Model uncertainty in the Vecht delta : estimation of water level uncertainty substantiated with physical calculations

Bij beoordelingen van waterkeringen in Nederland worden alle onzekerheden (natuurlijke variabiliteit en kennisonzekerheden) op dezelfde probabilistische manier behandeld. Volgens het WBI2017 wordt de modelonzekerheid in de waterstanden opgenomen door de waterstand als een extra stochastische variabele te beschouwen. Het is aangetoond dat resulterende waterstandsfrequentielijnen, inclusief modelonzekerheid, soms niet overeenkomen met de fysica en kunnen leiden tot onrealistisch hoge stijgingen van normwaterstanden (tot 0,5 m). Anders gezegd, de toename van de overschrijdingskans van een bepaalde waterstandsniveau kan in termen van een ‘kansfactor’ ordegrootte 10-100 groter zijn, of zelfs nog meer. In deze studie hebben we voor de Vecht delta onderzocht of de standaardafwijkingen van de modelonzekerheid in de waterstand bijgesteld kunnen worden op basis van hydrodynamische berekeningen met het betreffende WAQUA-model. Deze studie laat zien dat de onzekerheid van de waterstanden in de Vecht delta kleiner kan worden gekozen dan nu wordt gehanteerd in het WBI2017. Ook stellen we voor om een andere indeling van deelgebieden te kiezen om de modelonzekerheid per deelgebied vast te stellen. Verder adviseren we om onderscheid te maken tussen de open en gesloten keringstoestand: op dit moment zijn de standaarddeviaties voor de open en gesloten situatie overal gelijk, maar voor het Zwarte Meer adviseren we om een kleinere standaarddeviatie te kiezen voor de gesloten toestand. Bij gebruik van de nieuwe standaarddeviaties dalen de normwaterstanden met circa 0.2 m – 0.5 m. De invloed op de WBI daarvan is groot: de overschrijdingsfrequenties van de waterstanden dalen flink, met wel een factor 10 – 50 of nog meer. In onze studie gebruiken we, net als in de WBI, een ruimtelijk uniform windveld. Nieuwe inzichten geven aan dat een meer realistisch windveld ruimtelijk niet-variabel zal zijn. Ten opzichte van de aangepaste (kleinere) standaarddeviaties voor de modelonzekerheid, zal de normwaterstand nog verder dalen bij gebruik van een dergelijk windveld. Ook adviseren we een nadere analyse uit te voeren om de impact van de nieuwe keuzes voor de modelonzekerheid te bepalen op de overstromingskans van dijktrajecten in de Vecht delta; daarbij moeten dan verschillende faalmechanismes worden beschouwd.