Hydrologisch Modelleren

Waarom hebben we modellen nodig?

Het is bekend dat de water gerelateerde problemen wereldwijd groot zijn, en de verwachting is dat deze alleen maar zullen toenemen. Huidige en toekomstige water problemen zijn tijds- en plaatsafhankelijk, en variëren van de gevolgen van economische groei tot bevolkingstoename, gletsjer dynamiek, overstromingen, tot langdurige en intensievere periodes van droogte.

Als antwoord op deze uitdaging zijn er in de loop van de tijd hydrologische modellen ontwikkeld met als doel om deze uitdagingen beter te begrijpen, en om oplossingen te bieden voor duurzaam integraal waterbeheer. Het beter begrijpen van hydrologische processen en het vinden van duurzame oplossingen helpt beleidsmakers en operationele waterbeheerders bij het maken van beslissingen.

Het toepassen en continu ontwikkelen van hydrologische modellen behoort tot de belangrijkste aktiviteiten van FutureWater. Dit helpt ons om onze kennis over hydrologische processen voortdurend uit te breiden, waardoor we in staat zijn om te voorzien in duurzame oplossingen voor het integrale water management.

Over het algemeen ontwikkelen we en passen we hydrologische modellen toe om de volgende redenen: het begrijpen van hydrologische processen en scenario analyses.

Het begrijpen van processen

Om hydrologische processen goed te kunnen begrijpen is een enorme hoeveelheid aan kwantitatieve metingen nodig op verschillende ruimtelijke en temporele schalen. De kracht van een hydrologisch model is dat deze ouput kan leveren op een zeer hoog detail niveau voor hydrologische processen die moeilijk zijn waar te nemen op de schaal waarop deze modellen normaliter worden toegepast. Zonder veel metingen zijn hydrologische modellen daarom uitermate geschikt om ons van informatie te voorzien waardoor we de hydrologische processen beter kunnen begrijpen.

Scenario analyse

De kracht van een hydrologisch model ligt in de toepassing van scenario analyses. Een voorbeeld hiervan is het analyseren van het effect van klimaatverandering en bevolkingstoename op de waterbeschikbaarheid. Een ander voorbeeld is de toepassing van een model in het operationele waterbeheer, waarbij allerlei beslisregels en interventies met een hydrologisch model doorgerekend kunnen worden. Hierbij kan gedacht worden aan de sturing van reservoirs, de waterverdeling tussen verschillende sectoren, investeringen in infrastructuur zoals waterzuivering- en ontziltingsinstallaties, en het optimaliseren van irrigtie schema’s voor agrarische toepassingen.

Met scenario analyses proberen we een antwoord te vinden op de vraag: Wat als …..? Data en statistiek zijn cruciaal om het verleden te begrijpen, maar modellen zijn essentieel om oplossingen voor de toekomst te evalueren.

Modellen die we gebruiken

 FutureWater beperkt zich niet tot het gebruik van één hydrologisch model, maar maakt gebruik van verschillende modellen die geschikt zijn voor meerdere toepassingen. Het model dat uiteindelijk geselecteerd wordt voor een project is afhankelijk van het probleem en de vraag waarvoor een oplossing gevonden moet worden. Hierbij is de ruimtelijke schaal en de hoeveelheid fysisch detail dat nodig is bepalend. Het komt vaak voor dat het gebruik van één model niet voldoende is om de vraag te beantwoorden, waardoor vaak een combinatie van twee of meerdere modellen gebruikt wordt. Een selectie van modellen die regelmatig door FutureWater gebruikt wordt is hier beneden weergegeven: