Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 , J\RCHIV FUR FORSCHUNG UND TECHNIK J\N DER NORD= UND OSTSEE HERJ\US6EßER: DER KUSTENJ\USSCHUSS NORD", UND OSTSEE Heft 27 - 1975 DRUCK UND KOMMISSIONSVERlJ\6: WESTHOLSTEINISCHE VERLl\6Sl\NSTl\LT BOYENS & CO. HEIDE I. HOLST. Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 Anschriften der Verfasser dieses Heftes: BERNDT, D., Ing. (grad.), 2 Hamburg 13, Moorweidenstr. 14; DETTE, Hans Henning, Dr. Ing., 33 Braunschweig, Abtstr. 44; ERCHlNGER, Heie Focken, Dipl.-Ing., Baudirektor, 298 Norden, Jahnstr. 1; FLÜGGE, Gerd, Dipl.-Ing., 3 Hannover, Nienburger Str. 4; FÜHR• BÖTER, Alfred, Prof. Dr.-Ing., 33 Braunschweig, Abtstr. 44; GIESE, Egon, Ing. (grad.), 2 Hamburg 13, Moorweidenstr. 14; GÖHREN, Harald, Dr.-Ing., Baudirektor, 219 Cux haven, Lentzkai; GRÜNE, Joachim, Dipl.-Ing., 3 Hannover, Nienburger Str. 4; HARTEN, Herrmann, Dipl.-Ing., 2 Hamburg 13, Moorweidenstr. 14; HOVERS, G., Dr.-Ing., Regie rungsbaudirektor, 53 Bonn, Bertha-von-Suttner-Platz 2-4; KövEs, Laszlo, Ing. (grad.), 219 Cuxhaven, Deichstr. 12; KOHLHAsE, Sören, Dr.-Ing., 3 Hannover, Nienburger Str. 4; KNIEsss, Hans-Gerhard, Dipl.-Ing., Oberregierungsbaurat, 75 Karlsruhe, Hertzstr. 16; NASNER, Horst, Dr.-Ing., 282 Bremen /'0, Zum Fichtenhof 24; OHLMEYER, F., Dipl.-Ing., 2 Hamburg 13, Moorweidenstr. 14; PARTENSCKY, Hans Werner, Prof. Dr.-Ing. Dr. phys., 3 Hannover, Nienburger Str. 4; PASENAU, Horst, Dr. rer. nat., 23 Kiel, Düsternbrooker Weg 20; REINHARD, Rüdeger, Dipl.-Phys., 23 Kiel, Reventlouallee 8; REN GER, Eberhard, Dipl.-Ing., 3 Hannover, Nienburger Str. 4; SCHRÖDER, Gerd E., Dipl.-Ing., Regierungs baurat, 23 Kiel, Hindenburgufer 247; SCHWARZE, Horst, Dr.-Ing., 3 Hannover, Nien burg er Str. 4; SJEFERT, Winfried, Dr.-Ing., Priv.-Doz., 219 Cuxhaven, Lentzkai; SINDERN, Josef, Dipl.-Ing., Regierungsbaudirektor, 23 Kiel, Hindenburgufer 247; SÜNDERMANN, Jürgen, Prof. Dr. rer. nat., 3 Hannover, Welfengarten 1; ULRICH, Johannes, Dr. rer nat., Kustos, 23 Kiel, Düsternbrooker Weg 20; VOLLMERS, Hans, Dr.-Ing., Regierungsbaudirek tor, 2 Hamburg 13, Moorweidenstr. 14; WENZEL, Dieter, Dipl.-Ing., 225 Husum, Herzog Adolf-Str. 1; WETZEL, Volkhard, Dipl.-Ing., Oberregierungsbaurat, 294 Wilhelmshaven, Mozartstr. 32. Die Verfasser sind für den Inhalt der Aufsätze allein verantwortlich. Nachdruck aus dem Inhalt nur mit Genehmigung des Herausgebers: Küstenausschuß Nord und Ostsee; Vorsitzender Prof. Dr.-Ing. H. LAUCHT, Hafenbaudirektor; Geschäftsführer Regierungsbaudirektor J. SINDERN, 23 Kiel, Feldstr. 251/253, gestattet. Schriftleiter: Dr. habil. E. WOHLENBERG, 225 Husum, Nissenhaus. Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 Inhaltsverzeichnis Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen DETTE, Hans Henning, Dr.-Ing. FüHRBöTER, Alfred, Prof. Dr.-Ing. Naturuntersuchungen an Brandungsströmungen SIEFERT, Winfried, Dr.-Ing., Priv.-Doz. Kritische Lauflänge von Wellen in flachem Wasser (Kurzfassung) 8 WENZEL, Dieter, Dipl.-Ing. Messung des Sand durchsatzes nahe dem Seegrund 9 ERCHINGER, Heie Focken, Dipl.-Ing. Schutz sandiger Küsten in Abhängigkeit vom Schutzdünen-Strand-Profil . 