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Bei der physischen Modellierung wird eine vorhandene Situation oder eine Projektsituation im Massstab (häufig im Massstab zwischen 1:20 und 1:30) reproduziert. Im Modell werden die geometrischen Parameter (die Topographie der Sohle, die Form und Grösse der Bauwerke) und die hydraulischen Parameter (Abfluss, Geschwindigkeit, Geschiebetransport usw.) gemäss den Gesetzen der physikalischen Modellierung skaliert. Diese Gesetze werden entsprechend der analysierten Problematik definiert. Die physikalische Modellierung ermöglicht die Visualisierung und Messung der hydrodynamischen Prozesse in den analysierten Situationen.
Messtechniken und -methoden sind für die Untersuchung von Phänomenen an einem physikalischen Modell von grundlegender Bedeutung. Ziel ist die quantitative Beschreibung der massstabsgetreuen Prozesse und die Quantifizierung der für die Dimensionierung und Realisierung eines Projektes massgebenden Parameter. Je nach Bedürfnis des Projektes sind der Abfluss (Geschwindigkeitsfelder, Abflusstiefen, Turbulenzstruktur), die Sohlenlage, die Oberfläche des Wasserspiegels, der Geschiebetransport und die einwirkenden Kräfte auf einen Block, der in der Strömung liegt, von Interesse.
Die physikalische Modellierung wird von der numerischen 3D-Modellierung begleitet: Zum einen wird das numerische Modell anhand der im Labor erzielten Ergebnisse validiert, zum anderen ermöglicht das einmal validierte numerische Modell die Analyse von Situationen, in denen die physikalische Modellierung keine zuverlässigen Ergebnisse liefert (z. B. in Fällen, in denen die Abflusstiefe zu gering ausfällt und daher Viskositäts- oder Kapillaritätsphänomene auftreten) und ermöglicht die Erweiterung der analysierten Szenarien und / oder Situationen, ohne das physikalische Modell anpassen zu müssen.