Technische Universiteit Delft
Meanders
door M&C
Promotie van mw. A. Crosato: "Analysis and Modelling of River
Meandering"
22 september 2008 | 10:00 uur
plaats: Aula TU Delft
Mevrouw A. Crosato | Laurea in Ingegneria Civile, Italië
promotor | Prof.dr.ir. H.J. de Vriend (CiTG)
Analysis and Modelling of River Meandering
De promovenda onderzoekt de morfologische veranderingen van
meanderende rivieren zonder getij op de ruimteschaal van enkele
meanders. Met dit doel is een op fysica gebaseerd wiskundig model,
MIANDRAS, ontwikkeld voor het simuleren van de evolutie van
meanderende rivieren op middellange en lange termijn. Toepassing op
verschillende echte rivieren laat zien dat MIANDRAS zowel de
evenwichtsbodemligging van de rivier als de veranderingen in
plattegrond op juiste wijze kan simuleren. Drie modellen van
verschillende complexiteit kunnen worden verkregen door verschillende
graden van vereenvoudiging toe te passen op de vergelijkingen. Deze
modellen vormen, samen met experimentele proeven en veldgegevens, de
instrumenten voor verscheidene analyses. Onder omstandigheden van het
begin van meanderen wordt gevonden dat rivierbochten stroomopwaarts en
stroomafwaarts kunnen migreren. Dit hangt af van de meandergolflengte
en de breedte-diepteverhouding, ongeacht of de parameters zich
bevinden in het subresonante of het superresonante domein. Gevonden
wordt dat variërende afstanden van naijling tussen stroomsnelheid en
bodemtopografie een verklaring bieden waarom lokale snelheden van
geulmigratie bij een bepaalde bochtscherpte een maximum bereiken, in
aanvulling op eerdere verklaringen op basis van loslating van de
stroming. Een nieuwe methode is ontwikkeld om het aantal banken te
berekenen in een riviergeul met gegeven breedte. Deze voorspelt met
succes of verkleining of vergroting van de rivierbreedte zou leiden
tot meanderen of vlechten. Aangetoond wordt dat coëfficiënten van
geulmigratie niet alleen afhangen van fysische eigenschappen van de
eroderende oever, maar ook van fysische eigenschappen van de
aangroeiende oever en het numerieke schema. Bovendien moeten zij de
invloed verrekenen van stromingen als de rivier buiten haar oevers
treedt. Modelresultaten en een hernieuwde analyse van experimentele
waarnemingen suggereren dat het intrinsieke begin van meanderen niet
noodzakelijk gerelateerd is aan stationaire banken als gevolg van een
permanente verstoring bovenstrooms, maar mogelijk ook aan een
stationaire vervorming van de bodem als gevolg van snel variërende
periodieke of willekeurige verstoringen, bijvoorbeeld als gevolg van
de aanwezigheid van migrerende alternerende banken. Deze laatste
bevinding behoeft nog nadere bevestiging.
Laatst gewijzigd: 28 augustus 2008