19 GÖHREN, Harald, Dr.-Ing. Zur Dynamik und Morphologie der hohen Sandbänke im Wattenmeer ZWI- schen Jade und Eider 28 HOVERs, Günter, Dr.-Ing. Morphologische Veränderungen in einem feinsandigen Tideästuar nach Strom- baurnaßnahmen (Kurzfassung) 50 SINDERN, Josef, Dipl.-Ing. SCHRÖDER, Gerd E., Dipl.-Ing. Die Verwendung des Luftbild-Wasscrlinienverfahrens zur morphologischen überwachung eines Kstuars 51 PASENAU, Horst, Dr. rer. nato ULRICH, Johannes, Dr. rer. nato Riesen- und Groß rippeln in der Deutschen Bucht und Untersuchungen ihrer Bewegungsvorgänge in einem Testgebiet (Lister Tief) (Kurzfassung) . 61 FüHRBöTER, Alfred, Prof. Dr.-Ing. Eine Refraktionsbuhne aus Sand (Kurzfassung) 62 REN GER, Eberhard, Dipl.-Ing. PARTENSCKY, Hans Werner, Prof. Dr.-Ing. Dr. phys. Stabilitätskriterien . für Tidebecken . 63 GRÜNE, Joachim, Dipl.-Ing. KOHLHASE, Sören, Dr.-Ing. Wellentransmission an Schlitzwänden 74 GIESE, Egon, Ing. (grad.) HARTEN, Herrmann, Dipl.-Ing. VOLLMERS, Hans, Dr.-Ing. Erfahrungen mit dem Betrieb von Tidemodellen mit beweglicher Sohle 83 NASNER, Horst, Dr.-Ing. Bestimmung der Höhe von Tideriffeln 95 WETZEL, Volkhard, Dipl.-Ing. Erfahrungen über das Verhalten künstlich vertiefter Fahrrinnen 111 Tide- ästuarien am Beispiel der Wasserstraße Jade 102 OHLMEYER, Friedrich, Dipl.-Ing. BERNDT, D., Ing. (grad.) Natur- und Modellmessungen der Stoffausbreitung in Kstuarien . 109 Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 KNIESS, Hans-Gerhard, Dipl.-lng. Ein neues Verfahren zum Verbau von Tideflüssen 117 FLÜGGE, Gerd, Dipl.-Ing. SCHWARZE, Horst, Dr.-Ing. Ahnlichkeitsbedingungen für die Untersuchungen 111 hydraulisch-thermischen Tidemodellen 124 SÜNDERMANN, ]ürgen, Prof. Dr. rer. nato Ein dreidimensionales barotropes Modell der ki.istennahen Zirkulationen mit Anwendungen auf die Nordsee . 131 REINHARD, Ri.ideger, Dipl.-Phys. Quantitative Erfassung der Sand wanderung (Kurzfassung) . 140 GERKEN, Bernhard, lng. (grad.) t KÖVES, Laszlo, lng. (grad.) Neues Verfahren zur Beschickung von Lotungen im Tidegebiet 142 Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 Naturuntersuchungen an Brandungsströmungen Von H ans H e n n i n g D e t t e und A 1 f red F ü h r b ö t e r Summary About physical processes in sur/ zones only lew quantitative investigations are known. By means 0/ high time-limit release (approx. 0.1 sec) 0/ the used current meters it was possible in camparisan to earlier field measurements, where only mean velocities could be investigated, to discover macro-turbulent processes within the longshare cur rents. It is shown (/urther details see DETTE and FÜHRBÖTER, 1974) that the longshare currents cannot be regarded any langer as a steady or quasisteady flow; fluctuations 0/ the velocities in the range 0/ ± 100 per cent occurred with up to 9 periods within one wave period. By definition 0/ a periodical fluctuation parameter r a nearly linear relationship with the breaker parameter ß was /ound. 1. Vorbemerkung Die hier mitgeteilten Untersuchungen wurden durch die Deutsche Forschungsgemein schaft durch das Forschungsvorhaben: "Energieumwandlung in Brandungszonen" im Schwerpunktprogramm: "Sandbewegung im deutschen Küstenraum" gefördert; sie konn ten durch die gemeinsamen Untersuchungen zur Sandvorspülung vor Sylt im Jahre 1972 (FÜHRBÖTER et al. 1972) des Amtes für Land- und Wasserwirtschaft Husum und des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau der Technischen Universität Braunschweig ergänzt werden. 