Presentatie door Edward Melger (Deltares), op de D-HYDRO Gebruikersdag, tijdens de Deltares Software Dagen - Editie 2022. Woensdag, 22 juni 2022, Delft.

1. Govert Verhoeven & Arthur van Dam
D-HYDRO Gebruikersdag - Stad en land, 22 juni 2022
D-HYDRO Suite 1D2D
stand van zaken

2. Introductie
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
2
1. D-HYDRO Suite 1D2D status (Govert)
2. GUI ontwikkelingen en vooruitblik (Govert)
3. Rekenhart ontwikkelingen en vooruitblik (Arthur)
4. HYDROLIB ontwikkelingen en vooruitblik (Arthur)

3. D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
3
GA release D-HYDRO Suite 1D2D
• 1e GA release 31 januari 2022:
D-HYDRO Suite 2022.02 1D2D
• product beschikbaar voor de gehele NL-markt
• B&O en support voor gebruikers
• Release kalender: 4 releases per jaar:
2022.03 released in april ’22
2022.04 release gepland in juli’22
2023.01 release gepland in okt’22
2023.02 release gepland in jan’23
Nu met alle gebruikers!

4. D-HYDRO Community
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
4
Partners landelijke toepassing Partners stedelijke toepassing
• Gezamenlijke ondersteuning aan de doorontwikkeling
D-HYDRO Suite 1D2D in 2021 en 2022 door alle
Waterschappen via collectieve bijdrage Waterschaphuis.
• Opzet van een Community Beheer- & onderhoudsmodel
voor D-HYDRO Suite 1D2D samen met Waterschappen
(Waterschapshuis) en STOWA

5. Toepassing D-HYDRO breidt zich verder uit
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
5
• In pilots én projecten
• Wateroverlast, waterveiligheid
(dijkdoorbraakstudies), NBW-
toetsingen, in FEWS systemen
(operationeel)
• Landelijk, stedelijk, glastuinbouw,
polder, hellende gebieden en
beeksystemen, boezemmodellen,
riviermodellen.
• Meer integrale modellen 1D2D-RR-
RTC
Beeksysteem, Brabanste Delta Glastuinbouwgebied, Delfland
Boezemmodel, Waternet

6. GUI ontwikkelingen en vooruitblik

7. GUI verbeteringen
Focus ontwikkelingen op:
• Robuustheid
• Performance
• Verbeteren functionaliteiten → workflows
124 Issues opgelost sinds vorige DSD-NL
• waaronder veel BUGS (exceptions)
• Improvements
• New Features
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
7
Agile ontwikkeling, continu bijsturen in ontwikkeling
Wegwerken zoveel mogelijk Critical Errors & exceptions

8. Improvements GUI
Enkele voorbeelden:
• Performance GUI algemeen
• Sideview performance
• RR-performance
• Open Browse
• Object selection
• Map- en Project-treeview indeling
• Opslaan Catchment geometrie
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
8

9. D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
30
juni
2021
9

10. New Features
Enkele voorbeelden:
• Csv import lateral sources timeseries
• Timeseries on structures (D-Flow FM)
• Mathematical expression in D-RTC
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
10

11. Waar werken we komend jaar aan
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
11
• We werken stug door aan structurele verbeteringen in de GUI
− Robuustheid
− Performance
− Verbeteren en uitbreiden functionaliteiten
• RR-performance parallel, net zo snel als sequentieel, of sequentieel optie toevoegen
• D-Flow FM Meteo opties uitbreiden & stroomlijnen met RR meteo opties
• Ook focus op specifieke ‘River’ toepassingen
• Water kwaliteit (in 2023)
• Elke nieuwe release = verbeterd product
• 4x per jaar een release

12. D-HYDRO Suite 1D2D: Ontwikkelingen rekenhart en vooruitblik

13. Vernieuwingen in D-HYDRO Suite 1D2D rekenhart
• Zuivere 1D solver
• Parallellisatie
• Diversen
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
13

14. Zuivere 1D solver
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
14
?
• D-Flow FM rekent 1D en 2D stroming grotendeels hetzelfde uit, onder andere met
snelheidsvectoren op rekenpunten.
• Als de berekende stromingsvector niet helemaal in lijn ligt met de lokale kanaalrichting, treden dus
bochtverliezen op.
• In het echt gebeurt dat ook (dus goed!?)
Maar: in een gediscretiseerd rekenmodel,
is de bochthoek op gridpunten niet altijd
representatief voor de echte kanaalhoek.

