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.
Tabb. II.1.3.2-1: Strömungsmessungen im Bereich des WSA Cuxhaven bis Ende Abflussjahr 2001
| Messortname | Ort(Elbe-km) | Betriebszeiten | Art der Messung | Auswertungen | Bemerkungen |
| LZ1 Krummendeich | 693,6 | Abflussjahr 1999 2000 2001 | Rotor-Messung | 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 | 13.9.1999 05.6.2000 23.7.2001 | ADCP |
Die Lage der Messorte wird in der Abbildung II.1.3.2-1 gezeigt.
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 2,5 m über der Sohle hängt.
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 1. Tide vom 23. Dezember 2000 kommt der mittleren Tide im Abflussjahr 2001 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 23.12.2000
Abb. II.1.3.2-3: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ2 am 23.12.2000
Abb. II.1.3.2-4: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ3 am 23.12.2000
Abb. II.1.3.2-5: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ4 am 23.12.2000
Abb. II.1.3.2-6: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ4b am 23.12.2000
Abb. II.1.3.2-7: Strömung bei mittlerem Tideverlauf an der Langzeitmessstation LZ5 am 23.12.2000
Mit Hilfe der Darstellungen in der Abbildung II.1.3.2-8 "Einlaufende Tidewelle am 23.12.2000 " 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.
(Wegen eines direkten Vergleiches wurden hier sowohl die Daten des gewässerkundlichen Jahres 2000 als auch 2001 übernommen)
Abb. II.1.3.2-8 Einlaufende Tidewelle am 23.12.2000
Tab. II.1.3.2-2: Kenterpunkte an den Langzeitmessstationen am 11.06.2000 und am 23.12.2000
| Nw | Ke | D Ke | Hw | Kf | D Kf | |
| 11.06.2000 | ||||||
| LZ1 | 16:31 | 17:03 | 32 min | 22:00 | 23:12 | 72 min |
| LZ2 | 15:45 | 16:38 | 53 min | 21:29 | 22:38 | 69 min |
| LZ3 | 15:13 | 16:39 | 86 min | 21:08 | 22:43 | 95 min |
| LZ4 | 14:41 | 15:33 | 52 min | 20:35 | 21:52 | 77 min |
| LZ4b | 14:41 | 15:49 | 68min | 20:35 | 21:59 | 84 min |
| LZ5 | 14:00 | 14:49 | 49 min | 20:00 | 20:53 | 53 min |
| 23.12.2000 | ||||||
| LZ1 | 07:20 | 07:58 | 38 min | 12:35 | 13:55 | 80min |
| LZ2 | 06:31 | 07:20 | 49 min | 12:12 | 13:18 | 66 min |
| LZ3 | 06:06 | 07:44 | 98 min | 11:46 | 13:34 | 108 min |
| LZ4 | 05:33 | 06:18 | 45 min | 11:09 | 12:28 | 79 min |
| LZ4b | 05:33 | 06:38 | 65 min | 11:09 | 12:17 | 68 min |
| LZ5 | 04:53 | 05:39 | 46 min | 10:40 | 11:04 | 24 min |
Die Kenterpunktverschiebungen sind örtlich und auch in Bezug auf Ebbe und Flut sehr unterschiedlich. Sie bewegen sich zwischen 24 Minuten im Flutstrom an der LZ5 und 1 Stunde 48 im Flutstrom an der LZ3. Der Mittelwert liegt deutlich über 1 Stunde. Auffällig ist die Abnahme der Kenterpunktverschiebung im Flutstrom bei LZ5.
Obwohl in den letzten 4 Jahren Tiden mit sehr ähnlichem Wasserstandsverlauf ausgewählt wurden, variieren die Strömungen, die u. a. Folge der Wasserstandsänderungen sind, beträchtlich. Die absolut höchsten Strömungen (an einer der vorhandenen Messstationen) wurden 1999 an der LZ2 mit 200 m/sec gemessen. Sowohl 1998 als auch 2000 und 2001 sind die Werte dort deutlich niedriger, aber immer noch höher als an den anderen Stationen - also auch höher als im Altenbrucher Bogen, wo wegen der Nähe zur Hauptrinne und der Lage im Außenbogen eine höhere Strömung zu erwarten wäre. Dort nimmt die Strömung von 1998 bis 2000 signifikant ab. 2001 ist noch einmal eine leichte Abnahme zu verzeichnen. Allerdings sind die Daten aus 2001 nur bedingt tauglich für einen Vergleich da die Messstation aus technischen Gründen leicht nach Süden versetzt werden musste (ca. 50 m). An den Stationen LZ4 und LZ4b bleiben die Strömungen bis 2000 in etwa konstant mit einer leicht steigenden Tendenz. 2001 ist eine signifikante Abnahme sowohl im Flut- als auch im Ebbstrom zu beobachten. LZ5 ist sehr stabil und sehr niedrig im Ebbstrom.
Aus den Strömungsdaten der letzten Jahre auf Auswirkungen der Elbeanpassung zu schließen wäre noch verfrüht. Dazu sind die täglichen, monatlichen und jährlichen Variationen zu groß. Die starken Änderungen im Altenbrucher Bogen und an der LZ2 sind sicherlich durch die massiven Eintreibungen nach 1998 vor der Mehrzweckumschlagsanlage (MZU) des Hafens Cuxhaven bedingt. Der Querschnitt der Hauptrinne wurde dort erheblich verkleinert. Ein vergrößerter Teil des Tidevolumens wird durch die Medem Rinne geleitet.
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 mit den Verhältnissen in der Hauptrinne der Elbe 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 schließen zu können, 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. 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 je nach Schiffsgeschwindigkeit über Grund einige Meter 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 23.07.2001 im Querschnitt bei LZ1
Abb. II.1.3.2-10 Maximale Strömung bei Ebbe am 23.07.2001 im Querschnitt bei LZ1
