TDKWF.DAT

Basisinformationen

Datei-Typ

tdkwf.dat

Datei-Form

FORMATTED

Version

August 2009

Beschreibung

August 2009

Bedeutung der Datei

enthält allgemeine Eingabedaten für das Programm TDKWF

Datei-Inhalt

Vorbemerkungen zur Benutzung des Programms

Eine erfolgreiche Ausführung des Programms TDKWF garantiert noch nicht, dass die damit erzielten Ergebnisse korrekt sind. Von dem Anwender sind in jedem Fall die Ergebnisse auf Plausibilität zu prüfen, bevor diese weitergehend verwendet werden. Hierbei sollen in jedem Fall die Ergebnisse für

• ETHW (Eintrittszeitdifferenzen für das Tidehochwasser T_Thw),
• ETNW (Eintrittszeitdifferenzen für das Tideniedrigwasser T_Tnw),
• FLUTD (Flutdauer T_F), und
• EBBED (Ebbedauer T_E)

kontrolliert werden. Die Plausibilitätskontrolle sollte nicht nur für die Mittelwerte, sondern auch für die einzelnen Ereignisse durchgeführt werden. Sind die Ergebnisse nicht plausibel, so liegt dies häufig an einer unzweckmäßigen Wahl der verschiedenen Zeitfenster-Parameter oder an unzureichenden (Hilfs-) Referenzpositionen.
Kenntnis der realen Gegebenheiten, insbesondere der lokalen Thw- bzw. Tnw-Zeiten sind für eine erfolgreiche Anwendung von TDKWF unverzichtbare Voraussetzung.
Das Programm ist ungeeignet zur Analyse von Systemen, in denen nicht über den gesamten Analysezeitraum ein dominantes Tidesignal vorhanden ist. In diesen Fällen sollte geprüft werden, ob die Verwendung des Programms LZKWF eine geeignete Alternative darstellt.

Dateiinhalt

• (optional) maximale Feldgrenzen für verschiedene Fortran-Felder
  • Topografie:
    1. MAXELE : maximale Anzahl der (Dreiecke) im Gitter (sind Vierecke in einem Gitter enthalten, so werden diese beim Lesen in zwei Dreiecke zerlegt).
    2. MAXKNO2D : maximale Anzahl der Punkte.
    3. MAXKNO3D : maximale Anzahl der Berechnungspunkte. Ist bei dieser Anwendung i.d.R. mit MAXKNO2D identisch.
    4. MAX_LPROFIL : maximale Anzahl der in einer Profiltopographie vorhandenen Längs- und Quer-Profile.
    5. MAX_GEOPOS : maximale Anzahl der Geopositionen (Geopositionen sind besonders ausgezeichnete Profilpunkte mit z.B. zusätzlichen Textinformationen).
    6. MAX_PKNO : maximale Anzahl der auf Längs- und Quer-Profilen vorhandenen Profilpunkte.
    7. MAX_SEGMENT : maximale Anzahl der Segmente auf Längs- und Quer-Profilen.
  • Analysedaten:
    1. MAXXTR : maximale Anzahl der (Thw- oder Tnw-) Ereignisse innerhalb des Analysezeitraums.
    2. MAXANAKNO2D : maximale Anzahl der in einem Analysezyklus verarbeitbaren Datenpunkte.
    3. MAX?STORE : maximale Länge des Extremwertspeichers.
  • Zeitserie und z-Schichten:
    1. MAXNAZ : maximale Länge der zu analysierenden Zeitserien, so wie sie in der Datei mit den Daten abgelegt sind.
    2. MAXKMX : maximale Anzahl der z-Schichten im Berechnungsgitter.

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.

Grundsätzlich sollte die Anzahl der Thw- bzw. Tnw-Ereignisse im Analysezeitraum, multipliziert mit der Anzahl der in einem Analysezyklus verarbeitbaren Datenpunkte MAXANAKNO2D der Länge des Extremwertspeichers MAX?STORE entsprechen. Die Analyse ist genau dann in einem Analysezyklus möglich, falls MAXANAKNO2D größer oder gleich MAXKNO2D vorgegeben wird und MAX?STORE gemäß den vorgenannten Anforderungen ohne Einschränkungen durch das vorhandene Memory groß genug angegeben werden kann.

