Oosterschelde WAQUA model 5e generatie : modelopzet, kalibratie en validatie

Dit rapport beschrijft de modelopzet en kalibratie van het dieptegemiddelde WAQUA model voor het Oosterscheldegebied. Het model zal conform de naamconventies van Rijkswaterstaat de aanduiding "waqua-os j07_5-v1" gaan krijgen. Het model vormt een onderdeel (deeldomein) van het gehele model voor de Zuidwestelijke Delta. Het model is, onder andere, opgezet ter vervanging van het huidige Scaloost model zoals dat momenteel gebruikt wordt door Rijkswaterstaat Zee en Delta.

Om op een consistente en reproduceerbare manier een WAQUA schematisatie van de Oosterschelde te verkrijgen, wordt er gebruikt gemaakt van een Baseline database. Hierin wordt de geometrie, de bathymetrie en inrichting van het Oosterschelde gebied beschreven. Deze geometrie, bathymetrie en inrichting wordt binnen Baseline vertaald naar een WAQUA-model.

Het Oosterscheldemodel is in 1e instantie handmatig gekalibreerd door de bodemruwheid, ruimtelijk uniform, te variëren. Op basis van statistische kentallen behorend bij de verschillen tussen berekende en gemeten waterstanden, is de beste uniforme ruwheidswaarde geselecteerd.
De handmatige kalibratie is verder verfijnd door met behulp van OpenDA een optimale, ruimtelijk variërende, bodemruwheid te bepalen. Aangezien de winst van een ruimtelijk variërende ruwheid, ten opzichte van een uniforme ruwheid, gering is, wordt geadviseerd voor toepassingen van het ontwikkelde Oosterscheldemodel een ruimtelijk uniforme bodemruwheidruwheid te gebruiken.
De bodemruwheid bepaalt voornamelijk de getijreproductie van het model. De berekende windopzet wordt voornamelijk bepaald door de gebruikte meteorologische forcering in combinatie met de manier waarop de forcering, de windsnelheid, wordt vertaald naar een kracht aangrijpend op het wateroppervlak. Het effect van verschillende forceringen is onderzocht en resulteert in de aanbeveling om het Oosterscheldemodel aan te sturen met ruimtelijk variërende HIRLAM wind- en drukvelden in combinatie met een conventionele Cd coëfficiënt formulering identiek aan de formulering die gebruikt wordt in het WAQUA model van de RijnMaasMonding.

De waterstandsreproductie van het nieuw opgezette Oosterscheldemodel is vergeleken met de waterstandsreproductie van het bestaande Scaloost model en het operationele DCSMv6-ZuNov4 model van het gehele continentale plat. Wanneer het gemiddelde waterstandsverschil en de RootMeanSquare error als maat voor de waterstandsreproductie worden gezien, dan presteert het nieuwontwikkelde Oosterschelde-model beter dan zowel het Scaloost model als het DCSMv6_ZuNov4-model. Naast een kalibratie en validatie van berekende waterstanden, zijn ook gemeten snelheden en debieten, kwalitatief, vergeleken met metingen.