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

1. Waterkwaliteit & ecologie met de D-HYDRO Suite
Arno Nolte
D-HYDRO Symposium 2018
6 juni 2018

2. Onderwerpen
 Modellering van waterkwaliteit en ecologie
 Software D-Water Quality
 Software HABITAT
 Gebiedsschematisaties
 Ontwikkelingen en toepassingen D-HYDRO Suite
 Transitie naar de 6e generatie (Rijkswaterstaat en Deltares)

3. Software D-Water Quality

4. Waterkwaliteit en ecologie: Brede toepassing
Emissies
Begrip van het systeemfunctioneren
• Hydrodynamica, slib-dynamica
• Transport of stoffen
• Biochemische processen
• Respons van ecologie
Monitoring
Status assessments
• Milieueffectrapportages
• Ecologische status/effecten
• Ecotoxicologische risico’s
• Aantrekkelijke watersystemen
• Draagkracht
Opkomende issues:
• (micro)plastics, nanodeeltjes, verzuring
Wetgeving

5. Basale modelaanpak
“Administratie van de massabalans van een stof per gridcel”
Per tijdstap:
M = Massa of concentratie van een stof in een gridcel
Δt = Tijdstap
• Tr: verandering door transport
• P: verandering door processen
(bijv. algengroei, afbraak van organisch materiaal, sedimentatie)
• S: verandering door bronnen
(bijv. rivieren, lozingen, atmosferische depositie)

6. Delft3D 4 Simona Delft3D FM POM
D-Water Quality gekoppeld aan waterbeweging
SOBEK 2 SOBEK 3 WFD Explorer WFlow
Telemac Shyfem Untrim RIBASIM

7. D-Water Quality processenbibliotheek (open source)

8. Massa balans
D-Water Quality massabalans output:
• Waste Loads
• In- en uitstroom over open randen
• Interne fluxen van en naar subdomeinen
• Proces fluxen
• Storage
Voor sub-domeinen
Voor individuele toestandsvariabelen of geclusterd (totaal N, P)
Samengenomen of gedetailleerd
Voor verschillende tijdsperioden en over de hele simulatieperiode

9. Totaal Balans (Stikstof)
Total-N Atmospheric deposition Denitrification
2.2 0.4
Inflow
36.5 Storage Outflow
-0.01 25.1
Internal load
Water 60.2
Sediment
Denitrification
73.4 13.7
Settling Storage
-0.3
0.2
Burial

10. Software HABITAT

11. HABITAT
2018: Visie voor de
toekomst

12. Gebiedsschematisaties

13. Schematisaties in B&O

14. Ontwikkelingen en
toepassingen D-HYDRO

15. Ontwikkelingen
 Delta Shell User Interface
 Doel: Verbeteren van de user interface (robuuster) en vergroten van de
gebruiksvriendelijkheid
 D-Water Quality Parallellisatie
 Doel: Parallel rekenen van D-Water Quality met D-Flow FM rekenhart
 Ruimtelijke aggregatie
 Doel: Ruimtelijke aggregatie van ongestructureerde grids
 Offline en online koppeling van D-Water Quality in D-HYDRO
 Doel: Flexibele ondersteuning van koppeling voor verschillende domeinen en
verschillende horizontale en verticale aggregaties.

16. D-Water Quality 3D voor de Noordzee
Doel
Een 3D ecosysteem model opzetten en uitvoeren voor de Noordzee met
D-Water Quality over een groter domein en over een langere periode
Drie uitdagingen:
 Koppeling met D-Flow FM
 Groot domein
 Delta Shell
NZ-FM
ZUNO-coarse

17. Huidige status: pilot 3D D-Water Quality model

18. Toepassing San Francisco
Tidal water level
and SSC
River flow
and SSC
River flow
and SSC
Observed SSC

19. Transitie naar de 6e generatie
(Rijkswaterstaat en Deltares)

20. 6e generatie?
 6e generatie voor Hydraulische schematisaties waterveiligheid
(voorheen SOBEK, Simona (WAQUA, TRIWAQ))
 Eerste keer dat Waterkwaliteitsmodelschematisaties meedoen.
 B&O sinds 2013
 Delft3D-FLOW en Delft3D-WAQ
 Waterkwaliteitsmodelschemisaties grote wateren zijn 3D.
 D-HYDRO 3D nu prominent in ontwikkeling.
 Meerjarenagenda Rijkswaterstaat in ontwikkeling (Yann Friocourt):
 1 januari 2023 transitie afgerond
 Meer samenhang in de waterkwaliteitstoepassingen
 5-jarenplan Deltares in ontwikkeling (Arno Nolte)
 Parallel op hetzelfde fundament

21. Transitie breder dan overzetten modellen
 Ieder project bevat deze vier
elementen.
 Meestal is de insteek vanuit
één van de elementen en
zijn de andere drie
ondersteunend.
 Omdat budget voor
(model)ontwikkeling schaars
is, moeten wij altijd vanuit het
integrale spectrum denken.
(Bijvoorbeeld ook in een “data-project” kijken wat
de kansen voor gebiedskennis zijn.)

22. Good Modelling Practice leidend
http://harmoniqua.wur.nl/public/Reports/Existing%20Guidelines/GMP111.pdf
http://kennisbank.deltares.nl/Details/fullCatalogue/53375
IAHR, 1994: Guidelines for Documenting the Validity of Computational
Modelling Software. International Association for Hydraulic Research,
P.O. Box 177, 2600 MH Delft, The Netherlands.
SOFTWARE
SCHEMATISATIE
Checklist
1. Start a logbook
2. Set up the modelling project
3. Set up the model
4. Analyse the model
5. Use the model
6. Interpret the results
7. Report and file
https://oss.deltares.nl/c/document_library/get_file?uuid=3
9169f8f-4ab0-4f7b-9771-c3f7d0ddd61f&groupId=183920