Simulatie van waterdiepten

De standaard omvat een serie minimaal te doorlopen stappen bij de simulatie van waterdiepten. Per stap wordt door de modelleur gemotiveerd en vastgelegd welke aannames en keuzes zijn gemaakt. Voor een juiste toepassing van de resultaten van de stresstest is het namelijk belangrijk hier inzicht in te krijgen en te behouden. De te doorlopen stappen zijn achtereenvolgens:

1. Formuleren doelstelling

Het maatwerk voor wateroverlast kan verschillende doelen dienen. Bijvoorbeeld om bij een stresstest de kwetsbaarheden in een groot grondgebied in beeld te krijgen, of om voor een risicodialoog of uitvoeringsprogramma alvast informatie te verkrijgen voor het afwegen van maatregelen op straatniveau. De doelstelling bepaalt de mate van detail en nauwkeurigheid van de simulatie, en daarmee de invulling van de vervolgstappen. Bij de start van de simulatie van waterdiepten moet de doelstelling daarom worden vastgesteld.

2. Kwalitatieve (globale) systeemanalyse

In deze stap worden de afbakening en het karakter van het te simuleren systeem bepaald. Betrek hierbij gebieds- en systeemkenners. De volgende punten worden ten minste beschouwd:

• Geografische omvang van het te modelleren gebied
• Functioneren (grond)watersysteem (o.a. afwatering, kwel/infiltratie)
• Hydraulisch functioneren riolering en interactie met oppervlaktewater
• Effecten opstuwing wind
• Modelresolutie voor tijd en ruimte
• Kwaliteit van de basisgegevens
• Aannames voor ontbrekende gegevens.

De beschikbare informatie en doelstelling bepalen de modelresolutie. Vaak geldt voor de bebouwde omgeving een resolutie van ten minste 1x1 meter. Er kunnen ook zones worden onderscheiden, waarbij voor aandachtsgebieden hogere eisen aan de resolutie worden gesteld.

De uitkomsten van stappen 1 en 2 worden vastgelegd in een notitie. Te beschrijven punten zijn doelstelling, gemaakte keuzes over het te simuleren systeem, de kwaliteit van basisgegevens, aannames en de (verwachte) onnauwkeurigheid van de simulatie.

3. Modelschematisatie

In deze stap wordt het rekenmodel opgezet. Het schematiseren dient wederom in nauw overleg met specialisten van gemeente en waterschap plaats te vinden.

Bij de simulatie van de bebouwde omgeving is de standaard (minimumeis) om de deelsystemen afstroming over het maaiveld en riolering op te nemen. Voor het buitengebied geldt als minimumeis om de deelsystemen afstroming over het maaiveld en oppervlaktewater (regionaal watersysteem) te simuleren. Als in de systeemanalyse is vastgesteld dat in de bebouwde omgeving het oppervlaktewatersysteem een afvoerende en/of bergende functie heeft bij extreme neerslag, is het zinnig ook dit deelsysteem op te nemen in de modelschematisatie.

Rekenen met een volledige combinatie en interactie van het stedelijke en regionaal watersysteem is (nog) niet overal nodig en mogelijk. Stichting RIONED werkt aan het actualiseren en verdiepen van de module hydraulisch functioneren van de Kennisbank Stedelijk Waterbeheer (voorheen Leidraad Riolering, C2100). Daarin wordt een benadering uitgewerkt voor het simuleren van de interactie tussen het regionaal watersysteem en het rioolsysteem.

De in te stellen initiële condities in het watersysteem zijn gekoppeld aan de standaard neerslaggebeurtenissen (zie neerslaggebeurtenissen).

4. Modelcontrole (testen, kalibreren en valideren)

Een model dient zodanig te zijn gekalibreerd dat het goed functioneert in het hele gebied. De beoordeling hiervan is aan de modelleur en de beheerder. Standaard wordt een validatie uitgevoerd met gegevens van een historische extreme neerslaggebeurtenis in het gebied (afvoer, peilen en eventueel inundatie informatie). Hierbij worden ook de overlast meldingen tijdens die gebeurtenis gebruikt. Geadviseerd wordt om een gevoeligheidsanalyse uit te voeren. Dit geeft een beeld van de betrouwbaarheid van de gesimuleerde waterdiepten.

5. Simulatie waterdiepten

Op basis van de kalibratie en validatie worden de uitgangspunten en randvoorwaarden van de simulatie vastgesteld en vastgelegd. Vervolgens wordt de simulatie van waterdiepten bij de standaard neerslaggebeurtenissen uitgevoerd. De inzichten uit de gevoeligheidsanalyse worden gebruikt om de onzekerheidsmarge van de resultaten te duiden.

6. Verantwoording

Voor modelleurs, beheerders en opdrachtgevers die de resultaten van een stresstest willen beoordelen is het belangrijk om te weten waar de beperkingen zitten, welke essentiële zaken extra zijn gecontroleerd en welke aannames er zijn gedaan. In deze stap wordt hierover op transparante wijze gerapporteerd. Gebruik hierbij de “Checklist verantwoording simulatie stresstest wateroverlast” (Bijlage 3 in Standaarden voor de stresstest wateroverlast (pdf, 958 kB) - herziene versie april 2020). De verantwoording bevat ook een advies voor het verder verbeteren van het model.