Onze onderzoeksgroep is gespecialiseerd in het maken van computermodellen van overstromingen. Enerzijds ontwikkelen we modellen van waterbeweging in rivierbeddingen en uiterwaarden. Anderzijds beheren we een groot laboratorium waarin we fysische experimenten uitvoeren. 

We hebben de afgelopen 20 jaar in onze groep software ontwikkeld. Met deze software simuleren we verschillende processen, bijvoorbeeld hoe regenval tot afstroming komt, stroming in de rivier en uiterwaarden, het functioneren van waterinfrastructuur, en overstroming van gebouwen. Daarnaast simuleren we ook schade aan infrastructuur en gebouwen. Deze software en modellen worden gebruikt voor onderzoek en om stakeholders en actoren te adviseren. 

Naast deze software en modellen hebben we hydraulisch laboratorium van 1000 vierkante meter dat ons helpt om complexe stromingsprocessen die moeilijk rekenkundig te modelleren zijn, zoals turbulentie of transport van water etc., beter te begrijpen. Voorafgaand aan JCAR ATRACE hebben we bijvoorbeeld experimenten uitgevoerd naar het effect van drijvend puin op bruginfrastructuur tijdens extreme overstromingen. In het laboratorium werden kleinschalige modellen van bruggen gemaakt en werden partijen drijvend puin op kleinere schaal, zoals boomstammen of containers, in het water gegooid. Een gedetailleerd monitoringsysteem registreerde de impact van het puin op bruggen en het effect op de waterstroming. Dit onderzoek, dat werd gestart in het kader van andere Europese projecten, zal in samenwerking met andere kennisinstituten worden voortgezet in JCAR ATRACE. 

De afgelopen 10 jaar hebben we ook het jaarlijkse Internationale Maas Symposium georganiseerd, in samenwerking met Deltares. Dit symposium brengt jaarlijks ongeveer 100 deelnemers uit de academische wereld, waterbeheerorganisaties en de industrie samen om te discussiëren over onderwerpen als hydrologische en hydrodynamische modellering, waterbeheer en milieueffecten met betrekking tot het stroomgebied van de Maas. Het sluit goed aan bij de doelstellingen van JCAR ATRACE om de samenwerking tussen landen en regio's te versterken, zoals Wallonië, Vlaanderen, Nederland en delen van Duitsland.” 

“Zeker. Er zijn drie belangrijke aspecten: 

Ten eerste hebben we gewerkt aan de modelsoftware dat ik eerder noemde, WOLF (dat omgekeerd staat voor 'FLOW'). Na de overstromingen van 2021 hebben we het model bijgewerkt met de nieuwste topografische gegevens. Erosie en andere dynamische effecten hadden de bodemligging van rivieren en uiterwaarden veranderd, dus gebruikten we nieuwe inventarisaties om deze veranderingen te verwerken. Het model, dat voorheen vooral voor onderzoek werd gebruikt, is nu volledig operationeel en wordt door ingenieursbureaus gebruikt om risicobeperkende maatregelen voor de getroffen valleien in België te ontwerpen. 

We hebben het model ook geprogrammeerd, zodat het op een GPU-systeem kan draaien, waardoor de berekeningen aanzienlijk sneller zijn. Daarnaast hebben we uitgebreide documentatie gemaakt om het gebruik van het model te vereenvoudigen ten behoeve van de besluitvorming over risicovermindering door beleid en belanghebbenden. 

Het tweede aspect is het veldonderzoek dat we na de overstromingen zijn gestart. We verzamelden gegevens van ongeveer 420 huishoudens over overstromingsschade, financiële verliezen en de compensaties die ze ontvingen. We verzamelden ook gegevens die ons helpen de schademechanismen te begrijpen, zoals de structuur en materialen van de gebouwen, de waterdiepte tijdens de overstroming en de stroomsnelheid. Deze gegevens, gecombineerd met informatie over of huishoudens waarschuwingen ontvingen en of huishoudens preventieve maatregelen namen, leveren waardevolle inzichten op die overheidsinstanties en verzekeringsmaatschappijen meestal niet verzamelen. 

