Institute for Environmental Studies Wateroverlast en Overstromingen Interactie tussen mens en natuur Hans de Moel, PhD researcher
DOEL Achtergronden vertellen over wateroverlast en overstromingen, voornamelijk gefocussed op Nederland. Met name aandacht voor: • Natuurlijke proces en dynamiek • Interactie met de mens • Impact klimaatverandering
2
OPBOUW • Wateroverlast – Proces – Klimaatverandering – Wateroverlast managen
• Overstromingen – Natuurlijke dynamiek van riviersysteem – Menselijke ingrepen in het riviersysteem – Invloed klimaatverandering
• Toekomst 3
WIE IK BEN • • • •
4
VWO J.P.T. College Castricum (2000) Fysische Geografie bachelor VU (2003) Paleoklimatologie master VU (2006) Promotieonderzoek IVM (nu)
WIE IK BEN Onderzoek gedaan naar: • Verzuring van de Oceaan • Impact van klimaatverandering op rivierafvoeren • Klimaatbestendigheid Zuidplaspolder m.b.t. wateroverlast • Overstromingsrisico’s – – – – 5
Kaarten Schade Onzekerheid Veranderingen door tijd
WIE IK BEN Onderzoek gedaan naar: • Verzuring van de Oceaan • Impact van klimaatverandering op rivierafvoeren • Klimaatbestendigheid Zuidplaspolder m.b.t. wateroverlast • Overstromingsrisico’s – – – – 6
Kaarten Schade Onzekerheid Veranderingen door tijd
WIE IK BEN Onderzoek gedaan naar: • Verzuring van de Oceaan • Impact van klimaatverandering op rivierafvoeren • Klimaatbestendigheid Zuidplaspolder m.b.t. wateroverlast • Overstromingsrisico’s – – – – 7
Kaarten Schade Onzekerheid Veranderingen door tijd
WIE IK BEN Onderzoek gedaan naar: • Verzuring van de Oceaan • Impact van klimaatverandering op rivierafvoeren • Klimaatbestendigheid Zuidplaspolder m.b.t. wateroverlast • Overstromingsrisico’s – – – – 8
Kaarten Schade Onzekerheid Veranderingen door tijd
OPBOUW • Wateroverlast – Proces – Klimaatverandering – Wateroverlast managen
• Overstromingen – Natuurlijke dynamiek van riviersysteem – Menselijke ingrepen in het riviersysteem – Invloed klimaatverandering
• Toekomst 9
WATEROVERLAST • Wateroverlast door verschillende oorzaken:
Taak Waterschap 10
WATEROVERLAST Primaire oorzaak is extreme neerslag. Maar of er wateroverlast optreed is afhankelijk van meer factoren: – – – – – – –
11
Duur neerslag Knelpunten in watersysteem (of riool) Opslagcapaciteit bodem Voorgeschiedenis Verharding oppervlak Bergingscapaciteit Bemalingscapaciteit
WATEROVERLAST Impact klimaatverandering
12
WATEROVERLAST Normen m.b.t. wateroverlast vastgelegd in het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW). In 2015 op orde en daarna in orde houden. Aanpakken van wateroverlast gebaseerd op 3-staps principe van vasthouden – bergen – afvoeren In de praktijk aanleg van open water
13
OPBOUW • Wateroverlast – Proces – Klimaatverandering – Wateroverlast managen
• Overstromingen – Natuurlijke dynamiek van riviersysteem – Menselijke ingrepen in het riviersysteem – Invloed klimaatverandering
• Toekomst 14
OVERSTROMINGEN Waar hebben de grootste overstromingen plaatsgevonden die we kennen?
15
OVERSTROMINGEN Waar hebben de grootste overstromingen plaatsgevonden die we kennen? • B
O’Conner and Costa, 2004
16
OVERSTROMINGEN Rivieren zijn van nature dynamische systemen die zowel in tijd als ruimte veranderen. Ze eroderen, sedimenteren, verleggen channels, etc.
