The document describes the development of a flood early warning system for Bangkok using 1D2D hydraulic models in D-HYDRO Suite. The models were built automatically using scripts and integrated into Delft-FEWS. The system runs forecasts every 3 hours for a 6 hour horizon. Challenges included the large size, rapid simulations needed, and limited data availability. Ongoing work includes improving the GIS database and implementing real-time control of flood gates.

1. Rinske Hutten, Xiaohan Li, Marc van Dijk en Mark Hegnauer
Met scripting gegenereerde 1D2D (stedelijke-regionale)
modellen
22 juni 2022
Proactief watermanagement
systeem van Bangkok

2. Inhoud
2
• Introductie tot het project
• Globale plan van aanpak
• Uitdagingen
• Modelleeraanpak
• Modelleercyclus
• Proactief Watermanagement Systeem
• Volgende stappen
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

3. Over Bangkok
3
Enkele feiten & figuren over Bangkok
• Hoofdstad van Thailand
• Inwoners: 8 – 15 miljoen mensen
• Regenval: ~1500 mm/jaar
• Gelegen aan:
− Chao Phraya rivier
− Noordelijke kust van de Golf van Thailand
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

4. Over het watersysteem
4
Enkele feiten & figuren over het watersysteem
• > 2000 km primair drainagesysteem (buizen)
• > 1500 primaire kanalen (length: > 2500 km)
• > 190 pomp stations
• ~ 250 gereguleerde schuiven
• 8 grote drainage tunnels (+ 16 gepland)
• Verdeeld over 38 sub-polders
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

5. Over de overstromingen
5

6. Over het project
6
Geïnitieerd bij BMA (gemeente Bangkok),
Het doel van het project is
“Opzetten van een functionerend waarschuwingssysteem voor wateroverlast voor de gemeente
Bangkok”
Uitgevoerd door,
&
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

7. Globale plan van aanpak
7
• Ontwikkelen van Delft-FEWS (Flood Early
Warning System) applicatie om overstromingen
te voorspellen in Bangkok.
• Ontwikkelen van 1D2D overstromingsmodellen
in D-HYDRO Suite 1D2D voor het stedelijke
deel in Bangkok.
• Implementeren van de 1D2D
overstromingsmodellen in Delft-FEWS.
• Trainen van lokale partner.
Delft-FEWS
D-HYDRO Suite 1D2D
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

8. Uitdagingen in
het project (I)
8
Complex
Groot gebied
m2
Snelle modelsimulatie
GIS database
Data beschikbaarheid
Modelcalibratie
Op afstand werken
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

9. Uitdagingen in
het project (II)
9
GIS database
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

10. Uitdagingen in
het project (II)
10
Hoe hebben we deze uitdagingen aangepakt?
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

11. Modelleeraanpak (I)
11
m2
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

12. Modelleeraanpak (II)
12
Detail modellen
RR
D-RTC
1d (canals & drainage tunnels)
Bangkok model – main model
m2
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

13. Bangkok model
13
m2
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

14. Drainage tunnels in Bangkok model
14
m2
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

15. Bangkok model versus detail model
15
m2
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

16. 2D grid alleen voor grote straten in detail model
16
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

17. Modelleercyclus
17
Bouwen en
draaien van
het model
Analyseren
resultaten
Identificeren
ontbrekende
/foutieve
data
Verbeteren
data
m2
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

18. Geautomatiseerde modelbouw via scripts (I)
18
• GIS data is verzameld en gevalideerd door PANYA.
• Waarna de modelbouw is geautomatiseerd via Python scripts.
• Scripts gebruiken functionaliteiten uit D-HyDAMO: bijvoorbeeld rekengrid generatie en
snapping algoritmes
• Automatische modelgeneratie hanteert zoveel mogelijk HydroMT model API
GIS data storage
D-HYDRO Suite 1D2D
modellen
Script
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

19. Geautomatiseerde modelbouw via scripts (II)
19
• NIEUW in de automatische modelgeneratie t.o.v.:
− rioleringsstelsels,
− RR NWRW,
− randvoorwaarden locaties,
− pompkelders,
− stroomgebieden via Thiessen-polygoon,
− loggen van modelbouw proces
− en validatieplots.
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

20. Analyseren van model resultaten
20
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

21. Identificeren van ontbrekende/foutieve data
21
• Validatieplots gegenereerd bij de modelbouw hielpen bij het identificeren van niet-goed
verbonden netwerkelementen.
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

22. Verdere automatisering in het project
22
Naast modelbouw zijn ook:
• Integratie van D-HYDRO Suite 1D2D modellen in Delft-FEWS
geautomatiseerd
• Semi-automatische modelcalibratie
&
Python Snakemake
=
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

23. Proactief Watermanagement Systeem: Database
23
• Gebaseerd op Delft-FEWS software
• Geïnstalleerd als client-server systeem bij
PANYA en BMA
• Database bevat alle tijdseries van de
aangeleverde data voor Bangkok:
− Geobserveerde telemetrie data (2012-2021)
− Geobserveerde radar data (vanaf augustus 2021)
− Neerslag radar nowcast (vanaf augustus 2021)
− NWP voorspelling (vanaf augustus 2021)
• Tijdseries zijn gebruikt voor:
− Analyse data kwaliteit
− Historische overstromingsgebeurtenissen (model
calibratie)
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

24. Proactief Watermanagement Systeem: Bangkok model
24
1D waterstanden
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

25. Proactief Watermanagement Systeem: gedetailleerde
modellen
25
2D waterdieptes
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

26. Proactief Watermanagement Systeem: planning
26
Modellen draaien elke
3 uur een
verwachting met 6 uur
voorspelhorizon.
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

27. Proactief Watermanagement Systeem: exports
27
• PANYA haalt via Delft-FEWS API metingen en modelsimulaties uit de FEWS
database.
• Bijvoorbeeld kaarten met geobserveerde waterstanden en regenvoorspellingen
worden geexporteerd.
• Deze worden gebruikt in de volgende applicaties:
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

28. Volgende stappen
28
• Modelkwaliteit en -snelheid zijn erg
afhankelijk van de GIS database. Verder
verbeteren van de GIS database,
voornamelijk het DEM, is daarom
noodzakelijk.
• Real-Time Control implementeren bij de
verstelbare schuiven in het Bangkok model.
D-HYDRO
Gebruikersdag
2022

29. Contact
rinske.hutten@deltares.nl