![Theorie
Slibgehalte [%] Zand-slib segregatie: observeren & beschrijven
<1
1-2
2-3
3-5
5-8
8 - 12
12 - 18
> 18
Getijde stromingen
In vrijwel alle systemen (zoals de Waddenzee) wordt slib
doorgaans gevonden op locaties waar hydrodynamische
activiteit kleiner is
De morfologische eigenschappen van de Waddenzee zijn ontstaan
door de dominante forcering van het getij (domineert de korte golven
in het systeem)
De dominantie van het getij (over korte golven) heeft voornamelijk invloed
op de (diepe) zeegaten en getijgeulen, mede door de relatief brede
getijdebekkens
Zeegaten en getijgeulen in de Waddenzee zijn daarom vaak hydrodynamisch actief,
en dus zandig, terwijl (ondiepe) slikken, platen, wantij locaties en kwelders vaak
slibrijk zijn
43 %](https://image.slidesharecdn.com/finalpresentationscheel-120416061909-phpapp02/85/Final-presentation-scheel-18-320.jpg)
More Related Content
Featured (20)
Final presentation scheel
- 1. Simuleren en classi鍖ceren van grootschalige zand-slib segregatie m.b.v. een fysisch model voor een getijdebekken Een fysische analyse naar de relatie tussen verschillende forceringen en grootschalige zand-slib segregatie Freek Scheel Commissieleden Prof. dr. ir. M.J.F. Stive Partijen Prof. dr. ir. J.C. Winterwerp Prof. dr. ir. Z.B. Wang Technische Universiteit Dr. ir. M. van Ledden Delft Dr. ir. B.C. van Prooijen Royal Haskoning Deltares
- 2. Inhoud Inleiding 永姻看恢鉛艶艶馨糸艶鍖n庄谷姻庄稼乙 Doelstelling Theorie Hypothese voor algemene classi鍖catie 珂看糸艶鉛壊界艶稼温姻庄看s Geschematiseerd model van het Amelander zeegat Theoretische achtergrond Beschrijving van de case Modelresultaten Referentie scenario Invloed van getij Invloed van korte golven Conclusies & classi鍖catie 2%
- 3. Inleiding Wat is grootschalige zand-slib segregatie? De horizontale variatie van het slibpercentage in de bodem op een grote ruimtelijke schaal (van kilometers) Zand 0,063 < d < 2 mm Silt 0,002 < d < 0,063 Slib Klei mm d < 0,002 mm 5%
- 4. Inleiding Wat is grootschalige zand-slib segregatie? De horizontale variatie van het slibpercentage in de bodem op een grote ruimtelijke schaal (van kilometers) Onder andere beschreven & gemeten door: Postma (1954; 1961) Van Straaten & Kuenen (1957) De Glopper (1967) Carter (1988) Oost (1995) Flemming & Ziegler (1995) Flemming & Bartholom辰 (1997) Venema et al. (1999) Van Ledden (2003) etc. 7%
- 5. Inleiding Waarom treedt grootschalige zand-slib segregatie op? Verschil in fysische eigenschappen tussen zand & slib c0 !!!! wm ws Slibdeeltjes worden in suspensie gemakkelijker getransporteerd Maar kunnen de bodem, door cohesief gedrag, signi鍖cant versterken 10 %
- 6. Inleiding Waarom treedt grootschalige zand-slib segregatie op? Verschil in fysische eigenschappen tussen zand & slib c0 !!!! wm ws Slibdeeltjes worden in suspensie gemakkelijker getransporteerd Maar kunnen de bodem, door cohesief gedrag, signi鍖cant versterken Lag effect (vertraging effect) Getij asymmetrie Verschil in concentratie en evenwichtsconcentratie van slib door kleine waarde van wm Resulteert in netto transport van slib 12 %
- 7. Inleiding Waarom willen we zand-slib segregatie begrijpen en voorspellen? Zand-slib segregatie kan de morfologie op speci鍖eke locaties signi鍖cant be誰nvloeden; De verhouding van zand & slib in de bodem is vaak een voorwaarde voor het overleven van bepaalde soorten 鍖ora & fauna; Door cohesieve eigenschappen trekken slibdeeltjes verontreinigd materiaal aan (zoals zware metalen), slib is daarom een indicator voor potenti谷le verontreiniging. 15 %
