De waterveiligheid van Amsterdam is zeer sterk afhankelijk van het functioneren van het elektriciteitsnet en telecommunicatie, en overstromingen en wateroverlast vormen op hun beurt concrete bedreigingen voor vitale voorzieningen van de stad. Dat is één van de conclusies van onderzoeksinstituut Deltares, dat in opdracht van de gemeente Amsterdam onderzocht met welke cascade-effecten van extreme weersomstandigheden de gemeentebestuurders rekening moeten houden, zowel nu als in de toekomst.
‘Mogelijk niet op tijd overal zorg, overlijdens mogelijk’, staat er als risico aan het eind van de kaart die alle keteneffecten van wateroverlast toont. En ook drie pijltjes die doorverwijzen: ga door naar de cascadeplattegronden ‘Telecom’, ‘Elektriciteit’ en ‘Bereikbaarheid’. Met deze ‘faalpaden’ toont Deltares de gemeente Amsterdam de mogelijke keteneffecten en feedbackloops die als een rij dominostenen met elkaar verbonden zijn wanneer vitale voorzieningen zoals elektriciteit het begeven door uitval, verstoring of manipulatie.
Deze ketenafhankelijkheden brachten de onderzoekers in kaart voor de scenario’s ontregeling van wegen en tunnels, uitval van elektriciteit, verstoring van telecomnetwerken, en overbelasting van het watersysteem. Ook laat de studie zien hoe klimaatdreigingen zoals extreme neerslag en droogte cascade-effecten verder kunnen versterken. Water speelt een kritieke rol in elk van de onderzochte scenario’s.
Voor het onderzoek interviewde Deltares nutsbedrijven en overheden die betrokken zijn bij de vitale infrastructuur van de stad. Voor de risico’s op watergebied betrof dit Waternet, de uitvoeringsorganisatie van Waterschap Amstel, Gooi en Vecht (AGV) en de gemeente Amsterdam, die verantwoordelijk is voor het waterbeheer én drinkwater in en rond Amsterdam.
Scenario wateroverlast en overstroming
Hoe sterk de vitale infrastructuur verweven is wordt duidelijk uit de analyse grootschalige overstroming (door bijvoorbeeld een dijkdoorbraak) en wateroverlast (>15 cm, als gevolg van pluviale overstroming of stijgend grondwaterpeil), die risico’s voor alle vitale voorzieningen veroorzaken.
Extreme wateroverlast en overstromingen kunnen leiden tot grootschalige uitval van elektriciteit en telecommunicatie. Veel pompen en gemalen in de regio, waaronder gemalen die een cruciale rol spelen zoals gemaal Zeeburg, hebben elektriciteit nodig om water te kunnen afvoeren, en er is niet altijd noodstroom beschikbaar. Als de stroom wegvalt vallen veel gemalen dus uit, waardoor het waterpeil verder oploopt en een feedbackloop ontstaat. Stroomuitval beperkt bovendien de bereikbaarheid van gemalen en andere waterschapsassets, doordat Waternet voornamelijk met elektrische dienstauto’s rijdt.
Ook telecomproblemen bemoeilijken de aansturing van gemalen. Zonder telecom kunnen gemalen niet op afstand bediend worden, en het aan- of uitzetten van gemalen (waarvoor medewerkers dan ter plaatse moeten gaan) wordt moeilijker wanneer het waterschap zijn medewerkers en monteurs lastiger kan bereiken. Combinatie met uitval van andere functies kan leiden tot een informatie-infarct, en maakt crisisbeheersing en aansturing van calamiteiten lastiger. Radio wordt dan cruciaal voor informatieverspreiding.
Bij grootschalige stroomuitval duurt het zo’n twee uur voordat afvalwaterpompen, rioolwaterzuiveringen of rioolgemalen kunnen uitvallen, waarna overstorten en nooduitlaten in werking treden en afvalwater ongezuiverd op oppervlaktewater wordt geloosd. Hierdoor ontstaan risico’s voor volksgezondheid en milieu. Overstort treedt ook op bij leidingbreuken of ontoereikende rioolcapaciteit door extreme neerslag of een hoge oppervlaktewaterstand.
Watergraafsmeer kwetsbare wijk
Bij extreme peilstijging van het Noordzeekanaal, Amsterdam-Rijnkanaal en binnenwateren (bijvoorbeeld door falen van spuigemaal IJmuiden) mogen niet meer alle gemalen aan, wat de feedbackloop van wateroverlast verder kan versterken.
Wateroverlast en overstroming beïnvloeden ook de bereikbaarheids-, aardgas- en drinkwatervoorzieningen. Tankputten kunnen komen opdrijven, wegen kunnen onbegaanbaar worden en verzakken, tunnels worden afgesloten of de valdeuren gaan dicht. De stabiliteit van het treinspoor wordt aangetast, wat kan leiden tot verzakking, vooral bij hoog grondwater.
Ook zijn gasleidingen en gasstations kwetsbaar wanneer water het leidingwerk, meet- en regelapparatuur of luchtinlaten inloopt. En wanneer wateroverlast tot stroomuitval leidt kan dat er op zijn beurt toe leiden dat drinkwater niet meer omhoog gepompt kan worden, bijvoorbeeld in flatgebouwen.
