Ontwikkeling van hoogwatervoorspellingssystemen voor Vlaanderen en voor het bekken van de Dender

Vergelijkbare documenten
Het gebruik van numerieke modellen ter ondersteuning in crisisperiodes

Waterbeheer in droge en natte tijden met BOS-OMAR

Numerieke modellen ter ondersteuning in crisisperiodes

Wat als we geen afvoer uit Vlaanderen hadden gehad

Toestand van het watersysteem november 2018

Verwacht: onzeker hoogwater op Schelde en Dender

Toestand van het watersysteem januari 2019

Hydrologisch Informatie Centrum. Maarten Deschamps 12/06/2014 Antwerpen

Droogterapport 28 juni 2017

NEERSLAG 27 JULI 2018

Peter Viaene. WL Introductiecursus Integraal Waterbeheer 29 & 30 november 2007

Toestand van het watersysteem februari 2019

Invloed van klimaatverandering op hydrologische extremen (hoog- en laagwater langs rivieren in het Vlaamse binnenland)

Toestand van het watersysteem september 2017

Klimaatverandering, waterhuishouding en adaptatienoden in Vlaanderen

Rivieren in cijfers.

Droogterapport 12 juli 2017

Sturing van bergingsgebieden in De Dommel

Hydrologische Hindcast APL

MICORE Workshop EWS toekomstmogelijkheden discussie & brainstorm. Berchem, België 17 mei 2011

Droogterapport 26 juli 2017

Info-sessie VLAGG-project. Vlaamse Afstromingsgevoelige Gebieden

van hydrologische ensemble voorspellingen

Opvolging van wintersmogepisodes - OVL voorspellingsmodel

Raingain 2 de National Observers Group Meeting (BE) Aartselaar, 15 mei 2013

Actueel Waterbericht Week 3 Jaar 2015

BEREGENING MET REMOTE SENSING (29)

Modelinstrumentarium voor overstromingsbeheer: een aanpak met meerdere dimensies

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

Droogterapport 21 juni 2017

Droogterapport 14 juni 2017

Invloed van klimaatverandering op hoog- en laagwater in Vlaanderen

IBRAHYM: de digitale waterpartner in Limburg

Watersysteemmodellering, de praktijk bij de afdeling Water

BOS Brabant: samenwerking over grenzen heen

Neerslag-afvoermodellering. met SOBEK-RR

1. Algemene meteorologische situatie

Kleurcode GROEN. Huidige (gemeten) afvoer St. Pieter 850 m3/s ma 29jan2018, 08:00 uur. Verwachte afvoer St. Pieter 835 m3/s ma 29jan2018, 20:00+12 uur

Actuele en kortetermijnvoorspellingen voor operationeel waterbeheer

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Paraatheid en noodplanning als laatste stap in waterveiligheid: het BNIP wateroverlast van Poperinge. 22 oktober 2013

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S14. maandag 5 februari 2018 Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Begrippenlijst. Barometer. EN (elektroneutraliteit) Hydrologisch jaar. Maucha-diagram. Metingtype. Referentieniveau. Stiff-diagram

TOESTAND VAN HET WATERSYSTEEM AUGUSTUS 2016

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S9. vrijdag Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Verwacht: onzeker hoogwater op Schelde en Dender

Ruimtelijke klimaatscenario s voor Vlaanderen. & Impact op overstromingen en droogte

Watermanagement in een veranderend klimaat

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 08:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 10:00 locale tijd. Kleurcode GROEN

RENHEIDE OP PEIL Doel pilot Beoogde effecten Maatregelen

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S11. dinsdag Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Toestand van het watersysteem maart 2017

Invloed van de klimaatverandering op hydrologische extremen in Vlaanderen

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Real-time sturing van wachtbekkens

Kennisvraag: wat waren de herhalingstijden van de neerslag-, afvoer- en grondwatersituatie? In beeld brengen situatie zoals die buiten geweest is.

Impact van klimaatverandering op hydrologische extremen langs Vlaamse waterlopen

Klimaatverandering Wat kunnen we verwachten?

Analyse, nowcasting, forecasting & control

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St. Pieter) Kleurcode GROEN

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 20:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 08:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Real-time sturing van wachtbekkens

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 20:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S13. donderdag 2 februari 2018 Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St.