15. Zuivere 1D solver
• Optioneel kun je nu voor 1D modellen, het gedrag zuiver 1D maken (default staat dit uit):
[numerics]
Pure1D = 1
• Meer info: User Manual, sec. 8.3.7
• Momenteel worden ook splitsingspunten en samenstromingen onderzocht.
• Gebruik deze setting niet onbewust (want de meeste bochten hebben wel degelijk verliezen).
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
15
Bend angle testcase 1D Waal testcase

16. D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
16

17. Parallellisatie: Automatisch partitioneren, ook voor 1D2D modellen
Voor 2D modellen bestond al het commando:
dflowfm --partition:ndomains=2 model.mdu
Nu ook voor 1D2D. Maakt van één MDU+net file meerder MDU+net files (rest van input blijft hetzelfde).
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
17

18. Parallelle 1D modellen: uitkomsten gelijk aan sequentiële run
• Met de 1.0 release vorig jaar
rekenden 1D riviermodellen al
goed door.
• In de 1.1 release begin 2022
rekenen ook 1D urban modellen
goed door:
tot machineprecisie dezelfde
uitkomsten voor parallel
en sequentieel.
TKI
overkoepelend
voortgangsoverleg
D-HDYRO
Suite
1D2D
18

19. Zoek de tien verschillen…
Sequentiële run:
19
Parallelle run:
Laatste stap: een volledige parallelle 1D2D run draaien met identieke uitkomsten.
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022

20. Zie de (tien+) verschillen
• Lokaal ontstaan toch verschillen, die zich gaan verspreiden.
• Wordt nu onderzocht. De fix komt beschikbaar in een nieuwe tussentijds DIMRSet.
20
Verschillen meer dan 1 centimeter, tijdsverloop

21. Diversen (1): Nieuwe functionaliteit: pillar bridge
• Het “bridge” hydraulisch kunstwerk was tot nog toe altijd op basis van een cross sectie definitie.
• Nieuw: alternatief (of aanvullend) kun je nu brugpilaren beschrijven. Identiek aan SOBEK2.
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022

22. Diversen (2): Nieuwe functionaliteit: flow analysis map
uitvoer
• Bekend van SOBEK "Simulation Info at the Branch Segments" in the file<flowanal.his>
• In D-HYDRO in de map file <model_map.nc>, op alle rekenpunten en uitvoertijdstippen.
22
Totaal aantal keren rekenpunt knijpend voor de tijdstap.

23. Nieuwe functionaliteit: flow analysis map uitvoer
Extra uitvoervariabelen op map-file:
(2 x : huidig + cumulatief)
• Number of times negative depth was calculated.
• Number of times no nonlinear convergence was
caused
• Number of times a node was limiting for the
computational time step
• Courant number
Via MDU-file:
[output]
Wrimap_flow_analysis = 1
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
23
Totaal aantal keren negatieve diepte / cel drooggezet.

24. Vooruitblik 2022-2023
• Afronding 1D2D parallellisatie: benchmarking
• Onderzoek naar numeriek schema op 1D2D links (o.a. belangrijk voor debieten door dijkbressen)
• Aansluiting waterkwaliteitskoppeling voor 1D en 1D2D.
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
24

25. HYDROLIB ontwikkelingen en vooruitblik

26. Automatiseren van de D-HYDRO modelleerprocessen
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
26
D-HYDRO Suite 1D2D

