IJKDIJK NIEUWSBRIEF JUNI 2013 www.ddsc.nl · www.ijkdijk.nl
Er is het afgelopen halfjaar veel gebeurd binnen het IJkdijk ontwikkelprogramma en dus is het hoog tijd voor een update. Uitvoering van de All-In-One Sensor Validatie Test én de analyse en presentatie van de resultaten, meer en grootschaliger LiveDijken, de start van het DDSC, de nieuwe samenwerkingsverbanden van Stichting IJkdijk en de verkenning naar de volgende validatieproef. Allemaal belangrijke stappen in het ontwikkelprogramma waarover u meer leest in deze nieuwsbrief.
Update IJkdijk ontwikkelprogramma In het IJkdijk ontwikkelprogramma zijn de afgelopen periode grote stappen gezet. Een belangrijke mijlpaal in de validatie-experimenten is de afronding van de All-in-one Sensorvalidatietest (AIO SVT). De resultaten laten zien dat de toegepaste elementen in een dijkmonitoringsysteem (meet-, integratie-, analyse- en visualisatiesystemen) de actuele en verwachte toestand van dijken inzichtelijk kunnen maken met behoorlijke precisie. Denk bijvoorbeeld aan grondwaterstromingen, deformaties en berekening van stabiliteit. Nu al worden dijkmonitoringsystemen toegepast in een aantal LiveDijken in Nederland. Hierover lees je verderop in deze nieuwsbrief meer.
Dijkmonitoringsystemen
Combinatie visueel en innovatief
Met de aansluiting van de LiveDijken op het Dijk Data Service Centrum (DDSC) komt de toepassing van gevalideerde dijkmonitoringsystemen in de beheerpraktijk dichtbij. Die systemen richten zich onder meer op het realiseren van de volgende speerpunten:
Met bovenstaande punten neemt het Nederlands dijkbeheer een vlucht en geeft het een doorkijk naar de toekomst. In de toekomst zal dijkbeheer bestaan uit een combinatie van visuele inspecties en dijkmonitoring systemen. Een getrapte benadering ligt voor de hand. Het gaat dan om een combinatie van kennis, verschillende technieken en systemen, waarbij gedegen historische kennis van waterkeringen ook een rol speelt. Het op orde hebben van actuele beheerregisters en is hierbij van groot belang om continuïteit van kennis en goede overdracht van informatie te waarborgen.
• inwinnen van informatie om dijkversterkingen in ontwerp en uitvoering te optimaliseren; • uitvoeren van een deel van de toetsing op veiligheid met monitoringsgegevens; • optimalisatie van het gehele levenscyclusbeheer van dijken; • realiseren van early warning systemen voor (afgekeurde) dijken; • verkrijgen van inzicht in het functioneren van innovatieve dijkversterkingstechnieken zoals verticaal geplaatst geotextiel of dijkconditionering.
Het IJkdijk ontwikkelprogramma zal zich de komende periode vooral richten op de uitbereiding van het aantal LiveDijken. De samenwerkingsovereenkomst voor LiveDijk Ameland is getekend en er is nog een concrete locatie in beeld. Verder staat in 2014 het laatste validatie-experiment op de rol. Het faalmechnisme zettingsvloeiing staat hierin centraal. De voorbereidingen hiervoor zijn inmiddels gestart.
Afronding All-in-one Sensor Validatie Test In 2012 is de All-in-one Sensor Validatie Test uitgevoerd. Het doel van deze grootschalige proef was om meer inzicht te krijgen in de functionaliteit en prestaties van dijkmonitoringsystemen. In een experimentele setting is de functionaliteit van het real-time volgen en het voorspellen van dijksterkte aangetoond. Afsluitend zijn negen meettechnieken en drie visualisatiesystemen gewaardeerd en beoordeeld.
Verloop experiment
Waardering prestaties
De basis voor het experiment bestond uit drie proefdijken gebouwd op schaal 1:1. De gebouwde proefdijken waren in opbouw representatief voor praktijksituaties. In en om de proefdijken zijn meettechnieken geïnstalleerd. De proefdijken werden gedurende één week in stappen kunstmatig belast.
Na het experiment zijn aan de hand van het opgestelde beoordelingskader waarderingen toegekend aan de specificaties van de meettechnieken en de visualisatiesystemen. De waardering werden toegekend door een onafhankelijke beoordelingscommissie van personen met verschillende expertises binnen het vakgebied.
Het plan hiervoor was alleen de proefleiding bekend. In deze periode konden de dijken bezwijken op één van de volgende faalmechanismen: piping, macro-instabiliteit, micro-instabiliteit en erosie ten gevolge van overlopen. Het was aan de participerende bedrijven om op basis van de meetgegevens een voorspelling te doen over wanneer en op welke manier de proefdijken zouden gaan bezwijken.
