• No results found

Validation of the ASMITA-marshes model : an application to the Langstone Harbour estuary

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Validation of the ASMITA-marshes model : an application to the Langstone Harbour estuary"

Copied!
69
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

             

Validation of the ASMITA‐marshes model 

An application to the Langstone Harbour estuary   

                                               

 

Final version  Jasper Middelkamp   

April 2009 – July 2009 

Supervisor University of Twente: P.C. Roos  Supervisor HR Wallingford: M.A.F Knaapen 

(2)

Pre

This at th July    I  wo (Uni Ross me o In  th fant   Jasp Ensc    

eface 

 report form he University at HR Wallin ould  like  to iversity of Tw sington (HR  out when I w he  end,  I  w tastic stay in  per Middelka chede, Septe

ms my Bache y of Twente ngford Ltd.  

o  thank  my  wente) for th

Wallingford) was facing pr want  to  than the United K amp, 

ember 09 

elor thesis wi . This resear

supervisors heir feedbac ) and I.H. To roblems.  

k  my  tempo Kingdom.  

ithin my stud rch is carried

s  M.A.F.  Kna ck and their a wnend (HR W orary  colleag

dy of Civil En d out from t

aapen  (HR  advice. Furth Wallingford) gues  at  HR 

ngineering a he 20th of A

Wallingford) hermore I w ) for their ad Wallingford

nd Managem April till the 3

)  and  P.C. 

want to thank dvice and he

  for  making  

ment  3rd of 

Roos  k S.K. 

lping  g  it  a 

(3)

Co

PREF LIST  LIST  SUM 1 

1.

1.

1.

1.

1.

2  2.

2.

2.

2.

2.

3  3.

3.

4  4.

4.

5  5.

5.

5.

5.

5.

6  6.

7  7.

7.

7.

7.

7.

7.

ntents 

FACE ...

OF FIGURES . OF TABLES ...

MMARY ...

INTRODUCT .1  ESTUARI

.2  DESCRIP

.3  SALT MA

.4  OBJECTI

.5  OUTLINE

SENSITIVITY .1  METHOD

.2  EXCHAN

2.2.1  Diffu 2.2.2  Diffu 2.2.3  Diffu .3  SYSTEM 

.4  VEGETAT

2.4.1  Boun

2.4.2  Grow

2.4.3  Scal .5 CONCLUSION  DATA ...

.1  LANGSTO

.2  WESTER

3.2.1  Ritth 3.2.2  Zuid

3.2.3  Waa

DESCRIPTIO .1  DESCRIP

.2  SALT MA

PARAMETER .1  BATHYM

.2  HYDROD

.3  SALT MA

.4  SYSTEM 

.5  UNCERT

CALIBRATIO .1  PROBLEM

RESULTS ...

.1  BRIER

.2  MARSH  .3  FLAT ....

.4  CHANNE

.5  DELTA ..

.6  TOTAL E

...

...

...

...

TION ...

IES ...

PTION ASMITA  ARSHES ...

VE ...

E OF THE THESIS . Y ANALYSIS ....

DOLOGY ...

NGE PARAMETERS

usion Channel usion FlatÆCh usion Marsh Æ

PROPERTIES ...

TION ...

ndaries ...

wth of marsh . ing Coefficien ...

...

ONE HARBOUR ..

RN SCHELDT ...

hem ...

dgors ...

arde ...

N LANGSTON

PTION LANGSTON ARSHES ...

RISATION ASM

METRY ...

DYNAMICS ...

ARSH VEGETATIO

PROPERTIES ...

TAINTIES ...

ON PROCESS ..

MS ...

...

SKILL SCORE ...

...

...

EL ...

...

STUARY ...

...

...

...

...

...

...

MODEL ...

...

...

...

...

...

S ...

l Æ Outside W hannel ...

Æ Flat ...

...

...

...

...

nts ...

...

...

...

...

...

...

...

NE HARBOUR .

NE HARBOUR ....

...

MITA ...

...

...

