Hydrologie in D-HYDRO

Samenvatting project

Voor het regionale waterbeheer moeten er nog specifieke componenten ontsloten worden binnen de D-HYDRO Suite om integrale gebiedsstudies mogelijk te maken. In dit project nemen adviesbureaus en waterschappen het voortouw om de benodigde innovatieve modeltechnieken binnen de D-HYDRO Suite ook toepasbaar te maken voor het regionale waterbeheer. Binnen dit project worden de volgende werkzaamheden uitgevoerd:
- Het toevoegen van hydrologische (neerslagafvoer) model concepten binnen D-HYDRO, zowel de bekende lumped
concepten als een ruimtelijk gedistribueerde neerslagafvoer concept.
- Het toevoegen van ontbrekende iD functionaliteiten binnen het hydrodynamische rekenhart van D-Flow FM voor
Samenvatting toepassingen binnen het regionale waterbeheer.
- Het ontwikkelen van automatische modelgeneratie uit basisdata, waarmee wordt aangesloten op de methode en
standaarden van het Nationaal Hydrologische Instrumentarium (NHI).
- Ervaring opdoen met deze nieuwe modeltechnieken (afleiden van 'modelling guidelines') aan de hand van een drietal pilots.
- Verkennen van een breed scala aan visualisatiemogelijkheden waarmee modelresultaten eenvoudig kunnen worden
vertaald naar begrijpelijke informatie voor stakeholders.
Het resultaat is een bèta projectversie van D-HYDRO Suite, waarin de in dit project ontwikkelde modelcomponenten zijn ontsloten. Daarnaast zullen er artikelen in vakbladen worden gepubliceerd van de in de pilots opgedane bevindingen en ervaringen.

Doel van het project

Dit TKI project kenmerkt zich door meerdere innovatieve elementen: Het D-Flow FM rekenhart is onderscheidend in de combinatie van rekensnelheid en nauwkeurigheid. Door de toepassing van ongestructureerde rekenroosters (met roostercellen van willekeurige vorm)geeft het de mogelijkheid om modelroosters naar wens uit te lijnen en roostercellen te variëren van grof naar fijn. Het is vernieuwend om integrale modelstudies voor regionale toepassingen te kunnen uitvoeren met het nieuwe rekenhart D-Flow FM. Hierdoor kan namelijk (gedistribueerde) hydrologie in samenhang worden doorgerekend met een ID2D roosterschematisatie voor de hydrodynamica. Het automatisch kunnen genereren van modellen uit basisdata is vernieuwend omdat dit binnen het huidige werkproces in het regionale waterbeheer nog nauwelijks wordt toegepast. Daarbij geldt dat de voorgestelde modelgeneratie aansluit op de datastandaarden van het Nationaal Hydrologische Instrumentarium (NHI).De ontsluiting van de voorgestelde modeltechnieken voor het regionale waterbeheer binnen de D-HYDRO Suite verbetert de mogelijkheid om stedelijke watermodellen (gemeentes) regionale watermodellen(waterschappen) en landelijke watermodellen (Rijkswaterstaat) te kunnenkoppelen. D-HYDRO modellen worden door Rijkswaterstaat al veelvuldig toegepast en zijn faciliterend voor projecten als Wettelijk Beoordelingsinstrumentarium (WBI) het Nationaal Watermodel (NWM) ende Rijkswaterstaat Operationele Systemen. Dit biedt de unieke mogelijkheid om officiële modellen op verschillende schaalniveaus te kunnen koppelen.

Motivatie

Waterschappen dragen met hun zorgtaak voor het regionale waterbeheer in grote mate bij aan een veilige en leefbare omgeving in Nederland. Hun taak voor het regionale waterbeheer moet worden afgestemd op de diverse maatschappelijke en economische functies binnen het gebied. Doorklimaatveranderingen bodemdaling en ontwikkelingen in de ruimtelijke ordening is deze zorgtaak continu aan veranderingen en uitdagingen onderhevig. Ter ondersteuning van het waterbeheer wordt door alle waterschappengebruik gemaakt van simulatiesoftware. Dezesimulatiesoftware moet instaat zijn om aan de huidige wensen en eisen die aan deze software wordengesteld te kunnen voldoen. Dit houdt onder andere in: omgang met groter hoeveelheden gegevens in hoog detail niveau (big data) snelle en krachtige rekenalgoritmes (high performance computing) het nauwkeurig kunnen meenemen van alle relevante processen (integrale aanpak) schaalbaar in ruimte en tijd (multi resolution) en het eenvoudig kunnen vertalen van modeluitkomsten naar begrijpelijke informatie voor stakeholders. Aanleiding voor het (visualisatie).project De huidige simulatiesoftware van veel waterschappen is de SOBEK suite. De SOBEK suite voldoet niet meer aan de huidige wensen en eisen die aan de software worden gesteld ter ondersteuning van het waterbeheer. Waterschappen en hun adviesbureaus hebben daarom de wens om over te stappen naar de beoogde opvolger van SOBEK namelijk het 'state of the art' simulatiepakket D-HYDRO omdat deze suite wel de mogelijkheden biedt van de huidige wensen en eisen. De D-HYDRO Suite is een opensource modelleer platform voor watervraagstukken. De kern van de DHYDRO Suite is het geheel vernieuwd hydrodynamisch rekenhart (D-FlowFM) dat in de afgelopen jaren is ontwikkeld met name voor Rijkswaterstaattoepassingen (rivieren en kust). Voor het regionale waterbeheer moeten er nog specifieke componenten ontsloten worden binnen de D-HYDROSuite om integrale gebiedsstudies mogelijk

