Voor Waterschap Rivierenland is er een pilot uitgevoerd waarbij naar het effect van droogvallende watergangen op de waterkwaliteit gekeken is. Daarbij is de nieuwe koppeling tussen de hydrodynamica en de waterkwaliteit vergeleken met een SOBEK2 referentie case.
Aanleiding
- Rivierenland heeft gebieden waar tijdelijk droogval van waterlopen kunnen optreden.
- Dit gaf in het verleden bij SOBEK2 problemen ten aanzien van massabehoud en continuïteit voor een WQ model.
- Deze zijn opgelost door “Preisman slots” in de profielen op te nemen.
Aanpak
- Waterschap Rivierenland levert een model schematisatie in SOBEK 2 van de Groesbeek.
- Deltares maakt een berekening in SOBEK 2 en in D-HYDRO en vergelijk deze onderling. Daarbij wordt het model ingesteld met:
- op de bovenstroomse rand wordt een afvoer geplaast die een aan- uit signaal heeft. Daardoor komt de beek repeterend droog te vallen.
- aan deze rand wordt een continue tracer toegevoegd met een concentratie 1.
- De verwachte uitkomst is dat de continue tracer in het gebied van de droogval 1 is. Daarvoor is
- een sluitende waterbalans nodig; en
- de juiste afhandeling van de tracer in het waterkwaliteitsmodel bij drogval. Bij droogval mag er immers geen transport meer zijn, de rekencel dient inactief te worden en de massa vastgehouden te worden totdat de rekencel weer aan transport onderhevig is. Dit is standaard functionaliteit van DELWAQ.
- Deltares voert samen met WSRL de analyses uit.
Resultaat
- Vanuit SOBEK 2 zijn de resultaten op een continue tracer (Check) duidelijk zichtbaar. Idealiter is het resultaat een lijn die continu de waarde 1 heeft. In SOBEK 2 (onderstaande figuur) is op een locatie in een droogvallende tak deze tracer weergegeven (rode lijn). Tevens is het debiet weergegeven in blauw. Op het moment dat er veranderingen in afvoer plaatsvinden zal de watergang droogvallen. Er is duidelijk te zien in SOBEK 2 dat het waterkwaliteitsmodel moeite heeft om de continuiteit te waarborgen.
- Het D-HYDRO model maakt op een vergelijkbare manier de waterbalans aan voor het waterkwaliteitsmodel. De discretisatie is echter iets anders; er wordt namelijk 1 op 1 gebruik gemaakt van de discretisatie van het hydrodynamisch model, Dat wil zeggen dat de volumes en de flows op exact dezelfde positie liggen. Dit in tegenstelling tot de aanpak van SOBEK2 waarbij de discretisatie van het waterkwaliteitsmodel verschoven is. In SOBEK 2 liggen de volumes van het waterkwaliteitsmodel tussen de waterstandspunten van het hydro model.
- Het resultaat in D-HYDRO WQ is in onderstaande figuur weergegeven, waarbij in rood de continue tracer is weergegeven (schaal op de linker y-as). Het debiet is weergegeven in blauw. Hier is duidelijk te zien dat de continuiteit niet geheel gewaarborgd wordt in het model, er onstaan tijdelijke dips in de continuiteit. De afwijkingen zijn echter veel minder groot dan in SOBEK 2.
