Tideunabhängige Kennwerte der Strömung: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 13. September 2024, 12:07 Uhr

Motivation

Die Berechnung und graphische Darstellung der tideunabhängigen Kennwerte der Strömung kann dazu beitragen, einige Aspekte des Systemverhaltens natürlicher Gewässer näher zu beleuchten. Im Gegensatz zu den Tidekennwerten der Strömung dient die Ermittlung der tideunabhängigen Strömungskennwerte in erster Linie der Analyse des (System-) Verhaltens von

nicht durch Gezeiten dominierten Gewässern, wie beispielsweise den Küstengewässern und Flußmündungen entlang der Ostseeküste, oder
zur Ermittlung von Strömungskennwerten für beliebig lange oder kurze Analysezeiträume, oder
für diejenigen Abschnitte von Tidegewässern, in denen es nicht oder nur sehr kurzzeitig zu einer Umkehr der Strömung kommt, so dass eine entsprechende Berechnung der Tidekennwerte der Strömung entweder nicht möglich oder nicht sinnvoll ist.

Im einzelnen sind verschiedene nützliche Anwendungen der Analyseergebnisse denkbar, zum Beispiel:

Aus den Zeiten bzw. Häufigkeiten für die Dauer hoher oder niedriger Strömungsgeschwindigkeit können Rückschlüsse auf die Dauer von Ereignissen mit extremen Strömungsverhältnissen gezogen werden. Diese Werte lassen sich z.B. zur Beurteilung der damit verbundenen Belastungen für Fauna und Flora des Gewässers heranziehen.

Tideunabhängige Kennwerte der Strömung werden von den Programmen LZKVF und NCANALYSE berechnet.

Definition der Kennwerte

Maximale Strömungsgeschwindigkeit (Vmax)

Höchster Wert der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.
Beispielgrafik: Maximale Strömungsgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: LZKVF und NCANALYSE.

Maximale gültige Strömungsgeschwindigkeit (xVmax)

Höchster Wert der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit innerhalb einer beliebigen Zeitspanne, in der beliebig viele ungültige Werte (Trockenfallen sowie andere Gründe für ungültige Daten) enthalten sein dürfen, so dass nicht sicher gestellt ist, dass der maximale Datenwert der Vmax entspricht.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (Vres)

Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (aus vektorieller Addition) innerhalb des Analysezeitraums.
Das Residuum wird dabei auf Basis der Dauer der tatsächlichen Überflutung berechnet.
Beispielgrafik: Residuelle Strömungsgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Betrag) (VmitB)

Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (dem Betrag nach) innerhalb des Analysezeitraums.
Der Wert wird dabei auf Basis der Dauer der tatsächlichen Überflutung berechnet.
Beispielgrafik: Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Betrag).
Analyseprogramm: LZKVF und NCANALYSE.

Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit (StdAbw)

Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.
Wird nur für dauerhaft überflutete Gebiete berechnet.
Beispielgrafik: Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Varianz der Strömungsgeschwindigkeit (Var)

Varianz der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.
Wird nur für dauerhaft überflutete Gebiete berechnet.
Beispielgrafik: Varianz der Strömungsgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit (VhDau)

Zeitraum, in dem der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit oberhalb eines bestimmten Grenzwerts liegt.
Beispielgrafiken: Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: LZKVF und NCANALYSE.

Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit (VnDau)

Zeitraum, in dem der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Grenzwerts liegt.
Beispielgrafiken: Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: LZKVF und NCANALYSE.

Häufigkeitsverteilung der Strömung (RelFreq)

Relative Häufigkeit der Strömungsgeschwindigkeit für bestimmte Geschwindigkeitsintervalle.
Beispielgrafiken: Relative Häufigkeitsverteilung der Strömung.
Analyseprogramm: LZKVF und NCANALYSE.

Kumulative Häufigkeitsverteilung der Strömung (CumFreq)

Kumulative Häufigkeit der Strömungsgeschwindigkeit für bestimmte Geschwindigkeitsintervalle.
Beispielgrafiken: Kumulative Häufigkeitsverteilung der Strömung.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten (ExcFreq)

Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten innerhalb des Analysezeitraums.
Beispielgrafiken: Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten (UndFreq)

Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten innerhalb des Analysezeitraums.
Beispielgrafiken: Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Quantile der Strömungsgeschwindigkeit

Wert der Strömungsgeschwindigkeit einer Zeitreihe, der von einem bestimmten prozentualen Anteil der vorliegenden Strömungswerte nicht überschritten wird.
Wird nur für dauerhaft überflutete Gebiete berechnet.