- 8. Inleiding Hoe begrijpen & voorspellen we zand-slib segregatie? Begrijpen: Observeren (veldmetingen) Analyseren Fysische relaties beschrijven Voorspellen: Door gebruik te maken van diverse modellen (simulatie) Bijvoorbeeld een numeriek fysisch model Is gebaseerd op de beschrijving van fundamentele fysica (analytisch & empirisch) Model is opgebouwd uit een x-aantal cellen, waarin alle relevante natuurwetten worden beschreven m.b.v. bovenstaande fysische beschrijvingen 17 %
- 9. 永姻看恢鉛艶艶馨糸艶鍖n庄谷姻庄稼乙 Wat is het probleem in de toepassing van huidige fysische modellen voor zand-slib segregatie? Resultaten uit 1D-modellen (geschematiseerde gevallen) Begrijpelijk & inzichtelijk Alleen de belangrijke fysische processen dragen bij Geeft een duidelijke grootschalige indruk 2DV 3D 1D 2DH 20 %
- 10. 永姻看恢鉛艶艶馨糸艶鍖n庄谷姻庄稼乙 Wat is het probleem in de toepassing van huidige fysische modellen voor zand-slib segregatie? Resultaten uit 1D-modellen (geschematiseerde gevallen) Begrijpelijk & inzichtelijk Alleen de belangrijke fysische processen dragen bij Geeft een duidelijke grootschalige indruk 2DV 3D 1D 2DH 22 %
- 11. 永姻看恢鉛艶艶馨糸艶鍖n庄谷姻庄稼乙 Wat is het probleem in de toepassing van huidige fysische modellen voor zand-slib segregatie? Resultaten uit 1D-modellen (geschematiseerde gevallen) Begrijpelijk & inzichtelijk Alleen de belangrijke fysische processen dragen bij Geeft een duidelijke grootschalige indruk Resultaten uit 3D-modellen (precieze representatie van de werkelijkheid) Inzicht is vaak lastig en model is moeilijk te begrijpen, mede door de complexe morfologie Vele (non-lineaire) fysische processen spelen zich simultaan af Welke processen zijn belangrijk? Discrepanties met de werkelijkheid 2DV 3D 1D 2DH 24 %
- 12. 永姻看恢鉛艶艶馨糸艶鍖n庄谷姻庄稼乙 Wat is het probleem in de toepassing van huidige fysische modellen voor zand-slib segregatie? Resultaten uit 1D-modellen (geschematiseerde gevallen) Begrijpelijk & inzichtelijk Alleen de belangrijke fysische processen dragen bij Geeft een duidelijke grootschalige indruk Resultaten uit 3D-modellen (precieze representatie van de werkelijkheid) Inzicht is vaak lastig en model is moeilijk te begrijpen, mede door de complexe morfologie Vele (non-lineaire) fysische processen spelen zich simultaan af Welke processen zijn belangrijk? Discrepanties met de werkelijkheid 2DV 3D 1D Toename in Chesher & Ockenden (1997) complexiteit Van Ledden (2003) Waeles et al. (2007; 2008) Le Hir et al. (2011) Van Duren et al. (2011) 2DH 26 %
- 13. Doelstelling Wat is het doel van dit onderzoek? Combineren van de positieve eigenschappen van 1D en 3D-model Een begrijpelijk & inzichtelijk model, zoals een 1D-model Reduceren tot relevante en signi鍖cante fysische processen Toepassing op een praktisch geval, zoals een 3D-model Morfologische structuren worden meegenomen 2DV 3D 1D Toename in complexiteit 2DH 29 %
- 14. Doelstelling Wat is het doel van dit onderzoek? Combineren van de positieve eigenschappen van 1D en 3D-model Een begrijpelijk & inzichtelijk model, zoals een 1D-model Reduceren tot relevante en signi鍖cante fysische processen Toepassing op een praktisch geval, zoals een 3D-model Morfologische structuren worden meegenomen Hiervoor wordt een geschematiseerd 2DH model toegepast van een praktisch scenario: Een getijdebekken in de Waddenzee (het Amelander zeegat) 2DV 3D 1D 2DH 31 %
- 15. Doelstelling Wat willen we bereiken met deze aanpak? Reproductie van grootschalige zand-slib segregatie met een geschematiseerd model verwezenlijken In het geschematiseerde model zijn enkel dominante forceringen meegenomen Dit zijn getijde(stromingen) & korte (wind) golven Door deze reductie wordt het model inzichtelijker 34 %
