Visie op de BasisSoftware Next Generation Hydro-Software
SIMONA gebruikersdag
9 november 2010
Voor vandaag … •
Inleiding
•
Next Generation Hydro-Software • Doelstelling • De basis: Delta Shell FLOW3D flexible mesh • Fasering / producten • Fall-back scenario’s •
Hoe verder
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Inleiding Deltares heeft haar Software Strategie uitgewerkt. Onderdelen zijn • Open Source • Software als kennisdrager, cq. integratie-platform • Next Generation Software Vandaag is het onderwerp het “Meerjarenplan Next Generation Hydro-Software”
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Doelstelling •
Het ‘gezicht’ van de hydrodynamische model(simulatie)systemen SOBEK, Delft3D en SIMONA uniformeren middels het Delta Shell framework - ten behoeve van betere herkenbaarheid en groter gebruiksgemak.
•
Het gebruik van open standaarden voor uitwisseling van data - ten behoeve van koppeling van eigen systemen onderling, met derden en met open community-systemen.
•
Herstructurering van code en samenvoeging van de 1D-, 2D- en 3Dhydrodynamica-rekenkernen (SOBEKSIM, Delft3D-FLOW en Waqua/Triwaq) door migratie van (best-of) functionaliteit naar het Delta Shell framework of FLOW3D flexible mesh.
•
Fall-back scenario’s voor SOBEK, Delft3D en SIMONA.
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Delta Shell framework Pre- en postprocessing
Delta Shell framework (& GUI)
Scenario’s / varianten Simulatie-resultaten Randvoorwaarden Discretisatie Model schematisatie Digitale rivier, kust, dijkring … De “echte” wereld . . .
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Google Maps: Maas bij Roermond
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Digitale wereld (rivier, kust, dijkring …) Voorbeeld: Maas bij Roermond
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Model / schematisatie (ruimtelijk)
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Discretisatie
Randvoorwaarden SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Randvoorwaarden (tijd)
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Simulatieresultaten
Randvoorwaarden SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Delta Shell framework (& GUI)
Scenario’s / varianten Simulatie-resultaten Randvoorwaarden data / meteo (MFPS / Matroos) Discretisatie
rekenpunten/rooster
Model
kunstwerken netwerk (1D) gebieden (2D)
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Digitale wereld
DTM/GIS (Baseline)
“echte” wereld
...
FLOW3D flexible mesh Rekenhart voor 1, 2 en 3D
FLOW3D flexible mesh
“Nieuw” rekenhart voor de simulatie van waterbeweging met 1D: punten, lijnen met 2D: roosters met 3, 4 en 5-hoekige cellen met 3D: z of sigma lagen nieuw: • datastructuur (administratie) • ongestructureerde rooster(generator) uniformeren Simona-Delft3D (migreren): • gridgeneratie kromlijnig • rekenhart-algorithme kromlijnig • Import / conversie randvoorwaarden
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Voordelen FLOW3D flexible mesh
Verbeterde efficiency en flexibiliteit in modelopzet
Verbeterde performance en nauwkeurigheid
Lagere onderhoudskosten
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Voordelen FLOW3D flexible mesh
Verbeterde efficiency en flexibiliteit in modelopzet • Slechts 1 grid voor zowel hoogwater (MHW) als laagwater (OLR). • Roosterlijnen kunnen zomerbed volgen bij splitsingpunt terwijl de tussenliggende uiterwaard toch gemodelleerd kan worden zonder Domein Decompositie. • Nevengeulen modelleren zoals deze ontworpen zijn en niet meer ontwerp aanpassen aan rooster. • Kleine zijrivieren kunnen als 1D stromen meegemodelleerd worden. • Nationaal model:1D/2D ruraal model te integreren met 2D model van rivieren en 3D model van kuststrook
Verbeterde performance en nauwkeurigheid Lagere onderhoudskosten
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Voordelen FLOW3D flexible mesh
Verbeterde efficiency en flexibiliteit in modelopzet Verbeterde performance en nauwkeurigheid • Geen uitstraling meer van rooster-verfijning tot midden op de Noordzee. • Diagonale overlaten worden normale overlaten tussen twee driehoeken. • Geleidedammen kunnen gemodelleerd worden als gladde dammen i.p.v. trapjeslijnen. Lagere onderhoudskosten
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Voordelen FLOW3D flexible mesh
Verbeterde efficiency en flexibiliteit in modelopzet: Verbeterde performance en nauwkeurigheid: Lagere onderhoudskosten: • 1 systeem, 1 rekenhart • Domein Decompositie niet meer nodig. • Diagonale overlaten (complexe code) is niet meer nodig. • Oppervlakte-/grondwater koppeling voor maar 1 instrumentarium • Idem voor waterkwaliteit, morfologie, sturing etc.
