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Tidekennwerte des Schwebstoffgehalts

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Version vom 13. März 2018, 08:49 Uhr von imported>Lang Guenther (→‎Programm NCANALYSE: neue Kenngrößen für den Modus TDWC ergänzt)

Eine grafische Darstellung der Definition der Tidekennwerte des Schwebstoffgehalts steht leider nicht zur Verfügung. Da diese allerdings in strenger Analogie zu den Tidekennwerten des Salzgehalts definiert sind, wird an dieser Stelle auf die entsprechenden für die grafischen Darstellungen für die Tidekennwerte des Salzgehalts verwiesen.

Motivation

Die Berechnung und graphische Darstellung verschiedener Tidekennwerte des Schwebstoffgehalts sowie des advektiven Schwebstofftransports trägt dazu bei, die räumliche Veränderung der Schwebstoffkonzentration im Wasserkörper, die Variation des Schwebstoffgehalts innerhalb einer Tide sowie den advektiven Transport durch die Strömung, getrennt für den Ebbe- und Flutstrom sowie für die gesamte Tide, in Küstengewässern und Ästuarien herauszuarbeiten.

  • So vermittelt beispielsweise die für die Dauer des Ebbestroms sowie des Flutstroms getrennt durchgeführten Berechnungen der Kennwerte des advektiven Schwebstofftransports einen Eindruck von den verschiedenen Wegen, auf denen Schwebstoff von der Strömung transportiert wird. Diese Wege können für den Ebbe- und den Flutstrom mehr oder weniger stark voneinander abweichen. Dies kann einerseits mit der örtlich verschieden stark ausgeprägten Flut-Ebbe-Asymmetrie des Wassertransportes zusammenhängen und andererseits von den in Küstengewässern und Ästuarien vorhandenen Schwebstoffgehaltsgradienten beeinflusst werden.
  • Der an einem bestimmten Ort auftretende Unterschied zwischen dem maximalen und dem minimalen Schwebstoffgehalt kann in einem Ästuar infolge der unterschiedlichen Verfügbarkeit von Schwebstoffen, z. B. innerhalb und außerhalb der Trübungszone, recht große Werte annehmen. Die Schwebstoffgehaltsvariation, die sich als Differenz aus den Extremwerten des Schwebstoffgehalts ergibt, wird dabei maßgeblich von dem Produkt des lokalen horizontalen Schwebstoffgradienten mit dem Tideweg (lagrangesche Verdriftung eines Wasservolumens) und der lokalen Erosion und Sedimentation bestimmt.

Eine automatische Analyse zur Ermittlung der Tidekennwerte des Schwebstoffgehalts von 2D- oder 3D- Berechnungsergebnissen wird von den Programmen TDKSF und NCANALYSE (Modi TDKC (Flutstrom, Ebbestrom) und TDWC (Flut, Ebbe)) durchgeführt.

Für die Modi TDKC und TDWC gelten unterschiedliche Analyse- bzw. Integrationszeitfenster:

  • Modus TDKC
    • Flutstrom: Zeitraum zwischen Ebbestromkenterung (oder Beginn der Überflutung) und Flutstromkenterung;
    • Ebbestrom: Zeitraum zwischen Flutstromkenterung und Ebbestromkenterung (oder Ende der Überflutung);
    • Tide: Zeitraum zwischen erster Ebbestromkenterung (oder Beginn der Überflutung) und zweiter Ebbestromkenterung (oder Ende der Überflutung).
  • Modus TDWC

Definition der Tide-Kennwerte des Schwebstoffgehalts

Programm NCANALYSE

Flutstrom

advektiver Schwebstofftransport durch den Flutstrom

Exakte Schwebstoffmenge (bis auf Rundungsfehler), die einen Querschnitt - bei den HN-Verfahren UNTRIM und UNTRIM2 ist das die über einer Kante liegende Durchflussfläche - während der Flutstromdauer durchfließt. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche strömende Schwebstoffmenge erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

diffusiver Schwebstofftransport durch den Flutstrom

Exakte Schwebstoffmenge (bis auf Rundungsfehler), die durch einen Querschnitt - bei den HN-Verfahren UNTRIM und UNTRIM2 ist das die über einer Kante liegende Durchflussfläche - während der Flutstromdauer durch (turbulente) Diffusion hindurch transportiert wird. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche diffundierte Schwebstoffmenge erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

advektive Schwebstofftransportrate durch den Flutstrom

Exakte Schwebstofftransportrate aus Advektion (bis auf Rundungsfehler) für die Dauer des Flutstroms. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transportrate erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT). Die Transportrate wird in temporär trockenfallenden Gebieten für den Zeitraum der Überflutung berechnet.

diffusive Schwebstofftransportrate durch den Flutstrom

Exakte Schwebstofftransportrate aus Diffusion (bis auf Rundungsfehler) für die Dauer des Flutstroms. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transportrate erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT). Die Transportrate wird in temporär trockenfallenden Gebieten für den Zeitraum der Überflutung berechnet.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Flutstrom

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während der Flutstromdauer einer Tide.

