Ontwikkelen operationeel voorspelmodel BOS-OMAR

Transcriptie

1 Rapport: R apport: Ontwi kkelen oper ationeel voorspel model BOS-OMAR pr ojectopzet * * Ontwikkelen operationeel voorspelmodel BOS-OMAR projectopzet

2 Inhoudsopgave 1 Doel Inhoud Projectresultaat Afbakening Fasering en planning Fasering Planning Projectorganisatie Omgaan met risico s Randvoorwaarden en relaties met andere projecten Randvoorwaarden Relaties met andere projecten Waterschap Aa en Maas Ibrahym Stuwstandgegevens Volg- en Stuursysteem Streefpeilenplan WB21 toetsing Remote sensing Projectevaluatie Projectnaam Ontwikkelen operationeel voorspelmodel BOS-OMAR Projectnummer Datum 11 april 2013 Versie / Status 2.0 Klant Dagelijks Bestuur Eigenaar Eric de Wit Auteur(s) Nila Taminiau / Leon Stelten Documentnummer

3 1 Doel Een model dat op basis van de actuele hydrologische toestand (afvoeren, begroeiing en waterstanden) en de weersvoorspellingen een voorspelling voor de afvoeren en waterstanden voor een aantal dagen vooruit maakt. Dit om ons beheer te kunnen optimaliseren, maar ook om het transparanter en objectiever te kunnen maken. Bij het optimaliseren worden de grenzen van ons systeem opgezocht en dit dient uiteraard verantwoord te gebeuren. Dit is mogelijk door een aantal dagen (10 dagen is mogelijk, de betrouwbaarheid wordt minder met het toenemend aantal dagen) vooruit te kijken en problemen te voorzien en daarmee de mogelijkheid te creëren om tijdig in te grijpen. 4

4 2 Inhoud Belangrijke onderdelen van dit systeem zijn: 1. Een hydraulisch oppervlaktewatermodel wat aan de hand van de dimensies van de waterlopen en de daarin aanwezige kunstwerken de stroming door deze waterlopen kan beschrijven (reeds aanwezig in IBRAHYM) 2. Een snel werkend hydrologisch model wat de neerslagafvoer relatie beschrijft voor het hele beheergebied (wel aanwezig in IBRAHYM, maar niet snel werkend, ontwikkeling nodig) 3. Een gebiedsdekkend oppervlaktewatermeetnet met voldoende meetpunten om de actuele toestand in het oppervlaktewatermodel te kunnen simuleren (aanwezig, maar uitbreiding nodig) 4. Weersvoorspellingen voor een aantal dagen vooruit (reeds aanwezig binnen FEWS) 5. Aansturingsoftware om het voorspellingsmodel te kunnen bedienen (handmatig en automatisch), maar ook standaard scenario s te kunnen doorrekenen om onzekerheden of effecten van ingrepen in beeld te kunnen brengen (FEWS inrichten voor dit doel) 6. Presentatiesoftware in de vorm van een webfunctionaliteit (samenhang met andere projecten binnen WPM) Figuur 1: Samenhang van de verschillende onderdelen voor het BOS- OMAR ysteem Actueel voorspellingsmodel BOS-OMAR Meteo: - Historisch - Voorspelling Gegevens maai- en stuwbeheer Metingen: - waterstanden Neerslagafvoer model Afvoer Hydraulisch model Evt. overstromingsmodel Dashboard BOS- OMAR: ontsluiting resultaten: - voorspelde afvoer - voorspelde waterstand via web naar gebruikers - afvoeren - grondwaterstanden - remote sensing Op basis van het integrale model van IBRAHYM zal een snel werkend neerslag-afvoer model ontwikkeld worden wat op basis van de gevallen en voorspelde neerslag berekent hoeveel afvoer er op de beek terechtkomt. Deze afvoer gaat vervolgens naar het hydraulische model, waarin de stroming door de beken wordt berekend en de werking van alle kunstwerken daarop (stuwen, duikers, bruggen). Uitbreiding van het oppervlaktewatermeetnet is nodig om de huidige toestand van het watersysteem gebiedsdekkend goed te beschrijven en daarmee een goede begintoestand aan het model oplegt, zodat de voorspelling een grotere betrouwbaarheid krijgt. Er is een groot aantal metingen aanwezig binnen het beheergebied 5

5 van WPM, maar weinig die een ongestuwde situatie beschrijven. Deze zijn nodig om de toestand van het watersysteem en de begroeiing in de beken inzichtelijk te krijgen. Een data- en versiebeheersysteem rondom het neerslag-afvoer model en het hydraulisch model is nodig om een beter beheer van alle in- en uitvoer van de verschillende modelversies te krijgen. Onmisbaar om een betrouwbare en bedrijfszekere basis te creëren voor de voorspellingen ten behoeve van operationeel gebruik tijdens crisissituaties. Uiteindelijk moeten de beschrijvingen van de huidige toestand en de voorspellingen van het watersysteem bekend worden bij een breder publiek (openbaarheid gegevens en laagdrempelig ter beschikking stellen). 6

6 3 Projectresultaat Als het project is afgerond, hebben we: 1. Een actueel voorspellingsmodel waarmee voorspellingen van afvoeren en waterstanden gemaakt kunnen worden voor een aantal dagen vooruit (max. 10 dagen) aan de hand van de weersvoorspellingen 2. Een beslissingsondersteunend model waarmee snel en eenvoudig effecten van maatregelen doorgerekend kunnen worden 3. Extra waterstandsmetingen die ook gebruikt kunnen worden in allerlei andere projecten, zoals bv. het streefpeilenplan 4. Een data- en versiebeheersysteem voor oppervlaktewatermodellen wat zorgt voor een actueel en betrouwbaar voorspellingsmodel 5. Een implementatieplan voor het gebruik van BOS-OMAR binnen WPM waarin taken, bevoegdheden en verantwoordelijkheden, beheer en onderhoud, processchema s, ICTaspecten en communicatie beschreven zijn. Er zal in ieder geval een goede beheerstructuur moeten staan en moet BOS-OMAR in alle primaire processen die het betreft een plek hebben gekregen. 7

7 4 Afbakening BOS-OMAR zal op dit moment alleen ontwikkeld worden voor voorspellingen van de waterkwantiteit (waterstanden en afvoeren). Op termijn kan het ook ontwikkeld worden voor waterkwaliteit, maar gezien het feit dat het modelleren van waterkwaliteit bij WPM nog in de kinderschoenen staat, wordt dit in dit stadium buiten beschouwing gelaten. De verwachting is dat BOS-OMAR in eerste instantie met name geschikt zal zijn om op regionaal niveau informatie te kunnen leveren voor het operationele beheer en nog niet direct op perceels- of stuwniveau. Dit zal moeten blijken uit de haalbaarheidstudie die wordt opgesteld tijdens het formuleren van het Programma van Eisen, maar uiteindelijk ook in de testfase. Het resultaat van dit project moet dan ook gezien worden als een eerste basisproduct waarmee ervaring kan worden opgedaan en waar vervolgens acties voor doorontwikkeling voor worden geformuleerd. 8

