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Seegang und Tide in der Jade

Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade. Seegang und Tide in der Jade. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade. Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01. Tim Focken und Jens Assheuer.

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Seegang und Tide in der Jade

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Presentation Transcript

  1. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Seegang und Tide in der Jade Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken und Jens Assheuer Tim Focken, 1829824 1 Jens Assheuer 1823228

  2. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Einleitung • Machbarkeitsstudie • Wasserbauliche Systemanalyse • Tide • Seegang • Strömung • Sedimenttransport Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 2 Jens Assheuer 1823228

  3. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Tide Tide bezeichnet das Steigen (Flut) und das Fallen (Ebbe) des Meeresspiegels und die damit verbundenen Strömungen (Flut- und Ebbestrom). Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Tideniedrigwasser • Tidehochwasser • Tidehub Tim Focken, 1829824 3 Jens Assheuer 1823228

  4. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Gravitationskraft - Corioliskraft Gravitationskraft Corioliskraft Anziehung: Erde – Mond Erde – Sonne Fliehkräfte: Erde – Mond Erde - Sonne Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Ablenkung auf der Nordhalbkugel nach rechts • Amphidromien (Drehtiden) Tim Focken, 1829824 4 Jens Assheuer 1823228

  5. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Tideverhältnisse in der Jade Finite Elemente Modell „Telemac-2D“ Ergebnisse der Machbarkeitsstudie der BAW (IST-Zustand) Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Mittleres Tnw Mittleres Thw Mittlere Thb Tim Focken, 1829824 5 Jens Assheuer 1823228

  6. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Auswirkungen des Jade-Port auf die Tide • Wirkung von Vertiefungen • Einfluss der Sohlreibung geringer • System wird hydraulisch glatter • Tidewelle unterliegt geringerer Dämpfung • Zunahme des Tidehubs • Absenken des Tideniedrigwas-sers • Wirkung von Verengungen: • Keine Änderung der Tidewellenge-schwindigkeit • Durchströmter Querschnitt wird kleiner • Höhere Dämpfung und Reflektion der Tidewelle • Abnahme des Tidehubs • Erhöhung des Tideniedrigwassers Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 6 Jens Assheuer 1823228

  7. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Auswirkungen des Jade-Port auf die Tide Differenzen zum IST-Zustand Rot:Erhöhung Blau: Absenkung Ergebnisse der Machbarkeitsstudie der BAW (Differenz) Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Mittleres Tnw Max. Erhöhung ½ cm Mittleres Thw Max. Erhöhung und Absenkung: 1 cm Mittlere Tidenhub Max. Absenkung 2 cm Tim Focken, 1829824 7 Jens Assheuer 1823228

  8. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Seegang Seegang ist eine durch den Wind hervorgerufene örtlich und zeitlichveränderliche unregelmäßige Auslenkung der Wasserspiegeloberfläche des Meeres Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Wellenlänge Tim Focken, 1829824 8 Jens Assheuer 1823228

  9. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Shoaling und Diffraktion Shoaling Diffraktion Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Diagramme • Physikalische oder numerische Modelle • Wechselwirkung von Wellenhöhe, Wellenlänge, Wellensteilheit • Shoalingfaktor: Ks = H / H0 Tim Focken, 1829824 9 Jens Assheuer 1823228

  10. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Seegangsverhältnisse in der Jade Numerische Simulation mit SWAN Wellenhöhe Wellenperiode Wasserstand: 6 mNN Wind: 24 m/s Windrichtung: 0° Wasserstand: 6 mNN Wind: 24 m/s Windrichtung: 0° Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 10 Jens Assheuer 1823228

  11. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Seegangsverhältnisse an der geplanten Kaimauer Wellenhöhe und Wellenperiode an der geplanten Kaimauer Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 11 Jens Assheuer 1823228

  12. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Auswirkungen des Jade-Port auf den Seegang ? • Keine Untersuchungen durchgeführt • Keine Änderung zu erwarten Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 12 Jens Assheuer 1823228

