Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Iiv íD C Delta res5
International M arine & Dredging Consultants EnObllHQ D 011Q LÍ f 0
Aanslibbing Deurganckdok
Numerieke modelsimulaties met Slib3D
15 Juni 2010
• Beschrijving Slib3D• Calibratie hydrodynamica en sediment transport• Effect dokconfiguratie op aanslibbing• Effect CDW op aanslibbing• Belangrijkste resultaten
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltares
I n m u a m l M m k [ M p m ( u m m d
Opgezet om sedimentuitwisselingsprocessen tussen het Deurganckdok en de Schelde zeer nauwkeurig door te rekenenTwee componenten:
> model applicatie met zeer hoge resolutie> software ontwikkeling
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltares
I n m u a m l M m k I M p m ( u m m d
• Roosterresolutie tot 15 m nabij CDW• Rooster oriëntatie geoptimaliseerd voor Deurganckdok en CDW• 40 Verticale lagen• 8 Deeldomeinen• CDW
> in de bodem (CDW drempel)> ais geleidingswand (dunne dam)> energieverlies door palenrij
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltares
I n m u a m l M m k I M p m ( u m m d
Y [k
m],
RD
-ste
lsel
lib3D - m
380
375
370
365
360
355
350
60 65 70 75X [km], RD-stelsel
80 85
ÜIHM
15 Juni 2010
Y [m
UTM
] Y
[m U
TM)
3.695
3.694
3.693
3.G92
3.691
3.69
3.689
3.688
3.687
3.686
3.685
)
, ;x io
ï 10
7.68X [m UTM]
LMDC Delta res
Bestaande functionaliteiten:• Laag Reynolds turbulente demping• Dichtheidskoppeling
Nieuwe functionaliteiten:• Flocculatie model: valsnelheid afhankelijk van turbulentie en
sediment concentratie• Bodemruwheid afhankelijk van slibgehalte bodem• Erosie op basis van meetbare bodemeigenschappen• Consolidatie• Rheologisch model
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltares
I n m u a m l M m k I M p m ( u m m d
Dept
h (m
+TA
W)
Dept
h (m
+TA
W)
^^^10 12”Time (hours on 16-02-2005)
4 6 8 10 12 14 16Time (hours on 16-02-2005)
6 8 10 12 14Time (hours on 16-02-2005) (hours on 16 -0
15 Juni 20105IMDC Deltares
Inmunnil U im lit DmfcpnB ( im iu m
Dept
h (m
♦TA
W)
Dept
h (m
+TA
W)
8 10 12 14 16Time (hours on 16-02-2005)
4 6 8 10 12 14 16Time (hours on 16-02*2005)
Time (hours)
8 10 12 14Time (hours on 16-02-2005)
4
2 F!0 ÉÊ 1
-2
1 4é -6
M -a
-10
-12
-14
¿ 6 8 10 12 14Time (hours)
4 6 8 10 12 14Time (hoirs)4 6 8 10 12 14 16
Time (hours on 16-02-2005)
15 Juni 2010« 1MDÇ Deltares
Field data (m/s) 17-N ov-2005 15:51 44 - 15 56 28. Transect I - III. Perpendicular Current
E -10
Transect I - III : Delft3D result (m/s)
£ *5
£ - 1 0M
-15
T
0 * -------------1— -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
X [N W to SE . m)
Tidal Elevation 17-Nov-2005
06:00 1:00 12:00 15:00 18:00 21:00
15 Juni 2010
Surface Bin II
17-NOV-2005 08 14 11 -19 :2 3 :2 5
CDZl
□ □
OD
□ Field Model
-0 5 — 06:00 1:00 12:00 21:00
Time
Bottom BinII
17-NOV-2005 08 14:11 -1 9 :23 :250 5I
'dcVe-uCL£8'U>cËoQ
cP D
-0.506:00 1:00 15:00
Time
Tidal Elevation 17-Nov-2005E
4
2
006:00 12:00 21:00
5IMDC Deltaresbnrmmoal Min» Al Omfcmc ( im iu m
Sediment flux richting dok afhankelijk van
• Wateruitwisseling tussen dok en Schelde:> getijvulling> horizontale wervels> dichtheidsstroming
• Sedimentconcentratie op Schelde:> Concentratie> Verticale verdeling> Dwarsverdeling> Fasering binnen getij
• Beide goed door model gereproduceerd -> geschikt voor kwantificeren en analyseren aanslibbing
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltores
Inmuaml Mm k IMpm (imaaD
