In opdracht van de Samenwerking Maas-Mergelland is de watersnoodramp van 2021 geëvalueerd. Dit artikel beschrijft een aantal interessante kanttekeningen bij het functioneren van de rivier de Geul in Zuid-Limburg. De ramp heeft veel schade veroorzaakt zowel materieel als immaterieel, maar positief gezien is het ook een enorme kans om te leren, niet alleen lokaal maar ook (inter)nationaal.
Wakker geschud
Zuid-Limburg (maar ook Nederland) werd in juli 2021 opgeschrikt door een watersnoodramp. Opeens werd het duidelijk dat de economisch gemotiveerde lage veiligheidsniveaus langs de Geul kunnen leiden tot zeer onwenselijke situaties. In Nederland hadden we nog het geluk dat er geen dodelijke slachtoffers zijn gevallen zoals in België en Duitsland. Onmiddellijk na de ramp kwamen de geluiden dat er in Nederland geen slachtoffers zijn gevallen omdat we het waterbeheer zo goed op orde hebben. Het is knap om een zwakte op deze manier om te buigen naar een kracht.
De waterwereld beschouwt de ramp vooral als een wake-up call. Pas als het kalf verdronken is dempen we de put. We moeten een ramp kennelijk eerst ondervinden voordat we ons erop gaan voorbereiden. En dan is het nog maar de vraag of we rekening gaan houden met het feit dat we in 2021 nog veel geluk hebben gehad en dat een toekomstige ramp nog veel groter zou kunnen worden.
Normcultuur
Het feit dat het harder kan regenen dan de norm lijkt tot nu toe buiten beschouwing te zijn gelaten. Niks bijzonders, want niet verder kijken dan strikt nodig, is een markant kenmerk van een normcultuur. Hydrologen die verder keken dan de norm hielden hun hart vast, maar hebben in onze norm- en regelcultuur geen schijn van kans om gehoord te worden. “Normen zijn er om niet te hoeven nadenken” en dat doen we dan massaal ook niet.
13-15 juli 2021
De neerslaggebeurtenis van 13-15 juli 2021 was de directe oorzaak van de wateroverlast. De kaart met radarvakken toont dat op 14 juli de grootste 24uur sommen zijn geregistreerd rond Voerendaal, met lokaal herhalingstijden tot meer dan 1000 jaar (figuur 1a). De gemeenten Valkenburg aan de Geul en Gulpen-Wittem liggen dicht bij het zwaartepunt van die gebeurtenis.
Hydrologisch komt het erop neer dat de zwaarste neerslag in het begin van de ramp relatief dicht bij de uitgang van het stroomgebied van de Geul is gevallen. Voor de afvoer van die extreme neerslag is dat relatief gunstig omdat de waterstand van de Maas bij het uitstroompunt op dat moment nog relatief laag is.
Naderhand heeft het vooral in het Belgische deel nog hard geregend (figuur 1b) waardoor er nog een tweede afvoergolf door het hele gebied is gestroomd. In Valkenburg kwam het water dat aan het zakken was toen weer omhoog.
De animatie in figuur 1c laat zien dat het verloop van de neerslag niet gelijkmatig is verdeeld over het gebied. De weergave op een bepaald moment toont per radarvak de herhalingstijd van de neerslagsom, gedurende een periode van 48 uur voor dat moment. De zwaarste neerslag is vooral niet in Nederland geregistreerd maar over de grens richting België en Duitsland.
Drie water-crises tegelijk
Waterschap Limburg geeft aan getroffen te zijn door drie water-crises, die gezamenlijk een grote watercrisis vormden: 1) Het overstromen van de regenwaterbuffers en het excessief afstromen van regenwater over de Limburgse heuvels; 2) Het vollopen van de beken en rivieren zoals de Gulp, Geul, Caumerbeek, Geleenbeek en de Roer met name door grensoverschrijdend water en het inunderen van de omliggende gebieden; 3) De snelle en extreme stijging van de Maas.
Voor het Waterschap kwam de ramp letterlijk en figuurlijk uit de lucht vallen. Met een samenloop van omstandigheden is kennelijk onvoldoende rekening gehouden.
Vier keer mazzel
Tegenover drie keer pech heeft Zuid-Limburg in juli 2021 eigenlijk vier keer mazzel gehad. Het grootste deel van de Geulafvoer kwam uit het Belgische deel van het stroomgebied. Overstromingen in dat deel van het stroomgebied hebben ook al geleid tot een aftopping van de piekafvoer naar Nederland.
