(naar homepage)Hydrologen Hans Hakvoort en Thomas Poort van WRL onderzoeken met geavanceerde modellen hoe regenwater zich bij extreme buien door het Limburgse landschap beweegt. “Alleen als je goed begrijpt wat water doet, kun je maatregelen nemen die echt helpen tegen wateroverlast.”
Na de wateroverlast van juli 2021 werd voor veel Limburgers duidelijk hoe groot de impact van extreem weer kan zijn. Sindsdien wordt er vanuit het programma Waterveiligheid en Ruimte Limburg (WRL) gewerkt aan oplossingen om Limburg beter te beschermen tegen wateroverlast en overstromingen. Dat is geen eenvoudige opgave. Er is veel onderzoek en analyse nodig om te weten welke maatregelen effectief zijn. Dat gebeurt met hydrologische modellen.
Hans Hakvoort, adviseur hydrologie bij WRL, en Thomas Poort, hydroloog bij WRL, houden zich bezig met deze onderzoeken. “Een hydrologisch model is eigenlijk een manier om te simuleren wat er met regenwater gebeurt,” legt Poort uit. “Er valt regen en het model rekent vervolgens uit hoe het water door het landschap stroomt: hoeveel in de bodem wegzakt, hoeveel over het oppervlak afstroomt en hoeveel uiteindelijk in beken en rivieren terechtkomt.”
Als een model de werkelijkheid goed benadert, kan het veel inzicht geven. Bijvoorbeeld in wat er gebeurt bij extreme regenval, of wat het effect is van veranderingen in het landschap.
Volgens Hakvoort is modellering een cruciale stap voordat er maatregelen genomen kunnen worden. “Zonder een goed model weet je eigenlijk niet goed wat een maatregel doet,” zegt hij. “Misschien helpt een ingreep op één plek, maar zorgt die ergens anders juist voor extra wateroverlast. Met modellering kun je dat vooraf onderzoeken.”
In de modellen kunnen verschillende scenario’s worden doorgerekend. Denk aan kleine buien, extreme neerslag of veranderingen in het landschap, zoals meer bebouwing of juist maatregelen in de natuur. “Zo kun je vooraf zien hoe effectief een maatregel is,” aldus Hakvoort. “En ook wat de gevolgen zijn verderop in het stroomgebied.”
“Zonder een goed model weet je eigenlijk niet goed wat een maatregel doet.”
Tegelijkertijd is het maken van een goed werkend hydrologisch model allesbehalve eenvoudig. Dat komt doordat je de complexe werkelijkheid moet vereenvoudigen tot een model waar je mee kunt rekenen. Regenwater gedraagt zich niet overal hetzelfde: het hangt af van bodemsoort, helling, begroeiing, bebouwing en zelfs van hoe nat de grond al is op het moment dat de bui valt.
“Al die processen moet je zo goed mogelijk beschrijven in een model,” legt Poort uit. “En dat model moet niet alleen op één plek kloppen, maar voor een heel gebied.” Daar komt bij dat veel van die processen moeilijk te meten zijn. Hoe snel water precies de bodem in trekt, of wanneer het juist over het oppervlak gaat stromen, verschilt sterk per locatie en per bui.
Daarom bestaat een groot deel van het werk uit het bouwen, afregelen en controleren van het model. “We noemen dat kalibratie en validatie,” zegt Hakvoort. “Dat betekent dat je het model zo instelt dat het bekende situaties goed nabootst, en daarna controleert of het ook in andere situaties betrouwbare uitkomsten geeft.” Het is een proces van steeds bijstellen en verbeteren.
In Limburg is dat extra belangrijk, omdat het watersysteem op sommige plekken heel snel reageert op neerslag. Zo is het stroomgebied van de Geul een lastig gebied om te modelleren. “Het Geuldal heeft steile hellingen en een bijzondere bodemopbouw,” vertelt Hakvoort. “Daardoor kan water bij hevige regen snel naar beneden stromen.”
