2. Regional setting
2.1. Geomorphological setting
In the south-western part of the Netherlands, the rivers Rhine and Me use combine into an extensive channel network, which is subject to tidal influence. The channel network flows through thick layers of Holocene fluvial and marine deposits and peat. It has been subject to a long history of human influences, which started during the Middle ages with the building of dikes and the development of polders. River and floodplain morphology has significantly changed due to these early anthropogenic interventions. To guarantee navigation depths, increasingly large measures were taken changing the planforms, depths and widths of the river channels. This process was accelerated by rapid advances in marine technology from 1850 onwards, yielding steam-engine dredging boats and building equipment. 2.2. Historical overview of engineering works Since 1850, three major works were realized in the area: the construction of the New Waterway in 1872, relocation of the lower Meuse to avoid confluence with the Rhine branch Merwede in 1904, and closure of the Haringvliet estuary in 1970. The New Waterway, today's most important discharge outlet for the Rhine and Meuse, was created between 1865 and 1872. The major aim of digging this new outlet to the sea was to improve the accessibility of the Rotterdam harbours for seafaring ships, since the old channel was silting up. During the 19th century, confluence of the Rhine and Meuse river discharges occurred in the Boven Merwede channel, a branch of the Rhine river. In the early 19th century, plans existed to deflect the Meuse discharge to the south. In 1904, the Meuse was dammed at its northern confluence with the BovenMerwede, and since then the Meuse discharges into the Hollandsch Diep estuary via the newly constructed Bergsche Maas and Amer. The NieuweMerwede was created to direct themajority of Rhine discharge towards the Hollandsch Diep. Via the Hollandsch Diep, the combined Rhine and Meuse discharge reached the sea via the Haringvliet estuary (Fig. 1b). In 1969 and 1970 the seaward boundaries of the southern estuaries Haringvliet and Hollandsch Diep were closed off by dams. This closure was part of a nation-wide flood protection program referred to as the Deltaworks. Another goal of closing the Hollandsch Diep and Haringvliet estuaries was to prevent siltation of the NewWaterway, to guarantee the accessibility of the Rotterdamharbours. The Rhine and Meuse jointly discharge up to 1500 m3/s through theNewWaterway; excess discharge is ventilated to sea through the Haringvliet sluices. After closure of the Haringvliet a large freshwater basin developed, receiving tidal energy from several small channels. Apart from the three major interferences mentioned above, many smaller engineering works were conducted in the river channel network. These include extensive dredging for depth maintenance and sand mining, relocation or fixation of river banks, building harbours or straightening river bends. In the Hartel Canal, sluices were removed in 1980 and a dam was breached in 1997 to improve harbour accessibility.
2.3. Response of the physical system