17
OVERSTROMINGEN Veranderingen in ruimte: – – – – –
18
Verhang Hoeveelheid water Sedimentlast Aard van ondergrond/oppervlak Vegetatie
OVERSTROMINGEN Veranderingen door de tijd: – Klimaat • Vegetatie • Beschikbaarheid water (sneeuw, regen) • Landijs
– Tectoniek – Avulsies
19
OVERSTROMINGEN
Saale Glaciaal Maximale landijs uitbereiding
20
OVERSTROMINGEN Eemien Interglaciaal
Weichsel Glaciaal
21
OVERSTROMINGEN Holocene Interglaciaal – Verleggen channel d.m.v. avulsies
22
OVERSTROMINGEN Holocene Interglaciaal – Zeespiegel stijging – Terrassenkruising – Shift W O
23
OVERSTROMINGEN Wiel
Holocene Interglaciaal – Dynamiek kan je nog in landschap zien! Afgesneden Meander
Stroomruggen
24
OVERSTROMINGEN • Vanaf 2000 jaar BP invloed mens merkbaar – Ontbossing zorgt voor hoger debiet en daarmee intensievere meandering – Meanderende zone weer naar westen!
25
OVERSTROMINGEN • Romeinse Tijd – Drusus gracht • Dam en Gracht
26
OVERSTROMINGEN • 12e – 13e eeuw – Occupatie en gebruik van land (drainen) – Maaivelddaling – Grotere invloed van zee – Stormvloeden – Aanleg van dijken – Ontstaan streekwaterschappen 27
OVERSTROMINGEN • 17e Eeuw – Aanleg Pannerdens Kanaal • Steeds meer water door Waal, te weinig door Rijn/IJssel
28
OVERSTROMINGEN • Rampjaar 1809 – – – – –
29
Bieschbosch bevroren IJsdammen 100.000 mensen getroffen 275 doden 1000 huizen vernietigd
OVERSTROMINGEN • Meer overstromingen 1820/1855/1861 • Vele commissies ingesteld, zoals in 1821: – – – – –
30
Rivierafleidingen/Overlaten Merwede Dijkverzwaring Opruimen winterbed Diefdijken
OVERSTROMINGEN • Sinds 1850 systematisch verbeterd – Stabiele politieke situatie – Economische voorspoed – In eerste instantie om overstromingen te voorkomen – Later ook om scheepvaart te bevorderen – Weer later ook zoetwatervoorziening
31
OVERSTROMINGEN • Verzilting steeds belangrijker – Bouw afsluitdijk – Droge zomers 1947 en 1949 – Deltawerken – Stuwen in Neder-Rijn
Driel
32
Hagestein
OVERSTROMINGEN • Hoogwater eind 20e eeuw – December 1993 • Hoogste afvoer Maas ooit (~3210 m3/sec) • 1,5 in Limburgse Maasdal
– Januari 1995 • Eén na hoogste afvoer Rijn ooit (~12.000 m3/sec) • 240.000 mensen geëvacueerd
33
OVERSTROMINGEN • Deltaplan Grote Rivieren – Op korte termijn dijken versterken en kades aanleggen • • • •
34
Deltawet Grote Rivieren Wet op de Waterkering 148 km dijkversterking 143 km kade-aanleg en -verbetering
OVERSTROMINGEN • Meer dan dijken nodig? – Encrusting rivier -> hogere waterstanden – Klimaatverandering – Restrisico bij doorbraak
Oppervlak beschikbaar voor de Rijntakken
90000 80000
Oppervlak (ha)
70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
Jaar
Arnhem
35
2000
1990
1980
1970
1960
1950
1940
1930
1920
1910
1900
1890
1880
1870
1860
1850
0
St. Louis
OVERSTROMINGEN • Meer dan dijken nodig? – Encrusting rivier -> hogere waterstanden – Klimaatverandering – Restrisico bij doorbraak Te Linde et al., 2008
36
OVERSTROMINGEN • Meer dan dijken nodig? – Encrusting rivier -> hogere waterstanden – Klimaatverandering – Restrisico bij doorbraak Te Linde et al., 2008 1/1250: 16.000 19.000
37
Flooding in Germany
OVERSTROMINGEN • Meer dan dijken nodig? – Encrusting rivier -> hogere waterstanden – Klimaatverandering – Restrisico bij doorbraak
38
OVERSTROMINGEN • Meer dan dijken nodig? – Encrusting rivier -> hogere waterstanden – Klimaatverandering – Restrisico bij doorbraak
39
OVERSTROMINGEN • PKB Ruimte voor de Rivier – Aanleiding • Herinnering 1993 en 1995 • Klimaatverandering • Besef dat meer dan dijken nodig is
– Doelstelling • Hoogwaterstanden verlagen in 2015 • Combinatie met natuurontwikkeling
