Overlopende riolen, ondergelopen tunnels en huizen die blank staan. Hevige zomerse buien zorgen in veel steden voor flinke overlast. Maar hoeveel en waar de neerslag in steden valt is nog een raadsel. Om meer informatie te verzamelen schafte Rotterdam onlangs een regenradar aan en meet het neerslag op trams. De havenstad werkt samen met vier steden in het project RainGain om stadse wateroverlast in de toekomst te voorkomen.
Al een paar uur voordat donkere wolken zich samenpakken boven Rotterdam-Noord, gaat het alarm af. De brandweer staat snel paraat op de aankomende plek des onheils om water af te pompen. Ondertussen wordt ook onder de stad druk gewerkt. Het aanwezige water in de riolering wordt van het noorden naar het zuiden gepompt, zodat er extra capaciteit is om de stortbui op te vangen.
Wanneer de hoosbui zich uitstort over Rotterdam-Noord, stroomt het water rustig weg in het riool. Waar het over dreigt te stromen, grijpt de brandweer in. Tunnels blijven droog en, nog belangrijker, water dringt niet de pittoreske huizen van de volkswijk binnen.
De regenradar komt bovenop het gebouw van Nationale Nederlanden te staan bij Rotterdam Centraal Station.
W***'sSlimme pompsystemen
Op die manier hopen wetenschappers en gemeentes zomerse wateroverlast over
zo’n vijf a tien jaar te lijf te gaan. Vier steden (Rotterdam, Londen, Parijs en Leuven) werken samen in RainGain om in kaart te brengen hoe regen valt in dichtbebouwde omgeving. Bovendien willen ze het weer nauwkeurig voorspellen en daar slimme pomp- en alarmsystemen aan koppelen.
Dat is hard nodig. “Het is nu opmerkelijk genoeg nog volledig onbekend hoeveel en waar regen valt in steden. We meten daar niet of nauwelijks”, zegt projectleider Marie-claire ten Veldhuis van de TU Delft. “Meetstations, bijvoorbeeld van het KNMI, staan meestal in open velden. Dan is er zo min mogelijk invloed van obstakels zoals bomen, gebouwen of windvlagen die een meting verstoren. Neem Rotterdam, daar wordt de neerslag gemeten op het vliegveld. Dat is twintig kilometer van de Lijnbaan af. Veel buien vallen lokaal, daarom is goed meten een must.”
Regenradar
Om aan de onwetendheid een einde te maken, bestelde Rotterdam onlangs een regenradar. Het apparaat wordt eind november geplaatst boven op het dak van het National Nederlanden gebouw, vlakbij het station. Het gaat om een zogenaamde X-band radar van rond de 250 kilogram.
De geavanceerde radar zendt zowel verticale als horizontale golven uit in tegenstelling tot de huidige radars van het KNMI die maar in één richting meten. “Bij regen worden beide golven door druppels teruggekaatst. We krijgen daardoor in twee lagen beeld van de grootte van de druppels. We zien ook het verschil tussen sneeuw en regen. Doordat de radar vijfenveertig graden verticaal kan draaien, zien we ook of druppels dikker worden naarmate ze lager bij de grond komen, bijvoorbeeld doordat ze samenklonteren. Dat beïnvloedt de heftigheid van een bui.”
Vandalisme
Die radar geeft nauwkeurige informatie over hoe de bui zich ontwikkeld, welke richting deze opgaat. Maar omdat de radar op hoogte staat, is niet duidelijk hoeveel water op de grond valt. “Daarom hebben we dichter bij de grond nog veertien weerstations, die de neerslag, temperatuur, wind en verdamping weergeven. Die staan bijvoorbeeld op scholen en bedrijventerreinen. Helaas niet in parken of op de grond, omdat ze dan door vandalisme vernield kunnen worden.”
Zelfs op de Rotterdamse tram wordt neerslag gemeten
Gerard StolkDaarnaast zitten er nog meetstations op trams, die kriskras door de stad rijden. “Zo bestrijken we een gebied van honderd vierkante kilometer. Op de trams wordt de temperatuur gemeten, zodra het regent in de zomer daalt de temperatuur namelijk.”
Dat een combinatie van weerstations dichtbij de grond en een radar nodig is, ontdekte men ook in de Belgische stad Leuven. Sinds 2008 staat daar een regenradar en wordt er neerslag gemeten door waterzuiveringsbedrijf Aquafin en de Katholieke Universiteit Leuven. “Onze acht weerstations dichtbij de grond zijn veel nauwkeuriger ontdekten wij. Daardoor kan je de data van de radar daarmee corrigeren. Daar zijn we nu nog volop mee bezig”, zegt hoogleraar Hydraulica Patrick Willems van de KU Leuven.
Buienradar
De vier steden die mee doen aan RainGain willen eind 2015 nauwkeurige voorspellingen doen. “Als we veel beter regen in hydraulische modellen invoeren, krijgen we een beter inzicht in de knelpunten”, zegt Willems. “We zien dan buien met een bepaalde snelheid bewegen, doordat we de gegevens koppelen aan de windsnelheid en weten waar de piekintensiteit zit. Ten Veldhuis: “daarnaast komt er een buienradar voor steden, die precies toont waar de regen valt. Bijvoorbeeld op een stuk van dertig bij dertig meter.”
Ten Veldhuis wil ook nog kleine disdrometertjes inzetten, die de TU Delft ontwikkelt. “Die werken met een laserstraal. Als een druppel valt, gaat de straal uit en zo gaan we na wanneer en hoeveel het regent. Door veertig van die metertjes in een wijk te zetten, krijgen we een heel nauwkeurig beeld.”
Waterpleinen
Hoe vervolgens om te gaan met flinke hoosbuien verschilt per stad. “Rotterdam heeft bijvoorbeeld twee waterpleinen, een vlakbij het station en een in de wijk Spangen”, zegt woordvoerder Fred Marree van de gemeente. “In grote bakken wordt daar regen opgevangen. En onder de parkeergarage van het museumplein zit een bassin waar tienduizend kuub water in kan.”
Parijs heeft nog meer en veel grotere waterbassins tot wel zestigduizend kuub, weet Ten Veldhuis. “Omdat het dichtbevolkt is en er weinig ruimte is voor water. Stenen nemen uiteraard veel minder water op dan gras. Maar in Engeland is daar weinig budget voor. Zij richten zich meer op een alarmsysteem, zodat bewoners met zandzakken en schotjes hun huizen kunnen beschermen.”
De verzamelde gegevens zorgen voor betere voorspellingen en maken slimme systemen met afwateringssystemen via riolen mogelijk. Ten Veldhuis: “ook andere steden kunnen er straks hun voordeel mee doen. Zodat straks alle steden eindelijk weten hoe en waar de regen valt in hun dichtbevolkte gebied.”