Stichting RIONED en STOWA publiceren de eerste release van RadarTools, software om historische extreme neerslaggebeurtenissen (buien) te analyseren in relatie tot de impact op het (on)bebouwde gebied van een gemeente. RadarTools geeft u als (stedelijke) waterbeheerder een toegankelijk overzicht van de extreme buien die per gemeente zijn gefilterd uit de radarneerslaggegevens sinds 2008. Door de kenmerken van deze extreme buien te koppelen aan de impact van die buien op de grond kunt u veel leren over de kwetsbaarheid van een gebied, ook in vergelijking met andere gebieden.
RadarTools van gegevens naar informatie
RadarTools geeft u inzicht in de kenmerken van extreme buien die sinds 2008 zijn geregistreerd. De extreme buien zijn gefilterd uit de 5-min neerslagradargegevens per km2 die door het KNMI zijn gecorrigeerd met gevalideerde gegevens van grondregenmeters. De extreme buien zijn gedefinieerd uit een analyse van een range van tijdvakken variërend van 15 minuten tot 24 uur en het bijbehorende ruimtebeslag in km2 vakken.
In RadarTools kunt u per km2 radarvak kenmerken van de extreme neerslag raadplegen per tijdvak, per periode en per gebeurtenis. Ter controle kunt u het verloop van de radarneerslag per km2 vak vergelijken met dat van een (grond)regenmeter.
Op de website ExtremeBuiGemist.nl zijn de kenmerken van de extreme gebeurtenissen uit de RadarTools-analyse per gemeente samengevat. Op deze website kunnen we ook ervaringen/meldingen per gebeurtenis verzamelen van bijvoorbeeld bewoners en professionals. Deze web-toepassing is gericht op een bredere gebruikersgroep dan de RadarTools software, die op een PC of Netwerk geïnstalleerd moet worden.
Introductie
Als (stedelijke) waterbeheerder kunt u de informatie van de extreme neerslaggebeurtenissen koppelen aan waarnemingen van de impact (gevolgen) daarvan op de grond en zo inzicht krijgen in de kwetsbaarheid van uw (stedelijk) gebied.
Door zoveel mogelijk gegevens van de impact van extreme neerslaggebeurtenissen te verzamelen ontstaat op den duur een waardevol archief en wordt het mogelijk om de impact van (vergelijkbare) neerslaggebeurtenissen in verschillende gemeenten onderling te vergelijken. Tevens kan het archief worden gebruikt om ons te leren wat mogelijke doorslaggevende factoren zijn zoals het type bui (kort en hevig of langer durend) en de mate waarin het (bebouwde) oppervlak van een stedelijk gebied is getroffen. Daarbij is van belang om de samenhang te onderzoeken met informatie uit andere bronnen zoals de hoogteligging van het gebied met aanwezigheid van lokale laagtes, de toestroming van water vanuit het buitengebied, de relatie met hoge buitenwaterstanden, de capaciteit van het stedelijke (afval)watersysteem ed.
Voor de evaluatie van maatregelen is het belangrijk om de werking van een (stedelijk) watersysteem te begrijpen. Historische extreme buien kunt u gebruiken om de theoretische werking van uw systeem te simuleren om de resultaten daarvan te toetsen aan de praktijk. Op die manier kunt u (integrale) modelbenaderingen van een gebied controleren. Een betrouwbaar rekenmodel is belangrijk om problemen eenduidig te kunnen reproduceren en de effecten van maatregelen te kunnen voorspellen. De ruimtelijke informatie over daadwerkelijk gevallen neerslag in samenhang met de inventarisatie van de impact daarvan op de grond, is hiervoor een belangrijke basis.
Ruimtelijke verdeling neerslag
Bij een extreme neerslaggebeurtenis wordt een (stedelijk) gebied vrijwel nooit gelijkmatig getroffen. Hoe groter een gebied hoe kleiner de kans dat een extreme gebeurtenis gelijkmatig verdeeld op het gebied valt. Daarom is informatie van de ruimtelijke verdeling van neerslag belangrijk. De registratie van een enkele regenmeter op een punt zegt weinig over de hoeveelheid water die op een groter gebied is gevallen. Daarom hebben we meer behoefte aan ruimtelijk verdeelde neerslaginformatie via radarbeelden of registraties via (amateur)netwerken met grotere aantallen regenmeters (denk aan NETATMO).
Radar versus regenmeters
Neerslaginformatie uit radarbeelden heeft vooral beperkingen als het gaat om extreme omstandigheden. De radar meet reflecties hoog boven de grond die omgerekend worden naar neerslag in een gebied van ongeveer 1 km2. Een neerslaghoeveelheid ‘gemeten’ in de lucht kan door wind een flink eind verderop vallen. De radar heeft ook nog moeite om door zware buien heen te kijken waardoor informatie achter die bui verloren kan gaan.
