Het bepalen van schades door inundatie is een belangrijk onderdeel van datagedreven waterveiligheid. Hiervoor bestaan er twee instrumenten: de WaterSchadeSchatter (WSS) en de Schade- en Slachtoffer Module (SSM). Beide instrumenten zijn vergeleken, waarbij duidelijke verschillen naar voren kwamen.
Geschreven door Jasper van Lieshout, Alexander Hoff (Nelen & Schuurmans)
Ruim 17.000 kilometer aan dijken beschermen Nederland tegen overstromingen. Het beschermingsniveau van deze keringen is wettelijk vastgelegd en wordt vastgesteld op basis van onder andere het aantal potentiële slachtoffers en de economische schade bij een doorbraak van de kering. Voor de normering van regionale keringen wordt de IPO-richtlijn gehanteerd [1].
De economische schade bij een overstroming kan worden berekend met behulp van de WaterSchadeSchatter (WSS) of de Schade en Slachtoffer Module (SSM). Beide instrumenten gebruiken gesimuleerde overstromingsscenario’s als invoer, berekend met software als 3Di of SOBEK/D-HYDRO. De WSS is ontwikkeld door STOWA om op gedetailleerd niveau schade door wateroverlast te schatten [2]. De SSM is ontwikkeld door Rijkswaterstaat voor schadeberekeningen bij grootschalige overstromingen [3]. Beide instrumenten zijn echter niet ontworpen om schades bij regionale overstromingen te berekenen.
Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) heeft samen met Nelen & Schuurmans (N&S) beide instrumenten vergeleken. Dit is gedaan aan de hand van een specifieke casus: het actualiseren van de normering van regionale keringen. Het onderzoek had als doel inzicht te krijgen in de kwantitatieve verschillen tussen beide instrumenten.
Aanpak onderzoek
Het onderzoek is uitgevoerd op basis van 96 berekende overstromingsscenario’s. Deze scenario’s zijn een steekproef uit de honderden overstromingsscenario’s die HHNK heeft uitgevoerd ten behoeve van het normeren van de regionale keringen. De overstromingsscenario’s zijn doorgerekend met de hydrodynamische modelleersoftware 3Di [4]. Ze worden gekenmerkt door een hoge ruimtelijke resolutie van 0,5 bij 0,5 meter. De scenario’s zijn ingedeeld in categorieën op basis van de volgende gebiedskenmerken:
- Stedelijk / landelijk gebied
- Groot / klein overstroomd oppervlak
- Diepe / ondiepe overstroming
Voor elk scenario is de schade berekend met de meest recente versie van de WSS (2022) en de SSM (2017) ten tijde van het onderzoek. In het onderzoek is gebruik gemaakt van de WSS met verlengde schadefuncties. Hiermee faciliteert de WSS een maximale waterdiepte tot 1,5 meter in tegenstelling tot de standaard 0,3 meter. Voor de berekening met de SSM zijn de invoerbestanden opgeschaald naar een resolutie van 5 bij 5 meter op basis van de mediane pixelwaarde.
Werking van schade-instrumenten
Schade-instrumenten gebruiken een gesimuleerd overstromingsbeeld als invoer. Deze beelden worden berekend met hydrodynamische modelleersoftware. Voorbeelden hiervan zijn 3Di en SOBEK/D-HYDRO. Deze softwaremodellen berekenen hoe een overstroming zich verspreidt over het maaiveld. Daarbij wordt voor elke opgegeven tijdsperiode na een dijkdoorbraak voor elke plek in het gebied de waterdiepte en stroomsnelheid bepaald.
De schade-instrumenten hebben tenminste de maximale waterdiepte en de duur van de inundatie nodig als invoer. De ruimtelijke resolutie kan variëren van grof (25 bij 25 meter) tot zeer fijn (0,5 bij 0,5 meter). In afbeelding 1 is een voorbeeld van zo’n overstromingsbeeld weergegeven. Het overstromingsbeeld is zeer bepalend voor de berekening van de schade, maar is onafhankelijk van het gebruikte schade-instrument.
