Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme...

84
Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta Dimas and Concepción Marcuello, CEDEX Gwyn Rees and Gwyneth Cole, IH Karin Weber and Johannes Grath, AWW Jennifer Leonard, IOW Niels Bering Ovesen, NERI János Fehér, Vituki Consult, PTL/IW ETC/IW Leader: Timothy J. Lack EEA Project Manager: Niels Thyssen Environmental issue report No 21

Transcript of Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme...

Page 1: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

1

Sustainable water use in EuropePart 3: Extreme hydrological events:

floods and droughts

Authors:Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta Dimas

and Concepción Marcuello, CEDEXGwyn Rees and Gwyneth Cole, IH

Karin Weber and Johannes Grath, AWWJennifer Leonard, IOW

Niels Bering Ovesen, NERIJános Fehér, Vituki Consult, PTL/IW

ETC/IW Leader: Timothy J. LackEEA Project Manager: Niels Thyssen

Environmental issue report No 21

Page 2: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

2 Sustainable water use in Europe

Cover design: Rolf KuchlingLayout: Brandenborg a/s

NoteThe contents of this publication do not necessarily reflect the official opinions of the European Commission or other European Communities institutions. Neither the European Environment Agency nor any person or company acting on the behalf of the Agency is responsible for the use that may be made of the information contained in this report.

All rights reservedNo part of this publication may be reproduced in any form or by any means electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval sys-tem without the permission in writing from the copyright holder. For rights of translation or reproduction please contact EEA project manager Ove Caspersen (address information below).

A great deal of additional information on the European Union is available on the Internet.It can be accessed through the Europa server (http://europa.eu.int).

Cataloguing data can be found at the end of this publication.

Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2001

ISBN

© EEA, Copenhagen, 2001

Printed in

Printed on recycled and chlorine-free bleached paper

European Environment AgencyKongens Nytorv 6DK-1050 Copenhagen KDenmarkTel: (45) 33 36 71 00Fax: (45) 33 36 71 99E-mail: [email protected]: http://www.eea.eu.int

Page 3: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Preface 3

Preface

��������������������� �� �������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� ������ �� ������������������������� ��������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� ��!������������������������� �������"���������"!��������#���������������������������$�����������������%�����&�����'$����������(�)��*����!��������������������������������+���������+��,-!�����"���������.����/������������"����"�����!����������������&����������������&���0�����!�����1�������� ���������2����������������1�2���(�����.!��������'����������3��.�����������������'�3 ��!�

&��������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������"�������������������������������

���������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������� ����������������

����������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������ �����������������������������������������������������������������������4������������4��.��������������.������ ��������������������������� �����������������������������������5����.����������������� ������������� �����

������������������������������������������.�������������������������������������������������������������������#��� ������ ������������ ����������������������������� ���������������������������������������������������������� ���������������������.�������� ��������

Page 4: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

4 Sustainable water use in Europe

Contents

Executive summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1. Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.2. Floods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3. Droughts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

SECTION A: FLOODS2. Driving forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1. Precipitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2. Catchment characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2.1. Vegetation and soils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.2.2. Ground surface retention and drainage network . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.2.3. Flood plains and low-lying areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3. Pressures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.1. Climate change. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.2. Changes in catchment land use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.3. Land sealing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.4. Urbanisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.5. Roads and railways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.6. Hydraulic engineering measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4. State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1. Types of flood. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1.1. Floods in large basins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.1.2. Flash floods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.2. Probability of occurrence of floods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5. Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.1. Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.2. Recent floods in Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.2.1. Sarno, Italy, 1998 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.2.2. Biescas, Spain, 1996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.2.3. Glomma, Norway, 1995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

5.2.4. Rhine and Meuse, Germany and the Netherlands, 1993–94 . . . . . . . . 28

5.2.5. Rhine and Meuse, Germany and the Netherlands, January 1995 . . . . 29

5.2.6. Oder, Morava and Danube, Poland, Germany and the Czech Republic, 1997. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.2.7. Vaison-la-Romaine, September 1992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.2.8. Extreme flood events in Hungary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.2.9. Some rare flood events in the UK between 1975 and 1998 (Faulkner, 1999). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.2.10.Extreme flood events in Finland. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Page 5: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Contents 5

6. Responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.1. Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.2. Level of desired protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6.3. Structural measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6.3.1. Dams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

6.3.2. River channelisation and diversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.3.3. Protection dykes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

6.3.4. Artificial flooding areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.3.5. Plant and habitat engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.4. Non-structural measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.4.1. Precautionary building . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

6.4.2. Flood-plain zoning, regulation and insurance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

6.4.3. Forecasting and early warning systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

6.5. Detailed examples of flood prevention and alleviation measures from selected European countries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

7. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

SECTION B: DROUGHTS8. Driving forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.1. Atmospheric circulation patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.2. Rainfall deficiency. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.3. Temperature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8.4. Natural catchment storage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

8.5. Socioeconomic factors controlling the demand for water . . . . . . . . . . . . 48

9. Pressures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

9.1. Climate change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

9.2. Water demand and water resource availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

9.3. Land-use changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

9.4. Environmental awareness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

10. State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

11. Impacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

11.1. Impacts on rivers, reservoirs and aquifers — water supply problems . . . 59

11.2. Loss of crops and loss of livestock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

11.3. Water quality deterioration — impacts on ecosystems . . . . . . . . . . . . . . 60

11.4. Economic impacts of past drought events in European countries . . . . . . 61

12. Policy responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

12.1. Early warning systems (drought alert indicators) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

12.2. Emergency plans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

12.3. Demand management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

12.4. Supply strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

12.4.1.Additional sources of supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

12.4.2.Non-conventional sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

12.4.3.Fight against reduction of availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

12.4.4.Increase of system flexibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Page 6: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

6 Sustainable water use in Europe

13. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Annex A: Detailed examples of flood protection and alleviation measures applied in Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

A.1. Measures against floods in France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

A.1.1. Plan for a ‘natural Loire’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

A.1.2. Flood forecasting and alert systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

A.1.3. Action plan against Rhine floods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

A.2. Flood protection in Germany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

A.3. Flood protection in Hungary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

A.4. Flood protection in Slovenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

A.5. Flood protection in Spain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

A.6. Flood protection in Finland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

A.6.1. Hydrological forecasting and real-time monitoring in Finland: the watershed simulation and forecasting system (WSFS) . . . . . . . . . . . . 84

Page 7: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Executive summary 7

Executive summary

�������������� �������"���������"!�������������������������������������� ��!�����������.������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������5��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������.�������������������������������������������������������"����������� ������������������������������ ������������������� �������������������!���������������������5����������2����������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,�6������*�����������������������������������������������������������������������������������*�����"��������������������*�����7������������

������0��������������������������������������������������������������������4������������������������ ������������������������������������������0������������������������������������������������������������������������������������������& �����894������������:;<:=;9!������������:9>���#������������������������:;;?����������������;��������� �����������������������������������������:;;:�����:;;9���������������������,2�;;���������������������������������@��������������������6����������������������.��������������1��������������*���������������������������������������/�����������������������2������*���������3���� ��������������������������'����������"������ �����������'� ����������������������(�������������A�� ����������+�������

0������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������!�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������� �������� ��������� ����#���������������������������������������0�������������������������������������������������������������������.������������������������������������� ��������������������������������������������B�������� ��������� ������������������������������������������������4��A���������+������������������������������������� �������������������������������� ������������������������.�������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������@����������� �������������

,��������������������������@������������4��������������������������������������������.���������������������������������������������������4����7������:;;:�����:;;9����������������������������������������������������������������������������������������6��������������������2������������!�

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������� � ����������A���������������������������������������������������������������������������������������������������@��������� ���������������������������������������������������������@�������

�������������������������������@������������������ �����������������������C�����������������������������������

Page 8: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

8 Sustainable water use in Europe

��4�����������������������������������������+�� ����������.���������������� ����������������������������������������4������������������

��������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� ��������������������������.������������������������������� ��������������������������� �����������������������4������������������������������������A����

"��������������������������4�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������.��������������������������!������������������������������������������������������ ����������������4������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������4���������������������������������������������������������

"���������������������������������������� �����������������.��������������������������������������������������������� �������������,����������0�������������������������������.��������� ������������������������9D������������������8DD��������������������������������������������������������������� ���

������"���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3��������������������� ������������������������ ����������9D��������"������� ����������������������������� ������������@�������������������������������������������������������������������������������������������������������6��������������������������������������4��������������4���������������������������������2������� ������������������������� ������������������5�� ��������������������������A��������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������

(�������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������� ���������������������� ����7��������������������������������������� ������������������������������������+������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������

2����������������������������������������������������������������������������������������������������������8D9D����������������������:D E����������F����������������������� ��������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������4���������������������������������������������������������������GD4�������������4���������8D9D���� ���GD E�������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������:DD�.�G ��������:;9D��99D�.�G ��������:;;D�����������������������������������??D�.�G ��������������������8D����������"�������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������

3������������������������������������������������ ����������������������������������������������4�������������������������������������������� ������������������������:D E� ����������GD�����������������������������8 E���������������������������������������������������7���������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������

Page 9: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Executive summary 9

��@���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������

������������������������������������������������������������������� �������������������� ������������������������������������������������������������������������������!�������4���������������������������������������������!�����������������������������������������������������������������������@����������@��������������.�������������'���������������������� �������������� ������������������������ ������������������������������������������������������������ ������4��������������������������� ���

(���������������@�������������� �����������������������������������������������������@����������@���������������������������������������������������������4����������������������������������@��������������� ������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������#����������������������������������������������������������.���������������������������������������@������������������������������������������������������������������� ���������1�4�� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������� �������&��������������������� ���������������������������������������������������������������������� �������������� ������������

������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@����������������� ���������������������A������������������������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������ ��������������������������������������������������� ���������

��������������������� ���������� ������������ ������������������������������������ ��������2��4���������������������������������.�������������������������������������������!�������������� �����������������������������������������������������������4���������������!�������������������������������4����������������������������������������4������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������

����������������������������������������������������������������������������.������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ����"�������������������������������������������������@���������������������������������������"��������������������������������������������������������������������������������0��������.�����������������������

Page 10: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

10 Sustainable water use in Europe

1. Introduction

1.1. Background

�������������� �������"���������"!�������������������������� ���������������������� �������������������������������� �������������5���� ������������������ �������������������������� �������������������������������4��.�������������������������������"��������������������������������������������.�������������������������������������������������5������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������� ������������������0���������������������������������������������0������.�(����� ��8DDD ?D �������������������������.���������������������������������������������������������������������������������������������������������!��������������������������������������4�������������� �������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������� �����������������������������@������������������������������������������������������������������������@����������������

��������������"�����������������������������('*�2������������������.�����������������������������������@�������������� ��������������������������������������� �������������������������������������������������������������!�������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������.������������������

�������������������������������������"����������� ��������������������������� ������������������� �������������������!���������������������5����������2����������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*�����"��������������������*�����7������������

1.2. Floods

*��������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������� ����������������������� ��������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������4������� ������0�����������������������������������������������������������4������������������������ �����������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� ��������������������������������������������*��������������������������������������������B����4��42������������:;;8�����2���������6������������:;;G=;>�����:;;9�����&����������:;;<����������������:;;?�����:;;<����7��������������7���#A��������������������*��������H�����������:;;I�

���������������������������������@��������������������������6����������������������.��������������1��������������*���������������������������������������/�����������������������2������*���������3���� ��������������������������'����������"������ �����������'� �������������������

Page 11: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Introduction 11

���(�������������A�� ����������+��������0������:�:!�������������������������������������������������������,����������������������������������������������

1��������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4�������������������������4������������������������������������� ���������������!��������������������������������������������������������������������������������������������������������������!�

(�������� �������������������������������������=�������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������� ��������������� ��������������������������������@�������������������������������7����������������:;;<!�

2������������������������������������������ ��������������������������#�������������������������������26"��������������0��������

�����26"����������2����=6�������� ����!��������������������������:9G���#�����������������������������������&������������#�����������4�������3�+2�

��#����@���������������������������������������������������������� ����� ���������������������������2�������������������������������������������������� �������� ����������������������������!��������������������������������������������������������������������������������!���������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������#������ ���������0��������������������������������������������������"� ���������0���2�������������7�������������8DDD!�

0���������������#�������� ����������������������������������������������������������������������������������C����������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������.����������������.����������������������.�����������������������#�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!�����������������������������������������������������������������������������#������������������������������������������������������������������������ ���������������������������:;;;!�

Main areas in Europe prone to frequent flooding Figure 1.1.

Shannon callowsin central Ireland

Dyked areas ofthe Netherlands

Coastal areasof Portugal Mediterranean coast

Rhine

Tisza valleyAlpine valleys

Seine

North Germancoastal plains

Loire

Po valley

Danube valley

Source: ETC/IW

Page 12: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

12 Sustainable water use in Europe

*�����"������������������������������������������������������������('*�2����� ����������������������������������������������!������������������.��0������:�8!�������������� �����������������������������������������������������������������4�����������������������*�����8��������������������������������������������������������������������������������������������*�����G�������������������������C�����������������������������������������������������������4������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*�������������������������������������������������������������������������������������*�����>���������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������*�����9�������2����������������������������������������������������!��������������������4��������!��������������������������*�����?�

1.3. Droughts

"�����������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������(������������������������������������������������������4������������������������������������������������� ���� ����������������� �������������������������������������(�����������@���������������������������������������������������������������.���������+�� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������"�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

3��������������������� ������������������������ ����������9D��������2������� ������������������������� ������������������5�� ��������������������������A��������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������"���������������������������������������������������������������������������������.����������

(���������������������������������������������� ����������������������������������� ���������������������7���������2������

Figure 1.2. Factors related to the DPSIR framework for assessing floods

DRIVING FORCES

PRESSURES

STATE

IMPACTS

RESPONSES

PrecipitationCatchment characteristics

Climate changeChanges in land useLand sealingHydraulic engineeringmeasures

Types of floodsProbability of floods

DamagesSocioeconomicEnvironmental

Structural

structural

Dams, river channelling,protection dykes, etc.

Precautionaryplain zoning, regulation

and insurancewarning

Non-building

Early

Flood-

systems

Source: EEA

Page 13: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Introduction 13

:;I9!��7����������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������

&�������������������������������������������������������*�����7������������������������������������������������������ ������������� �������������������4���������������/�������������:;I;!��������������������������� �������������������������.�������� �����������#��� ������������"�����������4�����������������������������������������������������������(������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

"�������������������� �������������������������('*�2��������.��������������������������������������*�����I���������������������� �����������������!�������������������������������������*�����;���������������������������

���������������������������� �����������������������@������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������� ����������������������������� ������������*�����:D�������������������������������������������������������������� ��������*�����::������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������*�����:8�

2����������������������������������������������������������������&�����#�������������������������"2�(���J"���������������������������������������������5!����������������������������������������������#��� ������������ �����.������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������������������������������������.��������@��������������������������������������������������������"2�(���8DDD!�

Page 14: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

14 Sustainable water use in Europe

SECTION A: FLOODS2. Driving forces

2.1. Precipitation

������������ ������ �������� ����������� ���������������������������������������������������������������������������������� �� ������������������������� ����������������� ��������������������� ���������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������� ��� ���������������������������� ������� ��������������������������������������������������������������������������������� ��������� ����������������������� �������������������������������������������� ������������������������������� ����������� ������������������������������������������� ������������� ������������������� ������������ !�����"�����!"���������#$$$%�

������������������������������������������������������� �������&��������������������� ����������� ������������ ����������������� ��������������������'������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������

����������� ������������������������� �� ������������������� ������������������(����������������������������������)���������������������������������������� �����������������������������������*������#�+������������������������)������������������������� � ���������������������������������������� ��������������������������������������(������������ ���������� �����)���������������������� �������������������������������

2.2. Catchment characteristics

'������������������������������������������������ ������������������ ������������������������������� ������������������������������������ �� ������������������������� ���������������������������������������������������������

������ ����������� ����

,������������� ������������ ���������������������������� ���������������������� ���������������������#����-����������������� �����'���������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Figure 2.1. Ratio (%) between maximum daily precipitation and mean annual precipitation (period 1940/41–1995/96)

0–10Ratio (%)

11–2021–3031–5051–1000 200 km200

Source: CEDEX with data from Eurostat.

