uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Osäkerhet vid översvämningskartering av vattendrag: En kunskapsöversikt och tillämpning på MIKE 11
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2014 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Uncertainty in flood inundation modeling of watercourses : A research overview and application to MIKE 11 (English)
Abstract [sv]

På grund av osäkerheter i indata, parametrar och modellstruktur kan det finnas stora osäkerheter i översvämningskarteringar. Trots detta sker oftast ingen osäkerhetsanalys vid översvämningskarteringar i praktiken vilket gör att beslutsfattare och andra användare kan uppfatta resultaten som mer korrekta än vad de egentligen är. En orsak till att osäkerhetsanalys ännu inte blivit en vedertagen del i översvämningskarteringar kan vara att modellerare på konsultbyråer och myndigheter inte har tillräcklig kunskap om ämnet. Att tillgången på data kan vara begränsad underlättar inte heller vid osäkerhetsanalyser. Dessutom saknas exempel på hur osäkerheter kan analyseras i MIKE 11, vilket är en av de vanligaste modellerna som används vid översvämningskarteringar på konsultbyråer.

Syftet med examensarbetet var tvåfaldigt. Det första var att ge en generell kunskapsöverblick över aktuell forskning om osäkerheter och osäkerhetsanalys vid översvämningskarteringar för att öka kunskapen hos konsulter och beslutsfattare. Det andra syftet var att med ett exempel visa hur osäkerheter kan uppskattas i en översvämningskartering skapad i MIKE 11 då det finns begränsad tillgång på data.

En litteraturstudie visade att det ofta finns stora osäkerheter i flödesberäkningar och den geometriska beskrivningen och att det finns väldigt många sätt att analysera dessa på. Några av metoderna som används är Monte Carlo simuleringar, Oskarpa mängder, Scenarioanalys, Bayesiansk kalibrering och Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, GLUE.

En fallstudie gjordes där en hydraulisk modell av Kungsbackaån skapades med MIKE 11. Den metod som var praktiskt genomförbar att använda för att uppskatta osäkerheterna i detta arbete var scenarioanalys. Totalt utfördes 36 olika modellsimuleringar där kalibreringsflöde, Mannings tal och scenarioflöde varierades. Scenarioanalys ger inte någon exakt beräkning av osäkerheterna utan endast en subjektiv uppskattning. Resultatet av scenarioanalysen visade att då havsnivån i Kungsbackafjorden var 0,92 m skiljde de simulerada vattennivåerna som mest med 1,3 m för 100-årsflödet och med 0,41 m för beräknat högsta flöde, BHF. Även osäkerheterna i utbredningen för de två flödena undersöktes och visade sig vara som störst i flacka områden trots att osäkerheten i vattennivåerna var mindre där.

Abstract [en]

Due to uncertainty in data, parameters and model structure, there may be large uncertainties in flood inundation models. Despite of this, uncertainty analysis is still rarely used by practitioners when creating flood maps. A reason why uncertainty analysis has not yet become customary in flood inundation modeling may be due to a lack of knowledge. Low availability of data can sometimes also make it more difficult to do an uncertainty analysis. Moreover, no examples exist of how uncertainties can be analyzed in MIKE 11, which is one of the most common models used in flood mapping at consultant agencies.

The aim of this study was twofold. Firstly, to provide a general overview of current research on uncertainty and uncertainty analysis for flood inundation modeling. This in order to increase knowledge among consultants and decision makers. Secondly, to give an example of how uncertainties can be estimated in a flood inundation model created in MIKE 11 when there is limited access to data.

The research overview showed that there is often considerable uncertainty in the discharge calculations and geometrical description in hydraulic models, and that there are many different ways to analyze the uncertainties. Some methods that are often used are Monte Carlo simulations, fuzzy sets, scenario analysis, Bayesian calibration and Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, GLUE.

A case study was performed in which a hydraulic model was built for the River Kungsbackaån in MIKE 11. A scenario analysis was carried out to show the uncertainties in the hydraulic model. Overall, 36 different model runs were made in which the calibration discharge, Manning's number and design flow were varied. Scenario analysis cannot provide a precise estimate of the uncertainty, it can only give a subjective estimate. The results of the scenario analysis showed that when the sea level in Kungsbackafjorden was 0,92 m the simulated water levels differed at most by 1,3 m for the 100-year discharge and by 0,41 m for the calculated maximum flow. Also, the flood extent of the two discharges were investigated. The greatest uncertainty in the extent was found in the flat areas even though the uncertainty in water levels was smaller there.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 43 p.
Series
UPTEC W, ISSN 1401-5765 ; 14037
Keyword [en]
Flood inundation modeling, uncertainty analysis, scenario analysis, MIKE 11
Keyword [sv]
Översvämningskartering, osäkerhetsanalys, scenarioanalys, MIKE 11
National Category
Ocean and River Engineering Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-237133OAI: oai:DiVA.org:uu-237133DiVA: diva2:766567
External cooperation
DHI
Educational program
Master Programme in Environmental and Water Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-01-15 Created: 2014-11-27 Last updated: 2016-01-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3549 kB)152 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3549 kBChecksum SHA-512
bd51b0419b4fbe371c5bccc0641bfc8d19757a6a900d8a6a53e4434661e77c3c0a0bb07ab0b26a433c6108b6e280cb084e35a70ea708a1087e7759f10ef674a0
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Ocean and River EngineeringEngineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 152 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 375 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf