LZKSF.DAT

Basisinformationen

Datei-Typ

lzksf.dat

Datei-Form

FORMATTED

Version

7.2 / August 2012

Beschreibung

August 2012

Bedeutung der Datei

enthält allgemeine Eingabedaten für das Programm LZKSF

Datei-Inhalt

Vorbemerkungen zur Benutzung des Programms

Nach einer erfolgreichen Ausführung des Programms LZKSF sollte der Anwender in jedem Fall die Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen, bevor diese weitergehend verwendet werden. Hierbei sollten insbesondere die Größen

• ... bei Salztransportanalyse
  • HSal : Maximalwert des Salzgehalts
  • NSal : Minimalwert des Salzgehalts
• ... bei Schwebstofftransportanalyse ...
  • HSs : Maximalwert des Schwebstoffgehalts
  • NSs : Minimalwert des Schwebstoffgehalts
• ... bei Tracertransportanalyse ...
  • HTrc : Maximalwert des Tracergehalts
  • NTrc : Minimalwert des Tracergehalts
• ... bei Temperaturtransportanalyse
  • HTem : Maximalwert der Temperatur
  • NTem : Minimalwert der Temperatur
• ... bei Geschiebetransportanalyse ...
  • derzeit keine Plausibilitäts-Prüfung notwendig
• ... bei Bodenschubspannungsanalyse
  • HeB : Maximalwert der eff. Bodenschubspannung
  • NeB : Minimalwert der eff. Bodenschubspannung

kontrolliert werden.

Kenntnis der realen Gegebenheiten, insbesondere der räumlichen und zeitlichen Entwicklung der analysierten Größe, ist für eine erfolgreiche Anwendung von LZKSF die wichtigste Voraussetzung.

Das Programm ist geeignet für Systeme, in denen nicht über den gesamten Analysezeitraum ein dominantes Tidesignal vorhanden ist, oder falls besondere Ereignisse, wie z. B. Sturmfluten, untersucht werden sollen. Für tidedominierte Systeme kann die Anwendung des Programms TDKSF eine gute Ergänzung sein, da damit die wichtigsten Tidekenngrößen berechnet werden können.

Für die spätere Visualisierung der von LZKSF berechneten Ergebnisse müssen zusätzlich Daten des Programms LZKWF für einige tideunabhängige Kennwerte des Wasserstands zur Verfügung stehen (Ausnahme: Geschiebetransport-Analyse). Liegen die zu analysierenden Daten für eine alternative Topografie vor, so werden des weiteren auch noch Ergebnisse des Programms LZKMF mit einigen tideunabhängigen Kennwerten der Morphologie benötigt.

Dateiinhalt

• maximale Feldgrenzen für verschiedene Fortran-Felder
  • Topografie:
    • MAXELE: maximale Anzahl der (Dreiecke) im Gitter (sind Vierecke in einem Gitter enthalten, so werden diese beim Lesen in zwei Dreiecke zerlegt).
    • MAXKNO2D: maximale Anzahl der Punkte im Gitter.
    • MAXKNO3D: maximale Anzahl der Datenpunkte im Gitter.
    • MAX_LPROFIL: maximale Anzahl der in einer Profiltopographie vorhandenen Längs- und Quer-Profile.
    • MAX_GEOPOS: maximale Anzahl der Geopositionen (Geopositionen sind besonders ausgezeichnete Profilpunkte mit z.B. zusätzlichen Textinformationen).
    • MAX_PKNO2D: maximale Anzahl der auf Längs- und Quer-Profilen vorhandenen Profilpunkte.
    • MAX_PKNO3D: maximale Anzahl der Datenpunkte über Längs- und Quer-Profilen.
    • MAX_SEGMENT: maximale Anzahl der Segmente auf Längs- und Quer-Profilen.
  • Analysedaten:
    • MAXANA: maximale Anzahl der Analysen. Sollte größer oder gleich der Anzahl der zu berechnenden Kenngrößen sein.
    • MAXPG: maximale Anzahl der in einer BDF-Datei abgespeicherten physikalischen Größen.
    • MAX_SYSFIL: maximale Anzahl der in einer BDF-Infodatei für profilorientierte Daten gespeicherten Systemdateien.
    • MAXISTORE: maximale Länge des INTEGER-Speicherfeldes für ganzzahlige Analyseergebnisse.
    • MAXRSTORE: maximale Länge des REAL-Speicherfeldes für reellwertige Analyseergebnisse.
  • Zeitserie und Datenvariationen:
    • MAXLZR: maximale Länge der zu analysierenden Zeitserien, so wie sie in der Datei mit den Daten abgelegt sind.
    • MAXVAR: maximale Anzahl der Datenvariationen einer physikalischen Größe, hier in diesem Programm i.d.R. die maximale Anzahl der Schwebstoff-, Tracer-, bzw. Geschiebefraktionen. Ansonsten 1.

