Berekening verspreiding en deposities met OPS

Versie: 
15-10-2020

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). AERIUS Calculator 2020 maakt gebruik van OPS versie 5.0.0.0

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 kenmerken beschrijven de  bronnen in het OPS model.
Meer informatie hierover is te vinden in de help functie van het OPS model en in de factsheet importeren bestanden.

  • locatie van de (punt)bron, in x,y-rijksdriehoekcoördinaten (m)
  • emissiesterkte (g/s)
  • warmte-inhoud (MW)
  • de gemiddelde uitstoothoogte van de bron (m)
  • diameter van de oppervlaktebron (m)  (0m betekent een puntbron)
  • spreiding in de uitstoothoogte (m)
  • diameter van de uitstroomopening / schoorsteen (m)
  • uitstroomsnelheid (m/s) 
  • uitstroomtemperatuur (graden C)
  • code voor dagelijkse variatie van de emissie (-)
  • categorie van de bron
  • regiocode van de regio waarin de bron staat
  • code voor deeltjesgrootteverdeling (0 is gasvormig)
  • gebouwlengte(m) 
  • gebouwbreedte(m)
  • gebouwhoogte(m) 
  • gebouw orientatie(graden)
  • component (-)

 

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.
Nadere toelichting op  de invoergegevens die relevant zijn voor gebouwinvloed zijn gegeven in de betreffende factsheet over gebouwinvloed.

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 2005-2014. 
  • Terreinruwheid en landgebruikDe gegevens over de terreinruwheid en het landgebruik, waar OPS mee rekent, zijn beschreven in Terreinruwheid en landgebruik  en 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 worden alle emissiebronnen apart doorgerekend, zowel voor het gebied dichtbij als het gebied op grote afstand. Met aggregatie 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. Standaard wordt met aggregatie gerekend.

 

Gerelateerde factsheets

Factsheet

Factsheet
282-4363
Voor
  • Calculator
  • Scenario
  • Connect
Type
Methodiek
Versie