Afbeelding 1. Een overstromingsbeeld uit hydrodynamische modelleringssoftware. Per pixel is gedetailleerde informatie beschikbaar over de maximale waterdiepte op het maaiveld
Een schade-instrument koppelt deze overstromingsinformatie aan het type landgebruik. Zo wordt duidelijk wat er precies overstroomt. Het overstromen van een winkelcentrum levert bijvoorbeeld meer schade op dan een grasperceel. Om het landgebruik te bepalen, gebruiken schade-instrumenten meerdere openbare datasets, zoals de Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG) en de Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT).
Voor elke categorie landgebruik bevatten de schade-instrumenten een maximaal schadebedrag en een schadecurve. Deze schadecurve beschrijft de toename van schade per vierkante meter bij stijgende waterdieptes voor het specifieke type landgebruik tot het maximale schadebedrag. Een grotere waterdiepte betekent dus een hoger schadebedrag. Afhankelijk van het instrument kunnen ook andere factoren, zoals inundatieduur of seizoenen, worden meegewogen.
Unieke kenmerken van de WaterSchadeSchatter
De WaterSchadeSchatter (WSS) onderscheidt zich doordat deze als online applicatie toegankelijk is voor gebruikers [2]. Het instrument is ontwikkeld om schade bij wateroverlast te bepalen. De WSS kan op een hoge resolutie werken, tot maximaal 0,5 bij 0,5 meter. Door deze mate van ruimtelijk detail kan gedetailleerd onderscheid gemaakt worden tussen landgebruikscategorieën. Zo is het mogelijk om onderscheid te maken tussen schade aan de rijbaan, de woning en de achtertuin.
De landgebruikskaart van de WSS wordt jaarlijks geautomatiseerd bijgewerkt op basis van openbare databronnen. In totaal maakt de WSS gebruik van 157 schadecategorieën met unieke schadecurves. Een groot deel van deze schadecategorieën bestaat uit gewasvormen. Verschillende typen woningen worden echter niet in de WSS onderscheiden.
De WSS berekent zowel directe als indirecte schadeposten. De directe schade omvat economische schades die optreden als direct gevolg van fysiek contact met het water. Voorbeelden hiervan zijn inboedelschades, vervangingskosten van industrieel materiaal of verloren gewassen. Indirecte schades ontstaan als gevolg van de directe schade en juist niet door fysiek contact met het water. Dit betreft kosten als bedrijfsuitval of transportkosten bij een geblokkeerde weg.
Afbeelding 2. Landingspagina van de Waterschadeschatter (WSS)
Unieke kenmerken van de Schade en Slachtoffer Module
De Schade en Slachtoffer Module (SSM) is een desktopapplicatie, ontworpen voor het bepalen van schades bij grootschalige overstromingen. Het instrument is gekoppeld aan de Landelijke Databank Overstromingsinformatie (LDO). De SSM is geschikt voor schadeberekeningen in een resolutie tot maximaal 5 bij 5 meter. De brongegevens van de SSM worden minder regelmatig geactualiseerd dan de invoergegevens van de WSS, namelijk één keer in de zes jaar. Daardoor zijn recente gebiedsontwikkelingen vaak nog niet opgenomen.
De SSM hanteert 41 schadecategorieën met zorgvuldig onderzochte schadebedragen. In stedelijk gebied biedt de SSM meer onderscheid in de schadecategorieën dan de WSS. Zo kenmerkt de SSM een eengezinswoning anders dan een appartement. Hiernaast varieert de schadecategorie ook op basis van de verdieping waarop de woning zich bevindt.
Voor grootschalige overstromingen berekent de SSM zowel directe en indirecte schades. Bij de methodiek voor regionale overstromingen worden de indirecte schades echter verwaarloosbaar geacht en niet meegenomen.