Die vom Anwender vorgegebenen maximalen Feldgrenzen können die Performance des Programms beeinflussen. Optimale Performance (geringster CPU-Zeitbedarf) wird erreicht, falls die Analyse für alle Datenpunkte in einem Analysezyklus durchgeführt werden kann. Dann ist allerdings der Memorybedarf der Anwendung am größten, da sehr viele Daten bis zu deren Ausgabe zwischengespeichert werden müssen.

Zur Optimierung insbesondere der Werte für MAXISTORE und MAXRSTORE beachte man die Ausgaben des Unterprogramms CALCNODESLZ in der Datei Lzksf.sdr.

• Typ der Datenanalyse
  • SALZTRANSPORTANALYSE, falls Salzgehalts-Zeitreihen analysiert werden sollen,
  • SCHWEBSTOFFTRANSPORTANALYSE, falls Schwebstoffgehalts-Zeitreihen analysiert werden sollen,
  • TRACERTRANSPORTANALYSE, falls Tracergehalts-Zeitreihen analysiert werden sollen,
  • TEMPERATURTRANSPORTANALYSE, falls Temperatur-Zeitreihen analysiert werden sollen, oder
  • GESCHIEBETRANSPORTANALYSE, falls Zeitreihen des Geschiebetransports analysiert werden sollen,
  • BODENSCHUBSPANNUNGSANALYSE, falls Bodenschubspannungs-Zeitreihen analysiert werden sollen,
• Art der Analyse, Eingangsdaten
  • Datensatz 1:
    • ZEIDIR: Zeitserienanalyse.
    • Dateiname 1 für Datei des Typs dirz.bin mit Zeitserien für den Wasserstand und bei alternativer Topographie auch mit der zeitvariablen Wassertiefe. Bei GESCHIEBETRANSPORTANALYSE an dieser Stelle gleicher Eintrag, wie für Datensatz 3.
  • Datensatz 2:
    • ZEIDIR: Zeitserienanalyse.
    • Dateiname 2 für Datei des Typs dirz.bin mit Zeitserien für die Strömungsgeschwindigkeit (tiefengemittelt oder tiefenstrukturiert). Bei GESCHIEBETRANSPORTANALYSE an dieser Stelle gleicher Eintrag, wie für Datensatz 3.
  • Datensatz 3:
    • ZEIDIR: Zeitserienanalyse.
    • Dateiname 3 für Datei des Typs dirz.bin mit Zeitserien für den Salzgehalt, den Schwebstoffgehalt, den Tracergehalt, die Temperatur, den Geschiebetransport oder die Bodenschubspannung (bei den vier zuerst genannten Größen tiefengemittelt oder tiefenstrukturiert).
    • Sollen bei der Analyse tiefengemittelter Daten auch die Kenngrößen des advektiven Transports ermittelt werden, muss die Datei zusätzlich den synoptischen advektiven Transport der jeweiligen Substanz enthalten.

Hinweise:

• Die Dateinamen können (auch teilweise) identisch sein, falls verschiedene physikalische Größen in derselben Datei abgelegt sind.
• Die Dateien 2 und 3 müssen entweder immer tiefengemittelte oder immer tiefenstrukturierte Daten enthalten.

• minimale Wasserbedeckung für die Analyse
  • KHLIMIT: minimale Wasserbedeckung in Metern für die Analyse. Unterschreitet die aktuelle Wasserbedeckung diesen Wert, so wird eine Position als trocken gefallen betrachtet und die Daten nicht analysiert. Der Wert liegt typischer Weise zwischen 0.01 und 0.10 Metern.

