Deutsch: Wellentransformation infolge beschleunigter Strömung
Anwendung auf beschleunigte Tideströmungen
Wird die Gültigkeit der klassischen Dispersionsrelation vorausgesetzt, so kann die Frequenzverschiebung auf die Phasengeschwindigkeit der Tiefwasserwellen bezogen werden.
Mit dem Parameter ergibt sich die Kurvenschaar
Diese ist als Kurvenschar II zusammen mit der klassischen Dispersionsrelation (Kurvenschar I mit Wassertiefenparameter d[m]) der Abbildung zu entnehmen. Überlagerte Strömungskomponenten und deren Auswirkung auf die Wellenfrequenz können durch die Verwendung beider Kurvenscharen wie folgt abgeschätzt werden: Weicht das an einer Lokation gemessene Wertepaar von der für die Wassertiefe d der Lokation gültigen Parameterkurve der Kurvenschar I ab, so kann ein durch Strömung unbeeinflusstes Wertepaar dadurch gefunden werden, dass ausgehend vom Punkt der Richtung der Kurvenschar II bis zu der für die Wassertiefe d gehörigen Parameterkurve der Schar I gefolgt wird. Falls , liegt eine dem Wellenfortschritt entgegengerichtete (negative) konvektive Beschleunigungskomponente des Trägermediums der Wellen vor, d. h. eine durch Strömung bedingte Verringerung der Phasengeschwindigkeit. Im umgekehrten Falle ist die überlagerte Strömungskomponente dem Wellenfortschritt gleichgerichtet.
Beispiel: An einer Lokation mit der Wassertiefe d = 12 m wurden die Feldmessdaten und (entsprechend ) gemessen. Die für die vermutete Frequenzverschiebung maßgebende Parameterkurve der Kurvenschar II ist gekennzeichnet durch den Parameter , der am Schnittpunkt mit der Grenzkurve für Tiefwasser gefunden wird. Ablesungen an der Parameterkurve für d = 12 m :
- bedeutet konvektive Geschwindigkeitsänderung um dc = -0,3 m/s infolge einer entgegengesetzt gerichteten Strömungskomponente
- ist gleichbedeutend mit einer von Strömung unbeeinflussten Wellenperiode .
Literatur
Büsching, F: "Doppler Aspects of Near-shore Wave Transformation". In Euromech 114, Wladyslawowo, Poland, 1980, pp.1-6.
Büsching, F: "Neue Aspekte bei der Beurteilung küstennaher Wellentransformation u. Energieumwandlung". 8. Aufbauseminar Meerestechnik, TU Berlin, 1980, pp.D1-D22.
Büsching, F: "Wave Transformation and Dispersion with Special Reference to the Post Breaking Zone", 1st Internat.Symposium on Harbours, Port Cities and Coastal Topography, Haifa, Israel, 1986, pp.39-42.