Dijkbeheerders worden met deze waarderingen voorzien van een overzicht van de prestaties van verschillende meettechnieken en visualisatiesystemen binnen de All-in-one Sensor Validatie Test. Daarmee zijn zij in staat te bepalen welke meettechniek of visualisatiesysteem het beste past bij hun eigen praktijksituatie en specifieke wensen. Voor meer informatie: www.ijkdijk.nl/nl/experimenten/all-in-one Bekijk de rapporten met de resultaten van het experiment: www.ijkdijk.nl/nl/resultaataio
DDSC Live Een belangrijk onderdeel van het IJkdijk ontwikkelprogramma is de realisatie van het Dijk Data Service Centrum (DDSC). Het DDSC is een landelijk platform voor de opslag en analyse van de meetdata in en rond dijken, zowel real time als historisch. Hiermee is het mogelijk om situaties in gelijksoortige dijken met elkaar te vergelijken. Zo kan in een potentiële noodsituatie worden gezocht naar vergelijkbare situaties uit het verleden om die kennis te gebruiken bij te nemen beslissingen. De bouw van het DDSC is aanbesteed en wordt uitgevoerd door een combinatie van Nelen & Schuurmans en Fugro. Op het IJkdijk Congres (20 april 2013) en op de Kennisdag Inspectie Waterkeringen (21 april 2013) is de eerste versie van het DDSC gepresenteerd. Eind april vonden de acceptatietesten plaats. Parallel aan de bouw van het DDSC wordt door TNO, Deltares, Target Holding en HKV onderzoek gedaan naar geavanceerde analysetechnieken die in het DDSC kunnen worden toegepast. Het is de bedoeling dat de resultaten van dit onderzoek worden geïmplementeerd in de volgende release van het DDSC in 2014. Voor meer informatie: www.ddsc.nl
LiveDijken Afronding All-in-one Sensor Validatie Test
Lauwersmeerdijk
LiveDijk XL LiveDijk XL is de werktitel voor een tweetal dijkvakken die met behulp van innovatieve monitoringstechnieken nauwkeurig in de gaten wordt gehouden. De dijkvakken zijn de Ommelanderzeedijk nabij Delfzijl en de Lauwersmeerdijk nabij het Lauwersmeer. Beide dijken zijn onderdeel van de primaire kering en in beheer bij waterschap Noorderzijlvest. Tijdens de laatste toetsingsronde zijn de dijkvakken afgekeurd. Dat was voor het waterschap aanleiding om in samenwerking met Stichting IJkdijk te starten met monitoring.
Gedrag dijk op de voet volgen Jan-Willem Nieuwenhuis is projectleider Livedijk XL bij waterschap Noorderzijlvest. “De komende jaren gaan we met versterkingen aan de gang, maar niet alles kan tegelijkertijd worden aangepakt. Met de LiveDijk XL willen we het gedrag van deze afgekeurde dijken in ons beheergebied op de voet volgen, zowel onder dagelijkse omstandigheden als onder extremere omstandigheden. Hiermee proberen wij de veiligheid van de ingelanden zoveel mogelijk te waarborgen. De Livedijk XL aanpak helpt ons daarbij”, aldus Jan-Willem.
Ommelanderzeedijk In 2012 is bij de locatie Ommelanderzeedijk het DMC systeem van Landustrie/VolkerWessels Telecom ingebracht. Hiermee is de afgelopen winterperiode de waterstand in deze, voor macrostabiliteit gevoelige, dijk gemeten en gecontroleerd. Het bijzondere aan het DMC systeem is de mogelijkheid om een teveel aan water in de dijk gecontroleerd te laten uitstromen via een regelbare pomp. De locatie Ommelanderzeedijk wordt momenteel verder bemeten met waterspanningsmeters (Alert Solutions) en warmtebeelden (Intech) waarmee het gedrag van de dijk nauwkeurig wordt gevolgd. Het monitoringplan is gemaakt door Furgo.
Voor de Lauwersmeerdijk wordt nader onderzoek gedaan naar de mogelijke effecten op de doorlatendheid als gevolg van de eind 2012 verrichte verbeteringswerken nabij het Vierhuizergat. In dit dijkvak worden hiervoor in drie raaien waterspanningsmeters aangebracht. Er wordt een monitoringsplan opgesteld door ingenieursbureau Witteveen en Bos. Ook een monitoringsaanpak voor de afgekeurde asfaltbekledingen is uitgewerkt. De ingewonnen gegevens worden voor waterschap Noorderzijlvest centraal ontsloten via het Dijk Data Service Centrum. Hierover leest je verderop in deze nieuwsbrief meer.
