Bekijk het origineel

De badkuip loopt van bovenaf vol

Bekijk het origineel

PDF Bekijken
+ Meer informatie
Print this document

De badkuip loopt van bovenaf vol

Waterloopkundig Laboratorium brengt overstromingen in kaart

7 minuten leestijd

Als de Tieler- en Culemborgerwaard een badkuip is, zit de stop bij Gorinchem. Maar als de dijk doorbreekt bij Tiel, hebben de Gorcummers nog bijna een etmaal de tijd om hun biezen te pakken. Delftse waterloopkundigen ontwikkelden een computermodel dat de gevolgen van overstromingen bij dijkdoorbraken in kaart brengt.

Terwijl het waterpeil in de Oder langzaam zakt, komen de herinneringen in Ochten weer boven. De Betuwenaren inspecteerden deze week zorgvuldig het asfalt van hun rivierdijken en stuurden bananendozen met kleding en handdoeken naar Polen. In febru: ari 1995 moesten de inwoners van Ochten hun dorp verlaten ; vanwege de hoge waterstand in de Waal.

Hoog en droog, op de tweede verdieping van het Waterloop; kundig Laboratorium in Delft, laat ir. J. Dijkman -de naam is ‘: nog passender dan die van de Ochtense burgervader Zomerdijkmet een druk op een toets de Waaldijk ter hoogte van Tiel doorbreken. De kaart op het ; computerscherm verkleurt gelei; delijk van licht- naar donker: blauw, van oost naar west, te be ginnen met het gebied ten zuiden ; van de spoorlijn Tiel-Geldermalsen; Ook de spoorlijn ‘s-Hertogenbosch-Geldermalsen blijkt een barrière: het duurt zeker twee : uur voordat het water onder het viaduct van de Al 5 stroomt, richting Deil. Na 24 uur staat de hele Tielerwaard blank en bereikt de vloedgolf Gorinchem. Het duurt nog een tweede etmaal voordat het water de Lingedijk passeert en oprukt naar Culemborg. Dijkman drukt op een pijltje in de andere richting en de polders lopen even snel weer leeg, op het scherm althans.

Evacuatieplannen

„Als we bij die hoge waterstand van de rivieren in 1995 over dit computerprogramma hadden kunnen beschikken, hadden we de evacuatieplannen kunnen ondersteunen", zegt Dijkman. Het Delft Flooding System (DelftFLS), zoals het programma heet, is bedoeld als hulpmiddel om betrouwbare voorspellingen te maken van de waterbewegingen bij overstromingen en is het geesteskind van prof. dr. ir. G. Stelling, hoogleraar numerieke vloeistofmechanica. Het model is uniek in de wereld. „Inmiddels gebruikt de provincie Gelderland het programma om de rampenplannen aan te passen".

Basis van DelftFLS is een digitaal terreinmodel, een uitgebreide computerkaart die voor elke hectare grond een hoogtemeting bevat. Die gegevens zijn gecombineerd met de kaart voor landgebruik die informatie geeft over de ruwheid en eventueel de bebouwing van het terrein. Dat is nodig om te weten hoe snel het water zich over het terrein zal verplaatsen: een bos geeft een veel grotere vertraging dan een kaalgeschoren weiland. Ook de grondsoort, klei of zand, speelt een rol.

Voor de berekening van de gevolgen van een overstroming moet de computer nog weten hoe hoog de waterstand is in de diverse rivieren en waar de dijk zal breken. Daarmee geeft Dijkman de beperking van het programma aan: het is heel moeilijk om in kaart te brengen waar er zwakke plekken in de dijk zitten. DelftFLS is niet bedoeld om het risico van een dijkdoorbraak te berekenen, maar om de gevolgen ervan in kaart te brengen.

Badkuip

Wat kan DelftFLS meer dan de ‘ouderwetse’ computerprogramma’s? Dijkman: „Vroeger gingen we uit van watje het badkuipmodel kan noemen. De computer beschouwde de Tielerwaard als een grote kuip die vanaf het diepste punt, Gorinchem dus, volloopt. Het nieuwe programma verdeelt het terrein langs de rivieren in kleine vakjes en nu zie je de polder geleidelijk vollopen. Wegen en spoorlijnen blijken vaak hoger te liggen dan het maaiveld en houden het water even tegen". Zulke berekeningen vergen veel computercapaciteit, maar ontwerper Stellling bedacht een slimme truc waardoor ook een pc na een paar uur met de resultaten komt.

Om het verschil met de oude rekenmodellen uit te leggen, tekent Dijkman een kronkelige rivier op een A4-tje. „Vroeger werkten we met dwarsdoorsneden van de rivierbedding, die loodrecht op de loop van de rivier stonden". Hij schetst meteen het probleem van zo’n model. De dwarsdoorsnede loopt door op de oevers, over de uiterwaarden en de rivierdijken heen. Als de rivier een bocht maakt, kruisen de doorsneden voor en na de bocht elkaar op enige afstand van de rivier. „Bij de Maas gebruiken we dwarsdoorsneden die op twee kilometer afstand van elkaar liggen, en het verval van de rivier is een halve meter per kilometer. Als op de oever van de Maas twee lijnen elkaar kruisen, zit daar dus een gat van een meter tussen. Berekeningen gebaseerd op dwarsdoorsneden hebben bijvoorbeeld bij de brede overstromingen in Polen weinig zin".

