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Longshore-Sedimenttransport

Brecher von 1,5 m Höhe unter 15 Grad zur Küstennormalen ergeben sin(2α) = 0,5; mit dem voreingestellten K von 0,39 berechnet die CERC-Formel daraus den Sedimenttransport entlang der Küste, Schritt für Schritt nachprüfbar. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Rechenbeispiel

Wenn Sie eingeben

Brecherhöhe: 1,5
Wellenwinkel (°): 15

Erhalten Sie

Wellenwinkel (rad): 0,2617993878
K: 0,39
sin(2α): 0,5
Transportrate: 0,5373568123

Longshore-Sedimenttransport ist die nettomäßige Bewegung von Strand sand und Kies längs der Küste, angetrieben durch Wellen, die schräg zur Uferlinie brechen. Küsteningenieure, Geomorphologen und Ufermanager schätzen diese Rate mit der CERC-Formel, die die Brecherhöhe und den Anlaufwinkel beim Brechen mit einer groben Transportrate verknüpft — für Sedimentbilanzen, Inlet-Bypass-Studien und die erste Abschätzung von Buhnen- oder Wellenbrecherwirkungen. Dieser Rechner für die Longshore-Sedimenttransportrate akzeptiert die Brecherhöhe in Metern, den Anlaufwinkel in Grad relativ zur Ufernormalen und einen optionalen CERC-Koeffizienten K (Standard 0.39) und liefert die vorzeichenbehaftete Transportrate, ihren Absolutwert und den Zwischenterm sin(2α), damit Sie das Ergebnis prüfen können. Negative Wellenhöhe wird als ungültige Eingabe abgelehnt statt stillschweigend umgedreht.

Was die CERC-Formel berechnet und wann sie gilt

Die Formel des Coastal Engineering Research Center (CERC) ist eine empirische Grobbeziehung für die Longshore-Sedimenttransportrate durch brechende Wellen. In der hier verwendeten vereinfachten Koeffizientenform ist Q gleich K mal Brecherhöhe hoch fünf Halbe mal dem Sinus des doppelten Anlaufwinkels: Q = K · Hb^(5/2) · sin(2α). Der Winkel α wird von der Ufernormalen gemessen, sodass α null ist, wenn Wellenkämme parallel zum Strand verlaufen und keine bevorzugte Längsrichtung existiert; der Nettotransport verschwindet, weil sin(2α) null ist.

Die Transportgröße wächst mit der Wellenhöhe, weil der Energiefluss mit dem Quadrat der Höhe skaliert und die Gruppengeschwindigkeit im Flachwasser mit der Wurzel der Tiefe, die selbst proportional zur Höhe beim Brechen ist — zusammen ergeben diese Effekte die klassische Fünf-Halbe-Potenz auf Hb. Der Faktor sin(2α) erreicht bei fünfundvierzig Grad Schräglage sein Maximum und fällt zur streifenden Inzidenz wieder ab, passend zum Kompromiss zwischen längsgerichtetem Wellenenergiefluss und der Effizienz des nahstrandigen Radiation-Stress-Gradienten.

K ist ein empirischer Koeffizient; der Shore-Protection-Manual-Standard nahe 0.39 wird häufig mit signifikanter Brecherhöhe kombiniert, Feldkalibrierungen streuen jedoch stark mit Korngröße, Barrenprofilen und der Höhendefinition. Dieser Endpunkt setzt jene Screening-Formel deterministisch um: er löst weder Wellenrefraktion, Setup noch ein vollständiges morphodynamisches Modell. Nutzen Sie ihn für Größenordnungsbilanzen, Hausaufgaben und schnelle Vergleiche von Höhe-Winkel-Szenarien und steigen Sie auf standortspezifische Modelle um, wenn Entwurfsentscheidungen engere Unsicherheitsgrenzen brauchen.

Wann sich diese Transportabschätzung lohnt

Universitäre Küstenbau-Kurse vergeben CERC-Schätzungen, damit Studierende sehen, wie kleine Änderungen der Brecherhöhe den Transport stärker steuern als moderate Winkeländerungen nahe normaler Inzidenz. Beratungsnotebooks nutzen dieselbe Formel als ersten Sedimentbilanzterm, bevor SWAN- oder XBeach-Läufe investiert werden. Kommunale Ufermanager vergleichen Sturmzeiten, indem sie K festhalten und Hb sowie α aus Bojen- oder Reanalyse-Zusammenfassungen variieren.

Fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet.

Anwendungsfälle

CERC-Hausaufgabenkontrollen im Unterricht

Lassen Sie Studierende Brecherhöhe und Anlaufwinkel einreichen und Q = K·Hb^(5/2)·sin(2α) gegen Handrechnungen in Küstenbau-Laboren prüfen.

Screening von Sedimentbilanzen

Vergleichen Sie Longshore-Transportraten in Größenordnung über Sturmzeiten oder Bemessungswellen, bevor Sie vollständige morphodynamische Modelle laufen lassen.

Notebooks und Entwurfsoptionen

Skripten Sie Höhe-Winkel-Szenarien für Buhnen-, Wellenbrecher- oder Vorspülalternativen mit einem deterministischen CERC-Orakel und ohne Netzabhängigkeit.

Häufige Fragen

Welche Formel nutzt der Rechner für Longshore-Sedimenttransport?

Die CERC-Koeffizientenform Q = K · Hb^(5/2) · sin(2α), mit α aus Grad relativ zur Ufernormalen umgerechnet. Standard-K ist 0.39, wenn Sie das Feld k weglassen.

Was passiert bei negativer Brecherhöhe?

Die Wellenhöhe muss eine endliche nichtnegative Zahl in Metern sein; negative Werte werden weder umgedreht noch absolut genommen.

Welche Winkelkonvention soll ich verwenden?

Senden Sie den Wellenanlaufwinkel beim Brechen in Grad relativ zur Ufernormalen.

Kann ich den CERC-Koeffizienten K ändern?

Ja. Voreingestellt ist 0,39, der klassische Wert für die signifikante Brecherhöhe. Kalibrierungen an realen Stränden schwanken jedoch mit Korngröße, Profilen mit Sandbänken und der Definition der Wellenhöhe. Tragen Sie Ihren eigenen kalibrierten Wert ein, wenn Sie einen haben.

Bei welchem Wellenwinkel ist der Transport am größten?

Bei fünfundvierzig Grad zur Küstennormalen, wo sin(2α) seinen Höchstwert erreicht. Laufen die Wellenkämme parallel zum Strand ein, ist der Transport null, und bei sehr flachem, streifendem Einfall sinkt er wieder.

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Endpunkt

POSThttps://api.kit.forhosting.com/earth/longshore-transport

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Aufruf aus Ihrem Stack

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  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"breaking_wave_height":1.5,"wave_angle_deg":15}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/longshore-transport", {
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    "breaking_wave_height": 1.5,
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const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
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    "breaking_wave_height": 1.5,
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)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/longshore-transport", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"breaking_wave_height":1.5,"wave_angle_deg":15}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"breaking_wave_height":1.5,"wave_angle_deg":15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/longshore-transport", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

Beispiel-Anfrage

{
  "breaking_wave_height": 1.5,
  "wave_angle_deg": 15
}

Beispiel-Antwort

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "earth.longshore_transport",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Preis

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

Fehler

HTTP	Code	Bedeutung
`401`	`unauthorized`	Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
`402`	`insufficient_balance`	Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
`404`	`unknown_type`	Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
`429`	`rate_limited`	Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Technische Hinweise

Eingabevertrag, Antwortfelder und Validierungsregeln

Ist die Brecherhöhe negativ, schlägt die Aufgabe mit einer klaren Meldung fehl, dass die Höhe nicht negativ sein darf — diese Fehler werden nicht berechnet. Höhe null ist erlaubt und ergibt Transport null, physikalisch stimmig ohne Wellen. Beispiel: Hb gleich 1.5 m, Winkel gleich 15 Grad, K gleich 0.39 ergibt eine positive Transportrate nahe 0.527, weil sin(30°) ein Halb ist und 1.5 hoch fünf Halbe etwa 2.7557 beträgt. Kombinieren Sie die Antwort mit Ihrer eigenen Einheitenumrechnung, wenn Sie Jahresvolumina unter anderer K-Kalibrierung brauchen; diese Fähigkeit liefert die Koeffizientenform von Q und setzt kein bestimmtes volumetrisches Einheitensystem außer den Eingabemetern und dem gewählten K voraus. Senden Sie per POST einen JSON-Körper mit breaking_wave_height (Meter, endlich und nicht negativ) und wave_angle_deg (Grad von der Ufernormalen, jede endliche Zahl). Jedes Feld akzeptiert eine JSON-Zahl oder eine schlichte numerische Zeichenkette; fehlende Werte, leere Zeichenketten und nicht-endliche Zahlen scheitern mit invalid_input und Feldnamen. Die Erfolgsantwort spiegelt die erzwungene Höhe, Winkel in Grad und Radiant, das tatsächlich genutzte K, sin_2alpha, transport_rate (vorzeichenbehaftet, sodass das Vorzeichen von sin(2α) den Longshore-Sinn relativ zu Ihrer Winkelkonvention angibt), transport_rate_abs für rein betragsbezogene Tabellen und eine Formelzeichenkette mit dem CERC-Ausdruck wider.

Wo eine Longshore-Transport-API echten Nutzen bringt

Weil die Implementierung reines Parse-Tier-A ist, kostet jeder erfolgreiche Aufruf den veröffentlichten Grundpreis $0.002 ohne Modell-Tokens und ohne ausgehendes Netz. Halten Sie Anfragen klein, pinnen Sie die gerundete transport_rate in Tests und Sie erhalten reproduzierbare CERC-Ergebnisse für Hausaufgaben, LMS-Plugins und Edge-Worker, ohne einen vollständigen Küstenprozess-Stack aufzubauen.

Technische Fragen