Klimaatverandering en klimaatscenario s in Nederland

DROP - adaptatie aan waterschaarste en droogte

Gebruik van overstromingskaarten voor verschillende watergerelateerde beheers- en beleidsinstrumenten

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Open data Waterinfo.be

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 20:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Toelichting modelleringstudies Zenne- Kanaal Brussel Charleroi. Fernando Pereira 15/04/2014 Brussel

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S9. maandag 29 januari 2018 Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 10:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Diver Telemetrie. Draadloze grondwater- en oppervlaktewaterdata transmissie

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Waterbericht Maas. Hoogwaterbericht nummer H Uitgegeven om: 10:00 locale tijd. Kleurcode GEEL

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Invloed van bodemgebruiksgegevens op de neerslag-afvoervoorspelling in stedelijk gebied

De strijd tegen de overstromingen in Ronse

Nota. Betreft : Samenvatting statistische analyse waterkwaliteit. Inhoudstafel. Datum: 19/12/17 0. INLEIDING STATISTISCHE ANALYSE...

Waterbericht Maas. Statusbericht nummer S12. donderdag 1 februari 2018 Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. (Afvoerverwachting St.

National Observers Group Meeting

In onderstaande tabel worden de gemeten neerslagtotalen vanaf het begin van dit jaar opgelijst voor Ukkel en vergeleken met de normaal.

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

HYDRO TWIN. data driven watermanagement

11de Waterforum: Waterschaarste en droogte, de nieuwe realiteit

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Reconstructie wateroverlast Kockengen

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Water en natuur: complexe uitdaging in een versnipperd landschap. Koen Martens, VMM AOW met input van vele collega s

Actuele vullingsgraad bodem. Kennisdag Zoetwater 15 mei 2018

Waterbericht Rijn. Statusbericht nummer S Uitgegeven om: 10:00 lokale tijd. Kleurcode GEEL

Overzicht laagwaterseizoen 2009

Transcriptie:

Ontwikkeling van hoogwatervoorspellingssystemen voor Vlaanderen en voor het bekken van de Dender Dominique van Erdeghem 1 Recente internationale studies geven aan dat overstromingen in de laatste decennia als gevolg van klimaatverandering vaker voorkomen dan voorheen. Ook in Vlaanderen kan dit worden vastgesteld. De laatste tien tot twintig jaar is Vlaanderen herhaaldelijk geconfronteerd met overstromingen, zowel tijdens de winter als in de zomer. Vaak gaat dit gepaard met menselijk leed en materiële schade (figuur 1). Om die reden worden hoogwatervoorspellingssystemen ontwikkeld onder impuls van de Vlaamse waterbeheerders. Om de negatieve gevolgen van de overstromingen enigszins te beperken hebben de bevoegde waterbeheerders een strategie uitgewerkt op drie niveaus: het beleidsmatig doorvoeren van brongerichte maatregelen, die doorwerken in de visie- en planvorming; het uitvoeren van structurele maatregelen, waarbij knelpunten worden weggewerkt door bijvoorbeeld aanleg van nieuwe infrastructuur; het beheersmatig omgaan met overstromingen, zoals het inzetten van voorspellingssystemen, waarbij voorspellingen worden gedaan en waarschuwingen worden gegeven met betrekking tot mogelijke overstromingen of wateroverlast. In Vlaanderen zijn nu al verschillende voorspellingssystemen voor hoogwater ontwikkeld en actief. De voorspellingssystemen werken op basis van twee modelconcepten. Op niveau Vlaanderen is het Operationeel Beheer Model Centrale (OBM Centrale) actief. Dit model is gebaseerd op een vereenvoudigd concept met hydrologische modellen. Het doel is vooral om lokale overstromingen te voorspellen. Het andere modelconcept geldt voor een stroomgebied of bekken, zoals de Dender en de Demer. Voor het bekken van de Dender is het meer gedetailleerde Operationeel Bekken Model Dender (OBM Dender) ontwikkeld. Het is in staat om regionale overstromingen nauwkeurig te voorspellen. Er wordt gebruik gemaakt van hydraulische modellen, die de berekende overstromingen gedetailleerd weergeven. De voorspellingssystemen zijn opgebouwd uit vier modules (zie figuur 2): de waarnemingsmodule die de gemeten waarden van de hydrologische parameters weergeeft; 1 Arcadis Belgium Stromingen 111111111111111111 33

