Plan van aanpak voor ontwikkeling Digital Twin bij dijksterkteberekeningen
Het DigiShape-seedmoneyproject Digital Dike uit 2025 is afgerond. Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK), Deltares en BZ Ingenieurs & Managers onderzochten hoe bestaande gegevens over dijken en hun ondergrond kunnen worden samengebracht in een betrouwbaar 3D-model. Daarmee is een volgende stap gezet richting een Digital Twin die dijkbeheerders kan ondersteunen bij dijksterkteberekeningen. Projectleider Karel Hagemans van BZ Ingenieurs & Managers licht toe.
Welk probleem wilden jullie met Digital Dike oplossen?
Er zijn veel gegevens over dijken en hun ondergrond beschikbaar, bijvoorbeeld uit boringen en sonderingen. Die metingen geven echter vooral informatie over afzonderlijke locaties. Voor een dijksterkteberekening is een samenhangend beeld nodig van de opbouw van de dijk en de ondergrond. Digital Dike onderzoekt hoe je bestaande meetgegevens kunt combineren tot een betrouwbaar 3D-model, waaruit vervolgens profielen voor dijksterkteberekeningen kunnen worden afgeleid.
Wat hebben jullie binnen Digital Dike precies ontwikkeld of onderzocht?
We hebben een plan van aanpak ontwikkeld dat de basis vormt voor de ontwikkeling van een Digital Twin-prototype. Daarin is uitgewerkt hoe verschillende databronnen kunnen worden gecombineerd tot een consistente 3D-representatie van de dijkopbouw. Ook is beschreven hoe uit dat model op een gekozen locatie profielen kunnen worden gemaakt die geschikt zijn voor dijksterkteberekeningen in D-Stability en DAM.
Daarnaast is gekeken naar verschillende interpolatiemethoden. Die zijn nodig om op basis van losse meetpunten een samenhangend beeld van de ondergrond te maken. Welke methode geschikt is, hangt onder meer af van de hoeveelheid en kwaliteit van de beschikbare data.
Welke partijen werkten mee aan Digital Dike en wat brachten zij in?
HHNK bracht vooral de praktijkkennis en gebruikersbehoefte in. Dit was van belang om de structuur van de werkwijze vorm te geven. Deltares bracht de inhoudelijke en onderzoeksmatige kennis in rondom de interpolatiemethoden en hoe het model zelf opgebouwd kan worden. BZ Ingenieurs & Managers bracht expertise in over dijkdata in de levenscyclus van de dijk en werkte het plan en de werkwijze verder uit. De combinatie was belangrijk om technische kennis te bundelen aan praktijkervaringen van de beheerder.
Hoe ziet de beoogde proof of concept eruit en hoe willen jullie toetsen of de aanpak werkt?
De proof of concept zou de volgende stap zijn, waarin we toetsen of de aanpak in de praktijk werkt. Belangrijk is dat een profiel uit het 3D-model niet alleen gegenereerd, maar ook onderbouwd kan worden. Je moet kunnen terugzien welke CPT’s, boringen en laboratoriumgegevens eraan ten grondslag liggen en welke interpolatiemethode is gebruikt.
Voor de validatie wordt de uitkomst vergeleken met nieuwe, onafhankelijke meetgegevens, bestaande 2D-schematisaties van HHNK en de bestaande Digital Twin van de Purmerringdijk. Daarmee kunnen we zowel de technische nauwkeurigheid als de praktische bruikbaarheid beoordelen.
Welke datatypen hebben jullie beschreven in het plan van aanpak, om het toekomstige model mee op te bouwen?
Oppervlaktedata en puntwaarnemingen van de ondergrond. Bij de oppervlaktedata gaat het over de AHN en lidarmetingen voor de hoogteprofielen van de keringen. De ondergrond van het model wordt vooral opgebouwd aan de hand van puntwaarnemingen, zoals boringen en CPT-sonderingen. Geofysische metingen kunnen mogelijk toegevoegd worden voor extra inzicht.
Wat is de beoogde meerwaarde ten opzichte van de systemen, kaarten of modellen die een dijkbeheerder nu al gebruikt?
De meerwaarde zit vooral in het combineren van bestaande data tot één navolgbaar 3D-model. Vanuit dat model kun je gericht profielen maken en tegelijkertijd inzicht houden in de onderliggende data en aannames.
Gaan er al eindgebruikers mee aan de gang en op welke manier?
HHNK is nauw betrokken als eindgebruiker en heeft dus vanaf het begin invloed gehad op de ontwikkeling van het plan van aanpak. Er wordt samen met HHNK besproken welke stappen nu eerst gezet gaan worden om het plan van aanpak in de praktijk te realiseren.
Wat ging goed in het project en wat had beter gekund?
De sterke kant was de combinatie van technische ontwikkeling en een duidelijke praktijkvraag. We hebben vanaf het begin gekeken naar de bruikbaarheid voor bestaande processen en systemen die door de eindgebruiker, HHNK, worden toegepast, zoals D-Stability en DAM.
Een leerpunt is dat we specifieker hadden kunnen uitwerken hoe geofysische data in de toekomstige Digital Twin kunnen worden opgenomen en welke meerwaarde die data voor het model kunnen hebben.
Wat is na afronding van het seedmoneyproject de belangrijkste vervolgstap?
De locatie bepalen en vervolgens de beschikbare data en datasystemen inventariseren en verzamelen. Samen met HHNK bekijken we welke stappen nodig zijn om het plan van aanpak uit te voeren en het model en de proof of concept verder te ontwikkelen.
Wat is voor jou de belangrijkste opbrengst van Digital Dike en welke stap heeft de seedmoney mogelijk gemaakt?
Dankzij de seedmoney konden we het idee concreet uitwerken: welke data zijn nodig, welke methoden zijn kansrijk en hoe kan dit aansluiten op bestaande systemen? Daarmee ligt er nu een duidelijke basis voor de eerste stappen richting een Digital Twin voor HHNK.
Meer informatie: bekijk het ontwikkelde Plan van Aanpak op de projectpagina of neem contact op met Karel Hagemans, BZIM
