LiveDijk Eemshaven ‘In de beheerpraktijk toepassen van sensoren’
Christiaan Jacobs Beleidsadviseur Waterkeringen, Waterschap Noorderzijlvest Arnhem, 25 maart 2010
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
2
Waterschap Noorderzijlvest Kentallen: •
144.000 ha oppervlakte
•
375.000 inwoners
•
254 medewerkers
•
ca. 350 km Regionale Waterkeringen
•
72 km zeedijk
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
3
Waterschap Noorderzijlvest
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
4
Waterschap Noorderzijlvest • •
Bescherming lokale bevolking en investeringen Maar ook landelijke bescherming • •
80% landelijke gasvoorziening 25% landelijke electriciteitsproductie
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
5
Waterschap Noorderzijlvest •
Samen met Stichting IJkdijk en STOWA initiatief bouw monitoringssysteem in échte zeedijk:
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
6
Doel LiveDijk Eemshaven •
Langdurig functioneren sensortechnologie onder praktijkomstandigheden
•
Installatie mogelijk zonder dat de dijk ‘faalt’
•
‘Achtergrond’ ruis scheiden van belastingsfactoren relevant voor faalmechanismen van het dijklichaam
•
Realiseren real-time monitoringsysteem van de dijksterkte • •
•
Koppeling sensortechnologie met centrale datacentrale Distributie van gegevens naar de werkplek van de dijkinspecteur
Beeldbepalend innovatief project, goede PR voor Noord Nederland
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
7
Systeem LiveDijk Eemshaven •
Wensen en eisen t.a.v. relevante metingen voor falen dijk geïnventariseerd • •
Waterschap Ervaringen vanuit IJkdijk
•
Gecombineerd tot meetplan door Deltares
•
O.b.v. meetplan aanbesteed tegen maximum bedrag
•
Aanleg door consortium ‘Live Inside’: • •
Alert Solutions GTC Kappelmeyer
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
8
Systeem LiveDijk Eemshaven •
Positie sensoren op basis van faalmechanismen uit meetplan
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
9
Systeem LiveDijk Eemshaven •
3D weergaven sensornetwerk • •
4 dwarsraaien met GeoBeads 1 glasvezelkabel over lengte tracé van 750 meter
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
10
Toegepaste sensoren • •
1 waterniveau sensor (positie A) 32 waterspanningsmeters – op 4 verschillende posities (B, C, E en G) – in 4 verschillende raaien
• • • • • • • •
56 inclinometers 34 water/bodemtemperatuurmeters 1 luchtdruk sensor 1 buitentemperatuur sensor 1 relatieve luchtvochtigheid sensor 4 trilling opnemers 2 golfoploop druksensoren 3500 glasvezel temperatuur meetpunten
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
11
Ontsluiting gegevens: dashboard •
Communicatie van onderhoudsgegevens sensoren via Logboek
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
12
Ontsluiting gegevens: dashboard •
Gebruiker kan zelf grafieken samenstellen van data
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
13
Metingen: waterspanning •
Waterspanning onder ‘normale’ omstandigheden
Waterspanning raai 4 en waterniveau raai 1 (in mbar)
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
14
Metingen: golfoploop druksensoren •
Waterdruksensoren (op asfaltbekleding)
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
15
Metingen: golfoploop druksensoren • •
Waterdruksensoren (op asfaltbekleding) nemen duidelijk de storm waar. Bij instelling naar hogere frequentie kan ook golfoploop geregistreerd worden.
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
16
Metingen: glasvezelkabel •
Met vezeloptische temperatuurmeettechniek • •
Detectie van stroming van water Vaststellen watervolume / stroomsnelheid
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
17
Ontsluiting gegevens: LiveDijk Eemshaven Online
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
18
Dijksterkte • •
In samenwerking met Flood Control 2015 project Robuust Monitoren Virtuele sensor ‘Dijkstabiliteit’ bepaald o.b.v. FEWS-DAM
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
19
Validatie & Interpretatie •
Technische haalbaarheid en toepasbaarheid: • •
•
Technische bruikbaarheid van metingen: • • •
•
Aanbrengmethode van invloed op metingen? Vaststellen termijn stabilisatie sensoren.
