Numerical modelling assumptions for deposition and spread of dumped material

• Autorzy: Marcinkowski T. , Olszewski T.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12307424.1185577

Warianty tytułu

PL

Założenia do numerycznego modelowania odkładu i rozprzestrzeniania się urobku pogłębiarskiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Dredging is a necessary part of harbour operations, associated with the maintenance of the required navigable depths of approach channels and harbour basins. The fine dredged material obtained particularly from harbour basins often cannot be used in a beneficial way and must be disposed of at sea. Dumping dredged material at sea might have an adverse effect on the environment, so in this context one should seek to minimize the negative impacts associated with this type of operation. The potential of numerical models developed using the MIKE 21 package was tested, in order to assess the impact of disposal sites in different phases of their operation on the marine environment. The present paper examines the technical aspects of the construction phase of a numerical model which would be useful to describe the spillage of dredged material from the disposal site, both when the deposit operation takes place as well as in the subsequent period. Comments relate to the selection of a computing area, the model’s time scale, issues associated with determining the boundary conditions on the model’s open boundaries, and the optimal range for conducting computational simulation. The article also highlights the importance of identifying the relevant characteristics of the seabed and the material deposited on the reliability of the numerical model which is created.

PL

Prace pogłębiarskie związane z utrzymaniem odpowiednich głębokości nawigacyjnych torów podejściowych, basenów i kanałów portowych są konieczne do prawidłowej eksploatacji portów. Urobek pogłębiarski z basenów portowych (chrakteryzujący się drobnymi frakcjami), często nie posiada parametrów pozwalających na wykorzystanie go w sposób użyteczny i musi być odkładany na morskich klapowiskach. Deponowanie osadów w morzu jest działaniem o niekorzystnym wpływie na środowisko i w tym kontekście należy dążyć do minimalizacji negatywnych oddziaływań związanych z tego typu operacjami. Użyteczność modeli numerycznych stworzonych na bazie pakietu obliczeniowego MIKE 21, była sprawdzana w celu oceny oddziaływania klapowisk w różnych fazach ich eksploatacji na środowisko morskie. Niniejszy artykuł przedstawia założenia i kolejne fazy budowy modelu numerycznego, który byłby przydatny do opisu rozprzestrzeniania się urobku pogłębiarskiego z obszaru klapowiska, tak podczas samego deponowania jak i w okresie późniejszym. Uwagi zawarte w artykule dotyczą zasad doboru obszaru obliczeniowego, skali czasowej modelowanych zjawisk, problemów dotyczących definiowania warunków brzegowych na otwartych granicach modelu oraz optymalnego zakresu prowadzenia symulacji obliczeniowych. W artykule podkreślono również istotne znaczenie rozpoznania charakterystyk dna morskiego oraz materiału deponowanego na wiarygodność budowanego modelu numerycznego.

Słowa kluczowe

EN

dumped material; suspended sediment transport numerical modelling; MIKE 21

PL

deponowanie urobku pogłębiarskiego; transport osadów zawieszonych; założenia do modelowania numerycznego; oprogramowanie MIKE 21

• Wydawca: Instytut Morski w Gdańsku
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Morskiego w Gdańsku
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 30, No. 1
• Strony: 1--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Marcinkowski T.

• Maritime Institute in Gdańsk, Poland

autor

Olszewski T.

Bibliografia

• 1. Cieślikiewicz W., Paplińska-Swerpel B., (2005). ‘Długoterminowe modelowanie falowania wiatrowego Bałtyku w okresie 1958–2001’. Inżynieria Morska i Geotechnika, Nr 4, s. 313-321.
• 2. COAMPS Model Description. General Theory and Equations. (2003). Naval Research Laboratory, Monterey, California.
• 3. Gűnter H., (2002). WAM Cycle 4.5 User Manual. Institute for Coastal Research, Hamburg.
• 4. Funkquist L., Kleine E., (2007). ‘An introduction to HIROMB, an opera¬tional baroclinic model for the Baltic Sea.’ Report Oceanography No 37, Sweden.
• 5. Hornsea Offshore Wind Farm, Project One – Environmental Statement, (2013). SMart Wind Limited, London.
• 6. Marcinkowski T., Olszewski T. (2014). ‘METHODOLOGICAL TOOL: Usefulness of numerical modeling to assess new disposal sites. PART 1 Preliminary assumptions to modeling of spreading fine fractions of sediments during their depositions on dumping sites.’ Raport Instytutu Morskiego w Gdańsku, p.23.
• 7. MIKE 21/3 Coupled Model FM, User Guides, (2014). DHI Software.
• 8. MIKE 21 SW, Spectral Wave FM Module, User Guides, (2014). DHI Software.
• 9. MIKE 21 Flow Model FM, Hydrodynamic Module, User Guide, (2013). DHI Software.
• 10. MIKE 21 Flow Model FM, Mud Transport Module, User Guide, (2013). DHI Software.
• 11. Paplińska B., (1999). ‘Wave analysis at Lubiatowo and in the Pomeranian Bay based on measurements from 1997/1998 – compari¬son with modelled data (WAM4 model).’ Oceanologia, 41(2), 241–254.
• 12. Per Undén, ed. (2002). HIRLAM Scientific Documentation. High Resolution Limited Area Model. SMHI, Norrkoping, Sweden.
• 13. Staniforth A., White A., Wood N., Thuburn J., Zerroukat M., Cordero E., Davies T., Diamantakis M., (2006) UM 6.3 – Model Formulation. Unified Model Documentary Paper No 15. Exeter, Devon United Kingdom.
• 14. Staniszewska M, Boniecka H, Gajda A. (2014). ‘Prace pogłębiarskie w polskiej strefie przybrzeżnej – aktualne problemy.’ Inżynieria Ekologiczna vol. 40, p. 157-172.
• 15. van Leussenm W. (1988), ‘Aggregation of particles, settling velocity of mud flows. A review, in Dronkers & van Leussen (Eds.), Physical processes in estuaries. Springer Verlag, pp 347-403.