Hinweis: dieser Wert kann von der in der Simulation benutzten minimalen Schichtdicke abweichen. Liegt der in der Simulation benutzte Wert über dem hier gesetzten Wert, so wird auch für die Analyse der in der Simulation benutzte Wert verwendet. War der in der Simulation benutzte Wert hingegen kleiner, so wird der hier angegebene Wert benutzt. Im Idealfall sollte allerdings derselbe Wert wie in der Simulation benutzt werden, um die volle Genauigkeit auszuschöpfen. Insbesondere bei tiefenstrukturierten Daten werden bei einem zu groß gewählten KHLIMIT-Wert die Berechnungsschichten des z-Gitters in der Analyse vorzeitig trockengelegt und damit die Genauigkeit der Analyseergebnisse verschlechtert.

Es sollten dieselben Angaben wie bei den Programmen LZKWF, LZKVF und LZKMF gemacht werden.

• Additionskonstante für die Koordinaten
  • X: x-Koordinate des Nullpunkts.
  • Y: y-Koordinate des Nullpunkts.
  • Z: z-Koordinate des Nullpunkts.

Falls die Koordinaten in der Gitterdatei gegen einen von (0.0,0.0,0.0) abweichenden Ursprung verschoben sind, müssen hier die entsprechenden Werte vorgegeben werden. Die hier angegebenen Zahlen werden zu den Gitterkorrdinaten addiert.

• Koordinaten der Haupt-Referenzposition
  • X-Koordinate,
  • Y-Koordinate, und
  • Z-Koordinate.

Die Lage dieser Position muss so gewählt werden, dass

• der zur Position am nächsten gelegene Knotenpunkt niemals trockenfällt.

Werden von mit Programm DIDAMINTQ querschnittsintegrierte Daten weiter verarbeitet, so muss hierfür ein geeigneter Haupt-Profilpunkt aus den damit erzeugten geopos-Dateien gewählt werden.

• Koordinaten der Haupt-Referenzposition Phasenbezug
  • X-Koordinate,
  • Y-Koordinate, und
  • Z-Koordinate.

Es gelten die obigen Empfehlungen.

• Analysezeitraum und Referenz-Zeitpunkt
  • Beginn des Analysezeitraums.
  • Ende des Analysezeitraums
  • Referenz-Zeitpunkt für den Nullpunkt der Zeitachse (aktuell ohne Bedeutung)

Hinweise:

• Prinzipiell kann der Zeitraum beliebig lang/kurz gewählt werden.
• Für die Berechnung der tideunabhängigen Kennwerte in Tidegewässern wird dennoch empfohlen, für die Länge des Zeitraums ein geradzahliges [ 2, 4, 6, ... ] Vielfaches der Tidedauer von ca. 12 Stunden 25 Minuten zu wählen. Hierdurch wird u.a. sicher gestellt, dass die tägliche Ungleichheit der Tiden das Ergebnis nicht nennenswert beeinflusst, da an allen Positionen dieselbe Anzahl von Tiden berücksichtigt wird.

Diese Einschränkung gilt nicht, falls Einzelereignisse wie z.B. Sturmfluten analysiert werden sollen.

• Es sollten dieselben Angaben wie bei den Programmen LZKWF, LZKVF und LZKMF gemacht werden.