Page 15: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Driving forces 15

������������������� �����������������������

������������������ ���������� ��������������������:DD���������@��������������������� ������������.����������������������������������������������������B���������������������������������������������������������������������������������������������������(����������������� ������������4������������������������������������������������������������������������������� �����.���������F���������������������������������������������������������������������������������

0���������������� ��������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������/����������*���������������������������������������������������������������������������0����������������������������������������������������������"��:;;9!�

� � � ��������������������������������������������

*������������������������������������������������4������ �����@���.����B���������������������������� ���������������������������7����������������������������������������B������������������������������������������������������������(����� ��������������� ��������������������������������������������������������������������������B������������:D������������������������������

���������������������������������.��������������� ��������������������� �������������������������������������������

���������������������������������������������� ���������������������� �����

� � � ���������������������������������������������������������������������������� ������������������ ����������������������������������������������������������������������������.������������������������������������ �������������������������������������������

"�������������������5��������������������4�������������������������������������������������������!��������� ��������� ����������������������������������������������������������������������������������������@�������������������������������� ������������������������������4� ������ ���������������������� ������������������������������������������������ ���������������0����������� �����������������������2� ���*����������*������������!���������������������������������������������:;9>��:;;D�����:;;9�

����2� ���K$�������*������0������8�8!����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������J����5����������������������������������������������������� ������ ����������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������.�������������������������������������������������������������������������:<�����8?�.����������������������������������������������� �����������

Page 16: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

16 Sustainable water use in Europe

&������������������4������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������.4�����

�������������������������������������������.��������������������������������������������������������.��������������1����������

Figure 2.2. October 1982 flood at the River Júcar flood plain

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

16 000

19.1

0.19

82 1

8.00

20.1

0.19

82 0

.00

20.1

0.19

82 6

.00

20.1

0.19

82 1

2.00

20.1

0.19

82 1

8.00

21.1

0.19

82 0

.00

21.1

0.19

82 6

.00

21.1

0.19

82 1

2.00

Time (hours)

Dis

char

ge

(m /

s)3

Input to the flood plainRailway crossing (17 km from input)Highway crossing (26 km from input)

Source: CEDEX, 1998a.

Page 17: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Pressures 17

3. Pressures

'����������������������������������������������������������('*�2��������.��������������������������� �������������������������������� ��������������������������������������������������������������������� ������0������:�8!��������������������������������������������������������������������������������4�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

3.1. Climate change

������������������������������������������������������������������������������������������������������*����������������������������������������������������������������'����:;;D!�������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������@����������� �������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������7��������:;;9!����������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������4������/������� ������������������������"���������-���������:;;?!����� ������������������4���������������������� ���������������������� ��������

"������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4�������������������������������������������4������������������

"���������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������� ����������������"������������� ����������������������������������������������������������������������������������������@�������������4���

3.2. Changes in catchment land use

0�����������������������������������������������������������3����4�������������������������4�����������������������������������������������������������������������������������"����������������������:D E���������������������� ����������� ����������GD����������"��:;;9!����������������������������������������������������������������������

(����������������������� �������� ���������������������������������������������������������������������������������������������4��������� �������� ��������� ������������������������������������������������4��A���������������������������������0������������������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@������������������������������������

"�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.���������������������������������������������������������������������������������������������A�����������������������������������������������������������������������������������������,�0"�2�����������������

"���������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������ ����@���.���� ��������������������������������������� �������������������������������������������������4�������� ��������������������� �����������������A����2��������

Page 18: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

18 Sustainable water use in Europe

3.3. Land sealing

��������������������������������������4��������������������� �����+L���������B�������:;I8!�������������������������������.������������������������� ����&�������������#����������/�����������������4������������������������������������������������������������������������������������������

"��������������������������������������������������������������������������.���"������������������� �������������������������������� ���������������4������������������������������������������� ������������������������������'�������������������������������������������������� ���������������������������������������������

�������������������������������4������ ������������������������������������������������������������������������������������������������.���������������������������������������0��������������/����������:;;G���������������������������������������������.������::�9 E��������������������������������������3���������������������������������������<9 E��,�������������7�������:;;I!�

3.4. Urbanisation

"��� ������������������ �������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������

"���������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������?ID�����������:;;D�������������������������������������������������������������,**2!���� ���������������������0������G�:!��������������������������������������������������� �����������������

"����������������������������������8 E��������������������������������������� ����:D��������2��������������������������������������������������������������������������������������� �����������"��:;;9!��0������G�8���������������������� ����������������������:;;:=;9�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6�����������������������2� ���2�������������

Figure 3.1. Degree of urbanisation and main rivers in Europe

Thinly populated areaIntermediate populated areaDensely populated area

0 200 km200

Source: Eurostat.

Page 19: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Pressures 19

,�����������������������������������#����������������������������������������� �������������,������:;<;!���������������������������� �!���������������������������������@�����������������@������

���������������������������������������@������������4���������������������������������������������������������������������������������������������4����������������������������������������������

"����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������0������"���!������������������������A������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������� � �����������������������4���.����������������������������������������������������������*������������������������������������������A�����������������������������1M��������6���������!�������������������������� �����������������������������������������������������������������

3.5. Roads and railways

"���������������������������������������������������������@�������������������������������������������� ����������� �������������2������������

����.���������������������� ��� ����������������������������������������������������4���������������� �������������F���������������������������������������������4���������������������������

��������������������������������.�����������������������������������������������3����������������������������������������������.�������� ������������������������������������� ���������������������@���������������������+�� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������������.�������������.����������������������� ���0��������������������.������.�������������������������� �������������������������������������������� �����

3.6. Hydraulic engineering measures

��������������������������������������.������� �������������.�����������������������������������������������������������������������2� ������������������.������������������������������������������������� ����������������������.�������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������7����������.��������������

Demographic development for the period 1991–95 (Scotland 1991–94) Figure 3.2.

0 300 km300

Decreasing by more than 3 %Decreasing by up to 3 %Minor changeIncreasing by up to 3 %Increasing by more than 3 %

Source: Eurostat.

Page 20: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

20 Sustainable water use in Europe

���������������������������� ��4���.�����������������@�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������� ������������� �������������������������.��

0�������� ������������� ����������������������������������������+�� ������������������������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������������

0������������������������������������� ������������������������� ���������������������������������������4��A�������� ��������������������������.�������������"�������������������������������������������������.����������� ���������������@���������������������������������������������������

�����������������������������������.���������������

2� ���������������������������.��������������������������������������������� �:!���������������������7�������������������������������(�����.������������������� �������������������������������������������������������D=8D E��7����������������������������'����������������1������<D=:DD E����������������������� ������ ������������������������������"��:;;9!��2� ��������������.��������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������4��������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������"��:;;9!�

(1) River regulation comprises the physical changes that people impose on watercourses, such as land drainage water abstraction, flood protection, inter-basin water transfer, reservoirs, wastewater discharge, weirs, dredging, channelisation and navigation.

Page 21: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

State 21

4. State

4.1. Types of flood

���������������������������� ������������������������������������������������

N ����������� ������������������������������������������������+��������������������������4�������������.������������������������������������

N 0������������������������������������������������������� ��������������������� ��������������������������������4��A�����������'��.����������������������������������������� �����������0����������������������6�������������� ��������������������������������������

� � � ���������������������0����������� ���������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������� ����������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

*� ���� ������������������������������������������ ��������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������"���������������� ������������� ��������������������������������������������������������������4�������������������������������������������� �����������������������1���������������������������������������������������������������������������������A����������������������������������������������������������������������������������������.�

"�����4.����������������������������������������:;;9�������2�������������������������������:;D�DDD�.�8!���������.���������������������:8�DDD��G �F�������������������� ������������������������������������.���0������>�:!�

� � � �����������0����������������������4���������������������������������������������������������������������������������0�������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

0����������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������A���������������������������������������������������������7����������*��������:;;?��������*��������H�������������������:;;I���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������"���#�����.�������������������������������������������������������������������������@��������4��������������+�� �����������������������������������@�������������������������������������������������������A������������������������������������� �������

���������������� �����A���������������������������������������������������� ������������������������������������������6�����������������������������������������O���5"A��������'����������� ��������������������0�������������4�������������������������������������B�����������*������0������>�8!��*� �����������������������������������������������������������������������������������.���������������������������������� �������.���������������������������������� ��������������������� ������ �����������������

Page 22: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

22 Sustainable water use in Europe

����:;<G����������2� ���"����A������������������4�������������*������������������������������� ������������������������������:�:DD�.�8�������.�������������G�:DD��G ������������������������������������������������

8�<DD��G �� ���������������0������>�G!��"�.������������������������.�������������������������������������������������������������������������G�DDD��G �!������������������������������:��G ��

Figure 4.1. Run-off during the 1995 Rhine flood

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

14 000

8.1.

1995

15.1

.199

5

22.1

.199

5

29.0

1.19

95

5.2.

1995

12.2

.199

5

19.2

.199

5

Date

m /

s3

Figure 4.2. Prevalent zones for flash floods in Europe (altitudes in metres above sea level)

1–200201–400401–600601–800801–1 0001 001–1 2001 201–1 4001 401–1 6001 601–1 8001 801–2 0002 001–2 2002 201–2 4002 401–2 6002 601–2 8002 801–3 0003 001–3 2003 201–3 500> 3 50000 100 km100

Valencia

Catalonia

East Pyrenees

CevennesCôte d’Azur

Corsica

North-westernItaly

Source: German Ministry of the Environment, 1996.

Page 23: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

State 23

4.2. Probability of occurrence of floods

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������@�����������������������������������������������������������������������������������@�������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� ������ �����

�������������������������@���������������������������������������������������������������������6��������������������@��������������������������������������������������������������������� ���������������������������

�2� ���/�����������0������>�>!��&���������������������6�����������������������@���������������������������������������������������������������������������������������������������������������2� ���K$�������0������>�>!���������������������������������4��A�����������������

���������������������������������������������������������� ��� ���������������������������������������������������������������������������������������>�:��� ���������������������������� ���������������������������� �����������������0������>�9�� ����������������������8��:�DDD���������� �������������>�:��������������������������������������������������������������������������������������6�������������������

Run-off during the Almanzora flood on 19 October 1973 Figure 4.3.

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4

Hours

m /

s3

Source: MMA, 1999.

Page 24: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

24 Sustainable water use in Europe

Figure 4.4. Maximum flow discharges at the Rivers Júcar and Guadiana in Spain

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Return period (years)

Non-exceedance probability (%)

1000 m

/s

3

River Júcar

River Guadiana

2 5 10 25 50 100 200 500 1 000

10 80 90 96 99

Figure 4.5. Ratio peak discharge/average annual discharge versus drainage areas in different regions

1

10

100

1 000

100 1 000 10 000 100 000

Drainage area (km )2

1 000 000

Non-Mediterranean areas

Mediterranean areas

Source: CEDEX, 1998a, 1998b.

Source: Stanescu and Matreata (1997), UNESCO (1993), Hydrological Data UK (1993, 1994), MMA (1999).

Page 25: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

State 25

(1) Average annual discharge.(2) Maximum discharge for a return period or period of data selected.(3) Source: Das Oderhochwasser 1997, Internationale Kommission zum Schutz der Oder.(4) Source: http://www.bayern.de/lfw/hnd/.

Average and maximum discharges in European rivers Table 4.1.

Country River Location Area(km2)

Average flow (1)(m3/s)

Peak flow (2)(m3/s)

Date of flood event

Return period (years)

Period of data

Austria Inn Schärding 25 665 735 4 620 20.7.1981 1965–84

Bulgaria Maritza Plovdiv 7 981 51 730 16.4.1973 1965–79

Finland Kymi Pernoo 36 535 330 710 2.1.1924 1909–99

France Seine Paris 250 2 500

France Tech Ceret 483 3 500 17.10.1940 100

France Reart Mas Palegry 137 1 100 26.9.1992 100

France Var Outlet 2 870 3 800 5–7.11.1994 100

Germany Danube Hofkirchen 47 496 650 3 020 March 1988 15

Germany Mosel Cochem 27 088 450 4 170 1993–94 80

Germany Rhine Kaub 103 729 6 500 1993–94 40

Germany Rhine Andernach 139 795 10 500 1993–94 65

Germany Rhine Rees 159 683 2 500 11 000 1993–94 80

Germany Oder Hohensaaten (3) 109 564 300 2 960 2.8.1997 150

Germany Danube Kehlheim (4) 22 950 750 2 220 24.5.1999 300

Hungary Danube Nagymaros 183 533 2 294 8 180 15.6.1965 1965–84

Hungary Tisza Szeged 138 408 944 3 825 31.5.1970 1965–84

Italy Ambra Mortozi 158 726 4.11.1966 100

Italy Po Pontelagoscuro 70 000 1 550 8 200 2.11.1976 1965–79

Italy Tevere Rome 16 545 221 1 790 18.2.1979 1965–79

Italy Sesia Outle 2 300 3 000 November1994

80–100

Italy Po Ponte-Becca 36 800 11 300 November1994

30–40

Romania Danube Ceatal Izmail 807 000 7 011 15 540 25.5.1970 1965–84

Romania Mures Alba Iulia 17 964 2 450 May 1970 100

Romania Somes Satu Mare 15 000 130 3 340 May 1970 125

Romania Potop G. Foii 196 875 26.6.1979 200

Spain Albaida Villanueva de Castellón

1 000 4 3 000

Spain Cinca Fraga 9 612 85 3 700 100

Spain Ebro Zaragoza 40 434 250 4 130 2.1.1961 1943–91

Spain Guadalhorce Puente del Rey 3 100 4 500 100

Spain Guadiana Puente de Palmas 48 515 84

Spain Júcar Huerto Mulet 21 497 37 6 000 100

Spain Llobregat Martorell 4 561 19 2 820 100

Spain Noya San Sadurni 726 2 1 510 100

UK Avon Evesham 2 210 15 371 11.7.1968 1936–93

UK Spey Boat of Garten 2 861 64 1 675 17.8.1970 1952–93

UK Oykel Easter Turnaig 331 17 848 6.10.1978 1977–93

UK Tay Balathie 4 587 2 268 17.1.1993 70–80

UK Clay Outlet 1 903 1 300 10.12.1994 20

Source: Stanescu and Matreata, 1997; Unesco, 1993; Hydrological Data UK, 1993, 1994; MMA, 1999.

