Doorbraak Noordersluis ter lering en vermaak

Naast al het serieuze werk dat wordt gedaan met het Tygron Platform is er ook ruimte voor entertainment. Zoals deze ‘What if… casus’ van Waterschap Zuiderzeeland.

Na de Waterschapsverkiezingen van van 20 maart kregen alle waterschappen in Nederland een nieuw bestuur. Veelal keerden dezelfde gezichten terug, maar er kwamen natuurlijk ook een hoop nieuwe bestuursleden bij. Om de nieuwelingen te laten kennismaken met de werkzaamheden en het werkgebied besloten Marijke Visser en Rumanah Phentaphati van Waterschap Zuiderzeeland -als onderdeel van een groter kennismakingsprogramma- het Tygron Platform in te zetten voor een bijzondere speurtocht.

Marijke Visser – Adviseur Waterveiligheid Waterschap Zuiderzeeland

Marijke Visser legt uit: “Een van de vragen bij gemaal Wortman was wat er zou gebeuren als de naastgelegen Noordersluis het zou begeven. Waar zou de overlast het grootst zijn?” Voor het antwoord gebruikten ze het Tygron Platform, zowel voor de berekeningen als de visualisatie. Visser: “Het was voor ons de eerste keer dat we een filmpje maakten in het platform en we hebben er wel een paar middagen over gedaan. Door tijdsdruk is het resultaat niet helemaal optimaal, maar zijn we eigenlijk best tevreden.”

Visser en Phentaphati gingen uit van de aanname dat de sluisdeuren het begeven, maar dat de sluis zelf het zou houden, waardoor er dus geen bresgroei optreedt. De bestuurders kregen de vraag waar de overlast het ergst is. Visser: “De overstroming zoals die berekend is, duurt 12 uur omdat we veronderstellen dat we de sluiskolk in die tijd weer dicht hebben.” Dan lachend: “Of dat in het echt ook zo is moeten we nog maar afwachten!”

In het filmpje vliegt de camera vanaf vliegveld Lelystad over Lelystad langs een paar locaties van het Waterschap Zuiderzeeland (zoals het waterschapshuis, AWZI en het gemaal). Bekijk het filmpje en zie of u het antwoord weet.

De nieuwe watermodule van het Tygron Platform

Volledige controle over het eigen watersysteem met het Tygron Platform

De integrale watermodule van het Tygron Geodesign Platform is overzichtelijke software die risico’s in kaart brengt, oplossingen doorrekent en verschillende scenario’s inzichtelijk maakt voor alle belanghebbenden. Door klimaatsverandering moeten we ons watersysteem voorbereiden op extremen, zoals droogte en overstromingen. Maar ook waterkwaliteit is van levensbelang voor mens, dier en planten. 

Bekijk hieronder hoe de overstromingsmodule werkt.

Bekijk hieronder hoe de Waterkwaliteitsmodule werkt.

In korte tijd kunt u zelf verschillende scenario’s toetsen, zoals bij een overstroming. Realistische waterbewegingen tonen direct hoe diep het water komt en hoeveel tijd er is voor evacuatie. Ook maatregelen als het plaatsen van dijken worden in real time getoetst.

De resultaten zijn onmiddellijk inzichtelijk op alle mogelijke platformen in 3D, 2D of in een van de uitgebreide analytische datasets. De 3D wereld zorgt ervoor dat ook niet-experts de uitkomsten goed begrijpen. Zo kunnen initiatiefnemers en stakeholders doeltreffend plannen maken en beleid opstellen.

De strijd tegen de dalende bodem – RE:PEAT

Bodemdalingsproblematiek in veenweidegebieden

Een dalende bodem leidt tot problemen. Het middel om dat te voorkomen ook. Belanghebbende partijen moeten gezamenlijk tot oplossingen komen, maar hebben ze de complexiteit al helder? RE:PEAT biedt het inzicht.

Bodemdaling in veenweidegebieden is in Nederland een groot probleem. Veengrond is alom aanwezig in Nederland. Veel wordt ingezet als landbouwgrond, maar er zijn ook complete woonplaatsen op gebouwd. Omdat veen onderhevig is aan oxidatie en inklinking, zakt de bodem ongelijkmatig. Met grote gevolgen voor de bebouwing en de agricultuur, denk aan scheurschade in gebouwen, breuken in het wegdek en ondergrondse leidingen en een toenemend verschil tussen het water achter de dijken en het land wat droog gehouden moet worden.

De meest voor de hand liggende oplossing voor bodemdaling is het stoppen van de oxidatie. Veen dat onder water staat oxideert niet, dus door de bodem nat te houden wordt de daling sterk geremd. Maar dit middel heeft ook z’n nadelen. Een nattere bodem zorgt voor vochtschade in woningen, gewasschade en verminderde wateropslag in het geval van ernstige regenval.

Rekenmodellen van experts

Tygron heeft in opdracht van het Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden (HDSR) RE:PEAT ontwikkeld, een instrument om de bodemdalingsproblematiek inzichtelijk te maken. Met de expertkennis van het waterschap als basis, berekent het Tygron Geodesign Platform de daling van de bodem over een periode van 1 tot 100 jaar. De uitkomsten hiervan worden vervolgens gebruikt in rekenmodellen om te bepalen hoe veel slechter (of beter) de situatie wordt naarmate de bodemdaling toe- of afneemt.