2. Ein lei tun g Bei der Untersuchung von physikalischen Vorgängen in Brandungszonen fällt es auf, daß im Gegensatz zu einer Fülle von theoretischen und experimentellen Arbeiten nur wenige Untersuchungen in der Natur bekannt sind. Dieser Mangel kann nicht auf fehlen des Interesse zurückgeführt werden, sondern liegt darin begründet, daß es bislang noch keine geeigneten Meßverfahren zum Einsatz unter erschwerten Seegangsbedingungen gab. Durch die Verwendung von elektronischen Meßgeräten wurden Naturmessungen erst in jüngster Zeit ermöglicht; damit allein ist es jedoch in Brandungszonen bei fehlenden Fest punkten (Meßbrücken, Pfählen, Plattformen) nicht getan, denn die Auslegung der Geräte und Kabel auf einem Strand, der täglichen Veränderungen in der Höhenlage bis zu 1 m unterliegt (LAMPREcHT, 1955), stellt neben der Beherrschung der Meßtechnik ein weiteres Problem dar. Es erübrigt sich zu erwähnen, daß Untersuchungen in der Natur wesentlich kostenaufwendiger sind und wesentlich mehr Zeit beanspruchen als ähnlid1e Untersuchun gen im Laboratorium. Brandungsuntersuchungen in stark verkleinerten Modellen müssen jedoch (vgl. z. B. FÜHRBÖTER, 1971) notwendigerweise falsche Ergebnisse liefern, weil durch den Einfluß der Oberflächenspannung die Luftaufnahme beim Brechen verhindert wird und dadurch ein wichtiger Dissipationsfaktor nicht berücksichtigt wird. Die Küste, 27 Coastal Engineering Conference 1974 in Kopenhagen (1975), 1-167 2 3. B em e r k u n gen zu dem Auf t r e t e n von Brandungsströmungen Brandungsströmungen treten als küstenparallele Strömungen dann auf, wenn Wellen schräg auf einem Strand auftreffen. Dadurch wird ein Küstenlängstransport von Sedimen ten bewirkt, der durch einen Anteil aus der Orbitalströmung und durch die küstenparallele Brandullgsströmung aufrechterhalten wird. Die Orbitalströmungen verhalten sich ent sprechend den Wellenbewegungen und können als alternierende Strömungen angesehen werden; die Brandungsströmung dagegen stellt eine kontinuierliche Strömung dar und kann als eine Ausgleichsströmung betrachtet werden, die nach HENSEN (1957) an jeder Stelle des Strandes immer wieder durch neue Impulse aus der Brecherzone angefacht und aufrechterhalten wird. Allgemein müssen die Brandungsströmungen als komplexe Strö• mungen angesehen werden, die sich aus der überlagerung von Orbitalströmungen sowie zweidimensionalen Unterströmungen und unregelmäßig über die Strandlänge auftreten den Rippströmungen, die als konzentrierte Rückströme in die offene See bekannt sind, zusammensetzen. über die Entstehung und über die Größenordnung von Brandungsströmungen gibt es seit Beginn der 40er Jahre eine Vielzahl von wissenschaftlichen Untersuchungen. Der erste Anstoß dazu ist auf mißglückte Landungsunternehmen mit Amphibienfahrzeugen