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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Lehrkonzept - Bauingenieurwesen

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Unterstufe
Grundfachstudium
G12 Hydromechanik

Die Lehrveranstaltung Hydromechanik vermittelt ein für Bau- und Umweltingenieure unerlässliches strömungsmechanisches Grundverständnis und bildet damit die Basis für alle weiteren Veranstaltungen sowie für viele Fragestellungen auch außerhalb des Wasserwesens.

Es werden die Gesetzmäßigkeiten idealer und realer Fluidströmungen sowie Konzepte und Methoden zur Berechnung von Strömungsproblemen vorgestellt. Behandelt werden dabei vorwiegend Wasserströmungen, z. B. Rohr-, Gerinne- und Sickerströmungen. Die vielfältige Bedeutung von Strömungen bei umweltrelevanten Fragestellungen und die Wechselwirkungen mit Bauwerken werden diskutiert und erste Einblicke in die numerische Modellierung strömungsmechanischer Probleme gegeben.

G13 Wasserbau und Wasserwirtschaft
Im Grundfach Wasserbau und Wasserwirtschaft (G13) werden für alle Bauingenieurstudenten interessante grundlegende konstruktive wasserbauliche Maßnahmen behandelt, die das Wasser stauen (Wehre, Talsperren), es weiterleiten (Rohrleitungen) und energetisch und verkehrstechnisch nutzen (Wasserkraftanlagen, Verkehrswasserbau). Ferner werden wesentliche wasserwirtschaftliche Grundlagen (Gewässerkunde, Fluss- und Kanalbau) - Basiswissen für die Auslegung von Hochwasserschutzmaßnahmen und für die Bemessung fast aller Wasserbauten - vermittelt.
G15 Ausbreitungs- und Transportvorgänge in Strömungen I
Aufbauend auf der Hydromechanik werden in den Lehrveranstaltungen Ausbreitungs- und Transportvorgänge in Strömungen I & II die relevanten physikalischen Zusammenhänge in der Umweltströmungsmechanik verdeutlicht. Der erste Teil befasst sich mit Strömungsprozessen in natürlichen Hydrosystemen.
G16 Numerische Datenverarbeitung und Simulationsmethodik
Vertiefungsstudium
K9 Wasserbauwerke
Die Vertiefung Wasserbauwerke (K9) stellt die konstruktive Durchbildung sowie die Ermittlung der dafür erforderlichen Lastfälle der wichtigsten Wasserbauwerke in den Vordergrund (Fächer: "Talsperren, Behälter, Rohrleitungen", "Stahlwasserbau" und "Talsperrenüberwachung und Sanierung"). Grundlagen der Fließgewässermodellierung sowie von konstruktiven FEM-Anwendungen, unterstützt durch praktische Übungen am PC im Multi-Media-Lab, sind Inhalt der Vorlesung "EDV-Anwendungen im Wasserbau". Aspekte der Gewässerentwicklung und der Wasserrahmenrichtlinie werden im Fach "Flussgebietsmanagement und Sedimentbewirtschaftung" beleuchtet.
M6 Hydrosystemmodellierung

Im Kernbereich der Vertiefung M6 werden in Ausbreitungs- und Transportvorgänge in Strömungen II die relevanten physikalischen Zusammenhänge in der Umweltströmungsmechanik mit dem Schwerpunkt auf Stoff- und Wärmetransport in natürlichen Hydrosystemen vertieft. In den Lehrveranstaltungen Modellierung von Hydrosystemen I & II werden numerische Methoden und deren Anwendung in der Umweltströmungsmechanik vorgestellt. Die Inhalte der Lehrveranstaltung Hydroinformatik stellen ein Bindeglied zwischen den physikalischen Prozessen (ATS) und der numerischen Modellierung (MHS), aber auch zur experimentellen Modellierung (VHM) dar. Gegenstand der Lehrveranstaltung sind die Techniken und Hilfsmittel der Informationsverarbeitung.

Die beschriebenen Lehrveranstaltungen vermitteln die Grundzüge der Umweltströmungsmechanik und Hydrosystemmodellierung. Sie werden durch weitere Lehrveranstaltungen ergänzt (Ergänzungsfächer).

W1 Hydrosystemmodellierung

Im Kernbereich der Vertiefung W1 werden in Ausbreitungs- und Transportvorgänge in Strömungen II die relevanten physikalischen Zusammenhänge in der Umweltströmungsmechanik mit dem Schwerpunkt auf Stoff- und Wärmetransport in natürlichen Hydrosystemen vertieft. In den Lehrveranstaltungen Modellierung von Hydrosystemen I & II werden numerische Methoden und deren Anwendung in der Umweltströmungsmechanik vorgestellt. Die Inhalte der Lehrveranstaltung Hydroinformatik stellen ein Bindeglied zwischen den physikalischen Prozessen (ATS) und der numerischen Modellierung (MHS), aber auch zur experimentellen Modellierung (VHM) dar. Gegenstand der Lehrveranstaltung sind die Techniken und Hilfsmittel der Informationsverarbeitung.

Die beschriebenen Lehrveranstaltungen vermitteln die Grundzüge der Umweltströmungsmechanik und Hydrosystemmodellierung. Sie werden durch weitere Lehrveranstaltungen ergänzt (Ergänzungsfächer).

W2 Konstruktiver Wasserbau
Die Vertiefung Konstruktiver Wasserbau (W2) stellt die konstruktive Durchbildung sowie die Ermittlung der dafür erforderlichen Lastfälle der wichtigsten Wasserbauwerke in den Vordergrund (Fächer: "Talsperren, Behälter, Rohrleitungen", "Stahlwasserbau" und "Talsperrenüberwachung und Sanierung"). Grundlagen der Fließgewässermodellierung sowie von konstruktiven FEM-Anwendungen, unterstützt durch praktische Übungen am PC im Multi-Media-Lab, sind Inhalt der Vorlesung "EDV-Anwendungen im Wasserbau". Aspekte der Gewässerentwicklung und der Wasserrahmenrichtlinie werden im Fach "Flussgebietsmanagement und Sedimentbewirtschaftung" beleuchtet.
W3 Wassermengenwirtschaft
In der Vertiefung Wassermengenwirtschaft (W3) bildet ein Schwerpunkt die Vermittlung vertiefter Kenntnisse in der Hydrologie. Die Erscheinungsformen des Wassers über, auf und unter der Erdoberfläche, die Messung und Beschreibung des Niederschlag-Abfluss-Prozesses in der Gesamtwasserhaushaltsbilanz und die Verwendung dieser Daten als Bemessungsgrundlage für Wasserbewirtschaftung und Wasserbauten sind Inhalt dieses Themenkreises. Der Bereich landwirtschaftlicher Wasserbau beschäftigt sich mit Bewässerungssystemen und Maßnahmen zur Entwässerung sowie Fragen des Bodenwasserhaushalts. Abrundung findet diese Vertiefung in Fragestellungen der wasserwirtschaftlichen Rahmenplanung, von Verbundsystemen und der Projektbewertung in der Wasserwirtschaft.