de voorspellingsmodule die de voorspellingen berekent en de voorspelde toestand weergeeft; de beslissingsondersteunende module die de operators bijstaat om onzekerheden te evalueren en mogelijke maatregelen te bepalen; de waarschuwingsmodule die zorgt voor een overzichtelijke weergave van de resultaten via een website en de SMS-alarmering voor operators, waterbeheerders, crisiscentra en hulpdiensten faciliteert. De voorspellingssystemen kunnen zich in meerdere toestanden bevinden, namelijk de basis, waak- of alarmmodus. De werking van de voorspellingssystemen wordt gestuurd volgens deze verschillende modi. De overgang van de ene naar de andere modus wordt gerealiseerd door vooraf ingestelde drempelwaarden voor neerslag of waterpeil. De modi-overgangen sturen een aantal processen aan, zoals het uitlezen van data en het sturen van alarmen. Operationeel Meetnet De voorspellingsmodellen worden permanent gevoed met de meest recente beschikbare meetgegevens. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de bestaande meetnetten van de waterbeheerders. Momenteel maken de voorspellingssystemen gebruik van de meetgegevens van meer dan vierhonderd meetlocaties via de databanken van de waterbeheerders. Het betreft metingen van meteorologische data zoals neerslag, temperatuur, windsnelheid, waterstanden, afvoeren en standen van hydraulische kunstwerken, zoals stuwen, schuiven en pompgemalen. Deze data worden real time opgevraagd en geven de meest actuele toestand in het terrein weer. De frequentie waarmee de data kunnen worden opgevraagd is variabel en bedraagt, afhankelijk van de situatie of modus, drie uur, één uur of vijftien minuten. Naast de klassieke puntmetingen van de meetnetten maken de voorspellingssystemen gebruik van neerslagradarbeelden. Het grote voordeel van neerslagradar is dat ruimtelijk gedistribueerde informatie van de neerslag wordt verkregen. De individuele radarbeelden worden samengesteld tot een composietbeeld. De meetwaarden van de neerslagradar worden bovendien geijkt aan de hand van gemeten waarden van de grondneerslagstations. De geijkte neerslagwaarden van de neerslagradars worden met een frequentie van vijftien minuten in de voorspellingsmodellen gebruikt (zie figuur 3). Naast de gemeten neerslag gebruikt een voorspellingsmodel ook voorspelde neerslagwaarden. Hiertoe wordt een beroep gedaan op meerdere technieken en modellen. Voor de bepaling van de neerslag in de toekomst wordt gebruik gemaakt van de volgende input: van 0 tot 2 uur vooruit: op basis van de verplaatsing van neerslagradarbeelden, uitgaande van een composietbeeld met hoge resolutie; van 2 tot 6 uur vooruit: met Nimrod -data, gebaseerd op de Europese radarcomposiet en het Britse weermodel van de MetOffice ; van 6 tot 48 uur vooruit: volgens het numeriek weermodel Aladin van het Belgische Koninklijk Meteorologisch Instituut (KMI); van 48 uur tot 10 dagen vooruit: volgens Ensemble Prediction System (EPS), een statistisch gebaseerd neerslagvoorspellingsmodel ontwikkeld door het KMI. 33 Stromingen 111111111111111111

OBM Centrale Het OBM Centrale is gebaseerd op een vereenvoudigd concept van neerslagafvoermodellen waarbij de afvoer wordt omgerekend naar een lokale waterstand. De hydrologische modellen zijn niet-ruimtelijk verdeelde conceptuele neerslag-afvoermodellen. In het OBM Centrale maken de modellen gebruik van hydrologische metingen, neerslagradarbeelden en neerslagvoorspellingen. Er worden voorspellingen gemaakt voor zowel de bemeten deelstroomgebieden als onbemeten deelstroomgebieden. Het aantal bemeten deelstroomgebieden bedraagt 150, verspreid over Vlaanderen. Voor de bemeten deelstroomgebieden wordt tevens een verbetering voorzien, waarbij de voorspelde waarden worden getoetst aan, en bijgesteld op basis van, de gemeten waarden. Voor de voorspelling van de onbemeten deelstroomgebieden is Vlaanderen gebiedsdekkend opgedeeld in 1350 deelstroomgebieden. Aangezien er geen debietmetingen beschikbaar zijn, en dus geen terugkoppeling mogelijk is met gemeten afvoeren, worden de voorspellingen uitgevoerd op basis van een vereenvoudigd conceptueel hydrologisch model, dat rekening houdt met de gesimuleerde bodemvochtigheid. OBM Dender Het OBM Dender is gebaseerd op geavanceerde computermodellen voor de omrekening van neerslag naar afvoer en voor de hydraulica van de waterlopen. De neerslag-afvoermodellen zijn van het hetzelfde type als bij het OBM Centrale. De modellen maken eveneens gebruik van hydrologische metingen, neerslagradarbeelden en neerslagvoorspellingen. De hydraulische modellen zijn gebaseerd op de 1-D hydrodynamische stroming in waterlopen. Naast de waterlopen, zijn ook de overstroombare valleien in het model opgenomen door implementatie van beschikbare digitale terreinmodellen. Hiermee zijn de modellen in staat om de mogelijke overstromingen in de valleien te simuleren en ook gedetailleerd weer te geven. In de hydraulische modellen wordt tevens rekening gehouden met operationele data van de kunstwerken, zoals de klepstanden van stuwen, standen van schuiven en aan- en afslagpeilen van de pompgemalen. Als benedenstroomse randvoorwaarden wordt in het model gebruik gemaakt van gemeten en voorspelde waterstanden op de getijdenrivier de Schelde. Er worden voorspellingen gemaakt voor alle belangrijke waterlopen in het bekken van de Dender. In het model zijn 250 km waterlopen opgenomen, die vervolgens geïmplementeerd zijn als 13.000 voorspellingspunten. Van die punten wordt een selectie gemaakt voor de grafische weergave van de voorspellingsresultaten. Er zijn voorspellingen beschikbaar voor geselecteerde kritieke punten ter hoogte van bebouwing, infrastructuur en hydraulische kunstwerken. De voorspelde overstromingen in de valleien worden gedetailleerd weergegeven tot op straatniveau. Waarschuwingsmodule In de waarschuwingsmodule zijn functionaliteiten ingebouwd ten behoeve van 1) het snel en doelgericht weergeven van de voorspellingsresultaten voor de operators, via de user interface en hoogwaterrapporten, 2) het visualiseren van de voorspellingen op Stromingen 111111111111111111 33

