Page History

Binnen het Nationaal Water Model (NWM) behandelt het onderdeel Zoetwater (ZW) alle grondwater- en oppervlaktewatersystemen van Nederland.
de zoetwatervoorzieningsvraagstukken op nationaal niveau in Nederland ter ondersteuning van beleidsvragen.

Het onderdeel Zoetwater bestaat uit Binnen het onderdeel Zoetwater wordt gewerkt met een keten van modellen die sequentieel informatie aan elkaar doorgeven middels off-line koppelingen. Het Landelijk Hydrologisch Model (LHM) vormt hierbij de basis van voor alle berekeningen en voorziet de workflows van het Landelijk SOBEK Model (LSM) en het Landelijk SOBEK Model Light (LSM Light) van randvoorwaarden. Het effectmodel BIVAS draait op basis van LSM Light uitvoer. (LTM / Export LKM)

Op dit moment zijn er voor Zoetwater naast de referentie situatie ook 8 scenario’s in het NWM geïmplementeerd, te weten 2050G, 2050G+ (2050 Rust en Druk), 2050W, 2050W+ (Stoom en Warm), 2085G, 2085G+ (2085 Rust en Druk) en 2085W, 2085W+ (2085 Stoom en Warm).

In de onderstaande tabel staan de verschillende workflows die horen bij het onderdeel Zoetwater beschreven. Het kan voorkomen dat twee verschillende workflows uitvoer van een voorgaande workflow nodig hebben. In dat geval hebben deze workflows hetzelfde nummer. Stap 0 geeft weer welke referentie en welke scenario's er beschikbaar zijn binnen het onderdeel Zoetwater. Hoe een workflow kan worden gestart staat beschreven in hoofdstuk: 2 - Algemeen (onderdeel 2.2.4 Workflows starten standaard). 

...

Workflows van Zoetwater (Landelijk)

...

Het Landelijk Hydrologisch Model is een geïntegreerd landsdekkend grond- en oppervlaktewatermodel van Nederland en bestaat uit een viertal gekoppelde modellen.

Tijdens het draaien van deze workflow worden de volgende taken uitgevoerd:

1. Import van meteo gegevens uit .. X
2. De berekening van grondwaterstroming op dagbasis met een ruimtelijke resolutie van 250x250 m door het gekoppelde MODFLOW-MetaSWAP model. MODFLOW berekent de grondwaterstroming voor de verzadigde zone terwijl MetaSWAP de berekeningen doet voor de onverzadigde zone.
3. De berekening van de watervraag/aanvoer van het regionale gebied door MOZART en de beschikbaarheid van water in het regionale oppervlakte water door het gekoppelde MOZART-DM model. Het distributie model (DM) bepaald daarbij de beschikbaarheid van water in het regionale oppervlakte water. Het gekoppelde MOZART-DM model rekent op decade basis, maar kan eventueel ook op dagbasis rekenen. Het regionale oppervlaktewater is geschematiseerd via 'local surface water' (LSW, eenheden waarvoor de waterbalans wordt berekend) en 'district water' eenheden. De LSW eenheden voeren water af en onttrekken water aan de district water eenheden. De district water eenheden vormen de link tussen MOZART en het distributie model DM.
4. Postprocessing & Export ...
   Tijdens de postprocessing wordt de ruwe uitvoer van het model omzet in een formaat wat door Delft-FEWS kan worden ingelezen, alsmede enkele bewerkingen die vanuit Delft-FEWS worden uitgevoerd.Verder worden de LSM lateraal data die nodig zijn voor een LSM berekening (zie verderop) geimporteerd.

...

Het Landelijk S Model is ..
Gezien de lange rekentijd van het LSM (~40 uur) wordt het LSM vooral ingezet om sommen voor de karakteristieke jaren te draaien.

Voorwaarde voor het draaien van een SOBEK LSM run is dat er een afgeronde LHM run is gedraaid voor het gehele jaar waarvoor een SOBEK som gestart wordt.

Tijdens het draaien van deze workflow worden de volgende taken uitgevoerd:

1. Import meteo
2. Import boven en benedenstroomse modelranden
3. Interpolatie meteo grid naar stations
4. LSM run

...

LSM Light bevat t.o.v. LSM minder regionale wateren, om zo de rekentijd van het LSM (~ 40 uur bij het draaien van de volledige 30 jaar) te verkorten.

Voor de taken die tijdens deze workflow worden uitgevoerd zie LSM.

...

Met BIVAS wordt ...