Voor de scenario’s wateroverlast en overstroming vormt met name de Watergraafsmeer een potentiële risicolocatie, omdat deze woonwijk zeer diep gelegen is en hier belangrijke voorzieningen liggen zoals meerdere hoogspanningsstations op -5 meter NAP, een knooppunt voor (internationale) telecommunicatie en een belangrijk spooremplacement.
Scenario extreme hitte
Het KNMI verwacht dat in een mondiaal 2°C warmer klimaat op veel plekken in Nederland ‘s zomers temperaturen bereikt zullen worden tussen de 42,5 en 45°C, met name in de steden. Langdurige hitte kan gevolgen hebben voor de drinkwaterkwaliteit – wanneer de drinkwatertemperatuur langdurig boven de 25°C ligt, kan dit leiden tot bacteriegroei in het distributienet – maar ook voor het elektriciteitsnet.
Bij langdurige temperaturen boven de 45°C kunnen hoogspanningsleidingen gaan doorhangen, met uitval tot gevolg. Doordat hoogspanning de bron is van midden- en laagspanning, kunnen grote gebieden dan last krijgen van stroomuitval. Wel zijn het hoogspannings- en (grootste deel van het) middenspanningsnet redundant aangelegd: er moeten meerdere verbindingen uitvallen voordat verlies van elektriciteit optreedt.
Kritiek zijn de directe afnemers van hoogspanning, zoals spuigemaal IJmuiden. Als de hoogspanning wegvalt kan dit gemaal niet functioneren, met een oplopend waterpeil in onder meer regio Amsterdam tot gevolg.
Scenario extreme droogte
In het scenario extreme droogte kunnen in gemengde rioolstelsels verstoppingen ontstaan doordat deze stelsels gebouwd zijn onder de aanname dat ze frequent doorspoeld worden. Ook kan droogte leiden tot oververhitting van vitale systemen en leiden tot bodemdaling of verschilzetting in de grond. Verschilzetting kan op haar beurt verzakking van wegen, sporen en drinkwater-, afvalwater- en gasleidingen veroorzaken.
Bij schade aan gasleidingen kan aardgas het riool instromen en zich ver verspreiden, met risico op een (grote) explosie tot gevolg. Ook kan een laag grondwaterpeil als gevolg van langdurige droogte leiden tot paalrot van de vele houten funderingen in de Amsterdamse binnenstad.
Falen van drinkwatervoorzieningen
De drinkwatervoorziening van Amsterdam bestaat, aldus het onderzoek, uit robuuste infrastructuur door onder andere hooggelegen productielocaties, noodstroomvoorzieningen en noodkoppelpunten met aangrenzende drinkwaterbedrijven die een deel van de levering kunnen overnemen. De drinkwatersector is bovendien bij wet verplicht om 10 dagen noodvoorraad te hebben, en als de kwaliteit van de drinkwaterbron (het Lekkanaal) zo slecht is dat deze onbruikbaar wordt, heeft Waternet een reservevoorraad voor 60 tot 80 dagen in de Waterleidingduinen.
Maar vallen (ook bovenregionaal) drinkwatervoorzieningen uit, dan kan dit de beschikbaarheid van bluswater beïnvloeden, kan het rioleringsstelsel \'vastkoeken’ en kan het zuiveringsproces van rioolwaterzuiveringen worden verstoord. Ook wordt de situatie voor onder andere ziekenhuizen, die meestal een voorraad voor maximaal 24 uur hebben, snel kritiek.
Ook kan een koelwatertekort ontstaan voor industriële processen, telecombedrijven en datacenters, wat op zijn beurt kan leiden tot branden, incidenten waarbij gevaarlijke stoffen vrijkomen, en uitval van elektra en telecom door oververhitting van systemen.
Nu kwantificeren
Het uitgevoerde onderzoek, benadrukt Deltares, toont slechts kwalitatief welke effecten kunnen optreden: nog niet hoe groot de risico’s zijn. De onderzoekers raden de gemeente daarom aan nu de risico’s te gaan kwantificeren met kansberekeningen, zodat risicovolle locaties kunnen worden geïdentificeerd.
Ook raadt Deltares de gemeente aan om deze scenario’s te gaan ‘doorleven met alle gebiedspartners’, en om hierbij te beginnen met het scenario voor overstroming omdat dit alle vitale functies zal raken en tot langdurige maatschappelijke ontwrichting leidt.
Wet weerbaarheid kritieke entiteiten
De onderzoekers benadrukken dat het belangrijk is om te focussen op de cascade-effecten ongeacht het type oorzaak van falen, omdat het voor bijvoorbeeld elektriciteit en telecommunicatie altijd zinvol is om inzicht te krijgen in de gevolgen van uitval, ongeacht of deze wordt veroorzaakt door klimaatverandering of door andersoortige dreigingen.
Deltares raadt aan de onderzoeksresultaten mee te nemen in klimaatstresstesten van het Deltaplan Ruimtelijke Adaptatie en de voorbereiding op de aanstaande Wet weerbaarheid kritieke entiteiten.
LEES OOK
H2O Uitgelicht: Stakeholders zien urgentie klimaatadaptatiemaatregelen vaak niet. Hoe wel?
H2O Opinie: Woningbouw in watersnoodgebied, langs de rivieren en in de diepste polders
