Die synoptischen Daten zur Hydrodynamik aus EasyGSH-DB wurden mit der Modellfamilie UnTRIM2-SediMorph-UnK für den Zeitraum von 1996 bis einschließlich 2015 berechnet.
Die Modellkonfiguration, -kalibrierung und –validierung kann dem offiziellen Validierungsdokument (https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1) entnommen werden. Informationen zur Qualität und Beschaffenheit der Produktjahre 1996-2015 können den jeweiligen Jahreskennblättern entnommen werden. Beim nachfolgenden Link muss vom Nutzer die Jahreszahl ohne „<>“ ergänzt werden: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_jkbl_<1996-2015>.
Die synoptischen Daten wurden nach der Berechnung vom unstrukturierten Modellgitter in ein regelmäßiges NetCDF Raster mit einer Rasterweite von 1.000m überführt und in geographische Koordinaten transformiert. Die zeitlichen Abstände wurden auf 20 Minuten Intervalle festgelegt. Die zeitaufgelösten Daten zur Hydrodynamik in der Deutschen Bucht gliedern sich in Jahresscheiben des Wasserstands, der Strömung, der Bodenschubspannung, des Seegangs und des Salzgehalts. Die räumliche Ausdehnung der Bodenschubspannung wurde auf die deutsche 12 Seemeilen Hoheitsgrenze limitiert. Die verbleibenden Ergebnisgrößen sind räumlich auf das EasyGSH-DB Produktgebiet festgelegt.
Methode: Das auf der Methode der Finiten Differenzen / Finite Volumen basierende zwei- und drei-dimensionale mathematische Verfahren UNTRIM2 dient der Simulation stationärer und instationärer Strömungs- und Transportprozesse in Gewässern mit freier Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu klassischen Finite Differenzen Verfahren arbeitet UNTRIM2 auf einem unstrukturierten orthogonalen Gitter. Die Topografie des Modellgebietes kann mit Hilfe der SubGrid-Technolgie unterhalb der Auflösung des Berechnungsgitters mit großer Genauigkeit beschrieben werden. Eine genauere Beschreibung des Programms UnTRIM2 befindet sich im BAWiki (http://wiki.baw.de/de/index.php/UNTRIM2).
Daten: Die synoptischen Daten der Hydrodynamik liegen auf Basis von netCDF Dateien vor.
Weiterverarbeitung: Die synoptischen Daten wurden gerastert und analysiert, die daraus gewonnen Produkte sind unter: - EasyGSH-DB: Harmonische Analyse des Wasserstandes (FRQW) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Salzgehaltes (LZKS) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Seegangs (LZSS) - EasyGSH-DB: Langzeitkennwerte des Wasserstands (LZKW) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte der Bodenschubspannung (TDKB) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte der Strömungsgeschwindigkeit (TDKV) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte des Salzgehaltes (TDKS) - EasyGSH-DB: Tidekennwerte des Wasserstandes (TDKW) zufinden (siehe Untergeordnete Objekte).
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Schrage, N., Dreier, N. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - synoptische Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0004
English: Synoptic hydrodynamics data from EasyGSH-DB were computed using the UnTRIM2-SediMorph-UnK model family for the period from 1996 to 2015, inclusive.
Download: The data for download can be found under References ("Weitere Verweise"), where the data can be downloaded directly or via the web page redirection to the EasyGSH-DB portal or THREDDS Data Server.
Dieser Datensatz enthält Videos, die von einem unbemannten Unterwasserfahrzeug von der Schleusenkammer aufgezeichnet wurden. Als unbemanntes Unterwasserfahrzeug (Remotely Operated Vehicle (ROV)) wurde das "Deeptrekker Revolution" mit dem integrierten bildgebenden Sonar Blueprint Oculus Multibeam Sonars - M1200D eingesetzt. Die Steuerung erfolgte per Fernsteuerung von der Schleusenplattform aus. Vollständig aufgezeichnet wurden aufgrund ihrer hohen Anzahl an Schäden die südlichen Kammerabschnitte Nr. 3 und 12 mit einer Länge von 12 Metern. Die Wandabschnitte wurden in einem Abstand von etwa einem halben Meter in horizontalen Reihen unterschiedlicher Tiefe abgefahren, um Videoaufnahmen davon zu erzeugen.