– Maatgevende afvoer
40
• Rijn: 16.000 m3/s (15.000) • Maas: 3.800 m3/s (3650)
OVERSTROMINGEN • Maatregelen RvR
Hooijer et al., 2004
41
OVERSTROMINGEN • Uiterwaarden afgraven – Everdingen
42
OVERSTROMINGEN • Hoogwatergeul – Nijmegen/Lent
43
OVERSTROMINGEN • Gevolg RvR: meer water door IJssel – Bypass Kampen
44
OVERSTROMINGEN • Dijkteruglegging – Arnhem
45
OVERSTROMINGEN • Ontpoldering – Noordwaard
46
OVERSTROMINGEN • Waterretentie in Noodoverloopgebieden (niet ter uitvoering gebracht) – Ooijpolder
47
OPBOUW • Wateroverlast – Proces – Klimaatverandering – Wateroverlast managen
• Overstromingen – Natuurlijke dynamiek van riviersysteem – Menselijke ingrepen in het riviersysteem – Invloed klimaatverandering
• Toekomst 48
En Nu Verder… • Risico = Kans * Gevolg – Nog steeds met de kans bezig! – Nog weinig met gevolg bezig
Traditional Preventive Strategies
49
En Nu Verder… • Risico = Kans * Gevolg – Nog steeds met de kans bezig! – Nog weinig met gevolg bezig…
Integrated Risk Management Strategy co
y ver
Pr e v en
IM PA C T
paration
50
Exposure
Pre
Vulnerability
Mitigat ion
s spon e Re
Hazard After Event
n tio
Re
Traditional Preventive Strategies
Before Event
En Nu Verder…
y ver co
s spon e Re
IM PA C T
Before Event
Pre
Vulnerability
Exposure
Mitigat ion
paration
Ruimte voor Rijntakken
Zimmerman et al., 2005
Prev en Hazard
After Event
n tio
Re
Hooijer et al., 2004
ODPM, Scotland, 2004
51
TOEKOMST • Toekomst… – – – – – –
52
Afvoer via IJsselvallei Superdijk Compartimenteren Aangepast bouwen Dry/wet proofen Water bergen
‘Rijn op termijn’
TOEKOMST • Toekomst… – – – – – –
Afvoer via IJsselvallei Superdijk Compartimenteren Aangepast bouwen Dry/wet proofen Water bergen
Frans van de Ven, 2007
Clima Futura
53
Grontmij, 2007
TOEKOMST • Toekomst… – – – – – –
54
Afvoer via IJsselvallei Superdijk Compartimenteren Aangepast bouwen Dry/wet proofen Water bergen
TOEKOMST • Toekomst… – – – – – –
Amfibische woningen, Bommelerwaard
55
Drijvende kas, Dura Vermeer
Afvoer via IJsselvallei Superdijk Compartimenteren Aangepast bouwen Dry/wet proofen Water bergen Drijvende woning, IJburg
TOEKOMST • Toekomst… – – – – – –
56
Afvoer via IJsselvallei Superdijk Compartimenteren Aangepast bouwen Dry/wet proofen Water bergen
ODPM, Scotland, 2004
Gespreide berging
TOEKOMST • Toekomst… – – – – – –
57
Afvoer via IJsselvallei Superdijk Compartimenteren Aangepast bouwen Dry/wet proofen Water bergen
Gespreide berging
Take Home • Extreme Neerslag en Rivierengebied van nature dynamisch • Door mens zoveel mogelijk gereguleerd, maar kan nooit helemaal getemt worden • Klimaatverandering maakt toekomst nog eens extra onzeker • Nog steeds preventief bezig maar ook meer naar de gevolgenkant gekeken kan worden!
58
Bedankt voor de aandacht!
[email protected]
59
60
• Deel 2: Menselijke Dynamiek van het Rivierengebied – – – – – – – – – –
61
Ontbossing (Mark Bokhorst / Josje) Romeinse tijd IJsdammen 17e eeuw Overstromingen 1809 Bommelerwaard 1953 en deltaplannen ‘93/’95 en Deltaplan Grote Rivieren PKB Ruimte voor de Rivier Impact Klimaatverandering Toekomstvisies • Ijsseldal • Superdijk • Compartimenteren • Aangepast bouwen • Dry/wet proofen • Water bergen
• To incorporate – Extrapolatie afvoergegevens – Fysiek limiet hoogwater Nederland (overstromen in Duitsland) – Wateroverlast • • • •
62
NBW normen Impact klimaatverandering Impact verstedelijking Hoe hier mee om te gaan -> ZPP case
OVERSTROMINGEN • Bommelerwaard
63
OVERSTROMINGEN • Hoogwater
64
OVERSTROMINGEN • Watersnood 1953 – – – –
65
NW storm (midden in nacht) +4 m NAP 1/300 jaar 1835 mensen omgekomen
