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Bauingenieurwissenschaften Master Information
1. Semester
Vertiefungsfächer
Vertiefung in Wasserbau und Wasserwirtschaft
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
101-0247-01LWasserbau II
Hinweis: Da Wasserbau II stark auf Wasserbau (101-0206-00L) aufbaut, wird eine Belegung von Wasserbau II ohne vorangehenden Besuch der LV 101-0206-00L Wasserbau nicht empfohlen.
O6 KP4GR. Boes
KurzbeschreibungDie Vorlesung erläutert wasserbauliche Anlageteile und ihre Funktion innerhalb wasserbaulicher Systeme. Sie liefert die Grundlagen zu Entwurf und Dimensionierung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit.
LernzielKenntnis wasserbaulicher Anlageteile und ihrer Funktion innerhalb wasserbaulicher Systeme. Befähigung zu Entwurf und Dimensionierung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Sicherheit.
InhaltWehre: Standsicherheitsnachweise, Wehrverschlüsse, Schlauchwehre, Nebenanlagen.
Leitungen: Bemessung von Druckstollen und Druckschächten, Hinweise zu Konstruktion und Ausführung, Bemessung von Druckleitungen und Hinweise zu deren Konstruktion und Ausführung.
Zentralen: Krafthaus- und Maschinentypen, Dimensionierung, Aufbau des Krafthauses, Bauabläufe.
Talsperren: Talsperrentypen, Nebenanlagen (Bauumleitung, Hochwasserentlastung, Grundablässe), Auswahlkriterien, Entwurf und Dimensionierung von Gewichtsmauern, Pfeilerkopfmauern, Bogenmauern, Dämmen mit zentralem Kern und Oberflächendichtung, Massnahmen im Untergrund, Massenbeton, Walzbetonmauern (RCC-Mauern), Speicherverlandung und Sedimentmanagement, Talsperrenüberwachung.
Künstliche Becken: Zweck, Konzeption, Dichtungsarten, Nebenanlagen, Einpassung in die Umwelt.
SkriptManuskript und weitere Unterlagen
Literaturwird in der Vorlesung und im Skript angegeben
Voraussetzungen / BesonderesHinweis: Da Wasserbau II stark auf Wasserbau (101-0206-00L) aufbaut, wird eine Belegung von Wasserbau II ohne vorangehenden Besuch der LV 101-0206-00L Wasserbau nicht empfohlen.
101-0267-01LNumerical Hydraulics Information O3 KP2GM. Holzner
KurzbeschreibungIn the course Numerical Hydraulics the basics of numerical modelling of flows are presented.
LernzielThe goal of the course is to develop the understanding of the students for numerical simulation of flows to an extent that they can later use commercial software in a responsible and critical way.
InhaltThe basic equations are derived from first principles. Possible simplifications relevant for practical problems are shown and their applicability is discussed. Using the example of non-steady state pipe flow numerical methods such as the method of characteristics and finite difference methods are introduced. The finite volume method as well as the method of characteristics are used for the solution of the shallow water equations. Special aspects such as wave propagation and turbulence modelling are also treated.

All methods discussed are applied pratically in exercises. This is done using programs in MATLAB which partially are programmed by the students themselves. Further, some generelly available softwares such as Hydraulic Systems and HEC RAS for non-steady flows are used.
SkriptLecture notes, powerpoints shown in the lecture and programs used can be downloaded. They are also available in German.
LiteraturGiven in lecture
102-0237-00LHydrology IIW3 KP2GP. Burlando, S. Fatichi
KurzbeschreibungThe course presents advanced hydrological analyses of rainfall-runoff processes. The course is given in English.
LernzielTools for hydrological modelling are discussed at the event and continuous scale. The focus is on the description of physical processes and their modelisation with practical examples.
InhaltMonitoring of hydrological systems (point and space monitoring, remote sensing). The use of GIS in hydrology (practical applications). General concepts of watershed modelling. Infiltration. IUH models. Event based rainfall-runoff modelling. Continuous rainfall-runoff models (components and prrocesses). Example of modelling with the PRMS model. Calibration and validation of models. Flood routing (unsteady flow, hydrologic routing, examples). The course contains an extensive semester project.
SkriptParts of the script for "Hydrology I" are used. Also available are the overhead transparencies used in the lectures. The semester project consists of a two part instruction manual.
LiteraturAdditional literature is presented during the course.
102-0455-01LGrundwasser IW3 KP2GM. Willmann
KurzbeschreibungDie Vorlesung gibt einen Einblick in die quantitavive Analyse von Strömung und Stofftransport im Grundwasser. Sie konzentriert sich auf die Formulierung von Strömungs- und Transportproblemen im Grundwasser, welche analytisch oder numerisch gelöst werden sollen.
Lernziela) Die Studentin/der Student versteht die grundlegenden Konzepte von Strömung und Stofftransport im Grundwasser sowie die vorherrschenden Randbedingungen.

b) Die Studentin/der Student kann einfache praktische Strömungs- und Transportprobleme formulieren.

c) Die Studentin/der Student kann einfache analytische Lösungen zum Strömungs- und Transportproblem verstehen und anwenden.

d) Die Studentin/der Student kann einfache numerische Codes anwenden, um einfache Strömungs- (und Transport) Probleme zu lösen.
InhaltEinleitung, Aquifere, Nutzung, Nachhaltigkeit, Porosität.

