Tidedynamik der Jade Systemcharakteristik

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Ferdinand Albert
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1 Anmerkungen zur Tidedynamik der Jade Systemcharakteristik Bundesanstalt für Wasserbau Abteilung Küste WWW-Server: April 1999 /1 Seite 1

2 Die (Innen-) Jade (einschl. Jadebusen) Länge: 36 km Breite: 4 bis 15 km Tiefe: +1 bis,25 m (NN) Fläche: 368 km 2 Watt: 6 % Charakteristische Erscheinungen der Jade/1 Seite 2

3 Charakteristische Merkmale der Jade Buchtsystem ohne (nennenswertes) Oberwasser Überströmung des Hohe Weg Watts (Jade! Weser) gleichmäßiger Anstieg des Tidehubs (See! Jadebusen) Abnahme der Ebbedauer (See! Jadebusen) Reflexion der Tidewelle Mäandrieren des Flut- und Ebbestromes Charakteristische Erscheinungen der Jade/2 Seite 3

4 Wassermengen Km 25 a : 9 1 Mio. m 3 bei EJ bc : 4 45 Mio. m 3 H. Weg d : 2 6 Mio. m 3 Siele e :,4 Mio. m 3 a Flut-/Ebbestromvolumen b Flut-/Ebbestromvolumen c Lentz (1899): 413,85 Mio. m 3 d je Tide e je Tide Charakteristische Merkmale der Jade (Durchfluß)/1 Seite 4

5 Durchfluss [m**3/s] 1 5 Durchfluesse (oben) und kumulierte Durchfluesse (unten) Jade Km 25 Eingang Jadebusen Durchfluss [Mio. m**3] Jade Km 25 (kumuliert) Eingang Jadebusen (kumuliert) 13 Jun 15 Jun 17 Jun 19 Jun 21 Jun 23 Jun Charakteristische Merkmale der Jade (Durchfluß)/2 Seite 5

6 mittlerer Reststrom mittlerer Restdurchfluß Charakteristische Merkmale der Jade (Durchfluß)/3 Seite 6

7 Verstaerkung A/A_st [ ] Verstaerkung in Abhaengigkeit von Daempfung und Frequenz 6 Daempfung =.1 Daempfung =.2 Daempfung =.4 5 Daempfung =.8 Daempfung = 1.6 Daempfung = f/f [ ].. Resonanz Resonanzlänge L L= Tiefe c λ 4 [m] [m/s] [km] 3 5,42 6,6 5 7, 78,2 1 9,9 11,6 2 14,1 156,6 Periode T = 12 h 25 min Jade: L ' 135 km ab Schillig: l ' :27L ab Wangerooge: l ' :41L Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/1 Seite 7

8 Verhaeltnis der Breiten Bx/B [ ] Einfluss von Tiefen und/oder Breitenaenderungen (Greensches Gesetz) Ax/A < Ax/A =.6 Ax/A =.7 Ax/A =.8 Ax/A =.9 Ax/A = 1. Ax/A = 1.1 Ax/A = 1.2 Ax/A = 1.3 Ax/A = 1.4 Ax/A = 1.5 Gesetz von Green (anno 1837) Annahmen: a x s s b 2 4 h = a b x h x keine Energieverluste.25 B H Bx Hx Ax/A > Verhaeltnis der Tiefen Hx/H [ ] keine Reflexion kleine Amplitude Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/2 Seite 8

9 Reflexion 2 Reflexion bei Tiefen und/oder Breitenaenderungen Verhaeltnis der Breiten B2/B1 [ ] B1 B2 Kr < Kr =.4 Kr =.3 Kr =.2 Kr =.1 Kr =. Kr = +.1 Kr = +.2 Kr = +.3 Kr = +.4 Kr = +.5 K r = K t 1+K = r a t a i = 1+ a r a i Annahmen: p gh1 B 1 gh, 2 B 2 p p gh1 B 1 gh + 2 B p 2 Flachwasserwelle.25 H2 H1 Kr > Verhaeltnis der Tiefen H2/H1 [ ] kleine Amplitude abrupte Änderung der Geometrie Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/3 Seite 9

10 Wasserstand [mnn] Zunahme des Tidenhubs Schillig Alter Vorhafen: +18% Tidenstieg (historisch) 6h15min Tidenfall (historisch) 6h6min Quelle: Hagen (1859) rascher Tnw Fortschritt Tidekurven Innenjade langsamer Thw Fortschritt Whv. Alter Vorhafen mit. Tidenstieg 6h8min 6h31min mit. Tidenfall 6h12min 6h4min mit. Tidenhub 428cm 321cm Zeitunterschiede fuer WAV SLG HW: h27min NW: h1min Quelle: BSH (1999) Jade Km 25 Jade Km 2 Jade Km 15 Jade Km 1 Jade Km 5 Eingang Jadebusen 3 12:: 15:: 18:: 21:: :: 3:: Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/4 Seite 1

11 5 4 Uebertragungsleistung der Tidewelle (auf Querprofilen entlang der Innenjade) Hinweis: die Flaeche unter einer Kurve ent spricht der durch den Querschnitt uebertragenen Energie EIN Jade Km 25 Jade Km 2 Jade Km 15 Jade Km 1 Jade Km 5 Eingang Jadebusen EIN Leistung [MW] 3 2 EIN AUS AUS EIN AUS 1 Residuum gleitendes Mittel 12,5h 12:: 18:: :: 6:: 12:: Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/5 Seite 11

12 h_max/a() [ ] maximaler Wasserstand starke Daempfung schwache Daempfung keine Daempfung THW Eintrittszeitdifferenz zum Reflexionspunkt (x=.) dt_thw/t [ ] A (x)/a() [ ] Amplituden der ein und der auslaufenden Welle starke Daempfung schwache Daempfung keine Daempfung EIN REF EIN REF EIN REF Abstand zum Reflexionspunkt x/l [ ] Erzwungene Schwingung in geradem Rechteckkanal/1 Seite 12

13 [m] reflektierte Welle kleiner Amplitude ohne Daempfung einlaufende Welle reflektierte Welle resultierende Welle Stroemungsmaximum Stroemungskenterung [m/s] Stroemungsgeschwindigkeit einlaufende Welle reflektierte Welle resultierende Welle 1 [W/m] 2 1e+5 5e+4 5e+4 Uebertragungsleistung einlaufende Welle reflektierte Welle resultierende Welle 1e Zeit t/t [ ] Ungedämpft reflektierte Welle/1 Seite 13

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