Kennis ontwikkelen door meten
Deltares ontwikkelt kennis over water en bodem. We kunnen gedrag en kwaliteit van grond en water voorspellen met rekenmodellen. Nieuwe kennis en betere modellen zijn gebaseerd op metingen in de praktijk en aan fysieke modellen.
Om de gevolgen van ingrepen in de bodem te voorspellen gebruiken we numerieke rekenmodellen (software). Met de steeds krachtiger computers kunnen we steeds nauwkeuriger berekeningen uitvoeren. Maar modellen blijven slechts een benadering van de werkelijkheid. Het rekenmodel kan dus altijd resultaten opleveren die afwijken van de werkelijkheid. Door rekenmodellen, praktijkervaringen en fysieke modelproeven naast elkaar te leggen, kan het ‘onzekerheidsgat’ tussen voorspelling en de werkelijkheid op een systematische manier wordt verkleind. De kennisinnovatiecyclus (zie afbeelding) beschrijft de cyclische opeenvolging van waarnemen, een hypothese opstellen, op basis hiervan een voorspelling doen en die voorspelling toetsen aan de praktijk. De afwijking tussen voorspelling en werkelijkheid wordt onderzocht door de cyclus opnieuw te doorlopen.
Modellen en de werkelijkheid
Modellen zijn een benadering van de werkelijkheid. Daarom wijken modelresultaten vaak af van wat er in de praktijk wordt waargenomen. Met metingen kunnen we de kortetermijnverwachting optimaliseren. Dit gebeurt bijvoorbeeld ook bij het weerbericht en bij de waterstanden op de Rijn.
Systematische afwijking
Wanneer de verschillen tussen de voorspellingen en de gemeten effecten klein, maar wel systematisch zijn, zijn de modelparameters waarschijnlijk niet goed gekozen. Nieuwe meetwaarden uit het veld worden dan gebruikt om het model te kalibreren, de parameters nauwkeuriger te bepalen. Het gedrag van het water of de ondergrond is daarna met een grotere zekerheid te voorspellen. Zijn de verschillen substantieel, dan kan het zijn dat de mechanismen nog niet goed zijn begrepen. Om dat begrip te verbeteren gebruiken we fysieke modelproeven.
Fysieke modellen
Bij de uitvoering van fysieke modelproeven wordt meestal begonnen met zogenoemde kijkproeven. Mechanismen worden dan kwalitatief verkend: scheurt de grond bij een bepaalde belasting; breken de golven op dit talud; verspreidt de verontreiniging zich? En hoe verlopen die processen? Deze informatie is de basis voor verbeterde conceptuele modellen. Vervolgens worden meer geavanceerde, kwantitatieve modelproeven uitgevoerd. Hierbij zijn de omstandigheden nauwkeurig in te stellen en te variëren, zodat er een één-op-één-relatie ontstaat met de schematisering in het rekenmodel. Dat biedt de mogelijkheid om het conceptuele model kwantitatief te toetsen en te valideren. Het resultaat is dat de processen in het veld beter voorspelbaar zijn. Met de toepassing van het rekenmodel in de praktijk wordt de cirkel van de innovatiecyclus gesloten.
