Ontwikkeling en Toepassing slibmodel

Transcriptie

1 Lange Termijn Visie: Onderzoek en Monitoring Onderzoeksluik: Toegankelijkheid Ontwikkeling en Toepassing slibmodel Joris Vanlede, Thijs van Kessel Waterbouwkundig Laboratorium en Deltares Studiedag Lange Termijn Visie : Onderzoek & Monitoring Schelde-estuarium

2 Luik Toegankelijkheid LTV O&M Slibmodel LTV / OS 2010 Walsoorden Plaatrandstortingen poster Plancke & Ides Slibmodel: ook toeleverend aan luik Natuurlijkheid en interactie monitoring Studiedag Lange Termijn Visie : Onderzoek & Monitoring Schelde-estuarium

3 Beleids- en beheersvragen Effect stortingen havenonderhoud: voornamelijk slib vaargeul en drempels: voornamelijk zand Effect ingrepen havenbekkens vaargeulverruiming binnen- en buitendijkse ontwikkelingen (slikken, platen, ontpolderingen) Op troebelheid, aanslibbing, bodemsamenstelling platen en slikken, slibbalans etc.

4 Kernvraag Wat is de autonome ontwikkeling van de slibdynamiek en slibbalans? Wat is het effect van ingrepen op de slibdynamiek en slibbalans Benodigd: combinatie van metingen en model

5 Metingen: Metingen en model essentieel voor kennis huidige toestand en systeembegrip Procesmodel: Gebaseerd op de fysische beschrijving van de processen Geschikt om effect van ingrepen door te rekenen Altijd en overal uitvoer beschikbaar (<-> monitoring)

6 Activiteiten LTV-slib 2006: literatuurstudie, data-analyse, opzet model, berekening 14 dagen 2007: modelverbeteringen, berekening 3 maanden, toepassing stortingen Sloegebied 2008: verbetering 3D hydrodynamica jaarberekening incl. seizoensdynamiek validatie Antwerpen en remote-sensing toepassingen: 2 e verruiming en stortingen Zeebrugge

7 Activiteiten LTV-slib 2006: literatuurstudie, data-analyse, opzet model, berekening 14 dagen 2007: modelverbeteringen, berekening 3 maanden, toepassing stortingen Sloegebied 2008: verbetering 3D hydrodynamica jaarberekening incl. seizoensdynamiek validatie Antwerpen en remote-sensing toepassingen: 2 e verruiming en stortingen Zeebrugge

8 Hydrodynamica Jaar 2006 Randvoorwaarden uit ZUNO 2006 Resolutie WS: 100m Opwaarts: 30m

9 Hydrodynamica Off-line berekening Hydrodynamica SIMONA 1x1 rooster Slibtransport DELWAQ 2x2 rooster

10 Hydrodynamica in cijfers 1 miljoen cellen over 5 lagen 27 dagen rekenen op 1 jaar (x13) 2 TB aan resultaten 3 dagen om de resulaten op een externe HD te krijgen

11 Hydrodynamica: conclusies 1 jaar doorrekenen met meetgegevens als randvoorwaarden Seizoensinvloed expliciet mee gemodelleerd in de hydrodynamica Belangrijkste afwijking is fase van M4 in de randvoorwaarde (verder op te nemen volgend jaar)

12 Remote sensing gegevens Waterkolom (IVM) Bodem platen (NIOO)

13 IVM s Hydropt (MERIS) algoritme reflectance observed wavelength (nm) differential reflectance 5 x wavelength (nm) 13 RT Model siops reflectance iterate modelled wavelength (nm) compare and optimize conc 5 x 10-3 Pasterkamp et al., Int. Conf. RS for Mar. and Coast. Env. Van der Woerd and Pasterkamp, RSE. Eleveld et al., in prep. differential reflectance wavelength (nm) TSM CHL CDOM K D

14 IVM: Zwevend stof in de waterkolom

15 NIOO: Karakterisering intertidaal Bodemruwheid uit radar (met model (IEM), en gevalideerd met in situ data) Slibgehalte uit radar, radar/optisch en optisch (en in situ data) Chlorofyl-a uit optische remote sensing Radar sensor Optical sensor Incidence angle θ i Sun elevation, azimuth, look angle Wavelength λ Wavelength λ Polarisation qp Environment Environment Atmosphere Sediment texture Surface water Interstitial water Vertical roughness RMSz Horizontal roughness L Dielectric constant ε Backscatter σ 0 ERS SAR Sediment texture Surface water Interstitial water Surface reflectance R Landsat, MODIS, MERIS Salinity, temperature Local slope θ s Chlorophyll Van der Wal et al., Rem. Sens. Env. (2005), Van der Wal & Herman, Rem. Sens. Env. (2007) Organic matter, mineralogy

16 NIOO: Slibgehalte intertidaal 2006 Slib (%) Platen Slikken Intertidaal totaal Slibgehalte afgeleid uit radar Seizoensvariabiliteit slibgehalte Jan06 1Feb06 1May06 17May06 26Jul06 14Aug06 30Aug06 8Nov06 27Nov06

17 Jaarberekening slibmodel OK te hoog

18 Jaarberekening slibmodel te laag OK

19 Seizoensdynamiek Slibmodel seizoensdynamiek aanwezig in model, maar nog onvoldoende

20 Jaarfluxen import/export Vlissingen Bruto kton/dag Netto

21 Validatie Antwerpen Boei 84 Boerenschans

22 Validatie Antwerpen (2) piek ontbreekt bodemconcentratie te laag

23 ETM: estuarien turbiditeitsmaximum doodtij springtij

24 Validatie Remote Sensing Data

25 Validatie Remote Sensing Data

26 Toepassing 2 e vaarwegverruiming

27 Toepassing 2 e vaarwegverruiming

28 Toepassing stortingen Zeebrugge 2008: Koppeling van hydrodynamica LTVslib model en Zeebrugge model 2009: Opzet van een gekoppeld detailmodel voor slibtransport

29 Terugkoppeling beheersvragen Welke vragen kunnen al worden beantwoord? Welke vragen nog niet?

30 Conclusies slibmodel draait en is uitgebreid vergeleken met metingen (in-situ en remote sensing) slibdynamiek wordt in grote lijnen redelijk door het model gereproduceerd, maar seizoenddynamiek en sterkte estuariene circulatie nog onvoldoende groot 2e verruiming heeft weinig effect op slibconcentratie zie ook naar postersessie en rapporten voor meer info

31 Plannen 2009 e.v. seizoensdynamiek, langetermijn slibbalans, detailmodellen, zand-slib, aansluiting ecologie en natuurlijkheid