  13. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Strömungen: • Strömungen im küstennahen Raum • Strömungsverhältnisse in der Jade • Auswirkung des Jade-Port auf die Strömungsverhältnisse in der Jade Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Sedimenttransport: • Sedimenttransport im küstennahen Raum • Sedimenttransport in der Jade • Auswirkung des Jade-Port auf die Sedimentationsprozesse in der Jade Tim Focken, 1829824 13 Jens Assheuer 1823228

  14. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Strömungen im küstennahen Raum Verschiedenen Ursachen für die Strömungen • Astronomisch bedingte Tideströmung • - Strömungsrichtung entlang der Inseln und Wattflächen ungefähr parallel zur Küste • - In den Mündungstrichtern ergibt sich die Strömungsrichtung aus den ein- und auslaufenden Flut- und Ebbewassermengen • Dichteströmungen • - Bewirkt einen flussaufwärts gerichteten Sedimenttransport • Seegangerzeugte Strömungen • - Rippströmungen und Brandungsströmungen aus Wellenstau • Driftströmungen • - Störungen im Strömungsverlauf durch Windeinfluss Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 14 Jens Assheuer 1823228

  15. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Strömungen in der Jade TRIM-2D Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Die Tideströmung läuft schwach mäandrierend in die Jade ein • Die größten Strömungsgeschwindigkeiten liegen bei Tidemittelwasserphase vor • Überströmung des Hohe-Weg-Watt von der Jade zur Weser bei Flut • Strömungskenterung tritt an tiefen Bereichen später ein Tim Focken, 1829824 15 Jens Assheuer 1823228

  16. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Strömungen in der Jade • Kein bedeutender Oberwasserzufluss vom Binnenland • Strömungsrichtung ist durch ein- und ausströmende Flut- und Ebbewassermenge bestimmt • Die Corioliskraft bewirkt eine Rechtsablenkung der Strömung • Künstliche Baumaßnahmen beeinflussen die Strömungen • Überlagerung der Strömungen mit winderzeugten Driftströmungen, besonders über den Wattflächen • Flut- und Ebbestrom folgen streckenweise getrennten Trassen Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 16 Jens Assheuer 1823228

  17. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Fluidpartikelbahnen • Berechnung mit PARTRACE über 5 1/2 Tiden • Lagrangesche Betrachtungsweise • Bahnlinien • Die Partikel folgen im starken Maße dem Verlauf des Hauptarms • Der Austausch des Wasserkörpers mit der offenen See ist gering • Einige Partikel verlassen das Gebiet über das Hohe-Weg-Watt • Einige Partikel vollführen Schleifenbewegungen • Die Partikel dringen nicht sehr tief in den Jadebusen ein Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 17 Jens Assheuer 1823228

  18. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Auswirkungen des Jade-Port auf die Strömungsverhältnisse Ergebnisse der Machbarkeitsstudie der BAW (Differenz zum IST-Zustand) Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Die Flut - und Ebbstromgeschwindigkeiten in der Außenjade und im nördlichen Teil der Innenjade nehmen um 2 cm/s ab • In beiden Schatten der Kaje reduzieren sich die Strömungsgeschwin-digkeiten um ca. 20 cm/s, hier ist mit Auflandungen zu rechnen Tim Focken, 1829824 18 Jens Assheuer 1823228

  19. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Betroffenheiten von Anliegern • Diese Änderungen von Flut- und Ebbstromgeschwindigkeiten haben Einfluss auf vorhandene Hafenanlagen • Für die Niedersachsenbrücke werden Geschwindigkeitsvariationen und Turbulenzen erwartet • Außerdem sind u.a. Betroffen: • - 4. Hafeneinfahrt • - Tankerlöschbrücken • - Einleitungs- und Entnahmestelle des Kraftwerkes • Es werden morphologische Reaktionen erwartet • Auswirkung auf Betrieb und Unterhaltung Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 19 Jens Assheuer 1823228