LiveDijk Utrecht Sinds begin 2013 is het project LiveDijk Utrecht volledig operationeel. Opdrachtgevers voor dit project zijn Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden en Rijkswaterstaat. Het project wordt uitgevoerd door TNO, samen met partners AGT International, onderzoeksinstituut Deltares en sensorleveranciers Alert Solutions en TenCate. In het project wordt ervaring opgedaan met real time monitoring door middel van sensoren in twee Utrechtse dijken: de Grechtdijk in Woerden en de Voorhavendijk bij de Beatrixsluizen in Nieuwegein.
Metingen
Resultaten
De Voorhavendijk is uitgerust met waterspanningsmeters in een uitgebreide configuratie. Op de locatie Grechtdijk wordt in beperkte mate ook met waterspanningsmeters gemeten, aangevuld met temperatuurmetingen voor detectie scheurvorming en een regenmeter. Deze laatste twee zijn bedoeld om uitdroging van het dijklichaam in droge periodes te kunnen vaststellen. De waterspanningsmeters en de regenmeter zijn al in de zomer van 2012 geïnstalleerd. De temperatuurmetingen worden gedaan sinds december 2012.
De eerste resultaten geven het waterschap waardevolle aanvullingen op de tot nu grotendeels visuele inspecties van beide dijken. De dijkbeheerders kunnen live sensordata opvragen in een daarvoor ontwikkelde applicatie. In de applicatie worden ook sterkte berekeningen en het actuele en voorspelde veiligheidsniveau getoond. Op die manier kan eerder en effectiever actie worden ondernomen, indien nodig, dan wanneer uitsluitend veldwerk gebruikt wordt.
Afronding All-in-one Sensor Validatie Test LiveDijk Ameland Een deel van de Waddenzeedijk op Ameland is in de tweede toetsronde afgekeurd op piping. Wetterskip Fryslân heeft in het kader van het HWBP-2 opdracht gegeven voor de realisatie van versterkingsmaatregelen. Onderdeel van deze versterkingsmaatregelen is monitoring van 300 meter dijklengte.
Infrarood en multisensor Voor het versterkingsontwerp worden gegevens over het gedrag van de dijk verzameld. Als aanvulling op deze monitoringsactiviteiten worden verschillende innovatieve technieken inzet om gedetailleerde aanvullende informatie te krijgen over meerdere parameters. Gewerkt wordt met infra-
rood en multi-sensormodules voor het meten van waterspanning en temperatuur. Monitoring start in de zomer van 2013 en loopt gedurende twee jaar. Om Wetterskip Fryslân te voorzien van live informatie worden de systemen uit beide projecten aangesloten op het DDSC.
LiveDijk Vallei en Veluwe Waterschap Vallei en Veluwe heeft sinds 2012 GeoBeads van Alert Solutions in haar belangrijkste dijk: de Grebbedijk. Deze dijk beschermt de Gelderse Vallei, aan de zuidzijde van dijkring 45, tegen overstroming van de Nederrijn. Deze LiveDijk is voorzien van een sensorssysteem om te weten wanneer de stabiliteit kritiek wordt en te monitoren of piping ontstaat.
Eerste meetresultaten Na een jaar meten én hoogwater eind 2012 zijn de eerste meetresultaten bekend. Deze resultaten worden gebruikt om alarmwaarden te ijken. Reindert Stellingwerff, dijkadviseur van waterschap Vallei en Veluwe: “In de tijd van de Deltawet grote Rivieren zijn pipingbermen aangelegd. Toch zijn er recent zandmeevoerende wellen ontstaan. Met ons meetsysteem willen we de vragen beantwoorden of deze wellen een gevaar vormen en waardoor ze ontstaan. Voor het beantwoorden van de tweede vraag willen we het systeem
verder uitbreiden met enkele sensoren verder weg van de dijk, in het achterland.” Als deelnemer in de ontwikkeling van het DDSC zoekt het waterschap nu ook naar de mogelijkheden om de sensordata snel toegankelijk te maken voor analyse. Stellingwerff: “We willen snel reeksen van verschillende soorten sensoren naast elkaar kunnen ontsluiten. Als dat lukt, kunnen we beginnen onze onderzoeksvraag fundamenteel te beantwoorden.”
Validatieproef Zettingsvloeiing Na afronding van de All-in-one Sensor Validatie Test en de vertaling van de kennis hierover in een aantal LiveDijk locaties heeft de Stichting IJkdijk zich als doel gesteld nog een validatie experiment uit te voeren, en wel rondom het faalmechanisme zettingsvloeiing.