Er wordt een prognose gegeven over de kosten van waterbeheer, schade aan gebouwen en infrastructuur, de wateroverlast bij zware regenval, de rendabiliteit van het boerenbedrijf, en de kwaliteit van zowel de natuur als het water.

Oplossingen

RE:PEAT is ook ontwikkeld om oplossingen te verkennen. Verschillende belanghebbende partijen zijn binnen de tool vertegenwoordigd.

  • Het waterschap heeft het waterbeheer in handen. Het kan de waterstanden manipuleren, maar draait ook op voor de kosten die uit dat beheer voortkomen.
  • Agrariërs hebben hun bedrijfsvoering verfijnd voor de grond waar ze nu werken. Met deze tool kunnen ze verkennen of een verandering van hun bedrijfsvoering rendabel is in een nieuwe situatie.
  • De gemeente heeft de verplichting om de kwaliteit en leefbaarheid van het gebied hoog te houden, maar weet tegelijkertijd dat een gezonde economie van groot belang is.

Gezamenlijk onderhandelen de partijen en plannen zij een maatregelenpakket dat hun belangen behartigd.

Henk van Hardeveld van HDSR: “Boeren, bewoners, natuurmensen: iedereen zit met elkaar aan tafel naar hetzelfde scherm te kijken. Iedereen ziet wat veenbodemdaling voor ieder van hen voor gevolgen heeft. Men kan daarop direct reageren. Veel krachtiger krijg je het niet om echt samen te gaan werken aan oplossingen.”

Actuele thema’s

RE:PEAT is in de afgelopen jaren veelvuldig ingezet voor de aanpak van bodemdaling, maar het blijkt ook uitstekend te werken als doorrekenmiddel. Doordat de rekenmodellen zo nauw aansluiten met de actuele thema’s worden bijvoorbeeld gevoeligheidsanalyses uitgevoerd met verschillende scenario’s. Het werkt ook als planning tool voor potentiële maatregelen om de problematiek aan te pakken.

Waterschap Vechtstromen voert stresstesten uit

In het Deltaprogramma staat dat gemeenten een verplichte stresstest voor wateroverlast moeten uitvoeren. Het Tygron Platform is daar een uiterst geschikt model voor.

Waterschap Vechtstromen heeft meerdere medewerkers getraind in de bediening van het Tygron Platform. Het waterschap gebruikt de software om in korte tijd een stresstest uit te voeren en daar vervolgens maatregelen mee door te rekenen.

Tom Grobbe van waterschap Vechtstromen verteld:

“Ik was verbaasd hoeveel informatie je uit vrij beschikbare ‘big data’ kan halen. Doordat allerlei verschillende gegevens worden gebruikt, kun je het instrument inzetten voor vrijwel alle ingrepen in de fysieke leefomgeving. Wij gebruiken het voor wateroverlast en hittestress maar je kunt bijvoorbeeld ook kijken naar verkeersstromen, geluidshinder, fijnstof, enzovoort. Dit maakt het mogelijk om integrale afwegingen te maken, breder dan alleen het waterdomein.
De rekentijden zijn extreem kort. Hierdoor kun je maatregelen ter plekke doorrekenen tijdens interactieve sessies met bewoners. Je zou bijvoorbeeld kunnen inzoomen op de achtertuin van een bewoner en zien wat het effect van een flinke hoosbui is op zijn of haar achtertuin. Daar kun je dan ter plekke een maatregel op loslaten om te zien wat het doet. Als iedereen een regenton krijgt, is het probleem dan opgelost? En wat zijn de kosten? Wegen die kosten op tegen de schade die je ermee voorkomt? En heeft de maatregel misschien ook invloed op de hittestress? Daarmee maak je het heel tastbaar. Dat is de kracht van dit soort instrumenten. Het is niet meer nodig om achteraf nog allerlei berekeningen te maken om een paar weken later met een oplossing te komen.”

Het artikel kunt u hier terug lezen: https://www.vechtstromen.nl/@37742/stresstest-stad/

Waterkwaliteit

In Samenwerking met Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden (HDSR) ontwikkelt Tygron een Waterkwaliteitsmodule voor het Tygron Platform.

Bekijk hier de introductiefilm:

Overstromingen

In samenwerking met Waterschap Zuiderzeeland en het Hoogheemraadschap van Rijnland ontwikkelt Tygron een overstromingsmodule voor het Tygron Platform. Bekijk hier de introductiefilm van de overstromingsmodule.

Wat gebeurt er wanneer er op één of meerdere locaties een dijk doorbreekt? Hoeveel tijd is er om te evacueren? Kunnen we de impact van een overstroming beperken door, bijvoorbeeld, een boezemsysteem te compartimenteren? De integrale watermodule op het Tygron Platform geeft de mogelijkheid om in korte tijd meerdere scenario’s te initiëren en toetsen.

