Beckenschwingungen

 

  

Der obere Teil des Bildes zeigt die Energiespektren G(f) [m^2/Hz] von Sturmwellen, die synchron an zwei 15m voneinander entfernten Positionen in einem etwa küstennormalen Messprofil (mit landwärts abnehmender Wassertiefe) strandnah aufgenommen wurden.
Für den Nachweis von Resonanzen ist die im unteren Teil dargestellte Spektralfunktion c(AD)(f) [m/s] der Phasengeschwindigkeit von Bedeutung, die aus denselben spektralen Messdaten berechnet ist.
Die Energiedichtemaxima bei etwa 0,07Hz, 0,11Hz und 0,16Hz sind auf Resonanzen zurückzuführen, da hier jeweils die Dispersion der Phasengeschwindigkeit anomal (dc/df > 0) ist.

Die ersten 4 theoretischen Eigenformen des Inhaltes eines Beckens mit einer geneigten und einer vertikalen Wand im Abstand D. Verwendbar als Näherung für die Konfiguration eines Wellenkanals unter der Voraussetzung, dass an der geneigten Wand ein Phasensprung auftritt.

Komponenten-Längen, Phasengeschwindigkeiten und Ordnungszahlen von Beckenschwingungen eines Wellenkanals in Abhängigkeit von der Frequenz.

Als Wellenresonanz wird im Küsteningenieurwesen die Wechselwirkung winderzeugter Schwerewellen mit partiell stehenden Wellen in einer Beckenformation verstanden. Dabei sind die erzwungenen Schwingungen des Wasserkörpers infolge etwa periodischer Anregung durch das gleichzeitige Auftreten unterschiedlicher Eigenformen gekennzeichnet. Die Ausprägung der Wellenresonanz ist nicht nur von der Energie des erregenden Wellenspektrums, sondern auch von der Gestalt der Beckenformation abhängig.
Die Existenz teilweise geschlossener Becken kann unterschiedliche Ursachen haben. Insbesondere kommen Riffbildungen im Küstenvorfeld in Betracht. In Analogie zur resonanten Absorption einer Wellen- oder Teilchenstrahlung durch mikrophysikalische Systeme sind auch Wellenresonanzen mit dem Phänomen anomaler Dispersion verbunden. Näheres in BÜSCHING (2014): Resonanz und Anomale Dispersion bei Wasserwellen.