In het Nederlandse deel van het stroomgebied kwam slechts circa 10% van de neerslag tot afvoer (figuur 2). Dit percentage is grofweg bepaald omdat belangrijke afvoermeetpunten in de Geul in Cottessen, Hommerich, Schin op Geul en Meerssen tijdens de ramp niet goed hebben gewerkt.
waarin het volledige stroomgebied is belast door zware neerslag
Uit de metingen in Meerssen en Cottessen is afgeleid dat in de periode van eind juni-juli 2021 is slechts 10% van de neerslag op het Nederlandse deel van het stroomgebied van de Geul tot afvoer is gekomen.
De omstandigheden van de ramp zorgden voor 4 (grote) meevallers:
1) De ramp vond plaats in de zomer waardoor relatief veel water blijft hangen in de begroeiing en snel kan verdampen.
2) De periode voorafgaand aan de ramp was relatief nat waardoor de ondergrond beter in staat was om water op te nemen. Als deze ramp had plaatsgevonden na een lange periode van droogte dan waren de gevolgen nog veel groter geweest.
3) Het zwaarste deel van het regengebied lag niet boven Nederland. Over de grens in België, Duitsland en Luxemburg is nog een beduidend grotere hoeveelheid neerslag geregistreerd. De ‘waterbom’ die Deltares heeft gebruikt om watersystemen door heel Nederland te beproeven is ook zwaarder dan waardoor het gebied van de Geul is getroffen.
4) Het heeft langdurig geregend maar met relatief lage neerslagintensiteiten. Het gevolg daarvan is dat het water tijd had om de ondergrond in te trekken. Dit is ook te zien aan metingen die in die periode zijn uitgevoerd in de Strabeker Vloedgraaf net boven Valkenburg. Als dezelfde neerslaghoeveelheid in veel kortere tijd was gevallen, dan was er zeer waarschijnlijk veel minder water de bodem in getrokken.
Omvang regengebied
Deze vier meevallers betekenen dat het allemaal nog veel desastreuzer had kunnen uitpakken. We worden ook op het verkeerde been gezet door de uitzonderlijk grote omvang van het regengebied in juli 2021.
Voor het stroomgebied van de Geul is een veel kleiner regengebied al voldoende om een dergelijke ramp te veroorzaken. De kans op een regengebied dat het stroomgebied van de Geul vol treft met een nog extremere neerslaghoeveelheid in een kortere duur is zeker niet ondenkbeeldig. Een dergelijke gebeurtenis na een langdurige periode van droogte (met daardoor een slechte infiltratiecapaciteit) is een soort nachtmerriescenario.
Door clustering van buien neemt de kans op extreme neerslag over steeds grotere gebieden toe. Dit heeft enorme gevolgen voor de hoeveelheid neerslag die een stroomgebied zoals dat van de Geul moet kunnen verwerken. Dit gaat niet om een procentuele toename van lokale neerslagintensiteiten maar om veelvouden in de toename van neerslagvolumes op een gebied. Het wordt tijd van we in ons veiligheidsdenken (normering) rekening gaan houden met dit soort mogelijke effecten.
Hellend gebied
Op diverse plekken langs de Geul zijn veiligheidsniveaus tegen wateroverlast in bebouwd gebied veel lager dan de gangbare Nederlandse norm, die ook al behoorlijk laag ligt. We zien landelijk nog te weinig rampen om ons dat goed te realiseren en de huidige normen ter discussie te stellen. Ook nu hebben we te maken met het feit dat we in het gebied van de Geul geen echt grote rampen hebben gezien in de afgelopen 50-100 jaar. De ramp van juli 2021 is daarom een uitgelezen moment om onze wateroverlastnormen tegen het licht te houden.
Het is in Zuid Limburg wat betreft waterveiligheid eigenlijk de omgekeerde wereld. Het regionale waterbeheer in Nederland is afgeregeld op vlak gebied met als veiligheidskenmerk voldoende waterberging. Overal waar het gebied in Nederland hellender wordt, ontstaan problemen bij zware/extreme neerslag als grote waterhoeveelheden van hoog naar laag gaan stromen. Het gedrag van hellende (stroom)gebieden is veel minder goed voorspelbaar dan dat van een vlakke polder met een pomp. De gevolgen van overstromingen met snel stijgende waterstanden zijn vaak groter. In hellende gebieden zou je mogen verwachten dat juist hogere veiligheidsniveaus gehanteerd zou worden.
