Tideunabhängige Kennwerte der Strömung: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 9. Juni 2010, 11:21 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.

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

Aus den Zeiten 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.

Eine automatische flächenhafte Analyse aller Kennwerte der Strömung wird von dem Programm LZKVF durchgeführt.

Definition der Kennwerte

maximale Strömungsgeschwindigkeit

Höchster Wert der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.
Beispiel: Maximale Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden

Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit

Zeitraum, in dem der Betrag der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit unter einem frei wählbaren Grenzwert liegt.
Beispiel: Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden

Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit

Zeitraum, in dem der Betrag der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit über einem frei wählbaren Grenzwert liegt.
Beispiel: Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden

Häufigkeitsverteilung Strömungsgeschwindigkeit

Häufigkeitsverteilung der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit für beliebige Geschwindigkeitsintervalle und (Strömungs-) Richtungssektoren.
Beispiel: Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden

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Strukturübersicht

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 [[en:Characteristic Numbers of Current Velocity (independent of tides)]]
 [[Kategorie:Tideunabhängige Kennwerte]]
-[http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pre_postpr/pdf/tdkv-de1.pdf Graphische Darstellung] der Tidekennwerte der Strömungsgeschwindigkeit. Diese Darstellung ist zusätzlich auch als [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pre_postpr/eps/lzkwf-de1.eps Encapsulated PostScript Datei] erhältlich.<br />
-[http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pre_postpr/pdf/tdkq-de.pdf Graphische Darstellung] der Tidekennwerte für den Durchfluß. Diese Darstellung ist zusätzlich auch als [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pre_postpr/eps/tdkq-de1.eps Encapsulated PostScript Datei] erhältlich.<br />
-[http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pre_postpr/pdf/tdkv-de1.pdf Graphische Darstellung] von Reststromweg und Reststrom (-geschwindigkeit). Diese Darstellung ist zusätzlich auch als [http://www.baw.de/downloads/wasserbau/mathematische_verfahren/pre_postpr/eps/tdkr-de1.eps Encapsulated PostScript Datei] erhältlich.<br />
 ==Motivation==
-Berechnung und graphische Darstellung verschiedener Tidekennwerte der Strömung tragen wie schon die Tidekennwerte des Wasserstandes dazu bei, ausgewählte Aspekte der Gezeitendynamik getrennt für den Ebbe- und Flutstrom sowie für die gesamte Tide in Küstengewässern und Ästuarien herauszuarbeiten.
+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
-* So ermöglicht insbesondere die für den Flutstrom und den Ebbestrom getrennt durchgeführte Berechnung der Tidekennwerte der Strömung einen Einblick in die Ungleichheit oder Asymmetrie der Tidephasen. Diese Ungleichheit kann sich z.B. in unterschiedlich langen Flut- und Ebbestromdauern äußern. Auch können die maximal erreichten Flut- und Ebbestromgeschwindigkeiten infolge der verschieden langen Tidephasen oder als Ergebnis des unterschiedlich raschen Steigens oder Fallens des Wasserspiegels (daraus resultieren verschiedene Beschleunigungen) mehr oder weniger stark von einander abweichen. Differenzen der max. Strömungsgeschwindigkeiten können eine der wesentlichen Ursachen für residuellen ebbe- oder flutorientierten Sedimenttransport sein.
+* nicht durch Gezeiten dominierten Gewässern, wie beispielsweise den Küstengewässern und Flußmündungen entlang der Ostseeküste, oder
-* Unterschiedliche Eintrittszeiten der Stromkenterungen sind in erster Linie ein Ergebnis der gegen Ende der jeweiligen Tidephase in ihrer Bedeutung von Ort zu Ort unterschiedlich zunehmenden bewegungshemmenden Kräfte (barokliner und barotroper Druckgradient, Reibung an der Gewässersohle) gegenüber den beharrenden (Massenträgheit). Das Ergebnis für diese Tidekenngrößen wird stark von der Wassertiefe beeinflusst, aber auch die Position des betrachteten Wasservolumens innerhalb der Wassersäule ist von Bedeutung.
+* zur Ermittlung von Strömungskennwerten für beliebig lange oder kurze Analysezeiträume.
-* Verschiedene Abstände der Kenterpunkte der Strömung von den dazugehörigen Thw- oder Tnw-Ereignissen sind ein Begleitumstand des unterschiedlichen Fortschreitens der Gezeitenwelle. Während bei einer "idealen" Tiefwasserwelle (z.B. Gezeiten in ozeanischen Gebieten) Stromkenterung und Thw/Tnw um jeweils 90 ° phasenverschoben sind, treten in Ästuarien deutlich kleinere Phasenverschiebungen auf, die auf Reibungseffekte und/oder Reflexionserscheinungen zurückgeführt werden können.
+Im einzelnen sind verschiedene nützliche Anwendungen der Analyseergebnisse denkbar, zum Beispiel:
-* Die Stauwasserdauer vermittelt einen Anhaltspunkt für die Phase milden Strömungsklimas. Zu diesen Zeiten haben insbesondere im Wasser befindliche Schwebstoffe Gelegenheit zur Sedimentation. Ausgeprägte Unterschiede in der Länge der Stauwasserdauer bei Ebbe- und Flutstromkenterung können einen residuellen ebbe- oder flutorientierten Schwebstofftransport begünstigen.
+* Aus den Zeiten 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.
-* Die für die gesamte Tidedauer kalkulierten residuellen Größen können Trends für Resttransporte aufzeigen helfen. So stellt der Eulersche Reststrom eine Approximation erster Ordnung für den Lagrangeschen Resttransport dar - allerdings sollte er nicht überinterpretiert werden.
-'''Eine automatische Analyse zur Ermittlung der Tidekennwerte der Strömungsgeschwindigkeit von 2D- oder 3D- Berechnungsergebnissen wird von dem Programm [[TDKVF]] durchgeführt.'''
+'''Eine automatische flächenhafte Analyse aller Kennwerte der Strömung wird von dem Programm [[LZKVF]] durchgeführt.'''
-==Definition der Tide-Kennwerte der Strömung==
+==Definition der Kennwerte==
+===maximale Strömungsgeschwindigkeit===
+Höchster Wert der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Analysezeitraums.<br />
+[[Beispiel: Maximale Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden]]
+===Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit===
+Zeitraum, in dem der Betrag der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit unter einem frei wählbaren Grenzwert liegt.<br />
+[[Beispiel: Dauer niedriger Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden]]
+===Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit===
+Zeitraum, in dem der Betrag der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit über einem frei wählbaren Grenzwert liegt.<br />
+[[Beispiel: Dauer hoher Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden]]
+===Häufigkeitsverteilung Strömungsgeschwindigkeit===
+Häufigkeitsverteilung der (lokalen) Strömungsgeschwindigkeit für beliebige Geschwindigkeitsintervalle und (Strömungs-) Richtungssektoren.<br />
+[[Beispiel: Häufigkeitsverteilung der Strömungsgeschwindigkeit im Greifswalder Bodden]]