1. 17 juni 2014
MODFLOW2005  MODFLOW-USG
En eerdere ervaringen met ongestructureerd rekenen
Arthur van Dam, Jarno Verkaik

2. 1 januari 2008
MODFLOW2005 regular grid

3. Cartesische roosters en hun beperkingen
Het Cartesische rekenrooster moet ‘ruitjespapier’ blijven, dus:
• Verfijning rond bronnen straalt uit in hele domein
• Uitlijning langs rivieren/breuklijnen andere features is onmogelijk
17 juni 2014

4. Mogelijke oplossing: ongestructureerde roosters
Ongestructureerde roosters kunnen heel vrij samengesteld worden:
• Driehoekjes (uitlijning, verfijning)
• Maar ook nog steeds gestructureerde stukken (nauwkeurig!)
17 juni 2014

5. Deels een oplossing: nesting/subdomain model
Met iMOD kunnen lokale detailmodellen genest worden in grovere
regionale modellen.
17 juni 2014

6. 1 januari 2008
MODFLOW-USG (UnStructured Grids)
• Gereleased door USGS
in voorjaar 2013

7. 1 januari 2008
MODFLOW-USG; voorbeelden uit USGS manual

8. 1 januari 2008
MODFLOW-USG; plannen voor iMOD
Voorstel:
• Kracht van iMOD
behouden, performance
door o.a. IDF-files
• Schaling benutten door
vanuit iMOD
parameterisatie naar
quadtree grid mogelijk te
maken.
Dus:
• Rekenen met quadtrees,
• Pre- en postprocessing
met IDF’s etc.

9. 1 januari 2008
MODFLOW-USG; plannen voor iMOD

10. 1 januari 2008
Verder dan grondwater (1): flooding uit 3Di-project
Deltares heeft de afgelopen jaren al veel met ongestructureerde
roosters en lokale roosterverfijning gedaan: quadtrees uit 3Di

11. Hydrologie en subgrids
• Oppervlaktewater en grondwater gekoppeld:
• Op tijdstapbasis
• Op overlappende fijnmazige rekenroosters.
17 juni 2014

12. Verder dan grondwater (2): 1D-2D-3D uit NGHS.
17 juni 2014
Nog een toepassing: ongestructureerde en gestructureerde
roosters tezamen in D-Flow Flexible Mesh (NGHS project)

13. 1 januari 2008
MODFLOW-USG: verder dan grondwater
Deltares heeft de afgelopen jaren al veel met ongestructureerde
roosters en lokale roosterverfijning gedaan:
• Overland flow met subgrid-techniek en quadtree roosters
(uit het 3Di-project)
• 1D-2D-3D oppervlaktewater-modellering in één model
(uit het Next Generation Hydro Software Project)
• Bovenstaande twee technieken komen momenteel samen in het
D-Flow Flexible Mesh rekenhart (oplevering 2015).

14. Stamford catchment
• Stamford catchment is sub-catchment of Marina Reservoir catchment
• Total area of 10 km2
• Situated in main shopping district of Singapore

15. Stamford catchment floods 2010 & 2011

16. DEM enhancements
Major and minor drainage network burnt into DEM

17. Quadtree grid 3 refinement levels; 20x20, 40x40 & 80x80 m.
• Uniform grid sizes best for rainfall runoff modeling
• Local refinements needed for modeling main channel flow

18. Spatially distributed rainfall

19. Model results, flood maps
6 hours simulation time takes less than 3 minutes computation time!
23th of December 2011 flood event

20. 2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
23-Dec08:00
23-Dec10:00
23-Dec12:00
23-Dec14:00
23-Dec16:00
23-Dec18:00
23-Dec20:00
23-Dec22:00
Waterlevel[m]
Date/Time
HMC204, TanglinSC
3Di SOBEK Observed
0
5
10
15
20
25
23-Dec08:00
23-Dec10:00
23-Dec12:00
23-Dec14:00
23-Dec16:00
23-Dec18:00
23-Dec20:00
23-Dec22:00
Discharge[m3/s]
Date/Time
HMC204, TanglinSC
3Di SOBEK Observed
Calibration results, 23th of December 2011

21. -2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
23-Dec08:00
23-Dec10:00
23-Dec12:00
23-Dec14:00
23-Dec16:00
23-Dec18:00
23-Dec20:00
23-Dec22:00
Discharge[m3/s]
Date/Time
HMC207 Orchard Forum
3Di SOBEK Observed
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
23-Dec08:00
23-Dec10:00
23-Dec12:00
23-Dec14:00
23-Dec16:00
23-Dec18:00
23-Dec20:00
23-Dec22:00
Waterlevel[m]
Date/Time
HMC207 Orchard Forum
3Di SOBEK Observed
Calibration results, 23th of December 2011

22. -10
0
10
20
30
40
50
60
70
23-Dec08:00
23-Dec10:00
23-Dec12:00
23-Dec14:00
23-Dec16:00
23-Dec18:00
23-Dec20:00
23-Dec22:00
Discharge[m3/s]
Date/Time
HMC209 Killiney Rd
3Di SOBEK Observed
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
23-Dec08:00
23-Dec10:00
23-Dec12:00
23-Dec14:00
23-Dec16:00
23-Dec18:00
23-Dec20:00
23-Dec22:00
Waterlevel[m]
Date/Time
HMC209 Killiney Rd
3Di SOBEK Observed
Calibration results, 23th of December 2011

23. Vragen?
17 juni 2014

24. Drainage/infiltratie, maar nu op subgrids