Grundlagen des Sedimenttransports by A.J. Raudkivi

By A.J. Raudkivi

Ich mochte an dieser Stelle der Minna-James-Heineman-Stiftung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich seventy nine, die diese Arbeit durch finanzielle UnterstUtzung ermoglicht haben, herzlich danken. Auch dem LeichtweiB-Institut fUr Wasserbau, Herrn Professor Dr. FUhrboter und seinen Mitarbeitern gebUhrt mein Dank fUr stetige Hilfsbereitschaft und die Gastfreundschaft. Ein besonders herzliches Dankeschon mochte ich Herrn Dr. Dette fUr alle die MUhe und Zeit, die er mir und dieser Arbeit gewidmet hat, aussprechen. Frau Bullmann hat mit viel Verstandnis diesen textual content geschrieben, auch dafUr mochte ich danken. FUr die Vorbereitung dieses Seminars sowie fUr die Betreuung der Obungs aufgaben gilt mein besonderer Dank Herrn Professor Dr. Holz yom Lehrstuhl fUr Stromungsmechanik der Universitat Hannover. Herrn Seifert von der Ge schaftsstelle des SFB seventy nine schlieBlich gebUhrt mein Dank fUr die service provider des Seminars. A. J. Raudkivi Inhaltsverzeichnis Seite 1 EINLEITUNG EIGENSCHAFTEN DES SEDIMENTS 6 2 12 three BEGINN DER SEDIMENTBEWEGUNG Bewegungsbeginn in gleichmaBiger Stromung 12 three. 1 24 three. 2 Bewegungsbeginn unter Wellenbewegung four ZUSAMMENHANGE ZWISCHEN BEWEGUNG DES SEDIMENTS UNO DER FLUIDE 29 five STROMUNGSWIDERSTAND fifty six 6 SEDIMENTTRANSPORT IN GLEICHMASSIGER STROMUNG sixty seven 6. 1 Bodenfracht sixty seven 6. 2 Suspension seventy five 6. three Gesamtfracht 86 6. four delivery in einer Tidestromung ninety SEDIMENTTRANSPORT UNTER WELLENEINWIRKUNG 7 ninety five Ober Wasserbewegung unter Wellen 7. 1 ninety six 106 7. 2 Bodenfracht durch Welleneinwirkung 7. three Suspension unter Welleneinwirkung eleven zero Gesamttransport a hundred and twenty 7. four 127 eight KOHASIVE SEDIMENTE eight. 1 Einleitung und SchrifttumsUbersicht 127 eight. 2 Ton-Wasser Elektrolytsystem one hundred forty eight.

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Eine Erklarung dafUr kann man aus dem Verhalten der Wirbel ableiten (RAUDKIVI, 1965). B. Rauchringe). Der Bodenwirbel an der Leeseite der Riffel ist ein relativ schwacher Wirbel, der leicht auf ortliche Storungen reagiert und in der Lange nicht gerade bleibt. Der Wirbel haftet am Boden wie ein Hufeisen, oder er formt sich zu einem Ring in der Art, daB man sich den Boden mit einem Wirbelnetz bedeckt vorstellen kann. In beiden Fallen. wenn die induzierten Geschwindig- 34 keiten betrachtet werden, kann man sich ein dreidimensionales Riffelfeld vorstellen, (Abb.

Obwohl schon Riffelversuche im Wellenbecken von Anfang der 1880 Jahre bekannt sind, wurde die erste grundlegende Arbeit von BAGNOLD (1946) ausgefUhrt, in der die Entstehung der Wirbelriffel und das Verhaltnis von deren Wellenlangen zur Amplitude der Orbitalbewegung beschrieben werden. Wenn die Orbitalgeschwindigkeit anwachst, wird ein Zustand erreicht, in dem die Sandkorner in eine Hin- und Herbewegung gebracht werden. Die Sohle verformt sich, und die Wirbelriffel entstehen. 12 dargestellt. Wahrend fast der ganzen Halbperiode einer durchlaufenden Welle wird Sand Uber die Vorderseite der Riffel transportiert.

MADSEN und GRANT (1976) haben MeBwerte untersucht und diese als 6 gegen d ~(Ss - 1) gd /4v, die eine Art Reynoldszahl darstellt, zusammen mit der Shields-Kurve aufgetragen. (J\bb. 3. 10) 5 2 -0 E 0 f-. CJ'l Q.. 1 ........ in 10- ~-rI-rI :;, 5 '-,U 2 10-2~~~~~~~~~~~~~~~~~__~~-L~ 2 5 10 1 2 5 10 2 2 4d7J J(s-I)9d Abb. 18 pd = 240 (0) \1 2 aus. 20 die Zahigkeit des Wassers ist. 1m allgemeinen stimmen die Beobachtungen fur den Bewegungsbeginn unter Welleneinwirkung mit denen unter gleichmaBiger Stromung gut uberein, jedoch muB dabei berucksichtigt werden, daB usm oder 10 unter Welleneinwirkung viel schwieriger zu bestimmen sind.

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