Sturingsregels voor het operationele waterbeheer van polderboezemsystemen, Een onderzoek naar de meerwaarde van de toepassing van de Integrale Regelaar op Rijnlands boezem

Inleiding

Een essentieel onderdeel van een beslissing ondersteunend systeem (BOS) voor het operationele waterbeheer is de sturingsmodule. Daarin is vastgelegd volgens welke regels de stuurbare kunstwerken in een watersysteem aangestuurd moeten worden.
Bij het Hoogheemraadschap van Rijnland beschikt men over een BOS. De sturingsmodule in het BOS van Rijnland is de ‘Automaat’. In het kader van het actualiseren van het BOS is men in Rijnland geïnteresseerd in de mogelijkheden van een andere sturingsmodule.
Aan de TU Delft is een nieuwe sturingsmodule ontwikkeld die aansluit bij de karakteristieken van polderboezemsystemen: de ‘Integrale Regelaar’. Uitgangspunt bij het ontwerp was een goede aansluiting van de sturingsregels op het watersysteem en de eisen en wensen die aan het operationele beheer gesteld worden.

Het afstudeerwerk

Middels simulatiestudies en analyse van de sturingsregels is de meerwaarde van de Integrale Regelaar voor het waterbeheer in Rijnland onderzocht. Hiertoe is gekeken of de doelen voor het waterbeheer bij het gebruik van de Integrale Regelaar beter worden bereikt. De doelen voor het waterbeheer in Rijnland zijn geïnventariseerd. Allereerst moet de waterstand binnen een bepaalde marge gehouden worden. Daarnaast zijn er aanvullende eisen en wensen aan het waterbeheer, zoals de minimale inzetduur van de gemalen, een voorkeursvolgorde bij het inzetten van de boezemgemalen en een vaste inzet van gemalen (routinebemaling, bijvoorbeeld om verzilting tegen te gaan).

Conclusies

Simulatiestudies hebben aangetoond dat bij gebruik van de Integrale Regelaar beter beantwoord kan worden aan bovengenoemde doelen en eisen voor het operationele waterbeheer in Rijnland dan wanneer de Automaat wordt gebruikt. De Integrale Regelaar onderscheidt zich van de Automaat doordat de Integrale Regelaar het gevolg van de inzet van de gemalen evalueert voor de periode waarvoor het advies bepaald wordt (de voorspellingshorizon). Hierbij houdt de Integrale Regelaar rekening met allerlei randvoorwaarden en onverwachte situaties. Dit kan bijvoorbeeld van belang zijn in de volgende situaties:

  • Als een gemaal tijdens de voorspellingshorizon in onderhoud of routinebemaling moet staan kan de Integrale Regelaar hierop inspelen door andere gemalen (eerder) in te zetten.
  • Onder extreme neerslagomstandigheden kan de aanvoer op de boezem vanuit de polders zo groot zijn dat de afvoercapaciteit van de gemalen overschreden wordt. De Integrale Regelaar kan dit signaleren en vervolgens de waterstand van tevoren omlaag brengen (voormalen) om te voorkomen dat de bovengrens ten tijde van de extreme neerslag wordt overschreden. Hierbij kan tevens een uiterste ondergrens worden opgegeven.

Begeleiders:

  • Prof. Ir. R. Brouwer,
  • Dr. Ir. P.E.R.M. van Leeuwen (TU Delft / WL|Delft Hydraulics),
  • Ir. K.J. Breur,
  • Ir. F.E. van Kruiningen (Hoogheemraadschap van Rijnland),
  • Ir. W.M.J. Luxemburg
/* */