Voorwaarde voor het draaien van een BIVAS berekening is dat er een succesvol afgeronde SOBEK LSM Light som heeft gedraaid voor het volledige jaar en voor hetzelfde scenario als waarvoor een BIVAS run gestart wordt.

Tijdens het draaien van deze workflow worden de volgende taken uitgevoerd:

1. De conversie van SOBEK waterdiepte naar de voor BIVAS relevante vaardiepte. Door de spits toelopende vorm van dwarsprofielen is soms niet de volledige waterdiepte beschikbaar voor de scheepvaart. Er wordt een correctie uitgevoerd naar de vaardiepte tot waar een schip door het dwarsprofiel kan varen
2. De bepaling van het optreden van een vaardieptebeperking. Deze treedt op als de beschikbare vaardiepte kleiner is dan het opgegeven C0 criterium dat aangeeft wat de voor de gegeven schepen noodzakelijke vaardiepte is. Het optreden van een vaardieptebeperking geeft mogelijk aan dat een schip met minder lading moet varen, niet per definitie dat het schip niet over de gegeven route kan varen;
3. De berekening van het totaal aantal dagen met een vaardiepte beperking per jaar voor een selectie van BIVAS takken;
4. Het corrigeren van de stroomrichting, die door de richting van de SOBEK takken soms af kan wijken van de werkelijke stroomrichting;
5. De BIVAS model run op basis van de SOBEK resultaten en berekende vaardieptes.

...

Het Landelijk Temperatuur Model (LTM) ...
Het Landelijk Temperatuur Model draait alleen op uitvoer van LSM, niet op uitvoer van LSM Light i.v.m. technische problemen bij de koppeling.

Voorwaarde voor het starten van deze workflow is dat er een volledige LSM workflow heeft gedraaid.

Tijdens het draaien van deze workflow worden de volgende taken uitgevoerd:

1. Import van de watertemperatuur voor de bovenstroomse instroom in de Vecht, Maas, Rijn en Schelde;
2. Import van historische meteo gegevens van belang voor de watertemperatuur berekening;
3. Import van de dagelijkse temperatuur data vanaf de KNMI OpenDAP server;
4. Conversie van temperatuur grid naar stationsdata;
5. Berekening van de dauwpunt temperatuur;
6. Modelberekening met het LSM – SOW – WAQ (ofwel bakjes model)
7. Modelberekening met het WAQ LSM model die de watertemperatuur en warmtelozing-capaciteit gegevens uitrekent voor het gehele watersysteem.

Uitvoer van het LSM wordt gebruikt om gegevens voor de KRW-Verkenner te genereren, met behulp van de module WQINT. Uitvoer van het LSM Light wordt gebruikt om het Landelijk Temperatuur Model Light (LTM Light) te voeden. Daarnaast wordt uitvoer van het LHM gebruikt om de effectmodule AGRICOM te draaien. LET OP: in NWM release 2.1.0.0 (t.b.v. de Basisprognoses 2018) is AGRICOM niet beschikbaar als effectmodule (zoals aangegeven in Figuur Z.1.) en dus geen onderdeel van de LHM workflow.

De externe verzilting kan worden berekend met het Sobek-RE model NDB (Noordelijk Delta Bekken). De berekende chloride waarden worden in het LHM gebruikt. De randvoorwaarden komen echter ook uit het LHM en LSM Light. Daarom moet vooraf aan het LHM een iteratieslag gemaakt worden: LHM zonder zout; LSM Light zonder zout; NDB - externe verzilting. Deze iteratieslag is op deze manier ook opgenomen in de boomstructuur van workflows in het NWM, de topology.

Het LHM is het geïntegreerd landsdekkende grond- en oppervlaktewater model van Nederland. Het model is ontwikkeld door Rijkswaterstaat, STOWA, PBL, Deltares en Alterra en wordt beheerd door het NHI consortium. LHM is opgebouwd uit 4 gekoppelde modellen:

1. MODFLOW grondwaterstroming voor de verzadigde zone;
2. MetaSWAP grondwaterstroming voor de onverzadigde zone;
3. MOZART voor het regionale oppervlaktewater;
4. Distributiemodel (DM) voor het landelijke waterverdelingsnetwerk.