Wat is de nauwkeurigheid Vaststellen achtergrondruis Vaststellen ruimtelijk meetbereik van de sensoren
Bruikbaarheid monitoringsysteem voor sterkte bepaling • • •
Wat is het normale gedrag van de dijk (beweging, uitzetten/krimp, waterstandverloop, waterspanningsverloop) Welke sensoren zijn cruciaal voor sterkte bepaling Komt de berekende ‘actuele’ stabiliteitsfactor overeen met stabiliteitsfactor uit de toetsing?
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
20
Toekomst •
Vaststellen van de gewenste meetfrequentie voor optimaal inzicht
•
Inrichten van dashboard / data panel waarmee de sterkte van de dijk op afstand kan worden gemonitord.
•
Doorontwikkeling naar voorspelling door koppeling aan voorspellingen wind, waterstand en golven
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
Van LiveDijk/Referentiedijk naar Dijk Data Service Centrum Wouter Zomer, Stichting IJkdijk Arnhem, 25 maart 2010
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 22
Ontwikkelpad Stichting IJkdijk 1. Validatie 2. LiveDijken 3. LiveDijk XL 4. Dijk Data Service Centrum
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 23
Business case: aanpak • Kwalitatief en kwantitatief voor ‘Gemiddelde beheerder’ • Gevolgen bepaald voor – – – –
B&O Toetsing op veiligheid Versterking Veiligheid en maatschappelijke kosten
• Afweging investering en opbrengsten
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 24
Business case: voorlopige conclusies • Investeringen < besparingen – B&O: besparing, minimaal kostenneutraal – Toetsing op veiligheid: besparing door automatisering berekeningen – Versterking: besparing door scherper ontwerpen, zelfde veiligheidsnorm – Veiligheid en maatschappelijke kosten: voorkomen en tijdige maatregelen • Extra inzicht in gedrag en sterkte vergroting veiligheid
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 25
Dijk Data Service Centrum Doelstellingen • Bundelen kennis en ervaring van gemonitoorde dijken • Ontsluiten en delen van kennis en ervaring – Vergelijkingen/benchmarks • Meer inzicht in waterkeringen door LiveDijken/Referentiedijken: – Actueel – Voorspelling – Trends uit het verleden – Optimalisatie B&O en ontwerp • Uitbouwen internationale koppositie Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 26
LiveDijk/Referentiedijk • Definitie – stereotype (Nederlandse) dijken – representatief voor een bepaalde groep dijken – langdurig intensief visueel inspecteren met ondersteuning van verschillende technieken • Vergelijking met waterkwaliteitsbeheer
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 27
Van LiveDijk/Referentiedijk naar Dijk Data Service Centrum BOELO TIJDENSKANAAL
SINT PETERSBURG
LONDEN
ROTTERDAM
Vlaardingsekade
• Inzicht gedrag keringen • Actuele sterkte • Voorspelling sterkte • Voor beheerders + bedrijven • 2010 2e prototype Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 28
Dijk Data Service Centrum: 2010 • Betrokkenheid beheerders voor afstemming wensen en eisen: • Individuele waterschappen en Rijkswaterstaat • STOWA • Het Waterschapshuis • UvW: • Commissie Waterkeringen • Werkgroep Waterkeringen
Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 29
Dijk Data Service Centrum: 2010 • Technisch ontwerp • Het Waterschapshuis/STOWA/Stichting IJkdijk • TNO/Target • Deltares • Bedrijfsleven • Koppeling beheerdersprocessen en -ICT • Procesmatige pilots, Digigids, Digispectie • WIA • Leggers en beheerregisters • IRIS • Actueel Hoogtebestand Nederland en DINO • Rekenmodellen voor sterkte (VTV) Kennisdag Inspectie Waterkeringen
IJkdijk 30
Dijk Data Service Centrum: 2010 - 2011 • December 2009: actuele stabiliteitsberekening LiveDijk Eemshaven (ism FC 2015, 1e prototype DDSC)
• Maart 2010: ontwerp en ontwikkeling 2e prototype DDSC gestart (Q4 2010 gerealiseerd) • April 2010: vormgeven concrete referentielocaties (bestuurlijk/technisch overleg beheerders, ism oa FC 2015, Urban Flood)
• Eind 2010/2011: realisatie referentielocaties en aansluiting op DDSC Kennisdag Inspectie Waterkeringen