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 2018 Afleiden kribparameters voor de verlaagde kribben op de Waal - Van Dongen

35 views

Published on

Presentatie door Bas van Dongen, ARCADIS, op de Simona Gebruikersmiddag 2018, tijdens de Deltares Software Dagen - Editie 2018. Donderdag, 7 juni 2018, Delft.

Published in: Software
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

DSD-NL 2018 Afleiden kribparameters voor de verlaagde kribben op de Waal - Van Dongen

  1. 1. AFLEIDEN KRIBPARAMETERS VOOR DE VERLAAGDE KRIBBEN OP DE WAAL
  2. 2. © Arcadis 2018 1. Achtergrond en aanleiding 2. Beschrijving project Kribverlaging Waal 3. Methodiek bepalen kribparameters 1. Toelichting brondata 2. Afleiden van parameters met behulp van scripts RWS 3. Naverwerking output scripts 4. Conclusies, aanbevelingen, discussiepunten Inhoud presentatie
  3. 3. © Arcadis 2018 ​Aanleiding • Kribben op de Waal zijn door uitschuring vaargeul relatief hoog komen te liggen. • Tussen 2009 en 2015 is het project Kribverlaging Waal uitgevoerd. • De as built situatie van de verlaagde kribben ontbrak in de modelschematisaties. Achtergrond
  4. 4. © Arcadis 2018 ​Aanleiding (vervolg) • Profiel van verlaagde kribben Waal wijkt sterk af van standaard beschrijving kribben in modellen. • Wens om werkelijke parameters te gebruiken in plaats van standaard parameters, om stroming beter te kunnen modelleren (met Villemonte- formule) • Kruinhoogte • Kruinbreedte • Taludhelling (links en rechts) • Teenhoogte (links en rechts) Achtergrond
  5. 5. © Arcadis 2018 Projectbeschrijving • Parameters voor verlaagde kribben Waal bepaald door Arcadis en RWS en verwerkt tot Baseline-maatregelen. • Voor afleiden parameters zijn Python-scripts van RWS gebruikt. Deze scripts zijn ontwikkeld door het team rivierkunde van RWS Oost-Nederland (Emiel Kater, Daniël van Putten). • Scripts nog geen volwaardige tool, maar losse verzameling Python-scripts • Scripts leveren aantoonbaar grote bijdrage aan sneller bepalen parameters voor grote aantallen kribben Achtergrond
  6. 6. © Arcadis 2018 • Verlaging ruim 450 kribben tussen Nijmegen en Gorinchem: • Trajecten W2, W3 en W4 • Fase 1 (2009-2010): 70 kribben in W2 • Fase 2 (2011-2012): 139 kribben in W2 • Fase 3 (2012-2015): 247 kribben in W3 en W4 • Aanleg langsdammen Project Kribverlaging Waal (KVW)
  7. 7. © Arcadis 2018 Verlaging kribben • Verlaging kribben van ca. 1,5 m • Verlaagde kribben ca. 65% van de tijd onder water ​Lengteprofiel: Project Kribverlaging Waal (KVW)
  8. 8. © Arcadis 2018 Project Kribverlaging Waal ​Dwarsprofielen: • Kribben W2 (fase 1 en fase 2) hebben zeer brede kruin • Kribben W3 en W4 (fase 3) hebben een smallere kruin, maar een relatief flauw talud op het bovenste deel van de krib
  9. 9. © Arcadis 2018 Bepalen parameters kribben ​Samenvatting methodiek • Samenvoegen brondata tot vlakdekkend grid • Toevoegen knikpunten in lengterichting aan de krib-punten (punten C en D + lichtopstanden) • Toepassing Python-scripts (RWS) om parameters te bepalen • Controle en naverwerking in GIS
  10. 10. © Arcadis 2018 Brondata • Brondata afkomstig uit opleverdossier Kribverlaging Waal • In 2017 zijn de data uit het opleverdossier voorbereid voor opname in rivierkundige modellen (filteren, bewerken en structureren van data uit opleverdossier) • Data uit gegevensverzameling KVW in combinatie met algemene brondata voor maken van samengesteld en vlakdekkend grid Vlakdekkend grid As built data opleverdossier KVW Laseraltimetrie- data 2015 Baseline database
  11. 11. © Arcadis 2018 Brondata • Laseraltimetrie-data kribben (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribkoppen (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribben (fase 2) As built data opleverdossier KVW Laseraltimetrie-meting 2015 Baseline database
