DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

35
19 juni 2014 De toekomst van overstromingsmodellering Hanneke van der Klis

Transcript of DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Page 1: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

De toekomst van

overstromingsmodellering

Hanneke van der Klis

Page 2: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Wateroverlast

Page 3: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

Overstromingen

Page 4: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

Page 5: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

Page 6: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

Page 7: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Overstromingsmodellen…

19 juni 2014

Voorbeelden van modellen:

• Hydrologische modellen: WFLOW, REW => OpenStreams

• SOBEK-1D2D

• 3Di Waterbeheer

Page 8: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

… 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’)

Page 9: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Nieuwe generatie overstromingsmodellering

Nieuwe kennis en tools:

• Numerieke oplosmethodes

• Gebruiksomgevingen

• Visualisatie

En ook

• Big data

• Webservices, iPads

• Open informatie

• …

19 juni 2014

Page 10: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Nieuwe numerieke oplosmethoden

Twee nieuwe lijnen bij Deltares:

• Flexible Mesh: zeer veelzijdig rooster, integratie 1D2D3D

• Subgrid: Snel rekenen op veel data

19 juni 2014

Page 11: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Flexible Mesh voorbeeld: haven

19 juni 2014

Page 12: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Flexible Mesh voorbeeld: haven

19 juni 2014

Page 13: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Flexible Mesh voorbeeld: haven

19 juni 2014

Page 14: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

Flexible Mesh voorbeeld: Californië

rivier

estuarium

zee

Page 15: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Subgrids: detail in overland flow

December 3, 2012

Moderne LiDAR-hoogtedata

<= 0,5 x 0,5 meter resolutie

Page 16: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 17: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Subgrids: sneller en nauwkeuriger

Page 18: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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!

Page 19: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Singapore: Stamford catchment

• Stamford catchment is sub-catchment of Marina Reservoir catchment

• Total area of 10 km2

• Situated in main shopping district of Singapore

Page 20: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Stamford catchment floods 2010 & 2011

Page 21: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

DEM enhancements Major and minor drainage network burnt into DEM

Page 22: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 23: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Model results, flood maps

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

23th of December 2011 flood event

Page 24: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 25: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

En – nieuwe gebruiksomgevingen…

19 juni 2014

Page 26: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

DeltaShell

19 juni 2014

Page 27: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

Ontwerptafel

19 juni 2014

Page 28: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 29: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

3Di Schetssessie Den Haag

Page 30: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

iD-Lab

19 juni 2014

Page 31: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 32: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 33: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

19 juni 2014

Page 34: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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

Page 35: DSD-NL 2014 - NGHS Symposium - Visie op overstromingsmodellering, Hanneke van der lis, Deltares

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