20 augustus 2010 TIJDSCHRIFT VOOR WATERVOORZIENING EN WATERBEHEER

nº

43ste jaargang / 20 augustus 2010

16 /

2010

TIJDSCHRIFT VOOR WATERVOORZIENING EN WATERBEHEER

COELO: OPHEFFEN WATERSCHAP LEVERT NIET VEEL OP “IN 2011 MOET NEW ORLEANS VEILIG ZIJN” RAPPORTEREN VAN DE BETROUWBAARHEID VAN KRW-BEOORDELING KWALITEIT MONITORINGSGEGEVENS NIET ALTIJD VOLDOENDE

Komkommertijd?

D

e aantijging dat het meest recente klimaatrapport ernstige fouten zou bevatten, blijkt onjuist. Dat bericht kreeg weinig ruimte in de media, maar is wel van belang. Zo is ook het onderzoek van het COELO van belang over de effecten van het opheffen van de waterschappen als bestuurlijke organisatie (waarmee deze uitgave opent). Het werpt een ander licht op de discussie. Het COELO komt tot de slotsom dat opheffing van de waterschappen in de huidige vorm weinig financiële zoden aan de dijken zet. Ander nieuws van de afgelopen zomerperiode zijn de rampzalige overstromingen in China en Pakistan én opnieuw in midden- en oost-Europa. Het zijn niet direct gevolgen van de wijzigingen in het klimaat, meer de gevolgen van menselijk ingrijpen in het landschap.

H2O tijdschrift voor watervoorziening en waterbeheer verschijnt ééns per 14 dagen Officieel orgaan van Stichting tot uitgave van het tijdschrift H2O en haar participanten: - Koninklijk Nederlands Waternetwerk - Vewin - Kiwa Water Holding BV Uitgever Rinus Vissers Redactie Peter Bielars (hoofdredacteur) Michiel van Zaane Jacques Geluk Pieter de Vries Postbus 122, 3100 AC Schiedam telefoon (010) 427 41 65 fax (010) 473 99 11 e-mail [email protected] Bezoekadres: Stationsplein 2, Schiedam Redactiesecretariaat Dora Pompe Redactiecommissie Harry Tolkamp (voorzitter/Waternetwerk) André Struker (Waternetwerk) Frits Vos (Vewin) Gerda Sulmann (KWR Watercycle Research Institute) Advertentieverkoop Roelien Voshol (010) 427 41 54 Brigitte Laban (010) 427 41 52 Mediaorder Carola Sjoukes (010) 427 41 41 fax (010) 473 20 00 Abonnementenservice Pauline Roos (010) 427 41 08 Tini van Schijndel (010) 427 41 08 e-mail [email protected] fax (010) 426 27 95 Abonnementsprijs € 106,- per jaar excl. 6% BTW € 140,- per jaar voor buitenland € 8,50 losse exemplaren excl. 6% BTW Abonnementen gelden voor één jaar en worden – zonder tegenbericht – automatisch verlengd. Opzeggingen dienen schriftelijk uiterlijk 6 weken voor het aflopen van de abonnementsperiode te geschieden aan bovenstaand postadres. Druk en lay-out DeltaHage grafische dienstverlening, Den Haag Copyright Nijgh Periodieken B.V., 2010 Het auteursrecht op de inhoud van dit tijdschrift wordt uitdrukkelijk voorbehouden. Overname van artikelen alleen na schriftelijke toestemming van de uitgever. www.vakbladh2o.nl

In Azië gaat het bijvoorbeeld om het kappen van bossen (voor de noodzakelijke broodwinning). In oost-Europa betreft het slecht beheer en onderhoud aan de dijken. Nederland kan een helpende hand bieden, maar een structurele oplossing voor deze wateroverlast kan alleen gevonden worden wanneer voldoende belang gehecht wordt aan veiligheid. Het ‘opofferen’ van duizenden mensen (China) kan niet jaar in jaar geaccepteerd worden. In eigen land doemt zolangzamerhand een nieuw kabinet aan de horizon op. Welke keuzen gaan de partijen maken? Kiezen ze voor het algemeen belang of voor hun eigen belang? Peter Bielars

inhoud nº 16 / 2010 4 / COELO: opheffen van waterschap levert niet veel op

5 / Grote demiwaterinstallatie in Antwerpen 6 / Nederlandse overheidsdiensten leren van Turkije Kees Blok, Ton Geensen en William Oliemans

8 / Interview met Mathijs van Ledden: “In 2011 moet New Orleans veilig zijn”

4

Maarten Gast

10

/ Leidingbreuk eerder opmerken door bewaking uitgaande hoeveelheid water Martijn Bakker, Onno Brunklaus en Bas Swildens

12

/ Praktijkonderzoek naar grootschalige natuurverbetering Markermeer-IJmeer Roel Knoben

8

14

/ Combinatie van technieken werkt afvalwater op tot proceswater Myrthe de Bruin

16 / Waternetwerken 21 / Rapporteren van de betrouwbaarheid van KRW-beoordelingen Paul Baggelaar, Onno van Tongeren, Roel Knoben en Willem van Loon

12

26

/ Kwaliteit monitoringsgegevens niet altijd voldoende Jordie Netten, Niels Evers, Bas van der Wal en Roel Knoben

29 / Visvriendelijke pompen Bart van Esch en Kees Rommens

33

/ Naar een verstoppingvrij puttenveld Tull en ‘t Waal: de stand van zaken Martijn Tas, Kees van Beek, Rob Breedveld en René Kollen

37 / Agenda 38 / Handel & Industrie Bij de voorpagina: Een medewerker van Waterschap Rivierenland neemt met een Rutnerfles een watermonster (zie pagina 26).

COELO: opheffen waterschap levert niet veel op Het afschaffen van de waterschappen en het onderbrengen van het watersysteembeheer bij provinciale uitvoeringsorganisaties levert niet de door het Interprovinciaal Overleg (IPO) verwachte besparing op van 300 à 400 miljoen euro per jaar. Een realistischer bedrag is - en dan nog op middellange termijn circa 80 miljoen euro. Dat concludeert het Centrum voor Onderzoek van de Economie van Lagere Overheden (COELO), een wetenschappelijk instituut van de Rijksuniversiteit Groningen, na onderzoek dat het uitvoerde in opdracht van de Unie van Waterschappen.

H

et IPO wil de waterschappen ‘onder het bestuurlijke dak van de provincies brengen’. Dit nu door het COELO onderzochte voorstel bestaat uit twee delen. De 26 waterschappen moeten opgaan in 12 provinciale uitvoeringsorganisaties, die de taken zouden overnemen op het gebied van waterveiligheid, -kwantiteit en -kwaliteit. Daarnaast krijgen gemeenten, gekoppeld aan de rioleringstaak, de verantwoordelijkheid voor de afvalwaterzuivering. Dit laatste lijkt volgens de onderzoekers op een recent voorstel van de Unie van Waterschappen en de Vereniging van Nederlandse Gemeenten (VNG), maar verschilt hiervan op één wezenlijk punt: de te realiseren besparingen. Daarom is het COELO door de Unie gevraagd een deskundig oordeel te vellen over het IPO-voorstel. Door het watersysteembeheer onder te brengen bij de provincies is volgens het IPO

sprake van een doelmatiger aansturing en zijn besparingen op bestuurs- en overheadkosten mogelijk ter grootte van 300 à 400 miljoen euro per jaar. Deze becijfering klopt niet, menen de onderzoekers: de verwachte bezuiniging op bestuurskosten van 128 à 179 miljoen euro is bijvoorbeeld niet te realiseren. Het bedrag is ruim twee keer zo hoog als het bedrag dat waterschappen aan bestuur toerekenen. En dat bevat al kosten die niet zouden verdwijnen bij opheffing van de waterschappen als zelfstandige bestuurslaag. Een realistischer schatting van de te besparen bestuurskosten ligt tussen 36 en 53 miljoen euro per jaar.

Niet goed onderbouwd De overheadkosten van de waterschappen liggen aanzienlijk lager dan het IPO veronderstelt, waardoor een besparing van 128 à 192 miljoen euro per jaar ‘onrealistisch hoog’ is. Ook de bezuiniging door het voorkomen

Baggerwerkzaamheden door Waterschap Roer en Overmaas in Roermond.

4

H2O / 16 - 2010

van dubbel werk en het verminderen van overleg (41 à 48 miljoen euro) is niet goed onderbouwd, meent het COELO. Die conclusie geldt, schrijven de onderzoekers, eigenlijk voor het hele IPO-voorstel. Ze merken bovendien op dat het IPO alleen gewag maakt van mogelijke kostenbesparingen, maar kosten die eraan zijn verbonden niet noemt. “Doordat eventuele besparingen pas na enkele jaren zullen optreden, kan het IPO-voorstel aanvankelijk tot hogere kosten leiden in plaats van lagere.” De COELO-onderzoekers vinden het niet juist het bezuinigingspotentieel van 550 miljoen euro, zoals dat is genoemd door de commissie-Gast, te gebruiken als onderbouwing van het IPO-voorstel voor de waterketen. Dit bedrag is niet gebaseerd op opheffing van de waterschappen. De Unie van Waterschappen is met voorstellen gekomen die ervoor kunnen

actualiteit Grote demiwaterfabriek in Antwerpen Induss, een nieuw bedrijf in Vlaanderen dat werd opgericht door de twee toonaangevende Vlaamse waterbedrijven (de Antwerpse Waterwerken (AWW) en de Tussengemeentelijke Maatschappij der Vlaanderen voor Watervoorziening (TMVW)) gaat één van de grootste demi-waterfabrieken en bijbehorend distributienetwerk in Europa bouwen. Induss kondigde dat op 18 augustus aan. Het bedrijf levert water voor industriële toepassingen, zoals koelwater, gedemineraliseerd water, ketelvoedingswater en ultragezuiverd water. Waterschappen en gemeenten werken al regelmatig samen op het gebied van afvalwaterbeheer.

zorgen dat het Rijk naar verwachting 130 miljoen euro minder gaat betalen voor het waterbeheer. Dat komt vooral doordat de waterschappen een groter deel van de kosten voor hun rekening nemen (die uiteindelijk door de belastingbetaler worden Het testen van noodpompen door Waterschap Aa en Maas.

opgebracht). De Unie verwacht dat waterschapslasten door andere maatregelen (onder meer opschaling, gezamenlijk inkopen met Rijkswaterstaat en besparingen op het gebied van waterzuivering) in 2020 niet extra zullen stijgen ten opzichte van de autonome ontwikkelingen. De precieze lastenontwikkeling die het gevolg zou zijn van overname van de voorstellen uit het Storm Werkdocument van de Unie is echter moeilijk te voorspellen, aldus het COELO.

Reactie IPO De cijfers uit het COELO-rapport over de mogelijke besparingen in het waterbeheer zijn volgens het IPO veel te voorzichtig. “We moeten het rapport nog nader bestuderen, maar in een eerste reactie valt ons wel een aantal zaken op”, aldus een woordvoerster. “Kitty Roozemond, plaatsvervangend algemeen directeur van het IPO, heeft al gezegd dat het bedrag van 80 miljoen euro aanzienlijk hoger is dan tot nog toe door de waterschappen zelf steeds werd aangegeven als mogelijke besparing, namelijk slechts 23 miljoen.” Het IPO baseert zijn analyse op de begrotingen van de waterschappen voor 2010, waarin hun eigen ramingen voor bestuurskosten en definities van overheadkosten zijn weergegeven. “COELO gaat uit van een inventarisatie onder de waterschappen over 2009, met een interpretatie van wat wel of niet onder bestuurskosten moet vallen. Ook uit COELO-cijfers blijkt echter dat aanzienlijke besparingen op bestuurkosten mogelijk zijn.” Belangrijk verschil met de IPO-analyse is dat volgens COELO het fuseren van waterschappen geen besparing op overhead zou opleveren. “Dit is onjuist en slechts gebaseerd op één rapport. De ervaring leert dat aanzienlijke besparingen wel degelijk mogelijk zijn bij grote fusieprocessen.” Volgens het IPO heeft de Unie van Waterschappen in haar eigen voorstel voor doelmatig waterbeheer aangegeven dat het fuseren van waterschappen (van 26 naar 13) een bezuiniging van 91 miljoen euro oplevert.

