Wellenüberlaufströmung an Seedeichen : Experimentelle und theoretische Untersuchungen

Für die Bemessung von Seedeichen ist die Kenntnis des Wellenüberlaufes von besonderer Bedeutung. Wellenüberlauf kann aufgrund der stochastischen Natur des Seegangs und der Unsicherheiten bei der Festlegung des Bemessungswasserstandes nicht vollständig ausgeschlossen werden und hat in der Vergangenheit zu schweren Deichschäden geführt. Die Kenntnis mittlerer Wellenüberlaufraten, d.h. die gegenwärtige Bemessungspraxis, reicht für die Bemessung der Binnenböschung von Seedeichen jedoch nicht aus, vielmehr sind es die Geschwindigkeiten und Schichtdicken des Wellenüberlaufschwalls, die für die Infiltration und Erosion des überlaufenden Wassers in die Deichbinnenböschung verantwortlich sind. Da der Wellenüberlauf von den physikalischen Prozessen beim Wellenbrechen und beim Wellenauflauf auf der Deichaußenböschung abhängt, wurden diese Prozesse zuerst untersucht. Schwerpunkt der Arbeit ist jedoch die Bestimmung der Schichtdicken und Geschwindigkeiten auf der Deichaußenböschung, der Deichkrone und der Deichbinnenböschung. Es wurde gezeigt, daß die Entwicklung der Schichtdicken und Auflaufgeschwindigkeiten auf der Deichaußenböschung eng mit der Wellenauflaufhöhe verknüpft ist. Für die Deichkrone wurde ein einfacher empirischer Ansatz zur Beschreibung der Schichtdicken und eine theoretische Näherungslösung für die Überlaufgeschwindigkeiten entwickelt. Auf der Deichbinnenböschung wurden Schichtdicken und Überlaufgeschwindigkeiten auf der Grundlage eines theoretischen Ansatzes beschrieben, der auf der allgemeinen Bewegungsgleichung und der Kontinuitätsgleichung aufbaut. Alle Ansätze konnten anhand der vorliegenden Modellergebnisse verifiziert werden.