Das Teilprojekt: „Untersuchungen zur Dynamik kohäsiver Sedimente in der Weser im Abschnitt Blexer Bogen und Nordenham (MorphoWeser - Dynamik kohäsiver Sedimente)“ wird als Kooperationsprojekt zwischen der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), Dienststelle Hamburg-Rissen, und dem Institut für Wasserbau der Technischen Universität Hamburg-Harburg durchgeführt. Es ist ein Teil des Forschungsvorhabens „Ereignisgesteuerte Morphodynamik im Weserästuar (MorphoWeser)“ der BAW. Ein zweites Teilprojekt „Modellaufbau und Langfristmodellierung morphologischer Änderungen der Außenweser“ dieses Vorhabens wird vom MARUM in Bremen bearbeitet. Im Teilprojekt an der TUHH wird der Sedimenttransport am Übergang zwischen Unter- und Außenweser mit dem Fokus auf kohäsive Sedimente untersucht.

The Project “Event based morph dynamics in the Weser Estuary – Study of dynamics of cohesive sediments in the Weser within the reach of Blexer Bodgen and Nordenham” is carried out in cooperation with the Federal Waterways Engineering and Research Institute (Bundesanstalt für Wasserbau, BAW). It is part of the research project “Event based morph dynamics in the Wester Estuary (MorphoWeser)“. The focus of the sub-project lies on the transport of the cohesive sediment fractions in the Weser estuary.

Im Rahmen des Sedimentmanagements der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSV) für die Sicherung und Instandhaltung der Fahrrinne der Seeschifffahrtsstraße im Weserästuar werden Unterhaltungsbaggerungen durchgeführt. Einen Schwerpunkt dieser Erhaltungsmaßnahmen liegt bei Bremerhaven im Abschnitt Weser-Km 55-65 (sog. Blexer Bogen und Schlickstrecke Nordenham; s. folgende Abbildung). In diesem Bereich fallen im Wesentlichen Schluffe mit im Mittel hohen organischen Bestandteilen (Schlick) an. Es ergeben sich Baggermengen von ca. 1-2 Mio qm pro Jahr. Für eine Optimierung des Sedimentmanagements der WSV und zur Prognose der Auswirkung wasserbaulicher Maßnahmen wird es als notwendig angehen die Sedimentdynamik in diesem Gebiet mit numerischen Verfahren naturähnlich wiederzugeben. Diesbezüglich ist es erforderlich bestehende Modelle anzupassen und zu erweitern.

Zudem besteht ein grundlegendes Interesse ein besseres Verständnis für die im Weserästuar stattfindenden natürlichen Prozesse mit Auswirkung auf die Hydro- und Morphodynamik zu entwickeln. Den spezifischen Eigenschaften und Auswirkungen von kohäsiven Sedimenten wird in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung beigemessen.

To provide save shipping conditions in the navigation channel in the Weser estuary maintenance dredging has to be applied within the frame of sediment management of the Federal Waterways and Shipping Administration (Wasser- und Schifffahrtsverwaltung, WSV). A core area for dredging is located between Weser km 55 – 65 (named “Blexer Bogen” and “Schlickstrecke Nordenham”; see  figure below). In this reach predominately fine, cohesive sediments deposit with a high organic load. Dredged volume reaches approx. 1-2 Mio. qm a year. To optimize the sediment management of the WSV and to predict the implications of future hydraulic engineering measures it is necessary to be able to simulate the actual natural sediment dynamics in this area. This requires an adaptation and extension of existing models. Furthermore, a fundamental interest is given to get a better understanding of the natural processes in the Weser estuary, influencing the hydro- and morphodynamics. A high importance is ascribed to the specific properties and effects of cohesive sediments in this context.

Die numerische Modellierung erfolgt mit D-Flow und D-Morphology aus der DELFT3D -Suite, einer frei verfügbaren Modellierungsumgebung von Deltares. Für die Untersuchung der aufgezeigten Fragestellungen wird das Modellgebiet gemäß der folgenden Abbildung gewählt.

D-Flow and D-Morphology of the DELFT3D-Suite, an open source modelling environment of DELTARES, are used. The model domain is defined according to the following figure.