ON ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

World ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

 

... 2 

... 5 

... 6 

... 7 

... 8 

... 8 

... 8 

.... 10 

.... 11 

.... 11 

.... 12 

.... 12 

.... 13 

.... 13 

.... 13 

.... 14 

.... 16 

.... 17 

.... 17 

.... 18 

.... 19 

.... 20 

.... 22 

.... 22 

.... 23 

.... 23 

.... 24 

.... 25 

.... 27 

.... 27 

.... 29 

.... 31 

.... 31 

.... 32 

.... 34 

.... 34 

.... 35 

.... 37 

.... 37 

.... 39 

.... 39 

.... 39 

.... 40 

.... 42 

.... 43 

.... 44 

(4)

8  9  REFE APPE A.

A.

A.

A.

APPE APPE APPE APPE APPE APPE

CONCLUSIO RECOMMEN ERENCES ...

ENDIX A EQU .1  DEFINIT

.2  ASMITA

.3  MULTIE

.4  EQUATIO

ENDIX B INPU ENDIX C TABL ENDIX D VEGE ENDIX E TIDE  ENDIX F PARA ENDIX G MAT

N ...

NDATIONS ...

...

ATIONS AND 

IONS OUTPUT PA

A EQUATIONS ...

ELEMENT MODEL ONS SALT MARSH

UT PARAMETE LES SENSITIVIT

ETATION MA INFORMATIO AMETER SETT TLAB PLOTS ...

...

...

...

OUTPUT OF T

ARAMETERS ...

...

L ...

H ...

ERS SENSITIVI TY ANALYSIS P LANGSTON ON ...

TING ...

...

...

...

...

THE ASMITA‐

...

...

...

...

ITY ANALYSIS ...

E HARBOUR 1 ...

...

...

...

...

...

MODEL ...

...

...

...

...

 ...

...

1994 ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

  .... 45  .... 47  .... 48  .... 50  .... 50  .... 50  .... 52  .... 53  .... 54  .... 55  .... 59  .... 60  .... 61  .... 62 

(5)

List

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

FIGUR

t of Figu

RE 1: CROSSSEC RE 2: SALT MARS RE 3: BASE MOD RE 4: GRAPH CH RE 5: SENSITIVIT RE 6: SENSITIVIT RE 7: SENSITIVITY RE 8: MOVING V RE 9: BOUNDAR RE 10: MOVING RE 11: LANGSTO RE 12: LOCATIO RE 13: MARSH A RE 14: MARSH A RE 15: WAARDE RE 16: LOCATIO RE 17: AERIAL P RE 18: CHANGE  RE 19: COMPUTA RE 20: COMPAR RE 21: COMPAR RE 22: COMPAR RE 23: COMPAR RE 24: VEGETAT RE 25: MOVING RE 26: MOVING RE 27: MOVING RE 28: MOVING RE 29: MOVING RE 30: MOVING RE 31: MOVING RE 32: MOVING RE 33: MOVING RE 34: MOVING RE 35: MOVING RE 36: MOVING RE 37: MOVING RE 38: MOVING RE 39: MOVING RE 40: MOVING

res 

CTION ESTUARY W SH TYPE IN RELAT DEL SENSITIVITY A ANNEL VOLUME  TY CHANNEL ELEM TY CHANNEL ELEM Y RATE OF SEA LE VOLUME MARSH M

IES MARSH ELEM VOLUME MARS ONE HARBOUR SA

N SALT MARSHES AREA RITTHEM 1

AREA ZUIDGORS  E MARSH 1957 (

LANGSTONE H

HOTOGRAPH LA IN AREA OCCUPI ATIONAL PROCED RISON MOVING V RISON MOVING V RISON MOVING V RISON MOVING V TION MAP 1994

G SURFACE CHAN G VOLUME CHANN G SURFACE DELTA G VOLUME DELTA G SURFACE FLAT N G VOLUME FLAT N G SURFACE MARS G VOLUME MARSH G SURFACE CHANN G VOLUME CHANN G SURFACE DELTA G VOLUME DELTA G SURFACE FLAT W G VOLUME FLAT W G SURFACE MARS G VOLUME MARSH

WITH ELEMENT V TION TO TIDE (PA ANALYSIS ...

DIFFUSION CHAN MENT DIFFUSION MENT DIFFUSION EVEL RISE ...

MINIMUM DEPTH MENT ...

