A hydrodynamic-numerical model of the river Rhine [online]

Abstract During the last centuries the river Rhine underwent a major regulation process which separated the river­bed from its flood plains and reduced the available areas for flooding. The river was straightened and the consequence is the discharge conditions were strongly changed and many recorded flood events were occurred. Serious floods at the river Rhine in 1993 and 1995 resulted in the policy "Room for the Rivers" and in 1998 in the "Action Plan Flood Defence" by the International Commission for Protection of the Rhine (ICPR). The "Action Plan Flood Defence" aims at improving the protection of people and goods against flood while integrating ecological improvements of the Rhine and its flood plains. Targets include the enlargement of flood plains through dyke displacement, the protection of valuable flood plains and flood plain restoration. Further targets are the re­connection of the rivers backwaters, the restoration of hydrological and ecological interactions between river and flood plains and the restoration of the riparian zone. Changing criteria for flood retention areas will altogether contribute towards a more natural river landscape with a higher flood regulation capacity and larger biodiversity. In order to quantitatively assess the effectiveness of flood plain restoration measures on flood regulation, the hydrodynamic­numerical model for the whole Rhine of the free flowing section is constructed. It consists of a 500 km long section of the Rhine River, starting at Maxau, the first gauging station of the free flowing section of the Upper Rhine, and ending at Lobith, the hydrology gauge at the border between Germany and the Netherlands. The important main tributaries of the Rhine (Neckar, Main, Nahe, Lahn, Mosel, Ahr, Sieg, Ruhr and Lippe) are also included in this model; the contribution from the Murg is considered at the gauge Maxau. The hydrodynamic­numerical model (HN­Model) of the river Rhine and its flood plain areas has the ability to predict the response of the river to imposed change. These obtained scenarios are of use to make political decisions and for the common understanding of the role of the wetlands on flood regulation. Furthermore, it is also useful for many different engineering works: The HN­Model is required for the design of flood control structures and for the assessment of impacts of alternative dyke configurations and flood retention options on the water level. And last but not least, the results obtained from the HN­Model are the boundary conditions for 2­D and 3­D numerical models and physical models and they are also one of the very important data for GIS applications on water resources management. Altogether, the HN­Model of the river Rhine gives a clear understanding on how the river adjusted to previous designs and plan implementations. The HN­Model of the river Rhine is based on the computer software CARIMA, developed by SOGREAH (Prof. Cung, France). Since 1963, it has already been used successfully for the large­scale Mekong delta mathematical model (in Vietnam) and for many other large rivers on the World. At the Institute for Water Resources Management and Agricultural Engineering, University of Karlsruhe, CARIMA is used for the projects of dyke replacements at the Lower Rhine with very good practical results. This model was expanded, in order to be able to assess the effects of different flood retention measures (polder) on the flood discharge at the Lower Rhine. Here is the different effect between free flowing polder and controlled polder. Moreover the model for the Upper Rhine and Middle Rhine was extended and it included an optimization of the control works. Now a mathematical model of the entire Rhine distance downstream of the barrage Iffezheim is existing, with that the effects of construction measures on the discharge of floodwater can be determined. Kurzfassung Während der letzten Jahrhunderte wurden am Oberlauf des Rheins gravierende Regulierungsmaßnahmen vorgenommen, die zu einer harten Trennung des Flussbetts und des Vorlandes und zu einer Reduzierung der Überflutungsgebiete führten. Dies hat zur Folge, dass sich seither die Abflussverhältnisse stark verändert haben und viele Hochwasserereignisse verzeichnet werden. Nach den schwerwiegenden Hochwässern von 1993 und 1995 wurden die Initiative "Räume für Flüsse" und der "Aktionsplan Hochwasser" der "Internationalen Kommission zum Schutze des Rheins" (IKSR) ins Leben gerufen. Letzterer zielt auf die Verbesserung des Schutzes von Anwohnern von Fließgewässern und Bauwerken vor Hochwasser, verbunden mit einer Verbesserung des Ökosystems des Rheins und seiner Vorländer, ab. Ziele sind die Vergrößerung der Vorländer durch Verlegung der Deiche, der Schutz der noch vorhandenen Rückhalteräume und die wieder Nutzbarmachung zuvor abgetrennter Überflutungsflächen. Weitere Ziele sind der Wiederanschluss von Altrheinarmen an den Hauptstrom, die Wiederherstellung des hydrologischen und ökologischen Austauschs zwischen dem Rhein und den Vorländern und die Instandsetzung der riparianen Zone. Die veränderten Rahmenbedingungen werden letztenendes zu einer natürlicheren Flusslandschaft mit einer größeren Vielfalt an Flora und Fauna und zu einer besseren Hochwasserregulierung führen. Um die Auswirkungen einer Rückgewinnung von Rückhalteräumen auf Hochwasserereignisse quantitativ nachzuweisen, wurde ein hydrodynamisch­numerisches Modell für den gesamten freifließenden Rhein erstellt. Es besteht aus einem 500 km langen Teilabschnitt des Rheins von Maxau, dem ersten Pegel des freifließenden Oberrheins, bis Lobith, dem hydrologischen Pegel an der Grenze zwischen Deutschland und der Niederlande. Die wichtigsten Nebenflüsse des Rheins (Neckar, Main, Nahe, Lahn, Mosel, Ahr, Sieg, Ruhr und Lippe) wurden ebenfalls in dieses Modell mit einbezogen; der Zufluss aus der Murg wird beim Pegel Maxau mit berücksichtigt. Das hydrodynamisch­numerische Modell (HN­Modell) des Rheins und seiner Vorländer erlaubt die Vorhersage des Verhaltens des Flusses bei einer Veränderung der äußeren Gegebenheiten. Die daraus resultierenden Szenarien sind vorausetzung, um politische Entscheidungen treffen zu können und um ein allgemeines Verständnis des Einflusses von Vorländern auf die Hochwasserregulierung zu erhalten. Weiterhin ist das HN­Modell für viele Ingenieuranwendungen von Nutzen: Es wird für die Planung von Bauwerken zur Hochwasserrückhaltung und für die Bewertung der Auswirkungen von alternativen Deichverläufen und Rückhaltegebieten benötigt. Die Ergebnisse dieses Modells werden auch Rahmenbedingungen für 2­ und 3­dimensionale numerische Modelle, physikalische Modelle und wichtige Daten für GIS­gestützte Anwendungen für die Wasserwirtschaft liefern. Insgesamt gesehen gibt das HN­Modell des Rheins einen genauen Aufschluss über die Auswirkungen vergangener und zukünftiger wasserbaulicher Maßnahmen. Das HN­Modell des Rheins basiert auf der Computersoftware CARIMA, entwickelt von SOGREAH (Prof. Cunge, Frankreich). Seit 1963 wurde dieses Programm bereits erfolgreich für viele große Flussmodelle weltweit eingesetzt, wie zum Beispiel für das umfangreiche mathematische Modell des Mekongdeltas in Vietnam. Am Institut für Wasserwirtschaft und Kulturtechnik der Universität Karlsruhe wird CARIMA bei Projekten für Deichrückverlegungen am Niederrhein mit sehr guten Ergebnissen für die Praxis eingesetzt. Dieses Modell wurde erweitert, um die Auswirkungen unterschiedlicher Hochwasserrückhaltemaßnahmen (Polder) auf den Hochwasserabfluss am Niederrhein abschätzen zu können. Hierbei wurde zwischen Flutpoldern und gesteuerten Poldern unterschieden. Des weiteren wurde das Modell auf den Oberrhein und Mittelrhein erweitert und eine Optimierung der Steuerung einbezogen. Nunmehr steht ein mathematisches Modell zu Verfügung mit dem Auswirkungen von Baumaßnahmen auf den Hochwasserabfluss in der gesamten Rheinstrecke unterhalb der Staustuffe Iffezheim berechnet werden können

