Numerical modelling of the coastal processes in Dithmarschen Bight incorporating field data [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Maryam Rahbani

User-174

Sujets

• Naturwissenschaften

Informations

• Publié par: christian-albrechts-universitat_zu_kiel
• Publié le: 01 janvier 2011
• Nombre de lectures: 13
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 12 Mo

Extrait

 
Numerical modelling of the coastal processes in 
Dithmarschen Bight incorporating field data 
 
 
 
Dissertation 
Zur Erlangung des Doktorgrades 
der Mathematisch‐Naturwissenschaftlichen Fakultät 
der Christian‐Albrechts‐Universität zu Kiel 
 
 
 
 
 
 
 
vorgelegt von 
Maryam Rahbani 
 
 
 
Kiel  
May 2011 
  
Numerical modelling of the coastal processes in Dithmarschen Bight incorporating field data    
 
   

ii   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referent:     Prof. Dr. Roberto Mayerle 
Korreferent: Prof. Dr. Athanasios Vafeidis 
Tag der mündlichen Prüfung:     04.05.2011 
Zum Druck genehmigt:    04.05.2011 
  

iii Numerical modelling of the coastal processes in Dithmarschen Bight incorporating field data    
   

iv   
 
 
 
To my mother
Simin
 
 

v Numerical modelling of the coastal processes in Dithmarschen Bight incorporating field data    

vi Acknowledgements  
Acknowledgements 
Had it not been for the support I have received in the last six years, I doubt that this thesis 
would be where it is today.  Over the years I have been lucky to receive the guidance and 
encouragement from people who more than generous with their time and knowledge. 
Firstly, I would like to thank my supervisor Prof. Dr. Roberto Mayerle, whose patience and 
full attention have been a blessing. Not only was he there to answer my queries, he also 
challenged me to produce my best work. I would also like to mention Prof. Dr. Athanasios 
Vafeidis for being the Korreferent and reviewer of my dissertation.  
My time in Germany would never have been possible without the financial support I was 
given by the General Bureau of Scholarship and Overseas Affairs. More specifically a special 
gratitude to the University of Hormozgan for granting me the opportunity to study abroad.  
I am eternally grateful to Dr. Rangaswami Narayanan, Dr. Hossein Keshavarz and Dr. Peter 
Weppen for their time, patience and influence in steering me in the right direction. Between 
them they devoted a lot of time in not only reading and editing my work but also in 
providing moral support. I also appreciate the support and guidance from my colleagues at 
the Coastal Research Laboratory. In particular, I am grateful to Dr. Wiwin Windupranata, 
Dr. Poerbandono, Dr. Karl‐Heinz Runte, Dr. Talal Etri, Simon A. van der Wulp, Joaquim 
Pereira Bento Netto Jr., Katharina Róisín Niederndorfer, Jose Manuel Fernandez Jaramillo, 
Jana Block, and Robert Osinski. 
A special thanks to my friend, Parvaneh Karimi Massoule who did more than enough to fill 
the void left from being so far from my family. She ended up being the sister that I never 
had. 
And finally, I would like to thank my family. First and foremost my mother Simin, who 
deserves the biggest acknowledgement. If it was not for her endless encouragement and 
support throughout whole my life, I doubt I would have been at this level. I cannot forget 
my father, Rahim as well as my brothers, Mazyar and Sam, who never stopped believing in 
me. 
Maryam Rahbani 
Kiel 10.05.2011 

vii Numerical modelling of the coastal processes in Dithmarschen Bight incorporating field data    
Abstract 
The main concern of this investigation is to evaluate the use of numerical models in the 
study of the sediment transport in the Dithmarschen Bight located in the German North Sea 
coast. The area consists of tidal channels and tidal flats with prevailing semi‐diurnal tides 
with a mean tidal range of about 3.2m. Five independently collected sets of data at different 
stages of the neap‐spring tides were used for the evaluation of numerical models. The 
employed models were those from the Delft3D package (Delft Hydraulics, The Netherlands) 
in two and three dimensions. The investigation stages consisted of i) evaluation of the two 
dimensional model results (2DH) in comparison with the field data, and ii) assessment and 
comparison of the three dimensional model results (3D) with the field data and with the two  model results. 
Following the comparison of the 2DH model results with the field data, it was found that the 
boundary conditions of the model required adjustment. The adjusted model was used to 
study the effect of wind induced waves on the performance of the  in providing 
information on the hydrodynamics and sediment dynamics of the area. It is shown that the 
effect of waves under moderate winds having velocities less than 11m/s is not significant for 
this area. It is also shown that the performance of the model in providing the hydrodynamic 
values in comparison with field data was good, as the mean absolute errors between these 
values and the data were less than 0.2 m/s. This was not the case in regard to sediment 
transport values provided by the model. 
In the assessment of the performance of the 3D model, the results of the executed model 
were compared with the field data and the 2DH model results. Over the depth of flow, the 
uniform distribution of the current velocity and