Der Webservice INSEL ist eine webbasierte Anwendung zur Bereitstellung hochwertiger Fachdaten sowie spezialisierter Algorithmen für die Binnenschifffahrt. Die Plattform wird seit 2021 im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte entwickelt. Ziel von INSEL ist es, Infrastruktur-, Gewässer- und Verkehrsdaten zentral verfügbar zu machen und ergänzend fachliche Dienste zur Datenverarbeitung bereitzustellen. Damit soll die Digitalisierung und Automatisierung in der Binnenschifffahrt gezielt unterstützt werden. Der Dienst richtet sich an Forschungspartner, Entwickler datengetriebener Anwendungen und an die interessierte Öffentlichkeit. INSEL stellt seine Daten und Dienste über eine standardisierte REST-API zur Verfügung. Anwendungen können dabei automatisiert auf aufbereitete Fachdaten und Dienste zugreifen. Derzeit stehen die folgenden Dienste zur Verfügung: Stationierung, Rückstationierung, RIVER-ETA (Regression based Intelligent Vessel ETA Refinement), Routenplanung und Strömungsinterpolation. Über eine integrierte Swagger-UI lassen sich die API-Endpunkte direkt auf der Webseite interaktiv erkunden und ausprobieren. Ergänzend dazu bietet die Webseite eine Dokumentation und weiterführende Hilfestellungen. Mit diesem Ansatz schafft INSEL die Grundlage für innovative Anwendungen, etwa im Bereich der intelligenten Routenplanung, der adaptiven Fahrverhaltenssteuerung oder der Integration (teil-)autonomer Technologien in der Binnenschifffahrt. Der Webservice ist modular, erweiterbar und serviceorientiert konzipiert. Bei der Entwicklung stehen Wartbarkeit, Betriebssicherheit sowie ein stabiler und leistungsfähiger Einsatz im Vordergrund. Der Zugang zu INSEL ist grundsätzlich öffentlich. Aktuell erfolgt die Freischaltung noch per E-Mail-Anfrage, perspektivisch soll der Dienst jedoch ohne Registrierung nutzbar sein. Derzeit werden weitere Modelle, insbesondere für Prognosen, entwickelt. Zudem sollen in Zukunft zusätzliche Infrastrukturdaten wie Verkehrszeichen, Verbotszonen und Brückendurchfahrtshöhen über den Webservice abrufbar sein.
Die Bundesanstalt für Wasserbau beauftragte das Ingenieurbüro Schmid (IB Schmid) mit Wasserspiegelfixierungen am Mittelrhein, in der Fahrrinne und den Nebenarmen, von Laubenheim bis St. Goar. Der Wasserstand am Pegel Kaub sollte ca. 400 cm betragen. Begleitend sollten Durchflussmessungen durchgeführt werden.
- Messungen vom 11. 02. bis 12.02.2024 - Wasserspiegelfixierung (H_WSP) - Querprofilmessung (H_Sohle) - Durchflussmessung (Q) - Fließgeschwindigkeit (v_Str)
Die Messungen erfolgten unterhalb des höchsten schiffbaren Wasserstands (HSW Hochwassermarke I)
Messkampagne beim höchsten Schifffahrtswasserstand, Marke II (HSW MII) Hydraulische Untersuchungen am Mittelrhein, Laubenheim bis St. Goar, Rhein-km 493-558 - Messungen vom 05.06.2024-06.06.2024 - in der Fahrrinne und Nebenarmen von Laubenheim bis St. Goar bei einem Wasserstand am Pegel Kaub von HSW Marke II
Die Bundesanstalt für Wasserbau beauftragte das Ingenieurbüro Schmid, ADCP Messungen auf dem Rhein beim Kühkopf bei vier unterschiedlichen Abflussereignissen durchzuführen. Je Abflussereignis sollten die Strömungsgeschwindigkeiten in fünf Querprofilen und einem Längsprofil entlang des rechten Ufers aufgenommen werden. Zusätzlich sollten zwei punktuelle Langzeitmessungen am rechten Ufer und eine Wasserspiegelfixierung durchgeführt werden. Dieser Bericht behandelt die 4. Messkampagne bei bordvollem Abfluss.