Bij amateurregenmeters kan het natuurlijk voorkomen dat meetopstellingen ongelukkig zijn gekozen en minder representatief registreren. Ook kan de kantelbak de extreme neerslagintensiteiten soms niet bijhouden. Toch is het een belangrijk voordeel dat er neerslag wordt gemeten vrijwel op de grond. Naarmate de aantallen van die regenmeters groter zijn is het minder belangrijk dat een aantal niet ideaal is opgesteld. Ze bevinden zich meestal op plekken in het stedelijk gebied waar het vrijwel onmogelijk is om een volwaardige WMO neerslagmeter van het KNMI op te stellen.
Het gegeven dat alle neerslagregistraties beperkingen hebben is een reden om in RadarTools de data van registraties uit verschillende bronnen makkelijk te kunnen koppelen, vergelijken, controleren en relaties te kunnen leggen met de impact/gevolgen van de neerslag op de grond.
Herhalingstijd extreme bui
Een extreme gebeurtenis uit het verleden met een flinke impact op een gebied is vaak een belangrijk gegeven bij de keuze van maatregelen voor het anticiperen op extreme neerslag. De gangbare manier om een extreme neerslaggebeurtenis te duiden is om er een herhalingstijd aan te koppelen.
De herhalingstijd van een gebeurtenis op een punt is iets heel anders dan een kans van optreden van die gebeurtenis in een periode, bijvoorbeeld de duur van een mensenleven. Een T=100 jaar gebeurtenis wordt door een leek beschouwd als iets dat vrijwel nooit zal voorkomen, ver van ons bed. Veel mensen realiseren zich niet dat ze in een periode van 60 jaar bijna 50% kans hebben om door een T=100 jaar gebeurtenis getroffen te worden . Rekening houdend met een toename van extreme neerslag door klimaatontwikkeling kan die kans oplopen tot meer dan 90%. Voor het stedelijke gebied is een herhalingstijd van een extreme neerslag gebeurtenis een minder geschikte maatstaf om uit te leggen aan burgers.
Bij radarbeelden verschilt de neerslag bovendien per km2 radarvak en dat maakt het bepalen van één herhalingstijd van een gebeurtenis voor een gebied erg lastig.
Radartellingen/gebeurtenissen
In RIONEDreeks 18 (2014) publiceerde het KNMI een artikel met radartellingen van de extreme neerslag in 15 en 60 minuten per km2 radarvak. Het resultaat van deze tellingen is een alternatief voor het begrip herhalingstijd.
in de periode 2008-2020, voor de klimatologische set (mfbs) radargegevens.
Een neerslaghoeveelheid van 60 mm in een tijdvak van 60 minuten heeft een (theoretische) herhalingstijd van 1 keer in de 100 jaar op een punt(locatie), maar werd in de periode 2008-2020 gemiddeld circa 70 keer per jaar overschreden in een km2 radarvak ergens in Nederland.
Extreme neerslaggebeurtenissen per gemeente
In RadarTools zijn deze radartellingen uit 2014 verder uitgewerkt, over een langere periode (nu 2008-2020) en voor een groter aantal tijdvakken, van 15 minuten tot 24 uur. Via de software kunnen de tellingen en daarop uitgevoerde bewerkingen worden geraadpleegd. Per gemeente zijn de tellingen voor de range van tijdvakken omgezet naar lijst van extreme neerslaggebeurtenissen.
Op de kaart (venster rechts) is de maximale hoeveelheid neerslag aangegeven voor de gebeurtenis die in de tabel (venster midden) is geselecteerd. Per gebeurtenis ziet u per km2 radarvak voor een range van tijdvakken aangegeven hoe vaak de (filterwaarde van de) neerslag per tijdvak is overschreden.
Belangrijk kenmerk daarbij is de mate waarin een gebied is getroffen door extreme neerslag. Bij de verwerking van de tellingen is daarom ook onderscheid gemaakt tussen neerslag op bebouwd en/of onbebouwd oppervlak.
ExtremeBuiGemist.nl
Dit ‘archief’ van extreme gebeurtenissen per gemeente kunnen we op verschillende manieren gebruiken. Het basisidee is om per gemeente de impact van deze gebeurtenissen te bepalen om daarmee een beeld te krijgen van de meest relevante kenmerken van extreme buien.
De meest extreme neerslaggebeurtenissen per gemeente zijn gepubliceerd op ExtremeBuiGemist.nl. Via deze website kan een gemeente haar ervaringen per gebeurtenis melden. We roepen gemeenten op om dat te doen.
In de afgelopen jaren hebben we in (benchmark) vragenlijsten vaak de vraag gesteld of de wateroverlast in uw gemeente in de afgelopen 5 jaar is toegenomen. Die vraag hield geen rekening met het feit dat de wateroverlast mogelijk niet is toegenomen omdat het in die periode niet extreem hard had geregend. De koppeling tussen extreme neerslag en impact op de grond is daarom belangrijk.
De website ExtremeBuiGemist.nl kunnen we zien als een archief met een (wateroverlast)benchmark van het verleden. Door deze website uit te breiden naar recente gebeurtenissen (denk aan juni 2020), kunnen we met zijn allen een beter en breder gedragen beeld krijgen van de omvang en gevolgen van extreme buien.
