ministerie van verkeer en waterstaat
rijkswaterstaat
nza rijksinstituut voor integraal zoetwaterbeheer en afvalwaterbehandeling lei. 026 3688911, fax. 026-3688678 doorkiesnummer 838
SEDREDGE-oefeningen t.b.v. de cursus 2D morfologie
\
' Kennisontwikkeling 2D-Morfologie' RIV*MORFODYN*2D
Werkdocument auteurs(s) datura
97.094x A.F. Wolters April 1997
Kcnnisontwikkeling ZD-Morlologie
riza
S E D R E D G E oelcningen
Inhoudsopgave 1INLE1DING
1-1
2 WATERBEWEGINGSMODELLEN
2-1
2.1 RECHTEGOOT MET VERSTOORD DEBET OP BOVENRAND
2.1.1 Gegevens 2.1.2 Resultaten 2.1.3 Aanpassingsrnogelijkheden 2.2 RECHTE GOOT MET SINUSVORMIGE BODEM
2.2.1 Gegevens 2.2.2 Resultaten 2.2.3 Aanpassingsrnogelijkheden
2-1
2-1 2-2 2-2 2-3
2-3 2-4 2-4
2.3 RECHTE GOOT MET SCHEVE BODEM
2-4
2.3.1 Gegevens 2.3.2 Resultaten 2.3.3 Aanpassingsrnogelijkheden
2-5 2-6 2-6
3 MORFOLOG1SCHE MODELLEN 3.1 RECHTE GOOT MET VERSTOORD DEBIET OP BOVENRAND
3.1.1 Gegevens 3.1.2 Resultaten 3.1.3 Aanpassingsrnogelijkheden 3.2 RECHTE GOOT MET EEN GEBAGGERDE SLEUF OVER DEHELE BREEDTE
3.2.1 Gegevens 3.2.2 Resultaten 3.2.3 Aanpassingen 3.3GEKROMDEGOOTMETRECHTlNEN-UrrSTROOMSTlIK
3.3.1 Gegevens 3.3.2 Resultaten 3.3.3 Aanpassingsrnogelijkheden 3.4 STATIONAIRE ALTERNERENDE BODEM VERSTORING (FORCED BARS) 3.5 BEWEGENDE ALTERNERENDE BODEMVURSTORING (FREE BARS)
4 HANDLEIDING VOOR DE SOBEK USER-INTERFACE
3-1 3-1
3-1 3-1 3-2 3-3
3-3 3-3 3-4 3-5
3-5 3-6 3-7 3-7 3-7
4-1
4.1 OPSTARTEN SOBEK
4-1
4.2 LADEN VAN EEN MODEL 4.3 MODELAANPASSINGEN DOORVOEREN
4-2 4-2
4.3.1 Profielaanpassingen 4.3.2 Aanpassingen in ruwheid 4.3.3 Aanpassingen in randvoorwaarden 4.3.4 Aanpassingen in de initiele voorwaarden 4.3.5 Aanpassingen in (eigenschappen van) het rekengrid 4.3.6 De layer 'Run Time Data' 4.3.7 Aanpassingen in Transportparameters en SEDREDGE parameters 4.4 BEREKENINGEN MAKEN NA AANPASSINGEN IN HET MODEL
4.4.1 Opslaan wijzigingen 4.4.2 Opstarten berekening 4.5 RESULTATEN ZICHTBAAR MAKEN VIA DE POSTPROCESSING
RIV*MORFODYN*2D
4-3 4-3 4-3 4-3 4-3 4-4 4-4 4-5
4-5 4-5 4-6
Kcnnisonlwikkeling 2D-Morfologie
1
riza
SEDREDGE oel'cningcn
Inleiding
In het projectplan van het project 'Kennisontwikkeling 2D-Morfologie' (werkdocument 97.059x) wordt beschreven dat er om het kennisniveau op het gebied van 2-dimensionaal raorfologisch modelleren bij RWS op peil te brengen een cursus gehouden gaat worden. Bij deze cursus horen oefeningen met de quasi 2D optie (SEDREDGE) in SOBEK. In dit werkdocument worden deze oefeningen beschreven. De oefeningen zijn zo gemaakt dat de cursist zelf zijn eigen sommetjes bedenkt Per oefening is slechts aangegeven welke aanpassingen interessant zijn en hoe deze aanpassingen bewerkstelligd kunnen worden. Dit document is ruwweg in drie delen verdeeld. In het eerste deel worden de oefeningen met de waterbeweging beschreven. In het tweede deel de morfologische oefeningen. Tenslotte is een derde deel opgenomen waarin summier beschreven wordt hoe de in de oefeningen aanbevolen aanpassingen gerealiseerd kunnen worden binnen de User-Interface van SOBEK. De oefeningen zijn ontwikkeld met SOBEK versie 1.18 voor een SUN-werkstation.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 1-1
