Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Dynamisch Waterbeheer - Deltares - Rijkswaterstaat - TU Delft

1,042 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
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

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 -

×