• Art der Analyse, Eingangsdaten
  • ZEIDIR : Zeitserienanalyse.
  • Dateiname des Typs dirz.bin mit den zu analysierenden Zeitserien.

In der Datei müssen Wasserstands-Zeitserien sowie (optional) Topografie-Zeitserien enthalten sein.

• Analysezeitraum
  • Beginn des Analysezeitraums.
  • Ende des Analysezeitraums

Der Beginn des Analysezeitraums sollte ca. 3-4 Stunden vor dem ersten zu analysierenden Tnw an der Haupt-Referenzposition liegen. Der Analysezeitraum sollte ca. 3-4 Stunden nach dem Eintritt des Tnw an der Haupt-Referenzposition enden. Idealer Weise sollte die Analyse mit einem Tnw beginnen und mit einem Tnw enden.

Der Analysezeitraum sollte möglichst nicht den gesamten in der Datei abgespeicherten Zeitraum umfassen. Vor Beginn sowie nach Ende des Analysezeitraums sollten in der Datei noch Daten für jeweils eine Tide enthalten sein. Bei sehr großen Simulationsgebieten ist auch das ggf. nicht ausreichend.

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

Die Lage dieser Position muss so gewählt werden, dass

1. der zur Position am nächsten gelegene Knotenpunkt niemals trockenfällt,
2. die gewünschten Thw- und Tnw-Ereignisse einwandfrei erkennbar sind, und
3. das erste und letzte zu analysierende Ereignis hinreichend weit von Beginn und Ende des Analysezeitraums entfernt liegt (siehe auch oben).

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.

Auf diese Position werden die Eintrittszeitdifferenzen des lokalen Thw- und Tnw- Eintritts bezogen. Die Lage ist zweckmäßig zu wählen, um die Interpretation der Eintrittszeitdifferenzen in Bezug auf die Ausbreitung der Tidewelle im ortsspezifischen Modell zu erleichtern.

• 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.

• Steuerdaten für die Analyse
  • IFV : Zeitfenster in Minuten, innerhalb dem ein Thw- bzw. Tnw-Eintritt vor dem Eintritt an der jeweiligen Referenzposition erfolgen muss, um noch als zu demselben (Tide-) Ereignis gehörend erkannt zu werden. Der Wert liegt typischer Weise zwischen 60 und 180 Minuten.
  • IFN : Zeitfenster in Minuten, innerhalb dem ein Thw- bzw. Tnw-Eintritt nach dem Eintritt an der jeweiligen Referenzposition erfolgen muss, um noch als zu demselben (Tide-) Ereignis gehörend erkannt zu werden. Der Wert liegt typischer Weise zwischen 60 und 180 Minuten.
  • ZEITFENSTER : Zeitraum in Minuten, innerhalb dem ein Extremwert (Maximum oder Minimum) ein absolutes Extrema sein muss, um als ein gültiges Thw- oder Tnw-Ereignis registriert zu werden. Dieser Parameter hilft bei der Suche nach den richtigen Extrema, da relative Extrema damit sicher ausgeschlossen werden können. Der Wert liegt typischer Weise zwischen 30 und 120 Minuten.
  • KHLIMIT : minimale Wasserbedeckung in Metern für die Analyse. Unterschreitet die aktuelle Wasserbedeckung diesen Wert, so wird eine Position als trocken gefallen betrachtet und die Wasserstandsdaten 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.

• Auswahl der Analysemethoden, Dateien für die Analyseergebnisse

Für die Auswahl der Analysen muss jeweils ein Steuerwort, gefolgt von dem Namen der Datei für die jeweiligen Analyseergebnisse angegeben werden. Die Ergebnisse werden in eine Datei des Typs dirz.bin geschrieben.

• Steuerworte für die Tidekennwerte des Wasserstands:
  • THW : Tidehochwasser Thw
  • TNW : Tideniedrigwasser Tnw
  • (optional) THB : Tidehub Thb
  • (optional) TMW : Tidemittelwasser Tmw
  • (optional) FLUTD : Flutdauer T_F
  • (optional) EBBED : Ebbedauer T_E
  • (optional) F:E-D: Verhältniswert Flutdauer:Ebbedauer T_F:T_E (dimensionsloser Kennwert)
  • (optional) UFD : Überflutungsdauer Ufd
  • (optional) ETHW : Eintrittszeitdifferenzen für das Tidehochwasser T_Thw
  • (optional) ETNW : Eintrittszeitdifferenzen für das Tideniedrigwasser T_Tnw

Hinweis: Die Eintrittszeitdifferenzen werden für alle Datenpunkte in Bezug auf die oben genannte Referenzposition Phasenbezug ermittelt.

