Presentatie door Arthur van Dam, Deltares, op het D-HYDRO Symposium van de Deltares Software Dagen - Editie 2017 (DSD-NL 2017).

1. 1D2D overstromingsmodelleren
met D-HYDRO Suite
Arthur van Dam, Deltares Software Center
D-HYDRO Symposium 2017

2. Overstromingsmodellering?
• Kust
• Rivieren
• Landelijk
• Steden

3. Vraag uzelf af:
1. D-HYDRO Suite: wat kan ermee, en wat kan ik ermee?
2. 1D2D-modellering: waarom zou ik dat moeten willen?

4. Kennis uit onderzoeksprojecten
Next Generation Hydro Software-project 3Di-project

5. 1D2D: van onderzoek naar ondersteund product

6. D-HYDRO modules
D-HYDRO Suite
• D-Flow FM (1D, 2D, 3D)
• D-Real Time Control
• D-Water Quality
• D-Morphology
• D-Waves
• D-Hydrology
(Meer in de dagafsluiting)

7. D-Flow Flexible Mesh (FM)
Het rekenhart onder D-HYDRO
Combineert technieken uit
Delft3D-FLOW en SOBEK-FLOW
Eindige volumes op flexibele grids
2009-2012: 1D+2D(+3D),
parallel/cluster versie,
waterkwaliteit.
2013-2017: validatie,
(urban) flooding,
3D, morfologie en
golven
Flexible Meshes:
Gestructureerde en driehoeksgrids
• lokale gridverfijningen
• Integrale koppeling met 1D
D-Flow Flexible Mesh (FM)

8. 1D-2D: verschillende
toepassingsmogelijkheden

9. 1D-2D: optie 1: Longitudinaal
Kust – Rivier – Estuarium – Reservoir – Stroomgebied

10. 1D-2D: Optie 2: Lateraal
Rivier – Estuarium

11. 1D-2D: Optie 3: Embedded
Rural

12. 1D-2D: Optie 4: Verticaal gestapeld: riolering
Urban

13. Longitudinal
(Meer info: Arthur van Dam, Tony Minns, Willem Ottevanger)

17. Waarom 1D2D longitudinaal?
• In grote gebieden: hoogwatergolven bovenstrooms snel 1D
doorrekenen.
• De 2D gridresolutie enkel gebruiken daar waar nodig voor de
inundatievraagstukken.
• Bovenstroomse randcondities daar neerleggen in het model waar
ze ook gemeten zijn.

18. (Meer info: Anke Becker)
NL
D
B
GRADE Rijn
 voor gebruik in WBI2023 en OI2018
 1D2D-aanpak nodig vanwege grootte
modelgebied
 uitbreiding naar bovenstrooms (tot
aan Basel) gepland
Nieuw model voor Generator of Rainfall And Discharge Extremes (GRADE)
Lateral

19. GRADE Rijn
 Overstroming vanuit de rivier
 SOBEK 3: 1D gedeelte via SOBEK/CF,
2D gedeelte via D-Flow FM
 D-HYDRO: één 1D2D D-Flow FM model:
makkelijker koppelen, overzichtelijke
modelbestanden.
Nieuw model voor Generator of Rainfall And Discharge Extremes (GRADE)

20. D-HYDRO? En SOBEK dan?
D-HYDRO: overkoepelende suite met daarin ook SOBEK: 1D en RR.
Inundatiemodellering gebeurt onder de motorkap nu al met Flexible
Mesh.
Beschikbare functionaliteit:
• Waterkwaliteit
• Rainfall-runoff
• RTC (sturing)
• FEWS (operationeel)
• Los 1D ook mogelijk
• Direct lokaal rekenen
• En ook: export naar
cloud/cluster-berekening

21. Waarom 1D2D lateraal?
• Bij echt grote (inter-)nationale modellen: rivieren in snel
doorrekenen op hun 1D dwarsprofielen, zonder onnodig veel 2D
gridresolutie.
• Enkel in gebieden met overstromingsrisico 2D grids langs de dijk-
kruinen neerleggen.

22. Kockengen-inundatie-model (presentatie 15:45)
Embedded

23. (Meer info: Anke Becker, Arthur van Dam, Jurjen de Jong)
BfG ‘Havel’ project 2016
Embedded

24. BfG ‘Havel’: bovenstroomse waterberging van Elbe-water
28 juni 2017

25. BfG ‘Havel’ 2017: behoefte aan zelf 1D2D modelleren
“Die 1D-Elemente im Bereich der Gräben mit geringerer Breite als die
Gitterauflösung unter-stützen die realitätsnahe Strömungsausbreitung
im Hochwasserfall.”
“[..] the 1D-elements will be a central topic on our open-wishes-lists”

26. Waarom 1D2D embedded?
• Snelle 1D berekening als er geen inundatie of wateroverlast is.
• Nauwkeuriger berekening afvoergolven in 1D, zonder daar heel
veel 2D resolutie in te hoeven stoppen. Gebruik van realistische
ruwheidswaardes.
• 2D grid resolutie kan neergelegd worden, precies waar de
detailvragen het meest belangrijk zijn.
• En überhaupt 1D: systeemwerking van beheersgebied werkt goed
in 1D (peilbeheer, kunstwerkensturing)

27. Gedistribueerde neerslag-afvoer met 2D …of…

28. Gedistribueerde neerslag-afvoer met 1D-2D
Vertical stacked: sewer

29. STOWA Benchmark Inundatiemodellen
Momenteel loopt een benchmark-studie uitgezet door de STOWA.
• Vergelijking van 6 (9) modelleerpakketten
• Lijst van beschikbare functionaliteiten/inzetbereik per pakket
• 7 validatiecasussen
Hierin zit ondermeer een rioleringsbuis-casus.
(Meer info: Govert Verhoeven)

30. Waarom 1D2D urban?
• 1D uiteraard: riolering.
• Waarom 2D? Gedistribueerde neerslag-afvoer, hydrologie,
gedetailleerde berging op maaiveld.

31. Meer stedelijk in presentatie om 11:45

32. User interface en visualisatie

33. Delta Shell: toegang tot alle modeldetails/invoer
Modelcontrole wordt nog belangrijker bij integrale modellering.
(File-based en details tot op discretisatieniveau)

34. Postprocessing in QGIS, Google Earth, …
QGIS Crayfish plugin
Meer info 1D2D break-out
sessie vanmiddag.

35. Snel, goed en mooi
Communicatie en verkenning: realistische modelweergave
Interactief modelleren: nog steeds hetzelfde model/rekenhart eronder.

36. Urban flood – Groningen, The Netherlands Bay modelling – San Francisco, USA
Estuarine – Western Scheldt, The Netherlands Urban flood – Rotterdam, The Netherlands
3D visualisatie, gaming technieken

37. Gedetailleerde waterdieptes op high-res AHN-3
2D + 1D
Visualisatie o.b.v. berekende volume-
berging, dus geen ‘GIS-operatie’

38. Vragen?