Waterveiligheid
Het is Nederland zo geregeld dat een waterschap zorg heeft voor de regionale waterveiligheid en dat de provincie de regels (normen) stelt en wordt geacht toezicht te houden op de uitvoering van die zorg. De regionale waterveiligheid heeft betrekking op de hoofdwatergangen, water dat via hellingen of de weg stroomt valt eigenlijk overal buiten. De gemeenten dragen zorg voor het waterbeheer in het stedelijke gebied. De waterveiligheid langs de rivier de Maas is in handen van Rijkswaterstaat. Daar worden weer eigen normen gehanteerd, waardoor het beschermingsniveau van Maastricht voor overstromingen vanuit de Maas veel groter is dan voor overstromingen vanuit het regionale watersysteem.
Aan bewoners is dit niet uit te leggen, die kunnen worden getroffen door 5 soorten water: uit te lucht, via de bodem, uit de riolering, uit de zijrivier en uit de rivier. Verzekeraars kunnen in dit spel vervolgens de eenvoudig vraag stellen hoeveel schade is er veroorzaakt door welk soort water?
Hoogwater Maas
Voor de Maas werd met de toevoer van water uit de zijrivieren zoals de Geul en de Roer nauwelijks rekening gehouden omdat de pieken van die zijrivieren normaliter niet samenvallen met het hoogwater in de Maas. Vorig jaar hebben we ontdekt dat het hoogwater in de Maas flink werd gevoed door de zijrivieren.
Daar komt nog bij dat in het statistische model van de Maas niet werd gerekend met een neerslaggebeurtenis over een omvangrijk gebied zoals die in juli 2021. Ook hier moeten we eerst voelen om te leren…. en hanteren we (te) weinig marge om tegenvallers te kunnen verwerken.
Statistiek
Zoals bekend gaat het bij statistiek om gemiddelde resultaten uit het verleden die geen garantie zijn voor de toekomst, vooral niet omdat die toekomst wordt gedomineerd door een veranderend klimaat. Het is daarom opmerkelijk dat in het waterbeheer totaal geen rekening wordt gehouden met veiligheidsfactoren om op deze onzekere toekomst te anticiperen. In andere disciplines zoals sterkteberekeningen voor constructies en bijvoorbeeld onze kustverdediging is het heel normaal om rekening te houden met onzekerheden. Het waterbeheer volgt domweg de normen uit de wetenschap tot op cijfers achter de komma.
Opmerkelijk
De natuur speelt een belangrijke rol in het stroomgebied van de Geul. Het groene dogma is dat het regenwater zo snel mogelijk de bodem in moet. Met mazzel lijkt dat in juli 2021 eigenlijk al heel goed gelukt te zijn. Ondanks dat waren de schadelijke gevolgen nog heel groot. Dat geeft te denken.
De vraag is nu of we nu alles moeten verwachten van nog meer water vasthouden. Een afname van de regenwaterafvoer uit België hebben we niet in de hand. Dat is ook niet zo eenvoudig in hellend gebied. Het beperken van overstromingen bovenstrooms kan ook nog gaan leiden tot een grotere versnelde afvoer. Meer afvoercapaciteit in het lage, vlakkere deel van het Geulgebied lijkt onvermijdelijk om de waterveiligheid te vergroten.
Tot slot
De ramp van juli 2021 heeft veel betrokkenen wakker geschud terwijl het voor veel insiders slechts een kwestie van tijd was voordat zoiets zou gebeuren. Bij het zoeken naar oplossingen voor de waterveiligheid in het stroomgebied van de Geul moeten we eerst het functioneren van het systeem leren begrijpen en om het rekentechnisch goed in de vingers te krijgen. Het gebruik maken van praktijkervaringen en goede monitoring zijn daarbij onontbeerlijk. Dit vraagt tijd, veel tijd! De ervaringen van de ramp zijn hiervoor een unieke kans die we niet mogen laten liggen.
Met dank aan
Klaas-Jan van Heeringen (Deltares), Roy Laseroms (LWRO), Caspar Cluitmans (Kragten) en de Samenwerking Maas-Mergelland