internet, via de website www.overstromingsvoorspeller.be en 3) het automatisch waarschuwen via SMS van operators, waterbeheerders en hulpdiensten als overstromingen worden voorspeld. De website www.overstromingsvoorspeller.be dient als portaal voor het informeren over en waarschuwen voor mogelijke overstromingen, voor zowel OBM Centrale als voor OBM Dender (figuur 4). De website bevat de real time voorspellingsresultaten die om de vijftien minuten worden geactualiseerd. De voorspellingen worden weergegeven voor de komende 48 uur. Voor het OBM Dender kunnen de voorspelde overstromingen worden weergegeven tot op straatniveau, met als ondergrond de topografische kaart met schaal 1 op 10.000. SMS-berichten worden verstuurd naar de operators als een hydrografisch bekken van werkingsmodus verandert. Daarnaast worden, als er een alarm wordt gegeven, SMSboodschappen verstuurd naar de waterbeheerders, hulpdiensten en crisiscentra. Conclusie en toekomstperspectieven De ontwikkelde voorspellingssystemen voor Vlaanderen en in het bijzonder voor het bekken van de Dender, hebben bewezen dat het mogelijk is om vrij nauwkeurige voorspellingen van hoge afvoeren en overstromingen te maken. De nauwkeurigheid hangt in belangrijke mate af van onzekerheden die zich voordoen. De belangrijkste factor daarin zijn de beperkingen van de betrouwbaarheid van de voorspelde neerslag. De eerste ervaringen bij de waterbeheerders, hulpdiensten en bevolking zijn positief. De informatie en waarschuwingen zorgen er voor dat tijdig de nodige maatregelen kunnen worden getroffen en mogelijke schade en menselijk leed als gevolg daarvan kan worden voorkomen. De waterbeheerders in Vlaanderen hebben dan ook de intentie om ook voor andere stroomgebieden gedetailleerde voorspellingsmodellen te maken. Met dank aan: Kris Cauwenberghs, Vlaamse Milieumaatschappij, Afdeling Operationeel Waterbeheer Katrien Van Eerdenbrugh, Vlaamse Overheid, Afdeling Waterbouwkundig Laboratorium. Referenties Hydra-databank: http://www.lin.vlaanderen.be/awz/waterstanden/hydra/ Hydrologische Informatiecentrum (HIC): http://www.lin.vlaanderen.be/awz/ waterstanden/hydra/ Hydronet-databank: http://www.hydronet.be/ Overstromingsvoorspeller: http://www.overstromingsvoorspeller.be/ Van Erdeghem, D., P.A. Troch en F.P. De Troch (1992) Mathematisch voorspellingsmodel van wasdebieten op de Belgische Maas. Deel 3: Implementatie en operationeel gebruik; Water 11 (64), pag 81-83. 33 Stromingen 111111111111111111

Figuur 1: Luchtfoto van een overstroming in het bekken van de Dender. waterbeheerders Figuur 2: Schematische weergave van het OBM Centrale en het OBM Dender. Stromingen 111111111111111111 33

Figuur 3: Grafische weergave van neerslagradarbeelden en neerslagvoorspellingen. Figuur 4: Weergave van het OBM Centrale op de website. Groen betekent geen overstromingen, geel betekent een kans op lokale overstromingen, oranje betekent niet-kritieke overstromingen in het bekken en rood betekent kritieke overstromingen in het bekken. 33 Stromingen 111111111111111111