Stoftransport i MIKE11

Efter at have opstillet en række modeller til beregning af stoftransporten i Hasseris Å ønskes det til sidst at sammenligne disse modeller med en beregning i MIKE11.

Dispersionskoefficienten, som er bestemt ved henholdsvis den analytiske model, partikelmodellen og finitte differensmodellen, kan ses i tabel I.10.1.
* I finitte differens modellen udgør D kun en del af spredningen, da der er indbygget en udveksling, som også spreder stoffet.

På baggrund af ovenstående modelresultater er det valgt af sætte dispersionskoefficienten til 0,7 m²/s i alle beregningerne med MIKE11, som også anvendes efterfølgende til en dynamisk beregning af transport og omsætning af BOD og O₂ i Hasseris Å.

Opsætning af modelområde

Opsætningen af modelområdet i MIKE11 er baseret på et GIS tema for samtlige åer i Nordjylland, hvor Hasseris Å er klippet ud.

Grøfterne, der kommer som små tilløb, er blevet simplificeret således, at deres fulde udstrækning ikke medtages. Det antages, at dette ikke har en signifikant betydning, da det ikke er her der er de væsentligste vandføringer. Yderligere er den fulde strækning af Hasseris Å ikke medtaget, men modelområdet starter ved DMUs målestation med stationeringen 4958 m og slutter ved udløbet til Limfjorden. Dermed medtages kun to tilløb i modelområdet, Hyllestrømmen og Frejlev Grøft, som er vist på hhv. figur I.10.1 og I.10.2.

Ud fra regulativet for Hasseris Å er det fundet, at der er et samlet fald på 1,59 m fra DMUs målestation til Limfjorden. Det giver en gennemsnitlig bundhældning på ca. 0,3 ‰. Til opbygningen af MIKE modellen er koterne for en række mellemstationer anvendt og indbygget i tværsnittene, således at åens længdeprofil stemmer overens med oplysningerne, der findes i regulativet. [NJA, 1997]

Tværsnittene i Hasseris Å er udformet efter målinger foretaget på lokaliteten, hvor det ene er placeret ved DMUs målestation og de øvrige tværsnit er målt ved to broer ved station 1.872 og 2.334 hhv. betonbroen og træbroen. Der er ikke foretaget målinger af brinkerne, men disse antages, at have en hældning på 45°. Ved udløbet til Limfjorden er det valgt at anvende det samme tværsnit som ved station 1.872, da der ikke kommer flere tilløb, eller andre væsentlige ændringer på stykket mellem broen og udløbet.

Tværsnittene i de to tilløb i modelområdet, er blevet udformet som trapezer, da der ikke er foretaget målinger her. Det vurderes at grøften, som forbinder overløbsbygværket i Frejlev med Hasseris Å, har en bundbredde på 1 m. Hyllestrømmen antages at have en bundbrede på 0,5 m.

Der anvendes en normalvandføring på 0,255 m³/s ved målestationen. Denne er fundet som middelvandføringen ud fra vandføringsmålinger for år 2004 i Hasseris Å [DMU, 2004a]. Derudover er vandføringen i de to tilløb sat på 0,014 m³/s og 0,089 m³/s for hhv. Hyllestrømmen og Frejlev Grøft. Disse vandføringer er fastsat ud fra vandføringerne i MIKE ved station 1.872 og 2.334, som dermed kommer til at stemme overens med vandføringsmålingerne.

Der er regnet på samme situation, som ved de øvrige stoftransportmodeller, nemlig på transporten fra træbroen til betonbroen med en afstand på 470 m. Stoffet tilføres som en punktkilde ved træbroen. Punktkilden er defineret som en tidsserie, hvor alt stoffet tilføres til samme tidsskridt kl. 11.45.

Resultat

Det fremgår af figur I.10.3, at der ikke er nogen god overensstemmelse mellem MIKE11 og den opstillede finitte differensmodel, hvor sidstnævnte er stort set lig med de målte koncentrationer. Dette hænger formentlig sammen med, at der kun er tre beregningspunkter i MIKE11 på den pågældende strækning mellem de to broer. Dette giver en tendens til, at stoffet spredes for hurtigt, hvilket også ses af, figur I.10.3 hvor stoffet befinder sig ved det undersøgte punkt få minutter efter punktkilden tilføres. Dosering af stof i et diskret punkt kan således ikke opløses tilstrækkeligt i x-retningen i den opsatte MIKE11 model. Denne tendens vil være mindre markant ved beregninger over større afstande.

Desuden ses det af figur I.10.3 at der forekommer negative koncentrationer efter at peaket med stof har passeret træbroen. Dette hænger sammen med de meget store koncentrationsgradienter og den numeriske løsning af advektion-dispersions ligningen.

En oplagt mulighed ville derfor være at definere flere beregningspunkter i mellem de to broer. På grund af projektets varighed har dette dog ikke været muligt at gennemføre.

[ Til toppen ]
[ Forrige | Næste ]