8 5 Fasering en planning 5.1 Fasering Het project wordt opgedeeld in de volgende fases waarin een aantal stappen doorlopen worden: Fase Onderdeel StaVaZa 0 Businesscase 1.0 Vastgesteld in DB Businesscase Formuleren programma van eisen en opzetten dummy Go / No go door opdrachtgever 2 Ontwikkelen BOS voor een pilotgebied Go / No go door opdrachtgever 3 Ontwikkelen BOS-OMAR 4 Implementeren BOS-OMAR in organisatie 5 Nazorg-/ testfase Na iedere fase vindt er een formele goedkeuring van de opdrachtgever plaats, maar na fase 1 én 2 zal er nadrukkelijker overwogen worden middels een go/no go moment of het een rendabele investering is om BOS-OMAR te bouwen (go/no go fase 2 conform besluit DB ). Tijdens het project zal regelmatig getoetst worden of het systeem nog op gaat leveren wat we er van verwachten. Onderstaand zijn de te behandelen onderwerpen/activiteiten per fase aangegeven. Fase Omschrijving activiteiten 0 Businesscase BOS-OMAR voorleggen aan het Dagelijks Bestuur 1 Verkennen samenwerking met Waterschap Aa en Maas Opstarten projectgroep en gebruikersgroep Opstellen Programma van Eisen BOS-OMAR, inclusief (chronologisch): - Workshop potentiële gebruikers BOS-OMAR: inventariseren wensen en eisen - Maken Dummy BOS-OMAR: gevoel krijgen bij het systeem - Haalbaarheidstudie BOS-OMAR: Op basis van de gestelde wensen en eisen formuleren wat op korte, middellange en lange termijn realiseerbaar en niet realiseerbaar is met BOS-OMAR. - Workshop potentiële gebruikers BOS-OMAR: aanscherpen wensen en eisen obv Dummy BOS-OMAR en haalbaarheidstudie - In beeld brengen beheerkosten (exploitatie en uren) na implementatie Dagelijks Bestuur informeren over Programma van Eisen Offerte-aanvraag obv Programma van Eisen Verlenen opdracht Go / No go door opdrachtgever voor fase 2 2 Pilot draaien voor bijv. één thema (wateraanvoer, peilbeheer) of één gebied (regio Noord of Zuid of subregio): waar lopen we tegenaan, wat zijn valkuilen bij het maken van een BOS voor het hele beheersgebied Finetunen plan van aanpak op basis van resultaten pilot samen met projectgroep en gebruikersgroep voor uitrol BOS hele beheergebied WPM Go / No go door opdrachtgever voor fase 3 en verder 3 Bouw BOS-OMAR met regelmatige consultatie van projectgroep en gebruikersgroep Opstellen en inrichten standaard scenario s/ maatregelen Inrichten dashboard (web-functionaliteit) met informatie uit BOS-OMAR (mogelijk via Volg- en stuur systeem Presenteren eindresultaat Project BOS-OMAR aan Dagelijks Bestuur, gebruikersgroep en aan de hele organisatie in de vorm van een Broodje Water en een intranetbericht. 4 Opstellen Beheer en onderhoudsplan BOS-OMAR, inclusief: - Beleggen taken, bevoegdheden en verantwoordelijkheden BOS-OMAR - Regulier jaarlijks budget regelen - Processchema s MAVIM aanpassen - ICT aspecten 5 Gebruikerservaring opdoen met het systeem en oplossen kleine kinderziektes Projectevaluatie 9

9 Voor fase 1 t/m 3 zal expertise ingehuurd worden bij verschillende onderzoeksinstituten en/of adviesbureaus. In fase 4 wordt het systeem daadwerkelijk in gebruik genomen, wordt het project voor de eerste keer opgeleverd en gaat het over in de reguliere lijnorganisatie. Na de nazorgfase (fase 5) vindt definitieve oplevering plaats en is het project formeel beëindigd. 5.2 Planning De gedetailleerde planning van de verschillende fases is mbv Microsoft Project uitgevoerd en opgeslagen onder G:\BOS-OMAR\Planning\Planning_BOS_OMAR.mpp. Bijzondere aandacht verdienen de mijlpalen waarop keuzemomenten worden voorgelegd. De verdere planning is van deze mijlpalen afhankelijk. Vertraging in besluitvorming vraagt om herziening van de planning. Uitdrukkelijk wordt aangegeven dat deze planning in eerste instantie een concept betreft dat door het projectteam moet worden geaccordeerd. Alleen op deze wijze kan committent vanuit het team worden gekregen voor het opgenomen tijdspad. Een samenvatting van de planning is opgenomen in figuur 2. Figuur 2: Faseplanning op basis van gedetailleerde planning 10