I

nduss levert aan bedrijven en bedrijfssectoren voor wie water cruciaal is in hun processen, in de vorm die de klant wenst. Dat kan gedemineraliseerd water zijn voor productie van stoom in de (petro)chemie, ultrapuur water voor de voedingsindustrie, koelwater, gezuiverd of herbruikt afvalwater. Zo nodig zorgt Induss ook voor de productie, regeneratie en recuperatie van het gevraagde water bij de klant zelf. Ook met specifieke afvalwaterproblemen kunnen bedrijven bij Induss terecht. Het bedrijf is technologie-onafhankelijk, wat betekent dat het zal samenwerken met verschillende technologieaanbieders. Induss is een volledig nieuw bedrijf, maar geen nieuwkomer. Induss bouwt verder op de kennis en ervaring van zijn aandeelhouders AWW en TMVW. Dat biedt leveringszekerheid, een groep ingenieurs met kennis van diverse disciplines, een eigen laboratorium, jarenlange productkennis en ervaring met technologieën én grondige kennis van milieuwetgeving, heffingen en vergunningen. Induss ambieert zijn kennis en ervaring buiten de grenzen van zijn huidige verzorgingsgebieden toe te passen en kijkt ook over de landsgrenzen heen. Naast verscheidene industriële waterprojecten verspreid over Vlaanderen neemt Induss nu direct een groots initiatief in de Antwerpse haven. Deze zomer begint de bouw van een reusachtige demi-waterfabriek met bijbehorend distributienetwerk: Induss I. De fabriek krijgt een omvang van ongeveer een half UEFA-voetvalveld (1750 m2). Het totale fabrieksterrein beslaat straks ruim vijf voetbalvelden. Induss I - die straks een rol gaat spelen op Europees niveau - richt zich op de productie van gedemineraliseerd water en zal vooral aan de omliggende (petro) chemische bedrijven leveren. De leveringscapaciteit bedraagt 48.000 kubieke meter per dag. De investeringskosten zijn 10,4 miljoen euro voor de aanleg van het distributienet en 16 miljoen euro voor de bouw van de demiwaterfabriek. De verwachte jaarlijkse omzet bedraagt 45 miljoen euro.

H2O / 16 - 2010

5

Nederlandse overheidsdiensten leren van Turkije De Dienst Landelijk Gebied heeft de afgelopen drie jaar in het kader van een twinningproject 30 specialisten uit de Nederlandse watersector naar Turkije gestuurd om daar Turkse ambtenaren te trainen met de implementatie van de Kaderrichtlijn Water.

T

urkije heeft de invoering van de Europese Kaderrichtlijn Water voortvarend ter hand genomen. Het Turkse ministerie van Milieu en Bos kreeg daarbij de afgelopen twee jaar steun van een Nederlands/Slowaaks/Engels consortium dat uitvoering gaf aan het EU-twinningproject Capacity building for the water sector in Turkey (zie kader). Van Nederlandse zijde deden waterschappen en overheidsdiensten mee. Heeft werken over de grens nut voor de vanuit Nederland betrokken partijen? Hebben Nederlandse overheidsdiensten iets te zoeken in den vreemde?

Twinning is een kennisuitwisselingsprogramma van de Europese Commissie dat de uitbreiding van de Europese Unie ondersteunt. Lidstaten delen kennis met kandidaat-lidstaten en buurlanden over de wet- en regelgeving die geldt binnen de EU. Twinning gaat om samenwerking tussen overheden. Het budget gaat vooral naar personele kosten en reiskosten voor deskundigen die kennis uitwisselen.

Het project had tot doel Turkse capaciteit voor de Kaderrichtlijn Water - en gerelateerde waterkwaliteitrichtlijnen - te vergroten. Er is een stroomgebiedsbeheerplan voor de Büyük Menderes opgesteld. Vergelijking met vier andere stroomgebieden leidde tot een schatting van de vereiste inspanning om te voldoen aan de richtlijnen in geheel Turkije. Op basis hiervan zijn nationale werkprogramma’s voor de implementatie van de richtlijnen opgesteld. De Dienst Landelijk Gebied leidde het project. Een door DLG aangestelde adviseur zorgde in Turkije voor dagelijks overleg met de Turkse collega’s en coördineerde de inzet van buitenlandse experts. Naast mensen uit eigen huis zijn experts vanuit LNV-directies, de universiteit van Wageningen, het LEI en het RIVM én de waterschappen Roer en Overmaas, Peel en Maasvallei en Vallei & Eem ingezet. In totaal zijn zo’n 30 Nederlandse deskundigen bij het project betrokken. Hebben zij van de werkzaamheden geleerd en heeft de eigen organisatie daar wat aan?

Idealisme of eigenbelang? Allereerst wordt een kanttekening bij de vraagstelling geplaatst. Dat Nederlandse overheidsorganisaties kunnen leren van werk in het buitenland is goed, maar niet de hoofdreden voor hun betrokkenheid. Volgens Henk van Alderwegen, voorzitter van Peel en Maasvallei, gaat het er om een kandidaat-lidstaat te steunen. Siep Groen van het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselveiligheid stelt dat dit project voortvloeit uit een fatsoenlijke

6

H2O / 16 - 2010

omgang tussen lidstaten. Het ondersteunen van een kandidaat-lidstaat is geen onversneden idealisme: volgens Tim Smit (Peel en Maasvallei, nu: Aa en Maas) draagt het toepassen van Europese standaarden voor industriële lozingen bij gelijke mogelijkheden van de eigen industrie.

Brengen en halen De Nederlanders beamen dat ze geleerd hebben van hun inzet. Voor velen was het nuttig zich (opnieuw) te verdiepen in de wetteksten. Volgens Gabriel Zwart van Peel en Maasvallei komt dit door de manier van werken in Nederland: “Omdat er steeds één steen aangeleverd moest worden, ontbrak het zicht op het geheel.” Ook anderen geven aan dat ze de KRW nu beter en in een breder perspectief kennen. Omdat er met een andere waterbeheerder, in dit geval Turkije, samengewerkt werd, kon niet op bestaande kennis teruggevallen worden en was het zaak te weten wat in richtlijnen en ondersteunende documenten staat. Rolf Michels van het Landbouw Economisch Instituut (LEI): “In een situatie met een bekend onderwerp maar een onbekende context, leer je altijd. Na afloop van een trip kijk je op een frisse manier tegen je gangbare werk aan.” Frans de Bles van Vallei & Eem ziet nu dat technische experts geneigd zijn hun verhaal bij anderen als bekend te veronderstellen: “Maar in Turkije ontdek je dat dit niet werkt. Het zijn prima, goed opgeleide mensen maar voor het onderwerp moet je wel terug naar de basis en vervolgens stap voor stap zaken doorlopen. In Nederland is dat eigenlijk net zo. Ik denk nu meer na over hoe iets bij anderen landt.” Ook Martien Janssen van het RIVM benadrukt dit: “De Turkse situatie is vergelijkbaar met Nederland in 1970. We willen ons verhaal vanuit het nu vertellen, maar je moet in de tijd terug om de ontwikkeling duidelijk te maken. Met die les doe ik mijn voordeel in communicatie met mensen buiten mijn vakgebied en met buitenlandse delegaties die hier langskomen.” Veel ervaren waterbeheerders kijken nu bescheidener naar hun werk. Susanne Wuijts van het RIVM: “In Nederland ken je de patronen waarin we samenwerken; door in een andere context te werken raak je bewust van die patronen. Hoewel een aantal dingen in Turkije langzamer gaat, gaan andere dingen sneller dan bij ons.” Lodewijk Stuyt van Alterra benadrukt dat Turkije inspiratie kan geven om de in Nederland vastgeroeste protocollen over een onderwerp als het beprijzen van water te doorbreken.

Leren van lidstaten In het twinningproject draaiden ook deskundigen uit Slowakije en Engeland mee.

Na een dag op het ministerie volgde een avond waarin de aanpak van de Kaderrichtlijn Water werd vergeleken. De organisatie van de Nederlandse watersector blijft voor buitenlandse collega’s ondoorgrondelijk, maar met de hoge bestuurlijke betrokkenheid bij het bepalen van de maatregelen heeft Nederland gescoord. En de Nederlandse waterbeheerders leerden onder meer van de systematische manier waarop in Engeland de samenhang tussen de doelen werd gepresenteerd. Samenwerking tussen lidstaten is leerzaam. Susanne Wuijts: “Het RIVM is betrokken bij het opstellen van handreikingen voor de Kaderrichtlijn Water. Omdat je weet wat er in andere landen speelt, kun je daar beter op inspelen”. Volgens Henk Sterk, de technisch adviseur in Turkije, heeft Nederland baat bij deze samenwerking: “Nederlandse experts krijgen een globaler beeld van de waterproblemen. Turkije kent grote problemen met droogte, waar Nederland bij het ontwikkelen van het eigen verdrogingbeleid voordeel mee kan doen. Nederland heeft veel waterlichamen geclassificeerd als kunstmatig of sterk veranderd. Het is goed te kijken hoe andere landen daarmee omgaan. Ook laat werken in het buitenland zien dat de invoering van de KRW anders kan, waardoor je de complexe Nederlandse overlegstructuur kunt relativeren.”

Leren van de projectcultuur Niet alleen het perspectief en de kennis van deskundigen werden beïnvloed; velen noemden ook dat ze leren van de manier van werken binnen het project. Rolf Michels: “Je was in Turkije binnen een bestek van vijf dagen gericht bezig met één taak. Ik probeer nu in mijn werk ook meer tijd aaneengesloten aan één onderwerp te besteden. Sommige projecten hebben zo’n gerichte aanpak nodig.” Binnen de Dienst Landelijk Gebied heeft deze manier van werken zelfs een naam: gecomprimeerd werken. Andries Bouma, vestigingsdirecteur in Tilburg, wil dat zijn medewerkers hierin meer bedreven raken zodat projecten versneld kunnen worden. Siep Groen: “Voor m’n huidige klus met grensoverschrijdend waterbeheer met Duitsland kan de aanpak uit Turkije nuttig zijn. In plaats van overlegbijeenkomsten wil ik een werksessie organiseren om met handen uit de mouwen gezamenlijk bijvoorbeeld een specifieke beek aan te pakken.” Maar er zijn ook kanttekeningen. Gecomprimeerd werken is geen abc’tje. Je kunt de planning van anderen niet zomaar afblokken en het werkt alleen als het selectief wordt toegepast. Ook zijn er lessen geleerd op specifieke vakgebieden. Luuk Schaminee en Tjibbe Wubbels van de Dienst Landelijk Gebied

actualiteit

De Büyük Menderes (‘grote meander’) verbindt het centrale hoogland met de Egeïsche kust. De rivier is in hoge mate gereguleerd door waterkrachtdammen en reservoirs ten behoeve van drinkwater en landbouw. Agrarische bedrijvigheid (olijfoliepersen, leerlooierijen en textielindustrie) drukt zwaar op de waterkwaliteit. Klimaatontwikkelingen verergeren dit alleen maar. De Turkse overheid investeert met prioriteit in afvalwaterbehandeling voor zowel stedelijke centra (Uçak, Aydin, Denizli) als kleinere agglomeraties.

werd bijvoorbeeld gevraagd het databeheer in Turkije te helpen vormgeven. Gekozen werd voor een koppeling tussen softwareprogramma’s en databestanden: “Door die combinatie kunnen de doelgroepen goed uit de voeten met databestanden. Managers gebruiken een standaardprogramma om de gegevens in te kijken en kunnen op hun interesses selecteren. De databeheerders hebben een handzame invoermodule en kunnen consistentie beoordelen. En aan belanghebbenden kan informatie in de vorm van kaarten gepresenteerd worden. Zulk gegevensbeheer kan in Nederland in kleinere projecten ook goed werken.”

Leren functioneren in een andere context Gerry Roelofs van Peel en Maasvallei: “Je kennis wordt niet alleen inhoudelijk verbreed, maar door het werken in een andere cultuur en doordat je tijdens de missies de rol van cursusleider krijgt, verbreedt je jezelf ook in andere opzichten.” Volgens Gabriel Zwart is het belangrijk daar stil bij te staan: “Je wordt beschouwd als de expert en trainer en dat schept hoge verwachtingen die je niet altijd kunt waarmaken. Het helpt dan aan te geven op welke gebieden jouw expertise wel en niet toereikend is.” Ook Esther Koopmanschap van het Centre for Development Innovation (onderdeel van de universiteit van Wageningen) geeft aan dat de houding belangrijk is: “wij - maar ook Duitsers - komen vaak betweterig over. Wij zullen jullie vertellen hoe jullie het moeten doen. Maar

uiteindelijk kunnen deskundige waterbeheerders toch niet alle vragen beantwoorden. Waar we goed mee hebben kunnen helpen, is de stap zetten van ideeën naar plannen. We zorgden ervoor dat het proces niet bleef hangen in reflectie op hoe de situatie is. We hadden een stimulerende rol.”

