Berekening depositiebijdrage bronnen op korte afstand van het rekenpunt (Calculator 2015)

Versie: 
15-12-2015

In het kort
Wanneer een emissiebron op relatief korte afstand ligt van het rekenpunt, kan AERIUS waarden op dit rekenpunt berekenen die niet representatief zijn voor de gemiddelde depositiebijdrage in het hexagoon. In hexagonen waar dit optreedt, berekent AERIUS Calculator de depositiebijdrage op basis van subrekenpunten.

Hoe berekent AERIUS de depositiebijdrage van een bron dichtbij het rekenpunt?
AERIUS berekent de deposities per hexagoon met een oppervlakte van één hectare. Het rekenpunt ligt in het midden van de hexagoon. De berekende depositie op het rekenpunt wordt toegekend aan de gehele hexagoon van één hectare.

Indien de afstand tussen de emissiebron en het rekenpunt relatief kort is, kan de modelberekening een waarde opleveren die niet representatief is voor de depositiebijdrage op dit rekenpunt. Om dit te voorkomen definieert AERIUS, wanneer de afstand tussen de bron en het rekenpunt kleiner is dan 20 meter (25 meter bij wegverkeer), in het desbetreffende hexagoon 18 subrekenpunten, die allen tenminste 20 meter van de emissiebron liggen.

AERIUS berekent de depositie op al deze subrekenpunten. De berekende waarden worden vervolgens gemiddeld om te komen tot een representatieve waarde voor de depositie in het gehele hexagoon.

De bovenstaande methode betekent het volgende voor wegtracés:

  • In AERIUS wordt een lijnbron voor wegverkeer opgedeeld in wegsegmenten van maximaal 2 meter lengte.
  • Elke wegsegment is te beschouwen als een aparte puntbron, waarbij de puntbron samenvalt met het middelpunt van het wegsegment.
  • Voor de wegsegmenten die binnen 25 meter liggen van het middelste rekenpunt, wordt de depositiebijdrage berekend op basis van 18 subrekenpunten, en wordt de bijdrage op de het middelste rekenpunt dus buiten beschouwing gelaten.
  • Voor de wegsegmenten op een afstand van meer dan 25 meter van het middelste rekenpunt, wordt niet uitgegaan van subrekenpunten en wordt alleen de depositiebijdrage op het middelste rekenpunt berekend.

Dit is geïllustreerd in onderstaande figuur. De stippellijn illustreert een afstand van 25 meter tot de middelste rekenpunt. Een deel van de lijnbron valt binnen deze 25 meter. Voor de wegsegmenten van dat lijndeel (rood gemarkeerd) wordt de bijdrage berekend op de rode subrekenpunten. Voor de wegsegmenten buiten 25 meter (groen gemarkeerd) wordt alleen de bijdrage berekend op het middelste rekenpunt (groen).

Voor relevante hexagonen met wegtracés (lijnbronnen) op korte afstand van het middelpunt, blijft, ook wanneer wordt uitgegaan van subrekenpunten, sprake van wegbijdragen die niet representatief zijn.

Wanneer de afstand tussen het wegtracé en het rekenpunt kleiner is dan 25 meter moet de gebruiker een extra correctie achteraf doorvoeren op de berekende depositie in het desbetreffende hexagoon. Hiertoe vermenigvuldigt de gebruiker de berekende depositiebijdragen NOX en NH3 van het wegverkeer met een correctiefactor. De correctiefactoren zijn beschikbaar als bestand, waarin voor elk relevant hexagoon correctiefactoren voor de NOX en NH3 depositiebijdragen van wegverkeer zijn opgenomen (bestand met correctiefactoren).

Hoe is de correctiefactor voor hexagonen met wegtracés bepaald?
De verspreiding van emissies en de uiteindelijke deposities zijn in sterke mate afhankelijk van de meteorologische condities en de lokale terreinruwheid. Bij het afleiden van de correctiefactoren per relevant hexagoon is daarom rekening gehouden met deze dominante parameters.

