II.1.3.2 Strömungsmessungen
Im Berichtszeitraum wurden die in der nachfolgenden Tabelle II.1.3.2-1 aufgeführten Strömungsmessungen durchgeführt. Die Tabelle gibt zudem an, welche Auswertungen vorgenommen wurden.
Tab. II.1.3.2-1: Strömungsmessungen im Bereich des WSA Cuxhaven bis Ende Abflussjahr 1998
Messortname | Ort (Elbe-km) |
Betriebszeiten | Art der Messung |
Auswertungen | Bemerkungen |
LZ1 Krummendeich | 693,6 | Abflussjahr | Rotormessung | Ganglinie mit 5-min-Mittelwerten für 1 mittlere Tide; Flut- und Ebbstromstatistik | |
LZ2 Neufeld-Reede-West | 708,9 | w.o. | w.o. | w.o. | |
LZ3 Altenbrucher Bogen | 718,2 | w.o. | w.o. | w.o. | |
LZ4 Spitzsand | 731,1 | w.o. | w.o. | w.o. | |
LZ4b Steinriff | 731,4 | w.o. | w.o. | w.o. | |
LZ5 Scharhörn | 745,1 | w.o. | w.o. | w.o. | |
Krummendeich | 693,6 | 27.05.98 | ADCP | Strömungen in 3 Tiefenstufen mit 50m Abstand im Querprofil |
Die Lage der Messorte zeigt die Abbildung II.1.3.2-1.
Abb. II.1.3.2-1: Messpositionen der Strömungs- und Salzgehaltsmessungen im Amtsbereich des WSA Cuxhaven
Die Langzeitmessstationen sind eingespülte Stahlrohre von etwa 80 cm Durchmesser, an denen über Handwinden je ein Aanderaa RCMxx Strömungsmesser in einer Höhe von 2,5m über der Sohle hängt.
Mit Beginn des Abflussjahres 1998 wurde der unregelmäßige Wechsel der Datenträger der Strömungsmesser von 1-4 Wochen auf einen regelmäßigen wöchentlichen Wechsel umgestellt. Damit wird der Datenverlust durch messtechnische Probleme deutlich reduziert. Hintergrund ist eine beabsichtigte Umstellung der Auswertung auf regelmäßige Zeitintervalle (hier Spring/Nippzyklus bzw. Mondumlauf). Damit werden langfristige statistische Betrachtungen erheblich genauer. Zur Zeit sind nur Auswertungen von Daten routinemäßig möglich, deren Länge nicht von den gängigen Tideparametern vorgegeben ist, sondern vom Zeitpunkt des Ein- und Ausschalten des Registriergerätes. Verkettungen von Dateien, plausible Ergänzungen, Zuordnungen zu astronomischen Tiden sind nicht möglich.
Aus jeder Jahresdatenreihe der o. a. Messstationen, die sowohl in der Datensammelstelle als auch in der operativen Datenhaltung des WSA Cuxhaven vorgehalten werden, wird eine "typische" mittlere 1-Tiden-Zeitreihe ausgewählt und grafisch dargestellt. Die Strömungsparameter werden ermittelt. Die Tide in der Nacht vom 25.11. zum 26.11.98 kommt der mittleren Tide im Jahr 1998 sehr nahe und wurde deshalb ausgewählt. Die grafischen Darstellungen mit den Strömungskennwerten sind in den Abbildungen II.1.3.2-2 bis II.1.3.2-7 zu finden.
Abb. II.1.3.2-2: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ1 am 26.11.98
Abb. II.1.3.2-3: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ2 am 26.11.98
Abb. II.1.3.2-4: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ3 am 26.11.98
Abb. II.1.3.2-5: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ4 am 26.11.98
Abb. II.1.3.2-6: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ4b am 26.11.98
Abb. II.1.3.2-7: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ5 am 25./26.11.98
Abb. II.1.3.2-8: Einlaufende Tidewelle am 25./26.11.98
Mit Hilfe der Darstellung in der Abbildung II.1.3.2-8 "Einlaufende Tidewelle am 25./26.11.98" lassen sich die Zeitpunkte der Scheitelwasserstände an den Strömungsmesserpositionen recht genau bestimmen. Aus beiden Zeiten Kenterpunkt und Scheitelwasserstand werden die Kenterpunktverschiebungen bestimmt. Die folgende Tabelle fasst Scheitelpunkte, Kenterpunkte und Verschiebung zusammen.