Page 26: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

26 Sustainable water use in Europe

5. Impacts

5.1. Concepts

&��� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������4����������������

�����@����������������������������������������������������������������������0�������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������

3������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������

��������������������������������� ����������������� � ��������������������������������������������������������������������������� �������������@��������������������������@��������� ������������������������������������������������������������������

0����������������������������������������������������������������0������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������� ������������������������������������������

0������.����������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������.�

��������������������������A������������������������������������������� �������������������������� ������������������������������!��������������������������������������������

������������������������� ������������������������������������� ���������������������������@�����������������������������������������������������������.��0����������������������������������������������������������� ����������������� �������������������������������������������������������������������������.��� �������������������������������������������� �������������������������������

5.2. Recent floods in Europe

����������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������0����������2������������2�����������*���������02������2�*!���������������������������������������� ��������������������� ������������������������C ����������� !��& �����894������������:;<:=;9!��:9>��������� �����������������������������:;;?�����������;��������� �����& ������� �4������������:;;:=;9!�����������������������������������������������������,2�;;���������������9�:������������������������ ����������������������������������

Page 27: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Impacts 27

(1) Blank means no data.(2) Million USD = 106 US dollars; million DEM = 106 Deutchmarks; billion USD = 109 US dollars;

billion ITL = 109 lira.(3) References: Rydell,1956; OPW, 1961; IFA, 1988.(4) Source: http://www.bayern.de/lfw/hnd/(5) Germany, Austria, Switzerland.

Significant flood events in Europe, 1992–98 Table 5.1.

Date(day/month/year)

Location Fatalities (1) Estimated damage (2)

21.7.1992 Bayer (D)Jura (CH)

85 USD 47 million

8–9.8.1992 South-Central (UK) 5

22.9.1992 Vaison-la-Romaine (F)Savona (I)

352

USD 336 million

27–28.9.1992 Genoa (I) 2 USD 10 million

3–6.10.1992 Veneto (I) USD 10 million

31.10.1992 Thyrrenian coastsSicily (I)

3 USD 712 million

1992 Tazlau (RO) 107 USD 50 million

9–11.6.1993 Wales (UK) 3 USD 19 million

12–15.6.1993 Dublin (IRL) 3 USD 45 million

23.9.1993 Brig (CH) 2 USD 460 million

23.9.1993 Liguria (I) 2 ITL 100 billion

December 1993 Belgium DEM 30 million

January 1994 GermanyFranceNetherlandsUnited Kingdom

DEM 180 million

1–4.4.1994 South-West (UK)Germany 7

4.7.1994 Niedersachsen, Rheinland,Mittelgebirge (D) 5 USD 630 million

4–6.11.1994 Piedmont (I) 64 USD 13 billion

10–13.12.1994 Scotland (UK) 3 USD 155 million

1954, 1990, 1995 River Shannon (central Ireland) (3)

January 1995 GermanyNetherlands

5–10.6.1995 Glomma (N) USD 300 million

11.8.1995 La Ciotat (F) 30

19.9.1995 Friuli (I) 2

4–6.10.1995 Nimes (F),Liguria (I)

1 USD 10 million

19.6.1996 Versilia (I) 13

7.8.1996 Biescas (E) 86

8.10.1996 Emilia-Romagna, Calabria (I) 1

14.10.1996 Crotone (I) 4 ITL 200 billion

3.11.1996 Scotland (UK) 6

1997 Oder, Morava, Danube(PL, CZ, D)

105 USD 6.5 billion

1997 Badajoz (E)

1998 Sarno and Quindici (I) 300

9–10.4.1998 Central England and Wales 5

23.7.1998 East Bohemia (CZ) 6 USD 60 million

20.7.1998 East Slovakia (SK) 50 USD 50 million

May 1999 Danube (4) 12 (5) DEM 818 106

Page 28: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

28 Sustainable water use in Europe

� � � ����!�"����!��##$(��������������������������������:><�����:?D������������������������ �������������������������������������������������������������������P��������:;;I!�������� ������������������������������ ��������������������������������������� �����������������������.��� ���������������

� � � %������!� ����!��##&�������������������<�"�����:;;?����7����������"������������������7���������������������������8D�.�8�������������'���������������������������������������������������"������I?���������������������@��������������������������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������������89D�����������������������8>�����������������.�������������������89D��G ������������������������.���������������� ������(�)��:;;<!����������@���.�������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������.�������� ������������������������������������.�������������������� ������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������4�����������������������������6��������������������:;;<!�

������������������ ���������������������������������������������������������� �������������������������������������� �����������������������

� � � ���''�!�(�����!��##�"���#�����������������Q�����������������1��������������K����:;;9��1&,��:;;?!��3����� ���������������������������������6�����������������������

���������������������������������������������������������������������������������������/������������������ ����������

������/��������� ������������������������������� �����������:�99G��G ���� ������������������������!������G 9DD��G ������������������������������ ���������:<I;�

� � � )��������*����!����'�����������(���������!��##�+#�

���(��������:;;G�����K�������:;;>������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������A�������������������4�������,-���������0����������7����������������/�����������'��������������������������������������������������0������9�:!�����������������4����� ���������(��������

"������������������������������������������������ ��������������� ����������������.��������������������2� ���6�������������������������������2������������� ���������������������������������������������������������������:;�(��������:;;G�����������������4K�������:;;>�������������������2���������6������������������������������������������������������������9D�����:DD����������������.������������� ���

"�������������������������������������2� ����2���������6��������������(�6�: ��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������,*(�;DD�����������7��������/��������0�������������1���������������,*(�8�DDD��������������,-���������������7���������2R�. �������������:;;?�!�

Page 29: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Impacts 29

� � � )��������*����!����'�����������(���������!�,��������##�

����������������������K�������:;;9�������������������0������9�8!��������������������������������������������������������������:;;G=;>��0������9�8���������:;;G=;>�����:;;9����������������������������������������������������*����������.�������������::�DDD��G �!���������� �����������������������:;;G=;>������������������� �����������.�����������������I�DDD��G �����������������������������������K�������:;;9���������

�������������������������.������������� ��������������������������������������� ���������������������2���������6�������������������

�����������������������/��������������������������������������������������:;;G=;>��������������������������������������.��������������������� �����������K�������:;;9�������������������������������� ��������������J���������������5��7���������2R�. �������������:;;?�!�

Ratio (%) precipitation in December 1993/long-term average precipitation in December in Europe Figure 5.1.

Ratio (%)0–2021–5051–100101–150151–200> 200

0 300 km300

Source: CEDEX with data from the Climate Research Unit (CRU, 1998).

Page 30: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

30 Sustainable water use in Europe

Figure 5.2. Ratio (%) precipitation in January 1995/long-term average precipitation in January in Europe

Ratio (%)0–2021–5051–100101–150151–200> 200

0 300 km300

Figure 5.3. Discharge of the River Rhine at Cologne — floods 1993–94 and 1995

River Rhine in Cologne

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42

Time from the beginning (days)

Dis

char

ge

(m /

s)3

December 1993

January 1995

Source: CEDEX with data from the Climate Research Unit (CRU, 1998).

Source: Portman and Gerhard, 1996.

Page 31: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Impacts 31

� � & -���!�*���.������������!�/�����!����'�����������01���)�������!��##2

���K����:;;<����������������������������������������������������������B������������������'��������������A����2�������������������*� �.���������������������������������� ��������"�������4������������������������������������������������������������������������������6��������������������������������&�����������B����������6�� ��2� �������������� ����������������.������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������@��������'�������������������������>�9�������������!������������������:�>DD��������� ������������'������>DD�DDD�������������������������������������9D�DDD���������������:?8�DDD�������� �����������99�������������������������������������������>ID����������G�:<<�.������������8DD�.������������������������������'�������������������,*(�>����������������A����2��������������������������������,*(�8�:������������>D����������������� ���

�����������������@�������������������������������������������������������������&������������+�� �����������������������������������������������������������������������������������������������������&��������

?��I��������������������:;;?�� �������������������:?���������:;;?�� ������

���������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������4������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������:I��������������������� �������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������@����������������4������ ���������������������� ��������&�����������>����� ������� ������������������������������������:9�.���������������������������������������������������������������������.��������������������������.����������������������������������4���������������������������������.�������0������9�>!�

(��������������������� ������������������������������������������������� ������������������������� ��������������� ����������������4������������������������������������������������� ������!��� ��������������4�����������������*��������������������������.��������&��������B������ �������������������� ���������������������������������"������������� �����������������������������������������������������������������������������

Cross-section of the Oder marshland compared with the mean water level Figure 5.4.

(MWL = mean water Level on the Oder at the Kietz water gauge)

Seelow

Rail

Ditch Path Road Road F 112 Old Oder Path RailPre-floodchannel Oder

Dyke

MWL

M.d.L2,5 km

m NN

18

16

10

6

2

Rail

Kietz

Source: According to the State Environmental Ministry Brandenburg.

Page 32: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

32 Sustainable water use in Europe

� � 2 3���������)�'����!� ����'�����##���������������@����������������������B����4��42������������������ ���������������������������������������������������� ������.������������������������������������������������������������������ ������������������������������������ ���������0�1��:;;>!�

������ ���������������������������S�S��������������������S����:;;8!������������������������������������������.������������������������������ ��������������������������������������2� ���&� TA�������������������������������� ���

�������.������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������.������������������@���������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����

� � $ 45���'���������.��������6������������� �������<9�������������������������(������ �����������������������F�8G�������.�������������:I��������������������� ���������������.���������*������������������������

:IGI�6����� ���4�������7��������:9G� �������:D�:DD������������������������(�����

:I<;�6���� 0��������������*A������:9I� �����

:III��:;:;�*����� ���������������������A�� ������������������������

:;89��������� 0���������-P�P�� �����������.������������8:�DDD�����������;D>�������������

:;G8�*����� 7�������������������A�� ������������������������

:;>:�0������� ���4���������(���������.������������"����

:;><�G:�(������� ���4������������������A���8>�DDD���������

:;9>�K��� (�.������������*A���.PA��8D�?DD���������

:;9?�6���� ���4���������(�������9I���.����������������������7��������<D�DDD���������

:;?9�"����=K��� ���������������������������(�������������������������������������������������� ������::���.����������������2U��� �����

:;??�0�������="���� ���4���������7����V�������.�����������*A�����������������������.���������������0��S�4-P�P�����2����������+������������������������2� ����0��S�4-P�������0�.��4-P�P���������������������:8�?DD���

:;<D�6��=K��� ��������������A�� �����������������������:>���.����������������2����������������*A�����G������+������������������9<�DDD�����������9�>DD������������������F���������������������������������� �����������������������F���� ����;?�DDD���������������������������������������

:;<>�K��� 0������-P�P�� ������������������ ������������������������2� ����0��S�4-P�P������0�.��4-P�P���<�:DD�����������>D<����������������GID��������������������/������/���� U�������(S�����#�������������������������

:;<>�&���� B������������������ ������������������W��� �4�������*�#V��+���U������7���

:;ID�K��� 0���������-P�P�� �����������.������������8D�DDD�����������>�:DD������������������

:;I:�6���� 0���������-P�P�� ������������������ ������������������������2� ����0��S�4-P�P������0�.��4-P�P����6U�� U���G�>DD���������

:;I;�6�� �������������+���U���������������������������

:;;:�"���� (��������������������������� ������*A���.PA����.�������������*A�����������������*��U��F�*A������������*��U������������������������

Page 33: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Impacts 33

� � # �'��������������.�����������78����������#2�������##$�9��������!��###:

���������������������������� ������������������������������;�����:D�"�����:;;I���������������������������������������� ���������������������������������������� ���������������������� ������������������������������������������������*������������ ����������� ������������������������������>�9DD���������������������� �������������

���(��������:;;>���������<DD������������������������������/�������������������� �4��������������7�����������������������������������������������

�����������������������������*������������(��������:;<;��0������������������������������� ���������������������������������

�������X�.�����������������������������4������������������������������������������������:;�6���:;I;��6���������������������������+������������������������ �������������� ��4���������������������������������� ����������������"���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���+���������1���3������������������������������ �����������������

������������������������8����������>D ���������������� �������������:>�"�����:;<9������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.�������������

� � �; 45���'���������.������������������������������4��������������������������������������������:I;;�����������������0�������������������������������������������������������� ����������������������������������������.�������������������������������������������������������������GDD�����������������������������:>>�DDD�������������?D DDD�����������������>?�DDD��������������GI�DDD������������������������������������������,*(�88�����������������4����������������������#��������������������:�8 E������/1'����:I;;�

��������������������������������:;8>���� ���������������������������������:DD ������������������������������������������������� �������������������������������

������������ ������������ ������������ ������������������������#��������������(��������������������������� ����������������� �������������������������

Page 34: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

34 Sustainable water use in Europe

6. Responses

6.1. Background

6���������.���������������������������������������������������������������*���������������������������������������������������������������.�������������������

������ �������������������������������#������������������������������������������� ������������������ � ����66"��:;;I!������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������.���������������� ����������������������������������������4������������������Y������������������������������������.��66"��:;;I!�

��������� ���������� �����0��������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������0������������������������� ������������������������������������ �������������0���������������������������������������������������������������������������������������������������������������4�������������@�������������������������� ��������������������������������������� ����������������������������������� ��������������������������������������������������������������

������ ����'������������������������������������ ��������������������� ������������������0����������������� �����������������������������������������.����������������� ���������������������������������������������� ����������� �������66"��:;;I!������� ������������������������������������������ �����������������������������������������������������

��������������"�����������������������������������.���������������������������.�����������������������������#��� �����

�����������0��������������.�������������������� ���������������������������

�� ���� ���� �����&���������������������������������.���������������������������������������������������������������������������������� ��� ������������������.����������������������������������������������.���������� ��������� ��� �������������������������� ����������������������

6.2. Level of desired protection

�������������������� ����������������� ��������������������������������������������.�����������@�����������&��������������������������� ����������� ���������������������������� ����������������������������������������������������������@���������������

������ ���������������������������.���������������������������� ��� ����������!� �������������,����������������������������:;;I!��0�����������������,-��������� ��������������������������������������������������������� �����������!����������������.����������������.����������������������:DD���������������������!����������������������������������#����������������=�����������������������1�������������� �������������������������������������������� �������������������������:�DDD��������:�89D������!����������������������� �����������������/��������������������������������� �������������������������������������������������������������� �8!����������������9D�����:DD��������"������������������������� ����������������������������8DD������������2� ���2������&��88�K�������:;;I�����:8��������������2�����6��������������������������������������������2������������������������������������� ��������������������������������������������������������������8D��������"����������������������������������������������������� ���������������9�����89��������������������������������������,1��:;I;!�����+�����������������.��������������

(2) Return period: frequency at which a flood of a certain size is expected.

Page 35: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Responses 35

���2� ����(�������������A���� �������������������:DD4��������������������������0��������������������������������������������8D4��������������������������������������������������9D4�����������������������"���������������������:;;;�������������������������������������������������8DD4�������������������������������������������������7�����*���������

"�.����������������������������.����������������������� ����������������2���������������������������� �������������������� �����������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������.��0������.��������������������������������� ����������������������������������������� �����������!����������������� ������������������������������������������ �����������!�

0������� �����������������������������������������������������������������������������������������9D�����8DD����������������������������������������������������� ����0������?�:������������������������ ���������������������������������������������������������������

���������������������������������������������� ������� �������������������������������������C

N �����������������������������FN ��4����������������������������������������

��������������������������������������������������� ����������������������������������

6.3. Structural measures

*������������������� ����������������������������� ������������������������������������������������

�� ����������������������������������������������� ��������4������������������������������������������������������������������������������������������������������C

N ����������������������������.����4�������������������������� ������������������������������������������������������F

N ��������������������������� ������������������� ������4�������������� ��������������������������.���������������������������� �����������F

N ��������������������������������������������������������������������� �����������������

Example of level of protection against floods as a function of the land use Figure 6.1.

