Edgar Schnitze: Die nichtperiodischen Einflüsse auf die Gezeiten der Elbe hei Hamburg
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gewünschten Genauigkeit. Um die absolute Höhenlage zu erhalten, muß man die Bedingung hinzunehmen,
daß der Wasserinhalt des Sees unverändert bleibt. Die Punktmethode ist auf einen See mit verhältnis
mäßig begrenzter Oberfläche nicht anwendbar, da hier die Voraussetzung, daß der mittlere Luftdruck
über dem See konstant bleibt, nicht erfüllt wird.
Eine Untersuchung in dem angedeuteten Sinne über größere Binnenseen stellte Hayford 2 3 ) an. Nach
der gleichen Methode wurde die Verformung der Oberfläche der Ostsee von Witting*) untersucht. Obwohl
hier kein abgeschlossenes Gewässer vorliegt, führte das Verfahren zum Ziel, da es Witting nicht auf die
absolute Höhenlage des Meeresspiegels ankam.
Über die Größe des vom Luftdruck allein erzeugten Gefälles geben folgende Zahlen einen Anhalt:
Während der Jahre 1925 bis 1929 wurde als stärkster Luftdruckunterschied über der Nordsee auf eine
Strecke von 530 km der Betrag von 22 mm gemessen. Da sich das spezifische Gewicht des Wassers zu
dem des Quecksilbers wie rd. 1:13 verhält, entspricht diesem Luftdruckgefälle ein Wasserspiegelgefälle
von I — 0.000 000 54. Das infolge der Windwirkung entstehende Gefälle kann ein Vielfaches der durch
den Luftdruck erzeugten Differenzen betragen.
2. Fließende Gewässer ohne Gezeiten.
Bei einem gezeitenfreien Fluß wird das Glied b = * ^ = 0. Die Wirkung des Luftdruckes ist größer
als bei einem stehenden Gewässer. Wird beispielsweise der Wasserspiegel an einem Punkt des Flusses
durch anwachseuden Luftdruck gesenkt, so muß die gleiche Wassermenge durch einen geringeren Quer
schnitt abgeführt werden. Die Durchflußgeschwindigkeit wächst und damit auch der Verbrauch an ört
licher Beschleunigungshöhe k und Widerstandshöhe W (vgl. Fig. 2b). Es handelt sich dabei aber um so
kleine Beträge, daß sie im Verhältnis zur Wirkung des statischen Luftdruckes zu vernachlässigen sind.
Die Größe der statischen Wirkung des Luftdrucks ist im vorigen Abschnitt für einen sehr ungünstigen
Fall zu 1=0,00000054 geworden, während das durchschnittliche Spiegelgefälle der Flüsse etwa zwischen
1= 0,00008 und I = 0,00085 mit einem Mittel bei I = 0,0002 schwankt. Die Einwirkung des Luftdruckes
wird daher bei fließenden Gewässern nicht in Kechnung gestellt.
Mit Einschränkungen gilt gleiches von dem Einfluß des Windes auf fließende Gewässer. Im allgemeinen
ist die Streichlänge, die bei einem gewundenen Wasserlauf auch den ungünstigsten Windrichtungen, also
denen, die mit der Achse des Flusses zusammenfallen, entsprechen, zu gering, um Wirkungen hervorzurufen,
die vom wasserbaulichen Standpunkt aus besonders beachtet werden müßten. Lediglich bei künstlichen
Wasserläufen wird mit einem Windstau bei langen geraden Haltungen gerechnet und in Abständen von
etwa 50 km durch Sicherheitstore ein Schutz dagegen vorgesehen. Doch fallen Kanäle vom Standpunkt
dieser Untersuchung aus unter die stehenden Gewässer.
Für fließende Gewässer läßt sich demnach die Höhe des Wasserspiegels nach dem Punktverfahren
in folgender Weise angeben:
7) — h F -= W-f/c — K
7 a)
, , u a
c 4 Ä zg
Das ist die Gleichung für die Wasserstandsbewegung bei gleichförmiger oder ungleichförmiger Ge
schwindigkeit.
3. Meere.
Die Wasserstandsverhältnisse in Meeren sind infolge der Wirkung der Gezeiten- und Meeresströmungen
so kompliziert, daß die allgemeine Formel für Wasserstandsbewegung, die unter der Voraussetzung waage
rechter Geschwindigkeiten aufgestellt wurde, nicht mehr gültig ist. Die Strömung ist von jeder der vier
Koordinaten x,y,z und t abhängig. Nimmt man aber den Anteil der Gezeiten an der Spiegelbewegung
*) Verz. Nr. 22.
3 ) Verz. Nr. 52.