Nut voor de organisaties Ook de organisaties blijken veel aan het project gehad te hebben. Meestal is bewust voor deelname aan dit project gekozen. In Nederland is het opstellen van de stroomgebiedsbeheerplannen vooral een zaak van de waterschappen. Het project in Turkije bood DLG de kans ervaring met de KRW op te doen. Een lerende organisatie heeft baat bij de uitwisseling van ervaringen. Alterra koos voor dit project, omdat het zijn expertise over waterbeheer in droge gebieden wil vergroten. Voor het RIVM gold dat het zijn betrokkenheid bij Europese handreikingen een beter fundament kon geven. Voor Vincent Linderhof van het LEI sloot het project aan bij de beleidsthema’s waar zijn afdeling aan werkt. Ook onder de waterschappen spelen organisatiedoelen een rol bij buitenlandse activiteiten. Maurice Franssen van Roer en Overmaas: “We hebben deelgenomen aan het project, omdat we internationale samenwerking vanzelfsprekend vinden. Ons waterschap is omgeven door buitenland en heeft meer kilometers grens met België en Duitsland dan met de rest van Nederland. Wij

zijn het dan ook het meest internationale waterschap van Nederland.” Bij Waterschap Peel en Maasvallei vormden de betrokken specialisten een kleine werkgroep die een afrondende evaluatie van de projectinzet gemaakt heeft. Een evaluatie die handvatten en richting geeft aan verdere activiteiten over de grens: focussen op kennisoverdracht en verbreden van de groep medewerkers die meedraait. Een voorzichtige conclusie ten aanzien van overheden en overheidsdiensten die activiteiten over de grens ondernemen, is dat een organisatie meer uit zo’n activiteit kan halen dan alleen een kleine groep meer ervaren, sensitieve en loyale medewerkers. Het hebben van heldere organisatiedoelen bij de buitenlandse activiteit helpt, net als het zetten van concrete stappen om ervaringen binnen de organisatie uit te dragen en te verankeren. Er lijkt zich in de uitspraken over het doel van werken over de grens soms een tweedeling voor te doen: een aantal organisaties gebruikt buitenlandse projecten om kennis te halen, terwijl andere het zien als een (ideële) vorm van kennisoverdracht. Voor de individuele waterspecialisten bestaat deze tweedeling allang niet meer: zij hebben ervaren dat werken over de grens zowel ‘halen’ als ‘brengen’ is. Kees Blok, Ton Geensen en William Oliemans (Dienst Landelijk Gebied)

H2O / 16 - 2010

7

MATHIJS VAN LEDDEN (ROYAL HASKONING) IN LOUISIANA:

“In 2011 moet New Orleans veilig zijn” Op 29 augustus 2005 raasde de orkaan Katrina over New Orleans in de Amerikaanse staat Louisiana. De beelden van de gevolgen van de watersnoodramp, die daar toen het gevolg van was, zullen velen nog op hun netvlies hebben. Beelden die deden denken aan de watersnood van 1953. Amerikaanse delegaties bezochten Nederland om te zien hoe wij ons veilig voelen in polders die beneden zeeniveau liggen. Ook Nederlandse deskundigheid werd ingezet bij het realiseren van grotere veiligheid aldaar. Voor dit nummer, vijf jaar na Katrina, het verslag van een gesprek met Mathijs van Ledden, hoofd van het team medewerkers van ingenieursbureau Royal Haskoning dat in New Orleans gestationeerd is. Het gesprek vond plaats op het kantoor van het ingenieursbureau in Rotterdam toen Van Ledden een paar dagen in Nederland was om zijn visum te verlengen.

Wat doet Royal Haskoning in New Orleans? “In november 2005 waren Nederlandse bedrijven uitgenodigd om te kijken welke bijdrage zij zouden kunnen leveren aan de aanpak van de situatie rond New Orleans. De Nederlandse ambassade en het NWP hadden zich daar sterk voor gemaakt. Voor Royal Haskoning legde René Zijlstra, directeur Kust en Rivieren in Nederland, contacten met grote Amerikaanse bureaus. We zijn toen ingegaan op een voorstel voor het project- en programmamanagement van de wederopbouw van de dijken, de aanleg van stormvloedkeringen en nieuwe pompstations rond de stad. Sindsdien maken we deel uit van het consortium dat uiteindelijk die opdracht kreeg van het US Army Corps of Engineers (USACE).”

Kun je de situatie in New Orleans schetsen? “New Orleans ligt aan de Mississippi, vergelijkbaar met Rotterdam aan de Rijn. De rivier stroomt door de stad. De oude stad ligt wat hoger. Grote uitbreidingen rondom liggen in poldergebieden, één à twee meter beneden het zeeniveau. Aan de zuidkant mondt de Mississippi uit in de Golf van Mexico. Aan de noord- en de oostkant van de stad liggen meren, die in verbinding met het zeewater staan. Afhankelijk van de windrichting kan het water dus van drie kanten komen.” “Toen New Orleans in de moerasgebieden aan de noordkant van de stad ging bouwen, heeft men daar polders ingericht. De gemalen pompten het water in ontwateringkanalen die uitmondden in het meer aan de noordkant. Toen de stad verder uitbreidde, zijn deze gemalen niet verplaatst, maar werd alle water daarheen geleid. Op de dijken van de uitwateringkanalen heeft men toen, ter bescherming van deze nieuwe wijken, keermuren geplaatst die tot drie meter hoog konden zijn. Tijdens de orkaan Katrina hebben deze keermuren het op diverse plaatsen begeven. Niet omdat het water te hoog kwam, maar omdat de grond waarop ze stonden, weggeduwd werd door de waterdruk. Als deze muren waren

8

H2O / 16 - 2010

blijven staan, was de ramp veel minder groot geweest.” “Aan de oostkant waren de dijken zo’n zes meter hoog. Het water stond tot aan de kruin van de dijk, maar grote golven sloegen eroverheen en ondermijnden het talud aan de achterzijde. Op verschillende plekken zijn deze toen doorgebroken, waardoor ook het oostelijk deel van de stad onder water kwam te staan.”

Hoe groot is New Orleans? De stad zelf telt 300.000 à 400.000 inwoners. In de gehele regio wonen één miljoen mensen. Dus ook qua grootte vergelijkbaar met Rotterdam. Ten zuiden van New Orleans en langs de Mississippi was de situatie nog veel dramatischer. Daar zijn mensen weggespoeld. Dat kreeg alleen nooit veel aandacht. De orkaan is langs de stad gegaan, niet eroverheen. De wind ging toen liggen. De mensen dachten dat het gevaar geweken was, maar toen bleek dat de dijken waren doorgebroken en liep de stad onder water. “ “Daarna kwam dus de vraag hoe men de stad beter kon beschermen? Het basisprincipe van de aanpak is kustlijnverkorting, hetzelfde wat Nederland na 1953 gedaan heeft.” “De ontwateringkanalen zijn aan het meer afgesloten met schuiven en worden bemalen door nieuwe gemalen. Deze zijn snel gebouwd en waren in 2006 al operationeel, een eerste groot succes. Daarnaast wordt 500 à 600 kilometer dijken verhoogd en versterkt. Ook zijn de ontwerpregels voor deze dijken aangescherpt, vooral met betrekking tot de kwaliteit en het type materiaal dat gebruikt wordt: meer en betere klei, minder zand.” “Aan de oostkant van de stad worden twee andere grote werken gerealiseerd. In de eerste helft van de twintigste eeuw hebben de Verenigde Staten een groot kanaal aangelegd van Texas tot Florida. Dit kanaal beschermde in de Tweede Wereldoorlog de scheepvaart langs de kust tegen Duitse U-boten. Dit kanaal is te vergelijken met het Amsterdam-Rijnkanaal. Het kruist met

sluizen de Mississippi bij New Orleans, maar loopt aan de oostkant door het meer wat daar ligt en in open verbinding met de zee staat. Omdat de overgang van kanaal naar het meer niet afsluitbaar was, steeg tijdens de orkaan Katrina het water in het kanaal en braken de dijken erlangs door. De arme wijken van de stad, polders op één tot drie meter beneden zeeniveau, zijn vooral daardoor zo zwaar getroffen. Men heeft besloten dit kanaal afsluitbaar te maken met een soort mini-Maeslantkering en een grote keermuur van bijna drie kilometer: de Inner Harbor Navigation Canal-stormvloedkering.” “Dat aan de zuidkant van de stad nauwelijks problemen voorkwamen, was een gevolg van de windrichting. Maar ook daar gaat men een kanaal afsluitbaar maken: het Western Closure Complex. Allemaal voorzieningen volgens het principe van onze deltawerken: het verkorten van de kustlijn.”

Wat is de rol van Royal Haskoning in dit geheel? “In 2011 moet de stad veilig zijn. Dat wil zeggen een beschermingsniveau van 1:100 jaar hebben. De dijken moeten dus ontworpen zijn op een waterstand en bijbehorende golven met een gemiddelde kans van één procent per jaar. Binnen het consortium is één van onze taken geweest de nieuwe dijkhoogten vast te stellen onder toezicht van USACE. Een belangrijk uitgangspunt in dit project. Want het gaat om het verhogen van 600 kilometer dijk, een investering van 14 miljard dollar in vijf à zes jaar.” “Voor het vaststellen van de dijkhoogte hebben we een nieuwe methode voorgesteld, die uniform is voor het gehele gebied en rekening houdt met de onzekerheden in de uitkomsten van allerlei rekenmodellen. Modellen voor het berekenen van de baan van de orkaan, van windrichting en windsnelheid, van hoogte van golven, etc. In de uitkomsten van zulke modelberekeningen zit altijd onzekerheid. Als je daarmee rekening houdt, is de einduitkomst anders.”

Een soort veiligheidsfactor? “Ja, maar wel een factor die van plek tot plek apart berekend wordt. Langs een meer is de uitkomst anders dan langs de kust of langs de rivier. In Nederland houdt men doorgaans 50 cm extra als standaard overal aan. Hier komen we op sommige plekken tot 90 cm extra vanwege alle onzekerheden. Wat er uiteindelijk gebeuren moet, is ook niet overal hetzelfde. Aan de noordkant kunnen we volstaan met een halve tot één meter verhoging, aan de zuidkant ook met één meter. Maar aan de oostkant komen we tot twee à drie meter verhoging. Waar weinig mensen wonen, is dat niet zo’n probleem. Maar in de stad zelf is dat anders, vergelijkbaar met Rotterdam of Dordrecht. Dijken in de stad langs stadshavens voor containeroverslag.” “Omdat in New Orleans langs de Mississippi bij Katrina weinig gebeurd was, dacht men

interview tigheid is leven zonder luchtkoeling en ijskast wel een uitdaging.”

in eerste instantie dat de dijken daar hoog genoeg waren. Maar bij de veel zwakkere stormen Gustav in 2008 en Ida in november 2009 steeg daar het water wel flink. Toen was er opstuwing vanuit de riviermond. In 2008/2009 zijn we tot de conclusie gekomen dat ook in het benedenstroomse deel van de stad de dijken langs de Mississippi iets omhoog moeten om het gewenste beschermingsniveau te kunnen bieden. Zeker als je rekening houdt met de zeespiegelrijzing op lange termijn en met de bodemdaling die ook hier optreedt. Dat vraagt maatwerk, waarbij we het principe ‘zacht waar het kan, hard waar het moet’ proberen uit te werken. Langs de Mississippi is ‘zacht’ een aarden dijk en ‘hard’ een keermuur. Belangrijk verschil is dat je een dijk later nog meer en relatief gemakkelijk kunt verhogen; bij een keermuur kan dat niet.”