Het derde aspect betreft de invloed van drijvend puin. We voerden veldwaarnemingen uit en analyseerden honderden foto's om te documenteren hoe puin bruggen beïnvloedde. Dit resulteerde in een open database, die online beschikbaar is en gebruikt kan worden voor verdere analyse. We hebben ook laboratoriumexperimenten uitgevoerd met drijvend puin, zoals eerder genoemd, die zullen worden voortgezet onder JCAR ATRACE.” 

“In verschillende recente onderzoeksprojecten maakt SPW deel uit van het consortium of treedt het op als partner. SPW brengt inzichten uit haar praktijkervaring, zoals operationeel overstromingsrisicobeheer, en waardevolle gegevens in de onderzoeksprojecten in. De onderzoeksresultaten leveren vaak aanbevelingen op voor het ontwerp en het stresstesten van risicobeperkende maatregelen, die op hun beurt een beter overstromingsrisicobeheer door SPW ondersteunen.  Vertegenwoordigers van SPW, zoals mevrouw Heindrichs, hebben actief bijgedragen aan het JCAR ATRACE lanceringsevenement vorig jaar november in Maastricht.”

“Een belangrijke uitdaging is het versterken van de keten van neerslagvoorspelling tot voorspelling van de gevolgen van overstromingen. Terwijl regen- en hydrologische voorspellingen gebruikelijk zijn, is het voorspellen van de gevolgen van overstromingen cruciaal voor rampenbeheer. Het is niet genoeg om de afvoer in kubieke meter per seconde te kennen - waterbeheerders en crisismanagers moeten weten welke straten mogelijk onder water komen te staan, hoe diep het water kan worden en welke stroomsnelheden mogelijk verwacht worden. Deze informatie helpt hulpdiensten om te beslissen of ze bepaalde gebieden kunnen bereiken en of mensen moeten evacueren.  

In 2021 was dit detailniveau niet beschikbaar, waardoor het moeilijk was om cruciale beslissingen te nemen. Het verbeteren van de voorspellingssystemen voor de gevolgen van overstromingen zal het rampenbeheer sterk verbeteren en de gevolgen van toekomstige overstromingen verminderen.” 

“Laat ik vooropstellen ik ben wetenschapper en werk aan modellering van overstromingen, maar in het algemeen zou ik zeggen dat het verbeteren van de risicocultuur cruciaal is. Een betere communicatie met de bevolking zou er bijvoorbeeld voor kunnen zorgen dat meer mensen, waaronder ook lokale overheden en belanghebbenden, zich bewust worden van de risico's. Dit kan levens redden, want het is algemeen bekend dat wanneer mensen zich bewust zijn van risico's, ze geneigd zijn verantwoordelijkheid en passende maatregels te nemen. Dit bewustzijn vermindert zowel de schade als de risico's voor mensenlevens.  

Een concreet voorbeeld komt uit enkele van onze onderzoeken, waar we lieten zien hoe de omvang van de overstroming in 2021 veel groter was dan wat er op de officiële overstromingsgevaarkaarten in kaart was gebracht. Gebouwen werden overstroomd met twee meter water, maar toch waren deze gebieden gemarkeerd als buiten het overstromingsgevaargebied. In Wallonië wordt hier iets aan gedaan, want de bijgewerkte overstromingsgevaarkaarten zullen nu meer extreme scenario's bevatten die voorheen werden uitgesloten. Deze extreme scenario's, met een kleine kans van voorkomen (bijvoorbeeld orde één op 1000 jaar), zullen een groter overstroomd gebied op de kaart tonen. Dit betekent niet meteen dat bouwen daar beperkt moet worden, maar mensen moeten zich wel bewust zijn van het risico. Dit bewustzijn draagt bij tot een betere risicocultuur en weerspiegelt de positieve richting die Wallonië inslaat met deze beslissingen.”  

“Voor het eerst hebben we enquêtes gehouden om informatie te verzamelen over overstromingsschade en verklarende variabelen in België. Binnen JCAR ATRACE vergelijken we deze gegevens nu met verzamelde gegevens uit Duitsland en Nederland. Voor zover ik weet, is dit de eerste keer dat een dergelijke vergelijking tussen deze drie landen wordt gemaakt. Hieruit zal blijken of de mechanismen voor overstromingsschade verschillen per land, en we verwachten enkele verschillen door variaties in overstromingsintensiteit. 