Kcnnisontwikkcling 2D-Morrologic
riza
2
Waterbewegingsmodellen
2.1
Rechte goot met verstoord debiet op boven rand
S ED R EDGE oefcn i ngen
2.1.1 Gegevens Dit model is een recht kanaal met een constant verhang. De lengte van het kanaal bedraagt 20km. Hierop wordt op de bovenrand een debiet opgelegd. In de SEDREDGE-optie is het mogelijk om links en rechts in het kanaal een verschillend debiet op te leggen. De afvoer is zo gekozen dat er bij het gebruikte bodemverhang een uniforme stroming optreedt. Dit model heeft de naam 'waterbcweging_rechte_goot'. Gegeven
Symbool
Waarde
Lengte kanaal Breedte kanaal Breedte links Breedte rcchts Verhang
L B Bl Br i
20 km 200 m 100 m 100 m 0.0001283
Totale afvoer Afvoer links Afvoer rcchts Waterstand bencdenstrooms
Q
h
800 m3/s 480 m3/s 320 m3/s 14 m
/.ben
10m
Bodem bencdenstrooms Tabel 2.1 Gegevenstabel
01 Or
In Figuur 2.2 is te zien hoe het debietsverschil tussen de kanalen links en rcchts verdwijnL Een maat voor de aanpassingslcngte X,w is de afstand waarbinnen het verschil tussen het debiet links en rechts gereduceerd wordt tot 33% van het initiele verschil.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 2-1
Kennisontwikkeling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
17
-.—.-— .. _.
10
11 S N
1 "Bod«m i«cMa *Bod*m link*
xt •
*Wtl«iniv>iu 1 1
' 0
^ 3000
4000
6000
8000
10000 X <m)
12000
14000
16000
18000
20000
Figuur 2.1 Verhang 2.1.2 Resultaten I.9U
• 1 40
550
• 1 30
500 1 20
4S0 • • 1 10
1
, 1.00 . « {£
*oo
1
0
3 350
0 90
V
0 80
300
0 70
250
200
~~Qr»chl* ^ ~ u dnki ^ ^ ~ u r*cnt»
0 60
(
500
1000
1S00
2000
2500
3000
3600
0.50 40 oo
Figuur 2.2 Resultaten 2.1.3 Aanpassingsrnogelijkheden De aanpassingslengte X,w kan worden be'invloed door te spelen met combinaties van C en i, Q en d, Q en i, Q en C. Let op dat de stroming uniform moet blijven. (N.B. de Chezy-formule in SOBEK wcrkt met de hydraulische straal R i.p.v. de waterhoogte h): Q = CAJRi
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 2-2
Kennisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
2.2 Rechte goot met sinusvormige bodem 2.2.1 Gegevens Dit model bestaat uit dezelfde rechte goot als het vorige model. De bodem verloopt echter via sinusfuncties zoals gegeven in Tabel 2.2. Het model heeft de naam 'waterbeweging_rechte_goot_sinus_bodcm' Gegeven
Symbool
Waarde
Lengte kanaal Breedte kanaal Breedte links Breedte rcchts Verhang Bodemverloop links
L B Bl Br i zl
20 km 200 m 100 m 100 m
Bodemverloop rcchts
zr
Totale afvoer Afvoer links Afvoer rechts Waterstand bencdenstrooms
_Q_ Qi Qr h
0.0001283 In 7.1= 12566- i*x + s i n ( — * x ) zr=12566-i*x-sin(^*x)
800 m3/s 400 m3/s 400 m3/s 14m
/ben Bodem bencdenstrooms 10 m Tabel 2.2 Gegevens rechte goot met sinusbodem Grafisch ziet dit er uit zoals gepresenteerd in Figuur 2.3 en Figuur 2.4: T
A/1
(X YV \r\V ^
J*\
~ 8 o d « m r*chta
A _»*.
m^-f
A
If
V^/ \ J
X
v \ j
2000
4000
10000
12000
14000
~Bod«m links ~W • t » r n i * « « u
%
^
\X Y^ VA A)
18000
18000
20000
Figuur 2.3 Bodemverlopen met waterspiegel RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 2-3
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
iH^ltitttt ...
.