SH BETA COEFFICI ALT MARSH AREA WESTERN SCH

1970 (GREEN) &

1944 (LIGHT GR

(GREEN) AND 19 HARBOUR IN THE  NGSTONE HARBO

ED BY SPARTINA DURE SEMIEMP OLUMES MARSH OLUMES FLAT ...

OLUMES CHANN OLUMES DELTA . 4 (HR WALLINGF NEL NO VEGETAT NEL NO VEGETAT A NO VEGETATION A NO VEGETATION NO VEGETATION  NO VEGETATION  H NO VEGETATIO H NO VEGETATIO NEL WITH VEGET NEL WITH VEGET A WITH VEGETATI A WITH VEGETATI WITH VEGETATIO WITH VEGETATIO H WITH VEGETAT H WITH VEGETAT

VOLUMES ...

ARTLY AFTER EFF

...

NNEL Æ FLAT ...

N MARSHÆ FLAT N MARSHÆ FLAT

...

H ...

...

IENT ...

1955 (GREEN)

ELDT ...

& 1998 (ORANG REEN), 1981 (GR

998 (ORANGE) ..

UNITED KINGDO OUR (GOOGLE E

ANGLICA (HR W

IRICAL MODELS (

H ...

...

EL ...

...

FORD, 1997) ...

TION CHANGE ...

TION CHANGE ....

N CHANGE ...

N CHANGE ...

CHANGE ...

CHANGE ...

ON CHANGE ...

ON CHANGE ...

TATION CHANGE TATION CHANGE .

ION CHANGE ...

ON CHANGE ...

ON CHANGE ...

N CHANGE ...

TION CHANGE ...

TION CHANGE ...

...

FING, 2005 AND

...

...

= 200 ...

= 100 ...

...

...

...

...

) & 2001 (ORAN

...

E) ...

REEN) & 1998 ( ...

OM ...

EARTH) ...

WALLINGFORD, 1 (WANG ET AL, 20 ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

 NRA, 1995) ..

...

...

...

...

...

...

...

...

NGE) ...

...

...

(ORANGE) ...

...

...

...

1997) ...

007) ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

  ... 9  .... 10  .... 12  .... 14  .... 15  .... 15  .... 16  .... 17  .... 18  .... 20  .... 22  .... 23  .... 24  .... 24  .... 25  .... 27  .... 28  .... 30  .... 31  .... 40  .... 41  .... 42  .... 43  .... 59  .... 62  .... 62  .... 63  .... 63  .... 64  .... 64  .... 65  .... 65  .... 66  .... 66  .... 67  .... 67  .... 68  .... 68  .... 69  .... 69 

(6)

List

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

TABL

t of Table

1: SENSITIVITY  2: SENSITIVITY 3: SENSITIVITY 4: SENSITIVITY 5: SENSITIVITIE 6: SENSITIVITIE 7: SENSITIVITIE 8: SENSITIVITIE 9: SENSITIVITIE 10: MARSH AR 11: MARSH A

12: MARSH A

13: DISTURBA 14: PREDICTIO 15: PREDICTIO 16: PREDICTIO 17: PREDICTIO 18: PREDICTIO 19: PREDICTIO 20: PREDICTIO 21: PREDICTIO 22: BSS VOLU 23: ELEMENT  24: VEGETATIO 25: SENSITIVIT 26: SENSITIVIT 27: SENSITIVIT 28: SENSITIVIT 29: SENSITIVIT 30: SENSITIVIT 31: SENSITIVIT 32: SENSITIVIT 33: SENSITIVIT 34: SENSITIVIT 35: SENSITIVIT 36: SENSITIVIT 37: SENSITIVIT 38: SENSITIVIT 39: SENSITIVIT 40: SENSITIVIT 41: SENSITIVIT 42: SENSITIVIT 43: SENSITIVIT 44: SENSITIVIT 45: TIDE INFO 46: TIDE INFO 47: TIDE INFO 48: ELEMENT  49: ORIGINAL  50: CHANGED 

es 

DIFFUSION OUTS Y DIFFUSION FLAT Y DIFFUSION COE Y RATE OF SEA LEV

ES MINIMAL DEP ES MAXIMUM DE ES BIOMASS ...