• Allgemeine Parameter für die Analyse
  • Dauer des Zeitraums zur Berechnung der maximalen Zu- und Abnahme (Änderungsraten) der analysierten Größen, falls ZuSal, AbSal, ZuSs, AbSs, ZuTrc, AbTrc, ZuTem, AbTem, ZueB oder AbeB ermittelt werden sollen. Die Maximalwerte ergeben sich aus der Differenz der Werte der analysierten Größe im zeitlichen Abstand von der hier vorgegebenen Dauer. D.h., man erhält die mittlere Änderungsrate für die Dauer des Zeitraums. Will man nur kurzzeitig wirksame rasche Veränderungen erfassen, so muss die Dauer entsprechend kurz gewählt werden.
  • (optional) HSGRENZ Schwellenwert zur Berechnung von DHSal, DHSs, DHTrc, DHTem oder DHeB. Alle oberhalb des Schwellenwerts liegenden Werte gehen in die Berechnung ein. Es kann nur ein Schwellenwert angegeben werden. Eingabe mit ENDDATA abschließen.
  • (optional) NSGRENZ Schwellenwert zur Berechnung von DNSal, DNSs, DNTrc, DNTem oder DNeB. Alle unterhalb des Schwellenwerts liegenden Werte gehen in die Berechnung ein. Es kann nur ein Schwellenwert angegeben werden. Eingabe mit ENDDATA abschließen.
• Auswahl der Analysemethoden, Dateien für die Analyseergebnisse

Für die Auswahl der Analysen muss jeweils ein Steuerwort, gefolgt von logischen Indikatoren zur Kennzeichnung der Durchführung und Datenausgabe tiefengemittelter sowie tiefenstrukturierter Analysen, und schließlich der (gemeinsame) Namensbestandteil der Dateien für die jeweiligen Analyseergebnisse angegeben werden. Die Ergebnisse werden getrennt für tiefengemittelte und tiefenstrukturierte Daten in jeweils eine Datei des Typs dirz.bin geschrieben.

• • tideunabhängige Kennwerte des Salzgehalts, falls für Typ der Datenanalyse SALZTRANSPORTANALYSE angegeben wurde:
    • HSal : Maximalwert des Salzgehalts
    • NSal : Minimalwert des Salzgehalts
    • (optional) MSal : Mittelwert des Salzgehalts
    • (optional) DSal : maximale Salzgehaltsdifferenz
    • (optional) ZuSal : maximale Zunahme des Salzgehalts
    • (optional) AbSal : maximale Abnahme des Salzgehalts
    • (optional) StdAbwS : Standardabweichung des Salzgehalts
    • (optional) VarS : Varianz des Salzgehalts
    • (optional) DHSal : Dauer hohen Salzgehalts
    • (optional) DNSal : Dauer niedrigen Salzgehalts
    • (optional) AdvSal  : Advektiver Salztransport
    • (optional) ASalMit : Mittlerer advektiver Salztransport
    • (optional) ASalMax : Maximaler advektiver Salztransport
    • (optional) ASalMin : Minimaler advektiver Salztransport

Hinweise:

• Falls StdAbwS oder VarS ermittelt werden sollen, so muss auch MSal berechnet werden.

• • tideunabhängigen Kennwerte des Schwebstoffgehalts, falls für Typ der Datenanalyse SCHWEBSTOFFTRANSPORTANALYSE angegeben wurde:
    • HSs : Maximalwert des Schwebstoffgehalts
    • NSs : Minimalwert des Schwebstoffgehalts
    • (optional) MSs : Mittelwert des Schwebstoffgehalts
    • (optional) DSs : maximale Schwebstoffgehaltsdifferenz
    • (optional) ZuSs : maximale Zunahme des Schwebstoffgehalts
    • (optional) AbSs : maximale Abnahme des Schwebstoffgehalts
    • (optional) StdAbwSs : Standardabweichung des Schwebstoffgehalts
    • (optional) VarSs : Varianz des Schwebstoffgehalts
    • (optional) DHSs : Dauer hohen Schwebstoffgehalts
    • (optional) DNSs : Dauer niedrigen Schwebstoffgehalts
    • (optional) AdvSs : Advektiver Schwebstofftransport
    • (optional) ASusMit : Mittlerer advektiver Schwebstofftransport
    • (optional) ASusMax : Maximaler advektiver Schwebstofftransport
    • (optional) ASusMin : Minimaler advektiver Schwebstofftransport

Hinweise:

• Falls StdAbwSs oder VarSs ermittelt werden sollen, so muss auch MSs berechnet werden.