Die Pegelstände waren unterhalb eines mittleren Hochwassers (MHW).
Gezeiten in der Deutschen Bucht führen dazu, dass die Wattgrenzen räumlich und zeitlich variabel sind. Ihr Verlauf verändert sich auf täglichen, monatlichen, jährlichen und dekadischen Zeitskalen und wird zusätzlich von der langfristigen Veränderung von Tide und Bathymetrie überlagert. Aus den Berechnungen des digitalen Zwillings zum Verlauf von jährlich gemittelten Hochwasser- und Niedrigwasser-Linien können zusammen mit jährlichen Bathymetrien die jahresgemittelten Wattgrenzen bestimmt werden. In diesem Use-Case wurden Daten des TrilaWatt-Projekts angewendet, um die jahresgemittelte Ausdehnung des Watts im Jahr 2020 zu bestimmen. Die Intertidalfläche ist somit ein Resultat der Verschneidung von Bathymetrie und jährlichen mittleren Tidehoch- und Tideniedrigwasser-Daten des numerischen Modells. Aus diesen Arbeiten wurden neue Datenprodukte zur topographischen Beschreibung der Gezeitenzone abgeleitet.
English: In this use case, data from the TrilaWatt project was used to determine the annual extent of tidal flats in 2020. The intertidal area is thus a result of the intersection of bathymetry and annual mean high and low tide data from the numerical model.
Download: A download is located below (in German: "Verweise und Downloads").
Bodenanker mit ADCP-Messung (Strömung, Trübung, Seegang). Eine Zeitreihe mit Delta t = 20 Minuten. NHN Tiefe: 15 m.
Die verankerten ADCP zeichnen ein komplettes vertikales Geschwindigkeitsprofil auf: vr = Strömungsrichtung, vm = Strömungsgeschwindigkeit.
Die Aufzeichnung beginnt ca. 2 m über dem Seeboden und reicht bis ca. 2 m unter die Wasseroberfläche (tiefenabhängig, mal mehr mal weniger). Die vertikale Auflösung (Tiefenzellengröße) beträgt 0.5 oder 0.75 m.
Die zeitliche Auflösung beträgt 20 Minuten. Hierbei handelt es sich Mittelwerte, d.h. insgesamt 50 Einzelmessungen sind über den jeweiligen Zeitraum gemittelt worden.
Auf dieser Station ist zusätzlich Seegang mit Delta t = 60 Minuten beobachtet worden.
Der Kartendienst EasyGSH-DB: Hydrodynamik 1998 (WMS), beinhaltet die Produkte der Hydrodynamikanalysen aus dem Projekt EasyGSH-DB.
Literatur: - Hagen, R., et.al., (2019), Validierungsdokument - EasyGSH-DB - Teil: UnTRIM-SediMorph-Unk, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_1 - Freund, J., et.al., (2020), Flächenhafte Analysen numerischer Simulationen aus EasyGSH-DB, doi: https://doi.org/10.18451/k2_easygsh_fans_2 - Hagen, R., Plüß, A., Ihde, R., Freund, J., Dreier, N., Nehlsen, E., Schrage, N., Fröhle, P., Kösters, F. (2021): An integrated marine data collection for the German Bight – Part 2: Tides, salinity, and waves (1996–2015). Earth System Science Data. https://doi.org/10.5194/essd-13-2573-2021
Für die einzelnen Jahre liegen Jahreskennblätter als Kurzfassung der Jahresvalidierung auf der EasyGSH-DB (www.easygsh-db.org) zur Verfügung.
Zitat für diesen Datensatz (Daten DOI): Hagen, R., Plüß, A., Freund, J., Ihde, R., Kösters, F., Schrage, N., Dreier, N., Nehlsen, E., Fröhle, P. (2020): EasyGSH-DB: Themengebiet - Hydrodynamik. Bundesanstalt für Wasserbau. https://doi.org/10.48437/02.2020.K2.7000.0003