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Lokale verfijning: Courantroosters
(koppelranden d.m.v. driehoeken)
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Proof of concept: Continental Shelf Model (CSM)
(koppelranden d.m.v. driehoeken) SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Proof of concept: Continental Shelf Model (CSM)
Controle en calibratie met behulp van tijdseries van waterstanden. (Vergelijking met meetstations en andere pakketten)
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Fasering, producten
Fasering “Onder Delta Shell brengen” • Het resultaat is het Delta Shell framework waarin een 1D-, 2D- of 3D hydrodynamisch model kan worden gemodelleerd en doorgerekend met de huidige rekenkernen: SOBEKSIM, Delft3DFLOW of SIMONA-Waqua. De resultaten zijn vergelijkbaar met de in 2010 vigerende systemen.
“Migratie naar FLOW3D flexible mesh” • Het resultaat is het Delta Shell framework waarin een 1D-, 2D- of 3D hydrodynamisch model kan worden gemodelleerd en doorgerekend met een volwaardig FLOW3D flexible mesh. Indien het 2D model is gebaseerd op het nu gangbare curvi-lineaire rooster, dan kan ook voor de Delft3D-FLOW of SIMONA-Waqua rekenkern worden gekozen.
“Afronding” • Feitelijke uitfasering: wegsnijden “oude rekenkernen / functies”
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
“Onder Delta Shell brengen” Voorbeeld SOBEK
GUI SOBEK
Delta Shell FLOW1D A SOBEKSIM P Output I Input
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
“Onder Delta Shell brengen” Product: SOBEK versie 3
(naast SOBEK versie 2)
GUI SOBEK
Delta Shell FLOW1D A SOBEKSIM P Output I Input
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
“Migratie” per rekenkern Voorbeeld SOBEK
GUI SOBEK
Delta Shell FLOW1D
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
A SOBEKSIM P Flexible mesh I Input Output
“Afronding” per rekenkern Voorbeeld SOBEK
Delta Shell FLOW1D API
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Flexible mesh
RoadMap NGS_Hydro
Delta Shell SOBEK, D3DFLOW, Waqua ‘Unstruc’
Proof of concept Validatie Fall back
Delwaq / Morfologie Golven - SWAN
1D- … 2D- … 3D-Flow / Delwaq / Morfologie / Golven … parallel rekenen – performance Maas, RMM, Hongkong, DCSM, Pearl River . . . SOBEK, Delft3D en Simona (B&O met minimale ontwikkeling)
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Fallback scenario’s
Fallback scenario’s Tijdens “Onder Delta Shell brengen” • SOBEK River Estuary (v2.52) • SOBEK versie 2 • Delft3D versie 3 • SIMONA 2010 Tijdens “Migratie naar FLOW3D flexible mesh” • Delta Shell FLOW1D River (SOBEK_DS) • SOBEK River Estuary (v2.52) • Delta Shell FLOW3D (Delft3D_DS) • Delft3D versie 3 • Delta Shell FLOW3D (SIMONA 201x) • SIMONA 2010
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Hoe verder ?
Toetsing en detaillering Meerjarenplan
Toetsing en detaillering Meerjarenplan Externe toetsing op plan als projectplan (het hoe) Wetenschappelijke toets is het plan vernieuwend? Commitment / financiering belanghebbenden
Verdere uitwerking van het plan: • Haalbaarheid en risico’s: proof of concept • Validatie • Consequenties voor onze klanten
SIMONA gebruikersdag
9 november 20110
Vragen ?