27. D-HYDRO Suite  ? → HYDROLIB
• D-HYDRO Suite: de nieuwe hydrodynamische en hydrologische Deltares software.
Na ontwikkeling de gebruiksfase: van pilots naar implementatie in werkprocessen, gebruik in
adviesprojecten.
• HYDROLIB bevat Python data- en softwaretools voor:
− Consistentie brondata en modelinvoer. Automatisering maakt proces sneller en voorkomt fouten.
− Snel en automatisch simuleren.
− Reproduceerbare en naspeurbare uitkomsten en nabewerking.
− Dit alles rondom D-HYDRO modellen (meer meer modellen mag!)
− Bureau’s, waterschappen en kennisinstellingen: gezamenlijke codeontwikkeling en open gedeeld.
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
27

28. HYDROLIB is meer:
herbruikbare software tools
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
28
Core scripts & tools voor interactie met D-HYDRO
• Centraal beschikbaar stellen, online: GitHub.
• Ondersteund,
Gedocumenteerd, en
onderhouden,
ook voor nieuwe releases.
• Open source.
D-HYDRO gebruikers kunnen concentreren op hun
specialistische/afgeleide hydrologische tools en
diensten.
Door bovenop de core scripts te bouwen.
→ Open (maar ook vrij) licentiemodel.

29. HYDROLIB-core
Centrale gereedsschapskist om met D-HYDRO bestanden
en runs te interacteren.
Open voor iedereen, onder beheer van Deltares.
Ondersteund met huidige en toekomstige releases van de
D-HYDRO Suite.
Meer info: https://deltares.github.io/HYDROLIB-core/
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
29

30. HYDROLIB-core: basispakket voor interactie met
modelbestanden
Voorbeeld 1: bestaande D-HYDRO modelinput inlezen:
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
30

31. HYDROLIB-core: basispakket voor interactie met
modelbestanden
Voorbeeld 2: nieuwe D-HYDRO input maken (D-Flow FM model maken, Weir kunstwerk):
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
31
Opnemen in een DIMR model:

32. WP1: open source community
• Open source gaat in de kern om samenwerking. Om samen iets groters te maken dan eenieder van
onze organisaties zelf had kunnen maken.
• Doel van dit werkpakket is om die samenwerking soepel te laten verlopen zodat we ons op een
open, respectvolle, en met aandacht voor elkaar (en elkaars organisaties) wijze kunnen toeleggen
op de (ontwikkeling, gebruik en onderhoud van de) HYDROLIB code.
HYDROLIB
32

33. HYDROLIB bijdrages
• De eerste bureaus beginnen hun scripts onder HYDROLIB te brengen, uitproberen, aanpassen.
HYDROLIB
Voortgangsoverleg
1
33

34. HYDROLIB bijdrages
• Iedereen werkt in code-branches (vroeg delen met elkaar, maar wel een stabiele hoofdlijn houden).
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
34

35. 35
Cross Sections
Fixed weirs
His file timeseries
Roughness
Initial fields
Network/MeshKernel
Profile
optimizer
Stochastic
runs
D-HyDAMO
Case
management
tool
Inundatie
analyse
Div. Model
preprocessing
Map/classmap/fou files
Div. Model
postprocessing
Model runner
Meteo timeseries
HYDROLIB 1.0
HYDROLIB-core
Versie: juni 2022, onderhevig aan ontwikkeling
De Nieuwe
Stochastentool
Tools onder HYDROLIB 1.0

36. HYDROLIB 2.0: toepassing in rivier- en kustmodellering
Dit jaar (2022) is Deltares ook gestart met project “HYDROLIB 2.0”.
Bestaande toolboxen van Deltarianen (Python + MATLAB) worden aangesloten / geupgrade naar de
HYDROLIB omgeving.
Preprocessing, o.a.:
• randvoorwaarden-generatie
• Bodems en ruwheden, croppen van deelgebieden
• Grid-snapping van shapes/punten naar ongestructureerde roosters.
Postprocessing, o.a.:
• Ongestructureerde grids inlezen, dwarsdoorsnedes maken (zout/temperatuur)
• Maximale waterstanden/stroomsnelheden, omzetting naar 2D kaartjes.
D-HYDRO
Gebruikersdag
-
Stad
en
land,
22
juni
2022
36

37. Vragen?
govert.verhoeven@deltares.nl arthur.vandam@deltares.nl