Hoogste sediment import tijdens hoog water:• Hoge concentraties op Schelde nabij het Deurganckdok• Dichtheidsgedreven stroming het dok in nabij de bodem• Sterk ontwikkelde grootschalige horizontale wervel
6
W 4
+ 2 E,X 0
-2
100j a
I 50
15 Juni 2010[M.DÇ Delta reshnm iiiiiu 'U rrx \ [m iuuh u m A M D
2010 bodem, geen CDW, LW+4hrs 2010 bodem, geen CDW, LW+5hrs 2010 bodem, geen CDW, LW+6hrs 2010 bodem, geen CDW, LW+7hrs 2010 bodem, geen CDW, LW+8hrs
- G |g/l]
0.4
1 m/s
76.8 76.9 77 77.1 77.2
■ ' Ï M \' \ V 0
X [km], RD stelsel76.8 76.9 77 77.1 77.2
X [km], RD stelsel
- G [g/l]
0 0.4 i
1 m/s
■
- G (g/l]
i : '
h \: ■ • « t !0 0.4 J 1n f i t \
1 m/s
J f c ;-r - ; ; m
f l
//f t
y !:A¿V.■ *■*" - N
/ í
/ iá i ¡ H
i i - _ ^i¡i t fi / i
76.8 76.9 77 77.1 77.2X [km], RD stelsel
76.8 76.9 77 77.1 77.2X [km], RD stelsel
76.8 76.9 77 77.1 77.2X [km], RD stelsel
15 Juni 2010ïîviDÇ Delta res
Sedimentatie in Deurganckdok is afhankelijk van de geometrie van het Deurganckdok:> Lengte Deurganckdok> Drempel tussen Deurganckdok en Schelde> Diepte Deurganckdok & Schelde
Vergelijking bemoeilijkt door verschillen in definitie drempel en DGD. Bij aanhouden definitie drempel en DGD zoals in ontwerp, zijn de gebieden ongelijk in grootte en locatie. Bij eenzelfde locatie worden verschillende morfologische eenheden vergeleken.
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltares
I n m u a m l M m k [ M p m ( u m m d
Sedimentatie (ton/dag), voor ontwerp dok, met CDW:
• Verwijderen drempel leidt tot 6 tot 9 % meer sedimentatie
• Aanslibbing neemt af met toenemende lengte dok (-13%)
VOLLEDIG DOK DRIEKWART DOK HALF DOK
ton/dag toename tov ref.
ton/dag toename tov ref.
ton/dag toename tov ref.
Met drempel 1983 (ref.) 0 2202 +11 % 2237 + 13 %
Zonder drempel 2122 +7% 2332 +13 % 2438 +23
15 Juni 2010«IM.DÇ Deltores
Inmuaml Mm k IMpm (imaaD
half dok volledig dok
zout
Ap
U
C
5
0
- sVE -1 0N
-1 b
-20
5
0
< -bVE -1 0N
-1 b
-20
5
0
< -b*7E -1 0N
-1 b
-20
5
0
?< -5VE -1 0N
-1 5
-20
E -10
E. -10
E -10
400 600 800 1000X[m]
400 600 800 1000X [m]
15 Juni 2010ÓiMDC Deltares
I n m u a m l M m k I M p m ( u m m d
Bodem SEDIMENTATIE (TON/DAG) EFFECT CDW VERSCHIL T.O.V. 2005
zonder CDW met CDW zonder CDW met CDW
2005 2587 2280 -12 %
2010 2659 2144 -19 % +3 % -6%
GEEN CDW ONTWERPCDW
RIVIERW AART SE VERPLAATSING CDW
VERLAGING CDW DREMPEL
ton/dag ton/dag ton/dag ton/dag
Sedimentatietotaal
2578 2118 2200 2164
% tov geen CDW
-18 -15 -16
% tov ontwerp CDW
+4 +2
15 Juni 2010« î m d ç Deltares
I n m u a m l Nbnw k I M p m ( u m m d
Y [k
m],
RD
-ste
lsel
geen CDW, LW+5hrs ontwerp CDW, LW+5hrs
0.6 0.6 m/f
3694
369.2
368.8
368.6
368.4
77 77.1 77.2X [km], RD-stelsel
369.4
369.2
368.8
368.6
368,4
77 77.1 77.2X [km], RD-stelsel
15 Juni 2010
rivierwaartse CDW LW+5hrs verlaagde CDW drempel, LW+5hrs
369.4 369.4
369 2 36920 6 m / 0.6 m/
368.8 3688
368 6 3686
368.4
368.2 176.9 77 77.1 77.2
X [km], RD-stelsel
Vf'//M __368.2 ^ n n -
76.9 77 77.1 77.2X [km], RD-stelsel
«ÏM.DÇ Delta res
Aanslibbing in DGD (inclusief drempelgebied, zonder CDW) is 2578 tot 2659 ton/dagAanslibbing gemeten/berekend (zonder drempelgebied):
> 2794 ton/dag (volumeveranderingen)>2110 ton/dag (berekening IMDC)> 2616 ton/dag (baggergegevens)
Aanslibbing door combinatie horizontale wervel, dichtheids stroming, en concentratie op ScheldeEffect CDW> Reductie CDW is 12 tot 19% (afhankelijk van dok configuratie)> Effect CDW is voornamelijk afbuiging bodem wervel> Grootste effect bij meest recente bodemligging
15 Juni 2010®IMDC Deltares
I n m u a m l M m k [ M p m ( u m m d