  12. 12. © Arcadis 2018 Brondata • Laseraltimetrie-data kribben (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribkoppen (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribben (fase 2) As built data opleverdossier KVW Laseraltimetrie-meting 2015 Baseline database
  13. 13. © Arcadis 2018 Brondata • Laseraltimetrie-data kribben (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribkoppen (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribben (fase 2) As built data opleverdossier KVW Laseraltimetrie-meting 2015 Baseline database
  14. 14. © Arcadis 2018 Brondata • Laseraltimetrie-data kribben (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribkoppen (fase 1 en 3) • Multibeam-data kribben (fase 2) As built data opleverdossier KVW Laseraltimetrie-meting 2015 Baseline database
  15. 15. © Arcadis 2018 Theorie scripts • Parameters die door scripts worden afgeleid: • Kruinhoogte • Teenhoogte links en rechts • Kruinbreedte • Taludhelling links en rechts • Uitgangspunten: • Toepassing Villemonte-overlaatformule: geldig voor trapeziumvormige overlaten met enkelvoudige taluds • Vlakdekkend grid met bodemhoogten beschikbaar rondom overlaten • Methodiek: scripts leiden parameters af op op basis van 4 kenmerkende punten
  16. 16. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: 4 kenmerkende punten
  17. 17. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: afleiden parameters
  18. 18. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: afleiden parameters
  19. 19. © Arcadis 2018 ​Correctie parameter teenhoogte • Uitgangspunt: overlaathoogte moet realistisch zijn om energieverlies goed te voorspellen • Overlaathoogte = hoogteverschil tussen loslatingspunt stroming (A) en aanhechtingspunt (B) benedenstrooms • Keuze in scripts: teenhoogte bepalen op kniklijn onderaan talud (meer consistent met huidige werkwijze in modellen) Bron: RWS memo “Advies schematisering overlaten met samengesteld dwarsprofiel”
  20. 20. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: afleiden parameters
  21. 21. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: afleiden parameters
  22. 22. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: afleiden parameters
  23. 23. © Arcadis 2018 Toelichting scripts: afleiden parameters
  24. 24. © Arcadis 2018 Namen en toepassing scripts •Input: kribben_lijnen en kribben_punten uit Baseline •Output: loodlijnen per kribpunt (shapefile) 1. Script loodlijnengenerator: maakt dwarslijntjes voor iedere punt op de krib •Input: loodlijnen + vlakdekkend grid met hoogten •Output: dbf met hoogtes en afstanden op de loodlijnen 2. ArcGIS-actie Stack Profile: maakt tabellen van dwarsprofielen over het vlakdekkend grid •Input: dbf met hoogtes en afstanden + loodlijnen •Output: SQLite database (kribben.db) 3. Script kribben vullen database: maakt SQLite-database met resultaat van Stack Profile •Input: SQLite database (kribben.db) •Optioneel: handmatig bestand met punten p4 (csv) •Output: kribben.gdb/breakpoints (feature class) met de 4 kenmerkende punten (p1 t/m p4) 4. Script analyse knikpunten: bepalen van de knikpunten (p1 t/m p4) •Input: kribben_punten uit Baseline + kribben.gdb/breakpoints •Output: kribben_punten uit Baseline inclusief kribparameters. 5. Script breakpoints verwerken: bepalen kribparameters o.b.v. knikpunten en koppelen aan kribben_punten uit Baseline
  25. 25. © Arcadis 2018 • Hoe ziet de output van de scripts eruit? • Welke nabewerkingen zijn gedaan op de resultaten? • In welke gevallen gaat het niet goed en hoe is dit opgelost? Output scripts en naverwerking
  26. 26. © Arcadis 2018 Output scripts Krib 931.605 (traject W3)
  27. 27. © Arcadis 2018 Output scripts Krib 931.605 (traject W3)
