Nieuwe technieken voor verbeterde prognoses waterafvoer Rijn bij Lobith
Waterbeheerders maken voor hun beslissingen op het gebied van watermanagement voortdurend gebruik van prognoses van waterafvoeren. Om tot een goede prognose te komen, moet als eerste een goede schatting worden gemaakt van hoe ‘vol’ een stroomgebied is, alvorens in de toekomst te kijken met behulp van weersverwachtingen.
Het maken van een schatting van hoe vol een stroomgebied is bestaat uit een serie van stappen waaronder het schatten van de ruimtelijke verdeling van neerslag, de temperatuur en de potentiele verdamping & ruimtelijke hydrologische modellering op hoge resolutie. Onderzoeker Bart van Osnabrugge onderzocht al deze stappen en nam hierbij als casus de afvoer van de Rijn bij Lobith. Vandaag promoveert hij aan de Wageningen Universiteit. Hij voerde het onderzoek uit bij Deltares onder de vlag van het H2020 IMPREX project.
Het maken van een schatting van hoe vol een stroomgebied is bestaat uit een serie van stappen waaronder het schatten van de ruimtelijke verdeling van neerslag, de temperatuur en de potentiele verdamping & ruimtelijke hydrologische modellering op hoge resolutie. Onderzoeker Bart van Osnabrugge onderzocht al deze stappen en nam hierbij als casus de afvoer van de Rijn bij Lobith. Vandaag promoveert hij aan de Wageningen Universiteit. Hij voerde het onderzoek uit bij Deltares onder de vlag van het H2020 IMPREX project.
Neerslag
Een van de componenten die Bart onderzocht is neerslaginterpolatie. Specifiek onderzocht hij hoe een betrouwbare ruimtelijke verdeling van de neerslag kan worden bepaald op basis van een beperkte dataset die near-real time beschikbaar is. Dit wordt mede gedaan op basis van maandelijkse neerslagverdelingen die zijn afgeleid van een nauwkeurigere en langere klimatologische dataset.
Verdamping
Ook onderzocht hij het effect dat verschillende potentiële verdampingsproducten (PET) hebben op de hydrologische afvoervoorspellingen. Hij onderzocht de keuze tussen het gebruik van een PET klimatologie, gebaseerd op een lange tijdreeks van historische PET, en een PET in near-real time op basis van actuele satellietgegevens en weersverwachtingen. Gebleken is dat er bij een tiendaagse afvoervoorspelling nauwelijks verschil is tussen de twee methodes van PET schatten.
Bart heeft ook gekeken naar het bijstellen van hydrologische modeltoestanden op basis van waterstanden van de Zwitserse meren en gemeten afvoeren van Duitse zijrivieren. Het gebruik van de waterstand van de Zwitserse meren blijkt een positief effect te hebben op de afvoervoorspelling bij Basel voor een zichttijd van zo’n tien dagen. Daarnaast bleek het gebruik van afvoerdata van Duitse zijrivieren zoals de Moezel, Main en Neckar om hydrologisch modeltoestanden aan te passen een positief effect te hebben op de kwaliteit van de afvoervoorspellingen van deze zijrivieren op de wat langere termijn.
Aanbevelingen
Naast de wetenschappelijke relevantie op het gebied van operationeel voorspellen van afvoeren, geven de resultaten van dit onderzoek ook aanleiding tot specifieke aanbevelingen over het verbeteren van hydrologische prognoses voor het Rijnstroomgebied. Deze aanbevelingen zijn dat de kwaliteit van de afvoervoorspelling van de Rijn bij Lobith in de zomer kan worden verbeterd door de assimilatie van de waterstanden van de Zwitserse meren. Dit zou verder kunnen worden verbeterd door het anders gebruiken van de afvoermetingen van de zijrivieren in Duitsland. De ontwikkelde operationele methodiek voor ruimtelijke neerslaginterpolatie is al geïntroduceerd in het operationele instrument van Rijkswaterstaat Water, Verkeer en Leefomgeving. Het gebruik van dagelijks geschatte ruimtelijke potentiele verdamping op basis van satellietmetingen voor het schatten van de actuele status van het Rijnstroomgebied wordt aangeraden. Zeker in combinatie met een hoge resolutie ruimtelijke gedistribueerd hydrologisch model, zoals ook ontwikkeld in dit H2020 IMPREX project.