Tidekennwerte der Strömung

Graphische Darstellung der Tidekennwerte der Strömungsgeschwindigkeit. Diese Darstellung ist zusätzlich auch als Encapsulated PostScript Datei erhältlich.

Graphische Darstellung der Tidekennwerte für den Durchfluß. Diese Darstellung ist zusätzlich auch als Encapsulated PostScript Datei erhältlich.

Graphische Darstellung von Reststromweg und Reststrom (-geschwindigkeit). Diese Darstellung ist zusätzlich auch als Encapsulated PostScript Datei erhältlich.

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.

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.
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.
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.
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.
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.

Definition der Tidekennwerte der Strömung

Flutstrom

Maximale Flutstromgeschwindigkeit

Maximalwert der Fließgeschwindigkeit während der Flutstromdauer

Beispiel: Maximale Flutstromgeschwindigkeit in der inneren Außenweser

Mittlere Flutstromgeschwindigkeit

Mittelwert der Fließgeschwindigkeit innerhalb der Flutstromdauer

Beispiel: Mittlere Flutstromgeschwindigkeit in der inneren Außenweser

Flutstromdauer

Zeitspanne zwischen dem Ebbestromkenterpunkt und dem folgenden Flutstromkenterpunkt

Beispiel: Flutstromdauer in der inneren Außenweser

Eintrittszeit Flutstromkenterung

Offizielle Uhrzeit des Eintretens der Flutstromkenterung

Beispiel: Flutstromkenterung in der inneren Außenweser

Stauwasserdauer bei Flutstromkenterung

Zeitspanne bei Flutstromkenterung, während der die Fließgeschwindigkeit einen bestimmten Betrag nicht überschreitet

Beispiel: Stauwasserdauer bei Flutstromkenterung in der inneren Außenweser

Kenterpunktabstand Flutstromkenterung

Zeitspanne zwischen dem Eintritt des Thw und dem Zeitpunkt der Flutstromkenterung

Beispiel: Kenterpunktabstand der Flutstromkenterung in der inneren Außenweser

Eulerscher Flutweg

Summe der Vektoren der Transportwege an einem Ort für die Zeit der Flutstromdauer

Beispiel: Eulerscher Flutweg in der inneren Außenweser

Laufzeit Flutstromkenterung (Kf)

Zeitdifferenz der Flutstromkenterung (Kf) am Ort zum Eintritt des Ereignisses am Referenzpunkt für die Phase.
Beispielgrafiken: Laufzeit Flutstromkenterung.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Flutstromdauer (FDau)

Zeitspanne zwischen dem Ebbestromkenterpunkt und dem folgenden Flutstromkenterpunkt.
Beispielgrafiken: Flutstromdauer.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Verhältnis Flutstromdauer : Tidestromdauer (FTStD)

Verhältniswert von Flutstromdauer zu Tidestromdauer.
Beispielgrafiken: Flutstromdauer : Tidestromdauer.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Maximale Flutstromgeschwindigkeit (Vfx)

Maximalwert der Fließgeschwindigkeit während der Flutstromdauer.
Beispielgrafiken: maximale Flutstromgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Verhältnis maximale Flutstromgeschwindigkeit : mittlere Tidestromgeschwindigkeit (VFxT)

Verhältniswert von maximaler Flutstromgeschwindigkeit zu mittlerer Tidestromgeschwindigkeit.
Beispielgrafiken: maximale Flutstromgeschwindigkeit : mittlere Tidestromgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Mittlere Flutstromgeschwindigkeit (Vfm)

Mittelwert der Fließgeschwindigkeit innerhalb der Flutstromdauer.
Beispielgrafiken: mittlere Flutstromgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Verhältnis mittlere Flutstromgeschwindigkeit : mittlere Tidestromgeschwindigkeit (VFmT)

Verhältniswert von mittlerer Flutstromgeschwindigkeit zu mittlerer Tidestromgeschwindigkeit.
Beispielgrafiken: mittlere Flutstromgeschwindigkeit : mittlere Tidestromgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Stauwasserdauer bei Flutstromkenterung (StwKf)

Zeitspanne bei Flutstromkenterung, während der die Fließgeschwindigkeit einen bestimmten Betrag nicht überschreitet.
Beispielgrafiken: Stauwasserdauer bei Flutstromkenterung.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Kenterpunktabstand Flutstromkenterung (KPVf)

Zeitspanne zwischen dem Eintritt des Tidehochwassers und dem Zeitpunkt der Flutstromkenterung.
Beispielgrafiken: Kenterpunktabstand Flutstromkenterung.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Eulerscher Flutweg (Wf)

Summe der Vektoren der Transportwege an einem Ort für die Zeit der Flutstromdauer.
Beispielgrafiken: eulerscher Flutweg.
Analyseprogramm: TDKVF und NCANALYSE.

Residuelle Flutstromgeschwindigkeit (VfRe)

Residuelle Flutstromgeschwindigkeit.
Beispielgrafiken: residuelle Flutstromgeschwindigkeit.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Flutstromvolumen

Wasservolumen, das einen Querschnitt während der Flutstromdauer durchfließt.
Beispiel: Flutstromvolumen in der inneren Außenweser.
Analyseprogramm: TDKVF.

Differenzen der Eintrittszeit des Flutstrommaximums

Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Eintritts der max. Flutstromgeschwindigkeit an verschiedenen Orten innerhalb des Untersuchungsgebiete.
Beispiel: Eintrittszeit des maximalen Flutstroms in der inneren Außenweser.
Analyseprogramm: TDKVF.