Datagestuurd naar duurzaam waterbeheer

In de 21^e eeuw is het een uitdaging om betrouwbaar en constant drinkwater te produceren. Klimaatverandering zorgt voor steeds extremer weer met zowel meer droogte als meer hevige regenval. De vergrijzing van de bevolking leidt tot hogere concentraties van restmedicijnen in de stroomgebieden. Bovendien gebruikt de industrie en landbouw chemicaliën en kunstmest die het grond- en oppervlaktewater vervuilen.

Evides – een Nederlands waterleidingbedrijf met meer dan 2,5 miljoen klanten – past data gestuurde methodes toe om deze uitdagingen aan te pakken. Op het Geospatial World Forum 2021 presenteerden Tensing en Evides hoe data science wordt ingezet om concrete oplossingen te creëren. Wil je de gehele presentatie zien? Bekijk de video hier.

De belangrijkste waterbron van Evides is de rivier de Maas, die 80 procent van hun jaarlijkse waterinname vertegenwoordigt. Oppervlaktewater dat in de duinen wordt gefilterd (16 procent) en diep grondwater (4 procent) zorgen voor de resterende 20 procent. Je kunt wel zeggen dat het water dat uit de kraan komt, een lange weg heeft afgelegd.

Oorspronkelijk is ons drinkwater afkomstig van de Maas in Frankrijk en stroomt het via België en Nederland naar Evides in de Biesbosch. Daar wordt het water opgevangen door het gloednieuwe innamestation Bergsche Maas. In een periode van 5 maanden stroomt het vervolgens door 3 opeenvolgende stuwmeren, waarna de zuiveringsinstallatie het omzet in schoon drinkwater. Een leidingnet van ruim 14.000 kilometer distribueert het drinkwater naar de klanten van Evides.

Data Science als oplossing

Zoals aan het begin van deze blog uitgelegd, is het door klimaatverandering, vergrijzing en de vervuiling van water een uitdaging om schoon drinkwater te produceren. Om samen met Evides deze problemen voor het drinkwater op korte en lange termijn aan te pakken hebben we een drietal oplossingen ontwikkeld.<

In het blog 'Data science en geo data, hoe ver is jouw organisatie?' lees je wat geografische data kan betekenen voor data science oplossingen.

1. Trendanalysemodules

In de Biesbosch wordt ruwe data verzameld door een combinatie van sensoren (streaming data) en handmonsters die worden geanalyseerd door het waterlaboratiorum Aqualab Zuid. Er wordt een trendanalyse toegepast op deze dataset om de concentratie van het water te monitoren. Wanneer de concentraties te hard stijgen, kan de waterinname direct worden stopgezet. Door de trendanalysemodules te delen met partners wordt een belangrijke ruimtelijke dimensie toegevoegd aan deze toepassingen.

2. Scenarioplanningsinstrument

Een tweede oplossing is het scenarioplanningsinstrument. Hiermee voorspelt Evides het effect dat een onderbreking van de inname op de stofconcentratie heeft in de reservoirs. Op basis van variabelen zoals de verwachte weersomstandigheden en de verwachte watervraag kan een simulatie worden uitgevoerd. De simulatie berekent wat er gebeurt als de watertoevoer voor een bepaalde periode wordt stilgelegd. Door verschillende scenario’s door te berekenen en de resultaten te vergelijken, zijn de gevolgen van een actie vooraf bekend.

3. Biologische monitoring

De derde oplossing die op het GWF werd gepresenteerd, maakt gebruik van biologische monitoring. Door het gedrag van dieren die in het water leven – zoals mosselen en watervlooien – voortdurend te monitoren en te analyseren, kan verontreiniging van het water worden gesignaleerd en wordt de inname automatisch stopgezet.

Behandelingsproces van Evides

De volgende stap

Niet-gerichte screening is een techniek die de komende maanden veel aandacht zal krijgen binnen Evides. Waar alle sensoren en laboratoriummonsters zich richten op hele specifieke stoffen, kan het waardevol zijn om te kijken naar alle stoffen die in het water voorkomen. Sommigen daarvan zijn bekend, terwijl anderen misschien nog niet eens een naam hebben. Het doel is alle stoffen automatisch te detecteren aan de hand van hun moleculaire structuur, hun ontwikkeling in de tijd te analyseren en na te gaan of er potentieel gevaarlijke stoffen tussen zitten.

Ben je benieuwd naar de gehele presentatie die Tensing en Evides samen gaven tijdens de Geospatial World Forum 2021? Bekijk dan onderstaande video!