ES PRODUCTIVITY ES SCALING COEF REA RITTHEM ....

REA ZUIDGORS ..

REA WAARDE ...

ANCE DATA, AFTE ON MARSH VOLU ON MARSH VOLU ON FLAT VOLUME ON FLAT VOLUME ON CHANNEL VO ON CHANNEL VO ON DELTA VOLUM ON DELTA VOLUM UME AND SURFAC

PROPERTIES SEN ON PARAMETERS TY DIFFUSION CH TY DIFFUSION CHA TY DIFFUSION FLA TY DIFFUSION FLA TY PER PARAMET TY PER PARAMET TY SEA LEVEL RIS TY SEA LEVEL RIS TY SEA LEVEL RIS TY MINIMUM DE TY LOWEST MINIM TY HIGHEST MINI TY MAXIMUM DE TY LOWEST MAXI TY HIGHEST MAX TY LOWEST BIOM TY HIGHEST BIOM TY LOWEST PROD TY ALPHA COEFF TY BETA COEFFIC

RMATION 1955

RMATION 1974

RMATION 1997

PROPERTIES VAL VEGETATION PAR VEGETATION PA

SIDE WORLD Æ

TÆCHANNEL ...

FFICIENTS MARS VEL RISE (INCLUD TH ...

EPTH ...

...

Y ...

FFICIENTS ...

...

...

...

ROSSINGTON (

UME NO VEGETAT UME WITH VEGET

E NO VEGETATIO E WITH VEGETAT LUME NO VEGET LUME WITH VEG ME NO VEGETATI ME WITH VEGETA CE BOTH SCENAR

SITIVITY ANALYS S SENSITIVITY AN ANNEL OUTSIDE  ANNEL OUTSIDE  AT CHANNEL WIT AT CHANNEL ONE ER DIFFUSION M ER DIFFUSION M E WITHOUT MAR E WITH ONE MAR E WITH TWO MA EPTH ONE SPECIE MAL DEPTH TWO

MAL DEPTH TWO EPTH ONE SPECIE

MUM DEPTH TW IMUM DEPTH TW MASS TWO SPECIE

MASS TWO SPECIE DUCTION TWO SP ICIENT TWO SPEC CIENT TWO SPECI

 ...

4 ...

 ...

LIDATION RUN....

RAMETERS ...

RAMETERS ...

CHANNEL ...

...

Æ FLAT ...

DING FIXED VOLU

...

...

...

...

...

...

...

...

(2007) ...

TION CHANGE ...

TATION CHANGE N CHANGE ...

TION CHANGE ....

TATION CHANGE .

ETATION CHANG ON CHANGE ...

ATION CHANGE ..

IOS ...

IS ...

ALYSIS ...

WORLD WITHOU WORLD ONE MA THOUT MARSH ...

E MARSH SPECIES ARSH ‐‐> FLAT 2

ARSH ‐‐> FLAT 2

RSH ...

RSH SPECIES ...

ARSH SPECIES ....

S ...

O SPECIES ...

O SPECIES ...

S ...

WO SPECIES ...

WO SPECIES ...

ES ...

ES ...

PECIES ...

CIES ...

ES ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

UME & SURFACE) ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

GE ...

...

...

...

...

...

UT MARSH ...

ARSH SPECIES ...

...

S ...

200 ...

200 ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

) ...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

 

.... 13 

.... 14 

.... 15 

.... 17 

.... 18 

.... 18 

.... 19 

.... 19 

.... 20 

.... 23 

.... 25 

.... 26 

.... 35 

.... 40 

.... 40 

.... 41 

.... 41 

.... 42 

.... 42 

.... 43 

.... 43 

.... 44 

.... 54 

.... 54 

.... 55 

.... 55 

.... 55 

.... 55 

.... 55 

.... 55 

.... 56 

.... 56 

.... 56 

.... 56 

.... 56 

.... 56 

.... 57 

.... 57 

.... 57 

.... 57 

.... 57 

.... 57 

.... 57 

.... 58 

.... 60 

.... 60 

.... 60 

.... 61 

.... 61 

.... 61 

(7)

Sum

Tida inte impo dete long exte   The  pred follo    How how   In o

  In  th inlet but  mod stan para pred othe The  spec ASM Sche    

mmary 

al  inlets  form resting  site  ortant  proce ermines  the  g‐term devel ended to rep objective of diction  corre owing main r w  are  the  pa w reliable are

rder to answ

• How do 

• To which

• What ar the  salt  result? 

