließgeschwindigkeit analysiert. Es zeigt sich, dass Schwebstoff bereits wenigen keine nennenswerten Geschwindigkeitsunterschiede Strömungsgeschwindigkeit Hauptströmungsrichtung mehr aufweist somit eine Modellierung mithilfe einer Advektions-Diffusions-Gleichung ab diesem Zeitpunkt zulässig ist. Hinsichtlich Geschiebetransports Einwirkungen turbulenten kohärenten Strukturen auf Geschiebekörner untersucht. Hierbei wird deutlich, insbesondere asymmetrische turbulente Größe Körner Druckverteilung Verhältnis Strömungswiderstands- zu Auftriebsbeiwerten so ändern vermögen, Bewegung Geschiebes eintreten kann. Diese Erkenntnisse es zukünftig erlauben, Geschiebetransportmodelle hydromechanischer Ansätze verbessern.