Wetenschap
Onderzoeksteam biedt waterplanningstool met toekomstvoorspellingen tot 2055
Met het oog op de demografische veranderingen en de voortschrijdende klimaatverandering kampt Oostenrijk nu al met steeds gespannener watervoorzieningssituaties, die in de toekomst alleen maar zullen toenemen. Tot nu toe zijn conventionele planningssystemen er echter niet in geslaagd een stapsgewijze voorspelling te geven van de prestaties van watervoorzieningssystemen.
Een team onder leiding van Daniela Fuchs-Hanusch van het Instituut voor Stedelijk Waterbeheer en Landschapswatertechniek aan de Technische Universiteit van Graz (TU Graz) heeft een oplossing voor dit probleem ontwikkeld. Met de gratis webtool EWA (noot van de vertaler:het Duitse acroniem staat voor "Beslissingstool voor watervoorzieningen waarbij rekening wordt gehouden met veranderingsfactoren") kunnen leveranciers in gamified vorm planningsalternatieven voor verschillende klimaat-, hulpbronnen- en consumptiescenario's doornemen.
Voorspelling tot 2055
Hierdoor kunnen kleinere waterleveranciers bijvoorbeeld de geschiktheid van hun eigen netwerk voor verschillende ontwikkelingen in stappen van tien jaar tot 2055 beoordelen. Ze kunnen binnen de tool de uitbreiding of conversie van hun netwerk plannen en controleren of de geplande maatregelen voldoende zijn. of dat er verdere stappen moeten worden ondernomen. Er zijn tutorialtaken beschikbaar om vertrouwd te raken met het systeem, bijvoorbeeld het bouwen van nieuwe putten en leidingen voor een gemeenschap, zodat alle bewoners in 2055 nog steeds over water zullen beschikken.
Daarnaast kunnen gebruikers hun eigen uitdagingen samenstellen om verschillende scenario's of incidenten te doorlopen. Voor deze zelf gecreëerde taken kan ook een budgetlimiet worden ingesteld om op basis van de eigen kostenramingen van de gebruiker de oplossing voor het probleem uit te werken. Hierdoor kunnen vooral waterleveranciers hun systemen aanpassen en aan hun eigen eisen voldoen. Een uitdaging kan zijn dat in 2055 de watervoorziening in twee gemeenten niet meer functioneert door de toename van het aantal inwoners en bezoekers, met als gevolg grote knelpunten bij brand of incident. Met behulp van de EWA-tool kunnen praktische oplossingen worden uitgewerkt.
Betere oplossing voor optimalisatietaken
Bij de ontwikkeling van de tool werd onder meer de in 2021 gepubliceerde studie "Austria's water resources", waarin de huidige watervraag op dat moment en de ontwikkelingen in de komende 30 jaar met betrekking tot klimaatverandering werden geanalyseerd, meegenomen. Daarnaast hebben de onderzoekers prognoses van de watervraag afgeleid op basis van lokale watervoorzieningsgegevens en gecoördineerd met de projectpartners, de deelstaten Stiermarken, Karinthië, Opper-Oostenrijk en Salzburg, evenals het federale ministerie van Landbouw, Bosbouw, Regio's en Waterbeheer. en drie waterleidingbedrijven.
Hieruit heeft het team prestatie-indicatoren afgeleid waaraan een watervoorzieningssysteem moet voldoen, en bruikbare parameters ontwikkeld op basis van de onderzoeksliteratuur. Deze werden samen met de prognoses en hydraulische simulatiesoftware gemodelleerd en gekoppeld aan een gebruikersinterface. Johanna Pirker, Valentin Adler en Georg Arbesser-Rastburg van het Institute of Interactive Systems and Data Science waren verantwoordelijk voor de implementatie van de gamified aspecten van de tool.
Daniela Fuchs-Hanusch zegt:"De impact van klimaatverandering op het gebruik en de beschikbaarheid van water in het waterrijke Oostenrijk wordt steeds groter. Het was voor ons daarom belangrijk in het project om technische kennis te combineren met gamificatie-elementen op een manier dat Optimalisaties voor de watervoorziening kunnen net zo goed, of misschien zelfs beter, worden opgelost dan met wiskundige optimalisatie-algoritmen. Met de EWA-tool kunnen waterleidingbedrijven echt inschatten hoe hun systeem zal reageren in extreme situaties en in de voorspelde toekomst, en zelfs varianten op een speelse manier uitproberen."
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Water .
De EWA-tool is toegankelijk voor alle geïnteresseerde gebruikers, maar om veiligheids- en gegevensbeschermingsredenen moet een TU Graz-account worden aangemaakt. Bij het aanmaken van een account is het noodzakelijk om uw voornaam, achternaam, e-mailadres, geboortedatum en een scan van een officieel identiteitsbewijs met foto op te geven.