• How  do predictio his  research  t (UK). There due to a lack There  was  v del.  This  is  t ndard  veget

ameters.  

The  predict diction.  For  er elements w

 

Langstone  cies.  Due  to  MITA‐salt ma

eldt.  

 

m  an  impor for  researc esses  is  the 

long‐term  d opment. Ma resent estua f this study i esponds  to  o research que arameters  us e the model p wer this main the vegetati h parameter re the differe

marsh  and, o  regional  d

on? 

the  ASMITA e was also d k of time the very  little  in he  reason  w tation  para tion  of  the the  marsh  t were worse 

Harbour  es this  the  ma rsh model to

rtant  part  o ch  due  to  a exchange  of development any tidal inle aries with sal is to validate observed  est estion: 

sed  in  the  A predictions co n question, th ion paramet rs is the mod ences betwe   if  necessary differences 

A‐salt  marsh ata retrieved ese data coul

formation  a why  two  scen ameters  and e  scenario 

the  volume  than in the s stuary  show arsh  erodes 

o an estuary

of  coastlines  ll  the  proce f  sediment  w t  of  the  tida ets form a ha lt marshes.  

e the ASMITA tuaries.  This

ASMITA  salt  ompared wit he following  ers affect th del most sens

een the mod y,  how  can  t affect  the  v

  model  was d for marshe ld not be tes available  for  narios  were  d  another

with  estima prediction  w scenario with

ed  a  massiv very  fast.  Th y were this is

in  the  wor esses  in  the within  the  in al  inlet.  The  abitat for sal

A salt marsh s  objective  is

marsh  mode th measured

sub‐researc e ASMITA‐sa sitive? 

del predictio the  model  b vegetation  p

  applied  to  es in the We sted.  

the  vegetat tested  in  th scenario  w ated  param was  very  go h standard p ve  dying  of he  recomme s not the cas

rld.  These  in ese  inlets.  O nlet.  This  sed

ASMITA  mo t marshes. A

h application s  satisfied  b

el  related  to d data? 

h questions  alt marsh mo ns and the r be  improved  parameters 

the  Langsto estern Scheld

tion  parame he  model:  on

with  estima meters  show

ood.  The  pre parameters.  

f  Spartina  A endation  is  m

se, for exam

nlets  are  a  One  of  the  m

diment  exch odel  predicts ASMITA has b

n to test how by  answering

o  each  other

are formulat odel? 

real behavio to  give  a  b and  the  m

ne  Harbour  dt (Netherla eters  used  in

ne  scenario  ated  vegeta wed  a  satis

edictions  for

Anglica,  a  m made  to  test mple the Wes

 

very  most  ange  s  this  been 

w the  g  the 

r  and 

ted: 

ur of  etter  model 

tidal  nds),  n  the  with  ation  fying  r  the 

marsh  t  the  stern 

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

where 1V T is the cumulative change in the total sediment volume exchange between the estuary and its adjacent coast, 1V BI is the sediment demand of the basin due to

In addition, in this document the terms used have the meaning given to them in Article 2 of the common proposal developed by all Transmission System Operators regarding

Although many species showed increasing numbers after the realisation of the compensation plan for the Deurganckdok, most species do not yet meet the conservation targets in

The report identifies exclusion inside and outside Europe as the cause of frustration and social unrest, which in countries neighbouring the EU has been exacerbated by

Eventually, this should lead to an increase in customer/consumer awareness, knowledge, understanding and involvement with the brands and products, leading to increased sales with

In the present paper we give a mathematical rigorization and interpretation of the canonical (anti-) commutation relations which occur in the theory of the

De kniehoogte (lower leg length: LLL) wordt gemeten vanaf de bovenkant van de patella (knieschijf) tot de onderkant van de voet.. Er wordt een rechte lat gebruikt om zo de

For that reason, we propose an algorithm, called the smoothed SCA (SSCA), that additionally upper-bounds the weight vector of the pruned solution and, for the commonly used