title: Interaction of Estuarine Morphology and adjacent Coastal Water Tidal Dynamics (ALADYN-C)
Creators: name: Hubert, Krischan
name: Wurpts, Andreas
name: Berkenbrink, Cordula
Publisher: name: Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (Hrsg.), via Bundesanstalt für Wasserbau
Year: 2021
Subjects: subject: FOS: Natural sciences
valueUri: http://www.oecd.org/science/inno/38235147.pdf
subject: Meeresregionen
valueUri: http://inspire.ec.europa.eu/theme/sr
subject: tidal dynamics
subject: sea level rise
subject: long-term trend
subject: estuary
subject: Ems

description: 
Long term tidal dynamic changes comprise a share of multiple possible influencing processes. In the shallow Wadden Sea in the south eastern German Bight, morphological changes – both natural and those manmade – are key contributors, as coastal relief and tidal wave are shaping and interacting with each other. Several publications have analysed, how bathymetrical changes in the estuarine zone due to river construction measures influence the tidal regime inside the investigated entity. This study aims at identifying, how far those tidal dynamic changes will have an impact on adjacent coastal waters and give an estimate how they are reflected in the data of surrounding tide gauges. The investigation is based on comparisons of tidal characteristics for different morphological conditions of selected regions along the German coastline by means of numerical modelling. A cross-scale model domain was set up to simulate the hydrodynamics of the entire Greater North Sea with a special focus on the highly resolved German tidal waters. Digitized historical conditions for the Ems and Weser estuary prior to major human activities along the rivers were used to reproduce the tidal regime of the corresponding time period within the large-scale environment of the overall domain. Morphological changes that account for single measures, such as the land subsidence due to gas extraction, were analysed isolated from other changes. The differences of the simulation results are compared to values from control runs with the present bathymetrical state. This illustrates the region of influence, in which tides are effected from locally limited bathymetrical changes.
description: Langzeitänderungen der Tidedynamik setzen sich aus einer Vielzahl von möglichen ursächlichen Prozessen zusammen. Im flachen Wattenmeer haben morphologische Veränderungen – sowohl natürlicher als auch anthropogen geprägter Art – einen entscheidenden Einfluss, da sich Tidewelle und Küstenrelief gegenseitig stark beeinflussen und formen. Mehrere wissenschaftliche Arbeiten haben bereits untersucht, inwiefern Änderungen der Bathymetrie von Ästuaren im Zuge von Flussausbauten das Tideregime innerhalb des betrachteten Gebiets beeinflussen. Dieser Beitrag geht der Frage nach, wie weit sich diese Änderungen der Tidedynamik auch in außerhalb liegenden Gebieten feststellen lassen. Die Untersuchungen basieren auf Vergleichen von Tidekennwerten, die mittels numerischer Modellierung für verschiedene morphologische Zustände ausgewählter Abschnitte der deutschen Nordseeküste nachgebildet wurden. Für diesen Zweck wurde ein skalenübergreifendes Strömungsmodell erstellt, welches die Hydrodynamik des gesamten Nordseegebietes simuliert. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei die im Modellgebiet hochaufgelösten deutschen Tidegewässer. Digitalisierte Bathymetrie-Datensätze von historischen Ausbauzuständen der Ems und Weser, die bis vor die maßgebenden menschlichen Eingriffe in die Flussläufe zurückreichen, wurden verwendet, um die lokalen Gezeiten der entsprechenden Zeiträume innerhalb des gesamtübergreifenden Modellgebietes abbilden zu können. Veränderungen, die auf Einzelmaßnahmen zurückzuführen sind, wie Bodensenkungen infolge von Gasentnahme, werden isoliert von anderen Einflussfaktoren analysiert. Die Differenzen der Simulationsergebnisse aus dem Vergleich mit Werten aktueller Ausbauzustände stellen den Einflussbereich dar, in welchem lokal begrenzte Änderungen der Bathymetrie das Tideregime beeinflussen.
description: tidal dynamics, sea level rise, long-term trend, estuary, Ems, Weser, North Sea, historic bathymetry, coastal morphology, cross-scale modelling, land subsidence due to gas extraction, ALADYN, SCHISM
description: Tidedynamik, Meeresspiegelanstieg, Trend, Ästuar, Ems, Weser, Nordsee, historische Bathymetrie, Küstenmorphologie, skalenübergreifendes HN-Modell, Landsenkung infolge Gasentnahme, ALADYN, SCHISM