DelftFLS is algemeen toepasbaar. Het computerprogramma houdt desgewenst rekening met getijdestromingen, om voorspellingen in het Deltagebied te kunnen doen. Simulaties van de Midden-Europese wateroverlast zouden mogelijk zijn als de goede kaarten beschikbaar waren.

De kwaliteit van de voorspelling hangt af van de kwaliteit van de kaarten. „Rommel erin betekent ook rommel eruit". Verder bevat het model verschillende aannames die moeilijk in de praktijk te toetsen zijn. „We weten bijvoorbeeld niet precies hoe snel een gat in een dijk groeit, in de breedte en in de diepte. Een andere onzekerheid is die van de ruwheid van het terrein. De invloed daarvan schatten we aan de hand van gegevens uit de uiterwaarden. Betere informatie om ons model aan te ijken is er -gelukkigniet".

Polen

Dijkman was in het verleden projectleider van het onderzoek voor de commissie-Boertien II die, in opdracht van Verkeer en Water-staat, de wateroverlast langs de Maas onder de loep nam en een grootschalige verruiming van de rivier en de aanleg van 62 kilometer kade aanbeval. Hij ziet het computermodel dan ook als onderdeel van een integraal waterbeheer. De ingenieur noemt een schrijnend voorbeeld van een verkeerde aanpak, dat hem ter ore kwam via de ambassade van Polen: een stuk landbouwgrond is keurig beschermd door een dijk, terwijl even verderop een stad onder water staat. „Duidelijk voorbeeld van een gefragmenteerde aanpak".

Half augustus gaat een medewerker van het Waterloopkundig Laboratorium op reis met een missie van Rijkswaterstaat om, op uitnodiging van Polen, te adviseren. Heeft Dijkman al suggesties? „Eerst moeten de gaten in de rivierdijken dicht. Op de middellange termijn zijn er ook tal van problemen, wat denk je van 250 bruggen die ontzet zijn? En op de lange termijn moeten de Polen zich eens goed achter de oren krabben over een integrale aanpak. Zoek het niet alleen in hogere dijken, er zijn ook andere maatregelen".

Hij somt een aantal alternatieven op die in beeld geweest zijn bij de commissie-Boertien II: voor de hand liggende, zoals dijkversterking en het uitdiepen van uiterwaarden, tot exotisch, zoals het aanleggen van een pijplei ding naar zee, het uitkopen van de bevolking of het kunstmatig ophogen van een gebied door de injectie van zwavelzuur in gipslagen in de bodem. Dijkman benadrukt dat de bescherming tegen hoog water slechts een onderdeel is van het integrale waterbeheer, waarin ook factoren als scheepvaart, natuurbeheer, (drink)watervoorziening, recreatie, waterkracht en koelwaterlozingen meespelen.

Boezems

Computermodellen kunnen ook een rol spelen bij het ‘normale’ waterbeheer, bijvoorbeeld bij peilregelingen in boezemstelsels. Het Waterloopkundig Laborato’rium ontwikkelde voor het gebied boven het Noordzeekanaal in Noord-Holland een programma dat de waterstand in alle polders en boezems berekent. Daarbij houdt de Computer niet alleen rekening met de neerslaggegevens van negen weerstations in de regio, maar ook met de riolering in de steden, het effect van opstuwing van het water door de wind („kan wel 20 centimeter zijn"), verdamping en de stand van de gemalen. „Een nauwkeurigheid van 5 centimeter is goed haalbaar", zegt Klaas-Jan van Heeringen, een collega van Dijkman. Het hoogheemraadschap gebruikt het model om na te gaan wat er in normale of droge perioden gebeurt, en of de capaciteit van poldergemalen voldoende is in extreme weersituaties.

Het computermodel is gemakkelijk uit te breiden met gegevens van de riolering in de steden en dorpen. Van Heeringen probeerde dat uit met Heerhugowaard: de diameter en het verval van elke rioolbuis in die plaats is terug te vinden in het computermodel.

Een volgende stap is de automatisering van het waterbeheer, zoals het Waterloopkundig Laboratorium uitvoerde voor het hoogheemraadschap van Rijnland en dat juist in bedrijf is gegaan. De helft van de bemalingscapaciteit in dat gebied, de boezemgemalen Spaarndam en Halfweg en het inlaatwerk in Gouda kunnen daardoor volledig onbemand draaien, vertrouwend op gegevens van een automatisch meetnet en berekeningen aan de hand van historische gegevens van de boezems.

Het belang van computermodellen voor de waterloopkunde kan niet beter geïllustreerd worden dan door de vele leegstaande gebouwen op het terrein van het Delftse laboratorium. „Alle traditionele schaalmodellen, waar we vroeger onze metingen aan deden, zijn nu vervangen door computers", zegt Dijkman.

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Bekijk de hele uitgave van zaterdag 9 augustus 1997

Reformatorisch Dagblad | 22 Pagina's

De badkuip loopt van bovenaf vol

Bekijk de hele uitgave van zaterdag 9 augustus 1997

Reformatorisch Dagblad | 22 Pagina's

PDF Bekijken