Ein numerisches Modell für den dreidimensionalen Schwebstofftransport in der Unterelbe:
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Geesthacht
GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH
1996
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1996,E,52 |
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I
INHALT
INHALT
I
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
III
TABELLEN
VERZEICHNIS
VI
1
EINLEITUNG
1
2
GRUNDLAGEN
3
2.1
DAS
MODELLGEBIET
UNTERELBE
3
2.2
SCHWEBSTOFF
IN
DER
ELBE
4
2.3
MODELLANNAHMEN
7
3
DAS
3-D
SCHWEBSTOFF-TRANSPORTMODELL
9
3.1
GRUNDGLEICHUNG
9
3.2
BETRACHTUNGSWEISEN
FUER
DEN
ADVEKTIVEN
TERM
10
3.2.1
LAGRANGE-DARSTELLUNG
10
3.2.2
EULER-DARSTELLUNG
10
3.3
RAUM-ZEITLICHE
DISKRETISIERUNG
11
3.3.1
DAS
VERWENDETE
GITTER
11
3.3.2
RANDBEDINGUNGEN
12
3.3.3
KOORDINATENTRANSFORMATION
13
3.3.4
DIE
LAGE
DES
GITTERS
17
3.3.5
OPERATOR-SPLITTING
19
3.4
BEHANDLUNG
DER
ADVEKTION
21
3.4.1
ANPASSUNGDESZEITSCHRITTS
22
3.4.2
DAS
UPSTREAM-VERFAHREN
24
3.4.3
NUMERISCHE
DIFFUSION
UND
DER
ALGORITHMUS
VON
SMOLARKIEWICZ
25
3.4.4
IMPLIZITE
VERFAHREN
UND
SMOLARKIEWICZ
29
3.4.5
ADVEKTIONSVERFAHREN
NACH
BOTT
UND
CHLOND
31
3.4.6
ACCURATE-SPACE-DERIVATIVE
METHODE
33
3.5
DIFFUSION
34
3.5.1
HORIZONTALE
DIFFUSION
35
3.5.2
VERTIKALE
DIFFUSION
(EXAKTE
LOESUNG)
35
3.5.3
IMPLIZITE
LOESUNGSVERFAHREN
DER
VERTIKALEN
DIFFUSIONSGLEICHUNG
37
3.5.4
VERTIKALE
AUSTAUSCHKOEFFIZIENTEN
38
3.6
SEDIMENTATION
UND
RESUSPENSION
40
3.6.1
BODENSCHUBSPANNUNG
40
3.6.2
SINKVORGANG
42
3.6.3
SEDIMENTATION
43
3.6.4
RESUSPENSION
NACH
DEDIO
45
3.6.5
SOFORTIGE
RESUSPENSION
47
4
ANWENDUNG
DES
MODELLS
AUF
DIE
ELBE
48
4.1
DAS
DISKRETISIERTE
MODELLGEBIET
48
4.2
STROEMUNGSDATEN
49
4.3
PARAMETER
UND
RANDBEDINGUNGEN
51
II
4.4
VERSUCHE
OHNE
SMOLARKIEWICZ
52
4.4.1
RESUSPENSION
GEMAESS
DEDIO
53
4.4.2
SOFORTIGE
RESUSPENSION
56
4.5
VERSUCH
MIT
SMOLARKIEWICZ
59
4.6
VERIFIKATION
64
4.7
VARIATION
DER
SINKGESCHWINDIGKEIT
67
4.7.1
MISCHUNGSWEGANSATZ
68
4.7.2
KONSTANTER
VERTIKALER
AUSTAUSCH
69
4.8
AUSSCHALTEN
DER
WECHSELWIRKUNG
MIT
DEM
BODEN
72
4.9
ZUSAMMENFASSUNG
74
5
TIDENGEMITTELTE
TRANSPORTE
76
5.1
VERSUCHE
ZUM
STROMAUFTRANSPORT
76
5.2
UEBERLEGUNGEN
ZUM
STROMAUFTRANSPORT
79
5.3
RESTSTROEME
82
5.3.1
QUERSCHNITTSINTEGRIERTE
TRANSPORTE
82
5.3.2
QUER
UND
VERTIKALPROFILE
84
5.4
ZUSAMMENFASSUNG
87
6
EINDIMENSIONALE
ANALYTISCHE
MODELLIERUNG
89
6.1
GRUNDLAGEN
89
6.2
ERGEBNISSE
DES
EINDIMENSIONALEN
MODELLS
92
6.2.1
VARIATION
DES
VERTIKALEN
AUSTAUSCHS
94
6.2.2
VARIATION
DER
WASSERSTANDSAMPLITUDE
94
6.2.3
VARIATION
DER
PHASENVERSCHIEBUNG
94
6.2.4
VARIATION
DER
TIEFE
UND
QUERSCHNITTSFORM
96
6.3
ZUSAMMENFASSUNG
100
7
ZUSAMMENFASSUNG
101
8
SYMBOLVERZEICHNIS
104
9
LITERATURVERZEICHNIS
108
10
DANKSAGUNG |
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