02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

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Author: search.filters.author.Kobus, HelmutStart date: 1990

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    Introduction to air-water flows
    (1991) Kobus, Helmut
    For many hydraulic structures, safe operation can only be achieved if not only the characteristics of the water flow are considered, but due attention is also given to the simultaneous movement of air in the system. Although the difference in specific weight of air and water is so large that they are usually well separated by a sharp interface, a number of flow configurations lead to an intensive mixing across this surface. This process is called air entrainment. Consideration of the effects of entrained air upon water flow may be essential to provide for the safe operation of a hydraulic structure.
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    Numerische Modellierung des großräumigen Wärme- und Schadstofftransports im Grundwasser : Forschungsprogramm und Bedeutung für die Praxis
    (1992) Kobus, Helmut
    Die Planung wasserwirtschaftlicher Maßnahmen zum Grundwasserschutz setzt Kenntnisse über Ausbreitungs- und Transportvorgänge im Untergrund voraus. Eine interdisziplinäre Forschergruppe hat sich deshalb das Ziel gesetzt, Berechnungsgrundlagen für den Transport von Wärme und Inhaltsstoffen in Grundwasserleitern zu erarbeiten und diese an Fallbeispielen für die Anwendungsbereiche Wärme, leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe und Nitrat zu erproben. Die Forschungsarbeiten wurden in sechs Teilprojekten an den Universitäten Stuttgart, Hohenheim und Karlsruhe durchgeführt und durch drei stoffbezogene Fallstudien ergänzt. Primäres Ziel war die Entwicklung und Erprobung anwendungsorientierter numerischer Modelle für Strömungs- und Transportvorgänge im natürlichen Untergrund, welche mit der Art der verfügbaren Naturdaten kompatibel sind. Die Modellarbeiten wurden durch entsprechende Entwicklungen der Meß- und Erkundungstechnik ergänzt. Die Erkenntnisse aus den Forschungsarbeiten liefern Aussagen zur Einsatzfähigkeit von Transportmodellen im Grundwasserschutz und beleuchten deren Rolle als Entscheidungshilfe in der wasserwirtschaftlichen Planung, bei der Beurteilung von Grundwasserverunreinigungen und bei der Erstellung von Sanierungs- und Bewirtschaftungskonzepten.
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    VEGAS - Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung
    (1993) Kobus, Helmut; Teutsch, Georg; Koschitzky, Hans-Peter; Cirpka, Olaf
    Die Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung VEGAS, die derzeit an der Universität Stuttgart gebaut wird, wird aus einer Versuchshalle mit mehreren großmaßstäblichen Versuchsständen bestehen. Der Bau von VEGAS wird vom Bundesminister für Forschung und Technologie BMFT und vom Umweltministerium des Landes Baden-Württemberg im Rahmen des Projektes Wasser-Abfall-Boden PWAB finanziert und steht allen interessierten Forschungsnahmern aus der Bundesrepublik offen. VEGAS verfolgt im wesentlichen zwei Ziele: 1) Entwicklung und Optimierung von in-situ Sanierungsverfahren, 2) Prozeßforschung zum Schadstoffverhalten im Untergrund.
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    Relating hydraulics and ecological processes
    (1991) Hjorth, Peder; Kobus, Helmut; Nachtnebel, Hans Peter; Nottage, Albert; Robarts, Richard
    Any major modification of the hydraulic system results with some retardation in a response of the ecosystem trying to adapt to the new conditions. It is difficult to imagine situations where hydraulics and ecosystems are not related. Thus, harmonizing hydraulics with ecology means to identify alternative hydraulic measures which yield simultaneously economic benefits and improvement, preservation or at least a best fit of the environmental situation. Often, these objectives are subjected to an inherent conflict and therefore harmonizing is dependent on the preference structure of the modern society, which is inclined to sustainable development. The objective of this chapter is to develop a framework (methodology) which might assist in relating hydraulics and ecology with respect to specific goals under site and problem dependent constraints.
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    Dispersive Transportprozesse und ihre Modellierung
    (1992) Kobus, Helmut; Schäfer, Gerhard; Spitz, Karlheinz; Herr, Michael
    Die Anwendbarkeit numerischer Transportmodelle in der Grundwasserwirtschaft ist eingeschränkt durch die Schwierigkeit, den dispersiven Charakter der Grundwasserströmung naturnah zu beschreiben. Dies liegt im wesentlichen an der Heterogenität des Untergrunds. Ziel der hier dargestellten systematischen Untersuchungen an inhomogenen Modellaquiferen war es daher, den Einfluß von Inhomogenitäten auf die dispersive Vermischung quantitativ zu erfassen.