Analyseprogramm: NCANALYSE.

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Strukturübersicht

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 ==Motivation==
-Die Berechnung und graphische Darstellung der tideunabhängigen Kennwerte der Strömung kann dazu beitragen, einige Aspekte des Systemverhaltens natürlicher Gewässer näher zu beleuchten. Im Gegensatz zu den [[Tidekennwerte der Strömung|Tidekennwerten der Strömung]] dient die Ermittlung der tideunabhängigen Strömungskennwerte in erster Linie der Analyse des (System-) Verhaltens von
+Die Berechnung und graphische Darstellung der tideunabhängigen Kennwerte der Strömung kann dazu beitragen, einige Aspekte des Systemverhaltens natürlicher [[Gewässer]] näher zu beleuchten. Im Gegensatz zu den [[Tidekennwerte der Strömung|Tidekennwerten der Strömung]] dient die Ermittlung der tideunabhängigen Strömungskennwerte in erster Linie der Analyse des (System-) Verhaltens von
 * nicht durch Gezeiten dominierten Gewässern, wie beispielsweise den Küstengewässern und Flußmündungen entlang der Ostseeküste, oder
 * zur Ermittlung von Strömungskennwerten für beliebig lange oder kurze Analysezeiträume, oder
-* für diejenigen Abschnitte von Tidegewässern, in denen es nicht oder nur sehr kurzzeitig zu einer Umkehr der Strömung kommt, so dass eine entsprechende Berechnung der Tidekennwerte der Strömung entweder nicht möglich oder nicht sinnvoll ist.
+* für diejenigen Abschnitte von Tidegewässern, in denen es nicht oder nur sehr kurzzeitig zu einer Umkehr der Strömung kommt, so dass eine entsprechende Berechnung der [[Tidekennwerte der Strömung]] entweder nicht möglich oder nicht sinnvoll ist.
 Im einzelnen sind verschiedene nützliche Anwendungen der Analyseergebnisse denkbar, zum Beispiel:
-* Aus den Zeiten bzw. Häufigkeiten für die Dauer hoher oder niedriger Strömungsgeschwindigkeit können Rückschlüsse auf die Dauer von Ereignissen mit extremen Strömungsverhältnissen gezogen werden. Diese Werte lassen sich z.B. zur Beurteilung der damit verbundenen Belastungen für Fauna und Flora des Gewässers heranziehen.
+* Aus den Zeiten bzw. Häufigkeiten für die Dauer hoher oder niedriger Strömungsgeschwindigkeit können Rückschlüsse auf die Dauer von Ereignissen mit extremen Strömungsverhältnissen gezogen werden. Diese Werte lassen sich z.B. zur Beurteilung der damit verbundenen Belastungen für [[Fauna]] und [[Flora]] des Gewässers heranziehen.
 '''Tideunabhängige Kennwerte der Strömung werden von den Programmen [[LZKVF]] und [[NCANALYSE]] berechnet.'''
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 ==Definition der Kennwerte==
-====Maximale Strömungsgeschwindigkeit (Vmax)====
+===Maximale Strömungsgeschwindigkeit (Vmax)===
 Höchster Wert der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.<br />
 [[Beispielgrafik: Maximale Strömungsgeschwindigkeit]]. <br />
 Analyseprogramm: [[LZKVF]] und [[NCANALYSE]].
-====Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (Vres)====
+===Maximale gültige Strömungsgeschwindigkeit (xVmax)===
+Höchster Wert der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit innerhalb einer beliebigen Zeitspanne, in der beliebig viele ungültige Werte (Trockenfallen sowie andere Gründe für ungültige Daten) enthalten sein dürfen, so dass nicht sicher gestellt ist, dass der maximale Datenwert der Vmax entspricht.<br />
+<!-- [[Beispielgrafiken: Maximale Strömungsgeschwindigkeit]]. <br /> -->
+Analyseprogramm: [[NCANALYSE]].
+===Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (Vres)===
 Residuelle Strömungsgeschwindigkeit (aus vektorieller Addition) innerhalb des Analysezeitraums. <br />
 Das Residuum wird dabei auf Basis der Dauer der tatsächlichen Überflutung berechnet.<br />
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 Analyseprogramm: [[NCANALYSE]].
-====Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Betrag) (VmitB)====
+===Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Betrag) (VmitB)===
 Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (dem Betrag nach) innerhalb des Analysezeitraums.<br />
-Das Wert wird dabei auf Basis der Dauer der tatsächlichen Überflutung berechnet.<br />
+Der Wert wird dabei auf Basis der Dauer der tatsächlichen Überflutung berechnet.<br />
 [[Beispielgrafik: Mittlere Strömungsgeschwindigkeit (Betrag)]]. <br />
 Analyseprogramm: [[LZKVF]] und [[NCANALYSE]].
-====Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit (StdAbw)====
+===Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit (StdAbw)===
 Standardabweichung der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.<br />
 Wird nur für dauerhaft überflutete Gebiete berechnet.<br />
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 Analyseprogramm: [[NCANALYSE]].
-====Varianz der Strömungsgeschwindigkeit (Var)====
+===Varianz der Strömungsgeschwindigkeit (Var)===
 Varianz der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.<br />
 Wird nur für dauerhaft überflutete Gebiete berechnet.<br />
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 Analyseprogramm: [[NCANALYSE]].
-====Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit (VhDau)====
+===Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit (VhDau)===
-Zeitraum, in dem der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit über einem bestimmten Grenzwert liegt.<br />
+Zeitraum, in dem der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit oberhalb eines bestimmten Grenzwerts liegt.<br />
 [[Beispielgrafiken: Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit]]. <br />
 Analyseprogramm: [[LZKVF]] und [[NCANALYSE]].
-====Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit (VnDau)====
+===Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit (VnDau)===
-Zeitraum, in dem der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit unter einem bestimmten Grenzwert liegt.<br />
+Zeitraum, in dem der Betrag der Strömungsgeschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Grenzwerts liegt.<br />
 [[Beispielgrafiken: Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit]]. <br />
 Analyseprogramm: [[LZKVF]] und [[NCANALYSE]].
-====Häufigkeitsverteilung der Strömung (RelFreq)====
+===Häufigkeitsverteilung der Strömung (RelFreq)===
 Relative Häufigkeit der Strömungsgeschwindigkeit für bestimmte Geschwindigkeitsintervalle.<br />
 [[Beispielgrafiken: Relative Häufigkeitsverteilung der Strömung]]. <br />
 Analyseprogramm: [[LZKVF]] und [[NCANALYSE]].
-====Kumulative Häufigkeitsverteilung der Strömung (CumFreq)====
+===Kumulative Häufigkeitsverteilung der Strömung (CumFreq)===
 Kumulative Häufigkeit der Strömungsgeschwindigkeit für bestimmte Geschwindigkeitsintervalle.<br />
 [[Beispielgrafiken: Kumulative Häufigkeitsverteilung der Strömung]]. <br />
 Analyseprogramm: [[NCANALYSE]].
-====Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten (ExcFreq)====
+===Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten (ExcFreq)===
 Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten innerhalb des Analysezeitraums.<br />
 [[Beispielgrafiken: Häufigkeit der Überschreitung von Strömungsgrenzwerten]]. <br />
 Analyseprogramm: [[NCANALYSE]].
-====Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten (UndFreq)====
+===Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten (UndFreq)===
 Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten innerhalb des Analysezeitraums.<br />
 [[Beispielgrafiken: Häufigkeit der Unterschreitung von Strömungsgrenzwerten]]. <br />
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 Wert der Strömungsgeschwindigkeit einer Zeitreihe, der von einem bestimmten prozentualen Anteil der
 vorliegenden Strömungswerte nicht überschritten wird. <br />
+Wird nur für dauerhaft überflutete Gebiete berechnet.<br />
 * a) [[Beispielgrafik: Median der Strömungsgeschwindigkeit Q_0.50]]
 * b) [[Beispielgrafiken: Quantile der Strömungsgeschwindigkeit Q_0.01, Q_0.05, Q_0.95, Q_0.99]]