17 november 2011 Hydrodynamica van rivieren en kanalen Migratie SOBEK-RE naar SOBEK-River en verder.
-
Upload
patricia-michiels -
Category
Documents
-
view
222 -
download
0
Transcript of 17 november 2011 Hydrodynamica van rivieren en kanalen Migratie SOBEK-RE naar SOBEK-River en verder.
17 november 2011
Hydrodynamica van rivieren en kanalen
Migratie SOBEK-RE naar SOBEK-River en verder
2 17 november 2011Rijkswaterstaat
Waar ga ik het over hebben
• Inleiding• Gebruik SOBEK bij RWS• Korte SOBEK historie• Migratie SOBEK-RE naar SOBEK-River• Eisen en wensen• Testen en resultaten• En dan naar NGhS• Implementatie, gebruik bij RWS• En wat hebben we dan
3 17 november 2011Rijkswaterstaat
Gebruik SOBEK bij RWS
Rivieren en kanalen Toen Nu Straks
Operationeel, waterstand en afvoer ++ ++ +
Operationeel, kwaliteit en temperatuur -- +- ++
Operationeel, peilbeheer - -+ ++
BOS, Maeslantkering, Oosterschelde (Implic) ++ ++ ++
Hydraulische Randvoorwaarden ++ +- --
Verkenningen ++ +- -
Landelijke waterverdeling, inclusief meren -- -+ ++
NHI -- -+ ++
Beheer en onderhoud vragen ++ +- -
Morfologie ++ ++ +
4 17 november 2011Rijkswaterstaat
Korte SOBEK historie
• 90’er jaren, meerdere 1D systemen: Implic, Zwendl, Duflow
• Eerste helft jaren 90, ontwikkeling SOBEK als opvolger Zwendl• Begin jaren 90, ontwikkeling SOBEK Rural/Urban met nieuwe
rekenhart, Stelling schema• Eind jaren 90, SOBEK River Estuary (RE) met Preisman schema
• 2006, start integratie RE en Rural/Urban/River (RUR)• 2008, start integratie Duflow met Rural/Urban/River (RUR)• 2009, Next Generation hydro Software met SOBEK 3
5 17 november 2011Rijkswaterstaat
Waarom migratie/integratie
• Voorkomen van dubbele ontwikkelkosten• Beperken beheer- en onderhoudskosten• Organisatie vereenvoudigen, RWS meer op afstand• Verbetering stabiliteit
• Kunnen we niet gewoon overstappen van SOBEK-RUR ?• Nee, specifieke functies vanwege de aard van het te modelleren
systeem• Kanaal, relatief eenvoudig• Rivier, 2D karakter onderbrengen in 1D
6 17 november 2011Rijkswaterstaat
Rivier doorsnede
7 17 november 2011Rijkswaterstaat
Rekenkundig gezien stoppen we dit …
8 17 november 2011Rijkswaterstaat
… in dit, en dat is best knap
9 17 november 2011Rijkswaterstaat
Achterstallig onderhoud: verschil in doorlaatfactor
10 17 november 2011Rijkswaterstaat
Achterstallig onderhoud; mechanische aanpak
11 17 november 2011Rijkswaterstaat
Trend; biologische aanpak, wel op tijd bij want …
12 17 november 2011Rijkswaterstaat
… is dit het resultaat, wel betere doorlaatfactor!
13 17 november 2011Rijkswaterstaat
Slecht onderhoud; lastig berekenen
14 17 november 2011Rijkswaterstaat
Rivier problematiek; voorbeeld IJssel bij Gorssel
15 17 november 2011Rijkswaterstaat
Waarom specifieke functies in RE
16 17 november 2011Rijkswaterstaat
As van de rivier, lengte
#
#
#
#
#
934.00
937.00
935.00
938.00
936.00
17 17 november 2011Rijkswaterstaat
SOBEK vakken
#
##
#
#
#
#
#
#
#543
541540
542
535
537
539
534
538
536
18 17 november 2011Rijkswaterstaat
Kadesegmenten
543
541540
542
535
537
539
534
538
536
7.77
7.54
7.61
7.60
6.26
7.69
6.19
5.825.88
7.67
6.115.93
6.32
5.64
6.07
5.83
6.28
19 17 november 2011Rijkswaterstaat
Stroomvoering
#
##
#
#
#
#
#
#
#543
541540
542
535
537
539
534
538
536
20 17 november 2011Rijkswaterstaat
SOBEK profiel, eis is oplopend
21 17 november 2011Rijkswaterstaat
SOBEK-River, eisen
• Functionaliteit minimaal gelijk aan de gebruikte functies in RE• Nauwkeurigheid, stabiliteit en rekensnelheid• Koppeling met Baseline
• Waterbeweging: extra weerstanden, diffuus-laterale instroming, retentie
• Zout, wind(-shielding,) triggers en controllers• Morfologie
• Verschillen in waterstand tussen RE en RUR kleiner dan 10 cm, verklaard en met kalibratie op te lossen
22 17 november 2011Rijkswaterstaat
SOBEK River, wensen
