RefTide

Reflexions- und Resonanzverhalten Tide-dominierter Ästuare - Eine Analyse des Antwortverhaltens der Tideelbe auf die Gezeitenanregung

Die gezeitenbeeinflusste Elbe zwischen Geesthacht und Cuxhaven, die sogenannte Tideelbe, ist eine wertvolle Naturlandschaft sowie Heimat und Wirtschaftsraum für rund 3,6 Mio. Menschen. Die Tideelbe hat sich im vergangenen Jahrhundert durch menschliche Eingriffe stark verändert. Die wiederholte Anpassung der Fahrrinne an den Schiffsverkehr, die großflächige Eindeichung, der Bau des Wehres in Geesthacht, aber auch Veränderungen der Rinnen im Bereich der Mündung haben sowohl zu einem 1,5 m höherem Tidenhub, als auch zu stärkeren Strömungsgeschwindigkeiten geführt. Die negativen Folgen dieser Prozesse auf die die Naturräume, den Hochwasserschutz und für die Erreichbarkeit des Hamburger Hafens sind bereits jetzt mess- und beobachtbar. In den letzten 7 Jahren hat der Tidehub in Hamburg nun einen weiteren überdurchschnittlichen Anstieg erfahren, ohne dass in dieser Zeit tiefgreifende anthropogene oder natürliche Veränderungen am Gewässer beobachtet wurden. Das Verbundvorhaben ‚RefTide‘ möchte in einer Zusammenarbeit der Hamburg Port Authority (HPA) und der Technischen Universität Hamburg (TUHH) die Ursachen dieser Veränderungen untersuchen. Durch die Analyse des Schwingungs-, Reflexions- und Resonanzverhaltens soll unter Nutzung numerischer Modelle ein vertieftes Verständnis der aktuellen und der zünftigen Entwicklung des Tideelbesystems erreicht werden, wodurch sowohl die Maßnahmen im Sturmflutschutz als auch die der Fahrwasser- und Hafenunterhaltung maßgeblich unterstützt werden können. Die Technische Universität Hamburg wird im Teilprojekt „Reflexion" die spektrale Analyse der Wasserstände sowie die Analyse des Reflexionsverhaltens der Tidewelle und der Partialtiden bearbeiten.

Publications

Strotmann, Thomas; Hein, Sebastian; Fröhle, Peter; Nelsen, Edgar; Sohrt, Vanessa (2022): Abschlussbericht RefTide: Das Reflexions- und Resonanzverhalten Tide-dominierter Ästuare (RefTide), Eine Analyse des Antwortverhaltens der Tideelbe auf die Gezeitenanregung, Teilprojekte: Reflexion und Resonanz, Fachlicher Schlussbericht. Hg. v. Hamburg Port Authority, Technische Universität Hamburg. 187 Seiten.
Final report

Strotmann, Thomas; Hein, Sebastian; Fröhle, Peter; Nelsen, Edgar; Sohrt, Vanessa (2022): Das Reflexions- und Resonanzverhalten Tide-dominierter Ästuare (RefTide) Eine Analyse des Antwortverhaltens der Tideelbe auf die Gezeitenanregung - Teilprojekte: Reflexion und Resonanz - Schlussbericht zu Nr. 3.2 BNBest-BMBF 98 - nach Anlage 2 Teil I + II . Hg. v. Hamburg Port Authority, Technische Universität Hamburg. 19 Seiten.
Final report

Sohrt, Vanessa; Hein, Sebastian; Nehlsen, Edgar; Strotmann, Thomas; Fröhle, Peter (2021): Model Based Assessment of the Reflection Behavior of Tidal Waves at Bathymetric Changes in Estuaries. Hg. v. mdpi.com (Water, 13(4)). 489 Seiten. https://doi.org/10.3390/w13040489
Publication

Hein, Sebastian; Sohrt, Vanessa; Nehlsen, Edgar; Strotmann, Thomas; Fröhle, Peter (2021): Tidal Oscillation and Resonance in Semi-Closed Estuaries - Empirical Analyses from the Elbe Estuary, North Sea. Hg. v. mdpi.com (Water, 13(6)). 848 Seiten. https://doi.org/10.3390/w13060848
Publication

• RefTide-A

  Reflexions- und Resonanzverhalten Tide-dominierter Ästuare - Eine Analyse des Antwortverhaltens der Tideelbe auf die Gezeitenanregung; Leitantrag; Vorhaben: Reflexion

  BMBF funding code	03KIS121-03KIS122
  Duration of funding	01.10.2018–30.09.2021
  Project partner(s)	Technische Universität Hamburg, Institut für Wasserbau Prof. Dr.-Ing. Peter Fröhle
  Keywords	Elbe, Sea regions

