Hydroscan en VITO ontwikkelden een tool waarmee overheden, op welk niveau ook, de overstromingsrisico’s op hun grondgebied kunnen inschatten. Ook kan er de impact van potentiële beleidsbeslissingen op overstromingsgevoeligheden mee worden gesimuleerd. Wat begon met een vraag van de Antwerpse brandweer is uitgegroeid tot een efficiënt watermodelleringsinstrument dat potentieel heeft om wereldwijd te worden toegepast.

Vijf jaar geleden stelde de stad Antwerpen de vraag of het mogelijk was om tijdens een hevige bui snel te kunnen voorspellen in welke wijken en straten de wateroverlast het grootst zou zijn. ‘De vraag kwam onder meer vanuit de Antwerpse brandweer’, vertelt Jan Bronders van VITO. ‘Die zocht een betere voorspellingsmethode dan de conventionele manier die was gebaseerd op de aantallen binnenlopende hulpoproepen. Want zo werd natuurlijk achter de feiten aangehold.’ 

Het leidde tot een eerste project waarbij behalve de stad Antwerpen (de brandweer), het onderzoeksinstituut imec, VITO en het Leuvense watermodelleringsbedrijf Hydroscan betrokken waren. De basis werd gelegd voor een tool die in real time kan voorspellen waar en wanneer er tijdens plots stormweer wateroverlast kan optreden, en dit tot op het niveau van individuele straten. Het vormde het begin van een ontwikkelingstraject dat zou leiden tot de creatie van de tool Flood4Cast, waarin naast de realtime-alarmeringstool voor nakende overstromingen tot op straatniveau ook een vernieuwend concept van een gebiedsdekkende watermodellering in vervat zit. Dit werd ontwikkeld en op punt gesteld binnen een apart samenwerkingsproject tussen Hydroscan en VITO. 

Specifieke modelopbouw en snelle resultaten

‘Door de semi-automatische opbouw van het model en de snelle rekentijd van Flood4Cast is het mogelijk om op korte tijd een nieuw model op te bouwen en realtimeberekeningen uit te voeren’, zegt Guido Vaes van Hydroscan. Daarnaast werd gesleuteld aan het model om te kunnen omgaan met de problematiek van ontbrekende of ontoereikende data. ‘We bedachten een manier om ook in gebieden waar data schaars en/of duur zijn een model op te bouwen’, legt Koen Hilgersom van Hydroscan uit. ‘Als er geen gegevens zijn over bijvoorbeeld riolering, dan maakt onze tool hiervan een ontwerp op basis van het stratenplan en van andere lokale elementen.’

Uiteindelijk kwamen beide pistes netjes bij elkaar, met als resultaat een tool met een specifieke modelopbouw en met snellere rekentijden én modelresultaten die de output van gedetailleerde modellen (opgesteld op basis van uitgebreide opmetingen) benaderen.  

De ontwikkeling van Flood4Cast was van in het begin erg ambitieus. ‘We mikten op een tool die revolutionair zou zijn en alle bestaande tools zou overtreffen’, zegt Vaes. ‘Hij moest bijvoorbeeld toepasbaar zijn op zowel verstedelijkte als op landelijke gebieden. Tot een paar jaar geleden waren dat voor watermodelleerders nochtans twee verschillende werelden.’  

Semi-automatische modelopbouw

Veel voordelen van Flood4Cast zijn een gevolg van de semi-automatische modelopbouw, die daardoor hoogstens enkele dagen duurt. Met conventionele modelleringssoftware kost dit al gauw maanden tot zelfs jaren. En misschien wel de belangrijkste USP is dat de modellen gemakkelijk en snel kunnen worden geüpdatet, want de situatie op het terrein (denk aan bijkomende bebouwing) wijzigt voortdurend

Om de rekensnelheid te verhogen werd het detailniveau enigszins beperkt, waarbij een optimaal evenwicht werd bereikt met de nauwkeurigheid van de voorspellingsresultaten. Nog een voordeel van de snelle modelopbouw en dito rekentijden is dat Flood4Cast ook heel handig is als simulator. Vaes: ‘Beleidsmakers kunnen zo de impact van toekomstige potentiële scenario’s en beslissingen rond ruimtelijke ordening op overstromingsgevoeligheden bestuderen door ze simpelweg te simuleren.’ 