“De Johan Cruijff van het Watermanagement”

Het is 2013 als Melanie Schultz van Haegen, toenmalig Minister van Infrastructuur en Milieu in De Wereld Draait Door door Matthijs van Nieuwkerk wordt gevraagd wie ‘de Johan Cruijff van het Watermanagement’ is. Tot ieders verrassing noemt de minister het tot dan toe volledig onbekende bedrijf Tygron. Zie het fragment hier terug:

Nu, vijf jaar later, werkt een derde van alle waterschappen intensief met het Tygron Platform. Het platform is inmiddels een integraal waterinstrument, geschikt om én op hoge resolutie én met hoge snelheid zowel situaties van te veel overstroming, en te weinig water, als de waterkwaliteit inzichtelijk te maken op regionale schaal.

Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden (HDSR) gebruikt de software voor het uitvoeren van de watertoets, en voor het berekenen en afstemmen van bodemdalingsproblematiek met belanghebbende. Waterschappen als Vallei en Veluwe, Rijn en IJssel en Vechtstromen voeren stresstesten uit met het platform.

De ontwikkelingen staan niet stil. Samen met Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden, het Hoogheemraadschap van Rijnland, waterschap Zuiderzeeland en de Provincie Flevoland wordt het Tygron Platform doorontwikkeld om waterkwaliteit en grootschalige overstromingen te kunnen berekenen.

Blijft u graag op de hoogte? Op 17 september is er een bijeenkomst voor waterschappen.

Ga naar evenement

Tygron rekent water op hyper-resolutie

Tygron heeft onlangs een simulatie van een watermodel uitgevoerd op 1 miljard rekencellen. Ter illustratie; met 1 miljard cellen kun je een gebied van 30km x 30km onderverdelen in rekencellen van 1m x 1m. Het gebruik van veelgebruikte discretisatie-technieken in watermodellen, unstructured grids en subgrids, is hierbij niet nodig. Dit is een prima basis voor het doorrekenen van regionale watersystemen met het Tygron Geodesign Platform.

Het Tygron Platform is een integraal instrument, geschikt om op hoge resolutie én hoge snelheid watervraagstukken in combinatie met andere thema’s (energie, verkeer, luchtkwaliteit, etc) inzichtelijk te maken. Tygron bedient een diverse groep gebruikers, binnen en buiten de watersector. Al deze gebruikers hebben iets gemeen; de behoefte aan berekeningen op hoge snelheid en hoge resolutie.

Hoe werkt rekenen op videokaarten?

De snelste computers in Nederland en de wereld rekenen tegenwoordig op videokaarten (GPUs) en verpulveren oude snelheidsrecords. Rekenkracht beschikbaar maken via GPUs is een vakmanschap uitgevoerd door informatica-experts. Er komt veel kennis van hardware en software bij kijken.

Het beschikbaar maken van GPU-rekenkracht als service voor modelberekeningen kent grofweg de volgende stappen:

  1. Keuze van de juiste GPU. Binnen het topsegment GPUs wordt de GPU gekozen die de beste performance (rekenkracht) levert voor de minste euro’s.
  2. GPUs clusteren. GPU’s worden naast elkaar geplaatst in ‘clusters’. Hierbij komt veel kennis van hardware kijken: centrale processors (CPUs), geheugen, glasvezel, maar bijvoorbeeld ook de koeling van servers en serverruimtes.
  3. Clusters aansturen. Custom-made software is nodig om de enorme hoeveelheid data binnen de GPU-clusters af te handelen en zo de rekenkracht van de GPUs optimaal te benutten
  4. Berekeningen uitvoeren. Als laatste stap worden data en modellen aangesloten. Hieronder valt ook de keuze voor het numerieke schema van een model; de methode waarmee een set vergelijkingen wordt opgelost. De keuzes gemaakt in numerieke schema’s hangen weer samen met stap 1 t/m 3 hierboven beschreven.

Bij Tygron worden GPU-clusters letterlijk vanaf de grond af aan en eigenhandig opgebouwd. Het resultaat is een stabiele, snelle rekenservice voor onze gebruikers.

Waarom werkt dit niet met modelcodes van bestaande watermodellen?

Numerieke schema’s van bestaande modelcodes zijn niet geschreven voor het doorrekenen op GPUs. Het valt dus ook niet te verwachten dat, bijvoorbeeld, een Modflow grondwater-berekening sneller uitgevoerd kan worden op GPUs. Dit geldt niet specifiek voor Modflow, maar voor vrijwel alle bestaande modelcodes gebruikt door de Nederlandse watersector.

Doorrekenen van heel Nederland op 1m X 1m binnen handbereik

Sinds 2017 zijn er 25 miljoen rekencellen beschikbaar voor elke project opgebouwd binnen het Tygron Platform. Begin 2019 is het doel het veertigvoudige door te kunnen rekenen; 1 miljard.

Trek deze lijn door en in 2020 is 90 miljard cellen prima haalbaar. Daarmee kan een gebied ter grootte van 300km X 300km, groter dan Nederland, onderverdeeld worden in rekencellen van 1m X 1m.

En; de hele wereld kan met 90 miljard cellen weer onderverdeeld worden in rekencellen van +/- 125m x 125m….