Tab. II.1.3.2-2: Kenterpunkte an den Langzeitmessstationen am 25./26.11.98
Nw | Ke | D Ke | Hw | Kf | D Kf | |
LZ1 | 0:32 | 1:19 | 1h 13min | 6:00 | 7:18 | 1h 18min |
LZ2 | 23:52 | 0:43 | 0h 51min | 5:27 | 6:27 | 1h 00min |
LZ3 | 23:28 | 0:59 | 1h 33min | 5:08 | 6:58 | 1h 50min |
LZ4 | 22:52 | 0:36 | 1h 44min | 4:40 | 5:48 | 1h 08min |
LZ4b | 22:52 | 23:50 | 0h 58min | 4:40 | 5:57 | 1h 17min |
LZ5 | 22:10 | 23:09 | 0h 59min | 4:09 | 4:47 | 0h 38min |
Tendenziell ist die Länge der Kenterpunktverschiebung abhängig von der maximalen oder auch mittleren Strömungsgeschwindigkeit. Sie liegt zwischen 38 Minuten an der LZ5 und 1 Stunde 50 an der LZ3. Der Mittelwert liegt bei etwa 1 Stunde.
Alle Langzeitmessstationen liegen aus Sicherheitsgründen deutlich außerhalb der tiefen Fahrrinne, im Falle der LZ2 sogar weit außerhalb ohne Anbindung an die Hauptrinne. Aus diesem Grunde können die höheren Strömungsgeschwindigkeiten in den Fahrrinnen nicht kontinuierlich erfasst werden. So werden mit sporadischen Messungen wegen der sehr hohen Variabilität der Strömungen hier tägliche, monatliche oder jährliche Vergleiche unmöglich sein. Aus diesem Grunde werden verstärkt ADCP AcousticDopplerCurrentProfiler) Messungen im Querprofil über die Fahrrinne durchgeführt um zumindest Veränderungen in der Strömungsverteilung im Querprofil zu erfassen und in Verbindung mit Langzeitmessungen im Profil auch auf langfristige Änderungen zu schließen, wenn sie denn vorhanden sind. Die Messung im Profil an der LZ1 Krummendeich ist Bestandteil dieses Beweissicherungsberichtes und folgender Berichte. Mit dem ADCP kann die Strömung in einem Querschnitt nahezu vollständig - jedenfalls dort wo das Messschiff fahren kann - erfasst werden in vertikaler und horizontaler Ausbreitung. Üblicherweise wird ein Querprofil über die Dauer einer gesamten Tide immer wieder abgefahren. Auf diese Weise werden Massen von Daten produziert, die auf herkömmliche Weise nicht mehr ausgewertet und dargestellt werden können. Die Abbildungen II.1.3.2-9 und II.1.3.2-10 zeigen farbkodiert die Beträge der Geschwindigkeiten zum Zeitpunkt der stärksten Flut (gelb/rot) bzw. Ebbe (grün/blau) im Querprofil, das von Süd (i. d. Abb. links) nach Nord verläuft.
Die Größen der Tiefenstufen betragen 1 m in der Vertikalen und 50 m in der Horizontalen. Diesem Bericht werden nur die beiden Profile mit den maximalen Werten von Flut- und Ebbstrom beigefügt. Alle anderen Ergebnisse liegen bei der Datensammelstelle des WSA Cuxhaven vor.
Abb. II.1.3.2-9: Maximale Strömung bei Flut am 27.05.98 im Querschnitt bei LZ1
Abb. II.1.3.2-10: Maximale Strömung bei Ebbe am 27.05.98 im Querschnitt bei LZ1