Flood4Cast, een samenwerking tussen Hydroscan en VITO

De ontwikkeling van Flood4Cast is dus de vrucht van een samenwerking tussen Hydroscan en VITO. Oorspronkelijk waren de taken zo verdeeld dat Hydroscan zich bezighield met de modellering in verstedelijkte gebieden, en VITO in landelijke. ‘Hydroscan is al langer gespecialiseerd in alles wat met stedelijk waterbeheer te maken heeft, daar konden wij weinig aan toevoegen’, zegt Bronders. Toch werd die taakverdeling gedurende de ontwikkeling helemaal niet zo strikt gevolgd. ‘Het was van A tot Z een gezamenlijk project.’ 

In de vermarkting van de tool, zeg maar het commerciële luik van het project, is dat echter anders. Hier zijn wel duidelijke, strategische afspraken gemaakt over wie wat doet. Zo werd afgesproken dat VITO de tool vermarkt in China en India, en Hydroscan in de rest van de wereld. 

Tool aanbieden als een service

In China gebeurt deze vermarkting vanuit LIBOVITO, de Chinese dochteronderneming van VITO. Een eerste demonstratie van de tool werd eind 2021 afgerond. ‘Dat gebeurde in Zhengzhou, in een gedeelte van de stad waar er veel stadsontwikkelingen zijn’, zegt Michel Craninx van VITO. ‘De uitdaging daar was om een model op te bouwen met een lage beschikbaarheid van invoerdata, maar ook om realtimevoorspellingen te doen. Beide zaken hebben we nu verkend in deze eerste democase. We bekijken nu hoe we in de toekomst Flood4Cast nog beter kunnen inzetten in regio’s met een lage databeschikbaarheid.’

copyright Xinhua Global Times

Modellering met Flood4Cast voor heel Vlaanderen

In Vlaanderen biedt HydroScan de tool aan als een service onder de naam Flood4Cast Masterplanner. ‘De modelopmaak gebeurt bij ons terwijl onze klanten de overstromingskaarten krijgen toegestuurd met de resultaten van planmatige klimaatadaptieve en remediërende maatregelen’, vertelt Vaes. ‘Overheden, op welk niveau ook, kunnen ons daarvoor vandaag al contacteren.’ Daarnaast biedt HydroScan met zijn Flood4Cast Real-time Alerter een instrument aan dat overheden en hulpdiensten ondersteunt door nakende overstromingen tot enkele uren op voorhand en tot op straatniveau te voorspellen. De interesse is vermoedelijk groot, zeker na de verwoestende overstromingen in de zomer van 2021. Onlangs kreeg Hydroscan de vraag van een Vlaamse stad wat er zou gebeuren als de ‘waterbom’ die vorig jaar al die ellende veroorzaakte, in Vlaanderen zou vallen. Voor een rivier nabij Aarschot werd nagegaan of Flood4Cast tijdens de overstromingen dezelfde impact zou hebben voorspeld zoals die zich werkelijk heeft voorgedaan. ‘We deden deze oefening gebruik makend van dronebeelden van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) en van de neerslagegevens van toen. Op de overstromingskaart zagen we nagenoeg dezelfde overstromingsimpact.’ 

En zo ontstond uit een concrete vraag van de Antwerpse brandweer een efficiënt watermodelleringsinstrument dat potentieel heeft om op korte termijn Vlaanderen en de rest van de wereld te veroveren. ‘Momenteel zijn we de modellering met Flood4Cast voor gans Vlaanderen aan het afronden’, aldus Vaes, ‘een huzarenwerk wetende dat dit om meer dan honderd rivierbekkens gaat.’ Deze modelleringsresultaten zullen trouwens ook worden gebruikt door de VMM in haar Klimaatportaal, waarin klimaatscenario’s voor Vlaanderen worden doorgerekend. 

Hoewel de wegen van Hydroscan en VITO wat meer gescheiden lopen sinds de vermarkting van Flood4Cast, houden ze elkaar nog de hoogte van de ontwikkelingen. Bronders: ‘We hebben minstens elk kwartaal een overleg waarbij we nieuwe kennis delen en onze lessons learned uitwisselen.’ 

Contact:
+32 14 33 67 01