eric sprokkereef rijkswaterstaat waterdienst afdeling crisis management en informatievoorziening
DESCRIPTION
Waterstand- en afvoervoorspelling voor de Nederlandse rivieren van incidentele hoogwatervoorspelling naar continue en klantgerichte afvoervoorspelling. Eric Sprokkereef Rijkswaterstaat Waterdienst Afdeling Crisis Management en Informatievoorziening. Inhoud. De stroomgebieden - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Waterstand- en afvoervoorspelling Waterstand- en afvoervoorspelling voor de Nederlandse rivierenvoor de Nederlandse rivieren
van incidentele hoogwatervoorspelling naar van incidentele hoogwatervoorspelling naar continue en klantgerichte afvoervoorspellingcontinue en klantgerichte afvoervoorspelling
Eric SprokkereefEric Sprokkereef
Rijkswaterstaat WaterdienstRijkswaterstaat Waterdienst
Afdeling Crisis Management en InformatievoorzieningAfdeling Crisis Management en Informatievoorziening
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
InhoudInhoud
De stroomgebiedenDe stroomgebieden Historisch overzichtHistorisch overzicht FEWS NLFEWS NL Omgaan met onzekerhedenOmgaan met onzekerheden Plannen voor de toekomtPlannen voor de toekomt
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
North S ea
Netherlands G erm any
Belgium
France
Austria
Sw itzerland
Brussels
Am sterdam
Cologne
Bonn
Luxem burg
Frankfurt
Munich
Bern
Rhine
Meuse
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Karakteristieken
Rijn Maas Opp. stroomgebied 185.000 km2 36.000 km2 Lengte 1.320 km 935 km Type sneeuw + regen regen Q gemiddeld 2.300 m3/s 230 m3/s Q max 13.000 m3/s 3.000 m3/s
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Looptijd hoogwatergolf tot Nederlandse grens
uren/heures dagen/jours
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Organisatie voorspelling Organisatie voorspelling
Dagelijkse voorspellingen voor de Rijn (365 d/j)Dagelijkse voorspellingen voor de Rijn (365 d/j) Geen regelmatige voorspellingen voor de MaasGeen regelmatige voorspellingen voor de Maas Hoogwatervoorspellingen bij overschrijden van Hoogwatervoorspellingen bij overschrijden van
vaste peilen vaste peilen RWS WD is verantwoordelijk voor voorspellingen RWS WD is verantwoordelijk voor voorspellingen
op landsgrenzenop landsgrenzen Regionale diensten zijn verantwoordelijk voor Regionale diensten zijn verantwoordelijk voor
voorspellingen binnen Nederlandvoorspellingen binnen Nederland RWS WD publiceert hoogwaterberichten voor RWS WD publiceert hoogwaterberichten voor
heel Nederlandheel Nederland
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Welke instrumenten gebruikten we Welke instrumenten gebruikten we in 1995?in 1995?
