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Anmerkungen zur
Tidedynamik der Jade — Systemcharakteristik
Bundesanstalt fur Wasserbau
Abteilung Kuste
WWW-Server: http://www.hamburg.baw.de/
April 1999
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
/1 – Seite 1
Die (Innen-) Jade(einschl. Jadebusen)
Lange: 36 km
Breite: 4 bis 15 km
Tiefe: +1 bis �25 m (NN)
Flache: 368 km2
Watt: 60 %
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Erscheinungen der Jade/1 – Seite 2
Charakteristische Merkmale der Jade� Buchtsystem ohne (nennenswertes) Oberwasser
� Uberstromung des Hohe Weg Watts (Jade!Weser)
� gleichmaßiger Anstieg des Tidehubs (See ! Jadebusen)
� Abnahme der Ebbedauer (See! Jadebusen)
� Reflexion der Tidewelle
� Maandrieren des Flut- und Ebbestromes
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Erscheinungen der Jade/2 – Seite 3
Wassermengen
Km 25a: 900–1000 Mio. m3
bei EJbc: 400–450 Mio. m3
H. Wegd: 20–60 Mio. m3
Sielee: 0,4 Mio. m3
aFlut-/EbbestromvolumenbFlut-/EbbestromvolumencLentz (1899): 413,85 Mio. m3
dje Tideeje Tide
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Durchfluß)/1 – Seite 4
13−Jun 15−Jun 17−Jun 19−Jun 21−Jun 23−Jun0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Dur
chflu
ss [M
io. m
**3]
Jade−Km 25 (kumuliert)Eingang Jadebusen (kumuliert)
−105
0
105
Dur
chflu
ss [m
**3/
s]
Durchfluesse (oben) und kumulierte Durchfluesse (unten)
Jade−Km 25Eingang Jadebusen
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Durchfluß)/2 – Seite 5
mit
tler
erR
ests
trom
mit
tler
erR
estd
urch
fluß
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Durchfluß)/3 – Seite 6
0 0.5 1 1.5 2f/f0 [−]
0
1
2
3
4
5
6
Ver
stae
rkun
g A
/A_s
t [−
]
Verstaerkung in Abhaengigkeit von Daempfung und Frequenz
Daempfung = 0.1Daempfung = 0.2 Daempfung = 0.4Daempfung = 0.8Daempfung = 1.6Daempfung = 3.2
. .
Resonanz
Resonanzlange L
Tiefe c L= λ4
[m] [m/s] [km]
3 5,42 60,6
5 7,00 78,2
10 9,90 110,6
20 14,01 156,6Periode T = 12 h 25 min
Jade: L' 135 kmab Schillig: l ' 0:27L
ab Wangerooge: l ' 0:41LBUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/1 – Seite 7
0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00Verhaeltnis der Tiefen Hx/H0 [−]
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
Ver
hael
tnis
der
Bre
iten
Bx/
B0
[−]
Einfluss von Tiefen− und/oder Breitenaenderungen (Greensches Gesetz)
Ax/A0 = 0.6Ax/A0 = 0.7Ax/A0 = 0.8Ax/A0 = 0.9Ax/A0 = 1.0Ax/A0 = 1.1Ax/A0 = 1.2Ax/A0 = 1.3Ax/A0 = 1.4Ax/A0 = 1.5
B0 Bx
H0 Hx Ax/A0 > 0
Ax/A0 < 0
Gesetz von Green(anno 1837)
ax
a0
=
2
s
b0
bx
4
s
h0
hx
Annahmen:
� keine Energieverluste
� keine Reflexion
� kleine Amplitude
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/2 – Seite 8
0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2Verhaeltnis der Tiefen H2/H1 [−]
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.75
2
Ver
hael
tnis
der
Bre
iten
B2/
B1
[−]
0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2Verhaeltnis der Tiefen H2/H1 [−]
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
1.75
2
Ver
hael
tnis
der
Bre
iten
B2/
B1
[−]
Reflexion bei Tiefen− und/oder Breitenaenderungen
Kr = −0.40Kr = −0.30Kr = −0.20Kr = −0.10Kr = 0.0Kr = +0.10Kr = +0.20Kr = +0.30Kr = +0.40Kr = +0.50
B1 B2
H1H2
Kr < 0
Kr > 0
Reflexion
Kr =
p
gH1B1�p
gH2B2p
gH1B1+p
gH2B2
Kt = 1+Krat
ai
= 1+
ar
ai
Annahmen:
� Flachwasserwelle
� kleine Amplitude
� abrupte Anderung derGeometrie
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/3 – Seite 9
12:00:00 15:00:00 18:00:00 21:00:00 00:00:00 03:00:00−3
−2
−1
0
1
2
3W
asse
rsta
nd [m
NN
]
Tidekurven Innenjade
Jade−Km 25Jade−Km 20Jade−Km 15Jade−Km 10Jade−Km 5Eingang Jadebusen
Whv. Alter Vorhafenmit. Tidenstieg6h08min − 6h31minmit. Tidenfall6h12min − 6h04minmit. Tidenhub428cm − 321cmZeitunterschiedefuer WAV − SLGHW: −0h27minNW: −0h10min
Quelle: BSH (1999)
Zunahme des TidenhubsSchillig − Alter Vorhafen: +18%
rascher Tnw−Fortschritt
langsamer Thw−Fortschritt
Tidenstieg (historisch)6h15minTidenfall (historisch)6h06min
Quelle: Hagen (1859)
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/4 – Seite 10
12:00:00 18:00:00 00:00:00 06:00:00 12:00:000
100
200
300
400
500Le
istu
ng [M
W]
Uebertragungsleistung der Tidewelle (auf Querprofilen entlang der Innenjade)
Jade−Km 25Jade−Km 20Jade−Km 15Jade−Km 10Jade−Km 5Eingang Jadebusen
AUS
AUS
EINAUS
EIN
EIN
EIN
Hinweis: die Flaeche untereiner Kurve ent−spricht der durchden QuerschnittuebertragenenEnergie
Residuumgleitendes Mittel 12,5h
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Charakteristische Merkmale der Jade (Anstieg des Tidehubs)/5 – Seite 11
−0.25 −0.20 −0.15 −0.10 −0.05 0.00Abstand zum Reflexionspunkt x/L0 [−]
0
1
2
3
A (
x)/A
(0)
[−]
Amplituden der ein− und der auslaufenden Welle EIN REF EIN REF EIN REF
−0.4
−0.3
−0.2
−0.1
0
dT_t
hw/T
0 [−
]
THW−Eintrittszeitdifferenz zum Reflexionspunkt (x=0.0)
starke Daempfungschwache Daempfung keine Daempfung
0
1
2
3
h_m
ax/A
(0)
[−]
maximaler Wasserstand
starke Daempfung schwache Daempfung keine Daempfung
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Erzwungene Schwingung in geradem Rechteckkanal/1 – Seite 12
0 0.5 1 1.5 2Zeit t/T0 [−]
−1e+05
−5e+04
0
5e+04
1e+05
[W/m
]
Uebertragungsleistung
einlaufende Wellereflektierte Welle resultierende Welle
−2
−1
0
1
2
[m/s
]
Stroemungsgeschwindigkeit
einlaufende Welle reflektierte Welleresultierende Welle
−2
−1
0
1
2
[m]
reflektierte Welle kleiner Amplitude ohne Daempfung
einlaufende Welle reflektierte Welle resultierende Welle Stroemungsmaximum Stroemungskenterung
BUNDESANSTALT FUR WASSERBAU – AUSSENSTELLE KUSTE
Ungedampft reflektierte Welle/1 – Seite 13