Deze website ExtremeBuiGemist.nl geeft uitleg van het project en geeft toegang tot de webpagina van de gemeenten die zijn geselecteerd voor het project.
Extreme gebeurtenissen in (deel van) Nederland
Naast de analyse per gemeente kunnen we in RadarTools extreme neerslagperioden ook over (delen van) Nederland analyseren. Recent hebben we een analyse uitgevoerd voor de maand juni 2020. De volgende kaart geeft een beeld van de extreme neerslag rond Valkenswaard in de periode 26-27 juni.
Voor de weergave van de gebieden met extreme neerslag kunnen we inzoomen op de kaart van Nederland. De gemeenten die door een extreme neerslaggebeurtenis zijn getroffen staan in de tabel links van de kaart. Per gemeente zijn 3 factoren berekend voor kort durende, middellange en langer durende tijdvakken. Deze factoren hebben betrekking op de mate waarop het bebouwde gebied is getroffen door extreme gebeurtenissen met neerslaghoeveelheden van korte duur (15-60 minuten), middellange duur (60 min-6 uur) of lange duur (6-24 uur).
Valkenswaard, Waalre, en Boxtel vormen de top 3 van gemeenten getroffen door extreme gebeurtenissen met een korte duur. Vrijwel alle gemeenten uit deze lijst waren in die periode in het nieuws vanwege wateroverlast, variërend in ernst. Vast staat dat de gemeente Valkenswaard erg zwaar is getroffen.
Impact extreme buien
Inzicht in de kenmerken van extreme buien in samenhang met de impact daarvan op (bebouwde) omgeving is een belangrijke stap in de ontwikkeling van maatregelen om de impact van extreme buien tegen te gaan. RadarTools kan u hierbij ondersteunen.
Per situatie kunt u de impact van een (extreme) gebeurtenis toetsen aan verwachtingen. Als een relatief beperkte neerslaghoeveelheid tot veel overlast leidt dan is dat mogelijk een punt van zorg. Anderzijds kunnen meevallende effecten van een zeer extreme neerslaghoeveelheid zorgen voor een gevoel van veiligheid. Maar we moeten blijven opletten. In het heuvelland kan neerslag op onbebouwd gebied leiden tot overlast in het bebouwde gebied.
Toetsing aan praktijk
In het kader van een risicoanalyse van regenwateroverlast bieden deze extreme gebeurtenissen de mogelijkheid om de (rekenmodel)benadering van het functioneren van een stedelijk gebied realistisch te toetsen met een werkelijk geregistreerde bui. In RadarTools kunnen de radarbeelden per gebeurtenis in detail raadplegen en uitlezen naar Excel.
Ter controle van de neerslagradar kunt u ook registraties van grondregenmeters inlezen. De software berekent per radarvak een bedekkingsfactor van het neerslagverloop van radar en regenmeter, als indicatie hoe goed deze registraties overeenkomen.
De controle van radarneerslag met onafhankelijke regenmeters kan een belangrijke input zijn voor de ontwikkeling van een verbeterde heranalyse van de radarneerslag. Met name voor de extreme neerslag kunnen de afwijkingen tussen radar en regenmeter aanzienlijk zijn. Door informatie uit meerdere bronnen te vergelijken krijgt u een beter beeld van de betrouwbaarheid van die informatie.
Weer Informatie Water Beheer (WIWB)
In het WIWB project heeft Het Waterschapshuis namens alle Waterschappen in samenwerking met Rijkswaterstaat en STOWA aan het KNMI opdracht gegeven onderzoek te doen naar het verbeteren van neerslagradarinformatie, de ontwikkeling van het Internationale RadarComposiet (IRC).
Dit project is eind 2018 gestart en loopt tot 2021. De resultaten van dit IRC onderzoek zijn direct geïmplementeerd in 3 KNMI neerslagproducten: de actuele (rtcor), vroege (recor) en definitieve (rfcor) heranalyse ofwel de near real time, de early en de final reanalysis.
RadarTools maakt als basis gebruik van de klimatologische radardata van het KNMI, die per km2 radarvak wordt geleverd sinds 2008. Nieuwe ontwikkeling is dat RadarTools ook gebruik gaat maken van het Internationaal Radar Composiet. Met de uitgebreide analyse en controle van radarneerslaggegevens kan RadarTools een bijdrage leveren aan de ontwikkeling en verbetering van het IRC.
RadarTools biedt verder mogelijkheden om relevante informatie te archiveren, te converteren en te exporteren naar Excel (per radarvak of voor een gebied). Vooral het archiveren van buien is in RadarTools een belangrijk middel om interessante informatie gekoppeld aan de bron vast te leggen en snel terug te vinden.
De software is te downloaden via de pagina https://radartools.nl/software-installeren/. Op deze website vindt u een handleiding van RadarTools en meer achtergrondinformatie.
Laatste wijziging 18 september 2020