Inspanningen om overstromingen in steden te voorkomen hebben vaak geleid tot kostbare en complexe systemen op basis van regenvoorspellingen die vaak onnauwkeurig zijn. Een nieuwe aanpak biedt meer wendbaarheid, voor een fractie van de investering.

Er zijn verschillende Real-Time Control (RTC) rioleringssystemen in Europese steden. Deze systemen bestaan ​​uit netwerken van sensoren en besturingshardware. Controlebeslissingen zijn gecentraliseerd, aangedreven door netwerkmodellen en buienradargegevens. De systemen hebben hoge kapitaalkosten en vereisen een hoge mate van expertise voor gebruik.

Het door de EU gefinancierde CENTAUR-project (Cost Effective Neural Technique for Alleviation of Urban Flood Risk) heeft een marktklaar, gedecentraliseerd, autonoom systeem. CENTAUR heeft aangetoond dat het mogelijk is om extra stedelijke bescherming tegen overstromingen te krijgen uit bestaande leidingnetwerken.

Introductie van intelligente gegevensgestuurde bedieningselementen

Het CENTAUR-systeem werkt door het installeren van een stroomregelinrichting (FCD) stroomopwaarts van een overstromingslocatie in een deel van het drainagenetwerk met leidingen dat overcapaciteit zou hebben als het stroomafwaartse netwerk overstroomde. De FCD wordt rechtstreeks in een bestaand mangat geplaatst en maakt gebruik van draadloze communicatie om dynamisch te reageren op waterpeilmetingen in het lokale drainagesysteem.

Het waterpeilbewakingssysteem identificeert hoge waterstanden op een overstromingsgevoelige locatie en de beschikbare capaciteit stroomopwaarts. Het bedieningsalgoritme kan dan de beslissing nemen om de FCD te sluiten en water op te slaan, het verminderen van de stroming en dus het waterpeil op de overstromingsgevoelige locatie, waardoor de kans op overstromingen wordt geminimaliseerd.

Omdat het communicatiesysteem op zonne-energie werkt en kan worden aangesloten op nabijgelegen infrastructuur, zoals lantaarnpalen, het is zeer wendbaar en dus snel inzetbaar. Cruciaal, het CENTAUR-systeem kan operationeel zijn zonder dat er structurele aanpassingen aan het bestaande drainage- en rioleringssysteem nodig zijn.

Zoals prof. Simon Tait, project coördinator, verklaart, "Stedelijke gebieden kunnen profiteren van extra bescherming tegen overstromingen zonder dat er dure nieuwe constructies hoeven te worden gebouwd, zoals opslagtanks. Lokaal focussen betekent dat interventies met beperktere financiële middelen sneller en sneller kunnen worden uitgevoerd. zonder te wachten op het verkrijgen van de grote kapitalen en op de vergunningen die nodig zijn voor nieuwbouw." "Een ander groot voordeel van de technologie is dat het autonome ontwerp betekent dat het kan worden opgeschaald om steeds meer overstromingsgevoelige locaties in een netwerk te dekken. Omdat elk systeem autonoom werkt, ze zijn niet van elkaar afhankelijk; in tegenstelling tot bestaande RTC-benaderingen die vaak de prestaties van het hele systeem optimaliseren.

"Omdat CENTAUR datagestuurd is, beslissingen over stromingsregeling worden genomen op basis van feitelijke metingen van waterstanden op de overstromingsgevoelige locatie en op locaties stroomopwaarts van de stromingsregeling en niet op basis van onzekere modelvoorspellingen, zoals in eerdere grootschalige RTC-systemen, " zegt prof. Tait.

Zowel de piloot in Coimbra (Portugal) als de demonstrant in Toulouse, (Frankrijk) hebben bewezen dat de technologie werkt. In de Coimbra-piloot werden meer dan 60 stormen gecontroleerd, met de stroomafwaartse stroomsnelheid en diepte verminderd tot respectievelijk 37 procent en 19 procent. De demonstrator van Toulouse verzamelt nog steeds gegevens en de prestaties worden geëvalueerd.

Flexibiliteit voor brede implementatie

CENTAUR draagt ​​rechtstreeks bij aan het voldoen aan de vereisten van de EU-richtlijn Overstromingen en het web-enabled visualisatiedashboard van het systeem biedt waterbedrijven de mogelijkheid om te laten zien hoe het systeem burgers en eigendommen beschermt.

Aanvullend, in de toekomst biedt de lokale dynamische sturing van rioleringsnetwerken de mogelijkheid om intermitterende lozingen van gemengde riooloverstorten in waterlopen te beheersen, ondersteuning van de tenuitvoerlegging van de richtlijn inzake de behandeling van stedelijk afvalwater en de kaderrichtlijn water.

"Vaak in stedelijke gebieden als de riolering en riolering uitvallen, dezelfde eigenschappen worden herhaaldelijk overstroomd. de snelle, kosteneffectieve CENTAUR-oplossing betekent dat effectieve bescherming tegen overstromingen nu kan worden geboden aan locaties die slechts in een klein aantal eigendommen overstromingen zien, " voegt prof. Tait toe.

De MKB-partners van CENTAUR zijn begonnen met het op de markt brengen van het systeem tegen de projectrichtprijs van minder dan 100 000 EUR, vergeleken met een klein gecentraliseerd RTC-systeem van meer dan 1 miljoen EUR. Het team onderzoekt momenteel het gebruik van het CENTAUR-systeem op meerdere locaties in een riool- of drainagenetwerk voor flexibele, aanpasbare controle over een groot gebied. Ze onderzoeken ook het gebruik van CENTAUR voor een beter beheer van gecombineerde riooloverstorten om de impact op het ontvangende water te verminderen, en ook om te zien of het manipuleren van rioolnetwerkstromen de pomp- en behandelingskosten (energie en chemicaliën) in afvalwaterzuiveringsinstallaties kan verlagen.