Effect van klimaatwijziging op de afvoerdebieten in hoog- en laag watersituaties en op de globale waterbeschikbaarheid. Thomas Vansteenkiste

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Effect van klimaatwijziging op de afvoerdebieten in hoog- en laag watersituaties en op de globale waterbeschikbaarheid. Thomas Vansteenkiste"

Theodoor van den Velde
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Effect van klimaatwijziging op de afvoerdebieten in hoog- en laag watersituaties en op de globale waterbeschikbaarheid Thomas Vansteenkiste

2 Methodologie NEERSLAG/ EVAPORATIE HYDROLOGISCH MODEL STROOM- GEBIED NEERSLAG -AFVOER HYDRAULISCH MODEL WATERLOOP DEBIETEN/ WATERHOOGTES GIS KARTERING OVERSTROMING Beschikbare historische reeksen ( ) Toekomstige reeksen: hoog, midden, laag scenario ( ) Lange tijdreeks neerslag-afvoeren Extreme waardenanalyse (verschillende aggregatieniveaus) Debiet-Duur-Frequentie (QDF) relaties Composiet hydrogrammen Composiet hydrogrammen volgens hoog, midden en laag scenario Historische gebeurtenissen (model validatie) Composiet hydrogram gebeurtenissen (bepalen overstromingsrisico s) Composiet hydrogram gebeurtenissen t.g.v. klimaatverandering (bepalen overstromingsrisico s t.g.v. klimaatverandering)

3 Hydrologische impact modellering Gebiedsgemiddeld, conceptueel neerslag-afvoer model: P ETo Bodemvocht Sneeuw Berging oppervlakte Berging bodem Berging grondwater Oppervlakkige afvoer Interflow Basisafvoer Afvoer

4 Hydrologische impact modellering gebiedsgemiddelde, conceptuele neerslag-afvoer modellen (NAM, DHI) op deelbekkenniveau voor Schelde- en Maasstroomgebiedsdistrict doorrekenen van lange historische ( ) en toekomstige tijdreeksen ( ) in hydrologische modellen toekomstige neerslag en evaporatierreeksen opgesteld m.b.v. klimaatperturbatietool ( analyse van de neerslag-afvoerreeksen naar hoog- en laagwaterextremen

5 Impact op hoogwaterafvoeren Laag scenario Middenscenario Impact op hoge afvoeren ONZEKER Hoog scenario klimaat, 2100

6 Hydraulische impactanalyse & overstromingsmodellering 1D, hydrodynamische modellering (MIKE11 HD, DHI) met GIS overstromingsmodellering opstellen composiethydrogrammen op basis van de afvoerreeksen verschillende terugkeerperiodes beschouwd: T=1 jaar, T=10 jaar, T= 50 jaar en T= 100 jaar overstromingskaarten en hun wijzigingen t.g.v. klimaatverandering voor alle bevaarbare waterlopen in Vlaanderen Voorbeeld: Geraardsbergen langs de Dender

7 Hydraulische impactanalyse & overstromingsmodellering (Achtergrond: topografische kaart 1:10000 Nationaal Geografisch Instituut)

8 Overstromingskaarten volgens verschillende terugkeerperiodes (Achtergrond: topografische kaart 1:10000 Nationaal Geografisch Instituut)

9 Wijziging overstromingskansen t.g.v. klimaatverandering T = 100 jaar Huidig klimaat T = 100 jaar Laag scenario T = 100 jaar Middenscenario T = 100 jaar Hoog scenario (Achtergrond: topografische kaart 1:10000 Nationaal Geografisch Instituut)

10 Risico-analyse Schade- en risicoberekeningen gerelateerd aan deze potentiële overstromingsgebieden Schade van overstromingen bepaald als functie van waterdiepte en maximale schadekaart maximale schadekaart voor Vlaanderen toekenning van economische schade aan zones op basis van landgebruikskaart en socio-economische data grotere terugkeerperiode overstromingen grotere schade voor eenzelfde terugkeerperiode: stijging schade onder hoog scenario; daling onder laag scenario Risico = gemiddelde verwachte schade per oppervlakte per tijdseenheid voor Vlaanderen : 67 miljoen euro onder hoog scenario kan het risico tot 33% toenemen

