Rijkswaterstaat is reeds enige jaren bezig met de ontwikkeling van een Hoogwater Informatie Systeem (HIS) om de gevolgen van hoge afvoeren en zware stormen in beeld te brengen. In het deelproject HISKUST wordt gewerkt aan software die duin- en dijkdoorbraken in de Noordzeekust kunnen voorspellen. Hiervoor is invoer nodig met betrekking tot de (verwachte) belastingen op waterkeringen (waterstand, golven), die afkomstig zijn van de stormwaarschuwingsdienst SVSD [paragraaf 4.12]. Het gaat bij HISKUST niet alleen om de kansen op een overstroming, maar ook om een beeld van de gevolgen hiervan. Het project HISKUST kent een beleidsmatig deel en een
operationeel deel. In het najaar van 2008 vindt er een grote oefening plaats (Taskforce Management Overstromingen) waarin de producten van HISKUST zullen worden ingezet.
Beleidsmatig deel HISKUST
Het beleidsmatig deel van HISKUST wordt ingezet om voor een aantal
overstromingsscenario’s de gevolgen in kaart te brengen en evacuatieplannen voor te bereiden. Dit deel is opgebouwd uit een drietal softwaremodules:
• Met de overstromingsmodule (HIS-OM) kan een voorspelling worden gemaakt van de overstromingsdiepte in een dijkring. Hierbij wordt gebruik gemaakt van Deltares software DELFT FLS of Sobek 1D/2D. Allereerst is het echter
noodzakelijk om een voorspelling te maken van de omvang van een bres in de duinwaterkering. Op dit moment wordt gebruik gemaakt van de bresformule van Van der Knaap, die is afgeleid voor een zandige dijk. Een typische breedte van de bres bedraagt 100 tot 200 meter.
• De schade-slachtoffermodule (HIS-SSM) brengt de economische schade en het aantal slachtoffers in een dijkringgebied in kaart na doorbraak van een
duinwaterkering. Dit draagt bij aan discussies over bijvoorbeeld aanpassing van de veiligheidsnorm, of het verzekeren tegen overstromingen.
• De evacuatiemodule brengt de gebieden in kaart waar bewoners veilig zijn na overstroming, en hoe deze bewoners hier moeten komen. Deze module is in ontwikkeling en nog niet operationeel. Wel is er een evacuatiecalculator, die op basis van verkeersmodellen uitrekent welke fractie van de inwoners het gebied in een bepaalde tijd kan verlaten.
De resultaten van het beleidsmatig deel van HISKUST worden gepresenteerd in een atlas. Dit draagt bij aan de ontwikkeling van evacuatieplannen, ruimtelijke inrichting van het gebied, discussies over verzekeren tegen overstromingen, aanpassing van de norm en het informeren van de burgers.
Operationeel deel HISKUST
Het operationele deel van HISKUST vindt toepassing bij het optreden van een zware storm. Er vindt een voorspelling plaats welke problemen kunnen worden verwacht en wat de gevolgen kunnen zijn. Hierbij wordt voor elk waterkeringtraject de sterkte met de belasting vergeleken. Als het verschil tussen sterkte en belasting een kritische waarde overschrijdt, wordt er een signaal afgegeven om waterkeringbeheerders op te hoogte te stellen van de aanwezige dreiging. Binnen HISKUST is inmiddels een werkend
softwarepakket ontwikkeld door het bedrijf MX-Systems. Hierbij is gebruik gemaakt van reeds beschikbare kennis om snel tot een resultaat te komen. Het pakket bestaat uit de volgende onderdelen:
• Actuele golfgegevens (golfhoogte, golfperiode en golfrichting) worden ingewonnen op golfmeetstations (bijvoorbeeld K13A) op de Noordzee. Deze golfgegevens worden vertaald naar de –20 m +NAP dieptelijn voor verschillende locaties langs de duinenkust. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een uitgebreide database met golfberekeningen op basis van het model SWAN. Hiermee wordt een voorspelling gemaakt van de golfcondities tijdens de storm.
• Waterstanden worden geleverd door de Stormvloed Waarschuwingsdienst SVSD. • De golfcondities en waterstanden worden samengevoegd tot een tijdreeks met
hydraulische belastingen op het duin, bestaande uit een waterstand, een golfhoogte en een golfperiode.
• Voor elk punt uit de tijdreeks worden met het duinafslagmodel DUROS+ berekeningen gemaakt van de te verwachten duinafslag. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de laatst gemeten bodemligging van een JARKUSraai.
• Als voorspelling geldt de berekening met de meeste afslag.
Verbetering van de kwaliteit van voorspellingsinstrument is mogelijk door ondermeer de volgende aanpassingen:
• Door middel van real-time berekeningen van waterstand en golfgegevens met de modellen WAQUA en SWAN kunnen betere voorspellingen worden afgegeven betreffende de belasting op het duin. Dit vergt veel rekenkracht. Op dit moment worden dergelijke berekeningen reeds uitgevoerd voor het IJsselmeer en het Markermeer.
• Met een procesgebaseerd duinafslagmodel kan een duinafslagberekening worden gemaakt op basis van het verwachte stormverloop. Tijdens de ontwikkeling van HISKUST is overwogen om het model DUROSTA in te zetten. Het feit dat
DUROSTA de hoeveelheid duinafslag onderschat is reden geweest om hiervan af te zien.
• Van groot belang voor de duinafslagberekening is de bodemligging voordat een storm begint. Vooral als er reeds eerdere stormen zijn geweest kan deze bodemligging aanzienlijk afwijken van het laatst gemeten profiel in een
JARKUSraai. Het is daarom zinvol om een methode te ontwikkelen waarmee de actuele bodemligging voor een storm kan worden bepaald.
• De methode om de bresgroei te berekenen is afgeleid voor dijken in het rivierengebied. De situatie in duingebieden is echter anders, vanwege de
aanwezigheid van golven, de grote waterstandfluctuaties en het veel bredere duinprofiel.
• De methode is nog niet in staat om voorspellingen te doen voor hybride keringen. Waterkeringbeheerders zijn overigens nog niet allemaal overtuigd van het nut van het operationele deel van HISKUST. Zij wijzen erop dat de tijd tussen een waarschuwing en een doorbraak klein is, terwijl er dan tevens sprake is van slechte weerscondities. Op dat moment is evacuatie van bewoners praktisch niet mogelijk.
Taskforce Management Overstromingen
In het najaar van 2008 zal het operationele deel van HISKUST worden ingezet tijdens de Taskforce Management Overstromingen. Doel hierbij is te oefenen in de
communicatie tussen de Stormvloedwaarschuwingsdienst SVSD die voorspellingen levert met betrekking tot mogelijke duindoorbraken, de waterkeringbeheerders die de waterkeringen tijdens storm bewaken en de kustgemeenten die verantwoordelijk zijn voor de evacuatie van de bewoners. Het duintraject Scheveningen – Noordwijk is uitgekozen als proefgebied voor het project HISKUST. Hier zijn zowel
Hoogheemraadschap van Delfland als Hoogheemraadschap van Rijnland bij betrokken.