hydrologische consequenties van klimaatverandering

Download Hydrologische consequenties van klimaatverandering

Post on 29-May-2015

100 views

Category:

Education

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Hydrologische voorspellingen: gaan we vooruit? Hydrologische cyclus, hydrologische projecties, extreme afvoeren, deltascenario’s

TRANSCRIPT

  • 1. Hydrologische consequenties vanklimaatveranderingHydrologische voorspellingen: gaan wevooruit?Aline te Linde19 maart 2013

2. Inleiding Hydrologische cyclus Hydrologische projecties Extreme afvoeren Deltascenarios Conclusies19 maart 2013 3. Hydrologische cyclus 19 maart 2013 4. + menselijke invloed 19 maart 2013 5. Hydrologisch model (HBV) simulatieRijn, Lobith - referentie - 1995 14000 Gemeten 12000 Gesimuleerd 10000Afvoer (m3/s) 8000 6000 4000 2000 0j f m amj ja s o nd MaandRijn, Lobith - referentie - 1976 4000Gemeten 3500Gesimuleerd 3000 Afvoer (m3/s) 2500 2000 1500 1000500 0j f m a m j j a so ndMaand 6. Voorspelling en scenariosKorte termijn: Early flood warning /storm surges / waves (FEWS)Middellang / seizoen: Drought warning / monitoringLange termijn: klimaatverandering19 maart 2013 7. Gaan we vooruit?Jaap Kwadijk: Het gaat niet alleen om de kwaliteit van de voorspelling, maar om de waarde van de voorspelling.Ja, hydrologische korte termijn voorspellingen beter: Weersvoorspellingen beter Modellen worden beter Statistische analyses beter Computers snellerIn geval van klimaatverandering spreken we over projecties, in plaats van voorspellingen.Beter? 19 maart 2013 8. Van klimaatsignaal naar afvoerDelta methodeDirecte methode% veranderingGeobserveerde reeks Getransformeerde reeks RCM control runRCM scenario run Hydrologisch modelHydrologisch modelHydrological modelHydrological model AfvoerregimeAfvoerregime19 maart 2013 9. Grensoverschrijdende rivierenLegendaR ijnM aasS c h e ld eLeda Rijn stroomgebied:E em s H asea n d e re 185,000 km2VechtEem sIJ s s e l D a lk e14% in Nederland R ij nL ip p eD U IT S L A N D Gemiddelde afvoer: 2,300 m3/s Sneeuwsmelt + regen M aas R u rhS c h e ld e L e ieS ie g B E L G IE S a m b reM aas Lahn S c h e ld e M oezel M a in Maas stroomgebied: N ahe LU X EM B U R G M aasS aarR ij nN eckar33,000 km2 18% in NederlandM oe ze l M e u rth e Gemiddelde rivier: 230 m3/s F R A N K R IJ KIll RegenR ijnA a re R ijn L O O S T E N R IJ K Z W IT S E R L A N D IT A L IEK a a r t v e r v a a r d ig in g : R i j k s w a t e r s t a a t, M e e t k u n d ig e D ie n s t 1 9 9 8 19 maart 2013 10. Afvoer regime Rijn en Maas 2,00 1,75Rhine Meuse 1,50Gem Maand / Gem Jaar 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 19 maart 2013 11. Verandering in gemiddelde maandafvoerLobith, Rijn - 2050 Lobith, Rijn - 210040403030202010Verandering (%)10 0 0JulJanFebJunOctMarNovDecMayJulJanFebJunSepOctMarNovDecMaySepAugAprAugApr-10 -10-20 -20-30 -30-40 -40-50 -50Maand MaandMaar voor waterbeheer zijn extreme afvoeren belangrijk18 november 2011 12. Onzekerheid in de maatgevende afvoer Recurrence time 1.250 Pearson-III14.954 Log-normal 14.842 Gumbel; Q0=700016.609 Exponentieel 16.964 Pareto 15.746Central estimate discharge 15.68095% low13.06095% high 18.370 19 maart 2013 13. 19 maart 2013 14. 19 maart 2013 Rainfall generator (Beersma et al., 2001) 15. Herget and Meurs, 2010Sprong (2009): 1374 16.000 m3/sDe Molenaar (2012): paleo 13.200 18.700 m3/s 19 maart 2013 16. Afvoer voorspeld met FEWS-NL op basis van ECMWF-ESP 18,000 m3/s24 januari 199519 maart 2013 17. Extreme afvoeren Rijn 20504x 10 overschrijdingsfrequentlielijn Rhine.Lobith.2050 (gumbel schaal)2.5ReferenceGG+ 2WW+1.5Afvoer (m /s) 3 10.5 20 100 1250 0 Bruggeman et al., 2011 -4-2 0 24 6 810gumbel variate (-)19 maart 201319 maart 2013 18. Komt 16.000 m3/s wel aan in NL? 19 maart 2013 19. Lammersen, 2004 Lammersen, 2004 20. Aftoppen door bovenstroomse overstromingenDeltacommissie, 2008 Deltacommissie, 2008 Vellinga et