10 6 Projectorganisatie Naar verwachting zal het project BOS-OMAR de volgende inzet van mensen vragen, onderverdeeld naar projectgroep en gebruikersgroep. Hierbij zijn de rollen van de teamleden en de geschatte urenbesteding voor het totale project aangegeven. Functie Naam Activiteit Uren gevraagd Uren besteed Bestuurlijk (gedelegeerd) Jan Vertegenwoordigd het DB, geeft doelen n.v.t. n.v.t. opdrachtgever Classens bestuur weer, overlegt met ambtelijk opdrachtgever en bespreekt concept DBvoorstellen in portefeuillehoudersoverleg Ambt. opdrachtgever Eric de Wit Programmabewaking, borging inzet 30 1 menskracht binnen organisatie, formele aansturing project Projectleider Nila Inhoudelijk verantwoordelijk project, Taminiau aanbestedingen opzetten, adviesbureau aansturen, projectteam aansturen, uitvoeren projectevaluatie (2014) Ass. Projectleider Karlijn Voorbereiden PG, projectsecretariaat, Kessels ondersteuning projectleider, pv projectleider Procesbegeleider Leon Stelten Ondersteuning proces, bewaking businesscase en projectopzet, rapporteren naar bestuur, uitvoeren projectevaluatie (2014) Modellenbeheerder Arnoud Soetens Projectgroep 0 00 Oppervlaktewatermodellen IBRAHYM geschikt maken BOS-OMAR, aanschaf modellen- en dataversiebeheersysteem Meetnetbeheerder Toon Basten Data leveren, FEWS kennis inbrengen, aanschaf ca. 30 waterstandsmeetpunten Regiobeheerder Henk Valckx Inbreng wensen BOW, data leveren, kennis en 85 0 praktijkervaring beheer en onderhoud Objectbeheerder BOW Ad Thissen Data leveren 85 0 ICT-medewerker Jac Aanschaf + inrichten server, implementatie 75 0 Bijsmans BOS-OMAR in ICT-omgeving WPM Algemeen adviseur Jac Peerboom Brede advisering hydrologie, dwarsverbanden leggen Gebruikersgroep 0 0 Gebiedsbeheerders Henk Achten Harrie Berkers Marcel Reiniers Norbert van Rens Jan Valckx Theo Jacobs Roger van Dijck Barry Dorssers Inbrengen wensen en eisen tijdens workshops, Gerard van eventueel deelnemen aan oefening gebruik Rijswick BOS-OMAR Rob Korsten Jan Stals Regiobeheerder Huub Vandewal Regiomanagers Loek Berden Peter Roefs Modellengebruikers Myrjam de Graaf Jurriaan Cok Bestrijdingsplanhouders Bert Smeets Maashoogwater, droogte, Frans regionale wateroverlast Verdonschot Peter Roefs 0 0 Calamiteitencoördinator Ron Hendrikx Inbrengen wensen en eisen tijdens workshops, mee organiseren oefening gebruik BOS OMAR Totalen

11 De bestede uren aan het project zijn vermeld tot en met het 1 ste kwartaal 2013 en worden hoofdzakelijk toegeschreven aan: overleg met collega waterschappen in de opstartfase; het schrijven van businesscase 1.0 met bijbehorend voorstel; de project opstart; de effort in wijziging ambtelijk opdrachtgever; het herschrijven van de businesscase en de projectopzet naar de nieuwe vastgestelde format; het zoeken naar samenwerkingskansen met WRO en WBL. 12

12 7 Omgaan met risico s In de businesscase zijn in hoofdstuk 5 risico s (en kansen) aangegeven waarbij tevens beheersmaatregelen zijn benoemd. Aanvullend wordt in deze projectopzet het risico van verwachtingen genoemd omdat hier een mate van subjectiviteit in zit. Soms lijken dit te hoge verwachtingen te zijn, maar anderzijds bestaat er ook scepsis bij sommige potentiële gebruikers/klanten over het nut van een dergelijk voorspelmodel en hoe dit in de praktijk kan bijdragen aan het dagelijks beheer. Een wens van de afdeling BOW is dat BOS-OMAR ook zou kunnen bijdragen aan een betere bezettingsgraad qua personeel, omdat eerder bekend is waar een inspanning geleverd moet worden voor stuwbeheer, peilbeheer of wateraanvoer. Pieken en dalen in de bezettingsgraad kunnen omgezet worden in een meer evenwichtige bezetting. De verwachtingen van klanten en inhoudelijk betrokkenen gaan bij aanvang van het project nog verschillende kanten uit. Het is een nieuw systeem voor het waterschap, belangrijk is dat in de eerste fase een gezamenlijk beeld ontstaat en hier voldoende tijd aan besteed wordt. 13

