WAQUA is het tweedimensionale stromingsmodel van Rijkswaterstaat. Aangezien het model tweedimensionaal is, kunnen lokale driedimensionale effecten van bijvoorbeeld stroming over overlaten, kribben en andere obstakels niet worden berekend. Deze moeten worden geparameteriseerd. De huidige parameterisatie heeft een slechte fysische basis en resulteert soms in numerieke instabiliteit.

Om deze tekortkomingen aan te pakken, werd Svašek Hydraulics (in samenwerking met Witteveen+Bos) gevraagd een pilot studie uit te voeren. Verschillende manieren om de overlaat- en obstakel formulering te verbeteren werden gepresenteerd en er werd een basisroutine ontwikkeld om een ​​fysisch correct en numeriek stabiele parameterisatie te implementeren.

Svašek Hydraulics heeft een nieuwe set dissipatie termen voorgesteld om het energieverlies over overlaten en andere objecten op een zodanige wijze te berekenen dat er met sub- en superkritische stroming kan worden omgegaan. In deze set wordt voor deze situaties automatisch voldaan aan de debietrelaties. De relaties zijn getest bij een stroming over een obstakel in een rechte bak. Door de bovenstroomse en benedenstroomse randvoorwaarde te veranderen zijn alle stromingsregimes berekend zonder numerieke instabiliteiten. Het gevolgde pad door het stromingsschema wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding aan de rechterkant.

Er wordt geconcludeerd dat bij relatief eenvoudige aanpassingen een uniforme methode voor parameterisatie kan worden bepaald, die werkt voor alle stromingsregimes zonder numerieke instabiliteit. Implementatie van de methode in WAQUA is de volgende te nemen stap.

© Foto’s Beeldbank RWS.