Berekening verspreiding en deposities met OPS

Versie: 
01-09-2017

In het kort
AERIUS berekent voor alle bronnen, met uitzondering van het wegverkeer, de verspreiding van de emissies en de depositiebijdrage met het Operationele Prioritaire Stoffen model (OPS). OPS rekent op basis van door de gebruiker ingevoerde of default bronkenmerken èn brononafhankelijke gegevens over de meteorologische condities, terreinruwheid en landgebruik.  Wanneer bronnen en rekenpunten op grote afstand van elkaar liggen, wordt een aggregatiemethode toegepast waarbij bronnen op basis van kenmerken worden samengevoegd tot één bron. Met deze methode wordt de rekentijd voor grote berekeningen (veel bronnen of grote afstanden) aanzienlijk verkort. Binnen de sector landbouw wordt deze aggregatiemethode niet toegepast.

Hoe berekent OPS de depositiebijdrage?
OPS berekent de verspreiding van verontreinigende stoffen in de lucht (concentraties). Daarnaast berekent het model hoeveel van die stoffen per hectare op bodem of gewas terechtkomt (depositie). Monitor 2016 en AERIUS Calculator 2016 maken gebruik van OPS versie 4.5.0.

De volgende gegevens vormen de invoer voor OPS:

  • bronkenmerken
  • gegevens over meteorologische condities, terreinruwheid en landgebruik

Op basis hiervan berekent AERIUS de depositiebijdrage op de rekenpunten.

a) Kenmerken emissiebronnen
De volgende bronkenmerken vormen de invoer voor de verspreidingsberekening met OPS:

  • de locatie van de (punt)bron, in x,y-rijksdriehoekcoördinaten (m)
  • de bronemissies (g/s)
  • de (gemiddelde) uitstoothoogte (m)
  • de spreiding in de uitstoothoogte (m)
  • de diameter, afgeleid van de geometrie van de bron (m)
  • de warmte-inhoud (MW)
  • de temporele variatie of etmaalvariatie (-)

De waarden voor deze bronkenmerken zijn afhankelijk van de gegevens die de gebruiker invoert. Afhankelijk van het type bron en de sector hanteert AERIUS voor een deel van de bovenstaande kenmerken defaultwaarden.

b) Brononafhankelijke gegevens
Voor de verspreiding- en depositieberekening zijn verder de volgende gegevens relevant:

  • Meteorologische conditiesOPS gaat uit van meteorologische gegevens. Hierbij worden  zes regio’s onderscheiden. De gegevens per regio zijn afgeleid van de metingen op 19 KNMI meetstations. OPS gaat uit van gemiddelde gegevens over de periode 1995-2004. De OPS documentatie beschrijft in detail de gebruikte gegevens en de bewerkingen op deze gegevens.
  • Terreinruwheid en landgebruikDe gegevens over de terreinruwheid en het landgebruik, waar OPS mee rekent, zijn afgeleid van het Landelijk Grondgebruiksbestand Nederland (LGN).

Een uitgebreide beschrijving van OPS, met verwijzingen naar relevante rapporten, is te vinden op de website van het RIVM.

Hoe aggregeert AERIUS bronnen voordat ze met OPS worden doorgerekend?
Wanneer voor meerdere bronnen op grote afstand van een rekenpunt de depositie moet worden bepaald, kan de rekentijd ongewenst lang zijn. Om voor een dergelijke berekening de rekentijd te verkorten voegt calculator, onder bepaalde voorwaarden, bronnen samen tot een kleiner aantal bronnen. Door te rekenen met minder bronnen wordt de rekentijd versneld, terwijl het resultaat van een geaggregeerde bron op grote afstand hetzelfde is als wanneer de bronnen afzonderlijk worden doorgerekend.
Bronnen worden in calculator per sector (met uitzondering van de sector landbouw) samengevoegd, waarbij binnen de sector weer rekening wordt gehouden met de diversiteit in bronkenmerken. Onderstaand figuur geeft een voorbeeld van deze aggregatie-methode. Links in de figuur is te zien wat de gebruiker heeft ingevoerd (5 bronnen voor de sector industrie) en zijn twee gebieden te zien waar het effect berekend wordt, op 3 en op 60 km afstand. Zonder aggregatie (Calculator 2015) worden alle emissiebronnen apart doorgerekend, zowel voor het gebied dichtbij als het gebied op grote afstand. Met aggregatie (Calculator 2016) worden de emissiebronnen bij de berekening voor het gebied ver weg binnen een zelfde blok samengevoegd tot 1 bron, zolang het tenminste gaat om bronnen in dezelfde sector én de kenmerken vergelijkbaar genoeg zijn dat aggregatie verantwoord is. In de figuur leidt dit uiteindelijk tot drie resterende emissiebronnen. Voor het gebied op korte afstand wordt niet geaggregeerd.

Gerelateerde factsheets

Factsheet

Factsheet
282-3836
Voor
  • Calculator
  • Monitor
Type
Methodiek
Versie