13 8 Randvoorwaarden en relaties met andere projecten 8.1 Randvoorwaarden Voor het functioneren van BOS-OMAR zijn actuele gegevens van waterstanden, afvoeren, neerslag, verdamping, grondwater, maaibeheer en stuwstanden onmisbaar. Behalve de stuwstanden zijn deze voorhanden. Op dit moment loopt een initiatief bij de afdeling BOW om het stuwbeheer actueel inzichtelijk te krijgen via de smartphones, zodat bij een handmatige verandering van de stuwstand in het veld deze ook vrijwel direct beschikbaar is. Of dit project doorgang vindt, is nog niet duidelijk, maar voor het BOS-OMAR project nemen we dit wel als randvoorwaarde. Mocht dit nu niet gerealiseerd kunnen worden, dan zal er gewerkt moeten worden met theoretische stuwstanden zoals deze zijn vastgelegd in het stuwenboek. Uiteindelijk is het draagvlak bij de gebruikers natuurlijk de belangrijkste randvoorwaarde voor het slagen van het project. Als de gebruikers geen meerwaarde in BOS-OMAR zien voor hun dagelijks werk, dan zal het niet gebruikt worden. Zonde van de investering. In het proces zal dan ook veel aandacht aan de wensen en eisen van gebruikers worden besteed. Omdat de sfeer waarin de gebruikersgroep verkeert erg bepalend is voor het verkrijgen van draagvlak en de samenwerking wordt voorgesteld de eerste workshop extern/in een andere setting te laten plaatsvinden. Een idee is op de rioolwaterzuivering Venlo met toelichting over het concept Wauter dat klaarligt om informatie over het afvalwatersysteem te verzamelen en op termijn kan sturen. Hiermee krijgen de gebruikers (en projectgroepleden) eerder gevoel en begrip voor mogelijkheden en kansen. 8.2 Relaties met andere projecten Waterschap Aa en Maas Tijdens het opstellen van de businesscase 1.0 bleek dat Waterschap Aa en Maas een BOS Laagwater wil ontwikkelen. In een verkennend overleg bleek dat de inhoudelijke doelstellingen op dit moment nog wel enigszins uit elkaar liggen, maar er zijn zeker ook overeenkomsten. Het dagelijks bestuur heeft in september 2012 aangegeven maximaal samen te werken met Aa en Maas. Naast Aa en Maas zijn ook Waterschap De Dommel, Brabantse Delta en Waterschap Roer en Overmaas op enige wijze bezig met BOS gerelateerde projecten. Onderstaand figuur geeft in grove lijnen de relaties of input vanuit BOS-OMAR weer. De contacten hierover zijn nu, begin 2013, zeer prematuur. Figuur 3: Relaties BOS-OMAR naar andere waterschappen 14

14 De Verkeerstoren Ontsluiten van operationele informatie over het watersysteem naar gebruikers (dashboard) Waterschap Aa & Maas Waterschap De Dommel BOS 2.0 Ontwikkelen/updaten hoogwater voorspelmodel Waterschap Aa & Maas Waterschap De Dommel Dynamisch Waterbeheer Ontwikkelen/updaten hoogwater voorspelmodel voor de kanalen Waterschap Aa & Maas Hydrologische informatievoorziening verbeteren Dashboard Droogte Volg- en Stuursystee Hoogwater Voorspellen Hoogwater Voorspellen Kanalen Nav wateroverlast Slenaken Waterschap Roer en Overmaas? BOS-OMAR Ontwikkelen voorspelmodel voor droge en natte situaties Waterschap Peel en BOS Laagwater Mogelijk wil Aa & Maas een voorspelmodel voor laagwater ontwikkelen Laagwater Voorspellen Kanalen Ibrahym Het verbeteren van het hydraulisch oppervlaktewatermodel van IBRAHYM is een belangrijke voorwaarde voor het ontwikkelen van BOS-OMAR. Naast een aantal modelmatige verbeteringen die doorgevoerd moeten worden, moeten er ook veel nieuw ingewonnen gegevens verwerkt worden in de modellen. Dit vraagt veel van de beschikbaarheid, volledigheid en betrouwbaarheid van ingemeten afmetingen van waterlopen en kunstwerken en van meetgegevens van grondwaterstanden en van peilen en afvoeren van oppervlaktewater. Deze gegevens worden in lopende projecten van het team landmeten en het team monitoring verzameld. Door de oppervlaktewatermodellen-beheerder moeten de modelmatige verbeteringen en alle nieuw (in)gemeten gegevens verwerkt worden in de modellen. Dit zijn alle inspanningen die veel tijd vergen. Met de betreffende personen worden afspraken gemaakt over planning en op te leveren producten. Het actualiseren en verbeteren van het grondwatermodel en het integrale model van IBRAHYM kan ook randvoorwaarde worden voor BOS-OMAR. Dit hangt af van de opzet van BOS-OMAR en bv. het concept wat gekozen gaat worden voor het neerslag-afvoer model Stuwstandgegevens Het ontwikkelen van een applicatie voor het inwinnen van actuele stuwstandgegevens is tevens een voorwaarde voor dit project Volg- en Stuursysteem Al enige tijd leeft binnen WPM het idee om een Volg- en Stuursysteem te ontwikkelen waarmee aan de hand van actuele veld- en monitoringsgegevens de uitvoering van het beleid continu gemonitord kan worden. Door dit actueel te volgen, kan er ook op gestuurd worden. Mocht dit project opgestart worden, dan kan BOS-OMAR één van de invoergegevens zijn in het Volg- en Stuursysteem. 15