Kun je wat over jezelf vertellen? “Ik ben in 1975 geboren in Culemborg. Van 1993 tot 1998 studeerde ik aan de TU Delft weg- en waterbouw. Aansluitend promoveerde ik in 2003 op onderzoek naar het transport van mengsels van zand en slib in getijdenwateren. Ik ontwikkelde een rekenmodel dat aangeeft welk materiaal waar neerslaat. Daarmee kun je voorspellen wat de invloed op de samenstelling van de bodem is, als je het regiem wijzigt. Het openzetten van de Haringvlietsluizen zal ook invloed op de samenstelling van de bodem hebben. Je kunt dan rekening houden met de ecologische component (wat ontwikkelt zich waar?), de milieucomponent (waar gaat verontreinigd slib liggen?) en de inrichting van het gebied daar mede op baseren. In 2003 ben ik bij Royal Haskoning in Nijmegen in dienst gekomen, bij de afdeling Kusten en Rivieren. Van daaruit geef ik sinds 2006 leiding aan een team in de VS van vijf mensen, aangevuld met deskundigen die tijdelijk ingevlogen worden vanuit

Waarom kan een keermuur niet verhoogd worden? “De ondergrond in New Orleans is veel complexer dan die in Nederland. In Nederland hebben we overal vaste lagen waarop te bouwen is. Hier is de prutlaag veel dikker en liggen de harde lagen heel diep in de grond. De zware keermuur van de stormvloedkering bestaat uit betonnen elementen van 50 meter lengte, geschoord door palen van 60 meter lengte, die allemaal op kleef staan. Voor aanleg van een traditionele gronddijk bij deze stormvloedkering bleek de prutlaag te dik. Je moet andere oplossingen zoeken. Dat is één van de redenen waarom die keermuren hier zo populair zijn. Maar hoe hoger je een keermuur maakt, hoe meer golfkracht hij moet tegenhouden. We hebben voorgesteld de stormvloedkering niet zo hoog te maken en het water dat eroverheen komt, deels op te vangen achter de kering, omdat daar voldoende ruimte aanwezig is. Daarmee heb je minder problemen qua fundering en het levert bovendien geweldige voordelen op qua planning en kosten. Tijd is hier van groot belang. New Orleans onderging na Katrina alweer enkele malen een nieuwe storm, zoals orkaan Gustav die het water opnieuw gevaarlijk hoog opstuwde tot vlak onder de rand van de keermuren.”

Wat gebeurde er toen? “Bij orkaan Gustav zijn we met ons team van vijf man geëvacueerd. Op vrijdag vonden we het zelf te gevaarlijk worden; op zaterdag werd de evacuatie verplicht. Dat betekent je huis helemaal dichtmaken met platen die daarvoor klaarstaan. Alle spullen in je auto laden en vertrekken. In ons geval naar een Nederlandse familie 80 kilometer verderop. Vier uur stapvoets rijden. In totaal zijn toen één miljoen mensen geëvacueerd langs de drie uitvalswegen, wat dankzij een goede organisatie probleemloos verliep. De orkaan zwakte gelukkig af; uiteindelijk is in New Orleans niets bijzonders gebeurd. Wel zijn delen van het zuidwesten van Louisiana opnieuw onder water gelopen. Het gebied is heel gevoelig voor orkanen. Stormen van de categorie 1 of 2 komen regelmatig voor. Evacuatie is hier een onderdeel van

Mathijs van Ledden

het systeem. Maar zes miljoen mensen uit de Randstad evacueren is wel wat anders.”

“Nederlandse veiligheidsnormen uitzondering in de wereld”

Er is een groot verschil in normstelling. “Voor Nederlandse begrippen is de Amerikaanse norm voor New Orleans van 1:100 jaar laag. We gaan voor de Randstad uit van situaties die 1:10.000 jaar voorkomen. De aan de norm aan de oostkant van New Orleans gelieerde waterstand is hoger dan de waterstand die hoort bij de norm langs de kust van Nederland.” “In Engeland houdt men voor Londen een norm van 1:1.000 jaar aan, voor de rest van het land 1:100 tot 1:200 jaar. Ook in Californië gaat men niet hoger dan 1:200 jaar. Als je het dus wereldwijd bekijkt, vormt Nederland de uitzondering.” “Nu wonen in Nederland extreem veel mensen achter de dijken en is de waarde van alles wat er staat, bijzonder groot. Aanbeveling van Veerman is naar een nog hogere normstelling te kijken. In Louisiana komen zware stormen veel vaker voor en houdt men de combinatie van betere beveiliging èn evacuatie aan. Ook kijkt men naar de bouw en de inrichting van huizen. Op welke etage zet je je waardevolle spullen? Er is een relatie met het krijgen van een hypotheek. De verzekeringspremie hangt af van het overstromingsgevaar. De kwetsbaarheid van de elektriciteitsvoorziening is een ander punt. Die loopt hier voor woonwijken bovengronds. Onder de grond brengen zou veel beter zijn. We waren na onze evacuatie op woensdag weer terug, maar pas op vrijdag hadden we weer stroom. Bij 35°C met een hoge luchtvoch-

Nederland en Engeland. “ “Ik ben met mijn gezin hierheen verhuisd. Het leven en werken in deze fantastische stad met zijn muziek, zijn Caribische cultuur en leefwijze én instelling is een jongensdroom die niet ophoudt.”

In H2O nummer 7 van dit jaar publiceerden jullie over dijkoverlaten. “Dat ging over een aangrenzend gebied ten zuiden van New Orleans langs de Mississippi, dat veel dunner bevolkt is en waar zo’n 20.000 mensen wonen. Het oorspronkelijk idee daar was de aanleg van één grote dijk. We hebben een alternatief ontwikkeld van ringdijken om de kernen te beschermen, aangevuld met overlaten waarmee het water ruimte krijgt. Vergelijkbaar met onze benadering in ‘Ruimte voor de Rivier’. Met dergelijke ideeën proberen we de gedachten te prikkelen voor alternatieven voor de traditionele oplossingen en de haalbaarheid ervan. Een ander punt is onze digitale stormatlas. Omdat het orkaanseizoen er weer aankomt, werken we aan een actualisering van de gegevens op basis van de ervaringen van vorig jaar. Die atlas geeft voor heel veel verschillende stormen mogelijk een antwoord op vragen als: waar komt het water hoog te staan, welke keringen moeten dicht en waar zit het overstromingsgevaar? Stormvloedkeringen, dijkoverlaten, een stormatlas; het zijn allemaal kanten van dezelfde kubus om New Orleans veiliger te maken.” Maarten Gast

H2O / 16 - 2010

9

Leidingbreuk eerder opmerken door bewaking uitgaande hoeveelheid drinkwater De breuk van een grote drinkwaterleiding kan aanzienlijke gevolgen hebben: klanten krijgen onaangekondigd geen of minder water uit de kraan, het uitstromende water kan schade aan de omgeving toebrengen en grote hoeveelheden drinkwater gaan verloren. Genoeg redenen om de gebroken leiding zo snel mogelijk op te sporen, te isoleren en het lek te dichten. Oasen en Waterbedrijf Groningen gaan daarom over tot het bewaken van de uitgaande stroom (flow) van pompstations, zodat een alarm afgaat bij grote afwijkingen die duiden op een mogelijke leidingbreuk.

A

ls een (grote) leidingbreuk enkele uren onopgemerkt blijft, gaat veel water verloren. Dit resulteert in een afname van de watervoorraad in reinwaterkelders en reservoirs. Wanneer ‘s nachts een grote leidingbreuk ontstaat, kan het gevolg zijn dat er niet genoeg water op voorraad is om de ochtendpiek op te vangen. In dat geval kan de waterdruk, zelfs na het isoleren van de kapotte leiding, lager zijn. Bovendien zal het nodig zijn de uitgaande druk van het pompstation te verlagen om de vraag kunstmatig te reduceren. Een breuk in een drinkwaterleiding kan op verschillende manieren opvallen, bijvoorbeeld door het wegvallen van de druk bij het pompstation. De druk zal kortdurend wegzakken. De automatische regeling van de pompen zorgt echter in de meeste gevallen voor een verhoging van het toerental van de pompen en/of een bijschakeling van

pompen tot de druk weer op het normale niveau is. De uitgaande druk van het pompstation zal dus meestal niet veranderen door een leidingbreuk. Alleen wanneer het lek groter is dan de pompcapaciteit van het pompstation, valt de druk bij het pompstation weg. Als de uitgaande druk te ver daalt (bijvoorbeeld onder de 200 kPa), gaat het alarm automatisch af. Een plotselinge verandering van de uitgaande stroom bij het pompstation kan ook duiden op een breuk in de waterleiding. Door de automatische regeling van de pompen zal bij een leidingbreuk vanzelf meer water verpompt worden. Dit is waarneembaar als een plotselinge stijging in de trend van de uitgaande stroom van het pompstation. Dit betekent wel dat voor het vaststellen van een (mogelijke) leidingbreuk, iemand de trend van de uitgaande stroom moet bewaken. Door de verdergaande automatisering van de drinkwater-

Op 4 mei jl. kwam in Leiderdorp en omgeving minder tot geen water uit de kraan. De oorzaak was een lekkage in een drinkwaterleiding van 500 millimeter. De lekkage ontstond om 05.45 uur. De monteurs van Oasen hadden het lek om 08.15 uur geïsoleerd, zodat de waterdruk vanaf dat moment herstelde. Er stroomde veel water weg door het lek. De uitgaande stroom naar de regio Leiderdorp liep op het moment van de leidingbreuk op tot ongeveer 1.900 kubieke meter per uur, terwijl dat normaal gesproken op dat tijdstip 400 kubieke meter zou zijn. Er liep dus per uur zo’n 1.500 kubieke meter water weg via de lekkage. Het water stroomde met een snelheid van ongeveer twee meter per seconde uit de kapotte leiding. Door de leidingbreuk is in totaal circa 4.000 kubieke meter drinkwater verloren gegaan (hetgeen

H2O / 16 - 2010

Veel leidingbreuken worden hierdoor kort na het ontstaan ontdekt. Er zijn echter ook leidingbreuken die pas uren na het ontstaan ontdekt worden. Denk bijvoorbeeld aan een nachtelijke leidingbreuk: er is niemand op

overeenkomt met 40 procent van het dagverbruik). Hierdoor liep een weiland onder water. Door de locatie waar de breuk optrad, bleef de schade aan de omgeving beperkt. Vanwege het tijdstip van de leidingbreuk (05.45 uur op een doordeweekse dag) zakte de druk bij de klanten weg tijdens de ochtendpiek. Hierdoor werd de leidingbreuk snel opgemerkt. Oasen ontving tussen 05.45 en 08.00 uur 150 telefonische meldingen van klanten over te lage druk. Ruim 1.800 klanten bezochten de internetpagina van Oasen voor informatie over de storing. Relatief kort na het ontstaan van de leidingbreuk kon daarom begonnen worden naar het zoeken en vervolgens het isoleren van de kapotte leiding.

De gescheurde leiding (500 mm), met op de achtergrond het ondergelopen weiland (foto: Fotoburo Martin Droog).

10

voorziening komt het steeds vaker voor dat de drinkwaterproductie en -distributie automatisch verlopen. Delen van de dag en de gehele nacht worden trends van drukken en stromen niet door iemand bewaakt. Bij een leidingbreuk kan de druk ook lokaal wegzakken. Klanten die op dat moment water willen gebruiken, merken dat er geen of weinig waterdruk is en nemen contact op met het drinkwaterbedrijf. Ten slotte kan door een leidingbreuk een grote hoeveelheid water de straat op stromen of kunnen lager gelegen stukken land onder water lopen. Wanneer bewoners dit zien, nemen ze ook vaak contact op met het drinkwaterbedrijf.

actualiteit het pompstation die een afwijking van de stroom kan waarnemen, de klanten slapen en merken dus niet dat de druk laag is. Niemand loopt op straat en ziet een straat of weiland onder water lopen. In de situatie dat de lekkage niet groter is dan de pompcapaciteit, gaat ook de uitgaande druk op het pompstation niet omlaag, zodat er geen automatisch alarm is. Een voorbeeld is de breuk van een leiding van 400 millimeter van Waterbedrijf Groningen nabij pompstation Nietap. Op (zaterdag) 29 mei jl. om 02.00 uur ging de leiding kapot en stroomde circa 1.000 kubieke meter water per uur weg. De leidingbreuk werd vanwege het nachtelijke tijdstip niet direct ontdekt. Om 10.00 uur was de kapotte leiding geïsoleerd. In totaal is circa 8.000 kubieke meter drinkwater verloren gegaan. Als gevolg van de leidingbreuk bedroeg de voorraad in de reinwaterkelder van pompstation Nietap zaterdagochtend slechts de helft van de normale voorraad. Het was vervolgens nodig de productie sterk op te voeren om de rest van de dag voldoende water beschikbaar te hebben. Een watertekort bleef uit, omdat het incident plaatsvond bij een relatief lage watervraag.

