Stormwater hydraulic modeling – a comparative study of Mike+ and Infodrainage

Abstract
Effective stormwater management is important in urban environments to mitigate flooding, manage peak flows, and support resilient infrastructure planning. Hydraulic modeling tools play a critical role in the design and analysis of drainage networks, yet different software tools often rely on different assumptions, numerical methods, and model structures, which raise questions about comparability and reliability. This study compares two widely used stormwater modeling tools, MIKE+ and InfoDrainage. Identical drainage systems were simulated under identical input conditions, including synthetic rainfall events, Chicago Design Storms and block rain with 10- and 30-year return periods. Results show that despite identical inputs, the two models produced notable differences in peak flow rates, timing of runoff, surcharging behavior, and flood extents, particularly under high-intensity rainfall events. These differences are largely attributed to differences in numerical solvers, surcharge handling and handling of node interactions. While MIKE+ typically produced higher peaks, InfoDrainage exhibited more numerical instability in the hydrographs and fewer instances of surcharging. The study also highlights the implications of uncertainty in model structure and solver design, especially in the absence of field calibration. The findings demonstrate that MIKE+ and InfoDrainage are not functionally interchangeable, and model results must be interpreted in the context of each software’s assumptions. This comparison contributes to a more informed selection of modeling tools in stormwater design and planning and emphasizes the need for calibration, sensitivity analysis, and model transparency in future applications

Sammanfattning
Effektiv hantering av dagvatten är avgörande i urbana miljöer för att minska översvämningsrisker, hantera flödestoppar och stödja hållbar infrastrukturplanering. Hydrauliska modelleringsverktyg spelar en central roll vid dimensionering och analys av dagvattensystem, men olika programvaror bygger ofta på skilda antaganden, numeriska metoder och modellstrukturer, vilket väcker frågor om jämförbarhet och tillförlitlighet. I denna studie jämförs två vanligt förekommande modelleringsverktyg, MIKE+ och InfoDrainage, genom att simulera identiska dagvattensystem med harmoniserade indata, inklusive syntetiska regn (10- och 30-årsregn enligt Chicago Design Storm och blockregn). Resultaten visar att modellerna trots identiska indata ger märkbara skillnader i flödestoppar, tidpunkt för avrinning, överbelastningar och översvämning, särskilt vid intensiva regn. Dessa skillnader kan i huvudsak förklaras av olikheter i numeriska lösningsmetoder, hanteringen av överbelastade rör och hanteringen av brunnar. MIKE+ tenderar att ge högre flödestoppar, medan InfoDrainage genererar flödeskurvor med fler svängningar och färre överbelastningar. Studien belyser betydelsen av modellstrukturell osäkerhet, särskilt när kalibrering mot uppmätta data saknas. Slutsatsen är att MIKE+ och InfoDrainage inte är direkt utbytbara, och att resultaten bör tolkas med hänsyn till respektive programvaras bakomliggande antaganden. Denna jämförelse bidrar till en mer informerad modellvalprocess vid dagvattenplanering och betonar behovet av kalibrering, känslighetsanalyser och ökad transparens.