The hydrodynamic and morphologic consequences of the construction of the New Waterway and the closure of the Haringvliet have been monitored closely. From 1870 to 1970, the discharge gradually shifted from the Haringvliet to the New Waterway, as a result of the widening and deepening of the New Waterway In 1970, the closing of the Haringvliet caused a sudden increase in discharge through the New Waterway, because of the diminished discharge through the Haringvliet. Besides the variations in the discharge regime, large changes in tidal amplitude (schematically obtained as the difference between high and low water levels)were recorded from1870 through 1970. An increase in tidal amplitudes occurred in both the northern and the inland channels, in response to the deepening of the New Waterway. This was followed by a sudden decrease in tidal amplitudes in 1970 in the southern and inland parts of the system, due to the conversion of the Haringvliet and Hollandsch Diep estuary into freshwater basins. The morphological adaptation to the drastically changed hydrodynamics since 1970 has been documented in four sediment budget overviews. In general, erosion took place in the small connecting channels Spui and Dordtsche Kil, while deposition dominated in the Haringvliet and Hollandsch Diep. In a large part of the study area, morphological change is dominated by dredging activities. Today, river discharge enters the network via three branches: the two Rhine branches Lek (which has a yearly average discharge of 390 m3/s) and Boven Merwede (1500 m3/s) and the Meuse (260 m3/s), which is illustrated. The network has two seaward boundaries: the NewWaterway in the north,which is open to seawith a mean tidal range of 1.9 m and the Haringvliet basin in the south, which is closed at the seaward boundaries and discharges only excess river water through a parallel series of sluices in the Haringvliet dam. 3. Methods and materials 3.1. Data availability and approach In the Netherlands, monitoring of water levels on a daily basis started in the 18th century. The oldest measurement stations along the Rhine are located upstream. The first continuous water level measurements in the tidal channel network date back to the 1930s and 1940s. Only in 1944−1946, around the end of the Second World War, three stations show data gaps up to 18 months. Apart from these major data gaps, no values are missing. Before 1970, water levels were measured visually once every 3 h at six different stations. From 1970 to 1987, hourly measurements were taken using pressure sensors at thirteen stations. All these data have recently been digitized. Since 1987, water levels are being measured fully automatically with 10- min intervals. The data is obtained from Rijkswaterstaat, the executive arm of the Dutch Ministry of Infrastructure and the Environment, and summarized in Table 1. The locations of the measurement stations are depicted. An example of the water level measurements, showing the semidiurnal tidal variation at two different stations in the network, is given. Thewater level data are analysed as follows. First, a general data description is obtained using probability density functions, to gain