Wat is een zettingsvloeiing? Door verweking of bresvloeiing van zand in de ondergrond kan een zettingsvloeiing ontstaan. Langs het voorland bij een dijk wordt deze meestal geïnitieerd door erosie (het wegspoelen van zand) van het onderwatertalud langs een geul waardoor hier dan een soort drijfzand kan ontstaan. Wanneer dit gebeurt kan een gebied tot op enkele honderden meters vanaf de geul wegvloeien. Waterkeringen worden periodiek getoetst, onder meer op het faalmechanisme zettingsvloeiing. Het afkeuren van de primaire waterkering op dit mechanisme brengt zeer kostbare versterkingsmaatregelen met zich mee. Met toegepast onderzoek kunnen deze maatregelen worden verkleind en zo worden bespaard op dijkversterking.
De verwachting is dat met behulp van meetsystemen tot een betrouwbaarder voorspelling kan worden gekomen van het risico op zettingsvloeiing. Het vinden van een proeflocatie voor dit experiment kost tijd. Dit onder meer omdat het niet kan worden uitgevoerd in onze vertrouwde IJkdijk proeftuinlocatie in Groningen. Gesprekken vinden plaats met waterschappen, maar ook met zand- en grindproducenten (de eigenaren van zandwinputten). We zoeken naar een locatie met een behoorlijke diepte (minimaal 15 m) en met een zandige bodemopbouw.
Schade door oeverval, ontstaan door zettingsvloeiing langs de Westerschelde Bron: https://beeldbank.rws.nl, Rijkswaterstaat
Nog maar 640 KB te gaan....
Big Data Van 3 tot 5 april vond in Groningen de internationale conferentie “Probing Big Data for Answers” plaats. Nico Pals was namens Stichting IJkdijk één van de keynote speakers. Hij presenteerde daar de IJkdijk en het DDSC als één van de cases. Van Big data is sprake als het om Petabytes gaat (een miljoen Terabytes). Als we bedenken dat het laatste IJkdijkexperiment data van enkele Terabytes per dag produceerde kunnen we berekenen hoeveel enkele tientallen LiveDijken per dag (of per jaar) produceren. Dan gaat het inderdaad om “Big Data” en dus is er geavanceerde harden software nodig voor de verwerking en analyse.
Resultaten droogteproef 2012 In 2012 is het validatie experiment rondom het meten aan droogte afgerond. Zes partijen maten gedurende vier maanden effecten van droogte in een veendijk ten zuiden van Amsterdam. 2012 was een relatief nat jaar. Weliswaar zijn er daardoor geen specifieke effecten van droogte opgetreden, maar kon de veranderende vochthuishouding in de dijk wel gemeten worden. Miramap heeft onder andere aangetoond dat kleine variaties in vochtgehalte goed kunnen worden gemeten met L-band radiometrie. Ook Alert Solutions heeft aangetoond bruikbare informatie te kunnen leveren over vochtgehalten door het meten van waterspanning. De metingen zijn geva-
lideerd aan de hand van referentiemonitoring. Daarmee kan geconcludeerd worden dat innovatieve technieken droogtegevoelige en dus kwetsbare delen van de dijk (Welke gebieden zijn nat? Welke droog?) in kaart kunnen brengen. Hoewel het absolute vochtgehalte nog niet één op één te herleiden is naar dijksterkte, kunnen de technieken door het signaleren van afwijkingen in vochtgehalten een betrouwbare ondersteuning van visuele inspecties zijn. Het project werd uitgevoerd met steun van Waternet en gefinancierd door STOWA en FloodControl 2015. Momenteel lopen er initiatieven om opnieuw een droge periode te meten.
Nieuwe samenwerkingsverbanden Stichting IJkdijk gaat samenwerken met het nHWBP: het nieuwe HoogWater Beschermings Programma. Innovatie is een belangrijke pijler in het Nieuwe Hoogwaterbeschermingsprogramma. De grote en ambitieuze opgave van dit programma, om ruim 700 kilometer dijk te versterken, zal moeten worden geoptimaliseerd. Dit wordt ondersteund met de kennis uit het IJkdijk ontwikkelprogramma die wordt toegepast in LiveDijken. Aan de hand van monitoring zal worden getracht om bestaande problematiek te verkleinen en versterkingsopgaven nauwkeuriger te bepalen.
Flood Control Naast de samenwerking met het nHWPB heeft Stichting IJkdijk aansluiting gevonden bij de business case Flood Control 2100 en de Digitale Delta in het Topsectorenbeleid. Een mooi resultaat van de inspanningen die zijn geleverd, samen met Flood Control 2015, UrbanFlood en partners uit de gouden driehoek.
Meer info over het IJkdijk ontwikkelprogramma: www.ijkdijk.nl & www.ddsc.nl
Afmelden voor deze nieuwsbrief? Stuur een mail naar
[email protected]