Eigenschaften von porösen Medien.
Übungen: Nutzung, Porosität, Siebanalyse.

Fliessgesetze, Darcy-Gesetz, Bilanzen.
Übungen: Labor.

Kontinuität, Strömungsgleichungen, Randbedingungen.
Übungen: Darcy-Gesetz, Filter.

Strömungsgleichungen, Stromfunktion.
Übungen: Darcy-Gesetz.

Analytische Lösungen, gespannte Aquifere, stationäre Strömungen.
Übungen: Grundwasserisohypsen.

Superposition, instationäre Strömungen, freie Oberfläche.
Übungen: Analytische Lösungen Strömung.

Finite Differenzen Strömung I.
Übungen: Analytische Lösungen Strömung.

Finite Differenzen Strömung II.
Übungen: Finite Differenzen Strömung.

Transportprozesse.
Übungen: Computer-Workshop mit PMWIN.

Analytische Lösungen Transport I.
Übungen: Computer-Workshop mit PMWIN.

Analytische Lösungen Transport II.
Übungen: Analytische Lösungen Transport.

Bahnlinien, Schutzgebiete.
Übungen: Analytische Lösungen Transport.

Sanierung, Bewirtschaftung.
Übungen: Hydraulische Sanierung.
SkriptFolien auf Internet unter Link

Altes Skript auf Internet Link

Weitere Texte auf Internet Link

Didaktische Software auf Internet unter Link
LiteraturJ. Bear, Hydraulics of Groundwater, McGraw-Hill, New York, 1979

P.A. Domenico, F.W. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, J. Wilson & Sons, New York, 1990

W. Kinzelbach, R. Rausch, Grundwassermodellierung, Gebrüder Bornträger, Stuttgart, 1995

Krusemann, de Ridder, Untersuchung und Anwendung von Pumpversuchen, Verl. R. Müller, Köln, 1970

G. de Marsily, Quantitative Hydrogeology, Academic Press, 1986
101-0258-00LFlussbauO3 KP2GG. R. Bezzola
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt die Grundlagen zur quantitativen Beschreibung von Abfluss, Sedimenttransport sowie morphologischer Veränderungen wie Erosion oder Auflandung in Fliessgewässern. Behandelt werden weiter die Bemessung und konstruktive Ausbildung flussbaulicher Massnahmen zur Gewährleistung einer ausreichenden Kapazität und Stabilität des Gewässers sowie seiner ökologischen Funktionen.
LernzielDie Studierenden sollen
- die Zusammenhänge zwischen Abfluss, Sedimenttransport und Gerinnebildung kennen und quantitativ beschreiben können
- die Grundlagen, Ansätze und Methoden zur Behandlung flussbaulicher Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Schutz vor Hochwasser und der Renaturierung von Fliessgewässern kennen und anwenden können
- flussbauliche Massnahmen zur Beeinflussung der Prozesse in Fliessgewässern entwerfen, dimensionieren und konstruktiv ausgestalten können
InhaltDer erste Teil der Vorlesung ist den zur Behandlung flussbaulicher Fragen notwendigen Grundlagen gewidmet. Dabei werden die Methoden zur Erhebung der Kornverteilung des Sohlenmaterials, die Abflussberechnung in alluvialen Flüssen, der Prozess der natürlichen Sohlenabpflästerung, die Gesetzmässigkeiten des Transport- und Erosionsbeginns sowie des Sedimenttransports (Geschiebe- und Schwebstofftransport) behandelt.
Im zweiten Teil wird das Vorgehen zur Quantifizierung des Geschiebehaushalts und morphologischer Veränderungen (Erosion, Auflandung) in Flusssystemen erläutert. Daneben werden die Prozesse der natürlichen Gerinnebildung und die verschiedenen Erscheinungsformen von Flüssen (gerade, mäandrierend, verzweigt) besprochen. Jeweils eigene Kapitel sind den Themen Gerinnestabilität, Sohlenformen, Flussmorphologie und Kolk gewidmet.
Der letzte Teil beschäftigt sich mit der Bemessung und konstruktiven Ausbildung flussbaulicher Massnahmen. Vertieft behandelt werden der Schutz von Ufern sowie die Stabilisierung des Längenprofils.
SkriptSkript "Flussbau" (470 Seiten, inklusive Literaturverzeichnis)
LiteraturAuf weiterführende Literatur wird im Skript verwiesen.
Voraussetzungen / BesonderesDringend empfohlene Vorlesungen:
"Hydrology" (102-0293-AAL), Hydraulik I (101-0203-01L) und Wasserbau (101-0206-00L).

Zur Vertiefung des Vorlesungsstoffs wird eine praktische Übung (freiwillig, unbenotet) angeboten.
Diese Übung basiert auf Daten, welche teilweise durch die Studierenden an einem Fluss in der Natur erhoben werden. Sie umfasst nebst der Beschaffung der Grundlagen und der Erhebung der Daten im Feld eine Abflussberechnung, die Ermittlung des Transport- und Erosionsbeginns und die Berechnung der jährlichen Geschiebefracht für einen ausgewählten Flussabschnitt.
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