ROR – Overstromingsgevaarkaarten HHNK

De voornaamste wijze van het schematiseren van dijkdoorbraken in hydrodynamische modellen zijn bressen met zogenoemde bresgroeiformules. Deze bresgroeiformules gaan ervan uit dat er op een bepaald moment een gat in de dijk ontstaat, waardoor water naar binnen kan stromen. Door deze stroming spoelt het zand of klei langzaam weg en wordt het gat groter. De Leidraad Overstromingssimulaties schrijft het gebruik van de formule van Verheij Van Der Knaap (2003) voor, welke ook in 3Di is geïmplementeerd. De keuze van de parameters in deze vergelijking kan aanzienlijke invloed hebben op de stroming door de bres en daarmee op het overstromingsbeeld.

Het Hoogheemraadschap heeft verzocht om een diepgaandere analyse van de gevoeligheid van verschillende bresparameters uit te voeren. Belangrijke inzichten die getrokken kunnen worden uit deze studie zijn:

• De materiaalkeuze van de dijk heeft significante impact op het overstromingsbeeld.
• De initiële bresbreedte is een grote onzekerheid met een evenredig grote impact op het overstromingsbeeld.
• De initiële bresbreedte is zeer bepalend voor de eindbreedte van kleidijken en in mindere mate voor de eindbreedte van zanddijken.
• De initiële bresbreedte is afhankelijk van het materiaaltype van de dijk.
• De initiële bresbreedte is scenario-afhankelijk door zijn afhankelijkheid van het initiële waterstandsverschil.

Uiteindelijk hebben we in overleg met HHNK gekozen voor een initiële bresbreedte van 50 m. Dit wijkt af van de voorgeschreven breedte in de Leidraad Overstromingssimulaties (10 m). Het waterschap kiest hiermee voor een conservatiever scenario. Dit is te beargumenteren: deze breedte valt namelijk binnen de grenzen van de mogelijkheden volgens de beschikbare gegevens.

De verwachting is dat de breedte van een bres in een kleidijk in kleine mate kan groeien (tot ongeveer 50 á 75 m). Een bres in een zanddijk kan een groter bereik aannemen (tot 50 á 300 m). Dit is sterk afhankelijk van het waterstandsverschil (het scenario) gedurende de berekening.

Voor inzicht in deze gevoeligheidsanalyse kan contact opgenomen worden met Stijn Overmeen.

Automatiseren modelproces

Door de omvang van het project, zowel in grootte van het gebied en de hoeveelheid scenario’s, is automatisering een belangrijk aspect. Dit is de zaak voor zowel de opbouw van de modellen als voor het doorrekenen van de scenario’s en de naverwerking van de modelresultaten.

Het model is opgezet met het meest actuele maaiveldmodel (AHN4) en de kerende hoogtes van lijnelementen zijn automatisch afgeleid op basis van deze nieuwe hoogte-informatie. De randvoorwaarden (buitendijkse waterstanden) zijn afgeleid zoals omschreven in de Leidraad Overstromingssimulaties. Het bepalen van de juiste scenario’s is een iteratief proces, daarom is tooling ontwikkeld om deze waterstandsverlopen automatisch te importeren in het 3Di model.

Een belangrijke stap in het beperken van de doorlooptijd van het project is het genereren van deelmodellen vanuit het hoofdmodel. Hiermee bespaar je veel simulatietijd. Op basis van een gevoeligheidsanalyse van de meest extreme scenario’s is het overstroomde gebied voor een aantal representatieve breslocaties afgeleid. Het boezemsysteem speelt een belangrijke rol in het verspreiden van het overstromingswater en kan leiden tot inundaties tot ver buiten het ‘directe’ bereik van de bres. Op basis van deze overstroomde gebieden zijn de modelgebieden bepaald.

Wij hebben een tool ontwikkeld die automatisch deelgebied-modellen maakt uit het hoofdmodel. Dit geeft voordelen bij het beheer en onderhoud aan de modellen. Omdat de verbeteringen maar in één model hoeven worden doorgevoerd, zoals bijvoorbeeld het actualiseren van het maaiveldmodel door aanlevering van nieuwe gegevens.

Ook het simuleren van de scenario’s en de nabewerking van de modelresultaten verloopt automatisch. De resultaten worden opgehaald en verwerkt tot waterdiepte- en schadekaarten (WSS/ SSM). Tevens worden de resultaten uitgelezen en de LDO-metadata automatisch aangevuld (denk aan de dimensies van de bres en het totale en maximale bresdebiet).

Bij interesse in de ontwikkelde tooling of vragen over het modelproces kan contact opgenomen worden met Stijn Overmeen.