In Duitsland bijvoorbeeld waren de overstromingen in sommige regio's extremer dan in andere, terwijl de overstroming in Valkenburg, Nederland, minder ernstig was. Afhankelijk van de ernst van de overstroming zullen de belangrijkste variabelen voor het voorspellen van overstromingsschade variëren. Dit soort onderzoek is alleen mogelijk in een programma als JCAR ATRACE, dat internationale samenwerking mogelijk maakt. 

Een andere les uit ons eerdere onderzoek is het cruciale belang van het delen van gegevens. Gegevens moeten worden verzameld en gestructureerd in uniforme dataformaten, en dat kost tijd. Gegevens uit overstromingsonderzoeken werden bijvoorbeeld in verschillende regio's op verschillende manieren verzameld, dus het uniform maken van deze gegevens voegt aanzienlijke waarde toe, zodat er in verschillende landen lessen uit kunnen worden getrokken.” 

“Er zijn verschillende onderwerpen. Ten eerste, het effect van drijvend puin op bruggen is iets waar mijn collega Dr. Sébastien Erpicum aan gaat werken, samen met de TU Delft en RWTH Aken. We gaan ook verder met het modelleren van schade en het schatten van overstromingsschade, in samenwerking met de VU Amsterdam, het GFZ-onderzoekscentrum in Potsdam en de Universiteit van Potsdam. Dit wordt de focus van een proefschrift aan de Universiteit van Luik, met een transnationaal perspectief, aangezien eerdere studies zich beperkten tot individuele landen. We willen onze analyses ook uitbreiden naar andere sectoren dan alleen huishoudens. 

Een andere langetermijnfocus is gericht op onderzoek van ‘natuurgebaseerde’ oplossingen, die tot doel hebben meer ruimte te geven aan rivieren of afstroming te vertragen. Deze oplossingen zijn aantrekkelijk omdat ze robuuster lijken tijdens extreme gebeurtenissen, terwijl grijze oplossingen, zoals betonnen muren of dijken, het kunnen begeven onder extreme omstandigheden. 

Er zijn echter nog wetenschappelijke vragen over hoe natuurgebaseerde oplossingen in overstromingsmodellen kunnen worden geïmplementeerd en hoe hun prestaties kunnen worden beoordeeld in vergelijking met andere type oplossingen. Een ander onderwerp dat op de lange termijn van belang is, is het transport van vervuilende stoffen tijdens overstromingen, dat zelden aan bod komt in de huidige modellen maar van cruciaal belang is vanwege de mogelijk ernstige gevolgen.” 

“Verschillende deskundigencommissies en parlementaire hoorzittingen na de overstromingen van 2021 hebben terecht aanbevolen om meer grensoverschrijdend samen te werken, want water stopt niet bij grenzen. JCAR ATRACE versnelt deze grensoverschrijdende samenwerking tussen regio's en maakt zo een echt verschil bij het aanpakken van deze uitdagingen. Traditioneel verliep het proces om grensoverschrijdende samenwerking te bevorderen traag en was het sterk afhankelijk van incidentele bijeenkomsten of projecten. JCAR ATRACE versnelt dit echter door een gestructureerd platform voor voortdurende samenwerking te bieden. 

Daarnaast richt JCAR ATRACE zich ook op mentorschap, training en capaciteitsopbouw. Deze inspanningen zorgen ervoor dat waterbeheerders en belanghebbenden beter zijn toegerust om de actuele en dringende vragen rond overstromingsbeheer en rampenparaatheid aan te pakken. 

Net als het Internationale Maassymposium, dat we jaarlijks organiseren om belanghebbenden uit de academische wereld en waterbeheerorganisaties samen te brengen, bevordert JCAR ATRACE een soortgelijke samenwerking. Maar terwijl het Maassymposium slechts één keer per jaar plaatsvindt, stelt JCAR ATRACE experts in staat om het hele jaar door samen te werken, zodat deze samenwerking dynamisch blijft en het hele jaar door kan inspelen op nieuwe uitdagingen. Deze voortdurende samenwerking versterkt de aanpassing en veerkracht in de grensoverschrijdende stroomgebieden van de regio.”