Een vereenvoudigd lange termijn waterkwaliteits model voor de Noordzee

Een vereenvoudigd lange termijn waterkwaliteits model voor de Noordzee

Alfrink, B.J.

Rijkswaterstaat

1977-08-01

In dit verslag wordt een mathematisch model beschreven voor de berekening van de verspreiding van passieve stoffen in een kustgebied op lange termijn. Het model is gebaseerd op de massa-balansvergelijking en de continuiteitsvergelijking. Deze vergelijkingen worden geïntegreerd over de diepte en gemiddeld over een getijperiode. Het blijkt dat met name bij de tweede middeling produkt-termen extra bijdragen geven, die niet a priori verwaarloosd mogen worden. De twee gemiddelde vergelijkingen worden gecombineerd, hetgeen resulteert in één advectie-dispersievergelijking. Voor enkele eenvoudige situaties wordt een analytische oplossing van de advectie-dispersievergelijking gegeven. Deze is gebaseerd op een constante diepte en een uniforme, mogelijk oscillerende, snelheid. Indien men rekening wil houden met de variatie van coëfficiënten in plaats en tijd, of indien men een gebied beschouwt met grillig verlopende randen, dan is een numerieke oplossingsmethode noodzakelijk. De vergelijking voor het lange termijn model wordt numeriek opgelost m.b.v. de eindige elementenmethode. De methode der gewogen residuen, in het bijzonder de Galerkin methode, wordt toegepast. Nadat met deze ruimtediskretisatie de oorspronkelijke partiële differentiaalvergelijking gereduceerd is tot een stelsel gewone differentiaalvergelijkingen, wordt het stelsel m.b.v. de expliciete methode van Euler opgelost. Het blijkt dat de berekeningen met fysisch aannemelijke waarden voor de parameters bij een tijdstap van elf uur nog stabiel zijn. De resultaten van de numerieke experimenten kunnen bevredigend genoemd worden.

waterkwaliteit
Noordzee
modelvorming
kustwater

LBR500100

http://resolver.tudelft.nl/uuid:df009302-6d3b-469f-a082-71ac41fd6cef

Rijkswaterstaat, RIZA

Hydraulic Engineering Reports

report

(c) 1977 Rijkswaterstaat