  28. 28. © Arcadis 2018 Output scripts Krib 899.330 (traject W2)
  29. 29. © Arcadis 2018 Output scripts Krib 899.330 (traject W2)
  30. 30. © Arcadis 2018 Naverwerking algemene uitgangspunten ​Gehele krib • Ligging van de kruinlijn niet gewijzigd • Kruinhoogte gecorrigeerd indien onbetrouwbaar ​Niet verlaagde delen van krib • Standaard waarden parameters voor kruinbreedte en taludhelling Verlaagde delen van krib • Kruinbreedte: • Ontbrekende kruinbreedtes geïnterpoleerd (alleen op basis verlaagde delen krib) • Sterk afwijkende kruinbreedtes gecorrigeerd • Taludhelling aangepast naar 1:3 of 1:7
  31. 31. © Arcadis 2018 Naverwerking specifieke oplossingen ​Wanneer moet output scripts gecorrigeerd of aangevuld worden? • Overlap van verschillende brondata (metingen boven en onder water, Baseline-data) zorgt soms voor scherpe overgangen in vlakdekkend grid • Ontbreken van steile taluds • Kruinhoogtes soms geprikt op punten op de oever of op metingen van vegetatie
  32. 32. © Arcadis 2018 Naverwerking Krib 901.745 (traject W2) – weinig p2’s vanwege flauwe helling
  33. 33. © Arcadis 2018 Naverwerking Krib 901.745 (traject W2) – weinig p2’s vanwege flauwe helling
  34. 34. © Arcadis 2018 Naverwerking Krib 951.13 (traject W4) – wel p2 maar sterk afwijkend
  35. 35. © Arcadis 2018 Naverwerking Krib 891.775 (traject W2) – meting kruinhoogte op vegetatie
  36. 36. © Arcadis 2018 Conclusies • Scripts RWS zeer bruikbaar voor afleiden parameters voor kribben, maar nog geen volwaardige tool. • Handmatige nabewerking nodig in volgende gevallen: • Oeverzone, waar knikpunten niet goed meer te onderscheiden zijn • Onterechte knikpunten als gevolg van scherpe overgang door verschillende brondata • Te hoge kruin door prikken van hoogte op oever of vegetatie
  37. 37. © Arcadis 2018 Aanbevelingen Als wordt besloten de script door te ontwikkelen... • Gebruiksvriendelijk maken scripts: • Als toolbox in ArcGIS of toevoegen aan de Baseline Invoer Module • Scripts gedeeltelijk samenvoegen en handmatige ArcGIS-actie eruit halen: - Maken loodlijnen en vullen database samenvoegen - Analyse knikpunten en verwerken knikpunten samenvoegen • Instelbare waarden voor grenswaarden steile taluds • Optie voor vaste afstand voor bepalen teenhoogte • Handleiding maken • Uitbreiden scripts: • Controle knikpunten in lengterichting van overlaten (ontbreken er punten op belangrijke knikpunten?) • Inbouwen controle van de ligging van de kruinlijn van de overlaat en mogelijkheid tot bepalen nieuwe kruinlijn • Protocol opstellen voor naverwerking van output
  38. 38. © Arcadis 2018 Vervolgonderzoek • Onderzoek naar effect van vorm dwarsprofiel van overlaten • Principeprofielen: toepassen Villemonte-formule voor verschillende type overlaten • Onderzoek naar potentie van profielaanpassing als (hoogwater)maatregel • Effect in praktijk: welke effecten zijn te verwachten als de scripts worden toegepast op afwijkende overlaten in modellen • Meer onderzoek naar fundamentele stromingsgedrag over en langs kribben en met name rond de kribkop
  39. 39. © Arcadis 2018 Discussiepunten • Het maken van een goed vlakdekkend grid voor kribben is lastig vanwege verschillende meetmethoden (boven en onder water), gaten in de data, scherpe overgangen en ruis in de rasterdata. Is het maken van een vlakdekkend grid en het bepalen van de ‘werkelijke’ parameters voor kribben dan wel zinvol? • Is het wenselijk en haalbaar om de werkelijke parameters overlaten i.c.m. Villemonte breder toe te passen in de modellen, of voldoen de standaard parameters in de meeste gevallen? • Moet er meer worden ingezet op scripts voor verbeteren van bodemhoogte, vegetatie en overlaten in de modellen? • Moeten de scripts onderdeel worden van D-HYDRO?

×