Numerieke modellering van sediment transport in slufters

Numerieke modellering van sediment transport in slufters

Nieuwaal, E.

Van de Graaff, J. (mentor)
Roelvink, J.A. (mentor)
D' Angremond, K. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

Hydraulic Engineering

1999-11-24

DHV heeft een numeriek stromings- en sedimentatiemodel gebruikt voor een studie naar de de hydraulische, morfologische en ecologische effecten van spuien van water door de slufter "het Zwin" in Zee1and. Naar aanleiding van deze studie ontstonden enkele vragen met betrekking tot de modellering van sedimentatie en erosie op droogvallende platen. Binnen de studie kon hiemaar geen nader onderzoek worden uitgevoerd. Voorbeelden hiervan zijn: Welke processen hebben de grootste invloed op de sedimentatie en erosie van de droogvallende schorren? Een belangrijk kenmerk van slufters is dat er op de platen vegetatie voorkomt die sediment vasthoudt en dat er zich in de geulen geen vegetatie bevindt. Is de invloed van deze plantjes dusdanig groot dat het simuleren van de vegetatie noodzakelijk is? En op welke manier kan deze vegetatie dan het best met dit model gesimuleerd worden? De doelstelling van dit afstudeerrapport bestaat uit twee delen: 1. Het bepalen van welke processen in het model de meeste invloed op de sedimentatie en erosie hebben door het uitvoeren van een gevoeligheidsanalyse en het bepalen hoe groot de gevoeligheid van het model voor de betreffende processen is. 2. Het onderzoeken hoeveel invloed het wel of niet modelleren van vegetatie op de sedimentatie en erosie heeft in het model en het bekijken op welke manier de vegetatie het beste gemodelleerd kan worden. Het model Delft-2D bestaat uit een stromingsgedeelte waarmee de waterstanden en stroomsnelheden in het gebied berekend worden en uit een sedimentgedeelte waarmee het sedimenttransport en de sedimentatie en erosie van het gebied bepaald worden. De gevoeligheidsanalyse is daarom ook onderverdeeld in twee delen: een analyse van de parameters die het stromingsgedeelte beïnvloeden en een analyse van de parameters die het sedimentgedeelte beïnvloeden. Het stromingsgedeelte wordt beïnvloed door de eigenschappen van de bodem zoals de grootte en aanwezigheid van een zandvang, de hoogte van de drempel, de grootte van de komberging en de bodemruwheid. Het sedimentgedeelte wordt beïn vloed door de sedimenteigenschappen zoals de korreldiameter, valsnelheden, kritische schuifspanningen en erosie-parameters. Uit de gevoeligheidsanalyse blijkt dat de eigenschappen van de bodem vooral invloed hebben op de patronen van de sedimentatie en erosie terwijl de sedimenteigenschappen vooral de grootte van de resultaten beïnvloeden. De vegetatie op de schorren lijkt gemodelleerd te kunnen worden met drie parameters: 1. de bodemruwheid: een hogere ruwheid op de schorren remt de stroming over de schorren af. 2. de erosie-parameter: een lagere erosie-parameter op de schorren simuleert het vasthouden van sediment door de blaadjes en wortels van de planten. 3. de kritische schuifspanningen: hogere kritische schuifspanningen op de schorren simuleren het vasthouden van sediment door de vegetatie en de lagere golven die in werkelijkheid gedempt worden door de vegetatie op de schorren.

sediment transport
Delft3D
bottom shear stress
slufter
zwin

http://resolver.tudelft.nl/uuid:f6fb00dc-68f4-42c6-b6eb-83140f419e18

Student theses

master thesis

(c) 1999 Nieuwaal, E.