Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

DSD-NL 2017 Morfologische berekeningen voor rivier en kust - stand van zaken - Ottevanger en Moerman

508 views

Published on

Presentatie door Willem Ottevanger en Emiel Moerman, Deltares, op het D-HYDRO Symposium van de Deltares Software Dagen - Editie 2017 (DSD-NL 2017).

Published in: Software
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

DSD-NL 2017 Morfologische berekeningen voor rivier en kust - stand van zaken - Ottevanger en Moerman

  1. 1. 14 juni 2017 Morfologische berekeningen voor rivier en kust: stand van zaken Willem Ottevanger en Emiel Moerman D-HYDRO Symposium, Delft
  2. 2. Next Generation Hydro Software D-Flow 1D module D-Flow FM Module (2D/3D) Plugins: OpenDA, scripting, … D-HYDRO Suite 1D/2D/3D Engines: DELWAQ, SWAN, RTC-Tools, …
  3. 3. 2. River morfologie
  4. 4. Integratie met bestaande Delft3D code D-Flow 1D D-Flow Flexible Mesh Delft3D-FLOW
  5. 5. Integratie met bestaande Delft3D code D-Flow 1D D-Flow Flexible Mesh
  6. 6. Integratie met bestaande Delft3D code MOR Delft3D-FLOW MOR D-Flow 1D MOR D-Flow Flexible Mesh
  7. 7. Integratie met bestaande Delft3D code Welke code wordt gedeeld met Delft3D? • Leesroutines (.mor/.sed/.tra/(.bcm)) • Transport formuleringen • Onderlagenboekhouding • Randcondities (.bcm) D-Flow 1D D-Flow Flexible Mesh MOR MOR
  8. 8. Ontwikkeling 1D specifieke code Welke code is 1D specifiek? • Splitsingspunten (+leesroutines)  .nrd • Aanpassing van de ZW-profielen D-Flow 1D MOR Tabel als functie van Splitsingspuntrelatie: Aanpassing van de ZW-profielen:
  9. 9. Ontwikkeling 2D specifieke code MOR D-Flow Flexible Mesh Welke code is 2D specifiek? • Leesroutines ongestructureede modelinvoer • Ongestructureede rooster topologie • Secundaire stroming en hellingseffecten op ongestructureede roosters
  10. 10. 2016-2017 • 2D Morphology Beta-Release in D-HYDRO 1.3.1 • Belangrijkste ontwikkelingen (sinds vorig jaar) • Grafische interface • Morphologische randconditie • Uit validationonderzoeken, betere consistentie met Delft3D 4 • Missende uitvoer op map and his file • Ruimtelijk varierende ruwheid • Robuuster maken rekenhart (stack-overflow / ongeinitialiseerde variabelen) • Toepassingen: • Principe-test voorbeeld (bochtstroming) • Equador – Analyse van aanzandingsprobleem • Research – Het effect van scheepvaart op de morfologie
  11. 11. Secundaire stroming en dwarshellingseffect 28 juni 2017 Delft3D 4 Delft3D FM
  12. 12. Quadrilaterals versus triangular
  13. 13. Toepassing: Rivieren Guayas, Daule, Babahoyo Doel:  Waarom vindt er aanzanding plaats?  Waarom is de aanzanding toegenomen in de afgelopen decennia?  En … welke maatregelen kunnen dit verminderen? (met dank aan Anke Becker en Pedro Barrera Crespo)
  14. 14. Ongestructureerd rooster Het gewenste rooster: zoveel mogelijk curvilineair + driehoekig waar noodzakelijk  Beste nauwkeurigheid en efficient qua rekentijden
  15. 15. Ongestructureerd rooster Het gewenste rooster: zoveel mogelijk curvilineair + driehoekig waar noodzakelijk  Beste nauwkeurigheid en efficient qua rekentijden
  16. 16.  Guayas estuarium: vloed duurt langer dan eb  Netto sediment transport het estuarium in  Het systeem is vloeddominant Getijasymmetrie Snelle toename: hogere snelheden Langzame afname: lagere snelheden tijd waterstand 12h12h 0h0h -1 0 1 2
  17. 17. Getijasymmetrie Langzame afname: lagere snelheden
  18. 18. Toename Aanzanding Toename van de aanzanding in de afgelopen decennia:  Reductie van de intergetijdegebieden vanwege garnalenkwekerijen en reclamering van mangrovegebieden  Toename van getijasymmetrie  Afname van de rivierafvoer vanwege de Daule Peripa stuwdam  Maar niet vanwege de ontbossing in het stroomgebied
  19. 19. Mitigerende maatregelen:  Toename residuele stroming richting de zee  Aanpassing beheer van de Daule-Peripa stuwdam  Verminderen van de getijasymmetrie  Herstellen van de intergetijde gebieden Toename Aanzanding
  20. 20. Onderzoek – Invloed van Scheepvaart (met dank aan Thijs Robijns)
  21. 21. Onderzoek – Invloed van Scheepvaart (met dank aan Ryan Sandhu)
  22. 22. Onderzoek – Invloed van Scheepvaart
  23. 23. 2. Coastal morphology and waves
  24. 24. Validatie D-Flow FM + D-Morphology + D-Waves 2D Morphology + Waves Beta-Release in D-HYDRO 1.3.1 0) Principe testen/validatie testen: analytisch, schematisch, laboratorium (meer dan 200 tests, klein en snel) 1) D-HYDRO Suite versus Delft3D 4 Suite (real-life test casussen) 2) D-HYDRO Suite versus metingen Skillbed (regressie testen D-HYDRO versie) Doel: Testen of fundamentele dingen fout gaan, indien akkoord verdere optimalisatie van toepassingen en prestatie D-Flow FM + D-Waves D-Flow FM + D-Morphology + D-Waves
  25. 25. Skillbed D-Flow FM + D-Waves Doel: geautomatiseerde test omgeving voor periodieke validatie van code Objectieve vergelijking tegen meet data Verschillende ‘real-life’ test casussen ‘Live’ document dat de prestatie van de laatste D-HYDRO versie verifieerd - Model input files - Model beschrijving - Model run (geautomatiseerd, laatste D-HYDRO versie) - Post-processing scripts voor visualisatie en quantificatie van resultaten (python, geautomatiseerd) Periodieke validatie en monitoring
  26. 26. Skillbed D-Flow FM + D-Waves TESTCASUSSEN: - Uniform Coast - Egmond (Coast3D) - Ameland - Sandmotor - Anmok - HISWA basin - more 0 5 10 15 20 25 30 -10 -5 0 5 10 without wci 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
  27. 27. Uniform Coast D-HYDRO versus Delft3D 4 FLOW WAVE
  28. 28. Uniform Coast D-HYDRO versus Delft3D 4 golfhoogte golfkracht -x golfkracht -y golfgedreven stroming bed shear stress
  29. 29. Uniform Coast - structured versus unstructured gestructureerd ongestructureerd
  30. 30. Egmond – Coast3D (1998) Niet uniforme bodem Getij randvoorwaarden Tijdvarierende golfcondities Vergelijking tegen metingen
  31. 31. Egmond – Coast3D (1998) Rechtstreekse vergelijking tegen metingen Binnen kalibratie onzekerheden Kalibratie proces gaande golfhoogte golfperiode waterstand stroming -x stroming -y
  32. 32. Ameland tidal inlet (under development) Opzet en kalibratie proces gaande
  33. 33. Test cases (D-Flow FM + D-Waves + D-Morphology) - Uniform Coast including breakwater - Sandmotor
  34. 34. Long straight coast (D-Flow FM + D-Waves + D-Morphology) Hs = 2 m, Tp = 10 s, dir = 270 degN ≈ 3 months simulation period Tide (1.5m) + Neumann work by Ap van Dongeren, Matthijs Gawehn & Björn Röbke D-HYDRO versus Delft3D 4
  35. 35. Long straight coast (D-Flow FM + D-Waves + D-Morphology) Delft3D 4 - SWAN D-HYDRO - SWAN work by Ap van Dongeren, Matthijs Gawehn & Björn Röbke
  36. 36. Sandmotor (D-Flow FM + D-Waves + D-Morphology) 1-year brute force simulation Morfac = 1; tides, wind, surges & waves work by Arjen Luijendijk Delft3D 4 Suite D-HYDRO Suite
  37. 37. Delta Shell Integrated model 1. Project: Import Flow Flexible Mesh Model (*.mdu) 2. Turn into Integrated Model 3. Project: Import Wave Model (*mdw) 4. Move into Integrated Model
  38. 38. D-Flow FM + D-Waves koppeling SWAN – gestructureerde grids Als Delft3D-WAVE (MDW, Waves.exe) Interpolatie and extrapolatie SWAN input XBeach – wave driver (vervangt Roller model) stationair niet-stationair (surfbeat)
  39. 39. 2D Morphology + Waves Beta-Release in D-HYDRO 1.3.1 • Wat hebben we nu? • 2D • Graphical User Interface veelzijdiger dan voorheen • D-Morphology functionaliteiten als in Delft3D-MOR • D-Waves functionaliteiten als in Delft3D-WAVE • Uitvoerig getest intern • En voor de buitenwereld? • Beschikbaar voor deelnemers Beta research partner programma (Juli) • Publieke Beta versie verwacht aankomende D-HYDRO 2017 suite (November)
  40. 40. Thanks to the team D-HYDRO Suite: Morphology 2D Morphology 1D (SOBEK 3) ImplementationTesting/Management GUI

×