Dynamisch Waterbeheer - Deltares - Rijkswaterstaat - TU Delft

978 views

Published on

innovatie in het waterbeheer in nederland: als we flexibeler omgaan in de aansturing van ons watersysteem en we al het oppervlaktewater in nederland beschouwen als een groot systeem, kunnen we de afvoer- en bergingscapaciteit beter benutten, zodat we minder last hebben van te veel of te weinig water.

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
978
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
6
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Dynamisch Waterbeheer - Deltares - Rijkswaterstaat - TU Delft

  1. 1. Dynamisch waterbeheer- Flexibele kranen in een dynamisch systeem - Rijkswaterstaat Technische Universiteit Delft Deltares
  2. 2. Huidig beheerOnder ‘normale’ omstandigheden is de huidige beheersmethodiek prima enlevert water in Nederland geen problemen opBeheer focust in volgorde van belangrijkheid op:1. Veiligheid2. Nutsvoorzieningen3. Kleinschalig hoogwaardig gebruik4. Overige belangen> Bij droogte en hoogwaters is de accommodatie van het water echter niet optimaal.Twee voorbeelden…
  3. 3. DroogteHuidig beheer bij droogte: streefpeil handhaven [y] anticipatie, adaptatie, … [n]Casus 2003:- Aanhoudende droogte & verzilting Hollandsche IJssel- Zoetwatervoorziening door inzet van Tolhuissluisroute: transport Markermeerwater naar Groene Hart- Na 3 dagen pas effect op zoutprop- Scheepvaartstremming door noodzakelijke afsluitingen- Terwijl…- IJmuiden: reguliere 90 m 3/s debiet.- Meer dan noodzakelijk zoetspoelen
  4. 4. Hoge afvoer (dreigend hoogwater)Huidig beheer bij grote afvoer: baggeren [y] anticipatie, adaptatie, … [n]Waterverdeling in Nederland- Pannerdensche Kop en IJsselkop- Verdeling ongeveer 1/3 – 2/3- Afhankelijk van natuurlijke grillen- Niet stuurbaar of controleerbaar- Onafhankelijk van maatschappe- lijke behoeften- Terwijl…- Het is de vraag of alle Rijkswateren volledig benut worden voor berging en afvoer…
  5. 5. Externe invloeden op nationaal watersysteemInvloed van externe factoren isonbekend voor korte/lange termijn- Klimaatverandering - Rijn- en Maasafvoer- Energievraagstuk - Energiezuiniger bedrijfsvoering- Financiële crisis - Minder investeringen in dijken- Demografische ontwikkelingen - Veiligheidsnormering- Landbouwstrategie - Zilte teelten?- Drinkwatervoorziening - Zoetwaterberging?
  6. 6. Dynamisch WaterbeheerNederlandse watersysteem is één groot samenhangend systeem enoptimalisatie van de waterverdeling naar maatschappelijke behoeftesBenodigd:1. Flexibel inzetbare regelkranen (gemalen, sluizen, stuwen, etc.)2. Geoptimaliseerde bediening regelkranen3. Samenwerking waterbeheerders: nationaal, regionaal en lokaalResultaat:- Optimale benutting afvoer en bergingscapaciteit rivieren- Optimale allocatie van het zoete rivierwater
  7. 7. 1a. Flexibel inzetbare regelkranenMet inzet van ‘regelkranen’ in het nationale watersysteem kan hetwater gestuurd worden.Hoofdkranen:- Spuisluizen Afsluitdijk- Stuw Driel- HaringvlietsluizenNevenkranen:- Spui-/ gemalencomplex IJmuiden- Volkeraksluizen- Sluis Panheel- …
  8. 8. 1b. Flexibel inzetbare regelkranenMet inzet van andere ‘regelkranen’ zijn het nationale watersysteemgekoppeld aan het regionale watersysteem.Regionale koppelingen:- Sluis Muiden- Julianasluis / Waaiersluis- Keersluis- …
  9. 9. 2a. Geoptimaliseerde bediening regelkranenDiverse doelen worden in deze benadering afgewogen op een voorafgedefinieerde wijze en conform deze zo optimaal mogelijk bediend- Veiligheid - Zuidwestelijke Delta - Rivierengebied- Waterkwantiteit - Scheepvaart - waterdiepte - Energievoorz. - koelcapaciteit - Regionale watersystemen - Natuur & ecologie- Waterkwaliteit - Landbouw in Groene hart - Drinkwaterproductie - Ecologie in ZW Delta
