De Rijn in een Glazen Bol? Hans Middelkoop. Faculteit Geowetenschappen Universiteit Utrecht

Transcriptie

1 De Rijn in een Glazen Bol? Hans Middelkoop Faculteit Geowetenschappen Universiteit Utrecht

2 Context van het waterbeheer in Nederland

3 Delta Commissie aanbevelingen; mbt rivierengebied, o.a.: Huidige veiligheidsniveaus van alle dijkringen met factor 10 verbeteren. Nieuwe ontwikkelingen in buitendijkse gebieden mogen de afvoercapaciteit van de rivier en toekomstige peilopzet van meren niet belemmeren : Voltooiing van maatregelen zodat de Rijn m 3 /s en de Maas m 3 /s kunnen verwerken. Zeespiegel rond 2100 met 1.3 m gestegen. Kunnen wij rustig gaan slapen?

4 discharge at Lobith (m 3 /s) Maatgevendeafvoer: nu al onzeker! /

5 maand Scenario s voor de Rijn Begin jaren 1990: klimaat effecten voor de Rijn Gericht op veranderingen in afvoer 2 klimaatscenario s Kwalitatief: gevolgen voor veiligheid en droogte % verandering Q UKHI 2050 jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec XCCC 2050

6 Communicatie (?) tussen wetenschapper en beleidsmaker Je krijgt een groot probleem! Wetenschapper Beleidsmaker

7 Communicatie (?) tussen wetenschapper en beleidsmaker Hoe veel, hoe snel, wanneer? Wetenschapper Beleidsmaker

8 Toekomst: onzekerheden en maatregelen Klimaatverandering: piekafvoeren 5-10% hoger Fysisch maximum: m 3 /s? Stroomgebied Vasthouden -vergroten sponswerking stroomgebied? Bergen retentiebekkens Nederland Bergen - ruimte binnendijks? Afvoeren -meer ruimte in het winterbed

9

10 Stroomgebied - retentie

11 Effectiviteit retentie afvoergolf zonder retentie afvoergolf met retentie afvoergolf zonder retentie afvoergolf met retentie Retentie effectief Retentie ineffectief: te vroeg ingezet

12 Maatregelen tegen hoogwater: water bovenstrooms vasthouden Vasthouden en berging van water bovenstrooms is gunstig in theorie, maar in de praktijk? Hoeveel moet je herbebossen? Hoe snel is dat klaar? Helpt dat echt? Wie bepaalt wanneer een retentiepolder opengaat? Hoe zou een overeenkomst tussen Du en NL eruit zien? Wie gaat het betalen: maatregelen, schade? We moeten zelf ook wat doen!

13 Ruimte voor de rivier maatregelen Deepening the main channel Retention Lowering the floodplain Lowering groynes By-pass Dike relocation Removing obstacles Rising or enforcing dikes Giving-up polders

14 Oplossing binnen het winterbed? Tot m 3 /s Uiterste gevergd van inrichtingsalternatieven Boven m 3 /s. Grootschalig uitdiepen en glad maken winterbed Landschapsvisies uitgehold Of toch ook dijkverzwaring? Ingrepen in winterbed: ge-#$%@ in de marge Radicale maatregelen: retentie, groene rivieren

15 Ruimte buiten het winterbed?

16 Dijkring benadering

17 Meerlaagseveiligheid Risico benadering: Nietalleennaarkansenop overstroming kijken, maar ook naar impacts. Drie lagen: 1. Bescherming; 2. Ruimtelijke ordening; 3. Beheersing tijdens overstroming

18 Onzekerheid De toekomst is onzeker Onzekerheid is onvermijdelijk Centrale vraag voor waterbeheerder: Wat moet ik NU doe, gegeven de onzekerheid? Oplossing zoeken in: Wat staat ons te wachten - klimaatverandering Water systeem verkennen: waar kan het tegen? Scenario studies

19 Onzekerheidsband Centrale schatting klimaat + onzekerheidsband Autonome ontwikkeling functies Evalueer inzet en effecten maatregelen voor 2050 en 2100 Hoeveel speelruimte is er nog over? Temperatuur stijging ( C) boven schatting centrale schatting beneden schatting huidig projectie jaar

20 Afwegingenbijingrepenwinterbed Vanwege onzekerheid: Vermogen om aan te passen Lage kosten Geen spijt maatregelen Maatregel Effect op waterstand Kosten Reversibiliteit Kribverlaging xx ++ Verlagen ruwheid vegetatie xx + Nevengeul x - Verwijderen hoogwatervrij terrein xx - - Verlagen winterbed met 1 m xxxxxx - - Verbreden winterbed (1 km) xxxxxxxxxxx - - -

21 Visiesover het toekomstigelandschap Verschillen binnen de maatschappij Kunnen veranderen in de tijd Huidig landgebruik Natuurontwikkeling Behoud cultuurlandschap

22 Verschillende interpretaties en opinies Het klimaat verandert niet. Het is natuurlijke variabiliteit Milieudefensie: Klimaatverandering is geen theorie meer maar realiteit

23 Onzekerheden: Perspectieven Probleem (β): Alles verandert : te veel scenario s, inconsistentie? Oplossing (γ): Perspectieven model om te structureren Perspectief = Consistente en coherente visie op hoe de wereld functioneert (wereldbeeld) hoe het beheer uitgevoerd moet worden (management stijl)

24 Perspectieven -algemene kenmerken Ontleend aan Culturele Theorie Typeert groepen EGALITARIAN: Ecologie Natuur is kwetsbaar Gelijkheidsprincipe Economie als middel Beperkte consumptie Gemeenschappelijk belang Risico mijdend HIERARCHIST: Controle Natuur is tot op zekere hoogte robuust Top-down regulering Normen en regels Risico mijdend In geval van onzekerheid: onderzoek en overleg INDIVIDUALIST: Economie Natuur is robuust Economische groei Anti-regulering Markt-werking aanpassen Risico = Uitdaging

25 Perspectieven vertaald naar water beheer EGALITAIR Water stuurt Duurzaamheid Veerkracht Voorkomen van schade HIERARCHIST Water volgt Win-win strategie Normen en regels = controle Top-down regulering INDIVIDUALIST Water volgt Kosten-baten analyse Water = economisch goed Anti-regulering

26 Maatregelenlangsde rivieren Ander Perspectief andere maatregelen EGA: ruimte voor de rivier, natuur, veerkracht HIE: veiligheid, integralebenadering, win-win IND: goedkoopsteoplossing, geenruimtelijkeclaims, technische oplossingen

27 Evaluatievan scenario s Matrix van scenario s: representeert onzekerheid Externe context: perspectief op de wereld buiten water beheer Utopia: match tussen beheersstijl en functioneren van de wereld Dystopia: mismatchtussen deze twee: hoe erg is dat? Externe context / wereldbeeld Egalitair Hierarchist Individualist Management stijl Egalitair Hierarchist Individualist utopia dystopia dystopia dystopia utopia dystopia dystopia dystopia utopia

28 Wat leren we ervan Egalitair waterbeheer strategie: veilige en veerkrachtige watersystemen maar: duur en vraagt veel ruimte, lage economische winst meest robuust Hierarchist waterbeheer strategie: win-win situatie kan jammer-jammer worden (te) lange planning uitvoerings tijd, duur minder robuust Individualist waterbeheer strategie: hoog risico als dystopia grote economische winst laag veerkracht, minst robuust Geen van deze strategieën is de beste voor alle functies en onder alle omstandigheden Risico nemen versus investeren

29 Tussenstand Tot zover: Klimaatscenario s (bandbreedte): aanbod Veranderingen/maatregelen in systeem: vraag Perspectieven: verwachte toekomst en maatregel keuze Matrix als middel om onzekerheid te representeren Maar: Nog steeds eindpunt-projecties Natuurlijke variabiliteit in klimaat niet meegenomen Geen interactie tussen water- en sociale systeem

30

31

32

33

34

35

36

37

38 Wanneer doen we iets, en wat.? ?

39

40

41 D Socio-economic drivers Socio-cultural drivers demography perspectives.. values Drivers P Environmental pressures Climate change Land use change Canalisation Pollution Socio-economic pressures Water demand Spatial claims Damage potential Pressures S Water quantity Surface water Ground water Water quality Various quality aspects Space Land use River channel Infrastructure State I Social Housing Economic Agriculture Ecological Habitats Drinkwater supply Energy production Bio-diversity Recreation Industry Impact R Policy River widening Dike building Upstream measures Area planning Autonomous response Water use Land use change Development of water related sectors Response After: OECD, 1993; Hoekstra (1998)

42 Interactie binnen het systeem.. Water system Response system Pressures Environmental Socio-economic Water policy Water culture Water policy Institutions & organisations Perception States Water quantity Water quality Water policy Support level Impacts Social, Economic, Ecological functions Autonomous response Perception Autonomous response Individual stakeholders

43 Scenario = PSIR in een tijdlijn

44 De onzekerheid wordt alleen maar groter! Niet alleen klimaat, maar ook socio-economische veranderingen Waterbeheer is zelf ook nog onderdeel geworden van onzekerheid Welke strategie voor waterbeheer moeten we NU kiezen?

45 Adaptatiepaden Een nieuw soort scenario s Niet alleen eindpunten onderzoeken, Maar ook: de weg daar naartoe, omdat De maatschappij in de loop van de tijd verandert En reageert op gebeurtenissen: interactie! Daarin zijn maatschappij en waterbeheer zelf deel van de onzekerheid Die scenario s maak je door te gamen!

46 Simulatie in game setting: interactie! Waas game Spelers: waterbeheerder van de Waas Delta De toekomst van 100 jaar ontrolt zich in stappen Tussentijds kunnen steeds maatregelen genomen worden 1 speelronde van 100 jaar = 1 scenario run

47 Maatregelen 47

48 20000 yearly maximum discharge at lobith Yearly maximum discharge (m3/s) year 2000 yearly minimum discharge at lobith Yearly Minimum Discharge at Lobith

49 Integrated Assessment Meta Model for transient scenarios No climate change R1 No climate change R2 No climate change R3 No climate change R4 No climate change R5 No climate change R6 No climate change R7 No climate change R8 No climate change R9 No climate change R 10 Yearly maximum discharge (m3/s) Suitability (Chance of failure of dyke) Suitability Year 0,1 l/s 1 1l/s 1 Lobith Dodew 5l/s aard Bovenleeuw en Tiel RT_003_15 10l/s RT_003_25 RT_003_35 Gorinchem l/s u 0.2 Villages Industry Infrastructure 0 Water 1 Level 2 - Check 3 level 4(m) Agriculture Water depth (m) 0 Greenhouses Cattle Discharge Lobith (m3/s) Water depth (m) Water level (m) 1-Suitability PSIR tool % of correct prediction 100% 96% 98% 95% # false alarms # missed floods km2 flooded # times flooded # dike rings flooded flood damage total milj. euro agricultural damage milj. euro % time shipping availability nature km nature index

50 Perspective analysis The Waas area Perspective analysis Analyse impacts & events Select The measures Waas area Steps in the Simulation The future unfolds Q max m3/s Analyse impacts & events in the Waas Time Damage People Risk indicators number of missed floods Benefits 1 urban area flooded km number of dike rings flooded 1 number of false alarms 0 casualties 80 The future unfolds Damage People Risk indicators Qmax m3/s Economic damage 1 number of false alarms casualties Total damage (M euro) ,064 Profit Economic damage Nature Nature indicators Agricultural damage (M euro) Non navigable time (%) % 50 Time Total damage (M euro) Agricultural damage (M euro) Non navigable time (%) 22 0 Nature area (km2) Diversity index natura Benefits number of dike rings flooded Profit number of missed floods urban area flooded km , % Select measures

51 Doe de Waas game: Ondervindhet zelf! (gebruik geen Explorer...)

52 Gevoeligheidsanalyse Transient scenario s: Ensemble van mogelijke toekomsten, bandbreedte met onzekerheid, en jaar-op-jaar variatie Tipping point: Uiterste houdbaarheidsdatum, bepaald met ensemble

53 Adaptatiepaden als scenario s

54 Adaptatiepaden voor scheepvaart Maatregelen om te kunnen blijven varen, ondanks lagere afvoeren kleine boten kbo kbo middelgrote boten mbo mbo grote boten gbo kleinschalig baggeren kba kba kba grootschalig baggeren gba gba jaren

55 Lessen: Perspectieven en Adaptatiepaden Adaptatie is een pad. Inzicht in adaptatiepaden kan helpen bij maken van keuzes (opties open houden, voorkomen lock-ins) Waterbeheerders reageren op (bijna) events Klimaatvariabiliteit is dus belangrijk Win-win leidt tot verlies-verlies: Overleg leidt tot compromissen, soms tot uitstel Middenweg is op lange termijn minder effectief Er zijn verschillende perspectieven op water; door perspectiefverandering kan draagvlak bij bevolking verdwijnen Kies niet alleen een fysiek robuuste maar ook sociaal robuuste strategieën

56 Scenario s voor de Rijn vakkenpakket + Natuurkunde + Aardrijkskunde + Economie + Biologie + Maatschappijleer + Geschiedenis + Beeldende vorming + GAMING!

57 De Rijn in een Glazen Bol?

58 De Rijn in een Glazen Bol? Met bijdragen van: Marjolijn Haasnoot, Eelco van Beek Deltares Astrid Offermans, Pieter Valkering ICIS / Univ. Maastricht Nanda Wijermans Universiteit Utrecht Jules Beersma KNMI Willem van Deursen Carthago Consultancy Michael van Lieshout Pantopicon Merel van de Wal Open Universiteit