Klimaänderung und Küste – Fallstudie Sylt

Fallstudie Sylt - GEOMAR
basiert auf einer sogenannten "One-Line-Theorie", wobei davon ausgegangen wird, daß
das küstennormale Profil während Erosion/Sedimentationsphasen konstant bleibt. Dies
bedeutet, daß die Küstenmorphologie über die Küstenlinie und den Abstand eines definierten
Punktes im Profil beschrieben wird. Für Einzelereignisse trifft diese Annahme
mit Sicherheit nicht zu. Mittel- und längerfristig wird sich aber ein mittleres Profil einstellen,
welches auch als Grundlage für die Modellierung diente. Grundlage hierfür ist
die Kontinuitätsgleichung für das Sedimentvolumen:
∂yc
∂t
1 = − h
act
∂Q
∂x
+
Qsou
h Δx
act
yc Küstenlinienposition
t Zeit
Q küstenparalle Sedimenttransportrate
x küstennormale Position
Qsou Sedimenteinfuhr
hact die totale Höhe des aktiven Profiles (abhängig von: aktive Tiefe des Profiles, aktive
Höhe des Strandes oberhalb MTHW, Dünen die erodiert aber nicht wieder
aufgebaut werden)
Für die praktische Umsetzung der Modellierung zukünftiger möglicher Küstenentwicklungen
wurde eine Basislinie parallel zur Dünenkante definiert. Alle 500 m wurde hierauf
senkrecht das zugehörige Profil eingegeben. Das Profil reicht von ca. 100 m landwärts
des Dünenfußes (+3,75 m Linie) bis ca. -8 m Wassertiefe. Der Punktabstand auf
dem Profil beträgt 10 m. Zu jedem Punkt wurde die zugehörige Korngröße eingegeben.
Desweiteren wurden Bodenformparameter, wie Rippelhöhe und -abstand, Rauhigkeit
etc. berücksichtigt. Aus programmtechnischen Gründen wurde die Westküste in einen
nördlichen und einen südlichen Bereich eingeteilt. Die Grenze liegt in Westerland vor
der Ufermauer. Die Ufermauer selbst wurde als einziges Küstenschutzbauwerk berücksichtigt,
da die Buhnen an der Westküste keine Wirkung zeigen. Das Tetrapodenquerwerk
in Hörnum und das Deckwerk in List liegen ausserhalb des Modellgebietes. Die
Tiefenlinien werden als Winkel zwischen küstennormalem Profil und Tiefenlinie im Modell
berücksichtigt.
Als Wellenklima wurde die Zeitreihe von 1986 bis 1997 des Meßpfahles und der Wellenmeßboje
vor Westerland verwandt. Die Wellen wurden als rayleigh-verteilt angenommen.
Der Sedimenttransport in brechenden Wellen wurde nach der Stokeschen
Theorie erster Ordnung berechnet.
5.2.1 Kalibrierung
Die Westküste wurde in sieben morphodynamische Einheiten eingeteilt, wie sie aus dem
Projekt "Optimierung des Küstenschutzes auf Sylt" definiert worden waren. Diese Einheiten
stimmen auch mit denen in der Fortschreibung des Fachplanes Sylt des ALR vorgenommenen
Einteilung überein. Für jede Einheit wurde ein charakteristisches Profil aus
den Vermessungsdaten ermittelt und als Eingangsbedingung für die Modellierung verwandt.
Mit den oben genannten Parametern ergab LITDRIFT schon nach den ersten Testläufen
ein Sedimentbudget von 1,1 Millionen m³ Verlust je Jahr, so daß hier keine weitere
Kalibrierung notwendig wurde.
Klimabedingte Veränderung der Gestalt der Insel Sylt 34