Goldberg, Dr. J.: Zur Berechnung der freien Schwingungen von Meeresbuchten, 421
Allgemein geht nun die Fortsetzung des Verfahrens nach dem Schema
m.
5 — Sr >
dm. 4m .
Tax Sam Se
dm,
ya Sc a A
+
DS AFFE 1.
Die Erfüllung der Grenzbedingungen m = 0, 5 =0 gibt bekanntlich das Krite-
rium für die Richtigkeit der angenommenen Periode T. Das Verfahren läßt sich
natürlich auch für die Ermittlung der Perioden von Oberschwingungen benützen,
wobei Vorzeichenwechsel der Größen eintreten.
2, Man kann nun zur genäherten Berechnung der Periode der Grundschwin-
gung von der Teilung der Bucht in Abschnitte absehen und bloß den Mündungs-
querschnitt S, in Betracht ziehen. Dann ist die Neigung der Längsprofiltangente
für die ganze Bucht konstant, die ganze freie Oberfläche zur Zeit % eine schiefe
Ebene. Mit zn als Hubamplitude am geschlossenen Ende der Bucht, l= x, als
Gesamtlänge des Talwegs hat man dann
dm __ In _ 4m
Tran
Nun ist die gesamte gehobene Wassermasse
ZZ F=S Ce
Aus (2) und (3) ergibt sich durch Elimination von &,
%n gg MM F
Ta RS
3 . > . » (4)
Diese Formel erfordert zur Berechnung der Periode der Grundschwingung
die genauere Kenntnis der Tiefenverhältnisse nur für den Mündungsquerschnitt,
sie berücksichtigt in F auch die Breitenverhältnisse der Bucht.
Wendet man diese Formel auf den Idealfall eines rechtwinklig-parallelepi-
pedischen Beckens an, dessen Länge, Breite und Tiefe bzw. 1, b,h sind, so ist
wegen F= lb, 5,=bh
Tan I zV2 _41
V2gh 4 Veh
Die Formel (4) ergibt somit einen Wert der Periode, welcher „AV? = 1.111mal
größer ist als der mit der Merianschen Formel erhaltene und offenbar eine
bessere Näherung darstellt, da die Meriansche Formel bei Buchten in der Regel
zu kleine Werte gibt.
Eine gute Näherung an viele Buchtenformen stellt der Fall dar, daß die
Tiefe vom geschlossenen Buchtende bis zur Mündungstiefe entweder linear oder
nach einem Parabelgesetz zunimmt, Nach (4) hat die Periode der Grundschwin-
gung auch in diesem Falle, bei konstanter Breite der Bucht und rechteckigem
Mündungsquerschnitt, den Wert es - Dieser Wert stimmt genau überein mit
dem streng abgeleiteten Werte Chrystals!) für die Periode der uninodalen
Seiche für einen See konstanter Breite, rechteckigen Querschnitts, symmetrisch-
parabolischer Normalkurve und der Länge 21, dessen Hälfte die hier angenommene
Bucht ist. Die genaue Übereinstimmung der Näherungsformel mit dem strengen
Chrystalschen Wert hängt damit zusammen, daß nach der strengen Theorie im
parabolischen Fall die freie Oberfläche eine Ebene ist, die Bedingung konstanter
Neigung also streng erfüllt ist.
3
7 1) G. Chrystal, On the Hydrodynamical Theory of Seiches, Trans. R. Soc. Edinburgh XLI,
Pl. No. 25.” 828 (1903.