tot januari 1999: statistisch model tot januari 1999: statistisch model LOBITHW (voor dagelijkse berichtgeving LOBITHW (voor dagelijkse berichtgeving en voor hoogwatervoorspellingen)en voor hoogwatervoorspellingen)
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Model LOBITHWModel LOBITHW
statistisch model op basis van meervoudig statistisch model op basis van meervoudig lineaire regressielineaire regressie
input: waterstanden, afvoeren, gemeten en input: waterstanden, afvoeren, gemeten en voorspelde neerslagvoorspelde neerslag
output: waterstandvoorspellingen voor output: waterstandvoorspellingen voor Lobith voor de komende 4 dagenLobith voor de komende 4 dagen
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Gewenste nauwkeurigheid voor Gewenste nauwkeurigheid voor
hoogwatervoorspellingen voor de Rijn te Lobithhoogwatervoorspellingen voor de Rijn te Lobith
Zichttijd (dagen) Nauwkeurigheid in cm
1 ± 10
2 ± 15
3 ± 20
4 ± 40
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Resultaten model LOBITHW tijdens Resultaten model LOBITHW tijdens hoogwater 1995hoogwater 1995
Uitgegeven voorspelling 1 dag vooruit
1200
1300
1400
1500
1600
1700
26-0
1
27-0
1
28-0
1
29-0
1
30-0
1
31-0
1
1-02
2-02
3-02
4-02
5-02
6-02
datum
wat
erst
and
in [
cm +
NA
P]
H Lobith voorspelling 1 dag
Uitgegeven voorspelling 2 dagen vooruit
1200
1300
1400
1500
1600
1700
27-0
1
28-0
1
29-0
1
30-0
1
31-0
1
1-02
2-02
3-02
4-02
5-02
6-02
7-02
datum
wat
erst
and
in [
cm +
NA
P]
H Lobith voorspelling 2 dagen
Uitgegeven voorspelling 3 dagen vooruit
1200
1300
1400
1500
1600
1700
28-0
1
29-0
1
30-0
1
31-0
1
1-02
2-02
3-02
4-02
5-02
6-02
7-02
8-02
datum
wat
erst
and
in [
cm +
NA
P]
H Lobith voorspelling 3 dagen
Uitgegeven voorspelling 4 dagen vooruit
1200
1300
1400
1500
1600
1700
29-0
1
30-0
1
31-0
1
1-02
2-02
3-02
4-02
5-02
6-02
7-02
8-02
9-02
datum
wat
erst
and
in [
cm +
NA
P]
H Lobith voorspelling 4 dagen
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Afspraken Hoogwater Actie PlanAfspraken Hoogwater Actie Plan
Verlenging van de zichttijd van Verlenging van de zichttijd van betrouwbare hoogwatervoorspellingenbetrouwbare hoogwatervoorspellingen– met 50% in 2000met 50% in 2000– met 100% in 2005met 100% in 2005
(in vergelijking tot de situatie van 1995)(in vergelijking tot de situatie van 1995)
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Waarom een andere aanpak?Waarom een andere aanpak?
Verbetering van het bestaande model leidde Verbetering van het bestaande model leidde niet tot het gewenste resultaatniet tot het gewenste resultaat
Verwachte veranderingen in het Verwachte veranderingen in het stroomgebied vragen om een meer fysische stroomgebied vragen om een meer fysische manier van modellerenmanier van modelleren
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Ontwikkeling FEWS NLOntwikkeling FEWS NL
Begin van het project in 1996Begin van het project in 1996 O.a. gefinancierd door 2 EU frame work O.a. gefinancierd door 2 EU frame work
projectenprojecten Samenwerking met BfG (D) en FOEN (CH)Samenwerking met BfG (D) en FOEN (CH) Uitbestedingen aan Deltares (Delft Uitbestedingen aan Deltares (Delft
Hydraulics) en SMHIHydraulics) en SMHI
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Nieuwe aspectenNieuwe aspecten
Combinatie van hydrologische en hydraulische Combinatie van hydrologische en hydraulische modellenmodellen
Middenlange termijn voorspellingen (4 – 10 Middenlange termijn voorspellingen (4 – 10 dagen)dagen)
Gebruik van meerdere weersvoorspellingenGebruik van meerdere weersvoorspellingen Gebruik van ensemble weersvoorspellingenGebruik van ensemble weersvoorspellingen Client server / multi user Client server / multi user Rijn en Maas in één applicatieRijn en Maas in één applicatie Simulatie voor het hele stroomgebiedSimulatie voor het hele stroomgebied Verbetering door data assimilatie techniekenVerbetering door data assimilatie technieken
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
WaarnemingenWaarnemingen Waterstanden van ca. Waterstanden van ca.
