vattenmodellering

Vattenmodellering is het proces van het kwantificeren en simuleren van waterbeweging en watergedrag in een bepaald gebied met behulp van wiskundige en mechanistische modellen. Het doel is om de respons van een watersysteem te begrijpen, te voorspellen en te evalueren onder verschillende omstandigheden, zoals regenval, rivierafvoer, getijden en klimaatverandering.

Er zijn verschillende typen modellen in de vattenmodellering. Hydrodynamische modellen (1D, 2D en 3D) simuleren stroming, waterstanden en snelheden in rivieren, kanalen en kusten. Hydrologische modellen vertalen neerslag naar oppervlakteafvoer en infiltratie op waterscheidende schalen. Grondwatermodellen, zoals MODFLOW, beschrijven bewegingen door de ondergrond. In stedelijke en regionale toepassingen worden vaak gecombineerde of gekoppelde modellen gebruikt om interacties tussen oppervlaktewater en ondergrond of tussen rioolnetwerken en het ontvangende watersysteem vast te leggen.

Data en parameterisatie vormen een cruciale stap. Vereiste input omvat topografie en bathymetrie, oppervlaktedatat van water en rioolnetwerken, bodem- en landgebruiksdata, meteorologische gegevens en grensvoorwaarden. Het model wordt gekalibreerd en gevalideerd met meetpunten zoals waterstanden, stroomsnelheden en overstromingskaarten om betrouwbaarheid en onnauwkeurigheden te beoordelen.

Output en toepassingen omvatten voorspelde waterstanden, stromingen, overstromingsoppervlakken, sedimenttransport en ecologische gevolgen. Toepassingen zijn onder meer flood forecasting en risk assessment, stedelijk waterbeheer, ontwerp en evaluatie van infrastructuur (dijken, sluizen, kanalisatie) en milieueffectrapportages.

Beperkingen en onzekerheden zijn inherent aan vattenmodellering. Ze komen voort uit onzekerheden in inputdata, keuze van modelstructuur, schaal en parameterwaardes, en toekomstige scenario’s zoals klimaatverandering. Modelleerders communiceren deze onzekerheden vaak via scenarioanalyse en gevoeligheidsanalyse.