Juist die snelle en plaatselijk verschillende afstroming maakt het gebied complex. Kleine veranderingen in het landschap kunnen grote invloed hebben op hoe water zich verplaatst. “Dat betekent dat je model ook gevoelig is voor details,” zegt Poort. “En dat maakt het bouwen van een betrouwbaar model extra uitdagend.”
Daar komt nog bij dat het stroomgebied van de Geul zich uitstrekt over Nederland, België en Duitsland. Water stopt natuurlijk niet bij een grens, waardoor samenwerking over landsgrenzen heen noodzakelijk is. Zo hebben de Nederlandse en Belgische overheden samen afspraken gemaakt om het Geulstroomgebied veiliger te maken. Hierbij hoort ook het gebruik van dezelfde hydrologische rekenmodellen: D-Hydro en OpenLISEM. Door aan beide kanten van de grens met dezelfde modellen te werken, zijn analyses en resultaten goed vergelijkbaar, ongeacht waar ze zijn uitgevoerd.
WRL loopt voorop in het verkennen van zogeheten bronmaatregelen: ingrepen hoger in het landschap die water al vasthouden voordat het problemen veroorzaakt in de dalen. Denk bijvoorbeeld aan contourgreppels of graften, die de afstroming van water vertragen en ervoor zorgen dat het beter in de bodem kan trekken.
“Juist die maatregelen grijpen in op de oppervlakte-afstroming,” legt Hakvoort uit. “Dat is een belangrijke oorzaak van wateroverlast in steile stroomgebieden.”
En daar zit precies de uitdaging. Dit soort maatregelen zijn vaak kleinschalig en verspreid over een groot gebied. In tegenstelling tot bijvoorbeeld een waterbergingsgebied, dat op één plek ligt, moet je hier het hele landschap in detail meenemen. Dat vraagt om modellen die het gebied opdelen in kleine stukjes en voor elk stukje berekenen wat het water doet.
Daarom wordt er samengewerkt met onderzoekers, van Wageningen University & Research en van de Universiteit Twente, om meer inzicht te krijgen in bijvoorbeeld bodemsoorten en hoe makkelijk water door de bodem kan bewegen. “Door beter te begrijpen hoe water over en door de bodem stroomt, kunnen we onze modellen ook weer verbeteren,” legt Poort uit.
“Door beter te begrijpen hoe water over en door de bodem stroomt, kunnen we onze modellen ook weer verbeteren."
Een belangrijke vraag bij modellering is hoe het watersysteem zich in de toekomst zal gedragen. Want door klimaatverandering komen hevige buien steeds vaker voor. “In onze modellen nemen we daarom ook klimaatscenario’s mee,” zegt Poort. “Dat zijn toekomstbeelden van het klimaat, bijvoorbeeld richting 2100.”
Als een model goed aansluit bij de huidige werkelijkheid, kunnen verschillende van die toekomstscenario’s worden doorgerekend. Zo ontstaat inzicht in welke maatregelen ook op lange termijn effectief blijven.
Voordat maatregelen in het landschap worden uitgevoerd, gaat daar vaak veel onderzoek en analyse aan vooraf. Modellen helpen om goede keuzes te maken voor maatregelen tegen wateroverlast. “Als er een pakket aan maatregelen wordt voorgesteld, kun je ervan uitgaan dat de effecten zorgvuldig zijn doorgerekend,” zegt Poort. “We vergelijken verschillende oplossingen en kijken hoe ze werken bij verschillende omstandigheden.”
Dat soort berekeningen is essentieel om goede keuzes te maken. Want alleen als je begrijpt hoe water zich door het landschap beweegt, kun je maatregelen nemen die echt helpen om Limburg beter te beschermen tegen wateroverlast.
Lees wat je zelf kunt doen om jouw woning en spullen te beschermen tegen wateroverlast en de schade verminderen.
Lees wat de overheid doet om wateroverlast te verminderen.