Afbeelding 3. Applicatieoverzicht van de Schade en Slachtoffer Module versie 2017 (SSM)
Kwantitatieve vergelijking schadebedragen
De inhoudelijke verschillen tussen de WSS en de SSM zorgen ervoor dat de berekende schade per instrument verschilt, bij hetzelfde overstromingsscenario. In bijna de helft van de scenario’s zit er meer dan een factor twee verschil in de berekende schadebedragen (zie tabel 1). Daarbij berekent de WSS in ongeveer de helft van de scenario’s een hogere schade.
De resultaten laten zien dat de WSS in berekeningen met grote totaalschades (> 30 miljoen euro) vaak grotere schades berekent dan de SSM. Dit zijn veelal stedelijke gebieden. Andersom is het schadebedrag van de SSM bij lage totaalschades vaak hoger. Deze treden vaker op in gebieden met voornamelijk landbouw. In de scenario’s met de categorie groot/klein of diep/ondiep is geen duidelijk verband af te leiden.
Tabel 1. Kerngetallen van de geanalyseerde totaalschades voor regionale overstromingsscenario’s
| Type | Aantal scenario's | Scenario's >100% afwijking | Gemiddelde waarde WSS t.o.v. SSM | Mediaanwaarde WSS t.o.v. SSM | Aantal scenario's WSS>SSM | Aantal scenario's WSS<SSM |
| Totaal | 96 | 42 | 87% | 132% | 45 | 51 |
| Landelijk | 61 | 24 | 85% | 137% | 26 | 35 |
| Stedelijk | 35 | 18 | 93% | 79% | 18 | 28 |
| Klein | 46 | 18 | 93% | 79% | 18 | 28 |
| Groot | 50 | 26 | 102% | 66% | 27 | 23 |
| Ondiep | 49 | 21 | 83% | 65% | 16 | 33 |
| Diep | 47 | 22 | 113% | 82% | 28 | 19 |
Het verschil in schadebedragen wordt toegeschreven aan drie hoofdfactoren. De actualiteit en resolutie van het instrument zorgen locatie-specifiek voor merkbare verschillen. Dit is terug te zien bij nieuwbouwwijken of smalle wegen. Hoe nauwkeuriger de brongegevens in overeenstemming zijn met de werkelijkheid, hoe realistischer de schadeberekening. Een peildatum die afwijkt van de brongegevens zorgt dan ook voor verschillen in het berekende totaalbedrag.
Ook bevatten beide instrumenten een beperkt aantal schadecategorieën die een groot schadebedrag toekennen bij relatief beperkte inundatie. Dit veroorzaakt uitschieters in de resultaten. Voorbeelden hiervan zijn waterzuiveringen en gemalen bij de SSM. Bij de WSS gaat dit om spoor- en snelwegen.
Als laatste neemt de WSS indirecte schade uitgebreider mee. Dit gaat voornamelijk om economische schade, zoals bedrijfsuitval of verhinderd transport over (spoor)wegen. Deze indirecte schade kan een significant deel van het totaalschadebedrag vormen. In de scenario’s waar de WSS veel meer schade berekende was dit regelmatig toe te schrijven aan dergelijke indirecte schade.
Gebruik schadeberekeningen bij bereiken van beschermingsniveau
Schadeberekeningen hebben een sleutelrol bij een datagedreven keuze van maatregelen om het beschermingsniveau voor waterveiligheid op peil te houden. Door een veranderd klimaat en ruimtelijke ontwikkelingen blijven deze opgave en de bijbehorende kosten groot. Een datagedreven aanpak om de kosten en baten van maatregelen te wegen is noodzakelijk om de haalbaarheid van deze oplossingen inzichtelijk te maken. De technologische ontwikkelingen in hydrodynamische software en schade-instrumenten maken nauwkeurige kwantificering van schade steeds toegankelijker.