Onderzoek bewaking uitgaande stroom Zoals hierboven aangegeven zorgt de automatische pompregeling ervoor dat bij veel leidingbreuken de uitgaande druk op het pompstation niet verandert. De bewaking van de uitgaande druk zal daarom meestal niet tot een alarm leiden. De uitgaande stroom verandert echter wel sterk bij een leidingbreuk. Om in dat geval toch vroegtijdig te kunnen alarmeren, is Oasen een onderzoek begonnen naar bewaking van de uitgaande stroom. Hierbij zijn geregistreerde flows (vijf minuten-waarden) van het voorzieningsgebied Leiderdorp en omstreken van de periode 2004-2008 geanalyseerd. In het logboek van afdeling Distributie is genoteerd welke incidenten er op welke data zijn geweest. Een voorbeeld van de gemeten stroom bij leidingbreuk is weergegeven in afbeelding 1.

Afb. 1: Voorspelde en gemeten stroom bij een leidingbreuk. Om 22.50 uur ontstaat een lekkage in een leiding met een doorsnede van 500 millimeter.

Uit het onderzoek bleek dat alle grote lekkages snel (binnen 20 minuten) en veel kleinere lekken na lagere tijd (40 tot 50 minuten) waren te detecteren, zonder dat te veel valse alarmen optraden.

Methodiek leidingbreukdetectie Dit resultaat werd bereikt met een methode voor de detectie van een leidingbreuk op basis van bewaking van de uitgaande stroom. De actueel gemeten stroom wordt vergeleken met de voorspelde (zie afbeelding 1). De voorspelling van de stroom wordt gegenereerd door het prognosemodel OPIR, dat zowel Oasen als Waterbedrijf Groningen gebruiken voor de aansturing van de drinkwaterinfrastructuur. Hoewel OPIR de stroom alleen per uur of kwartier voorspelt, geeft het programma middels interpolatie tussen de waarden toch op elk moment een ‘actueel voorspelde’ waarde. Het principe van de detectiemethode is dat een alarm volgt wanneer het verschil tussen meting en voorspelling groter is dan de drempelwaarde gedurende een instelbaar tijdraam. Het bijzondere aan de methode is dat de drempelwaarde niet constant is, maar afhangt van de voorspelde waarde. Op deze

Afb. 2: Grenswaarde op basis waarvan gealarmeerd wordt. Afhankelijk van de voorspelde stroom en de gekozen instellingen.

wijze kan de detectie plaatsvinden met een lage drempelwaarde als de voorspelling betrouwbaar is (gevoelige detectie) en met een hogere als de voorspelling minder betrouwbaar is (om valse alarmen te vermijden). De betrouwbaarheid is hoog als het (absolute) verbruik en de verbruiksverandering laag zijn. De betrouwbaarheid is lager wanneer het (absolute) verbruik en de verbruiksverandering hoog zijn.

Verschillende detectiemodules Er zijn vier instellingen waarmee de gevoeligheid (onder verschillende omstandigheden) van een detectiemodule is in te stellen. De instellingen dienen zodanig gekozen te worden dat bij een zo klein mogelijk verschil tussen meting en voorspelling een alarm volgt, zonder dat (te veel) valse alarmen optreden. Afhankelijk van de instellingen detecteert een module grote lekken (grote afwijking, snelle alarmering) of kleinere lekken (kleinere afwijking bij betrouwbare voorspelling, tragere alarmering). Door meerdere detectiemodules parallel actief te maken, kunnen zowel grote lekken snel gedetecteerd worden als kleinere lekken met enige tijdsvertraging. In afbeelding 2 is de trend van de grenswaarde weergegeven in dezelfde tijdsperiode als afbeelding 1. Hierin is te zien dat lekken groter dan 400 kubieke meter per uur onder alle omstandigheden snel zijn te detecteren (rode lijn) en kleinere lekken vooral ‘s nachts met enige vertraging (oranje lijn).

Praktijkproeven Zowel Oasen als Waterbedrijf Groningen gaan de komende maanden de detectiemethode in praktijk toepassen. De eerste maanden zullen de instellingen zodanig afgesteld moeten worden, dat het aantal valse alarmen tot een minimum beperkt blijft. Daarna is het wachten op een leidingbreuk. De eerste incidenten zullen uitwijzen of en hoe snel na het ontstaan de leidingbreuken gedetecteerd kunnen worden. Martijn Bakker (DHV) Onno Brunklaus (Oasen) Bas Swildens (Waterbedrijf Groningen)

H2O / 16 - 2010

11

Praktijkonderzoek naar grootschalige natuurverbetering Markermeer-IJmeer De natuurwaarden van het Markermeer en IJmeer, beide Natura 2000-gebied, staan onder druk. Sinds de jaren ‘80 zijn populaties van vogels, vissen (spiering) en driehoeksmosselen in omvang afgenomen. De instandhoudings- en waterkwaliteitsdoelen lijken steeds moeilijker houdbaar en haalbaar. Op nationaal niveau bestaat de wens om het gebied aantrekkelijker te maken voor wonen, werken en leven als onderdeel van de Randstad. In opdracht van Rijkswaterstaat verricht Royal Haskoning daarom de komende zes jaar onderzoek naar de meest kansrijke maatregelen om het ecosysteem robuust en klimaatbestendig te maken.

A

ls onderdeel van het Programma Randstad Urgent is een visie voor de lange termijn voor het Markermeer-IJmeer opgesteld om principebesluiten over buitendijkse ontwikkelingen, een IJmeerverbinding en maatregelen die voortvloeien uit de ontwikkelingsopgave Markermeer-IJmeer, te kunnen nemen.

realiseren van een dergelijke versterking van de natuur, worden experimenten uitgevoerd onder de noemer Natuurlijk(er) MarkermeerIJmeer. Het eindresultaat moet een integraal advies worden dat een bijdrage levert aan de besluitvorming over de natuurontwikkeling in het Markermeer-IJmeer na 2015.

Het Markermeer-IJmeer is een watersysteem waarvoor het beleid en de richtlijnen van zowel KRW als Natura 2000 (de Vogel- en Habitatrichtlijn) gelden. Het gebied heeft bijvoorbeeld instandhoudingsdoelen voor 19 vogelsoorten, kranswiervegetaties en de rivierdonderpad en meervleermuis.

Opzet onderzoek De Toekomstagenda Markermeer-IJmeer geeft aan dat voor de ontwikkeling van het gebied grote investeringen nodig zijn om tot een robuust en duurzaam functionerend watersysteem te komen. De inzet van het ontwikkelingsperspectief is bovendien om niet alleen formeel vastgestelde doelen te realiseren, maar daar ook nog een schepje bovenop te doen en een ecologisch surplus na te streven. Om te onderbouwen welke maatregelen en investeringen het meest kansrijk zijn voor het

12

H2O / 16 - 2010

Het onderzoeksprogramma is opgesteld door in een groot aantal werkbijeenkomsten en sessies met deskundigen mogelijke maatregelen te benoemen en te prioriteren. Dit resulteerde in meer dan 120 onderzoeksvragen binnen drie hoofdthema’s: vermindering slibgehalte, vergroten habitatdiversiteit en -dynamiek en het verbinden van ecosystemen. Aan de hand van een groot aantal werkhypothesen werd vervolgens gekeken hoe de gewenste toekomstbestendige eindsituatie het best te realiseren valt. Dat gebeurt aan de hand van bureau- en

literatuurstudies, modellering, monitoring van bestaande situaties en het uitvoeren van veldexperimenten. Themagewijs is de globale uitwerking als volgt: Vermindering slibgehalte

Het Markermeer is een relatief ondiep meer (het diepste punt is circa vier meter) dat sterk beïnvloed wordt door wind. De grote strijklengte zorgt ervoor dat al bij windkracht

actualiteit

Kleurverschil tussen het IJsselmeer en het Markermeer.

2 tot 3 gesedimenteerd slib opwervelt. Bij grotere windkracht, onafhankelijk van de windrichting, erodeert de bodem. Het slib dat opwervelt, is voornamelijk anorganisch van aard en maakt het water troebel. De troebelheid beperkt de hoeveelheid licht dat door het water dringt en hindert zo de groei en ontwikkeling van het waterplantenareaal en lijkt ook de groei van driehoeksmosselen te beperken. Dit is een erg ongewenst effect, omdat de mosselen weer het voedsel vormen voor een aantal vogelsoorten, waaronder verschillende soorten duikeenden waarvoor een instandhoudingsdoelstelling geldt. Jonge spiering.

Maatregelen die de slibhuishouding verbeteren, liggen in de sfeer van luwtestructuren (dammen, golfbrekers) en verdiepingen. Een grootschalig veldexperiment met een tijdelijke geleidestructuur moet uitwijzen of dit in de praktijk ook werkt. Vergroten habitatdiversiteit en -dynamiek

Het Markermeer-IJmeer is een staaltje waterbouwkunde van eigen makelij ontstaan door de aanleg van de Afsluitdijk (1932) en de Houtribdijk (1963). Door de ontstaanswijze zijn oevers in dit gebied vrijwel overal hard en steil. Geleidelijke land-waterovergangen, maar ook vloedvlakten en moerasstadia zijn afwezig. Daardoor ontbreekt bij de land-waterovergang de natuurlijke zonering in vegetatietypen en blijft de macrofaunagemeenschap beperkt tot bodemsoorten en een lage diversiteit. Ook de visgemeenschap ontbeert heldere en plantrijke habitats voor belangrijke levensfuncties. Qua habittattypen is het Markermeer-IJmeer dus ook niet vergelijkbaar met natuurlijke meren van dezelfde omvang. Om het Markermeer-IJmeer enigszins in de buurt te laten komen van een robuust ecologisch meerecosysteem, is een rigoureuze, grootschalige maatregel nodig. Concreet leeft hiervoor het idee om tegen de Houtribdijk een moeras van ten minste 4.000 hectare aan te leggen. De komende jaren zal bij wijze van veldexperiment een pilotmoeras aangelegd worden (circa 100 hectare groot) waarin men onderzoekt waar en hoe de aanleg van een dergelijk moeras het best kan plaatsvinden.

Relatie met andere projecten In 2009 is in opdracht van Rijkswaterstaat het project Autonome Neerwaartse Trends begonnen. Het omvat meerdere wetenschappelijke studies naar de oorzaken van geconstateerde negatieve trends en naar mogelijke maatregelen om de Natura 2000-doelen te kunnen bereiken. Het studiegebied omvat naast het MarkermeerIJmeer ook het IJsselmeer. Op dit moment wordt gewerkt aan de onderwerpen vis (spiering), filterfeeders (mosselen, zoöplankton) en een integrale systeemanalyse. Gelijktijdig is het programma Building with Nature van start gegaan. Dat staat voor ecodynamisch ontwikkelen en ontwerpen en bouwen met gebruikmaking van de dynamiek van het natuurlijke systeem. Informatie vanuit deze projecten wordt gevolgd en waar mogelijk gebruikt, bijvoorbeeld bij de aanpak van de waterproeftuin (zie hieronder). Het project biedt ruimte voor creatieve ideeën, onderzoeken of oplossingen die een bijdrage kunnen leveren aan het verbeteren van het watersysteem. Initiatiefnemers kunnen in een waterproeftuin hun maatregelen uitproberen. Aanmelding en selectie voor deelname aan de waterproeftuin vindt plaats in drie tranches (2010 t/m 2012). Voor de deelnemers is een selectieleidraad beschikbaar met daarin voorwaarden en het tijdpad van aanmelding tot gunning. Van deelnemers wordt een eigen bijdrage verwacht naast een eventuele financiering vanuit het project.

Roel Knoben (Royal Haskoning) Ecologische verbindingen

Een grootschalig veldexperiment is niet gepland, maar wel worden ervaringen met verbindingen elders in kaart gebracht en geanalyseerd op toepasbaarheid in het Markermeer.

H2O / 16 - 2010

13

Combinatie van technieken werkt afvalwater op tot proceswater Mosmans Mineraaltechniek uit Oss, specialist op het gebied van grondreinigingstechnieken, heeft een innovatieve, alternatieve manier gevonden om afvalwater te zuiveren. Een slimme combinatie van geschakelde technieken, zoals water-luchtextractie, zorgt ervoor dat afvalwater opgewerkt wordt tot proceswater.

