Voorspellingsmodel voor hoogwater op de Rijn

Abstract

Document A betreft het hoofdrapport en document B betreft de bijlagen. Dit verslag geeft een overzicht van de werkzaamheden die in het kader van een project voor Rijkswaterstaat (No. WW 440, Bijlage 23) zijn uitgevoerd. Het project is een vervolg op het onderzoek naar een voorspellingsmodel voor hoogwater op de Rijn (lit. 1). Het daarbij ontwikkelde voorspellingsmodel is gebaseerd op het flood-routing principe en geeft voorspellingen voor Lobith tot 3 dagen vooruit. De berekening maakt gebruik van het standaardcomputerprogramma FLOWS (ICES-STRUDL pakket, TH Delft). Het doel van dit project is het operationeel maken van het ontwikkelde hoogwatervoorspellingsmodel voor de Rijn. In de eerste fase van het project is het model herschreven voor het programma-systeem ZWENDL en overgezet op de UNIVAC-computer van Rijkswaterstaat. In de tweede fase van het project stond de uitvoering van de hoogwaterberekening centraal. Hierbij is onder meer een voorschakelprogramma ontwikkeld dat de door de gebruiker ingevoerde gegevens (waterstanden en neerslagen) transformeert naar invoerbestanden (afvoeren) voor het programma-systeem ZWENDL. Het verslag is opgebouwd uit een 6-tal hoofdstukken, welke hieronder kort worden besproken. Volgend op de inleiding wordt in hoofdstuk 2 de opzet van de hoogwatervoorspelling toegelicht, bestaande uit een toelichting op de rekenprocedure alsmede een overzicht van de door de gebruiker in te voeren gegevens. Voor de eigenlijke hoogwaterberekening wordt gebruik gemaakt van het programma-systeem ZWENDL. Het systeem is opgebouwd uit het rekenprogramma ZWENDL30, waaraan vier invoerbestanden worden gekoppeld (zie hoofdstuk 3). Deze 4 invoerbestanden zijn achtereenvolgens het stuurinvoerbestand, het randvoorwaardenbestand, het schematisatiebestand en het beginvoorwaardenbestand. Van elk invoerbestand wordt toegelicht wat de functie is en hoe het is opgebouwd. Met betrekking tot de opbouw van het randvoorwaardenbestand dient er een transformatie plaats te vinden van de door de gebruiker opgegeven reeksen waterstanden naar equidistante afvoerreeksen, die geschikt zijn voor het rekenprogramma ZWENDL 30. Deze transformatie wordt uitgevoerd in een voorschakelprogramma voor de eigenlijke hoogwaterberekening (zie hoofdstuk 4). Aangezien het model slechts voor een beperkt waterstandsbereik geijkt is - het betreft hier de modellering van dwarsprofielen, uiterwaarden, C-waarden e.d. - wordt in hoofdstuk 5 een aantal criteria gegeven voor het gebruik van het voorspellingsmodel. Het laatste hoofdstuk bestaat uit conclusies en aanbevelingen voor nader onderzoek. Het zogenaamde "blind doorrekenen" van de hoogwatergolf van april 1983 leverde een voorspelde topwaterstand op met een nauwkeurigheid van 7 cm. Het tijdstip van de berekende topwaterstandverschilde 3 uur met het werkelijke tijdstip waarop de hoogwatertop Lobith passeerde.