1
riza
SEDREDGE oefeningen
, t U i i - I -0 4 _
-J
•
,
—j—
,mZ
( •7
" •
. v""p f V
1
j£
" ^ ^
tqf
l i ij
MA
' 1=
^ ^
3D-bccld volgens model
reeel 3D-bccld
Figuur 2.4 Model met sinusvormige bodem 2.2.2 Resultaten Dit model geeft met de gegeven randvoorwaarden het stromingsbeeld zoals weergegeven in Figuur 2.5. Goed te zien is dat de stroomsnelhedcn wat 'na-ijlen' bij de afvoeren. «oo -
1 on
' 1 40
5S0 1
800 I
450 ill*
1
40
°1
o
<\
A f\
1
/\ 1
V ^l\ J'M
360
\
' 1 30 \ • 1 20
J \1 \ / 1 I
If
1 10 ——~ 0 « n l i »
> /
li
300 '
A /
V
• 1 00
/ \
9
~~"Qi«chu u Ink* "•"•""••'u i . c h l i
0.90
V\j
0.60
0.70
260
200 1
1
• 0.60
2000
4000
eooo
so 00
r u oo 10000
12000
14000
10000
1S000
20000
Figuur 2.5 Modelresultaten bij sinusvormige bodem 2.2.3 Aanpassingsmogelijkheden Het faseverschil tussen de stroomsnelheid en de afvoer wordt (mede) bepaald door de aanpassingslengte A.w. Deze aanpassingslengte /V* kan beihvloed worden door combinaties zoals beschreven in paragraaf 2.1.3.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 2-4
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
2.3 Rechte goot met scheve bodem 2.3.1 Gegevens Bij dit model wordt weer dezelfde rechte goot gebruikt. Hier wordt i.p.v. een debietsverstoring op de rand hard op te leggen de bodem links en rechts op een ander niveau gelegd. Links en rechts wordt hetzelfde debiet opgegeven. Door het verschil in bodemligging links en rechts wordt het debiet ongelijk verdeeld over de beide kanalen. Dit model draagt de naam ' waterbeweging_rechte_goot_scheve_bodem'. Gegeven
Symbool
Waarde
Lengte kanaal Breedte kanaal Breedte links Breedte rechts Verhang Bodemverloop links Bodemvcrloop rcchts
L B Bl Br i zl zr
20 km 2(X)m 100 m 100m 0.0001283 zl=12.066-i*x zr= 13.066-i*x
Totale afvoer Afvoer links Afvoer rcchts Waterstand bencdenstrooms
0
8(H) m3/s 4(H) m3/s 400 m3/s 14m
Ol Or h
Tabel 2.3 Gegevens rechte goot met scheve bodem Deze gegevens zijn grafisch gepresenteerd in Figuur 2.1 en Figuur 2.7.
6
•
5
_
_
'
•
—
' —
"Bod.m I . C D L 2
•
—
'
II
"Bod.m ItnkB "WtjUmlvau
_
'
Q
2000
4000
10000 X(m)
12000
Figuur 2.6 Scheve bodem in 2D RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 2-5
riza
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
SEDREDGE oefeningen
reeel 3D-beeld
3D-hceld volgens model Figuur 2.7 Scheve bodem in 3D 2.3.2 Resultaten
Gegeven de randvoorwaarden uit Tabel 2.3 ziet het stromingspatroon er uit zoals geschetst in Figuur 2.8. 600 1 r 1 40 550 • 1.30 600 ' ; 1 20
^ -
X r*!
4S0
1
400
>
350
1 to
—•"- a m m
• 1 00
1 9
Q r.cMs
u mm u i.chts
<
0 »0
o ao 300 1
250 •
- 0.60
200 c
0 70
SOO
1000
1500
2000
2600
3000
3500
4 0 00
Figuur 2.8 Resultaten bij scheve bodem 2.3.3 Aanpassingsrnogelijkheden Voor dit model gelden dezelfde mogelijkheden als voor het eerste model (zie paragraaf 2.1.3).
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 2-6
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
3
riza
SEDREDGE oefeningen
Morfologische modellen
Voor alle morfologische modellen wordt gebruik gemaakt van de zgn. 'user-defined transportformula':
=7r7*PuW°*(ue-ecr° Waarin:
§=
Transportparametcr Ribbel factor
3.1 Rechte goot met verstoord debiet op bovenrand 3.1.1 Gegevens Het model uit paragraaf 2.1 wordt hier morfologisch doorgerekend met de aanvullende parameters zoals aangegeven in Tabel 3.1. Overigens is het debietsverschil voor de morfologische som gereduceerd om een stabieler model te krijgen (Ql = 405 m3/s, Qr = 395 m3/s). De bodem wordt op de bovenrand vastgehouden op 12.566 m. Dit model heeft de naam 'morfologisch_model_rechte_goot'. Parameter
Waarde
SEDREDGE Parameter
Waarde
Ou
0
E, E2 E} E4 B3 E6 E7
1 0.15 0.5 -0.3 0.4 0 1
li
10 2.5 1
et
0
P„ Yu
0.4 2650(kg/m3) P, 1000(kg/m3) Pw 1.5 mm Dso Tabel 3.1 Sediment en SEDREDGE parameters £
De SEDREDGE parameter E i regelt de invloed van de spiraalstroming. De parameters E 2, E3, E 4 regelen de invloed van de dwarshelling van de bodem. 3.1.2 Resultaten Na ±20 jaar doorrekenen wordt er een evenwichtsituatie bereikL Voor de dieptes links en rechts ziet dit evenwichtsbeeld er uit zoals geschetst in Figuur 3.1.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-1
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologic
riza
SEDREDGE oefeningen
4 16 -I
4.1 •
4.05
?
