Numerical modelling of sediment transport in shelf seas and estuaries. Case studies: the Kwinte Bank and the Ijzermonding
Giardino, A. (2008). Numerical modelling of sediment transport in shelf seas and estuaries. Case studies: the Kwinte Bank and the Ijzermonding. PhD Thesis. Katholieke Universiteit Leuven (KUL): Leuven. ISBN 978-90-5682-929-2. 182 pp.
|
| Beschikbaar in | Auteur |
|
Documenttype: Doctoraat/Thesis/Eindwerk
|
| Trefwoorden |
Modelling
Numerical models
Transport > Sediment transport
Water bodies > Coastal waters > Coastal landforms > Coastal inlets > Estuaries
Water bodies > Oceans > Marginal seas > Shelf seas
ANE, België, IJzer R. [Marine Regions]; ANE, België, Vlaamse Banken, Kwintebank [Marine Regions]
Marien/Kust |
| Abstract |
De toenemende aandacht voor kustgebieden zowel economisch als ecologisch gaat gepaard met een toenemende belangstelling en druk om de verschillende processen die zich afspelen in die zone beter te begrijpen. Sedimenttransport heeft een directe weerslag op menselijke activiteiten en heeft bovendien een grote impact op het mariene milieu. Vanuit een puur fysisch standpunt beïnvloedt de morfologie de dynamiek van stromingen en golven en vice versa. De interactie met de bodem heeft een weerslag op het snelheidsprofiel van de stromingen en op de energieinhoud en vorm van de golven. Ondanks hun belang zijn voorspellingen van sedimenttransport nog altijd heel onzeker. Sedimentkarakteristieken zijn niet altijd goed gekend, de interactie met golven en stromingen zijn moeilijk te modelleren en het aantal veldmetingen voor de kalibratie en validatie van berekeningen is beperkt.
In dit onderzoek werden drie verschillende numerieke modellen opgezet om de stromingen en golven enerzijds en hun effect op het sedimenttransport anderzijds te modelleren. De mogelijkheid om de verschillende modellen ofwel afzonderlijk ofwel gekoppeld te laten lopen, liet toe om het relatieve belang van golven en stromingen afzonderlijk en gecombineerd te onderzoeken.
Twee verschillende gebieden werden uitgekozen voor de validatie van de numerieke modellen: een typisch zandig gebied met name een zandbank in de Noordzee (de Kwintebank) en een typisch modderige omgeving met name de “IJzermonding”, een klein estuarium aan de Belgische kust. Door deze twee gebieden te kiezen als toepassing konden de verschillende manieren van aanpak en de verschillende formules voor transport van zowel niet-cohesieve als cohesieve sedimenten uitgetest worden. Model validatie gebeurde aan de hand van vergelijkingen met metingen van stromingen, golven, sedimenttransport en bodemprofiel.
Op de Kwintebank zijn stromingen en golven de drijvende kracht voor sedimenttransport. Twee zaken werden bekeken: i) de gevolgen van zandextractie op het sedimenttransport op de zandbank; en ii) het effect van golfwerking op de morfodynamische evolutie van de zandbank. Uit de numerieke simulaties blijkt dat de stabiliteit van de Kwintebank niet in gevaar werd gebracht door de vrij intense zandextractie. Aan de andere kant is gebleken dat de activiteit van de golven een centrale rol speelt niet alleen in de hoeveelheid sedimenttransport, maar ook in de richting ervan.
In de IJzermonding werd het effect van de golven niet in rekening gebracht. Omwille van de hoge complexiteit van de sedimentdynamiek en omwille van de niet geringe antropogene invloed in dit gebied was het nodig om een verscheidenheid aan metingen te gebruiken voor de interpretatie van de modelresultaten. De hoeveelheid sedimentatie werd bijvoorbeeld vergeleken met jaarlijks gebaggerde volumes. En de gebieden waar volgens het model erosie of depositie plaats vindt, werden kwalitatief geverifieerd aan de hand van de uit hyperspectrale beeldopnames afgeleide evolutie van het gebied. |
|
