Nieuwe formuleringen voor barriers en overlaten

Transcriptie

1 Nieuwe formuleringen voor barriers en overlaten SIMONA gebruikersdag, 6 oktober 2009 Erik de Goede

2 Inhoud Belangrijkste ontwikkelingen overlaten/barriers in : Verbeterd barrierdiagram Overlaten met variërend (hellings)profiel Overlaten met vegetatie Toepassing in de praktijk? Conclusies en aanbevelingen Voor WAQUA; wensen uit Workshop

3 Projectteam Erik de Goede, Jan van Kester (Deltares) Mustapha Elorche (Data ICT-Dienst/Deltares) Wim Uijttewaal (TU Delft) Begeleiding in handen van: Arjan Sieben en Martin Scholten (Waterdienst) Rijn van Dixhoorn (Directie Oost-Nederland) Extern: Bas van t Hof en Edwin Vollebregt (VORtech Computing) Ron Agtersloot (Agtersloot Hydraulisch Advies) Marc Rotsaert en Lynyrd de Wit (Svašek) 3

4 Verbeterd barrierdiagram in WAQUA (1) van 8 naar 4 Project in het kader van een innovatiefonds van Deltares (EUREKA). toestanden Keuro 4

5 Verbeterd barrierdiagram in WAQUA (2) PraktijktestBorgharen 5

6 Verbeterd barrierdiagram in WAQUA (3) 6

7 Verbeterd barrierdiagram in WAQUA (4) 7

8 Conclusies Verbeterd barrierdiagram Implementatie goed uitgevoerd, zowel voor de verbeterde barrierformulering als voor de implementatie van duikers en sluizen. Onder maatgevende omstandigheden zijn de verschillen met de standaardversie klein. In extreme situaties wel verschillen, maar die zijn niet realistisch afname van rekentijd met 4% prototype kan opgenomen worden in SIMONA 2009 release. Aanbeveling: Bij volledig geopende stuw toch een verschil in waterstand tussen sill of gate aanpak; s.v.p. onderzoeken. Met dank aan Bram van Prooijen en Marcella Busnelli (Svašek) en Ron Agtersloot (AHA)! 8

9 Overlaten in WAQUA niet op het rooster, maar subgrid via Tabellenboek (empirische formule) uit gootproeven 1968 E (energieverliesterm) in de impulsvergelijking; aparte term vaste hellingshoek van 1-op-4 geen vegetatie op overlaat E 1 E 0 1 u h 1 h 0 h 2 E 2 u 1 d 1 a d 2 u 2 9

10 10

11 Metingen bij TU Delft ( ) TUD studenten: Bloemberg, Vijverberg, Meshesha, Hiemstra, Vinke en Ravenstijn 11

12 Gootmeting door TU Delft voor vegetatie in 2008/2009 door Shahid Ali (promovendus Uijttewaal) Metingen gebruikt om vegetatieconcept te toetsen 12

13 Concept Naast Tabellenboek een nieuw concept op basis van Villemonte formule Voor Villemonte-aanpak formules van Arjan Sieben (Waterdienst); effect van hellingshoeken, lengte van overlaat, vegetatie, hydraulisch glad/ruw Voor vegetatie op overlaten veel overeenkomsten met gewone vegetatie (zie Handboek vegetatie) E_vegetatie_op_overlaat = E_overlaat + E_veg. Zowel voor Tabellenboek als voor Villemonte is vegetatie op overlaat mogelijk 13

14 Villemonte formulering voor overlaten door (Sieben, 2007) met formule a la Villemonte (1947): Theor. volkomen Q met hellingshoeken m_u en m_d, lengte L_k en vegetatie : 14

15 Definities voor vegetatie in WAQUA 15

16 Vegetatie voor Tabellenboek Extra term in de impulsvergelijking met P de effectieve stroomvoering, conform Handboek vegetatie en andere literatuur: 16

17 Invoer in WAQUA Type vegetatie Nieuw 17

18 Praktijktest voor hellingshoeken (Haaften model) meest linker-krib meest rechter-krib 18

19 IPW plaatje Haaften 4 kribben die aangepast zijn

20 Resultaat (1) Invloed van hellingshoek 20

21 Resultaat (2) Invloed van hydraulisch glad versus ruw 21

22 Conclusies Haaften praktijkmodel Veel problemen (o.a. instabiliteiten) met prototype Relaxatie essentieel (NB. staat default aan in WAQUA) Aanvullend onderzoek gewenst tussen overgangen van onvolkomen naar volkomen stroming (en v.v.) Grote verschillen tussen Villemonte en Tabellenboek (NB. kan inmiddels via siminp file aangepast worden) Eindconclusie: Verbeterd prototype kan opgenomen worden in SIMONA 2009 release Met dank aan Arjan Sieben, Svašek en VORtech Computing 22

23 Illustratie van modelresultaten voor vegetatie Op basis van TU Delft gootmodel Blauw: zonder vegetatie Groen en rood: voorbeelden van vegetatie 23

24 Samenvatting en conclusies (1) Naast Tabellenboek een tweede concept voor overlaten op basis van Villemonte formule Voor Villemonte-aanpak formules van Arjan Sieben (Waterdienst) Bij concept voor vegetatie veel overeenkomsten met gewone vegetatie Zowel voor Tabellenboek als voor Villemonte vegetatie mogelijk Tabellenboek = hydraulisch glad; Villemonte = hydraulisch glad of hydraulisch ruw (default: glad a la Tabellenboek) Tabellenboek is de defaultoptie in WAQUA 24

25 Samenvatting en conclusies (2) Vegetatie alleen getoetst voor gootmodel, niet voor praktijkmodel Calibratie via c_drag coëfficiënt Nog geen Baseline-functionaliteit voor Vegetatie op overlaten Kwalitatief correct gedrag voor hellingshoeken en vegetatie Hoe zit dat kwantitatief, en dan met name in de praktijk? Functionaliteit beschikbaar in SIMONA 2009 release; met dank aan Arjan Sieben (WD) en Bas van t Hof (VORtech Computing) Voorstel: In 2010 over de schouders meekijken van gebruikers Wachten op het volgende hoogwater en dan uitgebreid meten! Hoogwatermeetplan DON 25

26 Schuine aanstroming van overlaten (2010) 26

27 Hoe in de praktijk? Calibratie van zomerruwheid (HR2006 modellen voor Rijn en Maas) Van Rijn Nikuradse k- ruwheid formule, die een grote onzekerheid heeft 27

28 Voorstel HR2011 Bij volgende 5-jaarlijkse toetsing (volgend jaar): Maak nieuw modellen inclusief een zo nauwkeurig mogelijke bodemruwheid Voer simulaties uit met zowel het Tabellenboek en Villemonte Welke aanpak komt het beste met metingen overeen? Voorstel HR2016: Op het rooster rekenen (ongestructureerd?) 28