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12-05-2020 | Originalarbeit | Issue 7-8/2020

Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft 7-8/2020

BASEMENT – Softwareumgebung zur numerischen Modellierung der Hydro- und Morphodynamik in Fließgewässern

Journal:
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft > Issue 7-8/2020
Authors:
MSc ETH Dr. David Vetsch, MSc ETH Matthias Bürgler, MSc Eva Gerke, MSc ETH Stephan Kammerer, MSc Dr. Davide Vanzo, MSc Prof. Dr. Robert Boes
Important notes

Hinweis des Verlags

Der Verlag bleibt in Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutsadressen neutral.

Zusammenfassung

Die numerische Modellierung der Fließgewässerdynamik ist sowohl für das wissenschaftliche Prozessverständnis als auch für die Projektplanung in der Ingenieurpraxis von großer Bedeutung. Zu diesem Zweck, und insbesondere abgestimmt auf alpine und subalpine Gegebenheiten, wird die Modellierungssoftware BASEMENT entwickelt und in eine Simulationsumgebung integriert, die vollumfänglich auf freier oder frei verfügbarer Software besteht. BASEMENT ist ein äußerst vielseitiges Simulationswerkzeug, das zur Steigerung der Berechnungseffizienz die Verwendung von Mehrkern- oder Grafikprozessoren unterstützt. Dadurch können Simulationen je nach Fragestellung um ein Vielfaches beschleunigt werden. Die Software besteht im Wesentlichen aus einem 1D- und 2D-Modul, wobei die Hydrodynamik basierend auf den Flachwassergleichungen berechnet wird. Zur Simulation der Morphodynamik wird der Geschiebe- und Suspensionstransport berechnet. Um größere Berechnungsgebiete effizient zu simulieren, lassen sich 1D- und 2D-Teilmodelle auf verschiedene Weise koppeln. Außerdem sind ein Regler zur automatischen Steuerung und ein dreidimensionales Grundwassermodell implementiert. Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Software werden anhand aktueller Beispiele aufgezeigt. Die stetig wachsende Zahl an Anwendern bestätigt, dass BASEMENT ein nützliches Werkzeug zur effizienten Untersuchung komplexer und umfangreicher Fragestellungen im Fluss- und Wasserbau ist.

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