Hafenmauer für einen Tagebau

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Der Cottbuser Ostsee bildet sich im ehemaligen Braunkohletagebau Cottbus-Nord. Noch vor dem ansteigenden Wasser werden dort bereits Bauwerke für die spätere Nutzung als Naherholungsgebiet geplant. DHI WASY ist in diesem Prozess in mehreren Projekten beteiligt.

In diesem Jahr ist Baubeginn für die Kaimauer des zukünftigen Hafens Cottbus-Merzdorf, vor der sich ein Sicherheitsstreifen befindet, der ein Abrutschen des Ufers und der dort zu erstellenden Infrastruktur verhindern soll. Die Aufgabe von DHI WASY war es nun, die hydraulische Stabilität für kritische Bedingungen während des Wasseranstiegs sowie nach Erreichen des Zielwasserstands nachzuweisen. Aus den Ergebnissen kann der Planer die Gründungsart und die Gründungstiefe der Hafenmauer ableiten.

Die vielfältigen Prozesse wie Kolkbildung vor der Kaimauer oder Sedimentumlagerungen durch uferparallelen und ufernormalen Transport können vereinfacht durch empirische Ansätze beurteilt werden. Durch Einsatz dieser Ansätze wurden kritische Situationen ermittelt, die für eine genauere Beurteilung in einem numerischen Modell abgebildet wurden.

Die Abbildung zeigt schematisch die zu erwartenden Sedimentumlagerungen.

Daraus konnten durch den Planer die Gründungsart und die Gründungstiefe der Kaimauer abgeleitet werden. DHI analysierte aktuelle Windzeitreihen einer nahe gelegenen Wetterstation und bestimmte Windgeschwindigkeiten und Hauptwindrichtung sowie Sturmereignisse mit verschiedenen Wiederkehrintervallen innerhalb der Lebensdauer der Kaimauer von 100 Jahren. Unter Verwendung von empirischen Ansätzen wurden für den Wasserspiegelanstieg und den Zielwasserstand die ungünstigsten Ereignisse für die nachträgliche numerische Simulation ausgewählt.

Die Abbildung zeigt die zu beurteilenden Umlagerungsprozesse vor der Kaimauer.

Bei der numerischen Simulation kam ein zweistufiger Ansatz zur Anwendung: 1) Wellenfeld mit der Software MIKE 21 Spectral Wave, 2) Sedimenttransport mit der Software MIKE 21 Sand Transport.

 

Auf der Grundlage der berechneten Ergebnisse wurden weiterhin Empfehlungen für die Bestimmung von Sicherheitsfaktoren für den Planer gegeben.

Autor: Stefan Leschka

Product Owner Marine MIKE Wave & Maritime Modules at DHI

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