Upload
deltaressoftwaredagen
View
495
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
27 juni 2016
Deltares Software Dagen:
D-HYDRO Symposium
Modelontwikkeling en validatie voor 2Dh
Westerschelde model
Meinard Tiessen, Julia Vroom, Jebbe van der Werf
Opzet
Ontwikkeling van D-HYDRO versie van Westerschelde model
Behoefte voor:
- Grid optimalisatie
- Snellere rekentijden
- Vergelijkbare nauwkeurigheid met Delft3D
- Detail-verhoging in specifieke gebieden
Deze presentatie:
1: Validatie NeVla model:
- Westerschelde en Schelde
- Vergelijking met Delft3D
2: Detailstroming
- Specifiek in intergetijdegebied
Plaat van Walsoorden
- Variatie roosterresolutie
27 juni 2016
1: NeVla
27 juni 2016
NeVla model:
Delft3D en D-HYDRO FM
Vergelijking met metingen in de
Westerschelde & Schelde
1. NeVla Flexible Mesh model
Bestaand Delft3D model
Flexible Mesh model
Ontwikkeling
• Rooster resolutie
• Bodemhoogte (2011)
• Ruwheden
Komen overeen met D3D
• Randvoorwaarden
DCSM-ZUNO met Kalman filtering
• Rivieren (Debiet, S)
• Kustlangs (Z, S)
• Kustdwars (C, S)
• Wind (Vlissingen)
• Gesimuleerde periode: 2013
1.2 Modeldomein en meetlocaties
1.2 Vergelijking waterstanden
Wind / opzet gedreven waterstandvariatie redelijk goed
Delft3D
D-HYDRO FM
1.3 Harmonische waterstand
M2 getij component
Delft3D
D-HYDRO FM
1.3 Harmonische waterstand
M4 getij component
Restultaten lopen verder uit elkaar, en laten grotere verschilen met metingen zien
Delft3D
D-HYDRO FM
1.5 Stroomsnelheden
In de Westerschelde: HWRT (Hansweert)
• Kleine onderschatting pieksnelheid
• Delft3D en D-HYDRO FM nagenoeg identiek
Delft3D
D-HYDRO FM
1.6 Harmonische stroomsnelheid
27 juni 2016
In de Westerschelde: HWRT (Hansweert)
• Grootste getij-componenten goed gereproduceerd
• Met name correct for lager-harmonische componenten.
Delft3D
D-HYDRO FM
1.7 Rekentijden
1.7 Rekentijden
2: Walsoorden
27 juni 2016
Stroming over intergetijdegebieden
D-HYDRO FM gevoeligheidsonderzoek
Plaat van Walsoorden
2. Stroming over platen
Doelstellingen:
Verkrijgen inzichten in detail-stroming over en rond platen
Opzet: - Gebruikmakend van mogelijkheden van Flexible Mesh een detail
model in het gevalideerde NeVla model vervlechten en
toepassen voor:
- Validatie aan de hand van meetgegevens Walsoorden
(2013)
2. Plaat van Walsoorden
• Jaarlijkse stroomsnelheden-meetcampagne van ongeveer een maand
2.1 Grid resolutie
Vergelijking:
• Bestaande NeVla rooster (DFM)
• Verhoging van de rooster resolutie
• Verlaging van de rooster resolutie
Vergrofde rooster Verfijnde rooster Originele rooster
Originele rooster
Vergrofde rooster
Verfijnde rooster
Max cellengte 500 m Max cellengte 250 m
Max cellengte 125 m
• Detail rooster Walsoorden
gekoppeld aan bestaande NeVla
FM rooster
• Verdubbeling (of halvering) grid via
Casulli-refinement
• Verdubbeling resolutie leidt tot
betere representatie
hoogteverschillen op lokaal niveau
2.1 Grid resolutie
Originele rooster Diep meetstation:
2.1 Grid resolutie
Originele rooster Fouten in de stromingsvoorspelling:
2.1 Grid resolutie
Vergelijking tussen
originele, grovere en
fijnere rooster:
- Vergrofde rooster:
grotere fout
- Verfijnde rooster:
Kleine afname in
fout
- Effect met name
voor ondiepe delen
Vergrofd
Origineel
Verfijnd
3 Conclusies
D-HYDRO versie versus Delft3D versie:
- Even nauwkeurige reproductie waterstanden in Westerschelde
(Antwerpen: 17 cm)
- Beperkte voorspelfouten stroomsnelheden:
(snelheid: 6cm/s; richting: 8-9 graden)
- Rekentijden van D-Hydro versie signficant sneller
(met roosteroptimalisatie: rekentijd wordt ¼ van Delft3D)
Mogelijkheden tot verfijnen rooster:
- Snel en eenvoudig te implementeren
- Verhoging resolutie leidt tot kleine verbetering (1cm/s) in
nauwkeurigheid stromingsvoorspellingen
- Vooral effectief voor ondiepe delen & gebieden met diepte-variatie
Einde
Vragen?
1.1 Rekentijden
Vervolg: Validatie en
vergelijking Delft3D
met Geoptimaliseerd
FM model
1.2 Vergelijking waterstanden
Target diagram
Delft3D D-HYDRO FM
1.2 Vergelijking waterstanden
Rivier afvoer Schelde
Delft3D
D-HYDRO FM
1.3 Harmonische waterstand
S2 getij component
Delft3D
D-HYDRO FM
1.5 Stroomsnelheden
Offshore: W7
• Onderschatting pieksnelheid bij vloed
• Delft3D en D-HYDRO FM nagenoeg identiek
Delft3D
D-HYDRO FM
1.5 Stroomsnelheden
Nabij Antwerpen: ZDVL (Zandvliet)
• Onderschatting pieksvloed-0nelheid
• Maximale stroomsleheid Delft3D lager dan D-HYDRO FM
Delft3D
D-HYDRO FM
1.7 Zoutgehalte
27 juni 2016
Delft3D
D-HYDRO FM
2.1 Grid resolutie
• Detail rooster Walsoorden gekoppeld aan bestaande NeVla (D-Flow FM) rooster
• Verdubbeling (of halvering) grid via Casulli-refinement
• Ontbreken van halve cellen op randen domein (over het algemeen boven water)
• Orthogonaliteit en smoothness niet perfect (al in originele grid)
Verdubbeling aantal
roostercellen Walsoorden:
2.1 Grid resolutie
Originele rooster Ondiep meetstation: