1. Dynamisch waterbeheer- Flexibele kranen in een dynamisch systeem - Rijkswaterstaat Technische Universiteit Delft Deltares

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. 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. 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. Externe invloeden op nationaal watersysteemInvloed van externe factoren isonbekend voor korte/lange termijn- Klimaatverandering - Rijn- en Maasafvoer- Energievraagstuk - Energiezuiniger bedrijfsvoering- Financile crisis - Minder investeringen in dijken- Demografische ontwikkelingen - Veiligheidsnormering- Landbouwstrategie - Zilte teelten?- Drinkwatervoorziening - Zoetwaterberging?

6. Dynamisch WaterbeheerNederlandse watersysteem is n 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. 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. 1b. Flexibel inzetbare regelkranenMet inzet van andere regelkranen zijn het nationale watersysteemgekoppeld aan het regionale watersysteem.Regionale koppelingen:- Sluis Muiden- Julianasluis / Waaiersluis- Keersluis-

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. 2b. Geoptimaliseerde bediening regelkranenDefiniring 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. 2c. Geoptimaliseerde bediening regelkranenOplossing n 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. 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. 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*