19 juni 2014

De toekomst van

overstromingsmodellering

Hanneke van der Klis

Wateroverlast

19 juni 2014

Overstromingen

19 juni 2014

19 juni 2014

19 juni 2014

Overstromingsmodellen…

19 juni 2014

Voorbeelden van modellen:

• Hydrologische modellen: WFLOW, REW => OpenStreams

• SOBEK-1D2D

• 3Di Waterbeheer

… voor beslissingsondersteuning

Welke beslissingen?

• Normtoetsing of risicoanalyse

> Consensusmodel

> Statistische nabewerking

• Maatregelanalyse (risico’s bepaald, wat gaan we doen?)

> Details belangrijk

> Omgevingsanalyse, water een van de factoren

• Ondersteuning bij calamiteiten

> Snel en interactief (‘Een kadebreuk komt nooit alleen’)

Nieuwe generatie overstromingsmodellering

Nieuwe kennis en tools:

• Numerieke oplosmethodes

• Gebruiksomgevingen

• Visualisatie

En ook

• Big data

• Webservices, iPads

• Open informatie

• …

19 juni 2014

Nieuwe numerieke oplosmethoden

Twee nieuwe lijnen bij Deltares:

• Flexible Mesh: zeer veelzijdig rooster, integratie 1D2D3D

• Subgrid: Snel rekenen op veel data

19 juni 2014

Flexible Mesh voorbeeld: haven

19 juni 2014

Flexible Mesh voorbeeld: haven

19 juni 2014

Flexible Mesh voorbeeld: haven

19 juni 2014

19 juni 2014

Flexible Mesh voorbeeld: Californië

rivier

estuarium

zee

Subgrids: detail in overland flow

December 3, 2012

Moderne LiDAR-hoogtedata

<= 0,5 x 0,5 meter resolutie

Subgrid methode: bereken berging en wrijving op de AHN-2-pixels.

Maar verder: snelle overstromingsberekeningen op rekenrooster.

Subgrids: detail in overland flow

,i jz e

, ,l m nz

P

, ,l m n

max 0,h e

Digital hoogtemodel (bijv. AHN-2) als sub-grid

Subgrids: sneller en nauwkeuriger

Wanneer wat toepassen?

In algemene termen:

• Overstroming vanuit kust en rivier met morfologie, golven,

waterkwaliteit => Flexible Mesh

• Overstroming waarbij interactie met 1D netwerk belangrijk is =>

subgrid

We maken een combinatie van beide

SOBEK-1D2D => D-Flooding => FM & subgrid

Uitproberen!

Singapore: Stamford catchment

• Stamford catchment is sub-catchment of Marina Reservoir catchment

• Total area of 10 km2

• Situated in main shopping district of Singapore

Stamford catchment floods 2010 & 2011

DEM enhancements Major and minor drainage network burnt into DEM

Quadtree grid 3 refinement levels; 20x20, 40x40 & 80x80 m.

• Uniform grid sizes best for rainfall runoff modeling

• Local refinements needed for modeling main channel flow

Model results, flood maps

6 hours simulation time takes less than 3 minutes computation time!

23th of December 2011 flood event

Model results, 23th of December 2011

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

23

-De

c 0

8:0

0

23

-De

c 1

0:0

0

23

-De

c 1

2:0

0

23

-De

c 1

4:0

0

23

-De

c 1

6:0

0

23

-De

c 1

8:0

0

23

-De

c 2

0:0

0

23

-De

c 2

2:0

0

Wat

er

leve

l [m

]

Date/Time

HMC204, TanglinSC

3Di SOBEK Observed FM

En – nieuwe gebruiksomgevingen…

19 juni 2014

DeltaShell

19 juni 2014

Ontwerptafel

19 juni 2014

3Di gebiedsmodel

• ‘Water op de kaart laten stromen’

• Geografische informatie als onderlegger

• Opwaarderen informatie

• En te gebruiken en te begrijpen door en voor niet-specialisten

3Di Schetssessie Den Haag

iD-Lab

19 juni 2014

Welke gebruikersomgeving kiezen we?

Instrumenten worden afgestemd op:

• Type gebruiker

• Type probleem (stedelijk/landelijk, wateroverlast/overstroming

etc)

• Type beslissingsondersteuning (beleidskeuzen,

maatregelanalyse, operationeel beheer, disaster management)

Zoals

• Expert modelleur, risico-analyse => DeltaShell

• Ruimtelijke planning met stakeholders => Ontwerptafel

• Calamiteitenbeheer => Water Informatie Centrum, iPads

Wat brengt de toekomst?

Andere manier en gebruik van modellen

- Kortere feedbackloop

- Webservice, iPad

- Altijd laatste en interactieve versie bij de hand

19 juni 2014

19 juni 2014

Relatie NGHS en 3Di

2018

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

NGHS 1: productontwikkeling

Open Source

3Di

NGHS 2: productontwikkeling

Delft3D DELWAQ

Delta Shell

D-Flow FM

Open Streams

Catchment modelling

Subgrids

Re

sea

rch

Delta Shell Framework

D-Flow FM 1D2D3D GUI plug-in

SOBEK 3 CF 1D GUI plug-in

1D network

editor

equal/shared by

both plug-ins

SOBEKSI

M

CORE

“3Di”

input

files

“D-Flow

FM” input

files

D-FLOW FM CORE

“3Di” solver

“D-Flow FM”

solver MOR

RTC

WAQ

Shared Libraries

Quadtrees Subgrids