Return period (years)

Natural state

Extensive agriculture

Intensive agriculture

Scattered settlements andminor roads

Important nationalinfrastructure

Urban and industrial areas

Full protection — no damage acceptable

Limited protection — limited damage

No protection — damage acceptable

10 50 50010020

Source: Adapted from Saelthun and Tollan, 1996.

Page 36: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

36 Sustainable water use in Europe

*��������������������������������������� �������������������������#�����������������������#������������������ ��������������������������������������������������"����������������������������.��������������� ������������������������ �������������������������

& � � ��'�(������ ���������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������#��� ����������������������������� ���������������������������������������� ��������������� ������������������������������ ��������������� ��������������������������������������������������� �����������

�����������������������������������������������������������8D������������

����������������������������������� ��������� �������������������������������� �����������������6�������������� ����������������������������������������������������������� ������������������������.����������������� �����������

"������������� ����������������727*���������������S�������������������������S��� ��������������������*����!��������������������� ����������:;99�������������������'��������������������������������������� ��������������'������������?�:�����0������?�8!���������� ������������������������������������� ����������������������������2� ���*���������������'����������������������������� ������'���������8�9DD��G �������������������������������������89D��G ���1�Z�����������:;;I!�

Table 6.1. Dams managed by the IIBRBS

Dam Completion date Maximum capacity(million m3)

Cities protected

Pannecière 1950 80 Auxerre, Sens, Montereau

Seine 1966 205 Troyes, Nogent-sur-Seine

Marne 1974 350 St Dizier, Vitry, Epernay, Meaux

Aube 1990 170 Nogent-sur-Seine

Figure 6.2. Location of dams and reservoirs managed by the IIBRBS for the protection of Paris

PARIS

MARNE

AUBE

SEINE

CRESCENT

CHAUMECON

PANNÈCIERE30 0 30 km

ÎLE-DE-FRANCE

Source: Nuñes Correia, 1998.

Source: Nuñes Correia, 1998.

Page 37: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Responses 37

���*���������������������������������������������������������������������������������������������2� ���K$��������������������������������&�����:;I8������������������������������GDD�����������������"������������������.���������������������������C���������������������2� ���K$�������������������������2� �������������������7���$�����������2� ���"������������������������������������2� ���K$����

�����������������.���� �������������� ����������������������������@������

��������������������������.�����������������2� ���K$���������������������0������?�G�

�����������������4������� �����������������������������������������������0���������� �������.����� ������������������������������������ ������ ����������������������������������������������1�������������.������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.����������������������������������

& � � )�.�����������������������.�������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6�������������� �������������@������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������

"����������������� �����������.��������������������������������������� �������������������� �������������� ����������������������������������������������������� ���������� �����������������#������������������4������������������������� ����������������

0������?�>��������������������� ������������������������B���������*����������������������� ������������� ������������������2� ������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������� �����������

��������������������� �������������������������������������������4�������������������� ������������������������������������ ����������!������������������������������.��������������������������0����������������������������������������� �������.�������������������������������� ���������������������.���������������������������/������6�������������� ��������:;;?!�

Effect of the new dams (Tous, Escalona and Bellús) on the maximum flow discharges of the River Júcar Figure 6.3.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Return period (years)

Max

imum

dis

char

ge

1 0

00

m /

s3

Present situation

Former situation — before the Tous, and Bellús dams

10 25 50 100 200 500 1 000

90 96 99

Non-exceedance probability (%)

Source: Estrela and Jiménez, 1999.

Page 38: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

38 Sustainable water use in Europe

������0�������2� ���-��P�#.����������������������������������������� �������������������������������������������2� ���*���L#.������������������������������������������������������������������� ����������� ������������������������������������������������������8D�������������������.�������������������������������� ��������������������������*���L#.��������

& � � /���������������(�.����������������������#���� ��������������������������������������������������������������������� �����+�� �����������.������� �������������.����������������������������������.���������������������� �����������������������������������������.���������@���.����������"����� ���������4����������������.�������

����������������������������������������������.���������������������������������������.�����������������������������������������������7��� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.��������2� ���2��������/���������� ���(�6�:�����������������

������������������������������������������������������.��������������������������������������0����������������.�����������������������������1�����������������������?D E�������������������������������� ��������������0������?�9!��3�����������������������������������2���� ������6���� 6���������X����������������������������9<D�.������.���

Figure 6.4. River channelisation in the town of Valencia on the Mediterranean coast of Spain

VALENCIA

River Turia(natural river channel)

River Turia(artificial river channel)

Source: CEDEX

Page 39: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Responses 39

��������������������������������+����������������������� ������������6������������������������������������������������8�9�������������!��������������������������6�������> DDD .������.�������������������� ���������������������������������

���0�������������������������������������� �������������������.���������� ��������������������������������(�.����� �����������������������������������.������������������������������.������9DD�.������������������������>D�DDD����

& � � <�����������������������"����������@������������������������������������������������������������������������������������������ �����.������������������������������������������������� ������������������������������������� �������������������������������������

& � � /�������������������������B���������������������������������������������������������� ������.��������� ������ �������������������@��������������������������������������������.������.�������������.�4������������������������������������������������������������������������

6.4. Non-structural measures

& �������������������4���������4�������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������

������������������4����������������������������������������������������������������������������������.������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������� ������

�������������������������4�����������������C

N �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������F

N ����������������������4���������������������������������������������������������������.��������������������������A������������������������������������������F

The effect of floods without dykes in the Netherlands Figure 6.5.

Areas subject to flooding by the sea

Areas subject to flooding by rivers

30 0 30 km

IJssel

Lek

Waal

Rhine

Ruhr

GERMANY

Maas

NETHERLANDS

Escaut

BELGIUMLys

Source: Moll et al., 1996.

Page 40: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

40 Sustainable water use in Europe

N ����������������������������������������������������������������������������4�������������������������������������������������������������� �������������� ���������������������������

& � � /��������������������'����������������������������#�����������������������������������������������������������������������������������������������������

"������������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������

& � � ������������1����!������������������������

0��4��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� � ����������������������������������������������������������

�������������������4����������������������������������.����������������������� ������������������������� ����������������������!����������������������#��� �������������������������������������.����� �����������������������������0���

���.����������������������������������������������������������������4����������������������� ���������������������������������������������.���������������������������������������������������������������������������� �������������������������

& � � ���������������������������������'�0���������������������������������������������������������������������.�����������������������������������������������������������

��������������������������.��������������@��.������������������������������������������������������.������� ���� ������������������������������������������������������������������������������������ �������������������@��������������������������� ��������������������������������

�����������������������������������������������0������?�?�!������������������������ ������������������ ������������� ���������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������?�8�!��"���������������������������������������������� �������� ������������������������������������4�����������

(1) Time to peak discharge.

Table 6.2. Examples of the forecasting approach as a function of the response time scale

Response time scale Forecasting approach

Tp (1) < 3 hours Rainfall/run-off modelling plus quantitative precipitation forecast

3 < Tp < 9 hours Rainfall/run-off modelling plus flood warning

T p > 9 hours Flood warning

Source: Institute of Hydrology, 1984.

Page 41: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Responses 41

6.5. Detailed examples of flood prevention and alleviation measures from selected European countries

"�����"������������� ��������������������������������� �������������������

�����������������������0�������/��������+��������*� ������*���������0�������������������2���������������������������

Flood forecasting CREM model used by river basin authorities in Spain Figure 6.6.

Source: CEDEX

Page 42: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

42 Sustainable water use in Europe

7. Conclusions

:� 0�����������������������������������������������������������������������������������������0������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@��������������������6����������������������.��������������1��������������*���������������������������������������/�����������������������2������*���������3���� ��������������������������'����������"������ �����������'� ����������������������(�������������A�� ����������+�������

8� & �����894������������:;<:=;9!��:9> ��#��������������������������������:;;?����������������;��������� �����������������������������������������:;;:�����:;;9���������������������,2�;;��������

G� '��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ���������������������������������� ���������������������������������� ����������������������������

>� �������������������4��A����� ������������������������������������������4�������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������6��������������������������������������������������������� ������������������������������������������������

9� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

?� ����������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������� ��������������������@����������� ��������������"������������� ����������������������������������������������������������������������������������������@�������������4���

<� (����������������������������������������+�� ���������������������������.������������������������������������������������������������������A���������������������������������������������������6��������������������������������������������������

I� ,��������������������������@������������4��������������������������������������������.���������������������������������������������������4�������������������������������������������������������������������������������������������6��������������������2������������!�

;� ��������������������������������.�����������������������������������������������������������������3�������������������������������������������������� �������������������������������������� ����������������������@��������������������

:D� +�����������������������.������������������������������������������A������������������������������������0������������� ��������������������������������������������������������������� ������������������������.������������2� ������������������������� ���������������������������������������4��A�������� ��������������������������.������������

::� ���������������������������� �������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������+��������������������������4�������������.��������������������

Page 43: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Conclusions 43

�����������������0������������������������������������������������������� ��������������������� ��������������������������������4��A�����������'��.����������������������������������������� �����������0����������������������6�������������� ��������������������������������������

:8� ���������������������������������������������������������� ��� ������������������������������������������������������������������������������������������8��:�DDD������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������6�������������������

:G� &��� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������4����������������������@�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���

:>� 6���������.���������������������������������������������������������������*�������������������������������������������

N ��������C�7���������������������������������������������� � ���

N 2������C��������.���������������� ����������������������������������������4�����������������������������������������������������������.�

N �� ��������������������C�0����������������������������������������� �������������� ����������� ����

N '�� ����C�'������������������������������������ ��������������������� �������������������������������� �����������������������������������������.�������

N ������������C�������������������������������������� � ����������������������������.����������������.���

N ��������������C��������������������������� ����������������������

:9� *������������������� ����������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������C

N ����������������������������.����4�������������������������� ������������������������������������������������������F

N ��������������������������� ������������������� ������4�������������� ��������������������������.���������������������������� ������F

N ��������������������������������������������������������������������� �����������������

:?� ������������������4�������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������.������������������������������������4�����������������C

N ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������F

N ����������������������4���������������������������������������������������������������.��������������������������A����������������������������������������F

N ����������������������������������������������������������������������������4�������������������������������������������������������������� �������������� ���������������������������

Page 44: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

44 Sustainable water use in Europe

SECTION B: DROUGHTS8. Driving forces

(���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������� ���������������������� ����7��������������������������������������� ����������������������������������������������������������� ���������������������C

N ��������������������������FN �������������������FN ��������������� �������������

"������������������������������ �������������������� �����������C

N �����������������������������FN ��������������������������������������������

*��������������������������������������������������������������������4����������� �������������������������������� ����������������������������������������������������

8.1. Atmospheric circulation patterns

�������������������������������������������������������������������������4�������������������������#��������������������������������������������������+���4��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6�����������4�������������������������������������������������������������������������������������������4��������������������������������������������������"�����������������'�������������#���������� ����������������� ��������A������������� �����������4�������4��������������������������������������������������������������������������������������.������������������� ���������������������4�������������������������������.�������������#����������������������������"��������������

�������������������� ������������������������������� ���������������������4�������������� ������"A�������������������������������������6���������������������6���� "������&������(������������������������������������������� ���*�������

"��������������������������������������������������.�����������������������������������������������������������������������������������������������"�����������������������������������������������������4�����������������0��������������:;;9=;?��������������������������*������� ��������������� ���:? �������������������#��������������������������������������������������������������6��������������������������������������������4�������������� ������������������������������ ���*�����������������������"�������������6������������������ ���������������������������������� �����������������:;;9�������������������������������&����������������������������������������������������������������������:;;9=;?����������*�����������������������������������������������������������������������1���"�������������6����������

&��������������������������������:;II=;8������������������������6������������:;;>!�����:;;D=;9����������*����������������������������������� ��������������.������������������������4������������.����A��������:;II=I;�������������������������"A�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���*����������*������� ������������������� ������������������

8.2. Rainfall deficiency

2������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������������������2������������������������������������������������������������4�����������������������������������������������������������

Page 45: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Driving forces 45

���.�����:<��������!����������������� ��������

2���������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������4��������� ��������������������"�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������<9 E������������������0���(��������:;<9��K����:;<?������������������������>D E��������� ���������������������������0�������������������2���������2�O��������������������9D E��������� �������������,-���������������.��������������������������������������������������������� ��������������� �����������������������������������9D��������������*������ ���G�DDD�������������������4�����������

������ �������������������������������������������A����������������������������������������������������������2����������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ���������������������:;;G!��������������������������&����=0�������!�������������6��=*�������!��������������������������������������:<9D=:;I;�������������������������������������������������� ������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������.��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������"�������������������������������������������������:;;9�������������� ����� �����������������,-��X��������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������X�.������������� ����������������������������������������������.���

(����������������������������������������������������������������� �����������������������������������0��������������"������*��������������������:;;>����7��������������������������������������������������������"������������������������������������@��������� �����������

�����������������������������������������������������

������������������������������������������ �����������������������������(�������������������� ��������� ��������������������:;II=;8�����:;;D=;9�������!����������������������������������� ���������������:;II=;8�����������������������@�������������������������������������������:;II=I;�����������������������������������>D�������������������������������������� ������������������ ����������������6������������:;;>!����������4�����������������������������:;II=;8���������������������������������������������������������������������������:;II=;8����������6����������������������������� ���� �������������������:8=>I������������������������������������������������������������ ���� ������������������1�����������������������������������������������7������� ��������������������������������������������������������

7���������7���������:;;I!������������������������������6�������������������������������������������������������������������������������������������@������������������ ���������������������0����������������������������������������:;II��:;I;�����:;;D�����8: E��8> E�����:? E��������������������������� �����������������������������������:;II=;D���������>G E���������������������������� ����������������������������������������������������*���������6������3�.����������:;;8=;9�������������*��������������*� ���������������������������������������� �������������� ��������

������������������������������������������������������������������������� �������������������������6��������������������������� �����������������������2���������������������������:;II=;8��������6������������:;;>!����������������������(�����.��������������6�������������������������������������� ���������(�#���0�����!���������9D E���� �����������������������������:;II=I;������6��������������#���8D E�������������������������������*�������������:;<9=<?����������������������"�����:;<?�������������� ���������������������������������(����������� ����������:;<9=<?��������������GDD4������������������������������,-!������������������:;<?��@�������������4����� ������

Page 46: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

46 Sustainable water use in Europe

���*���������:;;D=;9������������������������������������������������������0������I�:���������������������������������

���������������������������������������� �G!�

&��������������������������������������0��������������:;;D��������������������������������������������������������������������� ������������������������ �������������������������,-�������������������������������� ��� �����������*��������������������������������������

8.3. Temperature

��������������������������� �����������������������������������������-�[�U��.�����1 ��.\��:;;<!����������������������������������� ������������������������������������ �����������������������������������������������������������������������������������������.������������������������������������������������

��������������������������������������������������������D�°�������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������� ���������@��������������������������������������

��������������������������������� �������������������������������������������@������������������������������������������

*���������������������������������������������.���������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������:;<?��� ������������������,-������������������������������������������6�������������6������������������������������� �������������������������������:;;8����������7�����������������������������G8=G<�°���������:;;9�������������,-����������������������"��������������������������������������������������������:?9;��7���������7���������:;;I!����������:;II=;D��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������"��������"������������������������������������������������������������������������������

(3) ((mean precipitation during 1940–96 – mean precipitation during 1990–95)/mean precipitation during 1940–96) x 100.

Figure 8.1. Percentage deficit of precipitation in Spain during the 1990–95 drought

< 0 %0 %1–10 %11–20 %21–30 %31–40 %> 40 %

100 0 100 200 km

Source: MMA, 1998.

