Ontwikkeling van een integrale benadering voor waterbeheer in stedelijk gebied Promotie onderzoek 2006 – 2009 Toine Vergroesen Onderdeel van Delft Cluster II project Integraal Stedelijk waterbeheer Workpackage 1: Integrale modellering april 2008

Inhoud presentatie Doelstelling onderzoek Uitgevoerde activiteiten 2007 State of the art SDWA : Singapore Delft Water Alliance Onderzoek Instrument Planning activiteiten 2008 Vragen en discussie of eerst evt. paar slides met iets meer detail over: experimenten model framework modelprocessen / experimenten april 2008

Doelstelling van het onderzoek Ontwikkeling van een instrument dat een integrale benadering mogelijk maakt voor het ontwerpen en operationeel beheersen van water in stedelijke gebieden Toegesneden op het verschaffen van inzicht in: waterstromen in en tussen de verschillende onderdelen van het stedelijk watersysteem samenhang en onderlinge beinvloeding van deze waterstromen waterkwantiteit, waterkwaliteit en ecologie op elk gewenst schaalniveau april 2008

Activiteiten 2007: 1. State of the Art / Lopende research programma’s Europese spelbepalende instituten: Wallingford (Infoworks - modellen) Danish Hydraulic Institute (Mike - modellen) WL | Delft Hydraulics (Sobek – modellen) Universiteiten met eigen onderzoeksprogramma: University of Exeter (prof. David Butler (WaND) + 4 staff-members) University of Copenhagen (dr. Marina Bergen Jensen : 2BG) Internet / incidentele meetings: USA (modelling tools) Australie (modelling tools; urban water approach: Tony Wong)  buiten NL: focus op “storm water” en “flooding” (urban drainage) april 2008

Activiteiten 2007: 2. SDWA : Singapore Delft Water Alliance Combinatie van onderzoeksprogramma’s: WL | Delft Hydraulics (TV: Integrated approach + EP: Water quality and biology + AW: Water sediment and chemistry) NUS (Urban water systems: quantity, quality, biology, chemistry) Plan voor uitvoeren van experimenten: valideren van processen verminderen / vertragen van urban runoff effect van vegetatie / grond Software ontwikkeling (framework + processen) april 2008

Activiteiten 2007: 3. Onderzoek Onderzoek naar de manier van koppelen van snelle en trage systemen (runoff – grondwater – oppervlaktewater): impliciet (itererend – convergentie per tijdstap) expliciet (volgend – water doorsluizen naar volgende tijdstap) Artikel voor internationaal tijdschrift ingediend bij Hydrological Sciences Journal plaatsing verwacht tweede helft 2008 Onderzoek naar opschaling van drainage systemen nagenoeg afgerond  artikel Begeleiding student onderzoek naar grondwateraanvulling in stedelijk gebied met behulp van impuls – respons technieken nagenoeg afgerond  artikel (?) april 2008

Activiteiten 2007: 4. Instrument General framework waar processen in hangen ontwerp is klaar software-ontwikkeling (bouw) in gang gezet (NUS) Stedelijk water processen onderzoek naar bepalende processen op “kleinste” schaal is gaande onderzoek naar opschaling van processen is gaande opzet voor “inhangen” van processen in general framework is in gang gezet (samen met NUS) Oplossingstechnieken overleg gehad met software ontwikkelaars van WL (Sobek-team) en TUD (o.a. prof. Guus Stelling) over rekentechnieken april 2008

Activiteiten 2008: Onderzoek onderzoek naar bepalende processen afronden onderzoek naar opschalen van processen afronden Software Completering general framework Inhangen van processen in general framework Experimenteel onderzoek (Singapore) bouw opstellingen voor experimenten uitvoeren experimenten met vegetatie op daken planning experimenten proces-validatie artikels (ca. 2) schrijven over deze experimenten Opzetten case voor test van instrument (onderdelen) april 2008

Vegetation roof experiments rain gage normal roof inclination should be kept in mind reference partly filled partly filled bare soil bare soil leaky paved leaky paved vegetation 1 vegetation 1 measure box vegetation 2 vegetation 2 measure box drained undrained measuring instruments temperature experiment direct on roof top april 2008

Rainfall runoff experiments supply pipe sprinkler system partition walls gutter hinge downsprout surface cover surface water turnable roof moveable back wall rain water container (incl. pump) concrete floor soil with groundwater april 2008 sewer

General framework of the instrument high parts 100% Y N high parts 100% paved 100% unpaved water flows high unpaved high paved open water sum low parts rest low part unpaved paved 100% open water low unpaved low paved sum high paved parts 100% part landuse landuse 100% in urban area low parts throughfall to discharge to neighbour cel april 2008

Model for empty box HBF SD HDF QD QRO P E AB AD SB 1 2a 3a 4 2b 3b model units: 1. atmosphere ? 2. box floor BF, with area AB 3. drain floor DF, with area AD 4. outflow bucket ? 1 2a 3a 4 2b 3b

Model for box with soil (1) HDF HBF HOF SD QRO AB QD P E QO DG SG DS AD Soil Gravel SS SO QP QI QC T 1 2a 5a 6 3 4a 2b 4b 5b model units: 1. atmosphere ? 2. overlandflow: O 3. soil: S 4. gravel: G 5. drain floor: DF 6. outflow bucket ?

Model for box with soil (2) HDF HBF HOF SD QRO AB QD P E QO DG SG DS AD Soil Gravel SS SO QP QI QC T soil 1 2a 5a 6 3 4a 2b 4b 5b