Jaarlijkse actualisatie modellen Maas 2023 : sobek-maas-j23_6-v1a1

Dit rapport beschrijft de bouw, afregeling en testen van het zesde-generatie 1D model voor de Maas sobek-maas-j23_6-v1a1. Het primaire doel van sobek-maas-j23_6-v1a1 is de operationele voorspelling van de waterstanden in de Nederlandse Maas binnen de samenhangende operationele systemen van Rijkswaterstaat voor de rivieren (RWsOS-Rivieren). Binnen dat systeem worden voorspellingen gebruikt voor onder meer peilbeheer, waterverdeling en water management. Daarnaast wordt het model door Rijkswaterstaat via Helpdesk Water (onderdeel van het Informatiepunt Leefomgeving IPLO) beschikbaar gesteld voor secundaire doelen. Het 1D model wordt afgeleid volgens een standaardmethodiek. Deze methode is over de loop van enkele pilotstudies voor de Maas en Rijntakken en de ontwikkeling van het zesde-generatie Rijntakken model ontwikkeld. Deze methodiek verschilt in veel opzichten van de methode die in de vijfde generatie is gebruikt. De belangrijkste uitgangspunten zijn: • Het 1D model wordt geheel gebaseerd op het 2D model. De naamgeving van objecten is identiek aan 2D, en het RTC model is overgenomen uit 2D met beperkte aanpassingen (zie paragraaf 2.3) om het voor 1D geschikt te maken. • Profielen en ruwheden worden afgeleid met het programma ‘FM2PROF’ • Er wordt gekalibreerd op 2D modelresultaten, binnen één som waarbij zowel waterstanden als de afvoerverdeling wordt afgeregeld. Ten opzichte van het pilotmodel zijn er enkele zaken verbeterd of onderzocht: • Het Julianakanaal, het Lateraalkanaal en het Maas-Waalkanaal zijn opgenomen in de takkenstructuur. • De schematisatie van het retentiegebied bij Mook is aangepast zodat deze meer overeenkomt met de werking in het 2D model • Het sturingsmodel (RTC) van kunstwerken en keringen is overgenomen uit het 2D model. Na het doorvoeren van deze aanpassingen zijn de profielen en ruwheden gegenereerd met FM2PROF 2.2 op basis van een speciale afleidsom met dflowfm2d-maas-j23_6-v1a met een geleidelijk stijgende afvoer van 50 m3s-1 tot en met 4.680 m3s-1. De profielen zijn vervolgens visueel geïnspecteerd. Voor de Maas zelf zijn de profielen goed bevonden. Voor het Julianakanaal, het Lateraalkanaal en de Afgedamde Maas zijn de profielen foutief door een beperking in het 2D model. Dit heeft geen effect op de geteste modelkwaliteit op de Maas. Echter wanneer er sommen worden uitgevoerd waarin stroming door de kanalen belangrijk is wordt het afgeraden dit model hiervoor te gebruiken. Vervolgens is een ongekalibreerde vergelijking met 2D uitgevoerd. Als gevolg daarvan is besloten de Maasbrug bij Gennep op te nemen in het 1D model aangezien deze voor significante opstuwing in het 2D model zorgt. Daarna is geconcludeerd dat de gelijkenis tussen 1D en 2D genoeg is om te kalibreren. Over het algemeen is er vóór kalibratie een onderschatting van de waterstanden in 1D ten opzichte van 2D. De kalibratie bestaat uit het aanpassen van de zomerbedruwheid van het 1D model totdat de waterstanden op de LMW stations zo goed mogelijk overeenkomen met het 2D model voor het gehele afvoerbereik. De kalibratiesimulatie is dezelfde som waarmee de profielen en ruwheden zijn afgeleid. De uitgangssituatie van de kalibratie is een uniforme zomerbedruwheid van 0.03 sm-1/3 en vijf afvoerniveaus verdeeld over een afvoerbereik van 100 m3s-1 tot 4.250 m3s-1. Na kalibratie is het gemiddelde waterstandsverschil op LMW locaties tussen 1D en 2D enkele centimeters. Langs de Grensmaas en de Plassenmaas zijn er tussen de stations grote verschillen tot een orde van 75 centimeter. Deze zijn lokaal; over een langere afstand is de gemiddelde afwijking dicht bij nul. Dergelijke grote lokale afwijkingen zijn bekend uit eerdere modelstudies, en worden toegeschreven aan het complexe plassenlandschap, sterke meandering en relatief hoog verhang in dit gebied. De validatie is uitgevoerd door alle standaardsommen die met het 2D model zijn gedraaid ook met het 1D model te draaien. Een vergelijking van de resultaten laat vergelijkbare statistieken zien als bij de kalibratie. De tendens is dat in dynamische sommen 1D de waterstanden licht overschat met een orde van 5 á 10 centimeter. Daardoor is middels de validatie aangetoond dat onder vergelijkbare omstandigheden vergelijkbare resultaten mogen worden verwacht. Het 1D model is afgeleid en gekalibreerd op het 2D model. Ten opzichte van de pilotstudies hebben de doorgevoerde verbeteringen in de schematisatie duidelijk een positief effect gehad. In dit rapport zijn er enkele zaken naar voren gekomen die voor toekomstige actualisaties of onderzoeken overwogen kunnen worden. Ten aanzien van het verbeteren van de schematisatie van de Maas raden we aan om de werking van het retentiegebied Mookerplas te onderzoeken. Ook wordt aangeraden de werking van de zijtakken als het Lateraalkanaal hetzij te verbeteren in het 2D model, hetzij te verwijderen uit het 1D model. Overige verbeteringen zijn gesommeerd in hoofdstuk 5.2.