^ ^ D i » p i « imm P l . p l . r»chl»
.
Tl
3 95
3 9
3 65 ' c
2000
4000
6000
6000
10000
12000
14000
16000
16000
20000
Figuur 3.1 Evenwichtsdieptes De bijbehorendc bodemligging is geschetst in Figuur 3.2.
'. 1
•
"Bod.m f.chl.
£ .* & 12 '
•
"Bodem m m "W • t«rniv««u •
,
1
7
0
2000
4000
6000
6000
10000
12000
14 000
16000
16000
20000
Figuur 3.2 Evenwichtsbodem 3.1.3 Aanpassingsrnogelijkheden Zoals duidelijk zichtbaar in de resultaten onstaat er een sterk gedempte golf in de bodem. De mate van demping kan o.a. be'ihvloed worden door het veranderen van SEDREDGE parameter E2.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-2
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
3.2 Rechte goot met een gebaggerde sleuf over de hele breedte 3.2.1 Gegevens In dit model wordt in het rechter kanaal een sleuf gebaggerd met een diepte van 1 meter en een lengte van 1 km. Het debiet op de bovenrand wordt nu gelijk verdeeld over de beide kanalen (Ql = 400 m3/s, Qr = 400 m3/s). De gebruikte parameters zijn gegeven in Tabel 3.2. De naam van dit model is 'morfologisch_model_sleuf_tolaal'. Parameter
Waarde
SEDREDGE Parameter
Waarde
a*
0 10 2.5 1
Ei E2 E3 E4 E5 E6 E7
1 0.15 0.5 -0.3 0.4 0.02 1
&L_ Yu
M
0
et r p.
0.4 2650 (kg/m3) 1000(kg/m3) Pw 1.5 mm D 50 Tabel 3.2 Sediment en SEDREDGE parameters 3.2.2 Resultaten
De gebaggerde sleuf gaat zich opvullen en verplaatsen. Dit wordt geschetst in Figuur 3.3.
L5= ' " ! ! I I
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-3
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
&_;
PlijtJM MM
^Y=r~ Figuur 3.3 Ontwikkeling van baggersleuf in de tijd 3.2.3 Aanpassingen Het in de vorige paragraaf behandelde voorbeeld is een typisch ID proces. Veel interessanter is het natuurlijk om maar aan 66n kant in het kanaal te baggeren. Dit is eenvoudig te realiseren. Tipl: onder 'Cross Sections' - 'Descriptions' zitten verschillende profielen. Om een baggersleuf te realiseren wordt in het kanaal van 0 tot 5000m profiel '2DBAK' gebruikt. Van 5100 to 5900m wordt profiel 'baklaag' gebruikt. Vanaf 6000m wordt weer profiel '2DBAK' gebruikt. De profielen worden onder 'Cross Sections' - 'CrossSections' op een dusdanige hoogte geplaatst dat de gemiddelde bodem onder het evenwichtsverhang loopt. Door een profiel aan te passen en deze vervolgens op de juiste plaats te 'hangen' kan de eenzijdige baggersleuf gerealiseerd worden. Tip2: SOBEK kan niet de bodemniveaus links en rechts uitvoeren, maar wel de dieptes. Kijk eerst eens bij het voorbeeld uit paragraaf 3.2.2 hoe dat er uit ziet voor de verschillende tijdstippen (zie ook hoofdstuk 4). Wanneer het gelukt is een eenzijdige baggersleuf te realiseren zal blijken dat er twee verschillende processen gaan spelen. E6n van de processen is uit te sluiten door ter compensatie van de sleuf aan de ene kant, aan de andere kant een even grote bult te realiseren. De morfologische tijdschalen kunnen worden bei'nvloed door de macht in de transportformule te veranderen. Dit kan gedaan worden door de yu te veranderen. Let op dat het gemiddelde transport gelijk moet blijven, m.a.w. de P„ moet ook aangepast worden. RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-4
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
3.3 Gekromde goot met recht in en -uitstroomstuk 3.3.1 Gegevens Door aan bepaalde trajecten in een SEDREDGE model een bochtstraal toe te kennen wordt het mogelijk bochteffecten in simuleren. Voor dit model wordt de gekromde goot in De Voorst als voorbeeld genomen. Deze goot wordt beschreven door de parameters zoals gegeven in Tabel 3.3 en geschetst in Figuur 3.4. De naam van dit model is 'morfologisch_model_kromme_goot'. Gegeven
Symbool
Waarde
Lengte instroomstuk Lengte uitstroomstuk Lengte bocht Totale lengte
Li Lu Lb L
4m 17,29m 28,71m 50m
Breedte kanaal Breedte links Breedte rechts Verhang Bochtstraal Bodemligging
B Bl Br i R
2m 1m 1m 0.00256 -11,75m l-i*x
Totale afvoer Afvoer links Afvoer rcchts Gemiddelde diepte Waterstand bencdenstrooms Bodemruwheid
0
Numerieke plaatsstap
7.
