Algemene beschrijving
Hoogheemraadschap van Delfland beheert een watersysteem dat bestaat uit polders en vrij afwaterend gebied lozend op een boezemsysteem. Vanuit dit boezemsysteem wordt overtollig water afgevoerd naar de buitenwateren (Noordzee en Nieuwe Waterweg) via gemalen. Tijdens droogte wordt water aangevoerd. Bij het waterschap draait reeds een sturingadviesmodule voor de boezemgemalen, die zo goed mogelijk anticipeert op verwachte neerslag. Bijzonderheid is hier dat (ten opzichte van andere watersystemen) de voorspellingshorizon erg kort is. Dit komt door de grote mate van verhard oppervlak (stedelijk gebied en de kassen in het Westland). Bij intensieve buien reageert de waterstand op de boezem bijzonder snel. Een belangrijk aspect vormt hierbij de onzekerheid in de neerslagverwachting en hoe daarop optimaal kan worden geanticipeerd.
De wens is nu om de RTC module uit te breiden met de nieuw functionaliteit in RTC-Tools waarmee rekening kan worden gehouden met de onzekere weersverwachting. Daarnaast is het de wens om de sturingsmodule in meerdere situaties te kunnen toepassen en meerdere (soms tegenstrijdige) doelen te kunnen laten nastreven. Uiteraard staat waterveiligheid bovenaan, maar daarna komen aspecten als waterbeschikbaarheid (aanvoer), waterkwaliteit, inlaten/doorvoeren naar buurwaterschappen en reductie energiegebruik- en kosten.
Wensen – in het algemeen - zijn:
- Energie-efficiënte aansturing van gemalen
- Beperken van schade in geval van (dreigende) wateroverlast
- Niet alleen van de boezem(gemalen) maar ook polder(gemalen)
- Inzet van bergingsgebieden en compartimenteren boezems
- Windeffecten op de boezem
- Aanvoer van water en doorspoeling
- Meenemen van onzekerheid in de weersverwachtingen
- Inzicht in het waarom van de gewenste sturingsactie (geen black-box)
Aanpak
In de pilot zal W+B het bestaande RTC-Tools model (gebaseerd op versie 1.4) omzetten naar een RTC-Tools 2.0 model en de bovengenoemde aspecten inbouwen. In dit overgezette model zullen vervolgens de nieuwe elementen worden toegevoegd. Bij het bouwen van het nieuwe RTC-tools model wordt gebruik gemaakt van de nieuwe ontwikkelingen en functionaliteiten die momenteel worden onderzocht en geïmplementeerd in RTC-tools. Als zodanig vormt deze pilot dan ook een goede case om ervaringen in het gebruik van de nieuwe functionaliteiten op te doen.
De pilot richt zich op het ervaring opdoen met de nieuwe functionaliteiten in een bureau-opstelling. Er wordt dus niet real-time operationeel gestuurd. Wel zullen door middel van een workshop de peilbeheerders worden betrokken. Enerzijds om hen mee te nemen in de nieuwe ontwikkelingen en functionaliteiten, anderzijds juist vooral om via hen te testen of deze in de praktijk haalbaar zullen zijn en of het berekende sturingsadvies ook voldoende feedback geeft over het waarom.
De werkzaamheden in de pilot zijn:
- Inventarisatie van gegevens
- Bestaande modellen
- Meetreeksen voor kalibratie
- Profielen, kunstwerken etc
- Meteo-producten waarmee onzekerheid in weersverwachting wordt gekwantificeerd
- Bouw RTC-tools hydraulisch model (in simulatiemode)
- van de boezem, inclusief kunstwerken
- kalibratie en verificatie
- Bouw van optimalisatiemodel, dat bestaat uit hydraulisch model + definiëren van doelfuncties. Dit onderdeel vormt de kern van het project. Hierbij zijn de volgende elementen van belang:
- Gebruik maken van multi-objective optimalisatie (getrapte optimalisatie)
- Onzekerheden mbv tree-based optimalisatie
- Mixed integer optimalisatie
- Testen in bureauopstelling voor een aantal scenario’s
- Documentatie
- Voortgangsoverleggen