Forschungsbericht Universität Mannheim, 2004 / 2005

Die Universität Mannheim gibt in dem vorliegenden Forschungsbericht 2004/2005 Rechenschaft über ihre Leistungen auf dem Gebiet der Forschung. Erstmals folgt diese Dokumentation einer neuen Gliederung, die auf einen Beschluss des Forschungsrates der Universität Mannheim zurückgeht. Wie gewohnt erhalten Sie einen Überblick über die Publikationen und Forschungsprojekte der Lehrstühle, Professuren und zentralen Forschungseinrichtungen. Diese werden ergänzt um Angaben zur Organisation von Forschungsveranstaltungen, der Mitwirkung in Forschungsausschüssen, einer Übersicht zu den für Forschungszwecke eingeworbenen Drittmitteln, zu den Promotionen und Habilitationen, zu Preisen und Ehrungen und zu Förderern der Universität Mannheim. Abgerundet werden diese Daten durch zusammenfassende Darstellungen der Forschungsschwerpunkte und des Forschungsprofils der Fakultäten

Choral Research : A Global Bibliography

The aim of this bibliography is to make visible and bring to the fore choral related research that has not seldom been carried out within research areas other than musical ones and that has thus been overlooked by choral researchers and choirmasters, thereby landing up outside the discourses of choral research. The approximately 5,000 entered titles do not constitute a complete list of the choral research literature in the years 1960-2010, but rather merely reflect certain specific sub-sections of the global research about choral phenomena. The now chosen structure of the bibliography is based on the five thematically categorised main headings. 1 Choir in general 2 Choral history and choral sociology 3 Choral education 4 Choral music 5 Choir and drama, literature and film These, in turn, are divided into sub-categories

On Prospective Technology Studies

This volume includes papers to technological foresight, roadmapping and TA from two sources. On the one side it is based on a workshop in Budapest at the end of 2007, that was organized in the framework of the International Forum on Sustainable Technological Development. On the other side selected presentations from the symposium on History of Prospective Technology Studies, in the framework of the XXIII International Congress of History of Science and Technology, Budapest, July 2009

Forschungsbericht Universität Mannheim 2008 / 2009

Die Universität Mannheim hat seit ihrer Entstehung ein spezifisches Forschungsprofil, welches sich in ihrer Entwicklung und derz eitigen Struktur deutlich widerspiegelt. Es ist geprägt von national und international sehr anerkannten Wirtschafts- und Sozialwissenschaften und deren Vernetzung mit leistungsstarken Geisteswissenschaften, Rechtswissenschaft sowie Mathematik und Informatik. Die Universität Mannheim wird auch in Zukunft einerseits die Forschungsschwerpunkte in den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften fördern und andererseits eine interdisziplinäre Kultur im Zusammenspiel aller Fächer der Universität anstreben