Indhold:

MIKE 11 strømningsmodel af Østerå

Formål  

Formålet med opsætning af strømningsmodel i er at skabe grundlag for senere modellering af iltvariationer, sporstofforsøg samt en tænkt overløbshændelse i Østerå. I det følgende er de hydrodynamiske forhold i Østerå beskrevet vha. en 1 dimensional MIKE 11 model. Modellen er sat op på baggrund af de opmålte tværsnit, hvilket giver nedenstående forsimplede forløb af Østerå, se Figur 1 .

 

 
Figur 1 Den modellerede del af Østerå. Modellen beskriver strækningen mellem Indkildevej og Sønderbro. X og Y aksen er angivet i UTM-koordinater.

[Til Toppen] [Tilbage]

Randbetingelser i strømningsmodel

Som randbetingelser i det hydrodynamiske modul (HD) i MIKE 11 er der på øvre rand ved Indkildevej anvendt det målte flow. På nedre rand ved Sønderbro, er den hydrodynamiske randbetingelse en konstant vandstand. Denne vandstand er fundet under antagelse af, at der er et fald på gennemsnitligt 0,2 ‰ over det betragtede udsnit af Østerå [NjA, 1999]. Dette giver et samlet fald på ca. 0,8 m over en strækning på ca. 4000 m. Randbetingelserne ses i Tabel 1.

 

 

Rand type

Værdi

Indkildevej

Vandføring

0,44 m3/s

Sønderbro

Vandstand

-0,79m

 Tabel 1 Randbetingelser til HD modulet.

Ovenstående randbetingelser samt de målte tværsnit er implementeret i MIKE 11, hvorefter den hydrodynamiske model er kalibreret efter de målte vanddybder.

 

[Til Toppen] [Tilbage]

Kalibrering af strømningsmodel

Strømningsmodellen er kalibreret ved justering af Manningtallet på de enkelte delstrækninger. På Figur 2 ses et længdesnit af Østerå og de modellerede vanddybder. Disse vanddybder er opnået med et Manningtal varierende i intervallet 8,3 – 24 m1/3/s. Det er vurderet at disse værdier for Manningtallet er realistiske. Manningtallet i et grødefyldt vandløb ligger typisk i intervallet 8 – 20 m1/3/s [Brorsen og Larsen, 2003].

 

De målte og modellerede vanddybder ses i Tabel 2.

 

Tværsnit

Sted

Målt dybde [cm]

Modelleret dybde [cm]

Afvigelse [%]

1

Indkildevej

70

70

0,0

2

 

86

86

0,0

3

 

74

71

4,1

4

Jernbanebro

82

79

3,7

5

 

80

79

1,3

6

 

86

85

1,2

7

 

80

79

1,3

8

Over Kæret

68

69

1,5

9

 

63

64

1,6

10

 

59

59

0,0

11

Før fisketrappe

65

67

3,1

12

Efter fisketrappe

63

63

0,0

13

Sønderbro

56

56

0,0

Tabel 2 Målte og modellerede vanddybder i strømningsmodellen.

På Figur 2 ses et længdesnit af den modellerede del af Østerå efter kalibrering af vanddybden. Det bemærkes at de anvendte koter ikke stemmer overens med virkeligheden. Koterne er defineret relativt i forhold til øvre rand ved Indkildevej.

 

 

 

Figur 2 Længdesnit af det modellerede vandspejlsforløb med kote 0 på øvre rand ved Indkildevej.

Vandføringen regnes i modellen konstant. Dermed varierer hastighederne i modellen kun med tværsnitsarealerne. Da MIKE 11 er en 1 dimensional model, er hastighederne beregnet som middelhastigheder over de enkelte tværsnit. Dette giver modellerede hastigheder, der varierer mellem 0,1 m/s og 0,3 m/s med de laveste hastigheder opstrøms og de højeste hastigheder nedstrøms. Dette ligger lidt under de målte middelhastigheder, hvor der ved Indkildevej er målt en middelhastighed på 0,13 m/s, mens der ved Sønderbro er målt en middelhastighed på 0,38 m/s. Den relativt store afvigelse mellem målt og modelleret hastighed ved Sønderbro skyldes sandsynligvis, at der regnes med en konstant vandføring på 0,44 m3/s over hele længdesnittet. Ved Sønderbro blev der målt en vandføring på ca. 0,51 m3/s. Der er ikke taget hensyn til sidetilløb i modellen, hvilket forklarer forskellen mellem målt og modelleret hastighed ved Sønderbro.

 

På baggrund af ovenstående er strømningsmodellen anvendt videre til beskrivelse af stoftransport, iltvariation og BOD nedbrydning i Østerå.

 


[Til Toppen] [Tilbage]

 

Sammenfatning

Der er i MIKE 11 opsat en model til beskrivelse af de hydrodynamiske forhold i Østerå. Modellen er baseret på tværsnits - og flow målinger foretaget af projektgruppen. Modellen er kalibreret efter de målte vanddyb-der ved justering af Manningtallet på de enkelte strækninger. Der er opnået rimelig overensstemmelse mellem målte og modellerede vanddybder med Manningtal, der ligger indenfor realistiske grænser. Strømningsmodellen danner grundlag for videre modellering af sporstofforsøg, iltvariation samt en tænkt overløbs-hændelse i Østerå.

[Til Toppen] [Tilbage]