Presentatie door Aukje Spruyt, Deltares, op het D-HYDRO Symposium 2018, tijdens de Deltares Software Dagen - Editie 2018. Woensdag, 6 juni 2018, Delft.

1. 6 juni 2018
Ontwikkeling D-HYDRO modellen voor RWS
stand van zaken
Aukje Spruyt, Martin Scholten

2. Inhoud
• Inleiding
• Modellen en toepassingen RWS
• Uitgangspunten en specificaties zesde generatie
• Algemeen proces
• Terugblik + vooruitblik nieuwe modellen
• Generieke ontwikkelingen
• Algemene ervaringen
• Vragen en discussie

3. Modellen Rijkswaterstaat
Hele beheergebied RWS
• 1D, 2D (3D) schematisaties
voor de waterbeweging
• Inclusief Noordzee (en
Waddenzee)

4. Toepassingen RWS
• Real-time voorspellingen
• Vergunningverlening
• Scenariostudies grote (aanleg)projecten
• Strategische lange termijnplanning (bijv. klimaatstudies)
• Korte termijn waterverdelings-planning (bijv. bij droogte)
• Toetsing dijken (WBI)

5. Uitgangspunten
• Elke 5-6 jaar: modelleringsstrategie herzien + modellen opnieuw
opzetten en geautomatiseerd kalibreren.
 NU: zesde-generatie 2D(3D) modellen in D-Flow FM
• Voor zoveel mogelijk toepassingen hetzelfde model → Uniformiteit
(focus eerst op 2D-waterbeweging)
• Denken vanuit een landelijk model → BaselineNL + landelijk rooster
• Kwaliteit erg belangrijk → Reproduceerbaarheid
• Vergaande automatisering van stappen → Bas2FM, OpenDA

6. Uitgangspunt zesde-generatie: Landelijk model
• Een landelijke geo-database (BaselineNL)
• Een landelijk rooster (hoeft geen draaiend model te zijn)
• Genereren van randvoorwaarden
(voor de deelmodellen);
• Beleidsstudies (nesting en/of koppelen
van detailmodellen)
• Waterverdelingsvraagstukken (nu 1D)
• Toekomst: Gecombineerd 1D-2D(-3D)

7. Specificaties
Focus eerst op 2D-waterbeweging, maar:
Rekening houden met koppeling met andere modellen
• Golven
• Morfologie
• Waterkwaliteit (3D)
• Meteorologie
• Globale modellen
• Regionale en buitenlandse modellen

8. Proces opzet eerste zesde-generatie modellen
2015: September: D-HYDRO Suite opgeleverd
2016:
• Klankbordgroepbijeenkomsten met stakeholders
• Pilot-applicaties & algemeen onderzoek
• Eerste advies functioneel ontwerp
2017:
• Klankbordgroepbijeenkomsten met stakeholders
• Plan + opzet eerste zesde-generatie modellen voor:
• Noordzee
• Oosterschelde
• Maas
• Markermeer & Veluwerandmeren
• Generieke technische en functionele specificaties

9. Proces opzet eerste zesde-generatie modellen
2018:
• Afronden modellen 2017 en opzetten modellen voor:
• Rijntakken
• Rijn-Maasmonding
• IJsselmeer, IJssel-Vecht Delta
• Testen door marktpartijen
• Principetesten en pilots voor 3D
• Update specificaties
2019
• Afronden modellen en actualisatie
• Testen voor toepassing binnen WBI
2020
• Toepassing modellen voor WBI2023

10. Noordzee – Firmijn Zijl
• Eerste opzet 2D ‘grof’ model 4 nm – 0.5 nm af
• Toepassing:
• EPS
• Basis voor 3D transport model
• Rooster:
• Voornamelijk vierkantjes
• Grof (diep water)  fijn (kust)
• Bodem op basis van EMODnet data:
geen kalibratie van bodem meer nodig
• Inclusief opname OSK
2018
• Kalibratie op 2017
• Validatie op 2013-2017
• Verdere verbetering model
• Bodemdata kust
• Getijcomponenten
Geel: ~ 4 nm x 4 nm
Groen: ~ 2 nm x 2 nm
Blauw: ~ 1 nm x 1 nm
Rood: ~ 0.5 nm x 0.5 nm