Page 47: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Driving forces 47

2�����������������������1�����������.��������+�������:;;<!��/��������(���������+���������:;;<!�����'������/�������������:;;<!���������������������������������������������������������������!���������"�����������������������������������������������'�������������������������������������� ������������������������������������'���������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������*���������/������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������

+�������������������������������������������������������������������+��������������������������������������� ������������������������������������������.���������������������������������������������������(���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������2�����������������������������������������������������������������������������������������������������

8.4. Natural catchment storage

�������������������������������������������������������.������ ������@������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������4�������������2������������� ������������������������

,-�������������4������������������������ �����������������������������������������/�������������:;;8!�����������/����������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������� ���������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������� �������������������������,-�����:;<?������������� �����������������������������������������������*�������������:;;9�����������������������������������������������������������������������������@���������������������������������������������������� ���������������������������������������� �������������������������������������

� �������������������������������4�����������������������������������������������4������� �������������� ����������������������������������������������������������������������������0����������������������������������������������������@��������������������������������������������������������������������� ��������"� ����������������������������;D�����������������H;D!������������������������������������������������������������������ ��������G8I�������������������;D E���������!��H;D��������������������������������������������������������������������� ���������������� �����������������������!������0������I�8���������H;D��������������������������,4:8����������� ������������������������������������������ ������������������ �����������������������������������������������������������/�������������:;;<!�

Page 48: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

48 Sustainable water use in Europe

8.5. Socioeconomic factors controlling the demand for water

��������� ����������������������������������������������������������������� ������������������������ ��������������������������������"������������������������������������������������������������ ������� ����������������3��������������������������������������� ���������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������2�������������� ���������������������������������� ������������������������ �������� ������������������������ �����������������

��������������������������������������������������������������������������� ��������.������������������������������������������������������������������:9��,�6������*������,4:9!��������������������������<8��������������:;?D�������������������������������������������:;?D�����:;ID�������������������������������������������������:;ID��:;;D��������������������������������������������������"��:;;;�!��(������

������������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������� �������������"��:;;I!�����������������������������������������(�����.��/��������������,-!����������������������������������������������������A����2���������'���������7���������������������� ���������������0�������������������������������������������������� ��������������������������������������������#����������������6�����������������������������������������,������ ���������������������������������������������������������������������8 DDD ����������������������������0����������*���������������������������������������������������������������������������������6�������������������*�����������'���������������������4�������0������

"��������������������������������������������������������4������������������6��������������������������������ID E����������������/���������������9D E����������?I E����*���������98 E����'�������������������������:D E����������������������������������������������������������������������������������

Figure 8.2. General distribution of Q90 (mm) across EU-12

Distributionof Q90 (mm)1:30 000 000

Above500

250–500

100–250

50–10025–50Below 25

Source: EEA, 1998.

Page 49: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Driving forces 49

���� �������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������:> E!�����������:D E!��������������GD E!������������������>? E!����"��:;;;�!������������������������ID E����������������������������������������������������������������������

���������������������������������� �����������������������(�����.��������������������������������� ���;D E�����������,������������������������ ��������� �������.��������������������������������1�������������������������������������������������������� ��������������������� �������

Page 50: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

50 Sustainable water use in Europe

9. Pressures

��������������������#��������� ���������������@���������������������������������������@������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������"����������������������� ��������������������������� �����������������������������������������������������������@�������������������������������*��������������������������������� ���������������������C

N �������������FN ������������������������������ ���������F

N ����4�����������FN �� �������������������

9.1. Climate change

����������������� ������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������5��������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������

2����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������2��������������:;;<!�������������������������������������������������������������8D9D����������������������������������������������� ��������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������� ���������4���������������������������������������������������������������GD4�������������4������8D9D��� ���GD E�������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������� �������������������������������������������������������������������4��������������������+�������������������������������������������������������������������������������������������4�������������������������������������������� �����������������������������.������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4��� ������������������������������������������������

�������������������������������������������������������@��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*������������������'�������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������7���������������������������������������������������������������� ������ ���������������������������������*������������������������������6������������������������������������������������������������������������� �������������������:;?G�������������������������*���������:;;D��:;;9����������������������4����������'�������:;;?!������������ ������� ������ ������������� ���������������2�����������:;;I!����������������������������������������������������������������������>D4����!��������������,-��������������

9.2. Water demand and water resource availability

2����������������������������� ������������������������������ ���� ����������������������������������������������"������������������������������������������������������������������:;ID��:;;9���������������������������������������������������.�������������������4������������������������������������������������������������������������ ���0������;�:��������������������������������������������������������������������������������

Page 51: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Pressures 51

��������������������������������������������������������������������������������������'�����������������������������������������:;ID��:;;D������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������4������������������*����������������������������������������������������������������� �������������������������������������4����������������������������������������������������������������������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������(�)��:;;I�!�

����������������������������������������.����������������� ���������������������������������������� ����������������������������� �����������������������.������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������� ������������������������������������������������

(���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������ ����������������������������������������������������������������������������������������������:;;9�������,-��*����������*��������������� ������������������� ��������������������������������������������������������.�������������������������������������������

*������������������������������������������������������(�����������������������������������������������������������������������������������������������������������+�� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������(������������(�������������������:;<9�����:;<?����������������������������������������������������������������������:;<?����������������������������������������������������������@�����������

���������������������������������������������� �����������������������������������"����������������������������.���������������������������������������6���������������������'�������*������0����������/������������������������������������� ��������������:;;;����������������������������������������������0������;�8!��������������������� ����'����������*��������������������.������������������:;;I���I�I�����<�G E�������� ����������������,�����-����������(�����.��������������������������:;;;!�

Evolution of total water abstracted in EU-15, 1980–2010 Figure 9.1.

0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

60 000

70 000

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Year

10 m6

3

Austria

Belgium

Denmark

Finland

France

Germany

Greece

Ireland

Italy

Netherlands

Portugal

Spain

Sweden

UK

Source: CEDEX, 1998c.

Page 52: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

52 Sustainable water use in Europe

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������6������������������������������������������������������������������������������

*�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������

����:D��������0������;�G�!��1� �������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������&�����������������������������������������������.����������������������������������������������������������������&������������������0������"����������&�����������0"&!������������������������������4�� ������������������@����������������������������*������������������� ������������������������������������������������.�������������� ������������4�������������

17C������� ��������������������������������������������������������������������������������������������

������ �����������������������������������������������������

Figure 9.2. Percentage change in nights spent in collective tourist accommodation between 1997 and 1998

- 3.2

1.3

4.8

3.9

2.2

0.9

- 3.3

7.3

- 4

- 2

0

2

4

6

8

Belgium

Denmark

Germany

Greece

Spain

France

Italy

Luxembourg

Source: Data from Eurostat, 1999.

Page 53: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Pressures 53

17C�*������������������/�������*���������������'�����F��������������������"�������7��������(�����.��/��������0����������������3�������������1�����������������,-F�1�����������������0�����������*������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4������������������������� ������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������? E��������������@���������������������������������������� �������������"��:;;9!��*����������������/���������������*�������������/������������ ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����

& ���������������������������������������������������������������������������������������������� ���?D E�����������������������������:DD�DDD��������������������������������������� �����������������������

9.3. Land-use changes

���������������� ������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������3���4����������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������

6������������������������������������4����� ����������������������������������"����������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������4����������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������

��������������������������>8 E���������������������������������������������������8> E���������:? E��������������������8 E����������!��GG E����������: E����������"��:;;9!������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������:D E� ����������GD�����������������������������������������8 E���������������������������������������7���������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4����������������������������������� ������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���� ���������������������������������������������������������������������������

Annual evolution of irrigated land in EU regions Figure 9.3.

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000

9 000

10 000

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Year

10

00

ha

Southern

Western

Nordic

Source: Data from CEDEX, 1998c.

Page 54: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

54 Sustainable water use in Europe

,����������������������������������������������������4������������������������������������������������������6���������������������������4���������������������������������������������������������������������������������������������>> E���*�����������������������.�����������������*���������������������������������������������������������� �����������������������������

9.4. Environmental awareness

2�������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������@������������������6�������������� ��������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������� ���������������������������������������������

Page 55: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

State 55

10. State

�����������������������������������������������J������������������ ������������������������������� �������������������5��7���������2������:;I9!��"��������������������������������������������������������������������������������������"����������� �����������#��� �������������������������������������

*������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������

N �� ������������'������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

N ������ ���������������������������������� �������������������������

N ������������"�������������������� �������.������@�������

N �� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������0������:D�:��+���������������������������������������������������������������������������������������������*�������������������������������������������������

*�������������������� �����������������������GD��������������������������:D�:��"������� ����������������������������� ������������@��������������������������������������������������������������������������������������

�����������������6��������������������������������������4��������������4�������������������������������������������������������������������������������������������4����������������������������������������������������

Gradation of drought severity and persistence Figure 10.1.

Natural climate variability

Hydro-logicaldrought

Agri-culturaldrought

Meteo-rologi-caldrought

Tim

e (d

urat

ion)

High temperature, high winds,low relative humidity, moresunshine, less cloud cover

Precipitation deficiency(amount, intensity, timing)

Reduced infiltration, run-off,deep percolation, andgroundwater recharge

Increased evaporationand transpiration

Plant water stress, reducedbiomass and yield

Soil water deficiency

Reduced streamflow, inflow toreservoirs, lakes, and ponds,

reduced wetlands and wildlife habitats

Economic impacts Social impacts Environmental impacts

Source: National Drought Mitigation Center, USA, Drought Watch.

Page 56: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

56 Sustainable water use in Europe

*���������� ��������� �������������������������������������������������������������������������

�������������������������������� �>!��1���� ����������������������������������������������������������������

Table 10.1. Summary of some recent drought events in Europe

Date Region Characteristics

1968 Hungary Rainfall (February–July) 10 % of normal

1969 Denmark, Sweden, UK Very dry summer; water rationing

1971 Most of Europe Exceptionally dry yearLowest winter rainfall in Spain for 30 yearsIntensive summer drought in PolandLowest levels on the Rhine since 1818

1972 USSR Lowest river levels for 50–80 years

1973 Northern and eastern Europe Very dry spring in eastern UKLow winter rain/snowfall in Austria, Germany and Czechoslovakia

1974 Scandinavia, France,the Netherlands, Austria

Dry spring in Norway (rainless April in some areas), Denmark, the Netherlands, AustriaNine-week spring drought in SwedenLow rainfall, April–August, in France

1975 Northern and eastern Europe Dry winter in eastern Europe, low river levelsFebruary–August rainfall in Ireland and UK lowest this centurySummer rainfall in Sweden lowest on recordOctober rainfall in Belgium lowest on record

1976 Northern Europe (Scandinavia to France)Effects also spread to eastern Europe

Severe drought, especially in south-east England and northern France. Hot dry summer following a dry winter. Record rainfall deficits. Surface water and groundwater deficitsUK: 16-month duration, unprecedented intensity. Very dry summer in Scotland, impact worst in south-east England with supply restrictionsMarch–September rainfall in the Netherlands, Denmark, Norway, Sweden, Scotland and northern France lowest on record. Very low soil moisture deficits in Ireland

1976 UK Dry summer from May to AugustScotland (mid) — driest summer since 1868Northern Ireland — seventh successive summer with below-average rainfall

1978 South-east UK South-east England — driest autumn since 1752Western France — driest October/November since records began

1984 Northern and eastern UK Very dry spring and summer. Affected surface water sources only

1988–92

Most of Europe (southern England to Mediterranean and to Hungary)

Prolonged abnormal circulation pattern causing rainfall deficiency over wide geographic area interspersed with short wet periods. High summer temperatures and above-average winter temperatures with reduced snowfall. Timing and severity of maximum run-off deficit varied widely. Water resource problems across Europe exacerbated by increased demand, for example 3 000 rivers dried up in France in late 1990, irrigation restrictions. Severe summer drought in north-east Germany in 1992, with crop production reduced by 22 %

1990–95

Spain, Portugal Prolonged drought across all of Spain except north coast. Most intense between September 1994 and August 1995Hydroelectric stations forced to shut down

1992–93

Bulgaria, Hungary Very hot dry summer in 1992. Continued with below-average rainfall to October 1993. Very low soil moisture in Bulgaria causing severe loss of agricultural productionWorst drought in the USSR for 100 years

1995 Ireland and UKNorway, Sweden

Hot dry summer and autumn. Dry soil. Impact on surface water sources, not groundwaterLow temperatures and little winter snow in Nordic countries

1996 Bulgaria Hot dry summer across whole country

1997 Germany, France, Ireland, Portugal, UK

Very low rainfall

1999 Finland Hot dry summer in southern Finland. Very low water levels both in rivers and groundwater formations

(4) (mean precipitation during 1900–96 — mean precipitation during period of drought)/mean precipitation during period of drought.

Source: Various, including Beran and Rodier, 1985.

Page 57: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

State 57

1971 percentage deficit in precipitation across Europe Figure 10.2.

< 0Drought status in 1971 (%)

1–1011–2526–5051–7576–100

1975 percentage deficit in precipitation across Europe Figure 10.3.

< 0Drought status in 1975 (%)

1–1011–2526–5051–7576–100

Source: CEDEX with data from the Climatic Research Unit (CRU, 1998).

Source: CEDEX with data from the Climatic Research Unit (CRU, 1998).

Page 58: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

58 Sustainable water use in Europe

Figure 10.4. 1988–92 percentage deficit in precipitation across Europe

< 0Drought status in 1971 (%)

1–1011–2526–5051–7576–100

Source: CEDEX with data from the Climatic Research Unit (CRU, 1998).

Page 59: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Impacts 59

11. Impacts

������4����������������� ��������������������������������������������������������3��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������3����������������� �����������������������������������������������������������������(��������������������4��������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!���������������������������������@������������������������������ �����������4������������� ���������������������������!������������������������������������������������������������������������������������������

*�������������������������������������������������������������������������

11.1. Impacts on rivers, reservoirs and aquifers — water supply problems

�����������������������������������������������������������������������.����������������������������@�����������*�����:8!��2� ����������������������� �����������4����������������������������@���������������������������������������� ��������������������������4�������������������������������������������������������������������������������������������������������'�������@���������������������������������������������������������������������������������������������

���������:;<?������������������������4�������������������� ������������2���������6����������������"����=*�������������������������������������:D E��� ����������������@��������� ����������������� �������������������������� ���������������������������������������������������������������0������������������������ ��������������������������� ������GDD����������������������2��������:;8:�����������������:;<?��

���������������������6��������:;<?��������������������������������������������������������@������������6��������������������������2� ���2������+�� ������������������������@�������������������� ������������������������������.���������������!��� ���������������������������������������������������!�����������������������������������������������*���������������������������� ������������������������������

"���������������������������������������������������������������������������������������.�������� �������������������������������������������������������������������� ������������������������.�������������������@���.������������������.���������������������������@����������@�������� ���������������������������������������������������

����������������4������������������������������������������������ �����������@����������������������� �����������������.���������������������������������������4��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*�������������������������������.���������������������������������� �����������������������������������������5���� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������.������������������

���0����������������:;<?������������������6�������6�������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.�������K������������������������������*���������6���������� ����������������������������������������������������'����������������������������������������������������������������������������������� �����@�������

Page 60: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

60 Sustainable water use in Europe

����������������������*�����������������0������������.����������������������������������������� ������������������������������������������.���������������������������������������������@������������������������������������������������� ������������������@��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������� ������������������������������.������������� ��������������������������� ��������������������������������������������������������.��

����������.����������������������������"������������������������������������������������������������������������������������������������� ����:D�������������������������������������������������������������������������������� ���������������� �������������������������������������������������������������������.���@���������:;?I��������������*�����+���������������������������@���������6��������� ��������@�������������������*�����+���������������������������������������������.��������������������������������������������������������.����� ������������������������� �������������/�������������������������������:;I<=II��:;;8=;G����������������������������������������������������9D E��������������������������4��������������������������������������������������:;I;=;D�����:;;:=;8���������������������������������������������������� ���������������������������� ����������������6��������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������:;I;�������������������� ��������.���������������������������������������������������������������"������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������������������������������������.�������������������������������.�������� ����������� �����������*���������������:;;D=;9����������������������������������������������������������������������:D������������

*����@��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������:;I;�������������������������������������(������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������"����������"������������������������������������������������������������������������������������������:;I;�������������������������������������������������������������������������������

11.2. Loss of crops and loss of livestock

,����������������������������������@���������������������������������������.�����������������������������������0����������������:;<?�����������������������������������7����������1��������(�������������������������������������������������������������������������������:9�DDD���� ���������������������;DD�DDD�������������!��������.���������������������������������������:9�����89 E!�

"��������������� ��������������������"�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������(���������:;I;����������������������������������������������������������������������������� ���������������*����������*���������7�������������������:;;G��:;;9�������������������������������������/�����@�� �������������������:;;D=;9����������*�����

11.3. Water quality deterioration — impacts on ecosystems

�����@���������������������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���.����������"�������������������������������������������� ��������������������������������3������������� ���������������������������������������������������������.������������@�����������*��������������� ������������.���������������(������������������:;I; �9!����#������������������������������

(5) As Table 10.1. shows, a drought was recorded in most of Europe in the years 1988–92.