insight in mean water levels and the most frequently occurring high and low water levels. The method of Zhang et al. (2009) was adopted, using the combined Mann–Kendall and Pettitt tests to detect trends and significant change-points, representing trend breaks in time-series of extreme water levels. Zhang et al. (2009) explain that the advantage of theMann–Kendall test is that it is distribution-free and does not assume a special form for the distribution function of the data (Yue and Wang, 2002). The Pettitt test is a generic, widely applied method to
2 . การตั้งค่าภูมิภาค
2.1 . ธรณีสัณฐานตั้งค่า
ในส่วนตะวันตกทางใต้ของเนเธอร์แลนด์ , แม่น้ำ Rhine และฉันใช้รวมเป็นเครือข่ายที่กว้างขวาง แชนแนล ซึ่งอยู่ภายใต้อิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลง ช่องทางเครือข่ายไหลผ่านชั้นหนาของเงินฝากและพีทถึงแม่น้ำทะเลและ . ได้รับเรื่องจากประวัติศาสตร์ที่ยาวนานของอิทธิพลของมนุษย์ซึ่งเริ่มขึ้นในยุคกลาง มีการสร้างเขื่อนและการพัฒนาที่ลุ่ม . น้ำท่วมของแม่น้ำ และเปลี่ยนแปลงไปมาก เนื่องจากการแทรกแซงเหล่านี้ในช่วงต้นของมนุษย์ . รับประกันความลึกนำร่องมาตรการขนาดใหญ่มากขึ้นถูกเปลี่ยน planforms , ความลึกและความกว้างของแม่น้ำช่องกระบวนการนี้ถูกเร่งโดยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีทางทะเลจาก 1850 เป็นต้นมา ให้ผลผลิตเครื่องจักรไอน้ำน้ำลดเรือและอุปกรณ์อาคาร 2.2 . ภาพรวมของประวัติศาสตร์ของงานวิศวกรรมตั้งแต่ 1850 , สามส่วนใหญ่ทำงานได้ตระหนักในพื้นที่ : การสร้างทางน้ำใหม่ใน 1872 , ย้ายของมิวส์ล่างเพื่อหลีกเลี่ยงไปบรรจบกับสาขา merwede ไรน์ใน 1904 ,และการปิดของปากน้ำ Haringvliet ใน 1970 ทางน้ำใหม่ วันนี้สำคัญที่สุดปลดเต้าเสียบสำหรับ Rhine และแม่น้ำเหือง ถูกสร้างขึ้นระหว่าง 1865 และ 1872 . จุดมุ่งหมายหลักของการขุดร้านใหม่นี้ไปทะเลเพื่อปรับปรุงการเข้าถึงของ Rotterdam ท่าเรือสำหรับเรือเดินเรือ เนื่องจากช่องเก่า silting ตั้งขึ้น ในช่วงศตวรรษที่ 19 ,จุดบรรจบของแม่น้ำ Rhine และแม่น้ำเหืองไหลเกิดขึ้นใน boven merwede ช่อง , สาขาของแม่น้ำไรน์ . ในศตวรรษที่ 19 ก่อน แผนเดิมที่จะเบนเข็มแม่น้ำเหืองไหลลงใต้ ใน 1904 , มิวส์คือ dammed ที่บรรจบกับ bovenmerwede ภาคเหนือ ,และตั้งแต่นั้น แม่น้ำเหืองไหลเข้าไปใน hollandsch เดี๊ยบปากน้ำผ่านใหม่สร้าง bergsche มาส และ Amer . การ nieuwemerwede ถูกสร้างขึ้นเพื่อนำโดยตรงของไรน์ปล่อยต่อ hollandsch เดี๊ยบ . ผ่าน hollandsch เดี๊ยบ , Rhine และแม่น้ำเหืองไหลรวมกันถึงทะเลผ่านทางปากน้ำ Haringvliet ( รูปที่ 1A )ในปี 1969 และ 1970 ขอบเขตมาจากทะเลทางภาคใต้ของอ้อย และ hollandsch Haringvliet เดี๊ยบถูกปิดปิดเขื่อน การปิดนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการป้องกันน้ำท่วม ทั่วประเทศเรียกว่าดาวน์โหลด . อีกเป้าหมายของการปิดและ hollandsch เดี๊ยบ Haringvliet อ้อยเพื่อป้องกันการทับถมของดินตะกอนของ newwaterway การรับประกันการเข้าถึงของ rotterdamharbours .Rhine และแม่น้ำเหือง ร่วมกันจำหน่ายได้ถึง 1 , 500 ลบ . ม. / วินาที ผ่าน thenewwaterway ; ปล่อยส่วนเกินที่ระบายสู่ทะเลผ่าน sluices Haringvliet . หลังจากการปิดเป็นแอ่งน้ำจืดขนาดใหญ่ Haringvliet พัฒนารับพลังงานคลื่นจากช่องขนาดเล็กหลาย นอกจากสามหลักจากการศึกษาดังกล่าวข้างต้นวิศวกรรมงานจำนวนหลายขนาดเล็กในแม่น้ำช่องทางเครือข่าย เหล่านี้รวมถึงการขุดลอกบำรุงรักษาอย่างละเอียดสำหรับความลึกและเหมืองทราย การโยกย้าย หรือการตรึงของธนาคารแม่น้ำ ท่าเรือ อาคาร หรือยืดโค้งแม่น้ำ ใน hartel คลอง sluices ออกในปี 1980 และเขื่อนถูกละเมิดในปี 1997 เพื่อปรับปรุงการเข้าถึงท่าเรือ