AERIUS onderscheidt daarbij 6 verschillende meteorologische regio’s en 5 klassen van ruwheid. De meteorologische regio’s zijn te vinden in het RIVM rapport met de modelbeschrijving van OPS (figuur 2.1). De ruwheidklassen zijn bepaald op basis van de mate waarin verschillende ruwheden vertegenwoordigd zijn in Natura 2000 gebieden.
De klassen zijn zodanig gekozen dat elke ruwheidklasse gemiddelde even vaak voorkomt in N2000 gebieden.

ruwheidklasse afbakening ruwheidklasse aandeel N2000 gebieden
8 mm tot 8 mm 20,2 %
40 mm 9 mm tot 40 mm 20,1 %
130 mm 41 mm tot 130 mm 19,8 %
406 mm 131 mm tot 406 mm 20,1 %
983 mm meer dan 406 mm 19,9 %

Voor elke combinatie van meteorologische regio en ruwheidklasse is de depositiebijdrage van zowel NOX als NH3 berekend in twee situaties:

  1. Situatie waarin de depositiebijdrage van een emissiebron wordt berekend op 18 subrekenpunten (blauwe punten), waarbij de emissiebron gedefinieerd is als een verzameling puntbronnen in een cirkel met een straal van 11 meter rondom het middelpunt van de hexagoon (blauwe cirkel). De depositiebijdrage voor dit hexagoon is het gemiddelde van de depositiebijdragen op de 18 subrekenpunten.
  2. Situatie waarin de depositiebijdrage van een emissiebron wordt berekend op het rekenpunt in het middelpunt van de hexagoon (rode punt), waarbij de emissiebron gedefinieerd is als een verzameling puntbronnen in een cirkel met een straal van 21 meter rondom het middelpunt van de hexagoon (rode cirkel).

De berekening van de depositiebijdragen is uitgevoerd met het rekenmodel OPS, versie 4.4.4 (RIVM, 2015). In beide situaties is uitgegaan van dezelfde emissiekenmerken. Daarbij is aangesloten bij de standaard kenmerken (warmte inhoud, spreiding en temporele variatie) voor wegverkeer die RIVM hanteert bij het opstellen van de GCN/GDN kaarten (ronde 2015). Voor de emissies NOX en NH3 is uitgegaan van hoogste waarden in het bestand met emissiegegevens wegverkeer in 2015 (gridcel van 1x1 km) dat RIVM gebruikt voor de GCN/GDN kaarten (ronde 2015).

De correctiefactor per combinatie van meteorologisch regio en ruwheidklasse volgt uit het quotiënt van de berekende depositiebijdrage in beide situaties (situatie A gedeeld door situatie B).

Voor elk relevante hexagoon is bepaald welke meteorologische regio en ruwheidklasse van toepassing is op dit hexagoon. Op basis hiervan is aan elk relevant hexagoon een correctiefactor toebedeeld voor zowel NOX als NH3.

Voorbeeld toepassing correctiemethode wegverkeer:
In een bepaald hexagoon ligt het wegtracé binnen 25 meter van het middelste rekenpunt. Calculator berekent de depositiebijdrage van de wegsegmenten (van maximaal 2 meter) binnen 25 meter van het middelste rekenpunt op basis van het gemiddelde over 18 subrekenpunten. Voor de wegsegmenten buiten 25 meter van het middelste rekenpunt is de depositiebijdrage berekend ter hoogte van het middelste rekenpunt.
Calculator berekent voor dit hexagoon een totale depositiebijdrage van alle wegsegmenten van bijvoorbeeld 800 mol/ha/jaar. Daarvan is de NOX depositie 300 mol/ha/jaar en de NH3 depositie 500 mol/ha/jaar. Voor het desbetreffende hexagoon zijn de volgende correctiefactoren bepaald en gepubliceerd: 0,34 voor NOX en 0,32 voor NH3. Toepassing van deze correcties leidt tot een totale gecorrigeerde depositiebijdrage van 262 mol/ha/jaar.

Gerelateerde factsheets

Factsheet

Factsheet
650-2842
Voor
  • Calculator
Type
Methodiek
Versie
  • 15-12-2015