Patrick Willems K.U.Leuven - Afdeling Hydraulica & Onderzoekscentrum Duurzame Aarde (LSUE) Invloed...

Patrick WillemsPatrick Willems

K.U.Leuven - Afdeling Hydraulica &K.U.Leuven - Afdeling Hydraulica &

Onderzoekscentrum Duurzame Aarde (LSUE)Onderzoekscentrum Duurzame Aarde (LSUE)

Invloed van klimaatveranderingInvloed van klimaatveranderingop de waterhuishoudingop de waterhuishouding

in Vlaanderenin Vlaanderen

Lopend en recent onderzoek voor …

• Federaal Wetenschapsbeleid

• Vlaamse Overheid Dept. Mobiliteit en Openbare Werken Waterbouwkundig Laboratorium

• Vlaamse Milieumaatschappij

• Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek

Programme SSD « Science for a Sustainable Development »

CLIMAR

• Neerslag en verdamping -> hydrologie- Oppervlaktewater -> overstromingen en

laagwater langs rivieren in het binnenland- Bodemvocht en grondwater - Rioleringen

• Zeespiegelstijging -> kust en Schelde

• Wind -> golfopzet kust en Schelde

Inhoud lezing:Invloed van klimaatverandering in Vlaanderen op …

Neerslag en temperatuur / verdamping

Invloed van klimaatverandering in Vlaanderen op …


Klimaatscenario’s voor Vlaanderen

Statistische analyse en stochastische neerschaling van: 31 simulaties met 12 regionale klimaatmodellen 27 simulaties met mondiale klimaatmodellen (broeikasgasemissiescenario’s IPCC tot 2100)

DMI 25 km

• Toename temperatuur en verdamping

Klimaatscenario’s voor Vlaanderen tot 2100

winter:+1.5 tot 4°C

zomer:+2 tot 7°C

• Neerslag:- totale neerslagvolumes


winter:tot +60%

: toename in winter

zomer:tot -70%

: afname in zomer (minder kleine regenbuien)

aantal natte dagen zomer:

tot -50%

• Neerslag:- extreme zomerbuien meer intens


winter:+ 0 tot 60%

zomer:- 0 tot 70%

grootste bui in 2 jaar:tot +30%

• Neerslag:- extreme zomerbuien meer intens


winter:+ 0 tot 60%

zomer:- 0 tot 70%

grootste bui in 10 jaar:tot +50%

Tot nog toe …

Trends en natuurlijke oscillaties in extreme neerslag,Ukkel, 1898 – 2005, 10 min. piekintens. zomerbuien:

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

jaar

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

% v

era

nde

ring

in e

xtre

me

n

zom er, 10 jaar bewegend vensterzom er, 15 jaar bewegend vensterlange-term ijn gem iddeldebenaderende cyclische variaties

voorbijevoorbije15 jaar15 jaar

jarenjaren19601960

jarenjaren1910-201910-20

Tot nog toe …

Trends en natuurlijke oscillaties in extreme neerslag,Ukkel, 1898 – 2005, dagneerslag winter:

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

jaar

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

% v

era

nde

ring

in e

xtre

me

n

winter, 10 jaar bew egend venster

w inter, 15 jaar bew egend vensterlange-term ijn gem iddelde

benaderende cyclische varia ties

benaderende cyclische varia ties + invloed klim aatverandering

effect klim aatverandering

voorbijevoorbije15 jaar15 jaarjarenjaren

19601960jarenjaren

1910-201910-20

Klimaattrends

Consistentie recente trends met resultaten klimaatmodellen:

0.95

1

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Pert

urba

tion

fact

or

SHMI-MPI-A2

SHMI-MPI-B2

DMI-ecsc-A2/B2

HC-adhfa

CNRM-DC9

DMI-HS1 / ETHSHMI-B2 / UCM-A2 / MPI-3006

CNRM-DE6SHMI-HC-22

GKSS-SN / GKSS / CNRM-DE5

METNO-B2 / UCM-B2SHMI-A2 / METNO-A2 / HC-adhfd-B2 / MPI-3005 / CNRM-DE7

KNMI / DMI-S25

Referentieperiode1961-1990

Tot tijdshorizon2071-2100

Resultaten regionale klimaatmodellen

Historische trend

Historische trend,na aftrekking van de

klimaatoscillatie

HC-adhff

HC-adhfe

HS3HS2

% v

eran

der

ing

in e

xtre

men

-5%

0%

+5%

+10%

+15%

+20%

+25%

+30%

+35%

+40%

Voorbeeld: dagneerslag winter

Hoog = Nat

Midden

Laag = Droog

Klimaatscenario’s

Huidig

Regionale verschillen

Neerslagwijziging 10% hoger aan de kust:

