Diagramm Wassertiefenbereiche und Orbitalbahnen

Die dargestellten Orbitalbahnen werden berechnet nach der linearen Wellentheorie von Airy/Laplace.
Die horizontale Achse \(a\) sowie die vertikale Achse \(b\) der elliptischen Orbitalbahnen folgen demnach den Gleichungen
\( a (z) = H \cdot \frac{\cosh(\frac{2 \pi}{L} \cdot (z+h))}{\sinh(\frac{2 \pi}{L} \cdot h)} \) und \( b (z) = H \cdot \frac{\sinh(\frac{2 \pi}{L} \cdot (z+h))}{\sinh(\frac{2 \pi}{L} \cdot h)} \) .

Die Anwendbarkeit der linearen Wellentheorie für die eingestellten Parameter wird nicht überprüft! Für jegliche Parametersätze, die nach dem Brechkriterium nach McCowan ( \( \frac{H}{h} = 0,78 \) ) bzw. dem Kriterium der Grenzsteilheit im Tiefwasser ( \( \frac{H}{L} = \frac{1}{7} \) ) nicht durch Wellenbrechen beeinflusst sind, werden Orbitalbahnen dargestellt. Die dargestellten Orbitalbahnen können somit in den meisten Fällen lediglich als Prinzipskizze verstanden werden und bilden nicht zwangläufig die tatsächlichen Gegebenheiten für die eingestellten Parameter ab.

Die Unterteilung in die unterschiedlichen Wassertiefenbereiche findet anhand der relativen Wassertiefe \( \frac{h}{L} \) statt:
Tiefwasser: \( \frac{h}{L} \geq 0,5 \)
Übergangsbereich: \( 0,5 > \frac{h}{L} > 0,05 \)
Flachwasser: \( \frac{h}{L} \leq 0,05 \)

Das Themengebiet Wellentheorien ist Teil des Moduls Grundlagen des Küsteningenieurwesens in der Vertiefung Küsteningenieurwesen und Seebau der Masterstudiengänge Bau- und Umweltingenieurwesen.