Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre Folgenarea of interest shows even higher current speeds than the coarsersetup. The wave-current interaction also takes influence on thesurface elevation by raising the water level in the area of the tidalbasins. The calculated results for the wave energy show big differencesbetween moderate and storm conditions with values up to190 kW/m.References:Chen C., Liu H., Beardsley R.C., 2003. An Unstructured Grid, Finite-Volume, Three-Dimensional, Primitive Equations Ocean Model: Applicationto Coastal Ocean and Estuaries, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology,20(1): 159-186. Qi J., Chen C., Beardsley R.C., Perry W., CowlesG.W., Lai Z., 2009. An unstructured-grid finite-volume surface wave model(FVCOM-SWAVE): Implementation, validations and applications, OceanModelling, 28(1-3): 153-166. Weisse R., von Storch H., Niemeyer H.D.,Knaack H., 2011. Changing North Sea storm surge climate: An increasinghazard? Ocean & Coastal Management, 68: 58-68Numerical modelling, FVCOM, Wave-current interaction, Longshorecurrents, Wave energy, Wadden SeaSimulation komplexer Strömungsdynamik in Küstengrundwasserleitern– ein neuer, vollständig gekoppelter Oberflächen-GrundwasserAnsatzMaria Herold 1) , Jie Yang 2) , Thomas Graf 2) , Thomas Ptak-Fix 1)1)Georg-August Universität Göttingen, Geowissenschaftliches Zentrum,Angewandte Geologie2)Leibniz Universität Hannover, Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysikim BauwesenKüstengrundwasserleiter sind komplexe hydrologische Systeme, dadort viele verschiedene physikalische Prozesse interagieren: (i)ungesättigte Strömung, (ii) Änderungen der Fluiddichte in Raumund Zeit, (iii) Tideschwankungen, (iv) Sturmfluten, die den Deichüberströmen, und (v) Oberflächenabfluss von Sturmflutwasser.Tideschwankungen verursachen in einem Strömungsmodell an derMeeresberandung sich ständig ändernde Randbedingungen.Während einer Sturmflut strömt Salzwasser über Land und bedecktTeile der Landoberfläche. Dieses Salzwasser infiltriert in dieungesättigte Zone und strömt in Richtung Grundwasserspiegel.55
Thema 2: Regionale Wetterextreme und ihre FolgenUm all diesen Prozessen Rechnung zu tragen, wurde ein vollgekoppelterAnsatz in der Modelliersoftware HydroGeo Sphere entwickelt,wobei die Küstenzone als hydraulisch gekoppeltesOberflächen-Grundwasser-System behandelt wird. Mit diesem Ansatzkönnen nun (i) Oberflächenabfluss, (ii) variabel gesättigte,dichteabhängige Grundwasserströmung, (iii) Salzwassertransportan der Oberfläche und im Untergrund sowie (iv) Süß- und Salzwasserinteraktionzwischen Oberfläche und Untergrund simuliertwerden. Dieser Ansatz wird zur Simulation von realen Tideschwankungenund Sturmflutereignissen in 2D- und 3D-Grundwassermodelleneingesetzt. Die Ergebnisse bestätigen die Existenz einer Rezirkulationszoneund beschreiben die möglichen Gefahren für dieGrundwasserqualität im Fall von Sturmflutereignissen.Salzwasserintrusion, Oberflächen-Grundwasser-System, Sturmflut,GrundwasserqualitätTuning the Modelling System FVCOM-SWAVE for long-termMorphodynamic ApplicationsKarsten Lettmann, Jörg-Olaf WolffCarl-von-Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologiedes Meeres, Department Physikalische OzeanographieIn coastal waters of tidal flat systems wind-generated surfacewaves are an important driver of sediment- and morphodynamics.Together with wind- and tide-induced currents, waves are responsiblefor sediment erosion and contribute e.g. due to Stokes driftand wave induced currents to net sediment movements.Therefore, each morphodynamic modelling system should incorporatethe influence of waves in a proper manner. Present day thirdgenerationwave models like SWAN are appropriate tools to calculatethe wave climate in coastal waters for specific wind and bathymetricconditions.However, these wave models are computationally very expensivefor small scale applications, which makes it difficult (even withpresent supercomputers) to model the wave climate for long-termmorphodynamic studies.To give a rough estimate, for the FVCOM-SWAVE modelling system the wave computational step needsabout 80%of the computational time.56
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