11 Impact op laagwaterafvoeren Laag scenario Middenscenario DALING lage afvoeren onder alle scenario s Hoog scenario klimaat, 2100

12 Een stapje verder Daling van waterbeschikbaarheid is cruciaal voor de drinkwatervoorziening, waterkwaliteit, scheepsvaart, aquatische ecosystemen, landbouwpraktijken,... nauwkeurige inschatting noodzakelijk!! Lage afvoeren worden bepaald door het aandeel van de neerslag dat weet te infiltreren en vertraagd via het grondwater aan de waterloop ten goede komt grondwatervoeding vormt belangrijk aandeel Conceptuele modellen voldoende nauwkeurig? meer gedetailleerde fysisch gebaseerde modellen

13 Hydrologische modellering Ruimtelijk verdeelde, fysisch gebaseerde modellen: ETo P Oppervlakkige afvoer Infiltratie Interflow Grondwater aanvulling Grondwaterstroming Afvoer

14 Fysisch gebaseerde modellering voor een stroomgebied in Vlaanderen met WetSpa modelcode (VUB) met MIKE SHE modelcode (DHI) obv eenzelfde dataset neerslag en ETo topografie landgebruik bodemtype zelfde kalibratie debietmeetstation

15 Fysisch gebaseerde modellering Resultaten 25 WetSpa debiet Geel-Zammel simulatie 25 MIKE SHE debiet Geel-Zammel simulatie Q (m³/s) Q (m³/s) / / / / / / / / / / / / / /2005 debietmeetstation

16 Hydrologische impact Impact op hoogwaterafvoeren hoogst ONZEKER ~ conceptuele NAM-modellen Impact op laagwaterafvoeren DALING onder alle scenario s ~ conceptuele NAM-modellen maar Laag scenario Midden scenario Hoog scenario MIKE SHE -25% -15% -3% WetSpa -71% -67% -51%

17 Hydrologische impact Impact op hoogwaterafvoeren hoogst ONZEKER ~ conceptuele NAM-modellen Impact op laagwaterafvoeren DALING onder alle scenario s ~ conceptuele NAM-modellen meting laag scenario - MIKE SHE laag scenario - WetSpa debiet (m³/s) / / / /2005

18 Impact op grondwatercondities MIKE SHE omvat gedetailleerd grondwatermodel bijkomende afijking adhv peilputdata

19 Impact op grondwatercondities stijghoogte (m AW meting meting simulatie simulatie - huidige condities groundwater level (m TAW meting simulatie meting meting simulatie simulatie - huidige condities stijghoogte (m TAW

20 Impact op grondwatercondities stijghoogte (m AW huidige condities laag scenario middenscenario hoog scenario meting meting simulatie simulatie - huidige condities groundwater level (m TAW meting simulatie meting meting simulatie simulatie - huidige condities stijghoogte (m TAW

21 Conclusie Hydrologische reacties t.g.v. klimaatverandering voor deelbekkens in het stroomgebiedsdistrict van de Schelde en de Maas zijn bestudeerd met verschillende modelinstrumentaria Impact op piekafvoeren is hoog onzeker toename onder hoog scenario & afname onder laag scenario gemiddelde scenario varieert rond huidige condities toename/afname/stagnering overstromingskansen en schades en geassocieerd risico naargelang klimaatscenario Daling aan laagwaterrisico s onder alle scenario s gevolgen drinkwatervoorziening, scheepsvaart,? Regionale verschillen

22 Conclusie de nodige voorzichtigheid moet worden geboden bij de grootte-ordes van de daling van de lage afvoeren t.g.v. klimaatverandering Impact op grondwater toename onder hoog scenario & afname onder laag scenario van de hoge grondwaterstijghoogtes afname van de stijghoogtes tijdens zomerperiodes onder alle scenario s Verder onderzoek naar de impact op lage afvoeren meer gevalstudies meer modelinstrumentaria verbeterde analysetechnieken voor modelperformantie...

Vergelijkbare documenten

Impact van klimaatverandering op hydrologie en de gevolgen voor overstromingen en watertekorten

Impact van klimaatverandering op hydrologie en de gevolgen voor overstromingen en watertekorten Katrijn Holvoet, Thomas Vansteenkiste, Wouter Vanneuville, Patrick Willems 09-03-2010 Gent Inhoud Situering