IV-Keten: veiligheid als basis, Deltares

Click here to load reader

  • date post

    11-Jan-2017
  • Category

    Documents

  • view

    236
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of IV-Keten: veiligheid als basis, Deltares

  • IV-KetenVeiligheid als basisMonitoringsfilosofie en proeftuinen

    1207933-000

    Deltares, 2014

    drs. ing F.P.W. van den Bergdr.ir. A.R. Koelewijn

  • TitelIV-Keten

    OpdrachtgeverRijkswaterstaat

    Project1207933-000

    Kenmerk1207933-000-VEB-0001

    Pagina's176

    IV-Keten - Veiligheid als basis Monitoringsfilosofie en proeftuinen

    TrefwoordenMonitoring, waterkering, faalmechanisme, sensor, proeftuin, monitoringstechnieken, CIP,IJkdijk, Livedijk

    SamenvattingDit is de aanzet voor het sleuteldocument veiligheid als basis. In deze rapportage wordt demonitoringsfilosofie gekoppeld aan de veiligheid van de waterkering. Hierbij wordt ookmeegenomen, wat, waarom en hoe wordt er gemeten en wat doen we er mee om deveiligheid van de waterkering te waarborgen.

    Dit rapport is een integratie van die deelonderdelen in het kader van de IV keten en maaktdeel uit van het Corporate Innovatie Programma (CIP) van Rijkswaterstaat en Deltares. Devolgende drie onderdelen zijn opgenomen in deze rapportage:

    Monitoringsfilosofie en systematische opzet monitoring Proeftuinen Smart sensor kit

    Monitoringsfilosofie en systematische opzet monitoringEerst wordt het belang van monitoring voor alle onderdelen van de dijkbeheercyclusuiteengezet. Monitoren wordt hierbij gedefinieerd als het geheel van tijdsafhankelijke, waarnodig herhaalde metingen aan een constructie en de verwerking daarvan, om indien nodig totonderbouwde wijzigingen ten aanzien van de constructie, het beheer ervan of de monitoringzelf te kunnen besluiten. Vervolgens wordt een stappenplan gegeven om op systematischewijze tot de opzet van een rationeel onderbouwde monitoring te komen waarbij deverzamelde meetgegevens ook daadwerkelijk gebruikt kunnen worden. Daarbij worden veelalgemene aandachtspunten aangegeven en wordt dit met praktijkvoorbeelden ondersteund.

    ProeftuinenDe laatste jaren neemt de ontwikkeling van de algemeen toepasbare monitoringssystemenvoor waterkeringen toe. Binnen de geotechniek worden al vele jaren uitgebreidemonitoringstechnieken ontwikkeld en regelmatig toegepast, denk hier bij aan de Betuweroute,HSL en de Noordzuidlijn. Voor de bepaling van de sterkte van de waterkeringen was ditechter nog niet algemeen toepasbaar.

    In dit rapport is een overzicht gegeven van de geselecteerde proeftuinen die van belang zijnvoor deze verdere ontwikkeling van de monitoringssystemen voor waterkeringen. Een van deeerste grote monitoringsprojecten met real time metingen aan waterkeringen in Nederlandwas het baggerdepot Ketelmeer in 1999. Hierbij werden 3 jaar lang 78 meetlocaties metwaterspanningsmeters gemonitord. Na de doorbraak van de veenkade bij Wilnis is enkeleweken real time gemonitord aan de onbezweken delen, totdat deze waren gestabiliseerd. In2008 werd een aanvang gemaakt met de verschillende IJkdijk experimenten (macrostabiliteiten piping).

    Sindsdien is er als spin-off van deze ijkdijkprojecten ook een groot aantal andere IJkdijkprojecten opgestart. Zoals Livedijk Utrecht, Livedijk Eemshaven en op een grotere schaal deLivedijk XL in Noordoost Groningen.

  • TitelIV-Keten

    OpdrachtgeverRijkswaterstaat

    Project1207933-000

    Kenmerk1207933-000-VEB-0001

    Pagina's176

    IV-Keten - Veiligheid als basis Monitoringsfilosofie en proeftuinen

    In 2012 heeft de All-in-one Sensor ValidatieTest (AIO-SVT) plaatsgevonden waarbij meerinzicht is verkregen in de functionaliteit en de prestaties van de dijkmonitoringssystemen. Debelangrijke onderdelen van de dijkmonitoringssystemen zijn de meettechnieken en devisualisatiesystemen. Voor de AIO-SVT zijn negen meettechnieken en drievisualisatiesystemen ingezet en beoordeeld.

    Naast de livedijken die een direct uitvloeisel zijn van de IJkdijk, zijn er ook verschillendeWaterschappen die ook hun eigen proeftuin hebben al dan niet in samenwerking met anderepartijen. Een aantal van deze proeftuinen bij onder andere Waternet, HH Delfland enWaterschap Rivierenland zijn beschreven. Behalve in Nederland zijn er ook proeftuinen/pilots in het buitenland aanwezig. Een aantal hiervan zijn beschreven; Boston (GrootBrittanni), Gambsheim (Frankrijk), Rheindeich (Duitsland) en Dayulan (China).

    Als laatste grote IJkdijkexperiment zit er een zettingsvloeiingsexperiment in de planning.Momenteel worden de voorbereidingen hiervoor getroffen.

    Op basis van het huidige discours laat het zich aanzien dat de ontwikkelingen van desensors/ dijkmonitoringssystemen en visualisatiesystemen de komende jaren zich nog verdersterk zal ontwikkelen.

    Smart sensor kitDe Digitale Delta is een project waarbinnen Rijkswaterstaat, IBM, HoogheemraadschapDelfland, TU Delft en Deltares gezamenlijk onderzoeken hoe met behulp van betereinformatiedeling en slim hergebruik van ICT toepassingen het waterbeheer in Nederlandverbeterd kan worden.

    Een onderdeel van de Digitale Delta is het project/ proeftuin Smart Sensor Kit (SSK).

    Binnen het project SSK wordt met ondernemingen als Hydrologic en IBM gewerkt aan deontwikkeling van een nieuw waarschuwingssysteem voor overstromingen. Door grotehoeveelheden real-time data van waterafvoersystemen en waterstanden te combineren metmeteorologische data en simulatiemodellen, zijn watermanagers beter in staat om debeschikbare capaciteit van wateropslag te monitoren. Hierdoor kan in geval van eennaderende overstroming sneller worden gehandeld. Daarnaast zullen deze gegevens via hetdigitale platform beschikbaar worden gesteld voor andere partijen die met behulp hiervan huneigen waterprojecten kunnen starten. Om dit te realiseren heeft Delfland haar beheergebiedals experimenteergebied ter beschikking gesteld.

    Momenteel worden de voorbereidingen getroffen voor deze proeftuin. Verwacht wordt dat in2014 met dit project kan worden aangevangen.

    Referenties

  • DeltaresTitelIV-Keten

    OpdrachtgeverRijkswaterstaat

    Project1207933-000

    Kenmerk1207933-000-VEB-0001

    Pagina's176

    Versie Datum Auteur Paraaf Review Paraaf Goedkeuring Paraafdrs. V. Ho man dr. ir. L. Janssen

    2 an.2014 dr. ir. L. Janssen

    Statusdefinitief

    IV-Keten - Veiligheid als basis Monitoringsfilosofie en proeftuinen

  • 1207933-000-VEB-0001, Versie 2, 29 januari 2014, definitief

    IV-Keten - Veiligheid als basis Monitoringsfilosofie en proeftuinen i

    Inhoud

    1 Inleiding 11.1 Achtergrond Corporate Innovatieprogramma 11.2 Kader en doel 21.3 Achtergrond 21.4 Expertmeeting 31.5 Leeswijzer 4

    2 Monitoringsfilosofie 52.1 Inleiding 52.2 Definitie van monitoren 52.3 Waarom monitoring? 52.4 Onzekerheden in de veiligheidsbeoordeling 52.5 Positie van monitoring in keten van toetsen, ontwerpen, versterken en onderhouden 62.6 Positie van monitoring in vigerende leidraden en technische rapporten 92.7 Mogelijkheden voor inpassing monitoring in toetsing 10