- 16. Doelstelling Wat willen we bereiken met deze aanpak? Reproductie van grootschalige zand-slib segregatie met een geschematiseerd model verwezenlijken In het geschematiseerde model zijn enkel dominante forceringen meegenomen Dit zijn getijde(stromingen) & korte (wind) golven Door deze reductie wordt het model inzichtelijker De relatieve invloeden van dominante forceringen op grootschalige zand-slib segregatie analyseren Wat zijn de invloeden van getijde(stromingen) & korte (wind) golven op de grootschalige zand-slib segregatie patronen? 36 %
- 17. Doelstelling Wat willen we bereiken met deze aanpak? Reproductie van grootschalige zand-slib segregatie met een geschematiseerd model verwezenlijken In het geschematiseerde model zijn enkel dominante forceringen meegenomen Dit zijn getijde(stromingen) & korte (wind) golven Door deze reductie wordt het model inzichtelijker De relatieve invloeden van dominante forceringen op grootschalige zand-slib segregatie analyseren Wat zijn de invloeden van getijde(stromingen) & korte (wind) golven op de grootschalige zand-slib segregatie patronen? Een classi鍖catie opstellen, welke grootschalige zand-slib segregatie patronen aan de relatieve dominantie van getijde(stromingen) & korte (wind) golven koppelt Deze classi鍖catie kan gebaseerd worden op een classi鍖catie van relatieve forcering dominantie Een hypothese voor deze classi鍖catie kan gebaseerd worden op voorgaand onderzoek, observaties, veldmetingen en andere classi鍖caties 38 %
- 18. Theorie Slibgehalte [%] Zand-slib segregatie: observeren & beschrijven <1 1-2 2-3 3-5 5-8 8 - 12 12 - 18 > 18 Getijde stromingen In vrijwel alle systemen (zoals de Waddenzee) wordt slib doorgaans gevonden op locaties waar hydrodynamische activiteit kleiner is De morfologische eigenschappen van de Waddenzee zijn ontstaan door de dominante forcering van het getij (domineert de korte golven in het systeem) De dominantie van het getij (over korte golven) heeft voornamelijk invloed op de (diepe) zeegaten en getijgeulen, mede door de relatief brede getijdebekkens Zeegaten en getijgeulen in de Waddenzee zijn daarom vaak hydrodynamisch actief, en dus zandig, terwijl (ondiepe) slikken, platen, wantij locaties en kwelders vaak slibrijk zijn 43 %
- 19. Theorie Zand-slib segregatie: observeren & beschrijven Vrijwel alle systemen met dominante getij forcering laten dergelijke grootschalige zand-slib segregatie zien 45 %
- 20. Theorie Zand-slib segregatie: observeren & beschrijven Korte golven Slib wordt doorgaans gevonden op locaties waar hydrodynamische activiteit kleiner is Hydrodynamische activiteit door korte (wind) golven is te vinden in ondiepe gebieden Golven voelen de bodem in ondiepe gebieden en dissiperen hun energie naar de bodem Daardoor worden slibdeeltjes in een systeem met korte (wind) golf dominantie omgewoeld en naar diepere gebieden getransporteerd 48 %
- 21. Theorie Zand-slib segregatie: observeren & beschrijven Vrijwel alle systemen met dominante korte golf forcering laten dergelijke grootschalige zand-slib segregatie zien 50 %
- 22. Hypothese voor algemene classi鍖catie Gerelateerd aan relatieve dominantie van getij en korte golven Korte golven Getij 52 %
- 23. Hypothese voor algemene classi鍖catie Gerelateerd aan relatieve dominantie van getij en korte golven Korte golven Getij 54 %