Page 61: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Impacts 61

�������������������� ����������,-��0��������1���������*���������"��:;;;�!�������.������������������� �������������������������������������������������

"@���������������������������������������������� ��������*����������������������������������������������0������������������������������������������� ������������������������4��������������"��:;;;�!���������������������������*������7������*7!������@��������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������2� ���3������������4�����������������*7������������ �������������������������������������������.���������������������������������������������������������������������� ��������������������������@��������� �����������������������'� ������������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������������������

�����������������������.����������������������������������4����������������������������������������������������������������������������� ������������������������������� ���������������������������������������������������������������@�����������+���4��������������������������������@������� �������

11.4. Economic impacts of past drought events in European countries

���0���������������������:;<9��������������������������������������������������������6���������*������������0��������:;<?�����������������.�������������������������������������� ����������������� ��������������� �����(����������������������������:9��������.�����������������������������������������������������������������������������*�������������!��(��������������0����������������7����������������������������� ��������9 E�

������������������������������:;II=;D������ ��������������� ����������������������������������������� ����������*���������6�������������������������������������������'��������������;DD��G ��������������������������������

�������� ���������������3���������������������������������������"��������.����������6������������� ��������������>�9�������<�9����������� ������������������������������������������� �������:;I;�����:;;D��3�.��/�������������������������� ������:;;D������������������8�8����'������������������������������������������������������/����������������@���������������� ��������������������������������@�������������������������������������������������������������������������������0����������������������������*�������������7���������������������� ��������������������������������������������������������������� �������������<D E������������������������:;II��������������������������� ����������������:I E������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������.�������� ���������������������������������������������������������������������������� ��������� ������������������������������������������ �����������������������

���������������������:;;D���������������������*�������������������� ��������@�������������������������������������������������*� ���������������������������������:;;8=;9������������������<D E������� �������99:���!���������4�����������������������������������GD E������������ ������������������:;;8=;9������������������ ����������������������� �������� �����������������������������4������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������5��������������������������������� �������������������4������������ �����"�������������� ������������������������������������ ����������� ���������������������������:;;:������������������������>DD�� ����� ������������������������:;;8��������������������*� ������������������������������������������������������:;;8��������������:;;:�����.��������������������������������� �����1�������������������������������������� ���������������������������������������������������������:;;8������������������������:;;G����������������������� ������������� ����������������������(���������������:;;8�����:;;G����������������*� �������������������������������������������� �������������������������� �����������������

Page 62: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

62 Sustainable water use in Europe

�������������������������������������������:8����� ���� ����� �����������"������������� �����������G9 E�������������������������� ����������������� ����������������������������������������� ����������������������������C������������������������� ������� ����������������������������������.������������������������������������.������������������ ����������������������������@���������������������������������*� ��������������������� ���������������:;;G�����.�����������������������������������������������������������1 ������:;;G��+�� ���������������������������:;;>���������� ����������������������������:;;9�����������������������������������������������������������������������������������������:;;9=;?���������������������������������������

���1���������������������@��������������������������� ��������������������������������������������0�����������0�����������������������������������������������������������������������������(������������������ ������������������C��������������������������������������������������� ����������������������� �����������������������������������������������������������GDD=>DD������������ ���������������������������0������������>DD=9DD���������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������.����������������.��������� ����������������������������:����������������������������������������������4����������"�������4����������������������������������6����="������(������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������&�����������������������������:;;?����������������

����������������������������������0��������������������������������������������������������������������������������������0���������������������������:;>D=>8��������-���� ��������'L�#�������.�������������� �������������:��������������������������*��������.����������:�>���������� ������&������������ �����������������"�����:;?I��������:;;D��������������� ������������������������������������������������������� ��������� ����������������������0�������

"��1���������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������"�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������:;;9=;?����������������������������������������������������������1�������������������������"��������������������������������� ��������������������������4���4����������� ����� ������������������������������������������������������������� ����������������������������!��*� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������6�����������������������������������������������.�����������������������������������������������.���������.���������������������������������������������������������������������������������������������������������������!��� ���������������������������������� �����(����������������1����������������������������������������������������������������������������������������������������

Page 63: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Policy responses 63

12. Policy responses

(�������� ����������������������������������������������������@���������������� �������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� � ���������������������������������������������������������������

12.1. Early warning systems (drought alert indicators)

����������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������@������������������������������������������������������������

"������ ���������������� ��������� ������������������������������ ������������������������������������������������� �����������������������������������������������!������������������������������������������������������������������������������� ���������������+��������:;;;!��&�������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������(��:;;I!�

����������������������������������������)!���������4����������� ��������

���������������������� �������!��"������ ���������������!��������������� ���������� ������������������ ������������������������������������������������ �����*���������������� ����������������!��������������� ��������������� ���������������������������"������ �������������������������������������!�����������!������������������������������ �������������������������� �������������������������������������� ������������������������A�������������������������� ������������

��������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������0������:8�:�!�

"��������������������*�����;�8������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������.��������������4�����������������������G?9�����!�����A��4������������������� ��������������������������� ������������!�����������������������������������������������������������+��������:;;;!�

&�����������������������������������������������������������(����������������������������������������������������������������������� ������ ���������������������������������������������������������������������������������������������� ����� ���������������������������������������������������������������������@���������������

"������������������������������������������������������������ �����������4����������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������@����������������������� ��������� ������������������������������������������������� ������������������������.������������ ������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������4�������������������������������1�����������.��������+�������:;;<!��/��������������������������/���������������:;;<!������������������������������������������4����� ����������������������������.�������� ���������/�������������:;;8!�

Page 64: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

64 Sustainable water use in Europe

����2� ����2���������6���������.�����������������������������������1���������������������������'�������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������:;<?������������4������������������������������������������������������������������"���4��������������������������:;;:�������������������������3�4������������������������������� ���������������������������� �����0�����2����������4������������������������������������������6����*������������������ ������������3���������������:�>DD��G ���:�6��!��: DDD��G ���:�*�������!��0�����6��������6������������4������������������������������ ������� �����������������������89��G ���������4��������������������������������������.�� �������������� �����������������������������.�������������������������������� ����������������������������������� ��������������������������.���������������������������������������������������� ����������������������������������� ������������������������"��������� ���������������������������������������������������������������������������� ���������� �������������(���.���������������������������4�������������������������������.��������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������*������������������.��������������������������������������������������� �������������������������������������������� ��������������������������������

&������� ���������������������������������������������������!����������������������������������������������������� ������������������������������������������������0���������������������������������������������������������������:;;9=;?���������������������������������������������������������������������������������������������������������0�������7��������(�����.��'�����������������������*������������/�������7���������������2���� 7���.�0�������������������������������������� ���������������

������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������+��������:;;;!������������������������������������������������������������������������������������������ ���C���������� ��������������������������������������������������������4���������������

'��������������������������������������������������������������

Figure 12.1. Threshold methodology

0 5 10 15....... N

t

Xt

l

y

d

y: Truncation level for the time-variable ‘drought’ (X )l: Length of a negative run (X < y)d: Sum of a negative run

t

t

Source: Institute of Hydrology (1999).

Page 65: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Policy responses 65

�*�����;�:!��������������������� ��������������������������3����3!�����"A����+�����"+!��������������������������������������.��������������� ���*������� �������������������������������������.������������������4�������������������������������������������������������������������������3�����"+�����������������������1���"����������������������1"&�!����������1"&����������������������������������������������!�������������������.��������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������4���������������������

12.2. Emergency plans

"�������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������@��������������������������������������������������������������������������������������������������������������C�������4�����������4�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������

��� ��������������������@��������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!�����������������������������������������������������������������������������������������

"����.�������������������������������#���������������������������"����@���������������������������������������� � ���������������������������������������� ������������������������������������������������"����������� ������������������������������������������������������������������������� ������������������������� �������������������������������������� ����������� ���������������������������������������@�������'����������������������������������������@����������������������������������6���������������������������������������@��������

������������������ ������������������������������������������������������������������������������������6������������

�������������������������������������������������������������������������� ����� ����������������������������������� ������������������������������������������������������������������������ �����������.����������������������������������������������������������������������������������4�����������������������������������

���������������������������������.�������������������������������� ����������� ���������*��������������"���:;;9!�����������������4������������������������������������������������������������������������C���������������������������F���������F��������������������������������F�������������������F�������������F����������������F��� ������������������/�����"��1�G? :;;>�����������������������������������.��������������������������� �������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������"��G :;;8����0������������ ��������������������.���������������������������������������������������������

������1��������������� ���������������������������������������������������������������������������������������4�������J��������������������������5���:;I;C�J������������������������������������������������������@����@�������������������� �����������������������������������������������������������������������������5��������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������� ����.�������������������������������������������������������������������������0���������������������������� ��������������������������� ���������������������������

N ����4�� ����������������4���������������1����������������������������� ������� ����������������������������������������.������������������������������������������������� �������������������������� ��������������������@����������������������������������������@����@�����������������������!����� �������������������.��

N (���.�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Page 66: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

66 Sustainable water use in Europe

������������� ������������������������.�������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������.������ ���������������������������������������������������������� ��������������@�����������������������������

N 3���������������� �������������������������������������������������������������������������������������� ������

12.3. Demand management

������������J���������������������5�������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������� ��������������������������� ����������������������������

������������������"�8DD:!�

������������������������������������������������������������������� �������������������� ������������������������������������������������������������������������������!�������4�������������������������������������������������!��������������������������������������������������������������������@������������@����������@�����������.������������

���������������������������������������������������������������������������������������������� �������@����������������������������������������������������� ��������+�� �������������������������������������������������������������������������������������������������������@����@���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������@������� ������������������������������@�����������������������������

(��������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������.������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������

6�� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�@���������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ��������������������������� �������������� �������������������������������������������������#����������������������������������� ���������������������������������� ��!���������������������� ��������������������������������

���� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.���������������������������������������������������/��������������������������������������������������������������������������������������������������������������'�����������������������������������������������������������������������������������������#���� ����������"���������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������6���������������������������.������������������������.����������������������������������������������������������.������������������������������@������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4���������������������

'������������������������� �����������4������������������������ ������������������������ ������������������������������������������������������������������������!������������������������ ������4������������������������ ����6������������������������ ������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������ �����������!����������������������4������������������������������������� ������������������������������������ �������.����������������������������������������������������������� ��������������������������������������#������������������������������������������������������

Page 67: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Policy responses 67

������ ���������� �����������������������!�

�����������.���������������������� ����������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������"�����������������"������/�����!�����������:;I<=;G�����������������������������������������GD E���������� ����������������������������������������������������������������������������.������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������-������������������.�����������������������������������������������������.�����������������"��������������������������������������������@������

12.4. Supply strategies

�� � � <���������������������������(���������������@�������������� �����������������������������������������������������@����������@��������������������������������������������������"@������������������������������������������������������������������ ����������������������������C������������������������ ��������������������������������������� �������� ������������ ���������������������������������������������������"@��������������������������������������������������@��������� ������@����������� �����������������������������4��������������� ��������������������������������������������������@������������ �����������4�����������������������������������������������

+�� ��������������@��������������4�����������������������������������������������������������������@������������ ���������������������������������������� ��������������������������������"��������@��������� �� ������������������������������������������.��������������������������������������������������������������� ����&������������������������������������������@����������������������������4������������������������@������������������������������������������������������������

������ ��������������������������� �������� �������������������������������������������������������������������������������������4��������������

6��������������������������������������������������������4����������������������������������������������������������@���������������������� ��������������������������� ������������������������������������������� ��������������������������������������������������4����������������������� ����������������������6������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������ ���������������������������@�������������������������������������������������� ���� ���������4��������4@���������������������������������

"�������������������������������������������������������������������������� ��������������� ������� �����������������@������ ����������������������������������������������������� ����������������������������������������"������������@����������������������������������@���������������������������������������������������.���������������������������������������������

1����������������������.���������������������������������������4���������������������������������@��������������� ������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������#����������������������������������������������������������.������������������������������������@������������������������������������������������������������������� ��������

���/�����������������:;I<=;G������������������������������������������������������.�������������������������������������������������������������������������������������������:?D���������G���������������������::D���������G�����������������������������������������"�����

���*����������������:;;D=;9������������������������������������������

Page 68: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

68 Sustainable water use in Europe

����� ����������������������������������"�������������������������������������/������������������������GDD�DDD���������������������������G>���������G������������������������������������������������������������:DD E����������.������������������������������������������������������������������������ ������������ �������������������������

���������J�������� ����������������������������5������ ���������������������������������4����������������������������������������������@�����J�������� �����5�����������������������������������������������������������������@��������������������������������������������������������������.���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������1������������������ ������������:;<?���������������������������������������������������� ��������������������������&�������������������������������������.���������������������������������������������������������������������������*4�������������������������������������������������������������������������������

�� � � (������.������������������������������� ����� ��������.������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������6����������������6�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������� ������������������������������������������� �����������������������������������.��� �������������89�DDD�.�8����"�������,�������������������� �����������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������B����������� ���@������������@����������������������������������������������������������������������������� ��������.���������������������������������������� �������������������������������������������������������������� ����������������������� ����������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������

������������������������������������������������������������,������������ ����������.�������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������� ����������������������������������� �����������"������:8������,����������������������(����� ��;: 8<: �������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������*���������������������������������������������������������������������������������"������� ������������� ������������������������������������������������������������ �������� ���������������������������������������������������������������������������&��������������������� ���������������������������������������������������������������������� �������������� ������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@����������������� ���������������������A�������������������������������������������� ����������������������������������=���������������������� ��������������� � �����������������������

"���������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������� �������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������,2�D�< �G������������������������������������!��������������������������������������� ����������������������

Page 69: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Policy responses 69

���������������������� ������������������������������ ��������������������������������������������������� ����������0�������� ��������� ���������������������������������@������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������� ������

�������� �������������������������������������������������������������������������������������.���������������������� ��� ����������������.����������������������������*����������������������������������� ��������������������������������������������������������������������.�����������������������������������������1� ���������������������������������������������������������� ������������������������������ ���� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�� � � �������������������������.������������������������������������������������� ����������������������������������

������������"��8DD:!�

�� � � "����������������'����5���������������������������� ���������� ������������ ������������������������������������ ��������2��4���������������������������������.�������������������������������������������!�������������� �����������������������������������������������������������4���������������!�

�������������������4�������������������������������������������������4������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

���/�����������������:;I<=;G����������������������������������������������� ��������������� ����������������������������������������������������������*����������������:;;D=;9���������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������

Page 70: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

70 Sustainable water use in Europe

13. Conclusions

:� "����������������������������������������������������������������������������������������������

8� 3��������������������� ������������������������ ����������9D��������"������� ����������������������������� ������������@�������������������������������������������������������������������������������������������������������6��������������������������������������4��������������4��������������������������������

G� (���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������� ���������������������� ����7����������������������������������������� ������������������������������������+������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �������������������

>� �������������������������������������������������������������������������������������4���������������!����������#��������������������������������������������������"���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

9� 2������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������A�����������������������

������������������������������������������������������������

?� ��������������������������� �����������������������������������������*���������������������������������������������.���������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������������������������������D °�������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������� ���������@����������������������������������������������������

<� �������������������������������������������������������������������������.������ ������@���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������� ���������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!������������������������������������������������������������"� ����������������������;D�����������������H;D!������������������������������������������������������������������ ��������G8I�������������������;D E���������!�

I� 2�������������� ���������������������������������� ������������������������ �������� ������������������������ ������������������"������������������������������������������������������������ ������� ����������������3������������������������������������� ���������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Page 71: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Conclusions 71

;� ����������������� ������������������������������������������������������������ ������2����������������������������������������������������������������������������������������������������������8D9D����������������������:D E���������������������������������� ��������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������� ���������4���������������������������������������������������������������GD4�������������4������8D9D��� ���GD E�������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������

:D� ��������������������������������������������������:DD�.�G ��������:;9D��99D�.�G ��������:;;D�����������������������������������??D�.�G�

���������������8D����������"�������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������

::� ��������������������������������������������������������� ����������������������������������������������4�������������������������������������������� ������������������������:D E� ����������GD�����������������������������������������8 E���������������������������������������7���������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������

:8� 2�������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ����������������������������������@������������������6�������������� ��������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

:G� (��������������������4��������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������!���������������������������������@������������������������������ �����������4������������� ���������������������������!�

:>� ������������������������������������������������������������������������������@���������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������

:9� ������������������������������������ ������������������������������ ����������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������� �����������������������

:?� ������������������������������������������������������������������� �������������������� ������������������������������������������������������������������������������!�������4���������������������������������������������!��������������������������������������������������������������������@������������@����������@�����������.������������

:<� '������������������������� �����������4������������������������ ������������������������ ��������������������������������������������������������������� ������4�������������������.��������� ����6������������������������ ������������������������������� �������������������������������������������������4���������������������������������������� ������������������������������������ �������.����������������������������������������������������������� ��������������������������������������#������������������������������������������������������������ ���������� �����������������������!�

:I� (���������������@�������������� �����������������������������������������������������@����������@���������������������������������������

Page 72: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

72 Sustainable water use in Europe

������������������4����������������������������������@��������������� ������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������#����������������������������������������������������������.���������������������������������������@������������������������������������������������������������������� ���������1�4�� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������� �������&��������������������� ������������������������������������������������������������������������ �������������� ������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@����������������� ���������������������A������������������������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������ ��������������������������������������������������� ���������

:;� ��������������������� ���������� ������������ ������������������������������������ ��������2��4���������������������������������.�

������������������������������������������!�������������� �����������������������������������������������������������4���������������!�

8D� �������������������4�������������������������������������������������4������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������� �����������������

8:� �������������������������������������������������������������������.������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������.��������������������������������������������������������������

88� ��������������������������������������������������������������������������������������������������� ���

8G� "�����������������������������������������������@���������������������������������������"��������������������������������������������������������������������������������0��������.�����������������������

Page 73: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

References 73

References

ARIDE, 2000 (http://www.uni-freiburg.de/hydrology/forsch/aride/index.htm).

Batini, G. and Benedini, M. 1998. ‘Drought management and prevention: Italy’, World Meteorological Organisation Bulletin, Vol. 47, No 4, October 1998.

Beran, M. A. and Rodier, J. A. 1985. ‘Hydrological aspects of drought’, a contribution to the International Hydrological Programme, WMO/Unesco.

Bayrische Rückversicherung, 1996a. The ‘Christmas floods’ in Germany 1993–94, Special issue 16.

Bayrische Rückversicherung, 1996b. ... 13 months later. The January 1995 floods, Special issue 17.

Bourrelier et al. 1997. La prévention des risques naturels, rapport de l’instance d’évaluation présidée par P. H. Bourrelier, Premier ministre, commissariat du plan et comité interministériel de l’évaluation des politiques publiques, Documentation française, Paris.

Bronstert, A. et al. 2000. Quantifizierung des Einflusses der Landoberfläche und der Ausbaumaßnahmen am Gewässer auf die Hochwasserbedingungen im Rheingebiet unter besonderer Berücksichtigung von Landbedeckung und möglichen Klimaänderungen, LAHoR 3 Zwischenbericht, January 2000 (http://www.pik-potsdam.de/mantle/lahor/ergebnis.html).

Caspary, H. J. and Bardossy, A. 1995: ‘Markieren die Winterhochwasser 1990 und 1993 das Ende der Stationarität in der Hochwasserhydrologie infolge von Klimaänderungen?’, Wasser und Boden, 47.Jahrg. 3/1995.

CEDEX, 1997. Informe sobre la avenida del 7 de Agosto de 1996 en el Torrente de Arás (Huesca), informe técnico para Ministerio de Medio Ambiente, Madrid, January 1997.

CEDEX, 1998a. Síntesis de las avenidas del río Júcar en su llanura de inundación. Análisis de la situación actual y líneas de actuación, informe técnico para Ministerio de Medio Ambiente, Madrid, September 1998.

CEDEX, 1998b. Estudio de variables ambientales en el tramo onubense del río Guadiana. Hidrología Superficial. Tratamiento de la informació, informe técnico para Ministerio de Medio Ambiente, Madrid, December 1998.

CEDEX, 1998c. Demandas de agua en la Unión Europea y en los países candidatos, informe técnico para ETC/IW, Madrid, December 1998.

Conseil général des ponts et chaussées, 1992. Crues et inondations du 22 septembre 1992 dans les départements Vaucluse — Drôme — Ardèche.

CRU, 1998. ‘Representing twentieth century space-time climate variability. II: Development of 1901–96 monthly grids of terrestrial surface climate’, New, M., Hulme, M. and Jones, P., School of Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich, UK, 1998.

Demuth, S. and Heinrich, B. 1997. ‘Temporal and spatial behaviour of drought in south Germany’, FRIEND’97 — Regional hydrology: Concepts and models for sustainable water resource management, IAHS Publ. No 246, pp. 151–158.

Page 74: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

74 Sustainable water use in Europe

EEA, 1995. Europe’s environment: The Dobris assessment, European Environment Agency, Copenhagen.

EEA, 1998. Europe’s environment: The second assessment, European Environment Agency, Copenhagen.

EEA, 1999a. Sustainable water use in Europe: Sectoral use of water, Environmental assessment report No 1, European Environment Agency, Copenhagen.

EEA, 1999b. Nutrients in European ecosystems, Environmental assessment report No 4, European Environment Agency, Copenhagen.

EEA (2001). Sustainable water use in Europe —Part 2: Demand management, Environmental issue report No 19, European Environment Agency, Copenhagen.

Estrela, T. and Jiménez, A. 1999. ‘Aspectos Hidráulicos de las inundaciones en la Ribera del Júcar’, Jornades Técniques: Estratègies d’actuació en la zona inundable del Xúquer, Alzira, Valencia, 29 and 30 March 1999.

Estrela, T. and Témez, J. R. 1993. ‘Planning criteria for flood areas in Spain’, Proceedings of the XXVth IAHR Congress, Tokyo, Japan, August–September 1993.

European Commission, 1998. Hydrological risk: Analysis of recent results from EC research and technological development actions, Directorate-General for Science, Research and Development (DG XII), Environment and climate programme, European Commission.

European Commission. 1999. Floodaware — Prevention and forecast of floods, Final report, Brussels, ISBN 2-85362-525-7.

Eurostat, 1999. ‘Tourism still on the rise in the EU’, News Release No 53/99, 15 June.

Faulkner, D. S. 1999. Flood estimation handbook, Vol. 2, Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

German Ministry of the Environment (Bundesumweltministerium), 1996, Water resources management in Germany.

Gustard, A., Roald, L. A., Demuth, S., Lumadadjeng, H. S. and Gross, R. 1989. Flow regimes from experimental and network data (FRIEND) — Vol. I: Hydrological studies, Vol. II: Hydrological data, Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

Gustard, A., Bullock, A. and Dixon, J. M. 1992. Low flow estimation in the United Kingdom, Report No 108, Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

Gustard, A. and Cole, G. A. 1997. Advances in regional hydrology through east European cooperation, report to the European Commission, Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

Gustard, A. (ed) et al. 1997. ‘Low flows and droughts in northern Europe’, Flow regimes from international experimental and network data (FRIEND), Third report: 1994–97, Unesco/Cemagref.

Händel, P. and Verworn, H. R. 1982. ‘Anthropogene Einflüsse auf das Hochwassergeschehen’, DVWK Schriften, 53, Verlag Paul Parey.

Hydrological Data UK, 1993. Hydrometric register and statistics 1986–90, Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

Hydrological Data UK, 1994. 1994 Yearbook, Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

Page 75: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

References 75

ICID, 1998. ‘How to work out a drought mitigation strategy’, Guidelines for water management, No 309/1998, International Commission on Irrigation and Drainage (ICID).

IFA, 1988. Technical aspects of the River Shannon flooding problem, technical report to the Irish Farmers’ Association commissioned to Delap & Waller, Consulting Engineers.

IFEN, 1994. L’environnement en France, Edition 1994–95, Institut français de l’environnement, Dunod.

IFEN, 1999. L’environnement en France, Institut français de l’environnement, La Découvert.

Institute of Hydrology, 1984. Review of British flood forecasting practice, IH Report No 90.

Institute of Hydrology, 1999. Drought events in Europe.

IPCC, 1990. Climate change: The IPCC scientific assessment, Houghton, J. T., Jenkins, G. J. and Ephraums, J. J. (eds), Cambridge University Press, Cambridge.

Kašpárek, L. and Novický, O. 1997. ‘Application of a physically-based model to identify factors causing hydrological drought in western and central European basins’, FRIEND’97 — Regional hydrology: Concepts and models for sustainable water resource management, IAHS Publ. No 246, pp. 197–204.

Kleeberg, H. B. 1996. ‘Extreme Hochwasser — Ursachen und Einflüsse’, Zeitung für Kulturtechnik und Landentwicklung, 37, pp. 103–107.

Lindström, G. and Löfvenius, M. 2000. Soil frost and run-off at Svartberget, northern Sweden, PIK-Report No 65, Potsdam Institute for Climate Impact Research.

Marcuello, C. and Estrela, T. 1997. Floods in Spain: Main features and their effects. River flood disasters, ICSU SC/IDNDR workshop, Koblenz, Germany, 1996, BFG (ed.), IHP/OHP- Secretariat, Germany, pp. 135 – 144, ISSN 0177-9915.

Marsh, T. J., Monkhouse, R. A., Arnell, N. W., Lees, M. L. and Reynard, N. S. 1994. The 1988–92 drought, an occasional report in the Hydrological data: UK series. Institute of Hydrology, Wallingford, UK.

MMA, 1998. ‘Libro blanco del Agua en España’, Ministerio de Medio Ambiente (MMA), Madrid, Spain.

MMA, 1999. Hidro–Database, Ministerio de Medio Ambiente (Spanish Ministry of the Environment), CEDEX.

Moll, J. R., Parmet, B. W. and Sprong, T. A. 1996. Country paper of the Netherlands, Third technical review. EurAqua proceedings: Management and prevention of crisis situations: Floods, droughts and institutional aspects, Rome, 23 to 25 October 1996, pp. 123–142.

NOU, 1996. ‘Tiltak mot flom’, Norges offentlige utredninger, 16, Oslo.

Nuñes Correia, F. 1998. Institutions for water resources management in Europe, Francisco Nuñes Correia (ed.), Balkema, Rotterdam.

OPW, 1961. River Shannon flood problem — Report on first stage of investigations, technical report, Office of Public Works and Electricity Supply Board.

Pearce, F. 1996. ‘Deserts on our doorstep’, New Scientist, 151, 12.

Portman, F. and Gerhard, H. 1996. Country paper of Germany, Third technical review. EurAqua proceedings: Management and prevention of crisis situations: Floods, droughts and institutional aspects, Rome, 23 to 25 October 1996, pp. 43–62.

Page 76: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

76 Sustainable water use in Europe

Reynard, N. S., Hulme, M., Conway, D. and Faulkner, D. 1997. ‘Baseline data and climate change scenarios’, in Arnell, N. W. (ed.), Impact of climate change on hydrological regimes and water resources in Europe, final report to DG XII of the European Commission.

Robson, A., Jones, T. K., Reed, D. W. and Bayliss, A. C. 1998. ‘A study of national trend and variation in UK floods’, International Journal of Climatology, Vol. 18, pp. 165–182.

Rydell, L. E. 1956. River Shannon flood problem, technical report, US Army Corps of Engineers.

Saelthun, N. R. and Tollan, A. 1996. ‘Hydrological extremes in Norway. Characteristics and management’, country paper of Norway, Third technical review. EurAqua proceedings: Management and prevention of crisis situations: Floods, droughts and institutional aspects, Rome, 23 to 25 October 1996, pp. 143–150.

Stanescu, V. and Matreata, M. 1997. ‘Large floods in Europe, 1997’, FRIEND. Flow regimes from experimental and network data, Projects H-5-5 (IHP IV) and 1.1 (IHP V), Cemagref Editions, Unesco, pp. 229–236.

SIRS, 1998. Statisticni letopis Republike Slovenije. Statisticni urad Republike Slovenije.

Tallaksen, L. M.and Hisdal, H. 1997. ‘Regional analysis of extreme streamflow drought duration and deficit volume’, FRIEND’97 — Regional hydrology: Concepts and models for sustainable water resource management, IAHS Publ. No 246, pp.141–150.

Thomsen, R. 1993. ‘Future droughts, water shortages in parts of western Europe’, EOS, Trans. Am. Geophysical Union, Vol. 74, No 14, pp. 161–176.

Thönissen, 1998. ‘Gestión del agua y prevención de las inundaciones en el contexto de la ordenación territorial’ (‘Water management and flood prevention in the framework of land-use management’), workshop held by DG XVI of the European Commission, Thessaloniki, 2 and 3 July 1998.

Umweltbundesamt Berlin, 1998. ‘Ursachen der Hochwasserentstehung und ihre anthropogene Beeinflussung’, Texte des Umweltbundsamts, 18/98, Umweltbundesamt Berlin.

UN, 1989. Water use and water-pollution control. Trends, policies and prospects, United Nations, New York, 1989.