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    Groundwater pollution control : a challenge to hydraulic research
    (1993) Kobus, Helmut
    Groundwater constitutes a major natural resource for drinking water supply. The serious deterioration of groundwater quality observed in all industrialized and densely populated countries can be considered as an unspectacular, but ubiquitous "man-caused environmental disaster". Groundwater management has to match the increasing demands of drinking water supply (and other uses) with the constraints of the natural groundwater system with respect to both quantity and quality. In this paper, groundwater pollution problems are described and strategic considerations with respect to groundwater protection and subsurface remediation are illustrated by several examples. It is shown that the way towards adequate engineering solutions for sustainable development of groundwater resources still poses many challenges to hydraulic research.
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    The sub-systems. 4 : Groundwater
    (1991) Herrmann, Reimer; Hubert, P.; Kobus, Helmut
    Groundwater constitutes the most important freshwater resource of the earth, it is two orders of magnitude larger than the total water volumes of rivers and lakes. It is a renewable resource, characterized by stability of its chemical composition and stability of temperature. Percolation of water through the subsurface has a good purification effect due to the combined action of filtration, sorption, chemical reactions and microbiological processes. Groundwater is utmost important as drinking water resource, since it is less prone to pollution than surface waters due to the protection effects of the covering layers. However, industrial and agricultural activities have led to groundwater pollution problems which are sometimes irreversible and in any case very difficult and expensive to recover. This endangers the long-term use for drinking water supply, and any efforts for sustainable development have to consider the vulnerability of groundwater resources to pollution, which shows great regional diversity, by suitable groundwater protection efforts.
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    Großpumpversuch Horkheimer Insel : analytische Auswertung
    (1993) Schad, Hermann; Kobus, Helmut; Teutsch, Georg
    Ein maßgebliches Forschungsziel des genannten PWAB-Projektes ist die Identifikation des hydraulischen Durchlässigkeitsfeldes mit Hilfe von verschiedenen Erkundungsmethoden sowie eine Bewertung der eingesetzten Methoden. Daneben kommt der Problematik des Übergangs von klein- zu großskaligen Erkundungen besondere Bedeutung zu. Während der ersten Projektphase wurden vor allem im Bereich des nordwestlichen Teilfeldes an vielen Beobachtungsmeßstellen sogenannte Kleinpumpversuche durchgeführt. Dabei wurde das Grundwasser über einen Zeitraum von jeweils 2 Stunden abgesenkt. Das Absenkungsverhalten des Aquifers wurde an mehreren umliegenden Meßstellen aufgezeichnet. Als Vergleich zu diesen kleinskaligen Erkundungen wurde die Durchführung eines Großpumpversuchs projektiert. Damit sollten zum einen effektive Aquiferparameter ermittelt und zum anderen eine Untersuchung der Abhängigkeit der ermittelten hydraulischen Parameter vom Abstand zwischen Pump- und Beobachtungsbrunnen ermöglicht werden.
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    Simulation and interpretation of multiphase processes in porous and fractured-porous media
    (1994) Helmig, Rainer; Kobus, Helmut; Braun, Christof
    A numerical model concept for simulating multi phase flow processes is presented. The conceptual model involves the approximation of heterogeneous porous and fractured porous media, by application of one-, two- and threedimensional elements in space that can be combined arbitrarily in a single model. The mathematical formulation of multiphase flow is valid for both saturated and unsaturated regions, so that dynamic front propagation behaviour as well as different geology-related retention characteristics can be accounted for in the model. For every Finite Element model problems arise when capillary pressure effects can be neglected and the governing equations are of hyperbolic type. To overcome these difficulties, the differential equations were formulated in terms of pressure and saturation as primary variables. To provide an accurate representation of the resulting saturation-front velocities and to avoid numerical oscillations a modified Petrov-Galerkin method was employed. To verify the code, the Buckley-Leverett problem was solved, and together with an adaptive finite element algorithm excellent results were obtained.
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    Untersuchungen zur Erkundung effektiver Aquiferparameter : Testfeld WASSER/BODEN "Horkheimer Insel" ; Schadstofftransport im Untergrund, Erkundungs- und Überwachungsmethoden
    (1992) Ptak, Thomas; Schad, Hermann; Teutsch, Georg; Kobus, Helmut
    Die Kenntnis der hydraulischen Parameter Durchlässigkeit und Speichervermögen eines Aquifers ist die entscheidende Voraussetzung für die Berechnung bzw. Modellierung von Strömungs- und Transportvorgängen im Grundwasser. In heterogenen Systemen stellt insbesondere die hydraulische Durchlässigkeit jedoch keine Konstante dar, sondern variiert räumlich teilweise um mehrere Größenordnungen. In porösen Medien - wie dem Horkheimer Testfeldaquifer - ist diese Variabilität vor allem sedimentalogisch bedingt und unterliegt in der Regel einer räumlichen Struktur. Aufgrund der Unkenntnis der physikalischen Prozeßparameter der Sedimentation bzw. des enormen Aufwandes diese Struktur deterministisch zu erkunden, wird die hydraulische Durchlässigkeit als das Ergebnis eines stochastischen Prozesses betrachtet und durch statistische und geostatistische Strukturparameter beschrieben.