Vervolgonderzoek meerwaarde CoVadem in de haven

Samenvatting project

Het onderhoud van de Rotterdamse havensbekkens gaat gepaard met baggerwerk dat wordt gestuurd door gebiedssurveys. Een vroeg signaal van bodemveranderingen kan helpen om hetzij beter te anticiperen op overschrijding van triggerlevels, hetzij beter in te schatten wanneer een nieuwe bodemsurvey moet worden uitgevoerd. Hoge frequentie metingen, zoals CoVadem dieptedata, kunnen hierbij zeer bruikbaar zijn. In 2017 is een verkenning uitgevoerd naar de mogelijke meerwaarde van CoVadem data voor de Rotterdamse haven. Ook zijn RPA patrouilleschepen van HbR uitgerust met een CoVadem box. Het huidige project betreft een vervolgonderzoek, waarin een gerichte verdiepingsslag wordt gemaakt om de CoVadem data van meerwaarde te laten zijn, als vervolg op de in 2017 uitgevoerde verkenning. Het onderzoek zal gedurende de looptijd worden gevoed met de data die onder meer door de RPA-vaartuigen van HbR zullen worden ingezameld.
De volgende activiteiten zijn voorzien:
1. Vertaalslag van CoVadem kielspeling naar waterdiepte verbeteren.
2. Vergelijking tussen CoVadem en HbR bodemligging van de RPA’s.
3. Trends in bodemligging in beeld brengen op voor HbR relevante locaties.
4. Verkenning naar de mogelijkheid om informatie over het sediment te ontsluiten.
5. Verbeteren van de nauwkeurigheid in CoVadem positiebepaling.
6. Professionele ontsluiting.

Doel van het project

Wij voorzien een onderzoekstraject van circa 2 jaar waarin een gerichte verdiepingsslag wordt gemaakt als vervolg op de uitgevoerde verkenning. Gedurende deze periode zal het onderzoek worden gevoed met de data die onder meer door de RPA-vaartuigen van HbR zullen worden ingezameld. Deze tweejarige projectperiode is voor de te onderzoeken vragen wenselijk om over voldoende lange tijdreeksen van data te kunnen beschikken.Het voorgestelde onderzoek past binnen de SmartPort roadmap “Futureproof Port Infrastructure” dat gericht is op het optimaliseren van de waarde van het havengebied door infrastructuur en waterwegen slim te benutten. Met CoVadem wordt inzicht verkregen in de actuele waterdiepte in trends in en locaties van aanslibbing en (nog te onderzoeken) inzicht in slib / sedimentsamenstelling. Hiermee kan het baggerproces mogelijk verder worden geoptimaliseerd.Het doel van het onderzoek is als volgt omschreven: Verdiepend onderzoek als vervolg op de uitgevoerde verkenning met als doel het verkrijgen van een bewerkte CoVadem dataset die van meerwaarde is voor het Havenbedrijf Rotterdam.

Motivatie

Het onderhoud van de Rotterdamse havensbekkens gaat gepaard met (reactief) baggerwerk dat wordt gestuurd door gebiedssurveys. Wanneer uit een survey blijkt dat de bodem lokaal boven een bepaalde garantiewaarde is gekomen wordt er gebaggerd. Een vroeg signaal van bodemveranderingen zou kunnen helpen om hetzij beter te anticiperen op overschrijding van triggerlevels hetzij beter in te kunnen schatten wanneer een nieuwe bodemsurvey moet worden uitgevoerd. Hoge frequentie metingen zoals de CoVadem dieptedata kunnen zeer bruikbaar zijn voor dit type vraagstukken. Naast waarschuwingssignalen gebaseerd op geïnterpreteerde trends van de metingen kunnen de data ook gebruikt worden om inzicht te verkrijgen in aanslibbings- en erosieprocessen door de diepte-informatie te koppelen aan kortdurende events zoals een storm of scheepsbewegingen. Vanuit deze achtergrond is er in 2017 binnen TKI Deltatechnologie ondersteund door het Havenbedrijf Rotterdam (in kind) en SmartPort (cash) op een aantal aspecten (nauwkeurigheid CoVadem data in de haven trends in aanslibbing emissies) een verkenning gedaan naar de mogelijke meerwaarde van CoVadem voor de Rotterdamse haven. Ook zijn RPA patrouilleschepen van HbR uitgerust met een CoVadem box. Met deze eerste verkenning is inzicht verkregen waar in een vervolgtraject nader onderzoek naar gedaan moet worden om de CoVadem data van meerwaarde te laten zijn. Het voorliggende project betreft dit vervolgonderzoek de in 2017 geïdentificeerde aanknopingspunten worden verder uitgewerkt.