  10. 10. 2b. Geoptimaliseerde bediening regelkranenDefiniëring oplossingruimteRandvoorwaarden (huidig & verwacht):- Instroom Maas, Schelde & Rijn- ZeewaterstandBegrenzingen- Maximale snelheden & debieten door kunstwerken- Maximale afvoer per riviertakUitgangspunten- Flexibiliteit (streef)peilenWeging doelen- Veiligheid bovenaan- scheepvaart : koelcapaciteit : …(!)
  11. 11. 2c. Geoptimaliseerde bediening regelkranenOplossing én uitdaging: het succesvol combineren van expertises!Betrokken expertises:- Waterbeheer (kwaliteit/kwantiteit) - watersysteemmodellering- Meet- en regeltechniek - Aansturing regelkranen- Procestechnologie Objective Function Constraints Present and Future Disturbances - Model Predictive Control Present and Future Setpoints + Present and Future Errors Present and Future Inputs Present and Future Outputs Optimization Internal Model - -- Technische Wiskunde Open Loop Output Future Output - Optimalisatie doelfunctie Con troller Actual Present Disturbance System Present Output Actual System Closed Loop Present Input Output Present Output
  12. 12. Testcase: Scenario 1 Hoge rivierafvoerMaatregel: hoge rivierafvoer wordt gestuurd naar Zeeland Verschil waterstand huidige situatie vs maatregelen scenario I1 (cm) 1 Maeslantkering - 4,8 2 Oude Maas - 8,0 3 Rotterdam - 6,7 4 Dordrecht - 11,4 5 Gorinchem - 2,7 6 Maas - 5,1 7 Moerdijk - 17,3 8 Tiengemeten - 20,0 9 Haringvliet-West - 19,8 10 Volkerak-Zoommeer + 50,5 11 Oosterschelde - 1,7* verschil gemeten op hoogste waterstand van huidige situatie voor dit scenario (rijnafvoer van 11.000 m3 bij Lobith, waarschijnlijkheid: 1/100 jaar)
  13. 13. Testcase: Scenario 2 Hoge rivierafvoer + StormMaatregel: hoge rivierafvoer wordt gestuurd naar Zeeland, er is ookstorm op zee Verschil waterstand huidige situatie vs maatregelen scenario I* (cm) 1 Maeslantkering - 65 2 Oude Maas - 65 3 Rotterdam - 64 4 Dordrecht - 64 5 Gorinchem - 46 6 Maas - 55 7 Moerdijk - 72 8 Tiengemeten - 67 9 Haringvliet-West - 71 10 Volkerak-Zoommeer + 211 11 Oosterschelde - 242* verschil gemeten op hoogste waterstand van huidige situatie voor dit scenario (rijnafvoer van 11.000 m3 bij Lobith, storm op zee, waarschijnlijkheid: 1/10.000 jaar)
  14. 14. Testcase: Scenario 3 Hoge rivierafvoer 0,25Maatregel: water tijdens piekafvoer van IJsselmeer 0,2 0,15afgevoeren naar Markermeer en Noordzeekanaal 0,1 0,05 0 1 -0,05 1 98 195 292 389 486 583 680 777 874 971 1068 1165 1262 1359 1456 1553 1650 1747 1844 -0,1 -0,15 -0,2Er wordt gebruik gemaakt van bestaande -0,25 -0,3infrastructuur en onbenutte berging van het 0Markermeer 1 85 169 253 337 421 505 589 673 757 841 925 1009 1093 1177 1261 1345 1429 1513 1597 1681 1765 1849 -0,05 -0,1 -0,15 Grootste verschil waterstand 2 -0,2 huidige situatie vs maatregelen -0,25 scenario III* (cm) -0,3 -0,35 1 IJsselmeer - 10,2 0 2 Markermeer + 18,7 1 97 193 289 385 481 577 673 769 865 961 1057 1153 1249 1345 1441 1537 1633 1729 1825 -0,1 3 Noordzeekanaal - 20,0 -0,2 Huidige sturing 3 -0,3 Nieuwe sturing -0,4 -0,5* Rijnafvoer van 11.000 m3 bij Lobith en storm op zee, waarschijnlijkheid: 1/10.000 jaar -0,6
  15. 15. CommunicatieCommunicatie tussen waterbeheerders blijft essentieel!Noordzakelijk voor/want:- Koppeling BOS-en van verschillende beheerders- Het is (voorlopig) een beslissingsondersteunend systeem voor niet reguliere omstandigheden.Dus:- RWS-Studio zet een Community of Practice opDoel:- De gedachte van Dynamisch Waterbeheer te delen en in de praktijk testen.
  16. 16. Rijkswaterstaat DeltaresTechnische Universiteit Delft- Dynamisch Waterbeheer -

×