Locatie

Delft

Uitgevoerde acties

Binnen dit project worden de volgende werkzaamheden uitgevoerd:
• Het ontwikkelen en toevoegen van ontbrekende iDfunctionaliteiten binnen het hydrodynamische rekenhart van DFlowFMvoor toepassingen binnen het regionale waterbeheer(2018-2019). {type werkzaamheid: industrieelonderzoek}
• Het toevoegen van lumped hydrologische concepten binnen DHYDRO(2018-2019). {type werkzaamheid: industrieelonderzoek}
• Het ontwikkelen van automatische modelgeneratie waarmee uitbasis data (HYDAMO) een D-HYDRO modelschematisatie kanworden gegenereerd (2018-2019). {type werkzaamheid:industrieelonderzoek}• Het ontwikkelen van hydrologische gedistribueerde neerslagafvoerconcept binnen D-HYDRO (2019). {type werkzaamheid:industrieelonderzoek}
• Het uitvoeren van een pilotstudie voor een deelgebied vanWaterschap Rivierenland getrokken door HKV (2019). {typewerkzaamheid: experimentele ontwikkeling}
• Het uitvoeren van een pilotstudie voor een deelgebied vanWaterschap Limburg getrokken door HKV (2019). {typewerkzaamheid: experimentele ontwikkeling}
• Het uitvoeren van een pilotstudie voor een deelgebied vanWaterschap Vallei en Veluwe getrokken door Royal HaskoningDHV(2019). {type werkzaamheid: experimentele ontwikkeling}
• Het uitvoeren van een overkoepelende pilotstudie gericht op het verkennen van visualisatiemogelijkheden getrokken door Hydrologie (2019). {type werkzaamheid: experimentele ontwikkeling}In de begroting wordt aanspraak gemaakt op 50% tki-subsidie voor het onderdeel Productontwikkeling en 25% tki-subsidie voor het onderdeel Pilots. De pilots in dit onderzoeksvoorstel omvatten een relatief beperkt deel van het project omvat hierdoor komen we in totaal uit op een reëel geschat maximale percentage van 41% voor de TKI subsidie zie ook tabel onder.

Verwachtte resultaten

1 Een bèta projectversie van D-HYDRO Suite waarin de in dit project ontwikkelde modelcomponenten zijn ontsloten. 2019
2 Een automatische modelgeneratie om basisdata (HYDAMO) te converteren naar een D-HYDRO modelschematisatie. 2019
3 Ca. 3 Publicaties in vakbladen van de in de pilots opgedane bevindingen en ervaringen. 2019

Innovativiteit

1

Valorisatie

Niet ingevuld

Hoe gaan de participanten van het project om met intellectueel eigendom dat voorkomt uit deze projecten?

Alle partijen krijgen alle resultaten van het Project ter beschikking. De resultaten van de samenwerking kunnen breed verspreid worden. Partijen kunnen over deze resultaten vrijelijk publiceren. De resultaten zullen volledig openbaar beschikbaar zijn, met uitzondering van ter beschikking gestelde achtergrondkennis.

Op welke wijze wordt de informatie over dit project op eenvoudige wijze voor het algemene publiek kenbaar gemaakt (beschrijving van het onderzoek, deelnemers en de planning en voortgang)?

De informatie over dit project wordt kenbaar gemaakt via de website van de TKI Deltatechnologie (projectbeschrijving) en de projectwiki van Deltares (projectvoortgang en resultaten).

Projectvoorwaarden

Na de datum waarop deze Overeenkomst in werking is getreden, maar uiterlijk tot een jaar voor de beoogde datum waarop het Project zal zijn voltooid, kunnen ondernemers en/of onderzoeksinstellingen, die op het terrein van het relevante subsidieprogramma van het TKI werkzaam zijn alsnog als Partij toetreden. Een later toetredende Partij zal een nader overeen te komen bijdrage in kind en/of in cash moeten leveren die in redelijke verhouding staat tot zijn relatief aandeel in het Project na toetreding. De overige Partijen ontvangen vervolgens naar rato een terugbetaling en/ of gedeeltelijke vrijstellingen van hun nog te leveren bijdrage in kind, voor zover niet besloten wordt de bijdrage van de later toetredende Partij aan het projectbudget toe te voegen.

Projecteigenaar en projectleider(s)

Projecteigenaar:
Hans Groot
Projectleider(s):
Ruben Dahm

Partners

  • HKV
  • HydroLogic
  • Royal Haskoning DHV
  • Stichting Deltares (Delft)
  • TKI Deltatechnologie
  • Waterschap Aa en Maas
  • Waterschap Limburg
  • Waterschap Rijn en IJssel
  • Waterschap Rivierenland
  • Waterschap Vallei en Veluwe

Resultaten

Hydrologie in D-HYDRO-2020-3

Resultaat type
Bijeenkomsten
Aantal
2
Omschrijving

Alle verslagen van projectbijeenkomsten en presentaties beschikbaar via:
https://publicwiki.deltares.nl/display/TKIP/DEL092+-+Hydrologie+in+D-HYDRO

Wetenschappelijke publicatie?

Hydrologie in D-HYDRO-2020-4

Resultaat type
Prototype
Aantal
1
Omschrijving

Het resultaat is een bèta projectversie van D-HYDRO Suite, waarin de in dit project ontwikkelde modelcomponenten zijn ontsloten. https://www.deltares.nl/en/software/delft3d-flexible-mesh-suite/

Wetenschappelijke publicatie?