2.3 การตอบสนองของระบบทางกายภาพ
ผลที่ตามมาและดัชนีรูปร่างการสร้างทางน้ำใหม่และปิด Haringvliet ได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด 1870 ใน 1970 , การค่อย ๆ เลื่อนจาก Haringvliet ไปทางน้ำใหม่ เป็นผลจากการขยายและลึกของทางน้ำใหม่ในปี 1970 ,ปิด Haringvliet ที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันในการผ่านทางน้ำใหม่เพราะของลง ปล่อยผ่าน Haringvliet . นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงในการระบาย ระบอบการปกครอง การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในคลื่นแอมปลิจูด ( แผนผังที่ได้จากความแตกต่างระหว่างสูงและระดับต่ำ ) ที่ถูกบันทึกไว้ from1870 ผ่าน 1970การเพิ่มขึ้นของน้ำขึ้นน้ำลงแรงบิดที่เกิดขึ้นทั้งในภาคเหนือ และช่องทางแหล่ง เพื่อตอบสนองความ ลึกของน้ำใหม่ นี้ตามมาด้วยการลดลงอย่างรวดเร็วในคลื่นแรงบิดใน 1970 ในภาคใต้และชิ้นส่วนภายในของระบบ เนื่องจากการแปลงและบริเวณปากแม่น้ำในเดี๊ยบ hollandsch Haringvliet อ่างปลาการศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยาในการปรับตัวเปลี่ยนแปลงพลศาสตร์ตั้งแต่ปี 1970 ได้รับการบันทึกไว้ใน 4 ตะกอนงบประมาณภาพรวม โดยทั่วไปการกัดเซาะเอาสถานที่ในขนาดเล็กเชื่อมต่อและช่องแกว่ายังไง dordtsche คิล ในขณะที่การสะสมและครอบงำใน Haringvliet hollandsch เดี๊ยบ . ในส่วนใหญ่ของพื้นที่ศึกษา โดยเปลี่ยนเป็น dominated โดยการขุดลอก ต่างๆ วันนี้แม่น้ำไหลเข้าสู่เครือข่ายผ่านสามกิ่ง สองกิ่งเล็กไรน์ ( ซึ่งมีการเฉลี่ยรายปีของ 390 ลบ . ม. / วินาที ) และ boven merwede ( 1 , 500 ลบ . ม. / วินาที ) และแม่น้ำเมิซ ( 260 ลบ . ม. / วินาที ) ซึ่งมีภาพประกอบด้วย เครือข่ายที่มีสอง Seaward ขอบเขต : newwaterway ในภาคเหนือ ซึ่งจะเปิดให้ seawith หมายถึงเกาะกระแสช่วง 1.9 M และ Haringvliet ลุ่มน้ำในภาคใต้ซึ่งปิดที่ขอบเขตมาจากทะเล และการจำหน่ายเฉพาะส่วนเกินแม่น้ำผ่านชุดขนานของ sluices ในเขื่อน Haringvliet . 3 . วิธีการและวัสดุ 3.1 . ข้อมูลห้องพักและวิธีการในประเทศเนเธอร์แลนด์ , ตรวจสอบระดับน้ําในแต่ละวันเริ่มต้นในศตวรรษที่ 18 ที่เก่าแก่ที่สุดวัดสถานีตามแม่น้ำไรน์อยู่ขั้นต้นระดับแรกน้ำอย่างต่อเนื่อง โดยวัดในช่องทางเครือข่ายวันที่กลับไปช่วงทศวรรษที่ 1930 และ 1940 . เพียง 1 − 1946 , รอบปลายสงครามโลกครั้งที่สอง , สามสถานีแสดงช่องว่างข้อมูลถึง 18 เดือน นอกจากนี้ สาขาข้อมูล ช่องว่าง ไม่มีคุณค่าจะหายไป ก่อนที่ 1970 ระดับน้ำวัดสายตาทุก 3 ชั่วโมง ใน 6 สถานีต่าง ๆ จาก 2513 ถึง 1987วัดชั่วโมงถูกใช้เซ็นเซอร์ความดันที่ 13 สถานี ข้อมูลทั้งหมดเหล่านี้ได้รับเมื่อเร็ว ๆนี้ดิจิตอล . ตั้งแต่ปี 1987 ระดับน้ำจะถูกวัดโดยอัตโนมัติอย่างเต็มที่กับ 10 - นาที ช่วงเวลา ข้อมูลจาก rijkswaterstaat , ฝ่ายบริหารของกระทรวงดัตช์ของโครงสร้างพื้นฐานและสภาพแวดล้อม และสรุปได้ในตารางที่ 1ที่ตั้งของ สถานีวัดปรากฎ . ตัวอย่างของระดับน้ำวัดที่แสดงการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันโดย semidiurnal สองสถานีในเครือข่ายจะได้รับ ข้อมูลระดับการใช้ดังนี้ แรก , รายละเอียดข้อมูลทั่วไปได้ โดยใช้ฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกในระดับน้ําเฉลี่ยที่เกิดขึ้นบ่อยที่สุดสูงและระดับต่ำ . วิธีการของ Zhang et al . ( 2552 ) ได้รับการรับรอง ใช้รวมกันมาน– Kendall และ pettitt การทดสอบเพื่อตรวจสอบแนวโน้มและเปลี่ยนจุดสําคัญ แสดงแนวโน้มการแบ่งในอนุกรมเวลาของระดับน้ำที่รุนแรง Zhang et al .( 2009 ) อธิบายว่า ข้อดีของ themann –เครื่องมือทดสอบว่ามันแจกฟรี และไม่ถือว่าเป็นรูปแบบพิเศษของฟังก์ชันการแจกแจงของข้อมูล ( Yue และวัง , 2002 ) การ pettitt ทดสอบทั่วไปใช้กันอย่างแพร่หลายวิธี
,
การแปล กรุณารอสักครู่..