Locatie

Delft

Uitgevoerde acties

De volgende activiteiten zijn voorzien:Jaar 1 (2018): 7.Vertaalslag van CoVadem kielspeling naar waterdiepte verbeteren.8.Vergelijking tussen CoVadem en HbR bodemligging van de RPA’s.9.Trends in bodemligging in beeld brengen op voor HbR relevante locaties.Jaar 2 (2019): 10.Sedimenteigenschappen. Verkenning naar de mogelijkheid om informatie over het sediment te ontsluiten.11.Verbeteren van de nauwkeurigheid in CoVadem positiebepaling.12.Professionele ontsluiting.Doorlopend (2018+2019):13.Project -en datamanagement.Activiteit 1 is de belangrijkste en grootste activiteit. Uit de verkenning van 2017 is naar voren gekomen dat de waterdiepte die nu wordt afgeleid uit de gemeten kielspeling verbetering behoeft. Verbetering is in ieder geval nodig met betrekking tot de stroomsnelheid en -richting in de squat-berekening en de invloed van zout op de meting. Trends in bodemligging (activiteit 3) hebben pas waarde op het moment dat de waterdiepte goed bepaald wordt. Activiteit 3 loopt daardoor wellicht door in 2019. De RPA’s zijn in 2017 uitgerust met een CoVadem box. Dit biedt de mogelijkheid om CoVadem data van die schepen te vergelijken met multibeam data van diezelfde schepen (activiteit 2). Mogelijk loopt deze actie ook door in 2019 zodat we over voldoende lange tijdreeksen van data kunnen beschikken.Zodra de dataset van meerwaarde is voor HbR wordt een beveiligde dedicated API ontwikkeld waarmee de bewerkte data worden ontsloten (activiteit 6).

Verwachtte resultaten

Zie aanvraagformulier

Innovativiteit

Zie ook de aanleiding. Momenteel is het gangbaar om reactief te baggeren als uit een multibeam peiling blijkt dat ergens de bodem te hoog ligt. Door het slim benutten en combineren van hoogfrequente waterdiepte metingen vanaf schepen (CoVadem) en laagfrequente aanvullende metingen (en voorspelmodellen) kan het onderhoudsproces mogelijk worden geoptimaliseerd. De hoogfrequente CoVadem data (aangevuld met metingen en numerieke modelresultaten) dragen ook bij aan verdere kennisontwikkeling op het gebied van het complexe aanslibbingsgedrag in het havengebied rekening houdend met o.a. getij en zoutgradiënten.

Valorisatie

Niet ingevuld

Hoe gaan de participanten van het project om met intellectueel eigendom dat voorkomt uit deze projecten?

Alle partijen krijgen alle resultaten van het Project ter beschikking. De resultaten van de samenwerking kunnen breed verspreid worden. Partijen kunnen over deze resultaten vrijelijk publiceren. De resultaten zullen volledig openbaar beschikbaar zijn, met uitzondering van ter beschikking gestelde achtergrondkennis.

