Handelingsperspectief bij falende keringen: voorbeelden uit de praktijk

Laat in de avond van zondag 25 juli verschuift een deel van een polderkering die rond de diepgelegen Tempelpolder ligt. Hierdoor ontstaat een groot gat en loopt er water de polder in. Hier is een stukje uit het AD voor wat achtergrond informatie.

Op het moment dat de doorbraak ontdekt wordt, worden snel watergangen afgedamd om de toestroming naar de bres te stoppen. Hierdoor blijft de schade gelukkig beperkt. Gelijktijdig worden er modelberekeningen uitgevoerd om het effect van de overstroming in beeld te brengen en te bepalen wat de eventuele gevolgen zijn als de maatregelen toch niet afdoende zijn.

 

Figuur: Berekende en werkelijke inundatie als gevolg van de dijkdoorbraak bij Reeuwijk

 

‘De verwachting van de omgeving is dat je als Waterschap direct kunt handelen. […] Op kantoor werden met Tygron simulaties gedaan. Mede daaruit werd duidelijk: wij kunnen deze wateroverlast met de bestaande pompcapaciteit aan.’
Paul Robijn, calamiteitencoördinator van het Hoogheemraadschap van Rijnland

 

Het is niet de eerste keer dat hydrologen van het Hoogheemraadschap van Rijnland in een crisis situatie direct aan het modelleren slaan.

Een eerste voorbeeld van hoe het Hoogheemraadschap Rijnland de methodiek in heeft gezet komt uit 2018, toen in een veenkade bij Hazerswoude-dorp een scheur zichtbaar was. Op dat moment speelde de acute vraag wat het gevolg zou zijn van een eventuele doorbraak en of nodig was om mensen te evacueren. Het lukte toen om binnen een uur de benodigde gegevens bij de bestuurders op tafel te hebben ter ondersteuning van de besluitvorming.

Figuur: de scheur in de veenkade bij Hazerswoude-dorp en doorrekening van potentiële overstroming

 

Realistische weergave van de werkelijkheid

Het Hoogheemraadschap Rijnland heeft ervoor gekozen om de Tygron Watermodule te gebruiken voor overstromingsberekeningen vanwege het hoge detailniveau van de berekeningen. Het volledig watersysteem inclusief alle kunstwerken kunnen in het model worden opgenomen en gevisualiseerd in een 3D omgeving. Hierdoor is in het model de werkelijke situatie herkenbaar en kunnen de resultaten goed gecommuniceerd worden. Het scheelt de modelleur veel tijd dat er niets hoeft te worden geaggregeerd omdat het volledige watersysteem wordt geschematiseerd. Dit betekent wel dat van alle elementen in het watersysteem (watergangen en kunstwerken) gegevens beschikbaar moeten zijn. Deze elementen kunnen ook waar nodig on the fly worden aangepast, zoals de grootte van de bres.

Zo kon de dijkdoorbraak van de Tempelpolder bij Reeuwijk instantaan worden gemodelleerd. Vanuit een hooggelegen polder stroomde water binnen in een diepe droogmakerij.  Met behulp van Tygron kon binnen een uur in detail zichtbaar gemaakt worden wat er gebeurde: hoe lang het duurde voor de polder volliep en wat de waterstanden waren op iedere locatie.

Het model kon vanaf nul volledig worden opgebouwd en doorgerekend binnen dit uur, inclusief het toevoegen van eigen data (diepte van watergangen en duikers). De bres kon worden ingetekend op de juiste locatie en potentiële maatregelen konden worden bekeken, zoals het afdammen van watergangen.

Achteraf konden de resultaten van de simulatie worden gevalideerd met de gemeten waardes tijdens de overstroming. Hier is een blog te vinden over de validatie van het model.

Zie voor een uitleg van deze casus van uit het perspectief van de calamiteitencoordinator  van het Hoogheemraadschap van Rijnland:

Waarom zou je dit met Tygron doen? Voordat de watermodule van Tygron beschikbaar kwam in 2018, was er geen instrument waarin zo snel een realistisch model kon worden opgebouwd en doorgerekend. Nu dit er wel is kan er in korte tijd een model worden gebouwd, doorgerekend en gecommuniceerd.  Nodig, want een doorbraak blijkt vaak op een onverwachte plek plaats te vinden. Eventuele vooraf berekende scenario’s zijn daarom in de praktijk niet altijd toereikend gebleken.

In het geval van een calamiteit zoals een dijkdoorbraak is het cruciaal om tijdig de juiste informatie beschikbaar te hebben voor calamiteitenorganisaties. Zodat op dat moment de juiste beslissingen genomen kunnen worden over maatregelen zoals evacuaties.

 In het geval van een calamiteit zoals een dijkdoorbraak is het van groot belang dat calamiteitenorganisaties tijdig kunnen beschikken over de juiste informatie van de waterschappen. Hier is een eerdere blog te vinden van het Hoogheemraadschap van Rijnland, waarin de vraag wordt beantwoord “Hoe krijgen we grip op de gevolgen van verschillende overstromingsscenario’s, alsmede op ons handelingsperspectief?”

Wat is er nodig om bij een dijkdoorbraak om tijdig de juiste informatie beschikbaar te hebben voor calamiteitenorganisaties

  • Er moet binnen korte tijd vanuit brondata van het waterschap een realistische overstromingssimulatie te maken zijn voor iedere (on)verwachte locatie;
  • Men moet snel modellen kunnen doorrekenen op hoog detailniveau;
  • Het model moet on the fly kunnen worden aangepast aan werkelijke situatie: bv waar vindt de dijkdoorbraak plaats, wat zijn de actuele waterstanden;
  • Met moet de eigen data van het waterschap kunnen toevoegen;
  • Inzicht is nodig in verschillende aspecten van de overstroming zoals waterdiepte maar ook stroomsnelheid;
  • De impact van maatregelen zoals het afdammen van watergangen, nooddijken of aanpassingen in duikers moeten inzichtelijk worden;
  • Resultaten moeten kunnen worden geëxporteerd zodat deze ook in andere platforms of systemen kunnen worden gebruikt of getoond.

Het hoogheemraadschap Rijnland heeft haar werkproces ingericht met het Tygron Geodesign Platform en dit al een aantal keer tijdens een crisis situatie ingezet in de praktijk.

Soortgelijke voorbeelden:

Overstroming Limburg juli 2021:

Tygron zelf werkte gedurende de overstromingen van 15-17  juli 2021 in Limburg aan een model voor de Geul.

De gebeurtenissen konden instantaan worden gemodelleerd op basis van beschikbare informatie.
https://www.tygron.com/nl/2021/07/23/logboek-waterramp-16-juli-2021/

Na afloop kon het model worden gevalideerd. De resultaten daarvan zijn hier terug te vinden:
https://www.tygron.com/en/2021/07/28/flash-flood-in-river-catchments/

Overstromingen Duitsland 2021

In Duitsland waren er historische overstromingen halverwege juli 2021. Tauw voerde in Duitsland overstromingssimulaties uit:
https://www.tauw.de/news/blogs/darstellung-von-starkregenereignissen-mit-der-geodesign-plattform-tygron.html

Waterschap Vechtstromen

Ook het waterschap Vechtstromen heeft haar werkproces voor informatievoorziening bij calamiteiten ingericht met behulp van het Tygron Geodesign Platform. Zie voor meer info en de gedetailleerde handleiding:
Tygron NL Geodesign Platform | Overstromingen simuleren aan de hand van big-data en slimme algoritmes