B

ij de onderneming naast Mosmans, Unipol (producent van piepschuim) ontstaat veel afvalwater. Om dat te zuiveren tot proceswaterkwaliteit bouwde Mosmans enkele jaren geleden op eigen terrein een zuiveringsinstallatie. Het water als proceswater weer terug de fabriek in laten stromen, was de volgende stap. Met watermonsters van Unipol zijn in het laboratorium testen gedaan. In een eerste stap zijn uit de totale toevoer van tien kubieke meter water per uur (85.000 kubieke meter per jaar), de grove deeltjes (meer dan 0,3 millimeter) met een zeefbocht verwijderd en de fijne vaste deeltjes eruit gehaald door bezinking in een indikker met behulp van coagulanten en flocculanten. De toevoer bevatte drie kilo vaste stof per kubieke meter en de overloop 0,03 kilo, deels colloïdaal. Als tweede stap viel de keuze op een behandeling met aerobe bacteriën. Het water van de indikker werd in een beluchtingsvat geleid met bacteriën en nutriënten. Bij een gemiddelde verblijfstijd van enkele uren vermenigvuldigden de bacteriën zich en braken organische stoffen, zoals polystyreenresten, af. Het water met bacteriën vloeide over in een kleine indikker waar de bacteriën bezinken. De ingedikte bacteriën werden teruggepompt naar het beluchtingsvat. Een klein deel werd geloosd. Het overvloeiende water werd verder behandeld. De derde stap in het proces behelste een water-luchtextractie, waarbij organische stoffen adsorberen aan grensvlakactieve

proceswater bij productie piepschuim

influent indikker

effluent indikker

debiet (m3/uur)

10

10

pH

7,2

7,3

CZV (mg/l)

1014

718

N-Kjeldahl (mg/l)

1,03

<1,0

onopgeloste bestanddelen (mg/l)

2.875

27

EOX (μg/l)

<100

<100

pentaan (μg/l)

2.100

140

styreen (μg/l)

70

11

stoffen op het grensvlak van lucht en water. Door middel van luchtbellen ontstond een groot grensoppervlak. Met dit nieuwe proces is enkele jaren ervaring opgedaan. Het doel was - onder andere - het afscheiden van biologisch niet of moeilijk afbreekbare organische moleculen. Het water-luchtgrensvlak is te manipuleren of te conditioneren door aan het water zepen, toe te voegen. De moleculen van een zeep hebben een vettige of hydrofobe zijde en een elektrisch geladen of hydrofiele zijde. Het vettige deel wil niet in het water en daarom gaat het molecuul naar het grensvlak van water en lucht. De hydrofiele zijde wijst juist naar het water. Door toevoeging van

In het laboratorium zijn variabelen getest zoals zuurstofverbruik, nutriënten, groei bacteriën, afbraak organische stoffen, tijd en temperatuur.

14

H2O / 16 - 2010

Op de voorgrond de water-luchtextractie met wollig schuim en op de achtergrond twee grijze vaten voor de bacteriekweek en -scheiding.

elektrisch tegengestelde zeepmoleculen met een mindere sterke hydrofobe kant ontstaat een laag waaraan bijvoorbeeld eiwitten kunnen adsorberen. Globaal is dit vergelijkbaar met het werkingsprincipe van de chromatografie. Opgeloste stoffen, eiwitten, suikers, persistente stoffen, adsorberen aan het geconditioneerde luchtbelletje en verdwijnen uit het water (naar het schuim). De gemeten waarden bevestigen dit extractiemodel. De consequentie is wel dat 100 procent verwijdering onmogelijk is. Meerdere stappen met andere technieken zijn dan nodig om zo groot mogelijke scheiding te verkrijgen. In de vierde stap werd het water door een kool- en een zandfilter geleid. Deze stap was niet noodzakelijk maar diende als veiligheidsstap. Zou er in de eerste drie stappen iets misgaan, dan vingen deze twee filters de klappen op.

Water bij de wijn Het aaneenschakelen van de opeenvolgende stappen is niet zonder slag of stoot gegaan. In de biologische stap waren er problemen met de bacteriën. Zo nu en dan ondervond men last van schuim en om onverklaarbare redenen kwamen de bacteriënvlokken soms omhoog, dreven naar het oppervlak en verdwenen met de stroming mee. Van de ene op de andere dag was de hele bacteriekolonie verdwenen. Uiteindelijk werd de boosdoener gevonden. In de eerste stap van het proces worden coagulanten en flocculanten gebruikt om vaste deeltjes te laten samenklonteren, zodat de deeltjes sneller bezinken. In de biologische stap werden sporen van deze flocculant gevonden. Na verwijdering van deze flocculant uit de eerste stap - zodat geen sporen meer in de tweede stap terechtkwamen - was het probleem met de zwevende bacteriën opgelost. Mosmans heeft nog diverse andere flocculanten uitgeprobeerd, maar ook deze gaven problemen in de biologische stap. Uiteindelijk is besloten in de eerste stap alleen gebruik te maken van coagulanten en de flocculanten achterwege te laten. Daardoor was de eerste stap minder efficiënt dan theoretisch mogelijk is, maar functioneerde de tweede stap wel naar behoren. Langduriger proeven in een kleine membraanopstelling lieten zien dat het gezuiverde water de membranen van Unipol vervuilde. Normaal gebruikt Unipol leidingwater voor zijn proces, dat het bedrijf zelf

Vier soorten water, elk na 30 minuten bezinking: inkomend water van Unipol (1), scheiding bacteriën van water (2), water naar water-luchtextractie (3) en water uit water-luchtextractie (4).

eerst onthardt in een ionenwisselaar. Die wisselt calcium- en magnesiumionen uit met natriumionen. Die laatste worden vervolgens door middel van omgekeerde osmose met een membraan verwijderd. Oplossingen om de membraanvervuiling te voorkomen (zoals het gebruik van biofilters, ultrafiltratie en wasvloeistoffen) bleken zo duur dat het voor Unipol rendabeler is om leidingwater te gebruiken en het afvalwater te zuiveren tot een kwaliteit water die geloosd mag worden. Omgekeerde osmose in combinatie met gezuiverd afvalwater blijkt niet alleen bij Unipol voor problemen te zorgen. Het vooraf gezuiverde water bevat vaak sporen bacteriën en afbraakproducten, zoals suikers

en eiwitten, die aan het membraan blijven hangen. Doordat genoeg voedsel voorhanden is, vermenigvuldigen de bacteriën zich en verstoppen de membranen. Inmiddels wordt dit probleem, ook op productieschaal, landelijk onderzocht. met dank aan Myrthe de Bruin en Agentschap NL

De mate van verwijdering van de organische stoffen, gemeten als CZV in mg O2/liter (ook als TOC) (gemiddelde en afgeronde waarden). Totale verwijdering bedraagt meer dan 99,5 procent.

stap

gehalte als CZV in mg 02/liter

1e stap, indikken

van 1000 naar 900

2e stap, biologische afbraak

van 900 naar 200

3e stap, water-luchtextractie

van 200 naar 10

4e stap, zand- en koolfilter

10 naar <5

H2O / 16 - 2010

15

waternetwerken WATERCOLUMN

Bodemenergie: nieuwe regels, nieuwe kansen!?

Moesson in Pakistan

M

et enorme modderstromen hoog in de bergen van Pakistan is het moessonseizoen in Azië losgebarsten. Een overvloed aan regen maakte alles los wat vast zat. Huizen, scholen, wegen en duizenden mensen die zich niet meer staande kunnen houden. Waterstromen op weg naar beneden: de megasteden in de delta’s. Nu in Pakistan, vorig jaar in Manilla, daarvoor bij Jakarta. Ook India, China en Bangla Desh zijn potentiële slachtoffergebieden. Waar waterschappen in ons land meer dan duizend jaar ervaring hebben, moet de strijd tegen het water daar nog van de grond komen. Niet alleen in Azië, maar ook in Zuid-Amerika. En het zijn allang niet meer de Niño’s en Niña’s die de grote tropische steden bedreigen. Ook in Midden- en Oost-Europa en aan de Amerikaanse kusten vreest men de verwoestende kracht van rivieren en oceanen. Eerste effecten van de klimaatverandering? Er is maar één antwoord op watergeweld: infrastructuur om water te beteugelen met een strakke planologische stedenplanning. Kennis en kunde waar Nederland superieur in is: partijen als Deltares met de fraaiste software om rivieren in hun loop te simuleren, adviesbureaus met topingenieurs om de steden van de toekomst te ontwerpen en te bouwen. Onbegrijpelijk dat wij in deze wereld’handel’ zo zwak staan. Vermoedelijk zijn hier taboes te doorbreken. Hoe werken wij onderling samen in verre landen, wat gunnen wij elkaar? En: hoe breken wij markten open? Op luchthavens in Australië, Canada en de Verenigde Staten staan pallets met noodhulp altijd klaar om op eerste signaal uitgevlogen te worden. De zevende vloot (USA) dropt die hulpgoederen met liefde. Vermoedelijk van de nodige exportlabels voorzien. Wij kunnen dat toch ook! Zijn wij niet doorgeslagen in terughoudendheid? Onze stokoude buren weten nu nog wie aan het einde van de oorlog het wittebrood dropten en Marshallhulp brachten. Wat de definitie van ontwikkelingshulp inhoudt? Theo Schmitz (Vewin)

Vertragingen in het bouwproces moeten verleden tijd worden.

Op 7 oktober houdt de themagroep Bestuurlijk-Juridische Zaken de informatiemiddag ‘Bodemenergie: nieuwe regels, nieuwe kansen?’ Mark Koenders (IF Technology) is één van de sprekers. “Dit onderwerp raakt een maatschappelijke discussie.” Het ministerie van VROM bereidt een Algemene Maatregel van Bestuur voor over bodemenergiesystemen. Doel hiervan is warmte- en koudeopslagsystemen en andere vormen van bodemenergie juridisch wat sneller mogelijk te maken. De nieuwe AMvB zal de voorwaarden aangeven waaronder deze systemen toegestaan kunnen worden en in welke gebieden. Voor zowel de markt als de overheid zou dit een positieve ontwikkeling zijn. “Op de eerste plaats voor de markt omdat hiermee een belangrijke juridische drempel (namelijk vertraging in het bouwproces) wordt weggenomen. De overheid bereikt hiermee dat meer projecten kunnen worden gerealiseerd en daarmee meer energiebesparing en kooldioxideemissiereductie”, legt Koenders uit. De AMvB staat juist nu op de agenda vanwege de Crisis- en Herstelwet die de mogelijkheid van een AMvB Bodemenergie biedt. Die wet is reeds goedgekeurd door de Tweede en Eerste Kamer. “De bodemenergiesystemen zijn hierin opgenomen, omdat het kabinet meters wil maken met energiebesparing.” Volgens Koenders is het nu het moment om te discussiëren over de voor- en nadelen die bodemenergie met zich

16

H2O / 16 - 2010

meebrengt. Bodemenergie is juist ook interessant voor leden van Waternetwerk, omdat het veel raakvlakken heeft met oppervlaktewater. “Bodemenergie heeft de laatste 20 jaar een enorme vlucht genomen. Het begon met het gebruik van grondwater om onder meer gebouwen te verwarmen. In de jaren negentig waren er tien systemen, begin van de eeuw tweehonderd en inmiddels zijn er 1400 systemen in Nederland. We verpompen een hoeveelheid grondwater die gelijk staat aan de helft van het oppervlaktewater in Nederland. Je ziet dat bodemenergie zich enorm uitbreidt. Die groei is goed voor het milieu, maar de ondergrond wordt hiermee ook voller en voller. Bodemenergiesystemen kunnen onderling, of met andere functies zoals de drinkwaterwinning, op termijn met elkaar in conflict komen wanneer tevoren niet goed nagedacht wordt over de ordening van de ondergrond. Bodemenergiesystemen kunnen echter ook worden gecombineerd met bijvoorbeeld sanering van de grond.” De discussie rondom bodemenergie raakt niet alleen de watersector, maar is ook een maatschappelijk onderwerp. Koenders: “Op de eerste plaats omdat met bodemenergie een substantieel deel van de energiebesparingdoelstellingen kan worden verwezenlijkt. Op de tweede plaats omdat het gebruik van de ondergrond noopt tot maatschappelijke keuzes: welke ondergrondse functies mogen waar worden toegepast en welke niet? Deze discussie is eigenlijk nog niet (voldoende) gevoerd.”

waternetwerken DRIJFVEER ‘Werken aan kennis vind ik heel belangrijk’ voor de voorbereiding van beleid op het gebied van maatregelen tegen overstromingen en ook het voorspellen van rivierafvoeren. Prachtig werk, want uiteindelijk zorgt dat werk ervoor dat Nederland droge voeten houdt. In totaal werkte ik 13 jaar bij Rijkswaterstaat, de laatste drie jaar bij de Waterdienst als hoofd van de afdeling die verantwoordelijk was voor de contacten met de kennisinstituten. Nu bij Deltares zit ik weer dichter weer bij de ontwikkeling van die kennis, waar ik mee begonnen ben op de universiteit.”