- 24. Hypothese voor algemene classi鍖catie Gerelateerd aan relatieve dominantie van getij en korte golven Korte golven Getij Is deze classi鍖catie terug te vinden in het geschematiseerde Waddenzee model m.b.v. toepassing van verschillende scenarios met relatieve dominantie voor de verschillende forceringen? 56 %
- 25. 珂看糸艶鉛壊界艶稼温姻庄看s Gerelateerd aan relatieve dominantie van getij en korte golven Om de classi鍖catie hypothese te analyseren 辿n de zand-slib segregatie onder normale omstandigheden te reproduceren zijn 4 model scenarios opgesteld Referentie scenario Normale getijamplitudes (a 1 m) Normale wind condities (U10 = 10 m/s) zonder golven Groot getij scenario Dubbele getijamplitudes (factor 2) Normale wind condities Klein getij scenario Gehalveerde getijamplitudes (factor 0,5) Normale wind condities Korte golf scenario Normaal getij Extreme wind condities (U10 = 20 m/s) m辿t golven 59 %
- 26. Geschematiseerd model van het Amelander zeegat Theoretische achtergrond ! !!" !!" 1 + !!,!" !! !!,!" = ! ! !!,! = 1 !! + !! ! 1 + !! 1 !!,!" Gebruikt voor !! correctie !!! = 1! !! = 0! van !! ! !! ! !!" 1 + !! ! & (van Rijn) !!! !! !!!" !! !! !! = !!" !!! !!.! ! !! = 1 !! !! 1 ! 1 ! 3 1 !! ! !.! !!,! !!,! !! !! !! = !! !! 1 ! 1 ! !!,! !!,! !!,!" ! !! = 0! !! = 1! cohesieve regime niet-cohesieve regime !!! !!! !!! 1 !! = + !! !! + !! !! ! !" !" !" Van Ledden (2003) 64 %
- 27. Geschematiseerd model van het Amelander zeegat Beschrijving van de case 66 %
- 28. Geschematiseerd model van het Amelander zeegat Beschrijving van de case Geforceerd door M2, M4 en M6 getijcomponenten 68 %
- 29. Geschematiseerd model van het Amelander zeegat Beschrijving van de case Verwijderen van model artefacten 70 %
- 30. Modelresultaten Referentie scenario Slibgehalte in de bodem (0 - 100%) 72 %
- 31. Modelresultaten Referentie scenario 75 %
- 32. Modelresultaten Referentie scenario 78 %
- 33. Modelresultaten Referentie scenario 81 %
- 34. Modelresultaten Referentie scenario 83 %
- 35. Modelresultaten Invloed van relatieve getijdominantie 84 %
- 36. Modelresultaten Invloed van relatieve getijdominantie 87 %
- 37. Modelresultaten Invloed van relatieve getijdominantie 88 %
- 38. Modelresultaten Invloed van relatieve getijdominantie 91 %
- 39. Modelresultaten Invloed van relatieve korte golf dominantie 92 %
- 40. Modelresultaten Invloed van relatieve korte golf dominantie 94 %
- 41. Conclusies Model is in staat om grootschalige zand-slib segregatie patronen fatsoenlijk te reproduceren Resultaten zijn re谷el, zowel kwalitatief als kwantitatief, ondanks de schematisering Er zijn duidelijke relaties te observeren tussen variabelen gerelateerd aan zand-slib segregatie Relaties tussen diepte, bodemschuifspanning, slibconcentraties en slibgehalte De relatieve dominantie van golven en getij is van signi鍖cante invloed op de grootschalige zand-slib segregatie patronen De hypothese voor een algemene classi鍖catie voldoet en is verder uitgewerkt door de conclusies te combineren met de classi鍖catie van relatieve korte golf & getij dominantie 97 %
- 42. Conclusies 100 %
- 43. Afsluiting Bedankt voor de interesse en aandacht
- 44. Afsluiting Bedankt voor de interesse en aandacht Ruimte voor vragen en/of opmerkingen
Editor's Notes
- #2: \n
- #3: \n
- #4: \n
- #5: \n
- #6: \n
- #7: \n
- #8: \n
- #9: \n
- #10: \n
- #11: \n
- #12: \n
- #13: \n
- #14: \n
- #15: \n
- #16: \n
- #17: \n
- #18: \n
- #19: \n
- #20: \n
- #21: \n
- #22: \n
- #23: \n
- #24: \n
- #25: \n
- #26: \n
- #27: \n
- #28: \n
- #29: \n
- #30: \n
- #31: \n
- #32: \n
- #33: \n
- #34: \n
- #35: \n
- #36: \n
- #37: \n
- #38: \n
- #39: \n
- #40: \n
- #41: \n
- #42: \n
- #43: \n
- #44: \n
- #45: \n