Wat als de dijk echt doorbreekt?

Sinds kort is van elke stoeptegel in Nederland bekend hoe hoog ze ligt. Zo kun je precies berekenen wat er gebeurt als ergens een zware bui valt of een dijk het begeeft.

Over het centrum van Delft trekt een clusterbui; felle buien die lokaal tientallen millimeters neerslag kunnen uitstorten. In een mum van tijd raakt het rioleringssysteem overbelast, straten komen blank te staan, kelders lopen vol. Het is een scenario dat de komende decennia vermoedelijk vaker realiteit zal worden door klimaatverandering.


Hoe kun je voorkomen dat door clusterbuien of een dijkdoorbraak grote schade ontstaat? Betere riolering bouwen? Retentievijvers aanleggen? Dijken verhogen? Kan. Maar welke maatregel kies je? Wat is het effect ervan op andere onderdelen van het waterbeheer? Wegen de kosten op tegen de baten?


Voor je iets gaat doen, zul je eerst moeten weten wat er precies gebeurt bij een bepaald scenario, zegt Wytze Schuurmans van het Utrechtse ingenieursbureau Nelen & Schuurmans. 'Dat doen we niet.'


Als een bestuurder wil weten of zijn stad goed beschermd is als bijvoorbeeld een ringvaartdijk doorbreekt, gaat hij naar een gespecialiseerd bedrijf, dat vervolgens vier weken aan het rekenen slaat en dan met een rapport komt. Dan weet je voor een bepaald scenario wat de gevolgen zijn. Maar zodra er een aanvullende vraag komt - bijvoorbeeld of een overloopgebied soelaas kan bieden - moeten alle berekeningen opnieuw gedaan worden.


Dat moet beter kunnen, dachten Schuurmans en hoogleraar vloeistofmechanica Guus Stelling van de TU Delft vijf jaar geleden. Er zijn immers al sinds de jaren zeventig computermodellen die helpen bij het voorspellen van de gevolgen van overstromingen. Probleem: ze zijn niet goed genoeg, vergen enorm veel computerkracht en de berekeningen duren dagen.


'De juiste informatie ontbrak om goede voorspellingen te kunnen doen', zegt Stelling. Tegelijkertijd veranderde er veel. Computerchips uit de game-industrie werden steeds sneller, algoritmes beter. De waterschappen brachten hoogteverschillen in Nederland kaart met helikopters die waren uitgerust met lidar, radarsystemen die zeer gedetailleerd afstanden en hoogteverschillen kunnen meten. Deze hoogtedata (AHN-2) is sinds kort beschikbaar. Hierdoor is van letterlijk elke stoeptegel in Nederland bekend hoe hoog ze ligt. Een krankzinnig groot bestand is het, met honderden miljarden meetpunten.


Een zware bui

In principe kun je met deze kaart precies berekenen wat er gebeurt als ergens een zware bui valt, omdat nu bekend is hoe het water stroomt, waar het zich verzamelt en waar dus overlast ontstaat. Een prachtig beginpunt om het effect van een overstroming sneller dan realtime te berekenen.


Maar het is niet genoeg. Er moesten nieuwe algoritmes worden geschreven om al die data aan te kunnen. Er moest een grafische weergave komen die overeenkomt met de werkelijkheid. De mannen wilden het water bij wijze van spreken tegen de plint zien klotsen. 'Een goed model is aardig, maar een visualisatie zegt zo veel meer. Zowel voor bestuurders als voor de burger. Die wil zien wat er gebeurt als de dijk doorbreekt.'


Ook ontbrak informatie. In veel van dit soort modellen is alles wat onder de grond zit niet verwerkt. Bijvoorbeeld over de ondergrond: water verdwijnt sneller in zand dan in klei. Het grondwaterniveau speelt een rol. De begroeiing. Maar ook hoe veel water de riolering aan kan. Wat de capaciteit is van sloten in de omgeving en van de duikers. 'Om een goed beeld te krijgen, moet je letterlijk alles in kaart brengen', zegt Schuurmans.


Al deze informatie is beschikbaar, maar zit 'verstopt' bij waterschappen en gemeenten, die allemaal hun eigen databestanden erop nahouden. Dus moesten al die data worden gekoppeld. Daarom zit een afdeling met vijftien wiskundigen en it'ers van Nelen & Schuurmans te werken om alle gegevens aan elkaar te koppelen.


Werkend model

Na vier jaar werken en een investering van vijf miljoen euro is er nu een werkend model, 3Di, voor het hoogheemraadschap van Delfland en hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier. In deze gebieden is het effect van een overstroming rechtstreeks te volgen. Stel je prikt een dijk door, wat gebeurt er? Schuurmans laat op een iPad zien hoe het gebied langzaam volloopt. Valt de stroom uit, waardoor de gemalen stoppen? Te zien is hoe de landerijen rond Delft vollopen. De berekeningen worden gedaan op computers in de cloud, het resultaat verschijnt op elke willekeurig beeldscherm.


Elgard van Leeuwen van kennisinstituut Deltares ziet grote mogelijkheden. 'Het geeft bestuurders en burgers de mogelijkheid direct te tonen wat het effect is van een maatregel, of wat de risico's zijn als je iets niet doet.' Het kan helpen burgers te overtuigen van het nut van een dijkverhoging. Maar het model maakt het ook mogelijk te kiezen voor oplossingen die wellicht goedkoper of minder ingrijpend zijn. 'We zijn geneigd meteen met grond te gaan schuiven of nieuwe infrastructuur te bouwen. Maar soms is het handiger een kruising bij een volgend onderhoudsproject tien centimeter op te hogen, zodat in geval van een calamiteit de weg niet geblokkeerd wordt.


De ontwikkelaars zien al interesse uit het buitenland, onder meer vanuit Mozambique, Singapore en de Verenigde Staten. En vanuit Engeland, dat onlangs nog te lijden had onder overstromingen. De mannen hebben trouwens even snel gekeken wat het effect was van de noodpompen die Nederland stuurde om het water weg te krijgen. Vrijwel nul. 'Geldt hier ook hoor', zegt Stelling. 'Als in overstroomd gebied de brandweer komt pompen, weet je dat er een toneelstukje wordt opgevoerd.' Bestuurders laten zien dat ze wat doen, burgers hebben het idee dat ze geholpen worden. In werkelijkheid gebeurt er niets. 'Met ons model maak je dit óók duidelijk', zegt Schuurmans. Van Leeuwen: 'Als je het laat zien, accepteren burgers ook dat het zinloos is. Ze zijn dan eerder bereid na te denken over maatregelen die wel effect hebben.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden