Introductie
In deze uitleg worden de verschillende onderdelen van een digital twin toegelicht. Ook wordt er visueel weergegeven hoe de producten die tijdens dit project zijn ontwikkeld met elkaar en met het watersysteem samenhangen.
Met de pijlen naast dit tekstblok navigeer je door de verschillende stappen. In de afbeelding is op diverse plekken extra toelichting beschikbaar via mouseovers en popups.
Het watersysteem
Grond- en oppervlaktewater wordt gereinigd en als drinkwater gebruikt voor burgers en voor de industrie. Ook de landbouw gebruikt soms drinkwater om te irrigeren of er wordt direct grondwater en oppervlaktewater gebruikt.
Afvalwater wordt gereinigd in de rioolwaterzuiveringsinstallatie en (eventueel) via een afwateringsgebied stroomt dit terug in het oppervlaktewater.
Metingen
Op allerlei plekken worden continu of periodiek metingen verricht, zoals grondwaterstand, in- en uitstroom debiet, zuurstofgehalte en zuurgraad van het het water, hoeveelheid neerslag, etc. Metingen bestaan voor een deel uit harde meetdata via sensoren en deels uit visuele metingen uit inspecties.
De waterschappen voeren zelf dergelijke metingen uit, maar er zijn ook gegevens beschikbaar van andere partijen. Denk bijvoorbeeld aan de neerslaggegevens van het KNMI.
Dataverwerking
De data van verschillende metingen en externe bronnen worden bij elkaar gebracht. Hierop worden berekeningen uitgevoerd en simulatiemodellen gevoed.
De historische en real-time data en de voorspellingen en scenario's uit de modellen worden op een betekenisvolle en interactieve manier aan de gebruikers gepresenteerd via dashboards.
Actie
De gebruikers, bijvoorbeeld medewerkers van het waterschap, kunnen de verkregen informatie meenemen in hun beslissingen voor beleid op de langere termijn of direct handelen.
Hierna volgen een aantal voorbeelden (scenario's) hiervan.
Scenario 1: Thema droogte, Waterschap Limburg
Hieronder lees en zie je een voorbeeldscenario van het gebruik van het droogte-dashboard dat is ontwikkeld voor waterschap Limburg.
Als je op het dashboard (het beeldscherm) klikt, krijg je uitgebreidere informatie over dit dashboard.
Scenario 2: Thema waterkwaliteit, Waterschap Vallei en Veluwe (1/6)
Voor het thema waterkwaliteit is de Zijdewetering als casus gebruikt.
We zoomen even in op dit gebied.
Scenario 2: Thema waterkwaliteit, Waterschap Vallei en Veluwe (2/6)
De Zijdewetering dient als afwatering van de rioolwaterzuiveringsinstallatie Ede. Afvalwater water uit Ede en de omliggende dorpen wordt via gemalen naar de zuivering gepompt. Het gezuiverde water (effluent) wordt geloosd op de Zijdewetering die uiteindelijk uitmondt in het Valleikanaal.
Onder de druk van afvalstofen en nutriënten in het afvalwater is het al jaren slecht gesteld met de ecologie in het gebied. Vooral in de zomer als de hogere temperatuur ervoor zorgt dat meer ammonium wordt omgezet in amoniak hebben flora en fauna het zwaar te verduren.
Scenario 2: Thema waterkwaliteit, Waterschap Vallei en Veluwe (3/6)
De problemen worden verergerd bij hevige regenbuien. Regenwater wordt via regenpijpen en putten afgevoerd naar het riool en zo samen met het afvalwater uit huishoudens en industrie naar de zuivering getransporteerd.
De zuivering krijgt zo veel meer water te verwerken waardoor het water sneller door het systeem geleid moet worden en minder goed gezuiverd kan worden. Hierdoor komen meer afvalstoffen in de Zijdewetering terecht.
Scenario 2: Thema waterkwaliteit, Waterschap Vallei en Veluwe (4/6)
Bij extreme neerslag kan het gebeuren dat de zuivering de hoeveelheid aanvoer niet kan verwerken. In dat geval kan er via een overstort
ongezuiverd rioolwater via een overstort direct geloosd worden op de Zijdewetering. Dit zorgt er uiteraard voor
dat daar nog meer afvalstoffen terecht komen.
Al is deze situatie slechts tijdelijk, het kan desastreuse gevolgen hebben voor de planten en dieren in de
Zijdewetering. Een organisme kan immers maar één keer dood gaan.
Ook in de rioolsystemen zelf kan een overschot aan afvalwater ontstaan. Dat kan dan geloosd worden op overstortplekken in de woonkernen zelf,
bijvoorbeeld in beken of vijvers.
[nog doen: Wellicht water in vijver en Zijdewetering bruin kleuren, vissen naar boven drijven]
Scenario 2: Thema waterkwaliteit, Waterschap Vallei en Veluwe (5/6)
Een maatregel die kan bijdragen aan het verminderen van de problemen in de Zijdewetering is het afkoppelen
van de afvoer van hemelwater. Bewoners kunnen regentonnen plaatsen, putten in de bestrating kunnen
aangesloten worden op infiltratieputten of via een tweede rioolbuis hemelwater apart afvoeren.
Hierdoor kunnen de aanvoer-pieken bij hevige neerslag sterk verminderd worden en is overstorten niet nodig.
Voor deze maatregelen is de inzet van de gemeente noodzakelijk.
Scenario 2: Thema waterkwaliteit, Waterschap Vallei en Veluwe (6/6)
Het waterschap heeft een dashboard onwikkeld dat op basis van de gegevens van een aantal meetpunten
en berekeningen de waterkwaliteit in de Zijdewetering kan monitoren. Hieraan is duidelijk te zien dat zeer
regelmatig gevaarlijke grenzen worden overschreden van zuurstoftekort en toxiciteit.
In het kader van het digital twin project heeft Witteveen & Bos bovendien een model ontwikkeld dat de situatie
kan simuleren. Hiermee kan de effectivteit van verschillende maatregelen worden berekend.
Voorbeeldscenario:
Om de gemeente te overtuigen gebruiken medewerkers van het waterschap het dashboard om de gevolgen
van het overstorten op de waterkwaliteit duidelijk aan te tonen. Met het model wordt berekend
hoe de situatie zou kunnen verbeteren door het afkoppelen van 30% van het hemelwater in de woonkernen.
Met deze informatie stapt het waterschap naar de gemeente om het belang van afkoppelen nogmaals te
benadrukken en haar zo te stimuleren om op meer plaatsen maatregelen door te voeren.
[nog doen: visualisatie aanpassen]