d h C
0,09 m3/s 0,045 m3/s 0,045 m3/s 0,107m 0,978 m 26,7 m1/2/s
Ax
0,5m
Ql
Or
Tabel 3.3 Gegevens gekromde goot
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-5
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
-w uitfitfoomstuk
^
10
'
N3
\
bo CM •i
*
-; 0
6
0
\ i
•
7'
i
2»
J 1
/ ^^ in •tr oo n b j k
iCT-
Figuur 3.4 Schets van gekromde goot Voor de morfologische berekeningen zijn de parameters gebruikt zoals gegeven in Parameter
Waarde
SEDREDGE Parameter
Waarde
CA, !3u Yu
M_
0 3.5 2.5 1
ec
0
E, E2 E? H, H-
0.5 0.15 0.5 -0.3 0.4 0.02 1
0.4 Ei, e 2650 (kg/m3) E7 P., KKX) (kg/m3) Pw (IJS mm D 50 Tabel 3.4 Sediment en SEDREDGE parameters 3.3.2 Resultaten
Zoals bekend vindt in buitenbochten uitschuring plaats en in binnenbochten aanzanding. Het model geeft dit ook. Dit wordt geschetst in Figuur 3.5 (de bocht begint bij x=4 en eindigt bij x=32). De bodem verstoringen slingercn om de zgn. axiaal symmetrische oplossing.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-6
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
L—-
riza
SEDREDGE oefeningen
',>-—j
\ f—*-
—
^ ^ ^ » ._
i - . . .
- • 1
fc^J -*-
"
r~~
«-—£
T
^^^^
—
-
^^-./f~ r—-—«
EvcnwichLsitualic
Beinnsitualic
Figuur 3.5 Morfologische ontwikkeling bochtprofiel 3.3.3 Aanpassingsrnogelijkheden Dit model is een digitale versie van de gekromde goot in De Voorst. In deze goot zijn proeven uitgevoerd. De morfologische ontwikkelingen zijn daar gemeten. Het moet mogelijk zijn de modelresultaten en de meetresultaten op elkaar af te stemmen d.m.v. het draaien aan de 'SEDREDGE-knoppen'. Zo kan het effect van de spiraalstroming beihvloed worden door de parameter Ei te veranderen. De demping kan be'ihvloed worden door de parameter E2 aan te passen. De axiaal symmetrische oplossing kan benaderd worden door de demping fors te verhogen. Ook is het interessant om de invloed van de graad van niet lineariteit van het sedimenttransport te bekijken door (3 u en y„ te veranderen. Nog een interessante excercitie is om de voortplanting van een verdieping door de bocht te bekijken. Breng hiervoor een verdieping bovenstrooms van de bocht op x=2m aan met een diepte van 4cm en een lengte van 2m. Doe dit een keer voor alleen de buitenbocht en een keer voor het totale profiel.
3.4 Stationaire alternerende bodemverstoring (forced bars) Onder de naam 'morfologisch_model_forced_bars' hangt de morfologische versie van het waterbewegingsmodel met het sinusvormige verloop van de bodem. Wanneer dit model morfologisch doorgerekend wordt ontstaan andere bodemverstoringen dan de opgelegde sinussen. Dit komt doordat het systeem een eigen morfologische golflengte kent.
