In dit artikel wordt de modellering van waterstanden ten behoeve van de hydraulische belastingen op waterkeringen beschouwd.
Modellering waterstanden generiek
Bij de modellering van de waterstanden en stromingen voor de bepaling van de hydraulische belastingen data wordt gebruik gemaakt van verschillende modellen. Hierbij is sprake van een aantal gemeenschappelijke kenmerken:
- De modellen zijn numeriek.
- De modellen rekenen dieptegemiddeld.
- De modellen rekenen tijdsafhankelijk.
De belangrijkste invoergegevens betreffen, zie ook het schema van Figuur 1 in het artikel Inleiding fysica:
- De gebiedsschematisatie
- De referentie-waterstanden; een combinatie van stochasten met betrekking tot
- afvoer
- meerpeil
- zeewaterstand (de combinatie van getij en stormopzet)
- het sluitscenario van eventuele stormvloedkeringen
- De wind boven het watersysteem in ruimte en tijd.
In de modellering waterstand wordt geen rekening gehouden met invloed van ruimtelijke variatie in luchtdruk.
De vertaling van de stochastenwaardencombinaties naar (tijdsafhankelijke) invoer voor het numerieke model maakt deel uit van de modellering waterstand. Hierbij kunnen ook keuzes aan de orde zijn voor bijvoorbeeld laterale toestromingen.
De waterstandsmodellering levert twee vormen van output:
- een veld van waterstanden (en eventueel stromingen) in het gehele watersysteem, als invoer voor de modellering van de golven
- topwaarden van de waterstand op de uitvoerlocaties
De waterstanden worden gegeven in meter ten opzichte van NAP.
Bij de productie van hydraulische belastingen data is sprake van de inzet van de volgende rekenmodellen:
Modellering waterstanden met WAQUA
WAQUA is een numeriek tweedimensionaal dieptegemiddeld model, bedoeld voor het berekenen van tijdsafhankelijke waterstanden, waterstromingen en concentraties van opgeloste stoffen in open wateren. De dieptegemiddelde aard van het model wil zeggen dat het werkt met gemiddelde waterstromingen en concentraties. WAQUA veronderstelt dat deze niet variëren over de diepte van de gesimuleerde rivier of zee.
WAQUA is onderdeel van het SIMONA pakket. SIMONA staat voor SImulatie MOdellen NAtte waterstaat. Zie ook de IPLO.
Modellering waterstanden met SOBEK
SOBEK is een numeriek eendimensionaal dieptegemiddeld netwerk-model, bedoeld voor het berekenen van tijdsafhankelijke waterstanden en stromingen. In een SOBEK-schematisatie wordt het betreffende gebied geschematiseerd tot een netwerk van eendimensionale takken en knopen. In de takken worden de bodemligging, stroomvoerende en bergende profielen en de hydraulische ruwheid gedefinieerd. Dit vormt de geometrieschematisatie tezamen met de informatie van eventueel aanwezige kunstwerken zoals informatie over ligging, afmetingen en andere relevante gegevens (bijvoorbeeld verliescoëfficiënten).
Zie ook de website van Deltares.
Modellering waterstanden met IMPLIC
IMPLIC is een numeriek eendimensionaal dieptegemiddeld netwerk-model, dat lange tijd specifiek gebruikt is voor de Oosterschelde.
Modellering waterstanden met D-Hydro
De D-Hydro Suite is de opvolger van onder andere SIMONA en SOBEK. De waterstandsmodellering binnen D-Hydro vindt plaats in het dieptegemiddelde model D-Flow FM.