De WaterSchadeSchatter toont dat ook de indirecte effecten van een overstroming groot kunnen zijn. Doorgaans wordt besloten deze niet mee te wegen in het beschermingsniveau dat een dijk moet bieden. De theorie van Meerlaagsveiligheid (MLV) dicteert dat deze afweging voorwaarden stelt aan de ruimtelijke ordening (laag 2) en crisisbeheersing (laag 3), zoals ook wordt beschreven in het rapport ‘Slimme Combinaties’ [5]. In de praktijk vindt het inzicht uit schadeberekeningen nauwelijks doorgang naar de andere lagen van MLV. Het integraal benaderen van waterveiligheid en het verbreden van de blik naar de ruimtelijke ordening is een uitdaging die in de kamerbrief ‘Water en bodem sturend’ ook wordt opgemerkt [6].
Eén integraal schade-instrument?
De SSM is een vaak voorgeschreven schade-instrument in het waterveiligheidsdomein. Dit heeft het instrument te danken aan de lange staat van dienst en zorgvuldig opgestelde schadefuncties, specifiek ontworpen voor dijkdoorbraken. Hiernaast bestaat de WSS; een technisch moderner opgezet instrument dat in hogere resolutie schades kan berekenen en waarvan de brondata jaarlijks worden geactualiseerd. Beide schade-instrumenten kennen zo specifieke voor- en nadelen.
De logische vraag die hieruit ontstaat is of beide instrumenten geïntegreerd kunnen worden in één overkoepelend instrument. Een schade-instrument waarin het beste van beide gecombineerd wordt, heeft veel potentie en is technisch haalbaar zonder flexibiliteit te verliezen. Door daarbij gebruik te maken van moderne cloud computing-technieken kan het gebruik van een dergelijk instrument makkelijker en toegankelijker opgezet worden. Dat sluit aan bij een ambitie voor een datagedreven watersector die het hoofd kan bieden aan alle uitdagingen die op ons afkomen.
REFERENTIES
1. Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (2022). Actualisering IPO-schadetabel regionale waterkeringen. https://www.stowa.nl/publicaties/actualisering-ipo-schadetabel-regionale-keringen
2. WaterSchadeSchatter (z.d.). https://www.waterschadeschatter.nl/
3. Informatiepunt Leefomgeving (z.d.). Documentatie SSM-2017. https://iplo.nl/thema/water/applicaties-modellen/waterveiligheidsmodellen/schade-slachtoffer-module/
4. 3Di – Water Management (z.d.). https://3diwatermanagement.com/.
5. Ministerie van Infrastructuur en Milieu & Expertise Netwerk Waterveiligheid (ENW) (2016). Adviesrapport Slimme Combinaties.
6. Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (2022). Kamerbrief over Rol Water en Bodem bij ruimtelijke ordening. https://www.rijksoverheid.nl/documenten/kamerstukken/2022/11/25/water-en-bodem-sturend
Een interessant gegeven is dat 80% van ons drinkwater thuis wordt verbruikt. Daar ligt een enorme uitdaging, maar ook een kans om echt verschil te maken. Door slimmer om te gaan met de distributie van water, kunnen we helpen om het verbruik te verminderen zonder dat we daar veel van merken. Dit zou niet alleen helpen om onze waterbronnen te sparen, maar ook de druk op het systeem tijdens droge perioden verlagen.
Dit gaat verder dan alleen maar korter douchen; het gaat om een bewuste verandering in ons dagelijks leven om ervoor te zorgen dat er genoeg water is voor iedereen. Iemand iets gunnen. Beginnen met het nadenken over de oplossingen menukaart ook met water zoals we dat met energie doen - waar kunnen we besparen, hoe kunnen we efficiënter zijn, en hoe kunnen we ons aanpassen aan nieuwe omstandigheden?
Er is geen eenduidige oplossing voor het probleem, en additionele productie levert ons op langere termijn niets op. Misschien is het tijd om deze uitdaging aan te gaan en te kijken naar hoe we thuis ons watergebruik kunnen optimaliseren.