Op welke wijze wordt de informatie over dit project op eenvoudige wijze voor het algemene publiek kenbaar gemaakt (beschrijving van het onderzoek, deelnemers en de planning en voortgang)?

De informatie over dit project wordt kenbaar gemaakt via de website van de TKI Deltatechnologie (projectbeschrijving) en de projectwiki van Deltares (projectvoortgang en resultaten).

Projectvoorwaarden

Na de datum waarop deze Overeenkomst in werking is getreden, maar uiterlijk tot een jaar voor de beoogde datum waarop het Project zal zijn voltooid, kunnen ondernemers en/of onderzoeksinstellingen, die op het terrein van het relevante subsidieprogramma van het TKI werkzaam zijn alsnog als Partij toetreden. Een later toetredende Partij zal een nader overeen te komen bijdrage in kind en/of in cash moeten leveren die in redelijke verhouding staat tot zijn relatief aandeel in het Project na toetreding. De overige Partijen ontvangen vervolgens naar rato een terugbetaling en/ of gedeeltelijke vrijstellingen van hun nog te leveren bijdrage in kind, voor zover niet besloten wordt de bijdrage van de later toetredende Partij aan het projectbudget toe te voegen.

Projecteigenaar en projectleider(s)

Projecteigenaar:
Hans Groot
Projectleider(s):
Rolien van der Mark

Partners

  • CoVadem Services B.V.
  • Havenbedrijf Rotterdam
  • Smartport
  • Stichting Deltares (Delft)
  • Stichting Maritiem Research Instituut Nederland (Marin)
  • TKI Deltatechnologie

Resultaten

Vervolgonderzoek meerwaarde CoVadem in de haven-2020-1

Resultaat type
Product-/Proces Deliverables
Aantal
1
Omschrijving

Resultaten
Uit een onderzoek waarin de nauwkeurigheid van CoVadem-metingen is geanalyseerd over langere tracks vanuit het rivierengebied naar het havengebied, blijkt dat de afwijking van de CoVadem-bodemligging ten opzichte van een referentiemeting veelal langzaam toeneemt richting benedenstrooms. De grootte van de afwijking en het patroon verschillen echter per geanalyseerde track.

Gebaseerd op deze “langsprofielen” is een aantal factoren geïdentificeerd die de CoVadem-data mogelijk beïnvloeden. Deze factoren hebben effect op verschillende onderdelen in het afleiden van de CoVadem-bodemligging, namelijk de kielspelingsmeting, de berekening van waterdiepte en bodemligging en het bepalen van de locatie van de meting. Een aantal effecten die direct de meting beïnvloeden, zoals de instellingen van het echolood in combinatie met een sliblaag op de bodem, is mogelijk niet te corrigeren.

Voor een aantal invloeden is een correctie voorgesteld en met succes gevalideerd. Uit onderzoek blijkt echter dat het momenteel nog niet mogelijk is om een korte-termijn bodemtrend af te leiden uit de CoVadem-data. De hoeveelheid ruis in de data is groter dan eventuele bodemveranderingen in het beschouwde gebied, waardoor deze niet zichtbaar zijn. Het verschil tussen twee gemiddelde bodemliggingen in tijd lijkt wel een veelbelovende indicator om de bodemverandering over een tijdsschaal van weken te beoordelen. Er is echter nog veel ruis zichtbaar. Ten behoeve van vervolgonderzoek is daarom een tabel opgesteld met alle geïdentificeerde effecten en een prioritering om hiervoor ofwel te corrigeren, ofwel verder te onderzoeken. De prioritering is gebaseerd op een combinatie van grootte van het effect (baten), eenvoud en kosten van een voorgestelde correctie (kosten), en de nauwkeurigheid van de voorgestelde correctie.

Product (Rapport)
11202575-000-ZWS-0006_v1.0-Vervolgonderzoek meerwaarde CoVadem-meetgegevens in het havengebied Rotterdam.pdf

Wetenschappelijke publicatie?