Ebbestrom

advektiver Schwebstofftransport durch den Ebbestrom

Exakte Schwebstoffmenge (bis auf Rundungsfehler), die einen Querschnitt - bei den HN-Verfahren UNTRIM und UNTRIM2 ist das die über einer Kante liegende Durchflussfläche - während der Ebbestromdauer durchfließt. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche strömende Schwebstoffmenge erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

diffusiver Schwebstofftransport durch den Ebbestrom

Exakte Schwebstoffmenge (bis auf Rundungsfehler), die durch einen Querschnitt - bei den HN-Verfahren UNTRIM und UNTRIM2 ist das die über einer Kante liegende Durchflussfläche - während der Ebbestromdauer durch (turbulente) Diffusion hindurch transportiert wird. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche diffundierte Schwebstoffmenge erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

advektive Schwebstofftransportrate durch den Ebbestrom

Exakte Schwebstofftransportrate aus Advektion (bis auf Rundungsfehler) für die Dauer des Ebbestroms. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transportrate erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT). Die Transportrate wird in temporär trockenfallenden Gebieten für den Zeitraum der Überflutung berechnet.

diffusive Schwebstofftransportrate durch den Ebbestrom

Exakte Schwebstofftransportrate aus Diffusion (bis auf Rundungsfehler) für die Dauer des Ebbestroms. Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transportrate erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT). Die Transportrate wird in temporär trockenfallenden Gebieten für den Zeitraum der Überflutung berechnet.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Ebbestrom

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während der Ebbestromdauer einer Tide.

Gesamte Tide (von Ebbestromkenterung zu Ebbestromkenterung)

residueller advektiver Schwebstofftransport

Exakte Schwebstoffmenge aus Advektion (bis auf Rundungsfehler). Hierbei wird ausschließlich der senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transport erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

residueller diffusiver Schwebstofftransport

Exakte Schwebstoffmenge aus Diffusion (bis auf Rundungsfehler). Hierbei wird ausschließlich der senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transport erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

residuelle advektive Schwebstofftransportrate

Exakte Schwebstofftransportrate aus Advektion (bis auf Rundungsfehler). Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transportrate erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

residuelle diffusive Schwebstofftransportrate

Exakte Schwebstofftransportrate aus Diffusion (bis auf Rundungsfehler). Hierbei wird ausschließlich die senkrecht zur Durchflussfläche wirksame Transportrate erfasst. Eine Rekonstruktion des Gesamtvektors durch Projektion bleibt den visualisierenden Programmen überlassen (z. B. NCPLOT).

advektiver Schwebstofftransport in einer Tide

Summe der Beträge der Flutstrom-Schwebstoffmenge und der Ebbestrom-Schwebstoffmenge aus Advektion. Aus den exakten advektiven Transporten (bis auf Rundungsfehler) ermittelt. Die Summe wird basierend auf den Normalkomponenten (senkrecht zur Durchflussfläche) berechnet.

advektiver Schwebstofftransport durch den Flutstrom : advektiver Schwebstofftransport durch den Ebbestrom

Verhältniswert der innerhalb einer Tide von dem Flutstrom sowie von dem Ebbestrom transportierten Schwebstoffmengen. Aus den exakten advektiven Transporten (bis auf Rundungsfehler) ermittelt. Der Verhältniswert wird basierend auf den Normalkomponenten (senkrecht zur Durchflussfläche) berechnet.

advektiver Schwebstofftransport durch den Flutstrom : advektiver Schwebstofftransport in einer Tide

Verhältniswert der innerhalb einer Tide von dem Flutstrom sowie von Flut- und Ebbestrom zusammen transportierten Schwebstoffmengen. Aus den exakten advektiven Transporten (bis auf Rundungsfehler) ermittelt. Der Verhältniswert wird basierend auf den Normalkomponenten (senkrecht zur Durchflussfläche) berechnet.

advektiver Schwebstofftransport durch den Ebbestrom : advektiver Schwebstofftransport in einer Tide

Verhältniswert der innerhalb einer Tide von dem Ebbestrom sowie von Flut- und Ebbestrom zusammen transportierten Schwebstoffmengen.
Aus den exakten advektiven Transporten (bis auf Rundungsfehler) ermittelt. Der Verhältniswert wird basierend auf den Normalkomponenten (senkrecht zur Durchflussfläche) berechnet.

maximaler Schwebstoffgehalt

Maximalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen).

minimaler Schwebstoffgehalt

Minimalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen).

mittlerer Schwebstoffgehalt

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen).

Schwebstoffgehaltsvariation

Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen innerhalb einer Tide auftretenden Schwebstoffgehalt (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen).

