Impact van klimaatverandering op hydrologische extremen en de

Impact van klimaatverandering op hydrologische extremen
en de gevolgen voor overstromingen en watertekorten in Vlaanderen
Th. Vansteenkiste1,2,*, O. Boukhris1,2, P. Deckers2, K. Holvoet2, V. Ntegeka1, P. Willems1, W. Vanneuville2
1
Katholieke Universiteit Leuven – afdeling Hydraulica, Kasteelpark Arenberg 40, 3001 Leuven
2 Waterbouwkundig Laboratorium, Vlaamse Overheid, Berchemlei 115, 2140 Borgerhout
* contact: [email protected]
I. Introductie
De klimaatverandering, die zich onder meer uit in een globale opwarming van de aarde, is de laatste decennia ook in Vlaanderen merkbaar. In deze studie wordt de impact van klimaatverandering
bestudeerd op de hydrologische extremen in Vlaanderen en worden de gevolgen voor overstromingen en watertekorten nagegaan. De studie richt zich op de hydrografische deelbekkens in het Vlaamse
gedeelte van het Schelde- en Maasstroomgebiedsdistrict.
II. Methodologie
Langs gecombineerde hydrologische en hydraulische modellen wordt de impact op piekafvoeren en kritieke laagwatercondities bestudeerd. De hydrologische modellen zijn van het conceptuele type en
maken gebruik van gebiedsgemiddelde eigenschappen (NAM). Gedetailleerde riviermodellen (MIKE11) in combinatie met de topografie worden toegepast om de overstromingen in kaart te brengen. De
hydrologische modellen worden doorgerekend voor een referentieperiode in het verleden (controleperiode 1960-1990) en een periode in de toekomst (de scenarioperiode 2070-2100). Deze toekomstige
periode omvat klimaatverandering, welke wordt ingerekend voor zowel de neerslag als de potentiële evapotranspiratie. De modelinvoer werd voor beide variabelen aangepast op basis van de CCI-HYDR
klimaatveranderingscenario’s voor België (Ntegeka et al., 2008). Via een statistische naverwerking van de neerslag-afvoermodelresultaten voor de referentie- en scenarioperioden wordt de impact op laagen hoogwaterafvoeren t.g.v. klimaatverandering vastgelegd. Maatgevende hydrogrammen worden opgesteld op basis van deze afvoeren en de veranderingen in overstromingskansen bepaald.
stroomgebied
neerslag/
evaporatie
HYDROLOGISCH
MODEL
neerslagafvoer
waterloop
HYDRAULISCH
MODEL
GIS KARTERING
OVERSTROMING
debieten/
waterhoogtes
III. Invloed op hoog- en laagwater langs rivieren in het
Vlaamse binnenland
IV. Gevolgen voor overstromingen
De invloed wordt weergegeven als de relatieve verandering van de ruimtelijk gemiddelde
naar
neerslagafstromingsdebieten. De impact wordt weergegeven per hydrografisch deelbekken voor
overstromingskaarten): grote overstromingen en stijgende dieptes zijn te verwachten onder het hoog
de verschillende scenario’s en afzonderlijk voor hoog- en laagwaterafvoeren.
scenario, kleinere zones overstromen onder het laag scenario.
Verandering aan HOOGWATERAFVOEREN
De impact op piekafvoeren (toename in het hoog scenario, afname in het laag scenario) vertaalt zich
overeenkomstige
variaties
in
de
uitgestrektheid
van
overstroomde
gebieden
(de
Voorbeeld: Dender afwaarts Geraardsbergen
T=100 jaar
huidige condities
Laag scenario
T=100 jaar
laag scenario
waterhoogte
Midden scenario
IMPACT op
hoge afvoeren
ONZEKER
Hoog scenario
T=100 jaar
midden scenario
T=100 jaar
hoog scenario
 STIJGING
Verandering aan LAAGWATERAFVOEREN
Laag scenario
V. Risico-analyse van de overstromingen
De dreiging die uitgaat van gewijzigde overstromingskansen door klimaatverandering, is van groot
Midden scenario
belang. Risico-berekeningen schatten deze gevolgen van overstromingen in. Het risico is de
DALING lage
afvoeren onder
alle scenario’s
Hoog scenario
uitdrukking van de gemiddelde potentiële schade gedurende één jaar in een afgebakende zone.
Het houdt rekening met verschillende mogelijke
Risico (10³€/jaar)
Huidige condities
Toename risico
Hoog scenario
Demer
2 552
+113%
Dender
11 424
+23%
Onder het meest pessimistische scenario (hoog
Bovenschelde
4 739
+166%
scenario) zal het risico van de overstromingen langs
Benedenschelde
43 275
+4%
de bevaarbare waterlopen tot bijna 200% stijgen.
IJzer
1 565
+34%
Globaal over Vlaanderen neemt het risico 33% toe.
Leie
3 675
+183%
Minder
Totaal
67 231
+33%
overstromingen (verschillende terugkeerperiodes).
pessimistische
scenario’s
tonen
een
stabilisatie tot daling van het risico.
VI. Conclusie
De toekomstige klimaatverandering zal door sterke daling in de zomerneerslag en toename in de verdamping leiden tot een daling van laagwaterdebieten. Tijdens droge zomers kunnen de laagste
afvoeren met meer dan 50% dalen. Het is duidelijk dat dit de kans op watertekorten aanzienlijk kan doen toenemen, wat nadelige gevolgen kan hebben voor de drinkwaterproductie, de diepgang voor de
scheepvaart, de waterkwaliteit, waterbeschikbaarheid voor de natuur (ecologische toestand riviervallei). De toename van de kans op piekafvoeren en overstromingen, die vaak met klimaatverandering
wordt geassocieerd, blijkt minder duidelijk. Piekafvoeren nemen in het meest extreme scenario met 30% toe, wat resulteert in meer uitgestrekte en diepere overstromingen en een stijging aan schade en
risico. Minder extreme scenario’s zijn minder pessimistisch. De onzekere wijziging in piekafvoeren en overstromingen is vooral het gevolg van de onzekerheden in de resultaten van de klimaatmodellen.
Referentie
−Ntegeka, V., Willems, P., Baguis, P. & Roulin, E. (2008). “Climate change impact on hydrological extremes along rivers and urban drainage systems. Summary report Phase 1: Literature review and development of climate change scenarios”, Belgian
Science Policy – SSD Research Program, CCI-HYDR project by K.U.Leuven – Hydraulics Section and Royal Meteorological Institute of Belgium, April 2008, 64p.