  Die gezeitenbeeinflusste Elbe zwischen Geesthacht und Cuxhaven, die sogenannte Tideelbe, ist eine wertvolle Naturlandschaft sowie Heimat und Wirtschaftsraum für rund 3,6 Mio. Menschen. Die Tideelbe hat sich im vergangenen Jahrhundert durch menschliche Eingriffe stark verändert. Die wiederholte Anpassung der Fahrrinne an den Schiffsverkehr, die großflächige Eindeichung, der Bau des Wehres in Geesthacht, aber auch Veränderungen der Rinnen im Bereich der Mündung haben sowohl zu einem 1,5 m höherem Tidenhub, als auch zu stärkeren Strömungsgeschwindigkeiten geführt. Die negativen Folgen dieser Prozesse auf die die Naturräume, den Hochwasserschutz und für die Erreichbarkeit des Hamburger Hafens sind bereits jetzt mess- und beobachtbar. In den letzten 7 Jahren hat der Tidehub in Hamburg nun einen weiteren überdurchschnittlichen Anstieg erfahren, ohne dass in dieser Zeit tiefgreifende anthropogene oder natürliche Veränderungen am Gewässer beobachtet wurden. Das Verbundvorhaben ‚RefTide‘ möchte in einer Zusammenarbeit der Hamburg Port Authority (HPA) und der Technischen Universität Hamburg (TUHH) die Ursachen dieser Veränderungen untersuchen. Durch die Analyse des Schwingungs-, Reflexions- und Resonanzverhaltens soll unter Nutzung numerischer Modelle ein vertieftes Verständnis der aktuellen und der zünftigen Entwicklung des Tideelbesystems erreicht werden, wodurch sowohl die Maßnahmen im Sturmflutschutz als auch die der Fahrwasser- und Hafenunterhaltung maßgeblich unterstützt werden können. Die Technische Universität Hamburg wird im Teilprojekt „Reflexion" die spektrale Analyse der Wasserstände sowie die Analyse des Reflexionsverhaltens der Tidewelle und der Partialtiden bearbeiten.

• RefTide-B

  Das Reflexions- und Resonanzverhalten Tide-dominierter Ästuare - Eine Analyse des Antwortverhaltens der Tideelbe auf die Gezeitenanregung; Vorhaben: Resonanz

  BMBF funding code	03KIS121-03KIS122
  Duration of funding	01.10.2018–30.09.2021
  Project partner(s)	Hamburg Port Authority Thomas Strotmann
  Keywords	Elbe, Sea regions

  Die gezeitenbeeinflusste Elbe zwischen Geesthacht und Cuxhaven, die sogenannte Tideelbe, ist eine wertvolle Naturlandschaft sowie Heimat und Wirtschaftsraum für rund 3,6 Mio. Menschen. Die Tideelbe hat sich im vergangenen Jahrhundert durch menschliche Eingriffe stark verändert. Die wiederholte Anpassung der Fahrrinne an den Schiffsverkehr, die großflächige Eindeichung, der Bau des Wehres in Geesthacht, aber auch Veränderungen der Rinnen im Bereich der Mündung haben sowohl zu einem 1,5 m höherem Tidenhub, als auch zu stärkeren Strömungsgeschwindigkeiten geführt. Diese Prozesse haben bereits zu mess- und beobachtbaren Folgen für die Naturräume, den Hochwasserschutz und für die Erreichbarkeit des Hamburger Hafens geführt. In den letzten 7 Jahren hat der Tidehub in Hamburg nun einen weiteren überdurchschnittlichen Anstieg erfahren, ohne dass in dieser Zeit tiefgreifende anthropogene oder natürliche Veränderungen am Gewässer beobachtet wurden. Das Verbundvorhaben ‚RefTide‘ möchte in einer Zusammenarbeit der Hamburg Port Authority (HPA) und der Technischen Universität Hamburg (TUHH) die Ursachen dieser Veränderungen untersuchen. Durch die Analyse des Schwingungs-, Reflexions- und Resonanzverhaltens soll unter Nutzung numerischer Modelle ein vertieftes Verständnis der aktuellen und der zünftigen Entwicklung des Tideelbesystems erreicht werden, wodurch sowohl die Maßnahmen im Sturmflutschutz als auch die der Fahrwasser- und Hafenunterhaltung maßgeblich unterstützt werden können. Die Hamburg Port Authority wird im Teilprojekt „Resonanz“ das Resonanzverhalten der reflektierten Tide über die harmonische Analyse (HAMELS-Methode) der Partialtiden untersuchen. Gleichzeitig werden die äußeren Randbedingungen hinsichtlich der Veränderung der morphologischen Beschaffenheit des Flussbettes und des Oberwasserzuflusses als charakteristische Kenngrößen für die Eigenfrequenz des Schwingungsraumes und seiner Dämpfung analysiert.