Algemene beschrijving
Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) beheert een watersysteem dat bestaat uit polders en vrij afwaterend gebied lozend op diverse boezemsystemen. Vanuit die boezemsystemen wordt overtollig water afgevoerd naar de buitenwateren via gemalen en spuisluizen. Tijdens droogte wordt water aangevoerd. Bij het waterschap draait reeds een sturingadviesmodule voor de boezemgemalen en spuisluizen, die zo goed mogelijk anticipeert op verwachte neerslag, spuimogelijkheden alsook beperking van energiegebruik.
De wens is nu om deze RTC module om te zetten naar RTC-Tools 2.0 zodat het advies beter omgaat met onzekerheden in de weersverwachtingen en betere adviezen gaat geven. Dit systeem moet niet alleen gericht zijn op het optimaal functioneren van het watersysteem en de kunstwerken, maar ook op droogteproblematiek, inlaten/doorvoeren naar buurwaterschappen en reductie energiegebruik.
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 N&S het bestaande RTC-Tools model van de Schermerboezem (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
- Review huidige sturing en ontwerp van aangepaste sturing
- 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
- Testen in bureauopstelling voor een aantal scenario’s
- Workshop met peilbeheerders, met name voor het testen en onderzoeken van de terugkoppeling van de rekenresultaten en de beperkingen in de oplossingsruimte.
- Evaluatie en waar nodig en mogelijk aanpassing van sturing
- Documentatie
- Voortgangsoverleggen
