Voorbeeld optimalisatieprobleem
Het volgende voorbeeld van een dijkverzwaring in Sliedrecht geeft aan wat een optimalisatieprobleem is. Vastgesteld werd dat de benodigde hoogte van de waterkering in Sliedrecht niet voldoet. Tevens is op een groot aantal plaatsen de binnenwaartse stabiliteit niet verzekerd (onvoldoende macrostabiliteit en opdrijven). Om de beoogde veiligheid in de Alblasserwaard te realiseren moet dus een dijkversterking worden uitgevoerd. De aanwezigheid van de rivier en daarmee van de dijk heeft de aanzet gevormd voor het huidige Sliedrecht. De dijk heeft een aantal functies: verkeersweg, vestigingsplaats van woongelegenheid en bedrijfspanden, hooggelegen vluchtplaats voor bewoners bij hoge rivierstanden, waterkering voor het erachter gelegen gebied. Opvallend langs de Sliedrechtse dijk is de diversiteit van ondernemingen in soort, personeelsgrootte en terreinoppervlakte. De rivier is een belangrijk onderdeel van het hoofdvaarwegennet voor de binnenvaart tussen Rotterdam en het stroomopwaartse achterland. Buitendijkse verzwaringen of -dijkver- leggingen zijn acceptabel als de minimale rivierbreedte niet wordt aangetast.
Het optimalisatieprobleem voor de dijkverzwaring in Sliedrecht kan als volgt worden gedefinieerd:
- Maximaliseer de belangen van ruimtelijke ordening, bewoners en bedrijven.
- Rivierbreedte Ƒ minimum
- Dijkontwerp = veilig (volgens Deltawet)
Het is niet waarschijnlijk dat het probleem zo compleet is omschreven. Het is een eerste slag in een optimalisatie. Randvoorwaarden als beheer en onderhoud en kosten zullen nog moeten worden toegevoegd. In deze slag worden ontwerpscenario’s gezocht waarbij wordt gekeken naar de haalbaarheid van de belangen. Bij die scenario’s horen globale kostenplaatjes op grond waarvan voor een principeoplossingwordt gekozen, dat wil zeggen: vastgesteld wat voor het verdere ontwerp de voorwaarden ten aanzien van LNC en andere nevenfuncties zijn. De veiligheidseis is vast. De voorwaarde met betrekking tot de rivierbreedte vaak ook (=beleidskeuze). Zolang aan de eisen voor de veiligheid wordt voldaan kunnen geldende randvoorwaarden en uitgangspunten worden gevarieerd om tot een optimaal ontwerp te komen. Bij optimalisatie naar LNC-waarden kan, door meer overslag toe te laten, bijvoorbeeld de kruin van de waterkering worden verlaagd.
Bij optimalisatie van de dimensies van bepaalde dijkelementen kan door het verkleinen van onzekerheden in de laagopbouw een beter en mogelijk goedkoper ontwerp worden bepaald. In de vastgestelde opbouw en samenstelling van de ondergrond (het ondergrondmodel) zitten onzekerheden, die kunnen leiden tot het overdimensionering van het ontwerp.
