In Nederland hebben we grosso modo te maken met 4 soorten overstromingsrisico’s:
– Langs de kust vanuit zee
– Langs de grote rivieren zoals Maas, Waal, Rijn en IJssel
– In polders zoals in West en Noord Nederland
– In de beekdalen zoals in Zuid-Limburg, Achterhoek, Twente …..
Kustgebieden
De waterveiligheid langs de kust en grote rivieren lijkt degelijk te zijn geregeld. De theoretische veiligheidsniveau ’s langs de kust zijn afgestemd op een bevolkingsdichtheid in de achterliggende gebieden. Uitgangspunt is een sterftekans per inwoner van T=100.000 jaar. In de randstad met een overstromingskans van T=10.000 jaar woon je veiliger dan langs de waddenkust met een kans van T=3000 jaar.
Hoe groter de gevolgen, des te kleiner de toelaatbare overstromingskans ofwel hoe strenger de norm. Het beschermingsniveau is uitgedrukt in normspecificaties. Deze zijn ingedeeld in zes klassen met een kans op een overstroming van 1 op 300 tot 1 op 100.000 per jaar.
Het vraagt statistisch gezien kunst en vliegwerk om kansen van minder dan 1 keer per 1000 jaar te kunnen bepalen/schatten. Een complicerende factor daarbij is ook de ontwikkeling van het klimaat zoals het effect van zeespiegelstijging en de ontwikkeling van super-stormen. De kans op superstormen is misschien niet groot maar de gevolgen daarvan zijn mogelijk extreem desastreus.
Grote rivieren
Voor een overstroming van Maastricht vanuit de Maas wordt uitgegaan van een kans van T=3000 jaar. Het is niet duidelijk in hoeverre daarbij rekening is gehouden met de ontwikkeling van het klimaat. In het waterbeheer is het gebruikelijk om te veronderstellen dat het klimaat voor 2085 ook pas vanaf dat jaar kan optreden. In een recente studie van Deltares is aangegeven dat de kans op extreme neerslag zoals in 2021 tot een factor 6 kan toenemen in 2085. Geschrokken bestuurders gebruiken na een ramp vaak het argument dat er nu al sprake is van het klimaat van straks.
De beschermingsniveaus van gebieden langs de grote rivieren zijn redelijk eenduidig te bepalen en liggen duidelijk hoger dan voor regionale watersystemen zoals polders en beekdalen. Toch was het 2021 langs de Maas nog onverwacht spannend. Het gedrag van de Maas is waarschijnlijk minder goed te voorspellen dan van de Rijn omdat de Maas een regenrivier is en omdat het stroomgebied kleiner is dan dat van de Rijn. Met het GRADE instrumentarium werd het hoogwater op Maas in 2021 nog flink onderschat. Het toevoegen van de 2021 gebeurtenis aan het GRADE-model gaf een duidelijk verschil in uitkomsten en een logische verklaring voor die onderschatting. Statistiek loopt per definitie achter de feiten aan (net zoals de politiek) en dat effect wordt versterkt door een onzekere ontwikkeling van het klimaat.
Polders
De beschermingsniveaus in polders zijn het meest eenvoudig te bepalen. Het gaat hier eigenlijk om het overlopen van een badkuip met een relatief kleine ledigingscapaciteit (gemaal). Bij de kwetsbaarheid van polders kan het fenomeen van clustering van lokale buien tot grotere regengebieden fors doorwerken. In een polder maakt het veel uit of het gebied geheel of gedeeltelijk wordt getroffen door extreme neerslag. Een bijkomende effect van stabilisering van weersomstandigheden kan ertoe leiden dat zware buien veel langer gaan duren. Dan regent het niet zo hard maar bouwen extreme hoeveelheden zich op in de tijd.
In poldersystemen is het inschakelen van forse noodpompen de (enige) meest aangewezen maatregel om de gevolgen van wateroverlast te beperken. Denk aan de inzet van het Wouda gemaal bij Lemmer. Opmerkelijk is dat we in Friesland met dat Wouda gemaal een soort extra veiligheid in het functioneren van het watersysteem hebben ingebouwd, iets dat we elders in Nederland nauwelijks tegenkomen.
Beeksystemen
De kwetsbaarheid van specifieke locaties in gebieden met beeksystemen is veel lastiger te bepalen om de volgende redenen:
– Overlastlocaties worden bepaald door waar in het gebied de meest extreme neerslag valt en/of door de trekroute van die bui over een gebied.
– De hoeveelheid neerslag die tot afstroming komt is mede afhankelijk van het jaargetijde, de initiële condities van de grondwaterstanden en mogelijk ook langdurige droogte voorafgaand aan een extreme bui.
– De clustering van buien maken de kans groter dat een stroomgebied vol wordt getroffen door een extreme bui, met als gevolg een enorme toename van de hoeveelheid neerslag die afgevoerd moet worden. Eind juli 2012 werd Slenaken getroffen door wateroverlast vanuit de Gulp, door een lokale bui die het bovenstroomse gebied vol had getroffen.
– De combinatie van neerslaghoeveelheid en neerslagduur is van invloed op het ontstaan van overlastlocaties meer bovenstrooms of benedenstrooms in het gebied. Bij lagere neerslagintensiteiten en een langere duur kan er meer water infiltreren in de ondergrond. Hogere neerslagintensiteiten in een kortere duur hebben benedenstrooms het effect dat water snel kan worden afgevoerd voorafgaand aan de golf van bovenstrooms.
Het is dus per definitie onmogelijk om een eenduidige overstromingskans te bepalen voor een specifieke locatie. Het is daarmee ook belangrijk om duidelijk en zorgvuldig te zijn met communiceren van dergelijke kansen.
Samenloop van gebeurtenissen
Statistisch gezien is het lastig om de kans op het samenlopen van gebeurtenissen met een eigen dynamiek te bepalen. Dat zagen we in 2021 bij het samenvallen van de hoogwatergolven in de Geul en de Roer met die van de Maas. Dat zagen we ook bij het Lauwersmeer in 20XX waar het water uit het Drentse en Groninger achterland niet kon lozen vanwege een noordwester storm met groter waterstandsverhogingen in de Waddenzee. In beide situaties komen we er achteraf achter dat de versimpelde aanname dat de kans op het samenlopen van gebeurtenissen NIET verwaarloosbaar klein is.
Gebiedsgrootte effect
Bij watersystemen wordt vaak gerekend met het gebiedsgrootte effect. Dat is een reductiefactor op de neerslagbelasting op een stroomgebied. De aanname is dat een bui vaak maar op een deel van een stroomgebied valt. In berekeningen is het dan handiger om die bui toch gelijkmatig over het hele gebied te verdelen en dan een reductiefactor toe te passen. Vooral voor beeksystemen geeft dat een sterk vertekende benadering. Het kan nogal wat uitmaken of een bui die lokaal op het gebied van de Gulp valt wordt verdeeld over het hele stroomgebied van de Geul.
Fictieve buien
Voor de controle van het functioneren van watersystemen wordt vaak gebruik gemaakt van fictieve buien. Elk waterschap definieert daarbij zijn eigen neerslagverloop op basis van statistische hoeveelheden per uur, 12 uur of 48 uur.
Dit soort vereenvoudigingen van de werkelijkheid stammen uit de tijd dat de rekenmodellen veel minder krachtig waren dan nu. Het wordt tijd dat we gaan rekenen met het werkelijke verloop van neerslaggebeurtenissen zoals de waterbom van Deltares of de bui op Twente en de Achterhoek van augustus 2010.