Inhaltsangabe:Einleitung: In der Landwirtschaft sowie in der Landschaftsplanung hängen viele Probleme mit dem Zu- und Abfluss von Wasser zusammen. Beim Bau von Straßen oder betonierten Flächen, die keine Versickerung zulassen, muss garantiert sein, dass große Wassermengen, die z.B. durch einen Platzregen entstehen, ablaufen können. Dazu ist es wichtig zu wissen, wie und wie schnell das Wasser abläuft und wo es sich sammelt. Wenn es zur Versickerung kommt, ist es auch von Interesse, wie sich das versickerte Wasser im Boden verteilt, um die Verteilung von Nährstoffen im Boden vorhersagen zu können. Auf einem völlig ebenen Acker verteilt sich der Dünger gleichmäßiger als auf einem unebenen. Um diese Vorgänge verstehen und simulieren zu können, bedient man sich der physikalischen Gesetze der Hydrodynamik und Hydrogeologie und koppelt diese miteinander. Die Prozesse im Boden beeinflussen das an der Oberfläche abfließende Wasser und umgekehrt. In dieser Arbeit werden die Flachwassergleichung aus der Hydrodynamik und das empirische Gesetz von Darcy aus der Hydrogeologie miteinander gekoppelt und numerisch gelöst. Es werden beide Probleme zeitgleich mit voneinander abhängigen Daten gelöst. Wie viele andere physikalische Gesetze führen diese auf die Lösung von partiellen Diferentialgleichungen, deren Lösung analytisch, außer in Spezialfällen, nicht zugänglich ist. Numerische Verfahren, die in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurden und besonders von der Verfügbarkeit schneller Computer proftieren, sollen hier vorgestellt und implementiert werden. Das Anliegen dieser Arbeit wird dabei sein diese Verfahren so zu implementieren dass sie stabil ablaufen und mit vertretbarem Rechenaufwand physikalisch sinnvolle Ergebnisse liefern.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung5 2.Mathematische Grundlagen6 2.1Mathematische Hilfsmittel6 2.2Partielle Diferentialgleichungen7 2.3Herleitung von Erhaltungsgleichungen10 3.Physikalische Grundlagen12 3.1Die Flachwassergleichungen12 3.2Strömung in porösen Medien, das Gesetz von Darcy14 4.Diskretisierung16 4.1Flachwassergleichung16 4.1.1Allgemeines Vorgehen16 4.1.2Das Lax-Friedrich-Verfahren18 4.1.3Das Lax-Wendroff-Verfahren18 4.1.4Ein explizites Prediktor-Korrektor-Verfahren21 4.1.5Numerisches Beispiel, ein Dammbruch22 4.1.6Schrittweitensteuerung beim LF-Verfahren26 4.2Grundwasser28 4.2.1Diferenzenverfahren für die Laplace-Gleichung mit gemischten Randbedingungen28 4.2.2Lösen des LGS mit [...]
Linearoptimierung wird als mathematische Methode innerhalb des Operations Research bei der Mengenplanung für Absatz und Produktion sowie für Transport-, Netzfluss- oder Maschinenbelegungs-Probleme…
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Differenzialgleichungen in Theorie und Praxis Format: PDF
Im Anschluss an Vorlesungen in Analysis und Linearer Algebra folgen an nahezu allen technischen und wirtschaftswissenschaftlich orientierten Studiengängen an Hochschulen und Universitäten als eine…
Die Informatik entwickelt sich in einer unglaublichen Geschwindigkeit. Häufig ist die Mathematik Grundlage von Neuerungen. Deshalb ist sie unverzichtbares Werkzeug jedes Informatikers und Pflichtfach…
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Scientific Computing, Computational Intelligence und Computational Engineering sind zentrale Methoden der modernen Informationstechnik. Hinter diesen Begriffen stehen verschiedene Konzepte der…
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It covers all areas from literary and cultural criticism, history, political science, and linguistics to the teaching of American Studies in the classroom. Theamtic isiues alternate with regular ...
"Archiv und Wirtschaft" ist die viermal jährlich erscheinende Verbandszeitschrift der Vereinigung der Wirtschaftsarchivarinnen und Wirtschaftsarchivare e. V. (VdW), in der seit 1967 rund 2.500 ...
mitteilungen für die Erzdiözese FreiburgUm Kindern aus armen Familien gute Perspektiven für eine eigenständige Lebensführung zu ermöglichen, muss die Kinderarmut in Deutschland nachhaltig ...
Die Zeitschrift für Blas- und Spielleutemusik in NRW
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Lesen Sie aktuelle Reportagen und Hintergrundberichte über das weltweite Engagement von Christinnen und Christen. Erhalten Sie kompakte Informationen zu den Themen Mission, Kirchen und Christen in ...
Das Hauseigentum. Organ des Landesverbandes Haus & Grund Brandenburg.
Speziell für die neuen Bundesländer, mit regionalem Schwerpunkt Brandenburg. Systematische Grundlagenvermittlung, viele ...
Technische Fachzeitschrift aus der Praxis für die Praxis in allen Bereichen des Handwerks und der Industrie.
“der praktiker“ ist die Fachzeitschrift für alle Bereiche der fügetechnischen ...
Prüfungs- und Praxiswissen für Steuerfachangestellte
Mehr Erfolg in der Ausbildung, sicher in alle Prüfungen gehen, im Beruf jeden Tag überzeugen: „Die Steuerfachangestellten“ ist die ...
elektrobörse handel gibt einen facettenreichen Überblick über den Elektrogerätemarkt: Produktneuheiten und -trends, Branchennachrichten, Interviews, Messeberichte uvm.. In den monatlichen ...
Die Flugzeuge der Bundeswehr, Die F-40 Reihe behandelt das eingesetzte Fluggerät der Bundeswehr seit dem Aufbau von Luftwaffe, Heer und Marine.
Jede Ausgabe befasst sich mit der genaue Entwicklungs- ...