3.5 Bewegende alternerende bodemverstoring (free bars) Onder de naam 'morfologisch_model_free_bars' hangt een morfologische versie van de rechte goot met verstoorde debietsrand. Op de beide kanalen staan namelijk de volgende functies voor Ql en Qr: Ql = 400+
(27rA
+
I/2TCI>\
+
(2n\
n3^J H65^J H920j
+Sm
(27CO
( 2m ^
( 2m "|
lTl50j
lB55j
ll6^,
+ Sm
+S,n
Qr=400-(sm(f^)^|^
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-7
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
Deze functies in de tijd zijn dermate chaotisch dat de morfologische golflengte niet door de golflengte van de debietsfuncties kan worden veroorzaakt. Het morfologische systeem moet daarom zijn eigen golflengte bepalen.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 3-8
Kcnnisontwikkcling ?P-Morfologie
4
riza
SEDREDGE oefeningen
Handleiding voor de SOBEK User-Interface
4.1 Opstarten SOBEK Voor deze cursus wordt SOBEK versie 1.18 gebruikt voor een SUN werkstation. De postprocessing van deze versie draait alleen onder Solaris 2.5.1. Daarom moet voor deze cursus SOBEK gedraaid worden op de RWRZ 795. Om SOBEK op te starten dienen de volgende stappen doorlopen te worden: 1. Start een x-terminal op de rwrz 795 2. Pas het formaat van de x-terminal aan en plaats hem in de rechter benedenhoek van het scherm 3. Type in kleine letters: 'sobek' ^
xleim
rurz795Z sobek|
Hierna moet het scherm er ongeveer alsvolgt uitzien:
I yun-am-a-t | ^ » » «
RIV*MORFODYN*2D
1 *i*—
I ^ M < » « > Ijfccmi,.
Ji>«*
bladzijde 4-1
Kcnnisontwikkcling 2D-MorI'ologie
riza
SEDREDGE oefeningen
4.2 Laden van een model In hoofdstuk 2 en 3 zijn namen gegeven van modellen die voor deze cursus gebruikt kunnen worden. Om het gewenste model te laden klikt men op 'Open model' onder 'file' op de menubalk. Het volgende venster verschijnt:
fflFl
0> Opnn Model
S e l e c t Hodel t o o p e n : -olo9iscK-*)odel_ P morFolo9isch_nodel _ «*orfolo9isch_inoctel. j «orfolo9isch_Kodel. norfo1091sch_Bode1_ •orfol091sch_mode1_ morfol 09I sch_Mode 1. • o r f 0 I 0 9 isch_iiiode 1_ norf a 109 i sch_inooje 1 _ norfologisch.aiodeL
r
*J
Cancel
Met de schuifbalken kan bekeken worden wat de volledige namen van de modellen zijn en welke modellen er nog onder dit rijtje staan. Selecteer het gewenste model en klik op 'Ok'.
4.3 Modelaanpassingen doorvoeren Bij de in hoofdstuk 2 en 3 beschreven modellen staan de mogelijke aanpassingen in de modellen beschreven. In deze paragraaf zal stap voor stap beschreven worden hoe deze aanpassingen kunnen worden ingevoerd. Na het openen van een model verschijnt het volgende venster: " SrtmUotri
<» '.1 1: II •
E3
b d l t vi»*»
*m*
-t
Cross S e c t i o n * SLi'UL.-tAiras
~J
Condition* Initial
Corxfat-
j
Hull}
D»ta
D a F l M ».inr. P»jn TL»C _j
Oat-*
11 m s f c r t
FOPMUI *
CM
Om aanpassingen in een zgn. 'layer' door te voeren dient men op het 'Edit knopje' voor de gewenste 'layer' te dubbelklikken.
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 4-2
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
riza
SEDREDGE oefeningen
4.3.1 Profielaanpassingen Onder de layer 'Cross Sections' kunnen in de volgende items aanpassingen gepleegd worden: • Profieldefinities • Lokaties van de gedefinieerde profielen • Bodemverhang Profieldefinities kunnen onder 'Descriptions' worden ingevoerd. Lokaties van de profielen en het bodemverhang onder 'Crosssections'. 4.3.2 Aanpassingen in ruwheid Onder de layer 'Friction' kunnen aanpassingen in de bodemruwheid worden opgegeven. 4.3.3 Aanpassingen in randvoorwaarden Onder de layer 'Conditions' kunnen aanpassingen in de randvoorwaarden worden opgegeven. Let op dat altijd boven- en benedenstrooms zowel hydraulische als morfologische randvoorwaarden moeten worden opgelegd. Bij aanpassingen in de randvoorwaarden dienen meestal ook de initiele voorwaarden worden aangepast ley
Conditioni BijunJary
No*
•••,!-! Brjjnch
Water Flo»
j
HoriJtiology
i
Hydraulisch worden meestal bovenstrooms 2 afvoeren gegeven en benedenstrooms 1 waterstand. Morfologisch worden meestal bovenstrooms en benedenstrooms 2 bodemhoogten opgegeven. Overigens doet het model bij rivier toepassingen als deze modellen niets met de benedenstroomse morfologische randvoorwaarden. 4.3.4 Aanpassingen in de initiele voorwaarden. Zoals in paragraaf 4.3.3 gezegd moet bij aanpassing van de randvoorwaarden meestal de initiele voorwaarden aangepast worden. Dit kan onder de layer 'Initial Conditions'. Hier dient altijd 1 afvoer gegeven te worden. Ook dient (indirect) voor alle rekenpunten een waterstand of diepte opgegeven te worden. De te gebruiken korreldiameter kan onder deze layer aangepast worden onder 'Sediment'. 4.3.5 Aanpassingen in (eigenscbappen van) het rekengrid Onder de layer 'Grid Definition' kan de plaatsstap Ax worden aangepast. Ook kan hier per rekenpunt een bochtstraal OR) worden opgegeven:
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 4-3
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie
firinM~n%v,
riza
o n Br-4r**t «.t«*
">M>,0
||
1
-
lilO
4
30O • i ".• St"**-)
It
o
J
•
& * •
•
I. 1 . Ln+tt
1?
