Klimaatextremen in wijken in Lelystad met Tygron en ArcGIS

Mike Schampers en Aukje Verheijen, derdejaars studenten aan de opleiding Land- en Watermanagement aan de Hogeschool Van Hall Larenstein, hebben zich de afgelopen maanden bezig gehouden met stedelijk water. Hiervoor hebben zij onderzoek gedaan naar het klimaat adaptief inrichten van verschillende wijken in Lelystad doormiddel van duurzame maatregelen.

Introductie casus

Het veranderende klimaat in Nederland vraagt om een nieuwe inrichting van onze leefomgeving. Het wordt natter en warmer. Piekbuien zullen in de toekomst vaker voorkomen. Door de grote hoeveelheid verhard oppervlak in het stedelijk gebied komt het riool- en oppervlaktewaterafvoersysteem gedurende een hevige regenbui onder enorme druk te staan. Hierdoor staan de straten gedurende een korte periode blank. Dat kan leiden tot wateroverlast en schade aan infrastructuur en huizen.

Door het gebrek aan groen in de steden stijgt de temperatuur op warme zomerdagen. De kans op hittestress en zomersmog in steden wordt daarmee groter. Dat is slecht voor de gezondheid van de mens. Om de gevolgen van klimaatextremen te beperken moet de leefomgeving worden aangepast aan het veranderende klimaat in Nederland.

Vanuit de gemeente Lelystad en het Waterschap Zuiderzeeland is gevraagd om duurzame oplossingen te bedenken om verschillende wijken in Lelystad klimaatadaptief in te richten. Daarnaast is er ook gekeken naar andere uitdagingen als het versterken van de biodiversiteit en het verbeteren van de sociale cohesie. Met behulp van het Tygron Platform is er een indicatie gegeven van de klimaatstress in verschillende wijken in Lelystad. Ook is de effectiviteit van de maatregelen bepaald.

Figuur 1, Hittestress

Hoe is Tygron gebruikt?

De klimaatstresstest is uitgevoerd met het Tygron Platform. Hittestress is berekend met de DPRA hittestresstool. De wateroverlast is met verschillende regenbuien (rainfall events) berekend. Zodoende geeft Tygron inzicht in waar en hoeveel water- en hittestress in de verschillende wijken ontstaat. Die resultaten zijn belangrijk om de knelpunten in een wijk op te sporen.

 

Figuur 2, Wateroverlast

Om een representatief model op te bouwen zijn er enkele databestanden (GEOJSON files) vanuit het beheerregister van Waterschap Zuiderzeeland in tygron geïmporteerd. Deze databestanden bevatten informatie over peilgebieden, stuwen en duikers binnen Lelystad. Daarna is de berging en de werking van het rioolstelsel (pump speed) aangepast, zodat deze aansluiten op de werkelijke situatie in Lelystad.

 

Figuur 3, toepassen maatregelen in Tygron

Na de klimaatstresstest in de huidige situatie (current situation) was de volgende stap om in het toekomstig ontwerp (future design) klimaatadaptieve maatregelen door te voeren. Dit is op verschillende manieren gedaan met als doel om de klimaatstress te verminderen. Zo is er veel gewerkt met maaiveldaanpassingen (Levees) om bijvoorbeeld wadi’s te ontwerpen of een straat onder afschot aan te leggen. Daarnaast is ook veel gebruik gemaakt van het maken en toepassen van functieaanpassingen (Upgrade types). Bijvoorbeeld door het aanleggen van groene daken of door wegen met waterberging te creëren. Upgrades en Levees zijn soms gecombineerd in een maatregel (Measure) om ze op een vaste plaats toe te passen.

Figuur 4, Resultaten verwerken in ArcGIS Pro

Zowel de resultaten van voor- als na het toepassen van maatregelen zijn als kaart (TIFF raster) geëxporteerd naar ArcGIS pro. Daar zijn de gegevens opgemaakt om ze vervolgens in een storymap op ArcGIS online te plaatsen. De storymap is daardoor een rapport met interactieve kaarten, die door de opdrachtgevers en de onderwijsinstelling te lezen is.

 

Figuur 5: Tygron kaarten van de wateroverlast in de Storymap

 

Resultaten

Om wateroverlast en hittestress in de verschillende wijken te beperken zijn er verschillende maatregelen toegepast in Tygron. Vervolgens kon de impact van de maatregelen worden bepaald. Om het doel van het onderzoek te bereiken zijn er verschillende combinaties van maatregelen toegepast, bijvoorbeeld:

  • Waterplein: Waterplein en groene daken op de appartementencomplexen,
  • Energietransitie: Zonnepanelen op de parkeerplaatsen gebouwd, aanpassen van het maaiveld en groene daken op de appartementencomplexen,
  • Groenvariant : Plaatsen van bomen, waterdoorlatende verharding,
  • Watervariant : Aanleggen van wadi’s en goten,
  • Samenvariant : Groene daken, groene tuinen en plaatsen van bomen in tuinen.

Figuur 6: ontwerp waterplein in Tygron

De eindproducten zijn te bekijken in de volgende links:

Ervaring met Tygron

Door de grote hoeveelheid tools, wizards en boxes in Tygron, die gevuld of in- en uitgeschakeld moesten worden, was het in het begin lastig om het programma te leren kennen. Dankzij enkele lessen van Gastdocent Thijs Visser van Aveco de Bondt en Anouk Berendsen hebben we in korte tijd geleerd hoe we Tygron kunnen gebruiken. Als naslagwerk hadden we ook de Tygron EDU Manual ter beschikking. Hierbij een link naar de Engelse leermaterialen voor Tygron:  https://previewsupport.tygron.com/wiki/Tygron_learning.

Het was interessant om te zien hoe het regenwater zich na een tijd verspreidde over de straten en hoe inundaties voor overlast zorgden. Maar vooral het verduurzamen van een wijk en hoe het toekomstige ontwerp werkte gaf voldoening.