• • tideunabhängigen Kennwerte des Tracergehalts, falls für Typ der Datenanalyse TRACERTRANSPORTANALYSE angegeben wurde:
    • HTrc : Maximalwert des Tracergehalts
    • NTrc : Minimalwert des Tracergehalts
    • (optional) MTrc : Mittelwert des Tracergehalts
    • (optional) DTrc : maximale Tracergehaltsdifferenz
    • (optional) ZuTrc : maximale Zunahme des Tracergehalts
    • (optional) AbTrc : maximale Abnahme des Tracergehalts
    • (optional) StdAbwTr : Standardabweichung des Tracergehalts
    • (optional) VarTrc : Varianz des Tracergehalts
    • (optional) DHTrc : Dauer hohen Tracergehalts
    • (optional) DNTrc : Dauer niedrigen Tracergehalts
    • (optional) AdvTrc : Advektiver Tracertransport
    • (optional) ATrcMit : Mittlerer advektiver Tracertransport
    • (optional) ATrcMax : Maximaler advektiver Tracertransport
    • (optional) ATrcMin : Minimaler advektiver Tracertransport

Hinweise:

• Falls StdAbwTr oder VarTrc ermittelt werden sollen, so muss auch MTrc berechnet werden.

• • tideunabhängigen Kennwerte der Temperatur, falls für Typ der Datenanalyse TEMPERATURTRANSPORTANALYSE angegeben wurde:
    • HTem : Maximalwert der Temperatur
    • NTem : Minimalwert der Temperatur
    • (optional) MTem : Mittelwert der Temperatur
    • (optional) DTem : maximale Temperaturdifferenz
    • (optional) ZuTem : maximale Zunahme der Temperatur
    • (optional) AbTem : maximale Abnahme der Temperatur
    • (optional) StdAbwT : Standardabweichung der Temperatur
    • (optional) VarT : Varianz der Temperatur
    • (optional) DHTem : Dauer hoher Temperatur
    • (optional) DNTem : Dauer niedriger Temperatur
    • (optional) AdvTem : Advektiver Wärmetransport
    • (optional) ATemMit : Mittlerer advektiver Wärmetransport
    • (optional) ATemMax : Maximaler advektiver Wärmetransport
    • (optional) ATemMin : Minimaler advektiver Wärmetransport

Hinweise:

• Falls StdAbwT oder VarT ermittelt werden sollen, so muss auch MTem berechnet werden.

• • tideunabhängigen Kennwerte des Geschiebetransports, falls für Typ der Datenanalyse GESCHIEBETRANSPORTANALYSE angegeben wurde:
    • (optional) AdvBed : Advektiver Geschiebetransport
    • (optional) ABedMit : Mittlerer advektiver Geschiebetransport
    • (optional) ABedMax : Maximaler advektiver Geschiebetransport
    • (optional) ABedMin : Minimaler advektiver Geschiebetransport

• • tideunabhängigen Kennwerte der eff. Bodenschubspannung, falls für Typ der Datenanalyse BODENSCHUBSPANNUNGSANALYSE angegeben wurde:
    • HeB : Maximalwert der eff. Bodenschubspannung (Vektor)
    • NeB : Minimalwert der eff. Bodenschubspannung (Vektor)
    • (optional) MeB : Mittelwert der eff. Bodenschubspannung (Betrag)
    • (optional) DeB : maximale Differenz der eff. Bodenschubspannung (Vektor)
    • (optional) ZueB : maximale Zunahme der eff. Bodenschubspannung
    • (optional) AbeB : maximale Abnahme der eff. Bodenschubspannung
    • (optional) StdAbweB : Standardabweichung der eff. Bodenschubspannung
    • (optional) VareB : Varianz der eff. Bodenschubspannung
    • (optional) DHeB : Dauer hoher eff. Bodenschubspannung
    • (optional) DNeB : Dauer niedriger eff. Bodenschubspannung

Hinweise:

• Falls StdAbweB oder VareB ermittelt werden sollen, so muss auch MeB berechnet werden.

• Ende der Eingabe der Analysegrößen
  • ENDDATA

Programme, welche diesen Datei-Typ benutzen

LZKSF

Beispiel-Datei

siehe

1. $PROGHOME/examples/Lzksf/Lzksf.2D.dat für tiefengemittelte, und
2. $PROGHOME/examples/Lzksf/Lzksf.3D.dat für tiefenstrukturierte

Simulationsergebnisse.

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Strukturübersicht