• (falls erforderlich) Berechnung der Tidekennwerte der Morphodynamik:
  • (optional) THS : maximale Tide-Sohltiefe Ths
  • (optional) TNS : minimale Tide-Sohltiefe Tns
  • (optional) TMS : mittlere Tide-Sohltiefe Tms
  • (optional) TSV : Tide-Sohltiefenvariation
  • (optional) TSC : Tide-Sohltiefenänderung
  • (optional) TSE : Tide-Erosion
  • (optional) TSD : Tide-Deposition
  • (optional) D:E-S : Tide-Deposition/Tide-Erosion (dimensionsloser Kennwert)

Hinweise:

• Falls die zeitvariable Topografie in den Eingangsdaten enthalten ist, dann werden diese Zeitreihen zur Ermittlung der Kennwerte benutzt. Die Analysen THS und TNS müssen dann immer durchgeführt werden. Grund: die zusätzlichen Kenngrößen werden für eine korrekte Visualisierung der Analyseergebnisse benötigt.
• Falls keine zeitvariable Topografie in den Eingangsdaten enthalten ist, dann wird für jeden Analyseknoten eine künstliche Zeitreihe aus der Knotentiefe des Gitters erzeugt. Diese Zeitreihe ist dann natürlich nicht zeitlich veränderlich.
• THS und TNS müssen auch dann ermittelt werden, falls eine Simulation ohne (alternative) zeitvariable Topografie durchgeführt wurde und deren Ergebnisse mit einer Simulation mit alternativer zeitvariabler Topografie verglichen werden sollen (Programm VTDK)
• Die Berechnung der Kenngröße D:E-S setzt die Analysen TSE und TSD voraus.
• Die Berechnung der Kenngröße TSV setzt die Analysen THS und TNS voraus.

• Ende der Eingabe der Analysegrößen

• ENDDATA

• (optional) Hilfs-Referenzpositionen

Mit den Hilfs-Referenzpositionen (HR) kann eine verkettete Liste von räumlich über das zu analysierende System verteilten Punkten erzeugt werden, die an dem Haupt-Referenzpunkt Tidezuordnung (RT) ihren Ausgang nimmt. Programmintern werden zunächst, ausgehend von dem Haupt-Referenzpunkt RT an allen HRs die Kennwertanalysen durchgeführt, wobei für die korrekte Phasenzuordnung der Ereignisse auf den jeweiligen Vorgänger (Referenzposition) verwiesen wird. Auf diesem Wege gelingt es, eine konsistente Zuordnung der einzelnen Kennwerte zu den richtigen Tiden (Ereignissen) auch in großen Systemen zu erzielen, in denen die Laufzeit der Tidewelle vergleichbar mit der Tidedauer oder sogar größer als diese ist.

• X: x--Koordinate der Hilfs-Referenzposition.
• Y: y-Koordinate der Hilfs-Referenzposition.
• Z: z-Koordinate der Hilfs-Referenzposition.
• HORD: Ordnungszahl der Hilfs-Referenzposition. Diese muss größer als 1 sein (mit 1 wird die Haupt-Referenzposition Tidezuordnung bezeichnet).
• VORD: Ordnungszahl der vorangehenden (Hilfs-) Referenzposition, von der diese Hilfs-Referenzposition ihre Analysezeitfenster übernimmt. Wenigstens ein Mal muss auf die Haupt-Referenzposition Tidezuordnung RT verwiesen werden. Es kann mehrfach auf dieselbe Vorgänger-Referenzposition verwiesen werden, z.B. bei Verzweigungen.

Die Lage dieser Positionen muss so gewählt werden, dass

• der zur Position am nächsten gelegene Knotenpunkt niemals trockenfällt, und
• die gewünschten Thw- und Tnw-Ereignisse einwandfrei erkennbar sind.

Programme, welche diesen Datei-Typ benutzen

TDKWF

Beispiel-Datei

{{{beispieldatei}}}

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Strukturübersicht