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Flutstrom : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des mittleren Schwebstoffgehalts bei Flutstrom zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Ebbestrom : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des mittleren Schwebstoffgehalts bei Ebbestrom zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Flutstrom : mittlerer Schwebstoffgehalt bei Ebbestrom

Verhältniswert des mittleren Schwebstoffgehalts bei Flutstrom zum mittleren Schwebstoffgehalt bei Ebbestrom.

Schwebstoffgehaltsvariation : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert der Schwebstoffgehaltsvariation während einer Tide zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide.

maximaler Schwebstoffgehalt : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des Maximalwerts des Schwebstoffgehalts während einer Tide zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide.

minimaler Schwebstoffgehalt : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des Minimalwerts des Schwebstoffgehalts während einer Tide zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide.

Flut

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Flut

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während der Flutdauer einer Tide. Dieser Wert ist in der Regel kleiner als der Mittelwert des Schwebstoffgehalts bei Flutstrom.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Ebbe

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Ebbe

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während der Ebbedauer einer Tide. Dieser Wert ist in der Regel größer als der Mittelwert des Schwebstoffgehalts bei Ebbestrom.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Gesamte Tide (von Tideniedrigwasser zu Tideniedrigwasser)

maximaler Schwebstoffgehalt

Maximalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tideniedrigwassern). Dieser Wert ist in der Regel identisch mit dem für die Periode zwischen zwei Ebbestromkenterungen berechneten Maximalwert.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

minimaler Schwebstoffgehalt

Minimalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tideniedrigwassern). Dieser Wert kann von dem für die Periode zwischen zwei Ebbestromkenterungen berechneten Minimalwert abweichen.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

mittlerer Schwebstoffgehalt

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tideniedrigwassern). Dieser Wert ist in der Regel vergleichbar zu dem für die Periode zwischen zwei Ebbestromkenterungen berechneten Mittelwert.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Schwebstoffgehaltsvariation

Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen innerhalb einer Tide auftretenden Schwebstoffgehalt (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tideniedrigwassern). Dieser Wert ist in der Regel vergleichbar zu der für die Periode zwischen zwei Ebbestromkenterungen berechneten Schwebstoffgehaltsvariation.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Flut : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des mittleren Schwebstoffgehalts bei Flut zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei Tideniedrigwassern).
Analyseprogramm: NCANALYSE.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Ebbe : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des mittleren Schwebstoffgehalts bei Ebbe zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei Tideniedrigwassern).
Analyseprogramm: NCANALYSE.

mittlerer Schwebstoffgehalt bei Flut : mittlerer Schwebstoffgehalt bei Ebbe

Verhältniswert des mittleren Schwebstoffgehalts bei Flut zum mittleren Schwebstoffgehalt bei Ebbe.
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Schwebstoffgehaltsvariation : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert der Schwebstoffgehaltsvariation während einer Tide zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei Tideniedrigwassern).
Analyseprogramm: NCANALYSE.

maximaler Schwebstoffgehalt : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des Maximalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei Tideniedrigwassern).
Analyseprogramm: NCANALYSE.

minimaler Schwebstoffgehalt : mittlerer Schwebstoffgehalt

Verhältniswert des Minimalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide zum Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei Tideniedrigwassern).
Analyseprogramm: NCANALYSE.

Programm TDKSF

Flutstrom

Advektiver Schwebstofftransport durch den Flutstrom

Schwebstoffmasse, welche von der Flutströmung durch einen Querschnitt transportiert wird
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Ebbestrom

Advektiver Schwebstofftransport durch den Ebbestrom

Schwebstoffmasse, welche von der Ebbeströmung durch einen Querschnitt transportiert wird
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Gesamte Tide

Maximaler Schwebstoffgehalt

Maximalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen)
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Minimaler Schwebstoffgehalt

Minimalwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen)
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Mittlerer Schwebstoffgehalt

Mittelwert des Schwebstoffgehalts während einer Tide (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen)
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Schwebstoffgehaltsvariation

Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen innerhalb einer Tide auftretenden Schwebstoffgehalt (zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ebbestromkenterungen)
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Residueller advektiver Schwebstofftransport

Residuelle Schwebstoffmasse, welche von der Flutströmung und der Ebbeströmung durch einen Querschnitt transportiert wird (unter Beachtung der unterschiedlichen Transportrichtungen). Ist der advektive Schwebstofftransport durch den Flutstrom entgegengesetzt gleich groß wie der mit dem Ebbestrom verbundene Transport, so findet kein residueller advektiver Schwebstofftransport statt.
Beispiel: leider nicht vorhanden.

Verhältniswert advektiver Schwebstofftransport durch den Flutstrom : advektiver Schwebstofftransport durch den Ebbestrom :

Verhältniswert der innerhalb einer Tide von dem Flutstrom sowie von dem Ebbestrom transportierten Schwebstoffmassen.
Beispiel: leider nicht vorhanden.


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Strukturübersicht

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