    3 Systematische opzet en uitvoering van monitoring 133.1 Inleiding 133.2 Projectafbakening 133.3 Verzameling van historische gegevens 133.4 Vaststellen van de maatgevende belastingen 143.5 Identificatie maatgevende faalmechanismen 143.6 Identificatie maatgevende parameters 153.7 Keuze monitoringstrategie 153.8 Keuze te monitoren parameters 173.9 Bepaling orde van grootte van veranderingen 193.10 Vaststelling waarschuwings- en alarmwaarden 193.11 Bepaling interventiemogelijkheden 203.12 Registratie van relevante omgevingsinvloeden 203.13 Keuze locaties van metingen 213.14 Benoem specifieke doel(en) van ieder instrument 223.15 Vaststelling verwachtings-, waarschuwings- en alarmwaarden per instrument 223.16 Beschrijf functionele eisen aan de te selecteren instrumenten 233.17 Stel procedures op ter bepaling van het correct functioneren van de instrumenten 243.18 Plan regelmatige calibratie en onderhoud 263.19 Plan installeren van de instrumenten 303.20 Stel aankoopspecificaties op voor de instrumenten 313.21 Plan verzameling van meetgegevens 313.22 Plan verwerking van meetgegevens 323.23 Verdeling van verantwoordelijkheden 323.24 Stel de (voorlopige) begroting op 323.25 Vastleggen van het monitoringssysteem in een ontwerpverslag 323.26 Installatie en inbedding van het monitoringssysteem 333.27 Gebruik en periodieke herziening van het monitoringssysteem 33

    4 Verschillende proeftuinen 354.1 Inleiding 35

  • 1207933-000-VEB-0001, Versie 2, 29 januari 2014, definitief

    IV-Keten - Veiligheid als basis Monitoringsfilosofie en proeftuinen ii

    4.2 IJkdijk projecten 374.3 LiveDijk Eemshaven (Noorderzijlvest) 394.4 Droogteproef Veenderij (Waternet) 434.5 Livedijk Utrecht (Stichtse Rijnlanden & Rijkswaterstaat) 664.6 LiveDijkXL (Noorderzijlvest) 684.7 All-in one sensor validatie test 694.8 Livedijk Ameland (Wetterskip Frysln) piping tijdsafhankelijk 804.9 Livedijk Piping (Rivierenland) 844.10 Monitoring baggerspecie depot Ketelmeer 854.11 Vlaardingsekade (Delfland) 884.12 Stammerdijk(Waternet) - representatieve locatie 894.13 Lekdijk (Rivierenland) doordringing waterdruk in slappe lagen 914.14 Colijnsplaat (DMC / Zeeuwse Eilanden) stoppen zandverlies uit dijk in sloot 954.15 Vechtkade (Waternet) invloed baggeren & golfoverslag 964.16 Ringdijk Watergraafsmeer - metingen tbv EU UrbanFlood 1004.17 Grebbedijk (Vallei en Eem), piping en stabiliteit, 1014.18 Monitoring bodemdaling in kustgebieden (Subcoast) 1054.19 Pilot Dayulan langs de Yellow River China 1084.20 Grand Sluice, Boston, UK (Environment Agency) 1134.21 Rheindeich (K7), Rees, Duitsland (EU FP7 UrbanFlood) 1164.22 Gambsheim, Frankrijk monitoren van de Rijndijken 125

    5 Smart sensor kit 1305.1 Inleiding 1305.2 Digitale Delta 1305.3 Smart sensor kit 131

    6 Samenvatting en conclusies 1326.1 Algemeen 1326.2 Monitoringsfilosofie 1326.3 Systematische opzet en uitvoering van monitoring 1336.4 Proeftuinen 1336.5 Smart sensor Kit 1366.6 Conclusie en aanbevelingen 136

    7 Literatuur 139

    Bijlage(