< Terug naar vorige pagina

Project

Opschaling van fysieke processen op sub-gridschaal in bentische grenslaag voor sedimenttransportprocessen voor technische morfodynamische modellen

De kwantitatieve voorspelling van de beweging van sedimentdeeltjes in waterlichamen (zoals rivieren, estuaria en kustgebieden) door numerieke modellering is een van de meest uitdagende problemen in geowetenschappen en civiele techniek (Amoudry & Souza, 2011). De bronnen van fouten kunnen worden onderverdeeld in: (1) de beperkingen van de modellen (vanwege benaderingen en computationele limieten), (2) het ontbreken van voldoende gegevens om het model te initialiseren en te valideren en voor de randvoorwaarden, (3) de heterogene eigenschappen van de individuele deeltjes en de bedsamenstelling, en (4) de slechte beschrijving van fysische processen op subgridschaal (zoals deeltjes-vloeistof interactie en botsingen tussen deeltjes). Het huidige onderzoek valt het vierde knelpunt aan en richt zich op de verbetering van de beschrijving van fysische processen op subgridschaal in de benthische grenslaag in een morfodynamisch numeriek model. Om goed rekening te houden met het fysische proces op subgridschaal in de benthische grenslaag, een lage-Reynolds k-epsilon turbulentiemodel voor met deeltjes beladen grensstromen, analytische sluitingen voor IBL-sedimenttransport, IBL-energieverbruik en een lage-Reynoldswet -of-the-wall, een gemodificeerd k-epsilon turbulentiemodel voor kustsedimenttransporttoepassingen met grove verticale resolutie, een nieuwe, robuuste wrijvingswet voor sedimentbeladen stromingen in dieptegemiddelde morfodynamische modellen, juiste zinktermen voor spectrale golfmodellen om rekening houden met energiedissipatie door sedimenttransport en vloeibare modder worden ontwikkeld. Dit werk presenteert de ontwikkeling van een nieuw numeriek model met hoge resolutie voor deeltjestransport en de implementatie van de juiste opname van het energieverbruik door deeltjestransport in suspensiestroom, in het bijzonder door bodembelasting in de binnenste grenslaag, wat een veel nauwkeurigere berekening van de hydrodynamica mogelijk maakt , vrije oppervlaktegolfvoortplanting en morfodynamica in omgevingen met erodeerbare bedden. Deze nieuwe procesmodellen worden getest in echte case studies en de ruimtelijke focus ligt op de Belgische Kust inclusief het Schelde-estuarium.

Datum:23 nov 2021 →  Heden
Trefwoorden:subgrid scale physical processes, morphodynamic model, benthic boundary layer
Disciplines:Hydrogeologie
Project type:PhD project