Modellierung von Schwebstofftransporten in Nordsee und Ostsee 
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( 
'2 
C D = 0.16 1 + In -2- 
ü LJ 
\ n kbJJ 
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mit Hu, = Dicke der untersten Wasserschicht in m, Z 0 = d^J 12 = Rauhigkeitslänge in m und dgo = 
Korngröße (= 0.00025 m). 
Die Seegangskomponente Weder Schubspannung wird definiert als: 
x TOre =0.5-p f w U 2 w (kg/s 2 /m) 
mit der Orbitalgeschwindigkeit am Boden U w , definiert durch: 
u = 
% H* 
T sinh(kft) 
(m/s) 
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mit der signifikanten Wellenhöhe H s , der Peak-Periode T, der Wellenzahl k und der aktuellen 
Wassertiefe h. 
Der Reibungskoeffizient f w wird bestimmt durch max{f m ,f ws }, mit f m = Koeffizient bei rauhem 
(rough bed friction) und f ws bei glattem (smooth bed friction) Untergrund: 
L r = 0.237 
( A V 0 ' 52 
K k s; 
BR,., 
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wobei der Parameter k s = 2.5 d 50 die Nikuradse Sandkorn Rauhigkeit bedeutet. A = U W TI 2% 
entspricht der Semi-Achsenlänge der Orbitalbewegung in m. Die Parameter des Reibungskoeffi 
zienten bei glattem Untergrund f ws unterscheiden sich bei laminarer und turbulenter Strömungs 
bewegung: 
B= 2; N=0.5 für R w < 5-10 5 (laminar), 
B= 0.0521; N= 0.187 für R w >5-10 5 (turbulent). 
Die Unterscheidung erfolgt mit Hilfe der Reynoldszahl R w , berechnet mit: 
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Dabei ist vdie kinematische Viskosität (= 0.0000012 m 2 /s). 
Nachdem die Schubspannung rund daraus die dazugehörige Schubspannungsgeschwindigkeit 
if bestimmt wurde, wird diese mit den Grenzwerten verglichen. Je nach stattfindendem Prozess 
werden die Massenänderungen in den entsprechenden Boden- bzw. Wasserschichten berech 
net. Findet Erosion statt, wird zuerst die von der Schubspannungsgeschwindigkeit abhängi 
ge Erosions-Tiefe berechnet, bis zu der SPM aus den Bodensedimentschichten herausgelöst 
werden kann. Ist die aktuelle Erosionstiefe größer als die des vorherigen Zeitschrittes, wird 
unterhalb davon neues SPM erodiert (bis zur alten Erosionstiefe ist kein SPM in der 3. Sedi 
mentschicht vorhanden). Ist sie kleiner, werden nur die darüber liegenden Sedimentschich 
ten 2 und 1 erodiert bzw. resuspendiert. Die Erosions-Tiefe, bis zu der SPM vollständig her 
ausgelöst wird, wird berechnet mit: 
u —u 
Kero- 
(m) 
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