Passies, ambities, ontwikkelingen - wat drijft een waterprofessional? Waternetwerk portretteert in elke editie één van haar leden. Deze keer: Gerard Blom (50), unitmanager Kennis bij Deltares Software Centre. Als Waternetwerk hem interviewt, is Gerard Blom net van baan veranderd. De werkplek bij Rijkswaterstaat Waterdienst is leeggeruimd; de eerste dag bij Deltares Software Centre zit erop. Blom heeft veel zin in het nieuwe avontuur. “Deltares is hèt kennisinstituut op het gebied van deltavraagstukken. Het Software Centre is daarbij belangrijk. Het zorgt voor het beheer, de ontwikkeling en de verspreiding van software die nodig is om bijvoorbeeld ontwikkelingen in waterkwaliteit te beschrijven, waterstanden te voorspellen en dijken te ontwerpen. Voor goed waterbeheer heb je kennis nodig en goede computermodellen liggen daarbij aan de basis. De tijd staat niet stil. Storm voorspellen op zee, plannen voor verbetering van de waterkwaliteit; je kunt steeds betere technieken ontwikkelen. De kennis en software van Deltares worden wereldwijd gebruikt. Mijn nieuwe functie zie ik dan ook als een uitdaging.” “Ik heb waterkwaliteitsbeheer in Wageningen gestudeerd. Later heb ik er ook tien jaar gewerkt aan waterkwaliteitsmodellen en colleges gegeven en in opdracht onderzoek verricht. Zo heb ik onderzoek gedaan naar slibtransport en licht in ondiepe meren, met meetopstellingen in het Veluwemeer. Er was

Gerard Blom.

door opwerveling van slib onder water te weinig licht om de groei van waterplanten mogelijk te maken. De vraag was: zijn daar maatregelen tegen te nemen?” “Daarna ben ik naar Rijkswaterstaat verhuisd, waar ik veel gewerkt heb aan de veiligheid tegen overstroming van rivieren. De eerste jaren stonden in het teken van plannen ontwikkelen voor ‘Ruimte voor de Rivier’ en daarna was ik als hoofd van de afdeling Rivieren bij het RIZA medeverantwoordelijk

“Kennis ontwikkelen en delen vind ik belangrijk, maar ik zou niet in een andere branche willen werken. Water boeit omdat het leeft. Water is onze vriend en vijand. Ik woon in Wageningen. De rivier daar leeft ook. In de zomer zijn de uiterwaarden prachtige natuurgebieden, bij slecht weer kan de rivier heel bedreigend zijn. Water is spannend, privè en in het werk. Meteen na mijn studie ben ik lid geworden van wat nu Waternetwerk is. Het is een interessante en relevante club. In Nederland moeten we kennis van water delen. De activiteiten van Waternetwerk spelen daarin een belangrijke rol. Ik ben een actief lid. Eerst zat ik in de programmagroep rondom oppervlaktewater, later in het bestuur en nu zet ik me in voor de Stichting Internationale Congressen. Mijn rol als voorzitter van de kascontrolecommissie van Waternetwerk zie ik als bijbaan, iets dat misschien niet zo spannend is, maar wel gedaan moet worden om Waternetwerk draaiende te houden. Dat is belangrijk.”

Werkbijeenkomst over brak grondwater Op 5 oktober vindt in het Waterhuis in Nieuwegein de werkbijeenkomst ‘De smaak van brak grondwater’ plaats. Daar worden de mogelijkheden om drinkwater te winnen uit brak grondwater gepresenteerd. Verschillende sprekers zullen aan de hand van resultaten van pilotonderzoek de nieuwste technologische ontwikkelingen bespreken. Daarnaast zal aandacht worden besteed aan het traject van vergunningen, ontheffingen en grondwaterbeleid, zuiveringsconcepten en geochemische processen. De organisatie ligt in handen van het BTO (het bedrijfstakonderzoek van de Nederlandse drinkwaterbedrijven) en de themagroep Watervoorziening. Medeorganisator Leo Meijer, werkzaam bij Evides en lid van de themagroep Watervoorziening, legt uit wat het doel van de middag is. “Het Nederlandse grond- en oppervlaktewater is aan het verzilten door veranderingen in het klimaat en door menselijk handelen. Dit

heeft grote gevolgen voor de flora, fauna en gebruikersfuncties van deze gebieden. Verschillende overheden proberen meer estuariene dynamiek in de Nederlandse delta te introduceren, maar dit heeft tot gevolg dat bestaande bronnen voor de (drink)watervoorziening onder druk komen te staan. Daarom wordt gezocht naar nieuwe, betaalbare bronnen”. Het gebruik van brak grondwater is een mogelijke nieuwe bron voor drinkwater. Meijer: “Deze vernieuwende stap is mede mogelijk geworden door de toepassing van membraanfiltratie. Hiermee kan een schone, omvangrijke drinkwaterbron worden aangeboord. Met een zogeheten ‘zoethouder’ kan een verziltende grondwaterwinning zoet worden gehouden door het gericht onttrekken van brak grondwater”.

als bron’ en ‘zoethouder’ de afgelopen jaren onderzocht op haalbaarheid. In het najaar van 2009 zijn vervolgens door Brabant Water en Vitens twee pilots gestart om deze concepten in de praktijk te testen. Cruciale punten hierbij zijn de wet- en regelgeving en het gedrag van het membraanconcentraat (reststof na de membraanfiltratie) tijdens injectie in de (diepe) ondergrond. Naast de theoretische achtergrond worden de resultaten van deze pilots en de praktische kant van regelgeving en vergunningen e.d. tijdens de bijeenkomst uitgebreid belicht. De werkbijeenkomst is niet alleen gericht op drinkwaterbedrijven, maar ook op waterschappen en beleidsmakers.

In het kader van bedrijfstakonderzoek van de waterleidingbedrijven zijn ‘brak grondwater

H2O / 16 - 2010

17

waternetwerken WATERCOLUMN

ver.nieuws_column kop Nieuwe er.nieuws_column cursussen plat initiaal

V

Van het cursusaanbod van Wateropleidingen wil de stichting er twee uitlichten.

ver.nieuws_column plat in Legionellapreventie

Conferentie Deltas in Times of Climate Change Van 29 september t/m 1 oktober vindt in Rotterdam de conferentie Deltas in Times of Climate Change plaats. Wetenschappers, beleidsdeskundigen en vooraanstaande sprekers gaan dan in discussie over de stand van zaken in de delta’s en de rol die klimaatverandering in deze gebieden speelt.

leidingwaterinstallaties ver.nieuws_column auteur met Zoals bekend is de wetgeving betrekking tot legionellapreventie in 2004 veranderd. In het Waterleidingbesluit zijn preventieve voorschriften opgenomen, waaraan eigenaren van aangewezen collectieve leidingwaterinstallaties moeten voldoen. Eigenaren van overige collectieve leidingwaterinstallaties hebben een zorgplicht voor de levering van deugdelijk drinkwater. Deze opleiding leert de cursist om risicovolle situaties in een installatie te herkennen, te beoordelen en te beheersen volgens de voor u geldende voorschriften. Ook leert u een beheerplan op te stellen conform ISSO 55.1 en BRL 6010. De doelgroep bestaat uit eigenaren, beheerders en installateurs van collectieve leidingwaterinstallaties of industriële watersystemen. De cursusdata zijn 9, 16 en 23 november. Een herhaling volgt op 10, 17 en 24 mei 2011. De cursus wordt gegeven in Nieuwegein en kost 1295 euro. Voor meer informatie: Daniëlle Thomas (030) 606 94 02.

Reliability Centered Maintenance Reliability Centered Maintenance (RCM) is een onderhoudsmethode waarmee u onderhoudsprogramma’s af kunt stemmen op de eisen die aan bedrijfsmiddelen worden gesteld. RCM is een wereldwijd beproefde methode die ook in de watersector steeds meer wordt toegepast. Tijdens deze cursus wordt u in korte tijd vertrouwd gemaakt met RCM en gewezen op een aantal valkuilen, waardoor RCM-programma’s in de praktijk niet altijd tot het gewenste resultaat leiden. Na het volgen van deze cursus bent u in staat om een onderhoudsprogramma op te stellen en te analyseren. De doelgroep bestaat uit onderhoudsmanagers, afdelingshoofden van productieinstallaties, beheerders van drinkwater- en afvalwaterinstallaties en technisch waterbeheerders (gemalen). De cursus vindt plaats op 4 en 11 november in Utrecht en kost 850 euro. Voor meer informatie: Hanna Langerak (030) 606 94 24.

18

H2O / 16 - 2010

De conferentie, die georganiseerd wordt door onderzoeksprogramma’s Kennis voor Klimaat en Klimaat voor Ruimte en de gemeente Rotterdam, komt op een belangrijk moment. Voorzitter van het organisatiecomité Florrie de Pater, werkzaam bij de Vrije Universiteit Amsterdam en oud-bestuurslid van Waternetwerk, legt uit waarom: “Delta’s worden de komende decennia steeds belangrijker. Er wonen op dit moment miljarden mensen, omdat het hoogproductieve gebieden zijn en deltasteden belangrijke handelscentra vormen die veel werkgelegenheid bieden. In de toekomst zullen dan ook nog meer mensen naar deze gebieden toe trekken. Tegelijkertijd komen de delta’s steeds meer in gevaar door zeespiegelstijging en hogere rivierafvoeren, maar ook door verdroging en verzilting. Klimaatverandering speelt hierbij een grote rol. Het is belangrijk om vast te stellen wat de problemen zijn en wat we hier aan kunnen doen. Samenwerking en uitwisseling van kennis en ervaring zijn cruciaal.” Het is dan ook niet verrassend dat vertegenwoordigers van verschillende internationale delta’s aan de conferentie zullen deelnemen: ze biedt een unieke gelegenheid om met internationale vakgenoten kennis uit te wisselen en ervaringen te delen. De interesse in de Delta Alliance, die tijdens de conferentie zal worden gelanceerd, laat zien dat behoefte bestaat aan meer samenwerking. De Delta Alliance is een internationaal samenwerkingsverband van vijf delta’s Florrie de Pater.

die kennis en ervaring met elkaar delen. Tot nu toe zijn de delta’s van Vietnam, Californië, Indonesië, Nederland en Bangladesh bij de alliantie betrokken; dit worden er in de toekomst meer. De Pater: “De conferentie is uniek, omdat het de eerste grote internationale deltaconferentie is die wetenschap, beleid en praktijk met elkaar verbindt. Hierdoor is het voor deskundigen uit allerlei sectoren interessant om te komen. De stand van zaken met betrekking tot diverse thema’s wordt besproken door vooraanstaande sprekers uit Europa, Noord-Amerika, Australië en enkele ontwikkelingslanden. Deze landen presenteren hun adaptatiestrategieën en praktijkvoorbeelden, waar andere landen weer van kunnen leren. Voor Nederland is het een mooie gelegenheid om ons te profileren en te laten zien wat wij in huis hebben. Op de conferentie wordt de gelegenheid geboden internationale vakgenoten te leren kennen, maar ook om met mensen uit andere sectoren in contact te komen. Hierdoor kan deelname aan deze conferentie een enorme verbreding van je horizon betekenen.” De conferentie kent nog een ander aspect: het verbindt het verleden met de toekomst. De Pater legt uit: “We willen met de conferentie een continuüm creëren. Wij kijken naar hoe we vervolg kunnen geven aan wat op eerdere conferenties is besproken, zoals tijdens de klimaatconferentie in Kopenhagen eind vorig jaar. Wij geven het stokje weer door aan het klimaatconferentie in Cancún, Mexico (december aanstaande). Zo helpen we mee de discussie tussen belangrijke klimaatconferenties levend te houden en te verrijken.” Voor aanmelding zie www.climatedeltaconference.org.

waternetwerken WATERCOLUMN Redactiecommissie H2O verandert in redactieadviesraad ver.nieuws_column kop De redactiecommissie van H O wordt 2

omgevormd tot een redactieadviesraad, die meer betrokken zal zijn bij de inhoud en onderwerpkeuze van het blad. De bedoeling is dat H2O daardoor nog dynamischer zal worden, nog meer inspeelt op de actualiteit en nog opiniërender wordt. Gaat hiermee een grote wens van u in vervulling? Meld u dan nu aan voor de redactieadviesraad of voor één van de satellietgroepen er omheen!