al., 2008 21. Lobith Te Linde et al., 2010 19 maart 2013 22. Lobith Te Linde et al., 2010 19 maart 2013 23. Kader Deltascenarios voor DeltaprogrammaWaarvoor?Probleemverkenning en gevoeligheidsanalyseOntwikkelen van strategieenTesten op robuustheidInspiratie voor innovatieWat?Klimaatverandering en sociaal-economische ontwikkeling (ruimtegebruik)Kwantitatieve gegevens voor model invoerVerhaallijnen en kaartbeeldenExterne contextGeen voorspelling of streefbeeld, maar: mogelijke toekomstenBeschikbaar sinds mei 2011Worden al volop gebruikt 18 november 2011 24. Delta Programma3 generieke programmas Veiligheid Zoetwater Nieuwbouw en Herstructurering6 regionale programmasDelta Commissaris en kleine staf5 Deltabeslissingen in 2015DeltawetDeltafonds2050 en 2100 25. Beschikbare scenariosKlimaatverandering Sociaal-economisch(KNMI, 2006) (WLO, 2006) 19 maart 2013 26. Vier DeltascenariosBruggeman et al., 201119 maart 2013 27. Deltascenarios hoekpunten van het speelveld4 hoekpunten, 2 zichtjaren Geen Veerman scenario 19 maart 2013 28. Ruimtelijke ontwikeling in een eeuw 1900 1960201019 maart 201319 maart 2013 29. Bodemdaling in 2050 .000000zonder klimaatverandering:.000000.000000tot > 1 m / eeuwin veengebieden (huidig.000000.000000peilbeheer) .000000.000000met sterke klimaatverandering:.000000verdubbeling.000000.000000.000000 .000000.000000(m)0 - 0.00001.000000.0000000.00001 - 0.005.000000 0.005 - 0.01.000000.0000000.01 - 0.10.1 - 0.30.3 - 0.5 .0000000.5 - 11.000000001 - 519 maart 201319 maart 2013 30. Deltascenarios 19 maart 2013 31. Deltascenarios 19 maart 2013 32. Extreme afvoeren DeltascenariosReferentie 20502100Deltascenarios 2011zonder aftoppen1/1250 afvoer16.000 17.000 18.000 18.000 21.000Rijn (m3/s)Verschil (%)6 1212 - 30Deltacommissie (2008)met aftoppen1/1250 afvoer16.000 15.500 17.000 16.000 17.500Rijn (m3/s)Verschil (%)-3 60 1019 maart 2013 33. Conclusies Klimaatverandering heeft direct effect op hydrologische processen Gemiddelde afvoer: > Winter hoger > Zomerafvoer, veel lager of iets hoger Hogere piekafvoer bij huidige dijkhoogte hogere kans opoverstromingen Watertemperatuur hoger Onzekerheid huidige (en toekomstige) maatgevende afvoer is groot Statistische onzekerheid Effect van bovenstroomse overstromingen Sociaal-economische ontwikkelingen en bodemdaling toenamekwetsbaarheid en potentiele gevolgen overstroming19 maart 2013 34. ReferentiesBruggeman, W., Haasnoot, M., Hommes, S., Te Linde, A., Van der Brugge, R., Rijken B., Dammers, E., Van denBorn, E., 2011. Deltascenarios. Verkenning van mogelijke fysieke en sociaaleconomische ontwikkelingen in de21e eeuw op basis van KNMI06 en WLO scenarios, voor gebruik in het Deltaprogramma 2011-2012. Deltares,Delft, PBL, Den Haag.De Molenaar, 2012. Reconstructing palaeoflood discharges of the river Rhine during the Early and Middle Holocene.Palaeoflood discharge estimations in an alluvial environment. MSc thesis, Utrecht University.Deltacommissie, 2008. Samen werken met water. Een land dat leeft, bouwt aan zijn toekomst. Bevindingen van de Deltacommissie 2008.Herget, J., Meurs, H., 2010. Reconstructing peak discharges for historic flood levels in the city of Cologne,Germany. Global and Planetary Change, 70, 1-4: 108-116.Lammersen (ed), 2004. Grensoverschrijdende effecten van extreem hoggwater op de Niederrhein. Eindrapport. Duits-Nederlandse Werkgroep Hoogwater.Sprong, T., 2009. Extreme hoogwaters op de Rijn. Afvoeren van 16.000 m 3/s en hoger: mythe of werkelijkheid.www.ruimtevoorderivier.nl.Te Linde, A.H., Aerts, J.C.J.H., Kwadijk, J.C.J., 2010. Effectiveness of flood management strategies on peak discharges in the Rhine basin. Journal of Flood Risk Management, 3: 248-269.Vellinga, P., Katsman, C., Sterl., A., Beersma J., 2008. Exploring high-end climate change scenarios for floodprotection of the Netherlands. Background report for the Delta Committee 2008. WUR, Wageningen, KNMI, DeBilt.19 maart 2013