f*
SI 14
Uj i • n:
SEDREDGE oefeningen
'I' 0
o
AM /o.-|
o
900 900 lOOO lion 1200
0
o 6 o
Q o o o
UM
1400 1500 IfcOO l/OO
0
6 o
>
4.3.6 De layer Run Time Data' Onder deze layer worden de volgende zaken opgegeven: • Rekentijdstap en begin- en eindtijdstip van de berekening • Numcrieke parameters voor dc berekening • Sedimentparameters: rai-i K i m * * * lb Via* ftol-'.w a
: I»-«A
iwvinv
R » * 10» t*oU>#> •
m j u w i d ) l.-tv*- 1 HMB*t.
'•» —.
r« •
MM t
»
• Morfologische parameters • Gewenste uitvoer (welke parameters, waar en wanneer) In principe zijn de modellen zo gemaakt dat er in deze layer niets hoeft te worden aangepast. 4.3.7 Aanpassingen in Transportparameters en SEDREDGE parameters Onder de layer 'Transport Formula' kunnen de paramaters voor de transportformule en de SEDREDGE parameters eenvoudig aangepast worden. Let op dat wanneer een andere transportformule gekozen wordt die met andere sedimentfrakties werkt, je onder 'Initial Conditions' ook aanpassingen moet plegen.
RIV*M0RF0DYN*2D
bladzijde 4-4
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologic
riza
SEDREDGE oefeningen
4.4 Berekeningen maken na aanpassingen in het model 4.4.1 Opslaan wijzigingen Om een nieuwe berekening te kunnen maken dienen de gepleegde aanpassingen opgeslagen te worden. In principe bewaard SOBEK alle verschillende aanpassingen die gepleegd worden. Wanneer men iets in een bepaalde layer heeft veranderd zal SOBEK na het aanklikken van 'Save Model' onder 'File' melden in welke layer(s) je iets hebt aangepast en je vragen om een nieuwe naam te geven aan de door jouw gemaakte layer. Dit ziet er alsvolgt uit:
rrnrx]
^ layeiVwsion Changed Cross Section layer Version \besls> has changed. I t ' s o r i g i n a l version i s used in these Jobs: runl rur.2
So, to be able to 'Jse the results of these Jobs, t h i s version mat remain unchanged. Overa-lte the original version of Layer Version .
Qver»rit-.>
Wfc I t L U E ALL IfcKNttHt JOBS.
Save the changed Layer Version as: and leave the original version unchanged.
Cancel Save Model.
cureistl
Save Ra.
1.3'eel
Type in het windowtje waar nu 'cursistl' staat een naam in voor de door jou gemaakte layer, bijvoorbeeld 'pietl'. Klik daarna op de knop 'Save As'. Indien aanpassingen in meerdere lagen zijn doorgevoerd zal SOBEK even veel keer met bovenstaande melding komen. Herhaal dezelfde handeling (Save As 'pietl') totdat SOBEK tevreden is. 4.4.2 Opstarten berekening Na alles te hebben opgeslagen kan een berekening gemaakt worden. Klik hiervoor op 'Simulation Control' onder 'Operations'. Het volgende venster verschijnt:
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 4-5
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologic <*SOBlK
riza
SEDREDGE oefeningen
Simnl.ilionror.lial
Slaulatian •u l irun?
Statu ion
Cooplet^d Cunpleted
S t a r t Batch
| {;
.' j ' I
Sinoidtion Massages
3 completed
UaterquaWtij
1 coxplerrd
Ha^aan
Klik vervolgens op 'Start Simulation' waarna het volgende schermpje opduikt: -IQlxl
<^ Slrtil SimuUion
._ . Simulation Now
. .
I cure 1
Route Host
Start
Add te fetch
Core.!
Het makkelijkst is om nu bij 'Simulation Name' dezelfde naam in te vullen als je bij het bewaren van de nieuwe layers hebt gedaan (pietl). Klik vervolgens op 'Start'. De berekening zal worden gestart (kan even duren), de procentuele vordering van de berekening wordt bijgehouden in het venstertje naast 'Simulation Messages'. Nadatde berekeningen 'completed' is kun je op 'Ready' klikken.
4.5 Resultaten zichtbaar maken via de Postprocessing De User-Interface van SOBEK kent een eenvoudige manier om snel resultaten zichtbaar te maken via de zgn. Postprocessing van SOBEK. Om de Postprocessing te activeren klikt men op 'Postprocess Output' onder 'Operations'. Het volgende scherm verschijnt nu:
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 4-6
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologic > SOBEK - Post Processing
Settings
Destination:
Screen
Select...
/Histories Graph type: v Cross sections
Select Jobs... Select Quantities... Select Tines...
Select Branches... Layout: Title Sub T i t l e
v Portrait
* Landscape
I IT
riza
SEDREDGE oefeningen
Via de Postprocessing kun je kiezen of je ontwikkelingen in de tijd of in de ruimte wil zien. Voor uitvoer van een ontwikkeling in de tijd op een bepaalde plaats klik je op het ruitjc yoojJ-Histories'. Voor uitvoer van een ontwikkeling in de ruimte op 66n of meerdere Ujdstippen:_kiycjip_lMaps'. Daarna moet men nder 'Select Jobs' de berekening selecteren waarvan men de resultaten wil zien. Vervolgens dient men de gewenste uitvoerparameters te selecteren onder 'Select uantities'. Daarna moet men de tijdstippen selecteren waarop men de uitvoer wil zien electeren onder 'Select Times'. (N.B. Indien het ruitje voor 'Maps' actief is dient men i.p.v. tijdstippen, lokaties op te geven onder 'Select laces'). Selecteer vervolgens altijd 'Landscape'. |" Nu nioef het tckenpakket nog duidelijk gemaakt worden hoe hij zijn assen moet instellen. Dit doet men door op 'Edit Axes' te klikken. In het vervolg-windojiV-"w1It dan verschijnt dient men eeJsf^Determine Extremes' aanjo-klikken en vervolgens 'Ok'.
Edit Measurements... Edit Franewori Edit
fixes...
Edit Legend...
Execute
Ready
deze handelingen kan dan uiteindelijk het resultaat zichtbaar gemaakt worden door op 'Execute' te klikken. :r verschijnt nu een plaatje op het scherm. De enige manier om dit plaatje weer te laten verdwijnen en weer iets anders te gaan doen is door de x-terminal te activeren waar SOBEK in is opgestart en vervolgens een return te geven. Wanneer je de Postprocessing weer wilt verlaten klik je op 'Ready'.
Om bij morfologische SEDREDGE berekeningen een beeld te krijgen van de bodemontwikkelingen in het linker en rechter kanaal moet men de diepte van beide kanalen bekijken. Het is niet mogelijk de bodemligging van beide kanalen uit te voeren. Het 6Sn en ander wordt verduidelijkt via het volgende scherm:
RIV*MORFODYN*2D
bladzijde 4-7
Kcnnisontwikkcling 2D-Morfologie <* Select Quantities Mater Flou
nza
SEE
Hierin zijn de 'Depth main section' en 'Depth sub section 1'. 'Main' en 'sub' staan voor links en rechts. Op dezelfde wijze kunnen ook de afvoeren links en rechts en/of de snelheden geselecteerd worden.
E
In totaal kunnen 10 verschillende resultaten in 1 plaatje gepresenteerd worden. Wanneer de selectie zoals hiernaast zichtbaar gemaakt op verschillende tijdstippen gepresenteerd moet worden kunnen dus nog 5 verschillende tijdstippen geselecteerd worden, zoals gedaan in ondcrstaand venster.
Salt Intrusion
(Velocity sub s e c t i o n fiver age water depth
^Flo« width jFlou width Min
fe- -..:...
——
Sediment
Morphology
Sediment transport Sediment transport le Sediment transport ri
Bed level Increase of bed level
h*-
SEDREDGE oefeningen
T-*.
Hater Quality
1 ?*.--»: :''••• i:•<:>-
0:00:00
J Cumulative functions OK
RIV*MORFODYN*2D
Cancel
bladzijde 4-8
