Nieuwe manier van hydrologisch modelleren

NL-09/10/09
Luchtfoto “Ruimte voor de Rivier”, Neder-Rijn
foto: Joop van Houdt Luchtfotografie/Rijkswaterstaat

Waterbeheerders nemen continu beslissingen om de waterveiligheid te garanderen. Deze beslissingen vinden plaats op de korte termijn, bijvoorbeeld gedurende de huidige droogte of juist bij kans op overstroming; maar ook voor de lange termijn, met het oog op de grotere extremen door klimaatverandering. Eén aspect hebben al deze beslissingen gemeen, ze worden vaak onderbouwd met resultaten van hydrologische modellen. Onderzoekers van Deltares en Wageningen Universiteit deden onderzoek naar een nieuwe opzet van zo’n model voor de Rijn, en publiceerden de resultaten onlangs in de journal ‘Water Resources Research’ van AGU.
In deze studie worden de parameters van een hydrologisch model geschat door middel van experimentele functies uit de literatuur, welke zijn afgeleid in laboratoria wereldwijd. De functies gebruiken vrij beschikbare omgevingsdata, zoals bodem-, vegetatie- en landgebruiksgegevens om fysische eigenschappen mee te schatten. Voor de toepassing van deze functies, is dan nog een model benodigd met parameters die deze fysische eigenschappen representeren. Wflow_sbm, een hydrologisch model dat grotendeels bij Deltares is ontwikkeld, heeft dit en biedt daarmee een goede kans om zo’n aanpak te testen. De aanpak is getest voor de Europese Rijn, waarbij modelparameters eerst zijn afgeleid op de vaak hogere dataresolutie en daarna opgeschaald met parameterspecifieke opschaalregels naar de modelresolutie. Het voordeel daarvan is dat dit consistente parametervelden geeft op elke gewenste resolutie. Een zo hoog mogelijke resolutie is vaak gewenst, maar voor klimaatonderzoek is dat qua computerkracht vaak niet haalbaar. Een grovere resolutie is dan beter, mits de resultaten zo min mogelijk verschillen van de resultaten op een hogere resolutie. Het juist opschalen van de parameters maakt dit mogelijk.
De resultaten voor de Rijn zijn veelbelovend en vergelijkbaar met het huidige operationele model, maar dan schaalbaar en veel sneller afgeleid. De vervolgstappen zijn het testen van de limieten van deze aanpak voor stroomgebieden wereldwijd in combinatie met andere experimentele functies voor de parameterschattingen, want mogelijk is het maximaal haalbare nog niet bereikt. Ook de ontwikkeling van het model (wflow_sbm) staat niet stil. Inmiddels werken Deltares experts aan een verbeterde afleiding van het rivier- en drainagenetwerk, om op die manier het model robuuster en schaalonafhankelijker te maken.

Meer bij Deltares>