Vervuilingsrisico's in kustgebieden / Risk's of pollution in a coastal environment

Abstract

In dit project wordt vervuilingstransport in kustwateren door diffusie en advectie gemodelleerd. Het is mogelijk dit te doen met behulp van numerieke modellen die zijn gebaseerd op gediscretiseerde partiele differentiaalvergelijkingen. Maar in dit project is gekozen voor een deeltjesmodel. Dit deeltjesmodel is makkelijk en snel te implementeren. In het model hoeft bijvoorbeeld geen rekening gehouden te worden met negatieve concentraties, problemen met massabehoud en steile concentratie gradienten, wat wel het geval is bij de numerieke methoden. Er is eerst onderzoek gedaan naar de basiskennis die bestaat uit deeltjesmodellen, stochastische differentiaalvergelijkingen, de Fokker-Planck vergelijking, numerieke methoden en simuleren. Vervolgens wordt het model opgesteld voor het deeltjes-transport, dat bestaat uit vier stappen, het advectie-diffusie model; de stochastische differentiaalvergelijkingen; het gediscretiseerde model; achterwaarts model dankzij de Kolmogorov-backward vergelijking. De implementatie wordt besproken en het gebruik van SIMONA. Tenslotte wordt het model toegepast op een testcase. Hierbij worden resultaten gepresenteerd voor drie verschillende kritieke locaties. In twee dimensies is al vaak gekeken naar de verspreiding van deeltjes. Hierbij werd vaak gestuit op problemen. Het blijkt moeilijk om rekening te houden met variaties in diepte en waterhoogte. In dit project is gekozen voor een drie dimensionale aanpak om te kijken of hier geen onvoorziene problemen ontstaan. Dit is niet gebeurd, dus alhoewel er met een dimensie meer moet worden gewerkt, blijkt dit toch makkelijker te zijn dan met twee dimensies werken.