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Auf dieser Seite finden Sie eigens erstellte Tools für diverse wasserbauliche und wasserwirtschaftliche Fragestellungen. Sie können die Tools kostenfrei verwenden unter der Creative Commons Attribution 4.0 International License. Die Erstellung erfolgte nach bestem Gewissen und mit Sorgfalt, allerdings kann keine Gewähr für die Richtigkeit der Tools und der daraus abgeleiteten Ergebnisse übernommen werden. 

Die Tools sind entweder in der Skriptsprache Matlab oder R erstellt. Matlab ist eine kommerzielle Software, allerdings sind Lizenzen in vielen Bildungseinrichtungen und Unternehmen weit verbreitet. R ist eine freie Software. Die Nutzung der hier verfügbaren Tools setzt eine installierte und lauffähige Version von Matlab oder R auf Ihrem PC voraus.

Falls Sie Fragen, Kritik oder Lob zu den Tools äußern möchten, dürfen Sie mich gerne per E-Mail kontaktieren.

01

YouTube-Channel zu Übungen in Hydromechanik

In dem YouTube-Channel finden sich Rechenübungen aus dem Bereich Grundlagen der Hydromechanik. Diese Übungen sind Bestandteil meiner Vorlesung „Grundlagen des Wasserbaus“ im 3. Semester der Bachelor-Studiengänge Bauingenieurwesen und Umweltingenieurwesen an der Hochschule Bochum.

Link zu YouTube

02

Erstellung einer Hochwasserstatistik unter Einbeziehung von historischen Ereignissen

Mittels eines Matlab-Skriptes kann eine Hochwasserstatistik (Abflussstatistik) durchgeführt werden. Dabei werden die jährlichen Maximalwerte mittels der GEV analysiert. Zusätzlich können historische Ereignisse über einen Bootstrap-Ansatz nach Bomers et al. (2019) berücksichtigt werden. Beide Ergebnisse werden in einem Diagramm mit dem jeweiligen Konfidenzintervall dargestellt.

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03

Berechnung einer Rohrkennlinie

Mittels eines Matlab-Skriptes kann für ein kreisrundes Rohr eine Rohrkennlinie berechnet und dargestellt werden. Hierbei wird die Energiehöhe angegeben, die benötigt wird, um einen bestimmten Durchfluss ermöglichen zu können.

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04

Berechnung der Überfallhöhe an einem Wehr mit anschließender Tosbeckenbemessung

Mittels eines Matlab-Skriptes kann für ein Wehr die Überfallhöhe für einen Bemessungsabfluss berechnet werden. Weiterhin können der Wasserstand h1 am Fuß des Wehres und die erforderlichen Energieverhältnisse des Wechselsprunges bestimmt werden. Die erforderliche Länge des Tosbeckens wird auch nach empirischen Formeln berechnet.

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05

Berechnung der Normalabflusstiefe mit der Manning-Strickler-Formel

Mittels eines Matlab-Skriptes kann die Normalabflusstiefe mit der Manning-Strickler-Formel in einem asymmetrischen Trapezgerinne berechnet werden. Die Bestimmung des Abflusszustandes erfolgt über die Grenztiefe. Die Berechnungsergebnisse werden in einer Grafik dargestellt.

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06

Berechnung der Ausflusszeit nach Torricelli

Mittels eines Matlab-Skriptes kann die maximale Ausflusszeit aus einem zylindrischen Gefäß nach der Torricelli-Formel berechnet werden. Es muss der Durchmesser des Gefäßes und der Durchmesser der Bodenöffnung definiert werden. Zusätzlich wird ein Anfangswasserstand im Behälter benötigt. Die Wasserstandsänderung im Behälter wird über die Zeit berechnet und dargestellt. Ebenso wird der Ausfluss in Abhängigkeit des Wasserstandes abgebildet.

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07

Berechnung einer Wasserstand-Abfluss-Beziehung (Schlüsselkurve)

Mittels eines Matlab-Skriptes kann die Wasserstand-Abfluss-Beziehung (W-Q-Beziehung) für einen Pegel berechnet werden. Die W-Q-Beziehung wird dabei auf Basis von Abflussmessungen mit einem mathematischen Verfahren ermittelt. Die Formel und die ermittelten Parameter werden in der Grafik ausgegeben. Eine geometrische Information über das Querprofil wird nicht berücksichtigt, so dass eine Extrapolation der W-Q-Beziehung mit Vorsicht durchgeführt werden sollte.

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08

Berechnung von Teilfüllungskurven für kreisrunde Rohrleitungen

Mittels eines Matlab-Skriptes können Teilfüllungskurven für kreisrunde Rohrleitungen nach der Prandtl-Colebrook-Gleichung berechnet werden (vgl. DWA-A 110). Zur Berechnung müssen der Durchmesser, die Rauheit und das Gefälle des Rohres definiert werden. Anschließend wird die Teilfüllungskurve berechnet und dargestellt. Zusätzlich kann der Abflusszustand (schießend oder strömend) über die Grenztiefe bestimmt werden. Die Schleppspannung wird berechnet, um eine Ablagerungsgefahr im Rohr beurteilen zu können.

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09

Berechnung einer Schlüsselkurve für beliebig geformte Gerinne über die Manning-Strickler-Gleichung

Mittels eines Matlab-Skriptes erfolgt die Berechnung einer Schlüsselkurve für beliebig geformte Gerinne über die Manning-Strickler-Gleichung. Die Querprofildaten werden als X/Y-Daten eingegeben. Nach Definition der hydraulischen Randbedingungen (Rauheit, Energieliniengefälle) erfolgt die Berechnung vollautomatisch bis zum bordvollen Abfluss. Bei den Berechnungen wird eine 10%-ige Unsicherheit bei der Rauheit berücksichtigt.

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10

Berechnung des Oberflächenabflusses aus Modellregen (Euler Typ 2) und Infiltration

Mittels eines Matlab-Skriptes wird aus statistischen Regenhöhen (z.B. KOSTRA-DWD 2020) für die Dauerstufe D = 60 Minuten ein Modellregen (Euler Typ 2) erstellt. Zusätzlich kann eine zeitlich variable Infiltration (Horton) oder eine konstante Infiltration angesetzt werden. Hieraus wird der Oberflächenabfluss des Modellregens ermittelt. Durch die Angabe einer Einzugsgebietsgröße kann zugleich auch das Volumen des Oberflächenabflusses bestimmt werden.

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