Komplexe Reflexionskoeffizienten für Wasserwellen: Zur Klassifizierung von Brandungseffekten an Küstenschutzbauwerken

Büsching, Fritz

doi:10.24355/dbbs.084-201301071052-0

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Komplexe Reflexionskoeffizienten für Wasserwellen : Zur Klassifizierung von Brandungseffekten an Küstenschutzbauwerken

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Auf der Grundlage von Modelluntersuchungen werden spezifische Phänomene bei brechenden Wellen an steilen Uferböschungen (mit Neigungen 1:m = 1:2 und 1:3) auf veränderliche Phasendifferenzen [Delta phi] zwischen einfallenden und partiell reflektierten Wellen zurückgeführt. In Analogie zu elektromagnetischen Wellen an der Grenzfläche zweier Medien wird der Brechvorgang von Wasserwellen als Kombination von Effekten der Reflexion, der Transmission und der Dissipation betrachtet. Demzufolge wird der Reflexionskoeffizient als komplexe Größe [Gamma] definiert mit dem Betrag Cr = Hr/Hi und der Phase [Delta phi]. Untersuchungsergebnisse werden nach Betrag und Phase für irreguläre Wellen in der Gaußebene und für monochromatische Wellen als Wertepaare jeweils in Abhängigkeit von Wellenfrequenz und Böschungsneigung dargestellt.

Based on model investigations, specific phenomena of waves breaking on rather steep slopes (1:2 and 1:3) are traced back partly to varying phase shifts [Delta phi], occurring between incident and reflected waves. As an analogue of electromagnetic waves at uniform planar interfaces, the process of wave breaking is looked upon as combined effects resulting from reflection, transmission and dissipation. Accordingly a complex reflection coefficient [Gamma] is defined comprising of the magnitude Cr = Hr/Hi and the phase [Delta phi]. Results are presented by magnitudes and phases for irregular waves in the Gaussian plane and for monochromatic waves with reference to some frequencies and slope angles.