41 Wellenwaker. Informatie van de indiener Deze kolom wordt ingevuld door de indiener

Transcriptie

1 41 Wellenwaker Informatie van de indiener Deze kolom wordt ingevuld door de indiener Indruk van de werkgroep Deze kolom wordt ingevuld door de werkgroep Indiener(s) Naam bedrijf 1 Contactgegevens Naam Functie Telefoonnummer adres Acacia Water BV Dr Jacobus (Koos) Groen Geohydroloog Koos.groen@acaciawater.com 2 Wat is de aard van uw bedrijf? Omvang Type activiteiten Expertise 3 Reageert u mede namens andere partijen die betrokken zijn bij de innovatie? Zo ja, welke? 4 Heeft u bijlagen meegestuurd met dit formulier. Zo ja, welke? Omvang:17 personen; omzet 1.3 miljoen euro/jaar Activiteiten: grondwaterstudies voor waterwinning en kunstmatige infiltratie, kartering van grondwater en geologie; onderzoek naar innovatieve drainage en irrigatiesystemen; geo(hydro)logisch onderzoek rond keringen; regionale studies voor rurale drinkwatervoorziening (buitenland); studies naar risico s en sanering van verontreinigd grondwater; training en onderwijs in hydrologie. Expertise: Geologie, geohydrologie, hydrogeochemie, geofysische exploratie, boringen, kunstmatige infiltratie, grondwaterwinning, grondwatermodellen,drainage Nee, alleen Ja, Bijlage 1: Acacia Water, 2014a. Toepasbaarheid van innovatieve onderzoekstechnieken gericht op grondwaterstroming in en rond dijken: Cases zandmeevoerende wellen Fort Vuren en Hurwenen. Opdrachtgever: Waterschap Rivierenland. Eindrapport 27 februari Bijlage 2: Acacia Water, 2014b. POV Piping Projectvoorstel Karakterisatie en monitoring wellen/piping bij waterkeringen: plan van aanpak na verwerking commentaar projectteam POV piping 7 oktober 2014

2 %20innovatieve%20onderzoekstechnieken%20grondwaterstromingen% 20in%20en%20rond%20dijken%20-%20Rivierenland.pdf 5 Korte omschrijving van de innovatie: Hoe werkt de innovatie? Eventueel met verwijzingen naar andere documenten. Bij piping zal gedurende de ontwikkeling van de pipe ook het gedrag van de wel veranderen. Het debiet van water en zand zal toenemen, zoals blijkt uit historisch onderzoek. Bij het vergroten en het naderen van de pipe naar het intreepunt zal de reistijd van het welwater afnemen en zal de waterkwaliteit meer beïnvloed worden door die van het buitenwater. De temperatuur, chemie en turbiditeit an het welwater zullen dus ook veranderen. Seizoen- en dagvariaties van deze parameters zullen naar verwachting steeds meer op die van het buitenwater gaan volgen. Acacia Water baseert dit op uitgevoerde onderzoeken van wellen bij Fort Vuren, Eck en Wiel en Urmond (zie meegestuurde rapport Acacia Water, 2014a). Momenteel voert Acacia Water een meerjarig POV onderzoek naar het kwantitatief (stroming en ontwikkeling) en kwalitatief (temperatuur, chemie, etc.) gedrag van wellen in Rivierenland (zie meegestuurde rapport Acacia Water 2015b en URL Voorstel voor het ontwikkelen van een automatisch monitoringsysteem van wellen. Dit opent de mogelijkheid om het gedrag van wellen beter te begrijpen, en kan dienen als noodmaatregel. Indien succesvol kan de Wellenwaker wellicht onderdeel worden van het operationeel beheer gericht op hoogwaters. Vooruitlopend op dit onderzoek zoeken waterschappen nu al naar een beter handelingsplan voor wellen en zand meevoerende wellen, die om allerlei redenen meer aandacht dienen te krijgen. Dat kan zijn het plotseling ontstaan van een wel, de grootte daarvan of onrust bij omwonenden. Maar ook omdat wellen voorkomen of ontstaan op plaatsen waar volgens de toetsing geen pipingrisico zou bestaan en ook geen versterkingsmaatregelen zijn voorzien. Nu bestaat de handeling in eerste instantie uit frequente visuele inspectie en het opkisten van een wel als (tijdelijke) beheersmaatregel. Tijdens onze onderzoeken is het idee ontstaan om een monitoringssysteem voor wellen te ontwerpen, dat zowel telemetrisch metingen doorseint als opkisting mogelijk maakt. (Voor het lopende POV onderzoek meet Acacia Water al telemetrisch bepaalde parameters van wellen voor het POV onderzoek). Een dergelijk gestandaardiseerd systeem, hier de Wellenwaker genoemd, kan op wellen worden geplaatst en deel gaan uitmaken van het operationele dijkbeheer van het waterschap. Dit is wat we concreet voor ogen hebben: de wellenwaker bestaat uit een koker met een grote diameter, die op/om de wel kan worden

