Bodemligging van de IJssel voorspellen tot op negen centimeter

Baggerstrategie tussen twee scans

Rijkswaterstaat wil efficiënter omgaan met de baggerstrategie voor de IJssel. Op dit moment wordt de bodem vier keer per jaar volledig gescand. Tussen twee scans in weet niemand precies waar de rivier ondieper is geworden, dus wordt er gebaggerd op een beeld dat maanden oud kan zijn.

De vraag was of single-beam dieptemetingen bruikbaar zijn om daar een actueel beeld van te maken. Die metingen worden al verzameld: CoVadem heeft een vloot van meer dan tweehonderd schepen met een dieptemeter die aan de cloud hangt. Elk schip dat de IJssel afvaart meet dus continu, zonder dat daar een survey voor uit hoeft.

Rijkswaterstaat legde die vraag bij de aannemer die de IJssel onderhoudt, de combinatie Strukton Civiel en Van den Herik. Zij vroegen DotX het onderzoek te doen, op grond van eerder digital-twin-werk met Strukton Civiel.

Single-beam data en het referentieprobleem

Het probleem met single-beam data is niet de meting zelf maar de referentie. Een dieptemeter aan een schip meet ten opzichte van dat schip, en dat schip ligt dieper of ondieper afhankelijk van belading en trim. De absolute fout is daardoor onbekend, en loopt per passage uiteen.

Het algoritme combineert daarom single-beam en multibeam. De multibeam-peilingen zijn absoluut betrouwbaar maar zeldzaam; de single-beam metingen zijn er dagelijks maar zweven. Door de single-beam metingen op de multibeam te kalibreren valt de absolute afwijking naar nul, iets wat met alleen CoVadem-data niet lukt.

Wat overblijft is een schatting die beter wordt naarmate er meer schepen langs zijn geweest. Dat maakt de nauwkeurigheid een functie van de scheepvaartintensiteit, niet van het surveybudget.

Negen centimeter bij twintig passages

• Bij twee passages is de afwijking ongeveer vijftien centimeter.
• Bij twintig passages is de gemiddelde afwijking nog negen centimeter.
• Daarmee ligt er een dagelijkse voorspelling van de bodemligging, waar eerst een kwartaalmeting stond.

Wat dat oplevert in de operatie: betere garantie dat de vaardiepte er werkelijk is, baggeren alleen waar het nodig is, minder obstructie van de vaarweg, minder uitstoot, en onderhoud dat planbaar wordt omdat het voorspelbaar is.

Twee onnauwkeurige metingen die elkaar ijken

De meeste organisaties denken dat ze te weinig meten. Vaak meten ze genoeg, maar met de verkeerde referentie. Twee onbetrouwbare metingen zijn samen betrouwbaar zodra de ene de andere kan ijken: de zeldzame nauwkeurige meting levert het absolute niveau, de veelvuldige onnauwkeurige meting levert de actualiteit.

Hetzelfde patroon staat aan de basis van de damping-monitor bij Enercon: een schatting op operationele data, plus een expliciete uitspraak over wanneer die schatting niet meer klopt.