(= natter in winter, minder droog in zomer):

winter zomer

Hoog- en laagwater rivieren in het binnenland



Invloed op piekafvoeren rivierenKlimaatscenario 2100,Regionale verschillen % toename uurl. piekafvoeren:

Demer.shp-74 - -71-70 - -56-55 - -44

-43 - -34-33 - -19

(-70%) - (-50%)(-49%) - (-30%)(-29%) - (-22%)(-21%) - (-13%)(-12%) - 0

(-14%) - (-13%)(-12%)(-11%) - (-9%)(-8%) - (-3%)(-2%) - 3%

01% - 22%23 %- 24%25 %- 32%33% - 37%

Low scenario, Runoff peaks

Mean scenario, Runoff peaks

High scenario, Runoff peaks

Climate 2100, Flanders

RUNOFF PEAKS

Demer.shp-74 - -71-70 - -56-55 - -44

-43 - -34-33 - -19

(-70%) - (-50%)(-49%) - (-30%)(-29%) - (-22%)(-21%) - (-13%)(-12%) - 0

(-14%) - (-13%)(-12%)(-11%) - (-9%)(-8%) - (-3%)(-2%) - 3%

01% - 22%23 %- 24%25 %- 32%33% - 37%





RUNOFF PEAKS

Overstromingskansen kunnen toenemen of dalen ! Afhankelijk van verhouding neerslagverand./verdampingverand. Voor hoog-scenario: tot 35% toename in piekafvoeren

Laag-scenario

Hoog-scenario

Demer.shp-74 - -71-70 - -56-55 - -44

-43 - -34-33 - -19





LOW FLOW PEAKS

(-88%)(-87%) - (-68%)(-67%) - (-63%)(-62%) - (-55%)(-54%) - (-48%)

(-56%) - (-55%)(-54%) - (-52%)(-51%) - (-47%)(-46%) - (-40%)(-39%) - (-30%)

(-35%) - (-32%)(-31%) - (-24%)(-23%) - (-21%)(-20%) - (-15%)(-14%) - (-10%)

Low scenario

Mean scenario

High scenario

Demer.shp-74 - -71-70 - -56-55 - -44

-43 - -34-33 - -19





LOW FLOW PEAKS

(-88%)(-87%) - (-68%)(-67%) - (-63%)(-62%) - (-55%)(-54%) - (-48%)

(-56%) - (-55%)(-54%) - (-52%)(-51%) - (-47%)(-46%) - (-40%)(-39%) - (-30%)

(-35%) - (-32%)(-31%) - (-24%)(-23%) - (-21%)(-20%) - (-15%)(-14%) - (-10%)

Low scenario

Mean scenario

High scenario

Invloed op laagwaterdebietenKlimaatscenario 2100,Regionale verschillen % toename laagwaterafvoeren:

Laagwaterdebieten dalen in alle scenario’s (laagste zomerdebiet daalt met 20 tot 70%) Toename laagwaterproblemen: waterkwaliteit, irrigatienoden,

waterproductie, scheepvaart, ecologische toestand riviervallei, ... Vlaanderen zeer kwetsbaar door hoge bevolkingsdichtheid

Demer.shp-74 - -71-70 - -56-55 - -44

-43 - -34-33 - -19





LOW FLOW PEAKS

(-88%)(-87%) - (-68%)(-67%) - (-63%)(-62%) - (-55%)(-54%) - (-48%)

(-56%) - (-55%)(-54%) - (-52%)(-51%) - (-47%)(-46%) - (-40%)(-39%) - (-30%)

(-35%) - (-32%)(-31%) - (-24%)(-23%) - (-21%)(-20%) - (-15%)(-14%) - (-10%)

Low scenario

Mean scenario

High scenario

Demer.shp-74 - -71-70 - -56-55 - -44

-43 - -34-33 - -19





LOW FLOW PEAKS

(-88%)(-87%) - (-68%)(-67%) - (-63%)(-62%) - (-55%)(-54%) - (-48%)

(-56%) - (-55%)(-54%) - (-52%)(-51%) - (-47%)(-46%) - (-40%)(-39%) - (-30%)

(-35%) - (-32%)(-31%) - (-24%)(-23%) - (-21%)(-20%) - (-15%)(-14%) - (-10%)

Low scenario

Mean scenario

High scenario

Laag-scenario

Hoog-scenario

Bijkomende analyses

• Invloed op socio-economische overstromingsschade, grondwater, natuur, ...:- MIRA-S 2009: milieuverkenning tot 2030 (VMM)- NARA-S 2009: natuurverkenning tot 2030 (INBO)

: 11 december Vlaams Parlement

Zeespiegelstijging / kust


CLIMAR

Invloed op kust

Stijging gemiddeld jaarlijkse zeespiegel Oostende 1927-2006:

1.7 tot 4 mm/jaar; ± 20cm in 100 jaar

jaar

rela

tieve

jaar

lijks

ge

mid

deld

e ze

espi

egel

[m

]

CLIMAR

Invloed op kust

Klimaatscenario 2100:

• 60cm tot 2m zeespiegelstijging

• Hoogwaters stijgen sneller dan gemiddelde zeespiegel; laagwaters stijgen trager: verhoogde tij-amplitude

getijslag neemt toe

• 0 tot 8% toename in windsnelheid stormopzet verandert weinig

• Geen of kleine toename in golfhoogte- en periode, maar golfbelasting op kust neemt beduidend toe (door toenemende waterdiepte)

extreme golven op diep water veranderen weinig

CLIMAR

Invloed op kust en ScheldeInvloed op kust en Schelde

Invloeden:• Verhoogde kans op bresvorming en overstromingsrisico’s Kust en Schelde

• Bijkomende uitwateringsmoeilijkheden van Polders en Ijzer naar kust

• Zoutindringing duinen en polders

CLIMAR

T=17 000 jaar:

T=70 jaar

T=350 jaar

T=70 jaar

T=25 jaar

KBR

klimaat 2050

klimaat 2100

Rioleringenen bergings- en infiltratievoorzieningen



Invloed op rioleringen

• Bij hoog-klimaatscenario 2100:- Terugkeerperiode ontwerpneerslag:

• 1.5 maand wordt 1 maand• 2 jaar wordt 1 tot 1.5 jaar• 5 jaar wordt 2 jaar• 50 tot 100 jaar wordt 10 jaar

- +/- verdubbeling frequentie rioleringsoverloop (idem overloop buffervoorzieningen)

- Benodigde bergingsvolumes: 20 tot 30% hoger

Algemene conclusies en aanbevelingen

Invloed van klimaatverandering in Vlaanderen:

Algemene conclusies

Invloed klimaatverandering op waterhuishouding in Vlaanderen:

• Huidige klimaatscenario’s tot 2100:- Evolutie naar verdroging- Toename overstromingskans vooral vanuit kust- Ook hogere korte-duur regenwaterpieken

• Maar: klimaatscenario’s zijn geen voorspellingen !- Ze evolueren met onze kennis- Onzekerheden zijn groot; een deel van de onzekerheden

ontsnappen aan onze evaluatie

• Maatregelen ?- Houd rekening met de mogelijke gevolgen van klimaatverandering !- Ook met de grote onzekerheden !

“no regret” maatregelen, “climate proof” investeringenMaak maatregelen en ontwerpen aanpasbaar (flexibele

strategie)

Maatregelen

• Tegen overstromingsrisico’s:- bijkomende beschermingsmaatregelen:

• Masterplan Belgische kust (opmaak einde 2010): strandophoging en verbreding door zandsuppleties, verstevigen duinvoeten door beplantingen

• Geactualiseerd Sigmaplan: gecontroleerde overstromingsgebieden en natuurgebieden (1650 ha in 2030) en dijkverhogingen in steden en industriegebieden

- anticipatief inspelen op dreigende wateroverlast:

• voorspellings- en waarschuwingssysteem• optimaler benutten van beschikbare berging door

intelligente sturingsmethode

Maatregelen

• Tegen verdroging:- Maximale opvang van regenwater in

infiltratiebekkens, open grachten, ...- Bijsturing vergunningen- en heffingenbeleid,

sturend waterprijzenbeleid- Sensibilisering rationeel watergebruik- “Water-audit” bij nieuwbouw en

herbouw/verbouwing- Innovatieprogramma waterefficiënte en

waterarme productie

Maatregelen

• Tegen toenemende tijdsvariatie neerslag: verdroging + hogere kort-duur regenwaterpieken:- vraagt meer aandacht voor planning

regenwaterafvoer- nood aan bijkomende regenwaterberging- en

infiltratievoorzieningen

Maatregelen

Meer tijdelijke berging voorzien (lokale terreindepressies) komt ook tegemoet aan verdrogingsproblematiek

Maatregelen

Accepteren van een verhoogde frequentie van water op straat Met kleinschalige maatregelen schade beperken

Bijkomende noden

• betere afstemming tussen waterbeheer en ruimtelijke planning / stedelijk ontwerp, groenvoorziening

• betere afstemming tussen:- code van goede praktijk voor het ontwerp van

rioleringssystemen- watertoets- gewestelijke stedenbouwkundige verordening- andere stedenbouwkundige voorschriften

Patrick Willems K.U.Leuven - Afdeling Hydraulica & Onderzoekscentrum Duurzame Aarde (LSUE) Invloed...

Documents

Transcript of Patrick Willems K.U.Leuven - Afdeling Hydraulica & Onderzoekscentrum Duurzame Aarde (LSUE) Invloed...