In het LHM is Nederland geschematiseerd in cellen van 250 x 250 meter in de horizontaal. In de verticaal heeft het 7 modellagen voor de ondergrond en bodemcompartimenten (MODFLOW en MetaSWAP). Voor het oppervlaktewater worden circa 8500 afwateringseenheden onderscheiden (MOZART), die weer in connectie staan met circa 250 grotere regionale eenheden (districten) die gekoppeld zijn aan het landelijke waterverdelingsnetwerk (DM). Het distributie model (DM) bepaalt de beschikbaarheid van water in het regionale oppervlakte water. Het gekoppelde MOZART-DM model rekent op decade basis, maar kan eventueel ook op dagbasis rekenen.

Met het LSM kunnen meer gedetailleerde berekeningen in het oppervlaktewater uitgevoerd worden. LSM Light bestaat uit een subset van de regionale wateren van het LSM om snellere berekeningen mogelijk te maken.

Het LTM Light maakt het mogelijk om de watertemperatuur van het oppervlaktewater van de grote nederlandse rivieren door te rekenen.

Voor een grafisch overzicht van hoe de modellen met elkaar gekoppeld zijn, zie figuur Z.1.

Binnen het onderdeel Zoetwater kunnen negen scenario's doorgerekend worden, zie tabel Z.1. Daarnaast zijn er drie strategiën beschikbaar voor de scenario's "2015 - Referentie'14" en "2050 - Warm'14", zie tabel Z.2.

Een overzicht van:

• De workflows die bij deze scenario's horen staat beschreven op de pagina Workflows Zoetwater.
• De scenario's en de invoerparameters is terug te vinden in de Achtergrond documentatie, bij het onderwerp Deltascenario's.
• De te gebruiken T0'len is terug te vinden in T0 Zoetwater.
• De uitvoerparameters die bij deze workflows horen, zijn terug te vinden in Uitvoerparameters Zoetwater.
  
  

*   KNMI geeft in haar rapportages een bandbreedte binnen de klimaatscenario's. Hierbij is de ondergrens gekozen van het GL-scenario en de bovengrens voor het WH-scenario's om de scenarioruimte zo groot mogelijk op te spannen. 

** Voor de Rijn bij Lobith en de Maas bij Borgharen/Monsin worden de afvoeren bepaald met behulp van GRADE (Hegnauer et al, 2014). Voor beide stroomgebieden bleek echter een extra scenario nodig om de hoekpunten van de scenario’s goed op te kunnen spannen conform de bandbreedte van de ICCP-CMIP5 scenario’s. Hierdoor zijn twee varianten voor het W_H scenario gemaakt, het W_H en het W_Hdry scenario. Voor Zoetwater is het W_Hdry scenario toegepast (“droge” toepassing) voor afvoeren Rijn en Maas.

*** Parijs-2050 is geen scenario, maar een variant die voor de basisprognoses 2018 extra wordt doorgerekend.

Literatuur:

1   KNMI, 2015: KNMI’14-klimaatscenario’s voor Nederland; Leidraad voor professionals in klimaatadaptatie, KNMI, De Bilt, 34 pp

2  Janssen, L.H.J.M., Okker, V.R. and Schuur, J., 2006. Welvaart en Leefomgeving: een scenariostudie voor Nederland in 2040, Centraal Planbureau, Planbureau voor de Leefomgeving

3  H. Wolters (Deltares), G.J. van den Born (PBL), E. Dammers (PBL) (in prep.) Verhaallijnen van de Deltascenario’s voor 2050 - Actualisering 2017.

4  J. Hunink, M. Hegnauer., 2016. Update Deltascenario's Nationaal Water Model. Deltares rapport 1220056-000-ZWS-0015

5  C.M. Wesselius, P. Boderie, N. Kramer. (2017). Deltascenario's, de randvoorwaarden voor de 100-jarige reeks. Deltares rapport 11200554-000-ZWS-0011

*ten opzichte van strategie 1 (S1) zijn er in strategie 2 (S2) drie maatregelen toegepast: 1) Flexibel peilbeheer IJsselmeer, 2) Roode Vaart, en 3) KWA , zie memo 'Implementatie maatregelen WABES' voor nadere toelichting over deze maatregelen.

Image AddedImage Added

Figuur Z.1. Overzicht van de modellen en modules in de workflows van Zoetwater. 

...

De export LKM zorgt voor de export van de waterbeweging naar de WQINT module. WQINT converteert de waterbeweging naar een formaat dat voor de KRW-Verkenner bruikbaar is.

De voorwaarde voor het draaien van de WQINT workflow is dat er een LSM som van het betreffende scenario gedraaid is en actief staat.

Tijdens het draaien van de workflow worden de volgende taken uitgevoerd:

...