In der Arbeit wird das morphodynamisch-numerische Modell SMOR vorgestellt. Es ist allgemein für die Simulation von dreidimensionaler Strömung mit beweglicher Sohle in beliebigen Geometrien geeignet und wird in seiner Anwendung auf Flußkurven beschrieben.

Die Neigung zur Mäandrierung ist fast allen großen Flüssen und kleineren Wasserläufen zu eigen. Ein wesentlicher Schritt zur morphodynamischen Modellierung von Flüssen ist daher die korrekte Beschreibung der Flußkurven.

In der vorgelegten Arbeit werden zunächst die bekannten komplexen Strömungsverherältnisse in einer Flußkurve beschrieben. Aus ihnen und den dazugehörigen Verteilungen der Schubspannungen können bereits Grundzüge der Morphologie der Flußkurven abgeleitet werden. Es wird ein Überblick der bekanntesten Laborversuche ohne und mit beweglicher Sohle gegeben.

Die aus der Literatur bekannten Erfahrungen mit numerischen Modellen mit beweglicher Sohle werden kurz angesprochen. Diese sind fast ausschließlich zweidimensionale Modelle.

Der gerade in Flußkurven wesentliche Vorgang des Hangabwärtstriebes (im englischen als ”transverse” oder ”downslope transport” bekannt) ist eingehend behandelt. Die bisherigen Rechenansätze werden dabei kritisch dargelegt. Es wird eine allgemein einsetzbare neue Formulierung vorgestellt.

Das morphodynamisch-numerische Modell SMOR erlaubt die Berücksichtigung unerodierbarer Sohllagen. Dies ist notwendig, wenn Buhnen im Fluß vorhanden sind. Zum Transport auf fester Sohle wird ein einfaches schnelles Verfahren eingesetzt. Dabei erweisen sich Modelle als vorteilhaft, die eine spezielle Geschiebetransportschicht verwenden. Der Einfluß der Dispersion auf den Geschiebetrieb wird in eine für numerische Modelle geeignete Form gebracht.

Bei der Entwicklung des Modells SMOR sind aus verschiedenen Gründen unerwartete Effekte aufgetreten. Ein solcher Effekt war die Beobachtung der Instabilität der Sohle im zweidimensionalen Fall. Diese bereits in den mathematischen Gleichungen enthaltene Instabilität führt zu alternierenden Bänken und ist auch für die Flußkurven relevant. Ein zweiter Effekt war das Auftreten von Instabilität für den dreidimensional hydrostatischen Fall. Dabei kommt es zur Bildung von Dünen. Beide Instabilitäten werden durch den Hangabwärtstrieb wesentlich beeinflußt. Letztere konnte unterdrückt werden, was für die Darstellung und Auswertung der Ergebnisse sehr vorteilhaft war.

Das Auftreten von entkoppelten Lösungen konnte nicht vollständig vermieden werden. In SMOR wurde eine Formulierung gefunden, die relativ stabil ist.

Eine kurze Zusammenstellung der Methoden für morphologische Langfristprognosen dient der Einordnung der in SMOR verwendeten Methode des morphologischen Beschleunigungsfaktors.

An einigen Beispielen, darunter eine Flußkurve der Elbe, wird die Einsatzfähigkeit des Modelles SMOR demonstriert.