Skyfallsmodellering i Fluidit Storm och MIKE+– En jämförande studie av de två programvarorna

Sammanfattning
Denna studie presenterar en jämförande analys av skyfallsmodelleringsprogrammen MIKE+ och Fluidit Storm, med fokus på deras hydrauliska resultat, ekvationer och numeriska lösningar. Båda programvarorna genererar dynamiska skyfallsmodeller, men deras metoder för ytavrinning skiljer sig avsevärt. MIKE+ använder “Shallow Water Equations” där massa och rörelsemängd bevaras, medan Fluidit Storm tillämpar en cellular automata-metod baserad på Mannings och kritiska flödesekvationer. För 1D-flöde använder båda programmen St. Venants ekvationer och ger liknande resultat. Jämförelsen mellan modellerna gjordes för tre studieområden varav två presenteras i denna artikel. Betydande variationer i vattendjup och hastighetsfördelning noterades, där MIKE+ uppvisade mer koncentrerade hastighetsmönster och snabbare vattenrörelse, medan Fluidit Storm visade på mer utspridda hastigheter och där en större mängd vatten fanns kvar i modellområdet efter simuleringen slut. Studien tyder på att skillnaderna i resultat beror på ekvationerna och de numeriska metoderna de två programvarornas använder. MIKE+ ger mer fysikaliskt representativa flödesvägar, medan Fluidit Storm kan användas för snabba, dynamiska översvämningsbedömningar med lägre beräkningskostnader. Valet mellan de två programvarorna bör därför baseras på modellens syfte och den önskade nivån av hydraulisk detaljering.
Nyckelord: Skyfallsmodellering, ytavrinning, dagvattenledningsnät, ekvationer och numeriska lösningar

Abstract
This study presents a comparative analysis of the cloudburst modeling software MIKE+ and Fluidit Storm, focusing on their hydraulic results, governing equations and numerical solutions. Both software simulate dynamic cloudburst events, but their approaches to 2D overland flow modeling differ significantly. MIKE+ employs shallow water equations that account for mass and momentum, whereas Fluidit Storm utilizes a cellular automata method based on Manning’s and critical flow equations. For 1D pipe flow, both software apply the St. Venant equations, leading to similar results. The comparison, conducted across three study areas, whereas two are presented in this article, revealed significant variations in water depth and velocity distribution MIKE+ exhibited more concentrated velocity patterns and faster water movement, whereas Fluidit Storm displayed more dispersed velocities and retained more water. The study suggests that the governing equations and numerical methods primarily drive the discrepancies between the software’s results. The findings indicate that MIKE+ provides more physically representative flow paths, while Fluidit Storm is advantageous for quick, dynamic flood assessments with lower computational costs. The choice between the two software should therefore be based on modeling objectives and the required level of hydraulic detail.
Keywords: Cloudburst modeling, 2D overland flow, storm water network, governing equations and numerical solutions