11. Oosterschelde – Meinard Tiessen
• Opzet regelmatig driehoekig rooster:
• Verfijning bij Oosterscheldekering
(1 cel per deur)
• Verfijning langs kust
• Gericht op beschrijving
• Waterstanden
• Stroomsnelheden
• Primair 2D
• Toekomst mogelijk (deels) 3D
Plannen voor tweede deel 2018
• Kalibratie en gevoeligheidsonderzoek
(wind en ruwheden)
• Validatie waterstanden en stroming
Zeedeel:
100 m
Nabij OSK:
40 m
In estuarium:
100 m
Langs kust:
50 m

12. Maas – Mohamed Yossef
• Eerste opzet 2D model met 40m rooster gereed
• Zoveel mogelijk curvilineair
• Volgen zomerbed rivier
• Kalibratie op zomerbed:
• Fysische basisruwheid
• Kalibratiefactor
• Afvoerafhankelijk
• Validatie op recente perioden
• Inclusief kunstwerken
2018
• Verbeteren kunstwerken
• Verbeteren rooster + aansluiting andere gebieden
• Meenemen betere data (bodem + randvoorwaarden)
• Herkalibratie

13. • Eerste opzet 2D model met flexibel rooster
• Volgen van kustlijn
• Alleen driehoekjes
• Wind is drijvende factor
• Validatie op aantal stormperioden
• Resultaten Markermeer bevredigend
2018
• Uitzoeken verschillen Veluwerandmeren
• Meenemen recentere bodemligging
• Verificatie
zie ook poster op DemoPlaza
Markermeer & Veluwerandmeren – Menno Genseberger

14. Rijntakken – Aukje Spruyt
2018
• Opzet model analoog aan Maas
• Eerste versie rooster is grotendeels gereed
• Meenemen verbeterde geodata en randvoorwaarden
• Kalibratie op zomerbed voor verschillende afvoeren
• Validatie op recente perioden
• Inclusief kunstwerken

15. Rijn-Maas monding – Anke Becker
2018
• Opzetten rooster (rekening houden met 3D)
• Combinatie driehoekjes + vierkantjes
• Meenemen havenbekkens
• Data verzamelen
• Modellering kunstwerken (o.a. Maeslantkering)
• Kalibratie onder verschillende condities
(o.a. storm, hoge- en lage afvoer)
2019
• Validatie
• Testberekeningen extreme omstandigheden
• (Start met 3D)

16. IJsselmeer, IJssel-Vechtdelta & Overijsselse Vecht
2018
onderscheiden welke termen belangrijk als aandrijvende
krachten: scheefstand en opzet door wind en afvoer
• vanuit westen analoog aan Markermeer (wind)
• vanuit oosten analoog aan rivieren (afvoer)
• in midden overlapgebied IJVD en Rijntakken:
balans van verschillende termen bepaalt aanpak
van modellering (o.a. roosteraanpak en vereiste
nauwkeurigheid):
combinatie van meer-achtig en
rivier-achtig systeem
• Kalibratie onder verschillende condities
(o.a. stormen en hoge afvoer)
• Validatie op recente perioden

17. Testen modellen door andere partijen
• Noordzee + Maas komen beschikbaar
• Gebruikersovereenkomst voor testen pre-release model
Plan van Aanpak Baseline NL
• Plan hoe een landelijke database op te stellen en hiermee om te gaan,
zowel technisch als procedureel
Update generieke specificaties
• Op basis van alle ontwikkelingen in het afgelopen jaar
Testen voor 3D toepassingen
• Algemene settings
• Pilot modellen
Generieke ontwikkelingen

18. Flexibel rooster ≠ makkelijker rooster maken
• Je hebt meer keuzevrijheid, dus meer mogelijkheden: wat is het beste?
• Afweging roosterresolutie vs rekentijd
Denken vanuit een landelijk model
• Opzet en planning van verschillende deelmodellen
is sterk van elkaar afhankelijk
• Veel afstemming nodig
Model geschikt voor ‘alle’ toepassingen
• Concessies doen, maar welke prioritering houd je aan?
• Je kunt niet alles direct al testen (bijv. morfologie, waterkwaliteit)
Gebruik van nieuwe software
• Ultieme testcases (groot aantal kinderziektes opgelost)
• Veel invloed op de gewenste ontwikkeling
Algemene ervaringen

19. Vragen?
?
?
?
?
?
?

20. Presentatie blok
11:30 - 12:00 Geulmanagement Vierhuizergat:
toepassing hydrodynamisch
D-HYDRO-model Waddenzee
12:00 - 12:30 Volvo Ocean Race – Scheveningen
Interactief blok
13:30 - 14:15 Roosterontwikkeling in D-HYDRO
14:15 - 15:00 Kunstwerk modellering
D-HYDRO hydrodynamica toepassingen
in meren, zeeën en rivieren