  20. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Sedimenttransport im küstennahen Raum • Hauptsedimentströme in der Nordsee • Sedimentnachschub • Dennoch ist zu unterscheiden zwischen: • Küsten, die sich in einem dynamischen Gleichgewicht befinden • Küsten, die durch Sedimentation anlanden • Küsten, deren morphologische Formen sich landwärts verlagern Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Modelle können Hinweise zur Lösung morphodynamischer Fragestellungen liefern • Im Folgenden sind nur qualitative und keine quantitativen Aussagen möglich Tim Focken, 1829824 20 Jens Assheuer 1823228

  21. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Morphologische Verhältnisse und Sedimenttransport in der Jade • Anthropogene Eingriffe • Ausbau des Jadefahrwassers auf bis zu 18,5 m unter SKN • Bau von Umschlagbrücken vor dem Groden • Anfallendes Baggergut wurde in Seitenbereiche außerhalb des Haupttidestroms verklappt Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Natürliche Anpassung der morphologischen Verhältnisse Sedimentumlagerungen haben sich weitgehend beruhigt Tim Focken, 1829824 21 Jens Assheuer 1823228

  22. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Das Gebiet der Jade ist ein Sedimentationsraum • Mit abnehmender Strömungsgeschwindigkeit während der Kenterphase fallen die Sinkstoffe aus • Die Überlaufmenge über das Hohe-Weg-Watt ist frei von bereits in der Innenjade abgelagerten Sinkstoffen und fehlt für den Rücktransport dieser Stoffe aus der Jade • Im Bereich der Wattflächen bilden Kieselalgen durch Schleimabsonderungen einen sogenannten Diatomeenrasen, der den Sedimenttransport verhindert • Nahe der Tidehochwasserlinie treten Pflanzen als Schlickfänger auf • Hoher Feststoffeintrag aus dem West-Ost-Drift Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Tim Focken, 1829824 22 Jens Assheuer 1823228

  23. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Unterhaltungsbaggerungen Permanente Re-Sedimentation erfordert periodische Unterhaltungsbaggerungen • schwerpunktmäßig Unterhaltungsarbeiten zwischen Fahrwasserkilometer 8 bis 14 und 42 bis 50 • Unterhaltungsbaggermengen im Jadefahrwasser sind rückläufig • 1993 14.540.000 m3 • 1998 5.889.000 m3 Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Unterhaltungskonzept • -Sedimenteintrag reduzieren • -Klappstellen für Baggergut ermitteln Tim Focken, 1829824 23 Jens Assheuer 1823228

  24. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Auswirkungen des Jade-Port auf den Sedimenttransport • Die morphologische Stabilität des Gesamtsystems Jade wird durch die 1.Ausbaustufe nicht beeinflusst • Ein zusätzlicher Sedimenteintrag in die Jade ist nicht zu erwarten • Eine Verlagerung der Baggerschwerpunkte ist möglich Betroffenheiten ergeben sich für einige Hafenanlagen Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 • Niedersachsenbrücke Turbulenzen und morphologische Reaktionen • In der 4. Hafeneinfahrt Zunahme der Verschlickung • Tankerlöschbrücke NWO geringe morphologische Reaktionen • Einleitung- und Entnahmestelle des Kraftwerks Tim Focken, 1829824 24 Jens Assheuer 1823228

  25. Seminarvortrag zum Thema: Seegang, Tide, Strömungen und Sedimenttransport in der Jade Zusammenfassung • Nur geringe hydrodynamische Veränderungen der Tidedynamik • Keine großflächigen Veränderungen der Wattflächen • Für Seegang werden keine Änderungen in der Jade erwartet • Flut- und Ebbstromgeschwindigkeiten werden sich in der Außenjade geringfügig reduzieren • Morphodynamische Stabilität des Gesamtsystems Jade wird nicht beeinflusst. • Ein zusätzlicher Sedimenteintrag in die Jade ist nicht zu erwarten • Betroffenheiten, vornehmlich hinsichtlich Sedimentumlagerungen, an einigen Hafenanlagen und Wasserbauten entlang der Innenjade Vertiefungsfach Küsteningenieurwesen SS 01 Die Machbarkeit aus der Sicht der Ästuardynamik ist somit gegeben Tim Focken, 1829824 25 Jens Assheuer 1823228

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