15 8.2.5 Streefpeilenplan Er is zeker ook een relatie met het streefpeilenplan. Met de voorspellingen uit BOS-OMAR is een controle mogelijk op de ingestelde stuwstanden en of deze passen bij de gewenste streefpeilen. Daarnaast is het mogelijk om een aantal dagen vooruit te kijken en te bepalen welke acties nodig zijn om de streefpeilen in stand te houden WB21 toetsing De toetsing watersystemen in het kader van WB21 die in 2013 uitgevoerd zal worden, vraagt qua verbetering/ aanpassing van de modellen ongeveer dezelfde werkzaamheden. De planningen en werkzaamheden voor deze beide projecten worden dan ook op elkaar afgestemd Remote sensing Het waterschap ontvangt op dit moment dagelijks beelden van de actuele verdamping en het vochttekort. Deze toestand kan als start dienen voor de modellen. Het project verkeert nog in een pilot-fase en er zal nog moeten blijken hoe goed deze beelden gebruikt kunnen worden bij het dagelijks waterbeheer. 16

16 9 Projectevaluatie Leren van de dingen die goed en fout zijn gegaan. Het klinkt logisch maar aan het einde van een project wordt niet of nauwelijks tijd in geraamd om de ervaringen, successen en gemaakte fouten te evalueren. Projectevaluatie dient eigenlijk als vanzelfsprekend onderdeel uit te maken van elk project. Belangrijk is te achterhalen welke processen en activiteiten hebben bijgedragen en het wel of niet (gedeeltelijk) slagen van het project. Hiervoor kan gebruik worden gemaakt van een aantal hulpvragen: Wat zijn de ervaringen met de projectstart-up? Is de projectopdracht duidelijk voordat het project begon? Is en duidelijk moment te traceren waarop het project van start ging? Zijn bevoegdheden projectleider in overeenstemming met verantwoordelijkheden? Heeft de opdrachtgever zich aan de afspraken gehouden? Zijn haalbare kwaliteitscriteria te formuleren? Kunnen resultaten hieraan getoetst worden? Was de risicoanalyse voldoende? Welke bevindingen kunnen gekoppeld worden aan deze analyse? Hoe nauwkeurig was de planning bij de start? Is de planning uitgelopen? Zo ja, waarom? Wat is hiermee gedaan? Zijn er koerswijzigingen geweest in het project? Hoe zijn deze teruggekoppeld naar de deelnemers/belanghebbenden in het project? Welke (bestuurlijke) beslismomenten zijn er gesteld? Hoe zijn deze verlopen? Hoe verliep de samenwerking in het team algemeen? Hoe verliep de samenwerking met partijen buiten het team? In hoeverre heeft het team bereikt wat het wilde bereiken? Welke bijdrage hebben de individuele teamleden daaraan geleverd? Hoe hebben de teamleden de projectleider ervaren? Hebben de leden van het team plezier beleeft aan het project? Hebben de leden van het team invloed kunnen uitoefenen op hun aanwezigheid in het team? Zijn er conflictmomenten geweest in het project? Hoe zijn de individuele leden hier mee omgegaan? Hoe was de relatie met de opdrachtgever? Welke invloed hebben de afzonderlijke leden van het team gehad op de organisatie van het project? Het zal duidelijk zijn dat deze lijst niet uitputtend is maar geeft wel een beeld van het type vragen dat gesteld kan worden. 17