60 meetpunten60 meetpunten Neerslag en lucht-Neerslag en lucht-
temperatuur van ca. temperatuur van ca. 700 meetstations700 meetstations
GeplandGepland Metingen van neerslag-Metingen van neerslag-
radarradar Gemeten bodemvochtGemeten bodemvocht Potentiële verdampingPotentiële verdamping
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
WeersvoorspellingenWeersvoorspellingenNumerieke weersvoorspellingen op gridbasisNumerieke weersvoorspellingen op gridbasis
KNMI-HIRLAM KNMI-HIRLAM - 48 h zichttijd- 48 h zichttijd
DWD-LM2 DWD-LM2 - 78 h zichttijd- 78 h zichttijd
DWD-GME DWD-GME - 174 h zichttijd- 174 h zichttijd
ECMWF deterministisch ECMWF deterministisch - 240 h zichttijd- 240 h zichttijd
ECMWF ensembleECMWF ensemble- 240 h zichttijd- 240 h zichttijd- 51 ensemble leden- 51 ensemble leden
COSMO LEPSCOSMO LEPS- 160 h zichttijd- 160 h zichttijd- 16 ensemble leden- 16 ensemble leden
LM2 voorspelling: 09-03-2008 13:00 UTC
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
ModellenModellenregen -> afvoerModel HBV
afvoer -> waterstandModel SOBEK
Maas
Rijn
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Voorspellingsresultaten deterministischVoorspellingsresultaten deterministisch
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Voorspellingsresultaten probabilistischVoorspellingsresultaten probabilistisch
Forecast run at 21-08-2005 06:00 MET
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Hoe gaan we om met al deze informatie?Hoe gaan we om met al deze informatie?
71 verschillende waterstand-/afvoervoorspellingen71 verschillende waterstand-/afvoervoorspellingen Informatie over de (on)zekerheid van de voorspellingInformatie over de (on)zekerheid van de voorspelling Maar de spreiding in de ensemble leden kan niet direct Maar de spreiding in de ensemble leden kan niet direct
worden vertaald naar onzekerheid voor de afvoerworden vertaald naar onzekerheid voor de afvoer Crisis managers moeten leren om te gaan met Crisis managers moeten leren om te gaan met
onzekerhedenonzekerheden
Hoe kunnen we het beste gebruik maken Hoe kunnen we het beste gebruik maken van al deze informatie??van al deze informatie??
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Bepaling van onzekerhedenBepaling van onzekerheden
● Ensemble voorspellingen moeten worden gecalibreerd
● Systematische fouten (bias) kan worden vastgesteld door hindcasts van historische perioden
Projecten gepland in 2008
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Presentatie van onzekerhedenPresentatie van onzekerheden
BetrouwbaarheidsintervalBetrouwbaarheidsinterval
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Presentatie van onzekerhedenPresentatie van onzekerheden
Tabel met overschrijding Tabel met overschrijding van drempelwaardenvan drempelwaarden
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Implementatie van onzekerheden in het Implementatie van onzekerheden in het proces van voorspellen en waarschuwenproces van voorspellen en waarschuwen
Onzekerheid wordt nu niet expliciet meegenomen Onzekerheid wordt nu niet expliciet meegenomen in het proces van waarschuwen en preventiein het proces van waarschuwen en preventie
Acties worden geïnitieerd op basis van Acties worden geïnitieerd op basis van deterministische voorspellingendeterministische voorspellingen
Onzekerheid is een subjectieve inschatting van de Onzekerheid is een subjectieve inschatting van de voorspeller en degene die het besluit neemtvoorspeller en degene die het besluit neemt
Probabilistische voorspellingen bevatten expliciete Probabilistische voorspellingen bevatten expliciete informatie over onzekerheden en risico’sinformatie over onzekerheden en risico’s
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
Plannen voor FEWS NLPlannen voor FEWS NL
Monitoren van de kwaliteit van de voorspellingenMonitoren van de kwaliteit van de voorspellingen Modelverbeteringen en data assimilatie technieken Modelverbeteringen en data assimilatie technieken Calibratie van ensemble voorspellingenCalibratie van ensemble voorspellingen Visualisatie van onzekerhedenVisualisatie van onzekerheden Implementatie van watertemperatuur voorspellingImplementatie van watertemperatuur voorspelling Implementatie van inundatiemodel voor uiterwaardenImplementatie van inundatiemodel voor uiterwaarden Koppeling met stoftransportmodellenKoppeling met stoftransportmodellen
SIMONA gebruikersdag 2 april 2008
All models are wrong, some are usefulAll models are wrong, some are useful[George Box, 1979][George Box, 1979]
Hartelijk dank voor uw aandachtHartelijk dank voor uw aandacht
Vragen ???Vragen ???