Unesco, 1979. Impact of urbanisation and industrialisation on water resources planning and management, report of the Unesco/IHP workshop at Zandvoort, the Netherlands, 1977, Unesco.

Unesco, 1993. Discharge of selected rivers of the world. Volume II. Part II: Monthly and annual discharges recorded at various selected stations. 20 year catalogue (1965–84), Studies and reports in hydrology, International Hydrological Programme, Unesco.

Page 77: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Annex A: Detailed examples of flood protection and alleviation measures applied in Europe 77

Annex A: Detailed examples of flood protection and alleviation measures applied in EuropeA.1. Measures against floods in

France

0������������������������ ���� ����������������@���������A�����������������������#��� �������������������� ����������������������� �����������������:;I<���������������������������#��� ����������@�����������������������.�������������������������������������������A���C�����������������!��������������������������������!������������������������.����������������������������������������1�������������������������������������������������������������.�������

���������� ���������� �������:;;8=;G����������������������� �������!������"������������������������������������������������������K�������:;;>!�����������������������������������������:;;9������������������ � �������������������������:D4�������������� ������������������������������������������������ �����������������������������������������@���������.���� ������������.�������''2���������� ���������������������������������.�������������������������������!������������������������4���.����������������� ��������

0���������.�������������������������������GD E������������������0��������0�1��:;;;!�����:;;I������ ���''2���������������������������������:D E��������������������������������������.����������������������������������������������� ������������� �������������������������������������������������������������C�����������������������!���������������.�������������!���������������������������������� ����������������������*��������������������!������������������@���������������������.�A������������� ������������������������!�

0������������.������''2���������������C

N �����������������.�A���FN ����������������������������������������������������������F

N ��������������������������������������������������A���F

N �������������������������������������������F

N �� �����������������������������FN �����4���������������������������������������������������������������� ���������������� �������������������������������������������.���� ����������!������� ������������������������ ����������������������.�A����

���������������������� ��������������������������.���� ����������������������������������������������������020�:D�8�������� ���:D��������>D E����������������*����0���:;;>��:;;?��:�GDD��� �������������#������������������8< E���������:D4����������!���������������������������

A.1.1. Plan for a ‘natural Loire’

���:;;>�����������������:D4�����������������2� ���3������������������������������������!��� �����������������������������������������������������

,�����������������������������������.�A����������3���� ����������������������������������������������������:<���������������������3���� �������� ���������������������������:C89�DDD���0�1��:;;>!C

N A������� ������������������� ���� ���

���������������'������0�� ������������������������������������������������������F

N ����������������������������������������������������������:I9?�����:I??��������������3���� �����!F

N A�����������������������������.�

0�������������������� ������������������������������������������������������������������������������� ������������ ���������������������������������������������������������������

"������������������������������������� ����������������������������������������������3�����"����������

Page 78: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

78 Sustainable water use in Europe

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������.������������������������ ������� ��������� �������������������������� ��������������������3����������������:D����������������������������������C

N ������������������������������������ ���������������� ������������������������������������������� ���������������������� ������������������������� ����������������������������������������������������������3������B������F

N ������������������������3����������������������������������������������������������������� ���������������� �������������� ��F

N ���������������������������������������A��������������������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������:;;I���7�� �4�����������+���43�������������>�>DD!�����������������������������������8: *��������:;I:����������������������������������������������������������������������3�����������������������020�GDD�������!�������� �������3��������������������������������� ���������� �����������������������������*����4��4��40�����020�?DD=<DD�������!�������������� ��������������������� ����������������������������� ������������������������

�����������������C

N ��� ���������������� ������������������������� ����������F

N ���������������������������������������������������������������������������������������������.������!F

N ���������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������� ������.���������������������� ������ ���������������������������������#��������� ������������������� ����� ����������0�����F������@��������������������������������������������.������.�������������.�4����������������������������

�����������������������������������������F

N ������������������������������������������������������������!��������������������������������:;<D������������J����5�����F

N ������������:D��������4������A��������������������������������������������������������F

N �������������������������������8�.������������������������������������������������������������������������F

N �������������� ����������������������������������������������� �������������������������F

N ���4������������������ ������������������� ������������ ����

A.1.2. Flood forecasting and alert systems

����������:?�DDD�.������ ������0��������������������9>������������� ������(���������:;ID����������������������������������� ������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

& ����������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������:>������������������������"����������.�����������6SS40�������������������������������������������"������������� �����������������������������������4������0���������������� ��������������������������������������������������������������!��� ���������������������

A.1.3. Action plan against Rhine floods

"������������������������������:;;G=;>�����:;;>=;9�������������������������������2����������������������������� ����������������������!����������������������������������������������� �����:8����������������������������88 K�������:;;I!�������#��� ��������������������������� ������GD���������� ������������ ���!�������8DD9���������<D����������8D8D��,��������������������������� ����������������������A���������2����������������������������.����������������������������� ����������C�����������������

Page 79: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Annex A: Detailed examples of flood protection and alleviation measures applied in Europe 79

�������.���������������������������.������������������������������������������� ��������������������#��� �����������������2����������������������:;I<�

�����������������������������������*��A��������0�������/��������3�������������1���������������������������������������������020�ID���������������������#��� ������C

N ��������������.�������������:D E����8DD9�����89 E����8D8DF

N ������������������ ����������GD�������8DD9��������<D�������8D8D���������������������������������2�����

���������������� �������������������������������C

N ������������������������� ����������������.�������������������� ��������� ����������������������������������!F

N �����������������.���������������������.���������� �������������������������������������.�����������������������!�

������� ��������������,�����������020�;DD�������� ��������������������

A.2. Flood protection in Germany

���/�����������������>DD�DDD�.�������������������������������������������������������.�����������������������<�9DD�.�����������������9DD��������������������������������������������������������������������:���������G�

����0������������"������������������������������������������������������������������������0����������������������������������������������������� ������������������������� �������������������� �������������������������

0�������������������������������������#���� ������������ ����������������������������������������� ����������������������������A��������� ����3��������4����������������������������������������������������������������������������������

'������������������������������������������������������������������� ��������

���������������������������������� ���������4������������������ �����

,�����/�������������������������������������������������������������������������������������������������.�������������� ��� ������������������������������������ ����������������������������� �����������������

�������������������������� ��� �����������������������������������������������������������4����������������������������� ���������������������������������������������������������������������� ���������.���������������� ������������ ��������������������#��� ���������.��

A.3. Flood protection in Hungary

6������������������������+������������������������������������������4�����������������������������������������������������������8:�8>I�.�8F��������8G E����������������������

*�������������� ���������������������4��A������������������������ ����8=G������������������������� ����9=?���������������������������� ����:D=:8����������������������������������������� ������������������������+����������� �������9=:D�������������������������������������������� ����������� ������9D=:8D������������������������������������������������� ����

�������������������+������������������������2� ������A������������������������ ���������������0�������������������@���.�����������������������������������+��������������������� �����"��������������������������� ����������� ��������������������������������������������������������A���������-P�P��2� ���������������������������������������������������������8I=G?����������������������������������������� �����������������������I=:D��������������

*��������������������������� �����������������������������������������������C

N ���������������������������+����������������������� ���������F���������@�� ������:�I��������������������������������������� �����������������������������+,0�8DD�������F

Page 80: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

80 Sustainable water use in Europe

N G8 E�������������������:9 E��������������� ����������������������+,0�8<D ���������������#��������������F

N �����������������8�DDD����������������� �������+,0�9>D����������������������+,0�:�:>G�����������������������F

N 8�9��������������������������<DD �������������������������������F

N ��������������������������������������������������.��������+,0�: 9>D������� ���������������89 E����������������������������+�������

����������������������������+�����������������������������������1����������

��������������������������������������������������������������������������*� ��������� �������������������� �����������������������������������������������������������������0������"�:�!������������������������������� ���������������������>�:8I�.����������������������������.�������������!��������������������������������������������������:;;�.���&����?9 E����������.������������������������������������������:DD4����������������������&���������������������������������������+������������������������������������������

A.4. Flood protection in Slovenia

��������������������������*� ����������������������������������������

�������"�:������"�8���������������������������������������� ������������������ ���

Figure A.1. Areas protected against floods with the main levees in Hungary

Flood protection level

Ukraine

Romania

F.R. Yugoslavia

Hungary

Croatia

Slovenia

Austria

Czech Republic

Slovak Republic

Protected areabelow flood level

30 0 30 km

Table A.1. Protection against floods in Slovenia

Year Main embankments (km) Flood protected area (ha)

1980 754 228 218

1985 857 232 313

1990 904 234 351

1994 946 238 997

Source: SIRS, 1998.

Page 81: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Annex A: Detailed examples of flood protection and alleviation measures applied in Europe 81

������������ ������������ �����������������.���������������������������� ������������������������������4�������������������������*� ������7�������������������������������������������������������������������"�����������������������������������������@�������@�����������������:D����������������4�����������������������:;;D�����:;;I��7���� �������� ����������:DD4������������������������������������ �������@�����������������������������������������1 ������������������������������������������������������������������������������������������� ����"�����������������������������������������������������������������������������������4����0������������������������������������������������������������������������������������������������������.������!�

"���������������������������������� ����������������������������������������������������������!�������� ������������������������������������ ��������������������������'������������������������������������������ ������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������� ���

A.5. Flood protection in Spain

��������������4��������������������������� ���������������������� ����������������*����������������� � ������������������.����������������������������������������������������������������4�������������������� �������������������������

�����������������������

�����������������������������������*������� �������������������������� ���������� ������������������.��

N #������� ���������������������������������:�DDD���������������*�������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������!�

N ������$������� ���%��!���"��������������� �������������������������:;?D������������������������������������������������������.���� �������������������4����������������������������������������� �����������

��� �!���������������������"����!�����#����

������������

"���������4�����������������������������*��������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������4����������������A����������������������������!�

���������"�������������������������������������������� �������������������.��������������������������������� ��������������������.�A������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������A����������������������.���0������"�8!�������������4����������������������A����������������S��A��:;;G!�

������������4����A������������������9�����������������������������������*�����������������������@��������������� ���������������������������������� ���������������������������� �����������������������

������� ���������A������������������:DD���������������������������������������+��������������������������@��������������������������� ���������������������������.�����������������������������������������������������������������������������������������������������������A����������������������������� ����������������������������������������������

Regulation of watercourses Table A.2.

Year Regulated sections (km)

River-bank protection

(km)

River-bank dams (km)

Meander cuts (km)

Alongside objects (km)

Other (km)

1980 — 456 — 408 163 8

1985 1 144 810 9 467 251 19

1990 1 463 1 005 10 511 2 700 31

1994 1 641 978 11 512 384 32

Source: SIRS, 1998.

Page 82: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

82 Sustainable water use in Europe

���������� ��������������������������#���������������������

�����������.�A������������������������������� ��������������������������

������������������9DD4���������������������������������������������������������������������������

���� �!���������������������"�����"�������������

����$� ������$����

���������� ������������.����������6����������������������:;I8������������������ ��������������������������������������������������������&��������������������������������������������������������������������������������������������4�������������������������������������������*������"��U��������������V��+����V�����Y�*"�+!�

����*"�+������������� ��������������������������������������������������������������.������4������������������������������� �������������������������������������������������(��������������������������������������������*"�+���������������� ���'���������������������������������������������������������

+���������������������������������������������� �����������*"�+��������������

�����0������"�G�!������������������������������<DD�����������������������!����@���������������� ���������<DD!���������������� ������������� ���!��������������������������� �����

�����������������*"�+����������������4�� �������.C

N ��������������������������������FN ������������������� �������������A���������������������������� �����������������������F

N ���������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������.���

"������������*"�+�����.������������������������������������9D E���������*���������������0��������������������������������������44����#��� ���

Figure A.2. Zoning of river channel and banks according to the Spanish Water Act and its regulations

Restricted-usezone

Restricted-usezone

Flood risk zone — 500-year return period flood

River channel

5 m 5 m

Maximum ordinary flood

Surveillance zone 100 m. Surveillance zone 100 m.

Source: CEDEX (1998a)

Page 83: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

Annex A: Detailed examples of flood protection and alleviation measures applied in Europe 83

A.6. Flood protection in Finland

���0���������������������88D������������.���������� �����0�����������������������������������������������������0������������������������� �������������������������.��������!����������������������������� ��������������������������� �����������������

������������������0����������������� ����������.��������������������� ������ ��������������������������������������������9DD�.������.����� �����������������������������������������>D�DDD��������������������

(��������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������������:;;;��������#�������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������*������0���������������������������������������������������������������������������������������8D��������������������������������0����������������������F������������������������������ ������������������ ��������������������������������������� ����������������������

*���������������������������������������������������������������������������������������������� �������������>D�����ID E����������������������������0���������������������������������������������������������������

0����������������������������������������� �������*������� �������0��������(�����������������.4���������������������#������������������������������������������ ����������������������������� �����������������������������(������������������������������������ ����������������������������������� ��������������������������������������������������������.�������������������.4���������������������������������#����������.�������������� ���������������0������������� �������������������� ����������4�����������.����������� �������������.4������������� �������#����������������������������������������������������A���������������������������������0��A��������������.�������.����������������������������������������������������4�������������������������� ��������������������A������������������������������������� ����7����������������������������������.���������������.4����������������������������� ��������������������������������.��������������

Sites of the automatic system of hydrological information in real time in Spain (translated from MMA, 1998) Figure A.3.

Source: MMA (1998)

Page 84: Sustainable water use in Europe in... · 1 Sustainable water use in Europe Part 3: Extreme hydrological events: floods and droughts Authors: Teodoro Estrela, Manuel Menéndez, Mirta

84 Sustainable water use in Europe

A.6.1. Hydrological forecasting and real-time monitoring in Finland: the watershed simulation and forecasting system (WSFS)

"�����4������������������������������������������������������������������������������������0��������������������������������������������������������������������������*0*!����������8D����������������������������������������������������������������������������������������������������� ���8I?�DDD�.�8���I? E�������������0��������0�������������������8<<�����4�� ��������������������� ��������������.��������� �����0�������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������.������������������������������������������������������������������� ��������������������������� ����������������������������������������&�����������������������������������������������������������������������������������0���������������������������������������������������������������������� �����������@�� ���������������������������������� ����������.��� ����������������������������������������� �����������������

��������� ��������������������������������������� ������������������������������������������������������ �������������������������������:�.���������A�������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������.��������������������������������� ���������������������������������������� ���������Y��������������������������������4����������� �����������������Y���������������������������������������������������������������.����0�������������������������� �������� ���:DD���.��������� �����+��������������4���������������������������������������6������������� ����������@�� �����������������������������4������������������������������

� ������������ �����������������������������������������*0*���C���C ���� ����� ��� �� ��� ��� ���� ������ ������������������������������������.��������� ������������������������.��������������������������������������0�������

�������4��������������������������*0*���.��������������������������������� ���������������������������������������G 9DD�������������4�������� ������9D E���0��������"������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������� �������������������� ����������������� ����������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������4����������������������������������������������.���� ��������������������.���

�����*0*��������������������������������������������������������������������������������+X(2&!���������� ����������������������������&'�2"!����������������4����������� ��������������������������'���!���������������������������0�������6������������������06�!�������������������������������������������6�����42������������0����������6�0!� ������06���������������������������@��������������������������C��1�"��������!���������������������������������B�'*��������������������������������

��������������������������������������������C

N ������������������������������������������06�F

N ��������������������������������������������F

N �������������������������������������������4�� ��������������������� ����������������F

N �����������������������������FN ������������������������������������������F

N ���������������������4��������������������������*0*F

N ���������������������������������������������