Waterveiligheid

Onze waterkeringen beschermen miljoenen mensen tegen overstromingen. Met de waterveiligheidsmodellen van het Nationaal Water Model kunnen we zien of ze ook klaar zijn voor de toekomst.

Waterkeringen

Het NWM berekent het waterpeil in onze rivieren en meren voor nu, 2050 en 2085. Deze informatie leveren we onder meer aan BOI (beoordelings- en ontwerpinstrumentarium) voor de periodieke controle van onze primaire waterkeringen. Voldoet een dijk niet aan de norm, dan wordt deze aangepast.

Daarnaast wordt ook de effectiviteit onderzocht van mogelijke maatregelen om de stand van het water terug te brengen. Het nut van de verbreding van een rivier of het bouwen van een nieuwe sluis bijvoorbeeld. Dit geeft overheidsorganisaties houvast bij het maken van moeilijke beleidskeuzes.

Na de basisprognoses van 2016 is het onderdeel Veiligheid van het Nationaal Water Model ingrijpend veranderd. In plaats van aparte basisprognoses te leveren naast berekeningen voor reguliere beleidsprocessen is ervoor gekozen om samen met BOI één instrumentarium te ontwikkelen. Hierdoor ontstaat een consistente en actuele set aan modellen.

Deelgebieden

De waterveiligheidsmodellen in het Nationaal Water Model beslaan op dit moment vooral het Nederlandse zoete hoofdwatersysteem. Recent is ook de Oosterschelde toegevoegd. De volgende deelgebieden zijn op dit moment opgenomen in het Nationaal Water Model:

  • Rijn (Rijntakken)
  • Maas
  • Rijn-Maasmond (RMM)
  • IJssel-Vechtdelta
  • De Oosterschelde

De meeste zoute wateren ontbreken: de kust, de Wadden en de Westerschelde. Ook ontbreken een aantal Zeeuwse meren, de Veluwerandmeren en het Kadoelermeer.

Overzicht gebieden waterveiligheid aanwezig in Nationaal Watermodel

Doorgaans gebruiken we per gebied een apart model voor onze berekeningen. Sommige gebieden zijn met elkaar verbonden. De uitkomst van het ene model wordt dan gekoppeld aan het andere model om een randvoorwaarde op te leggen aan dat model. Zo zijn de modellen van de Rijn en de Maas gekoppeld aan het model van de Rijn-Maasmonding. Het Rijntakkenmodel en het IJssel-Vechtmodel zijn niet gekoppeld, maar hebben wel een kleine overlap. Dit maakt het mogelijk te controleren op consistentie.

Modellen
Het NWM bevat drie soorten modellen: WAQUA, binnenkort vervangen door D-flow FM, voor de waterstanden, SWAN voor golven en HYDRA-NL voor probabilistische berekeningen.

Met deze modellen berekenen we verschillende waterstanden. Dit doen we aan de hand van een groot aantal combinaties van stochasten. Dat zijn omstandigheden die met een bepaalde kans voorkomen, zoals windsnelheid en rivierafvoer. Vervolgens gebruiken we computerprogramma Hydra-NL om uit die stochasten verschillende terugkeertijden te berekenen. Met terugkeertijden bedoelen we de kans in jaren dat een gebeurtenis voorkomt. Bijvoorbeeld een waterstand die 1 keer per 10.000 jaar voorkomt.

Deze modellen maken gebruik van de volgende tools:

De SGWM: De Sommengenerator Watermodellen (SGWM) is een tool die voor WAQUA, SWAN en HYDRA-NL sominvoer kan genereren. Voor WAQUA en SWAN kan op basis van verschillende stochastcombinaties en -waarden een grote set sommen worden gegenereerd die vervolgens in zelfgekozen sets sommen kunnen worden uitgerekend op het rekengrid. Voor Hydra-NL kunnen verschillende berekeningen voor verschillende locaties worden gecombineerd en in batch worden uitgevoerd.

Docker: Het NWM maakt gebruikt van Docker. Dockers zijn containers waarin software en een besturingssysteem ingepakt zitten en op verschillende plaatsen kunnen worden gebruikt. Door dockers te gebruiken, zijn we ervan verzekerd dat met dezelfde software en invoer overal dezelfde uitkomsten worden gegenereerd. Tevens kan hiermee eenvoudig op veel verschillende machines tegelijk worden gerekend. De software is namelijk geïnstalleerd in de Docker. Dit hoeft niet meer op de computers te gebeuren.

Beschikbare software:

Dockers:

  • Simona 2016 patch 9
  • Simona 2014 patch 8 en MCR2013a (=Matlab Compiler Runtime versie 8.1)
  • swan - 41.10
  • swan - 41.10.2
  • swan - 40.72ABCDE

Overige software:

  • Hydra-NL 2.3.5
  • SGWM 1.0

Het NWM maakt gebruik van de volgende modellen voor het onderdeel Waterveiligheid. Lees meer over de schematisaties.

Tabel met WAQUA en SWAN schematisaties