3 gedrukt. Het water en eventueel zand in de pijp stijgt tot een hoogte die regelbaar is door een uitstroomopening. Door de ophoping van zand en water (tegendruk) zou de wel al deels onder controle kunnen worden gebracht. In de pijp en uitstroomopening zitten sensoren die een aantal relevante parameters meten: watertemperatuur, elektrisch geleidingsvermogen, turbiditeit, waterhoogte en afvoer (o.b.v. het lopende onderzoek voor POV Piping kan dit worden aangevuld). De signalen van de sensoren worden telemetrisch doorgeseind naar de dijkbeheerder die de metingen real time kan volgen op een dashboard van website, die overal toegankelijk is. Ook kunnen de signalen worden opgenomen in het signaleringssysteem van het waterschap (Lizard, Hydronet, etcetera). Een voorbeeld van dergelijk telemetrische monitoring is het systeem dat Acacia Water gebruikt voor het lopende POV wellen onderzoek. Dit kan real time worden gevolgd op Wat we graag willen gaan doen in een project is het volgende: Een gedetailleerd ontwerp te maken van de Wellenwaker, Een aantal wellenwakers te construeren en te plaatsen op wellen, Het monitoren van de signalen gedurende een winterperiode, Het maken van een vervolghandelingsplan op basis van de waarnemingen: welke waargenomen signalen, of welke variaties veranderingen daarin, maken welke actie noodzakelijk? De onder 5 genoemde rapporten over eerder uitgevoerde onderzoeken van wellen zijn meegestuurd ter onderbouwing van dit projectidee. 6 Is de innovatie reeds toegepast op het piping vraagstuk? Zo ja, waar en hoe? Eventueel met verwijzingen naar andere documenten. 7 Hoe zou deze innovatie (een deel van) het piping-probleem op kunnen lossen? Denk hierbij aan: Hoe groot is het areaal van Nee De wellenwaker is naast een monitorings- ook een opkistingsmaatregel. De tegendruk en de ophoping van zand in de pijp kan het debiet van de wel doen afnemen De ontwikkeling van de wel en het ontstaan van piping kan op afstand real time worden gevolgd door de Wellenwaker, zodat tijdig kan Als monitoringinstrument en als noodmaatregel.

4 toepassing? Leidt de innovatie tot een snellere/betere/goedkopere aanpak van piping? Wordt de innovatie gebruikt bij het vaststellen van het pipingrisico? Wordt de innovatie gebruikt bij het versterken van een dijk op piping? Leidt de innovatie tot meer kennis over piping? 8 Wat onderscheidt uw oplossing van de bestaande oplossingen/technieken voor piping? worden ingegrepen. Andersom is het zo dat, waar de monitoring uitwijst dat de wel stabiel blijft, er niet hoeft te worden ingegrepen. Het op afstand real time monitoren en het tijdig - dan wel niet - ingrijpen zal leiden tot een kostenbesparing van het dijkbeheer De monitoringsgegevens van meerdere wellen zullen tot meer kennis van het gedrag van wellen leiden. Het betreft een beter inzicht in de risico s van wellen en mogelijk op termijn een classificatie van risico s van wellen o.b.v. het gedrag uit de monitoring. Er zijn geen vergelijkbare monitoringsmaatregelen. In het POV onderzoek van Acacia Water (2014a) worden enkele parameters van wellen gemonitoord. Verder is daarbij de wel niet op een standaardwijze afgewerkt door een koker zoals bedoeld in de wellenwaker. 9 Verwacht u dat de innovatie een reductie in de kosten voor piping geeft? Op welke manier? 10 In welke fase is de ontwikkeling van uw innovatie? 1. Concept 2. Getest in laboratoriumsetting 3. Getest in 1 op 1 schaal proef 4. Geïmplementeerd in project Graag documenten toevoegen Opkisting is een (nood)maatregel die vaak met zandzakken of iets dergelijks worden uitgevoerd. Dit leidt alleen tot beperken van het risico, maar niet tot een standaardoplossing of een maatregel om gecontroleerd de wel te beheersen dan wel te monitoren. De wellenwaker combineert de beheersing van het risico met monitoring voor de beheersing én het leren over het gedrag van de wel. De reductie bestaat erin dat de kosten voor onnodige maatregelen kunnen worden voorkomen (in het geval dat de wel stabiel blijft) De wel kan op afstand worden gemonitoord. Kosten voor veldbezoeken kunnen worden gereduceerd. Concept. De constructie van de wellenwaker met sensoren is nog een conceptueel idee. De individuele componenten zijn beschikbaar en voldoende getest. Vergelijkbare metingen en kokers worden door ons toegepast voor gecontroleerde drainagesystemen in de landbouw. Telemetrische monitoring van elektrische geleidbaarheid en temperatuur is al geïmplementeerd in lopend POV wellen project. De waarnemingen zijn real time zichtbaar op: Indien succesvol, en indien de verkregen inzichten daar aanleiding toe geven zou toepassing van het systeem er toe kunnen dat het pipingrisico op andere locaties (waar geen wellen geconstateerd worden) nauwkeuriger ingeschat kan worden. Dit kan wellicht leiden tot minder afkeur of lichtere ontwerpen. Eventueel kunnen de verkregen inzichten leiden tot de vaststelling dat er ondanks de aanwezigheid van een wel geen pipingrisico aanwezig is.