• Koppeling met waterkwaliteitsmodule• Gebruikersvriendelijke aansturing• Koppeling met OpenDA voor
– Calibratie– Kalman filtering (operationeel)
23 17 november 2011Rijkswaterstaat
Testen
• Functionele testen• Integrale testen• 5 modellen
– Noordelijk Delta Bekken (TMR2006 + VZM)– Rijntakken (J06_4)– Maas (J04_4-2)– Moezel (Duitsland)– Niederrhein model (Duitsland)
24 17 november 2011Rijkswaterstaat
Resultaten
• Naar aanleiding eerste testen 3 aanpassingen– Verwijdering energieverliezen bij plotselinge verbredingen– Implementatie zomerkaden in RUR– Implementatie begrippen stroomvoering en berging
• Verbetering PID-controller
25 17 november 2011Rijkswaterstaat
Resultaat NDB Maas tak, voor verbetering
-0.050.000.050.100.150.200.250.300.350.40
0 5000 10000 15000 20000 25000
position [m]
dif
fere
nce
[m
]
4
5
6
7
8
wat
er l
evel
[m
]
difference water level water level RUR water level RE
26 17 november 2011Rijkswaterstaat
Resultaat NDB Maas tak, na verbetering
-0.050.000.050.100.150.200.250.300.350.40
0 5000 10000 15000 20000 25000
position [m]
dif
fere
nce
[m
]
4
5
6
7
8
wat
er l
evel
[m
]
difference water level water level RUR water level RE
27 17 november 2011Rijkswaterstaat
Resultaat gevoeligheid PID verbetering
-0,20
-0,10
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
chainage [m]
dif
fere
nce
[m
]
80
90
100
110
120
130
wat
er l
evel
[m
]
difference water level water level RUR water level RE
28 17 november 2011Rijkswaterstaat
Resultaat PID verbetering, streefpeil 122,8
-0.20-0.100.000.100.200.300.400.500.600.700.80
20000 25000 30000
chainage [m]
dif
fere
nce
[m
]
115
117
119
121
123
125
wat
er l
evel
[m
]
difference water level water level RUR water level RE
29 17 november 2011Rijkswaterstaat
Resultaat samenvattend
• Waterstanden over het algemeen binnen 10 cm• Verschillen kleiner bij kleinere plaatsstappen• Verschillen kleiner bij gelijkmatig verloop van opvolgende profielen• PID-controllers controleren en eventueel opnieuw afregelen• Importeren van RE in RUR vraagt de nodige aandacht• Koppelen van RE aan RUR modellen met OpenMI• Rekentijd nog aandachtspunt
• Deltares: de overeenkomst tussen RE en RUR is voldoende goed en adviseert RWS over te stappen op SOBEK-RUR
• RWS neemt dit advies over• Eind 2011 advies hoe zout te modelleren
30 17 november 2011Rijkswaterstaat
En dan naar NGhS
• Opname rekenhart SOBEK-RUR onder NGhS: SOBEK 3• DeltaShell, gebruikersvriendelijker UI met aansturing van alle functies• Ook 2D en 3D integreren (Waqua/Triwaq en Delft3D)
31 17 november 2011Rijkswaterstaat
Implementatie bij RWS
Verantwoord overstappen van SOBEK-RE naar SOBEK-Rural Urban River
RWS gaat uit van • Rekenhart van SOBEK-RUR onder NGhS: SOBEK 3• User Interface NGhS (Delta Shell) • D-Real Time Control als module voor controllers en triggers• Aansluiting op OpenDA
Schematisaties• Schematisaties opzetten onder User Interface NGhS (Deltashell)• Schematisaties kalibreren met nieuwe rekenhart
32 17 november 2011Rijkswaterstaat
Implementatie SOBEK-RUR/Sobek 3, tijdschatting
Rivieren en kanalen periode
Operationeel, waterstand en afvoer 2012-2013
Operationeel, kwaliteit en temperatuur 2013-2014
Operationeel, peilbeheer 2010-2013
Hydraulische Randvoorwaarden Nvt
Beheer en onderhoud vragen Nvt
Verkenningen Nvt
Landelijke waterverdeling, inclusief meren 2010-2013
NHI 2010-2013
BOS, Maeslantkering, Oosterschelde (Implic) 2013-2016
Morfologie 2013-2014
33 17 november 2011Rijkswaterstaat
En wat hebben we dan?
• Minder rekenharten• Minder beheer-, onderhoud- en ontwikkelkosten
• Meer stabiliteit• Meer beschikbare functies (kwaliteit, controllers en triggers, OpenDA)• Betere koppeling tussen 1d en 2d modellen • En dus ook betere koppeling, overeenkomst tussen toepassingen• Betere uitwisseling met andere waterbeheerders (OpenMI)
34 17 november 2011Rijkswaterstaat
Vragen ?