5 die uw antwoord onderbouwen. 11 Heeft u een haalbaarheidsstudie uitgevoerd naar de innovatie als oplossing voor piping? 12 Hoe zeker is het dat de innovatie in technische zin kan werken voor toepassing op het pipingvraagstuk? Welke technisch/inhoudelijke hobbels worden voorzien? 13 Is de innovatie maakbaar en uitvoerbaar bij waterkeringen? Zijn hier knelpunten in te voorzien? 14 Wat is nodig om aan te tonen dat de innovatie voldoet/blijft voldoen aan de wettelijke eisen? (betrouwbaarheid) We ontwikkelen nieuwe sensortechnieken die goedkoop en een laag energieverbruik hebben. Met het nieuwe LoRa netwerk (IOT, uitrol dit jaar gereed door KPN) zijn de kosten voor datatransfer gering. Nee Erworden geen technische hobbels voorzien. Deze innovatie combineert veel nieuwe technieken die afzonderlijk getest en bewezen zijn. Zo Zijn sensoren en de telemetrie in het veld al toegepast (o.a. POV Wellen) Voor de constructie en plaatsing van de koker van de wellenwaker worden geen problemen voorzien. Opkisting door middel van een koker is al eens toegepast (wel Fort Vuren). Uitdaging is : - Een gestandaardiseerde Wellenwaker te ontwerpen en te maken. Wellicht in een aantal maten. - Het maken van een handelingsplan en dat koppelen aan bepaalde signaalwaarden Ja, de innovatie is maakbaar en uitvoerbaar (zie vorige punt) Nee er worden geen knelpunten voorzien. De kokers worden voldoende diep weggedrukt. Bij het plaatsen van de kokers in sloten moet er zorg voor worden gedragen dat de afvoer niet wordt gehinderd. Mogelijk dat een verankering nodig zal blijken. Testen in een testomgeving, vervolgens bij een aantal echte wellen, en monitoren gedurende een (aantal) hoogwater periodes 15 Is er nog een vervolgstap nodig om de innovatie toe te kunnen passen als commerciële aanbieding in een aanbesteding? Zo ja, welke? Zo nee, heeft u de innovatie al eens aangeboden in een aanbesteding? 16 Heeft u partners nodig bij de doorontwikkeling van uw innovatie? Zo ja welke? De innovatie is nog niet eerder aangeboden. Na de constructie, plaatsing in enkele pilotwellen en de monitoring, zal het ontwerp waarschijnlijk mogelijk worden aangepast. De wellenwaker kan daarna commercieel worden aangeboden. Geen partners. Er zal wel een installatiebedrijf worden ingeschakeld voor de constructie van de wellenwakers en een aannemer voor de plaatsing daarvan.

6 17 Overige opmerkingen Het project, dat we voor ogen hebben voor de ontwikkeling, zal bestaan uit: Enkele wellenwakers Rapport over de resultaten van de wellenwakers op enkele pilot wellen Openbare website waar het gedrag real time kan worden gevolgd Rapport met een handelingsplan hoe bepaalde signalen moeten worden geïnterpreteerd en welk actie dan nodig is. 18 Quick scan door Deltares op inpassing in wettelijk kader waterveiligheid. Er is geen wettelijke toetsing nodig. Wat is er nodig om de innovatie te kunnen toetsen aan de wettelijke eisen ten aanzien van waterveiligheid? In de verwerking van de reactieformulieren zal Deltares gevraagd worden een quick scan uit te voeren naar de informatie die per innovatie nodig is om tot veilige toepassing te komen.