V

er.nieuws_column plat initiaal

ver.nieuws_column plat ver.nieuws_column auteur

De redactiecommissie H2O is in 1998 ingesteld om te controleren of de redactie zich houdt aan de redactionele uitgangspunten van het blad en om signalen uit de achterban door te spelen naar het blad en stichtingsbestuur. Zo mag in redactionele artikelen geen (sluik)reclame worden gemaakt voor één of ander product of firma en moet er in het blad voldoende afwisseling zitten, zowel in onderwerpkeuze als in de lengte van de artikelen. Maar ook moesten de verschillende bloedgroepen zich kunnen blijven herkennen in het blad. Harry Tolkamp.

Gebleken is dat de redactiecommissie in al die jaren de redactie nooit tot de orde heeft hoeven roepen. Verbeterpunten werden altijd in goed overleg besproken en doorgevoerd. “Nu werd het tijd dat die commissie met een achteraf corrigerende en controlerende taak werd omgevormd tot een redactieadviesraad die veel meer betrokken is bij de redactionele invulling van het blad. Die kan meedenken.” Dit zegt Harry Tolkamp, lid van de redactiecommissie vanaf het begin en voorzitter sinds 2004. “Met de redactieadviesraad willen we meer dynamiek in het blad krijgen.” In de redactiecommissie H2O is herhaaldelijk gesproken over deze omvorming. De nieuwe

redactieadviesraad zal bestaan uit acht tot tien personen die bij elkaar de doelgroepen representeren die in het blad aan de orde komen, met name afvalwater, drinkwater, riolering, grondwater en oppervlaktewater. Ieder lid van de redactieadviesraad is straks specialist op een gebied en weet zich gesteund door een satellietgroep van ongeveer vijf personen die tips aanleveren, hun netwerk gebruiken, reageren op artikelen en actief actuele ontwikkelingen volgen. Voor zowel de redactieadviesraad als de satellietgroepen zijn nog mensen nodig. Meer mensen, meer disciplines, meer invalshoeken, meer ideeën, meer mogelijkheden.

Agenda O

O

Op 23 augustus verzorgt Waternetwerk samen met NIROV in Amsterdam een internationaal congres over Europese steden in transitie waarbij water en ruimtelijke ontwikkeling centraal staan: ‘Watercities in transition - European cities of the Future’. Aan bod komen onderwerpen als groei en krimp in Europa (de impact hiervan op waterkwaliteit en -kwantiteit), de waterinfrastructuur, duurzame energie en water en urban flood design. Aansluitend vindt op 25 augustus voor de deelnemers een excursie plaats in de regio Amsterdam. Op 2 september is in Zoetermeer een brainstorm- en netwerksessie over vrouwen in de watersector: wordt anders omgegaan met mannelijke en vrouwelijke collega’s, hoe ga je met deze situaties om, bestaat anno 2010 nog een glazen plafond en wat is de genderopbouw van een ideaal team?

De locatie is: Groeneweg 2d (ATKB). De bijeenkomst begint om 15.30 uur. O

Op 16 september volgt in Leusden het symposium ‘Natuurvriendelijke oevers in uw gemeente’. Doel hiervan is om gemeenten voorbeelden uit de praktijk te bieden en zo handvaten aan te reiken voor de aanleg van natuurvriendelijke oevers. Ook komt de Handreiking natuurvriendelijke oevers (STOWArapport 2009-37) aan bod. Het symposium vindt plaats in de raadszaal.

V

Van 12 tot en met 17 september houdt het IWA een internationaal congres over diffuse verontreiniging in Quebec (Canada).

Knuppel in het hoenderhok Harry Tolkamp: “Iedereen die voor dit werk belangstelling heeft, is welkom. We hebben zelf ook een inventarisatie gemaakt van mensen uit diverse disciplines die we graag in de redactieadviesraad willen hebben. En we zijn die mensen gaan benaderen. Sommigen hebben al toegezegd, anderen hebben bedenktijd gevraagd. Met deze omvorming willen we meer discussie in het blad krijgen, meer opiniërende artikelen, en er mag best wel iemand een knuppel in het hoenderhok gooien. Dat laatste zijn we in de Nederlandse waterwereld niet zo gewend. Maar discussies, opvattingen, reacties en de vinger aan de pols bij actuele ontwikkelingen zullen het blad levendiger maken. Daar willen we naartoe.” “Het is niet de bedoeling dat alles gaat veranderen. Themanummers bijvoorbeeld zullen blijven uitkomen met daarbij ook genoeg aandacht voor andere onderwerpen, zodat zo’n uitgave voor een brede groep lezers interessant is. Ook de afwisseling tussen lange en korte artikelen blijft gehandhaafd. Maar waar mogelijk willen we graag inspelen op wensen en goede ideeën uit het werkveld van de lezers.” Kortom: ieder die belangstelling heeft voor de redactieadviesraad of één van de satellietgroepen wordt van harte doch dringend uitgenodigd om contact op te nemen met Harry Tolkamp (h.tolkamp@ overmaas.nl) of Monique Bekkenutte ([email protected]). De ‘beloning’ bestaat uit het mogelijk terugvinden van gewenste onderwerpen en verbeteringen in het blad en uit verdergaande netwerken. En uit eeuwige roem natuurlijk.

H2O / 16 - 2010

19

waternetwerken Boek over risicodenken binnen de watersector In het kader van het project Risicodenken binnen de Watersector is een boek met gelijknamige titel gepubliceerd. Aansluitend vindt op 29 september een Onder Weg Naar Huis-bijeenkomst plaats, waar verder op het onderwerp zal worden ingegaan. De auteurs van het boek zijn Luc de Laat en Robert van Grunsven van CMS Asset Management. Andy Schellen van Waterschap Hollandse Delta sponsort het boek. “Het project is ontstaan in 2008, toen diverse partijen vaststelden dat het goed zou zijn om risicodenken verder te gaan ontwikkelen. Van alle betrokken partijen zijn uiteindelijk elf waterschappen en drinkwaterbedrijven overgebleven, die afspraken het onderwerp verder uit te diepen en de kennis die hieruit voort zou komen, te delen met de gehele watersector. In het boek worden de resultaten van het project belicht,” aldus De Laat. Volgens Van Grunsven is het boek bedoeld als een soort basisbron. “Tot voor kort werd bij de meeste waterschappen gebruik gemaakt van risicomatrices en werden verschillende modellen gebruikt om de situatie in kaart te brengen. Het probleem was echter dat er geen uniforme onderlegger bestond om deze matrices te interpreteren. Hierin hebben we nu verandering gebracht. Door de achterliggende theorie vast te leggen is het nu mogelijk tot een uniforme, een soort gemeenschappelijke indeling van de matrices te komen.”

je mee te maken kunt krijgen, zoals het afwegen van risico’s van ecologische factoren, flora en fauna. Hierdoor kan men betere keuzes maken en wordt het makkelijker de risicoanalyses in de praktijk te gebruiken”.

Volgens Schellen is de subjectiviteit eruit gehaald. “Voor waterschappen is dit belangrijk: zij gebruiken risicoanalyses om te kunnen bepalen welke onderhoudsinspanning optimaal is en hoeveel dat mag kosten. Het moet daarbij duidelijk zijn in welke mate risico wordt gelopen. Als een risicoanalyse onderhevig is aan subjectieve interpretatie, is het moeilijk dit goed vast te stellen. Nu is er een gemeenschappelijke basis waardoor dit niet langer het geval is.” Naast het uniformeren van het taalgebruik en de risicomatrices is er nog een tweede laag in het boek. De Laat: “We bieden ook verdieping. We bespreken afwegingen waar

V.l.n.r. Robert van Grunsven, Luc de Laat en Andy Schellen.

In het boek worden meerdere sectoren besproken: zowel het zuiveren van afvalwater als het watersysteembeheer komen aan bod. Van Grunsven: “Het uitgangspunt van deze sectoren is niet gelijk: bij de waterzuivering is er al sprake van een gedachtegoed en aanpak die overal vergelijkbaar is. Bij de watersystemen staat het toepassen van risicodenken op lineaire objecten nog in de kinderschoenen. Wel zien we daar inmiddels een gemeenschappelijk gedachtegoed ontstaan. Ondanks de verschillende situatie zien we dat in beide gevallen positieve spin-offs zijn ontstaan en dat de nieuwe aanpak van de risicomatrices toepasbaar is. Daarnaast blijkt hieruit dat het nuttig is om kennis tussen de sectoren te delen. Dit soort methodes en denkwijzen kan voor meer dan één sector interessant zijn. Hier kan Waternetwerk een belangrijke rol spelen. We moeten streven naar synergie.” “Het is van belang dat de hele watersector dit oppakt en er verder mee gaat. Het is nog niet afgesloten met dit boek; dit is enkel het begin. Het is bijvoorbeeld interessant dit boek te gebruiken als basis voor assetmanagement. Door de risicoanalyses al bij het ontwerpproces te betrekken, kan efficiënter worden ontworpen, waarmee men kosten kan besparen. Dit is in het kader van de huidige landelijke ontwikkelingen op het gebied van bezuinigingen zeer interessant,” aldus Schellen. Leden van Waternetwerk kunnen het boek voor slechts 17,50 euro inclusief verzendkosten bestellen (normale prijs: 25 euro, exclusief verzendkosten) via www.waternetwerk.nl.

Colofon Waternetwerken Redactie Monique Bekkenutte Anne de Boer Martine Bruynooge Antal Giesbers Jaap van Peperstraten Contact Waternetwerk Monique Bekkenutte Postbus 70 2280 AB Rijswijk telefoon: (070) 414 47 78 fax: (070) 414 44 20 e-mail: [email protected] 20

H2O / 16 - 2010

platform

Paul Baggelaar, Icastat Onno van Tongeren, Data-Analyse Ecologie Roel Knoben, Royal Haskoning Willem van Loon, Rijkswaterstaat Waterdienst

Rapporteren van de betrouwbaarheid van KRW-beoordelingen Door praktische beperkingen kan KRW-monitoring en -toetsing leiden tot misclassificatie van een waterlichaam. Om de risico’s op verkeerde beoordelingen in beeld te krijgen, schrijft de KRW de EU-lidstaten voor om ook de precisie van een toetswaarde en de betrouwbaarheid van een daarop gebaseerd kwaliteitsoordeel aan te geven. De hier beschreven studie adviseert om toetswaarde en oordeel te baseren op meetgegevens van enkele jaren, waarbij een meerjaarsgemiddelde wordt berekend uit een aantal jaargemiddelden. Dit maakt een verantwoorde bepaling van precisie en betrouwbaarheid mogelijk en leidt bovendien tot een stabieler kwaliteitsoordeel.

K

RW-monitoring dient om de chemische en ecologische toestand van een waterlichaam te kunnen beoordelen. Van elk te toetsen kwaliteitselement wordt daartoe een aantal meetwaarden verzameld, waaruit vervolgens een toetswaarde wordt berekend. De chemische toestand wordt beoordeeld door per kwaliteitselement (lees: prioritaire stof ) het jaargemiddelde van de meetwaarden te vergelijken met een daarvoor geldende norm en door de maximale meetwaarde te vergelijken met de MAC-waarde (Maximaal Aanvaardbare Concentratie). De ecologische toestand wordt beoordeeld door per kwaliteitselement de ecologische kwaliteitsratio (EKR) af te zetten tegen een aantal klassengrenzen. Men staat er doorgaans niet bij stil dat de norm of klassengrens geldt voor de wérkelijke toetswaarde, zoals te berekenen uit de populatie van álle mogelijke meetwaarden die op de meetlocatie hadden kunnen worden genomen zonder bemonsterings- en analysefouten. Maar doordat we het moeten doen met een beperkt aantal meetwaarden, die bovendien beïnvloed zijn door bemonsterings- en analysefouten, komen we niet verder dan een schatting van die werkelijke toetswaarde. Dit introduceert een risico op verkeerde beoordeling, met alle ongewenste (en kostbare) consequenties die dat kan hebben.

Om inzicht te krijgen in dat risico, schrijft de KRW voor dat de lidstaat bij elke rapportage ook de precisie van de toetswaarde en de betrouwbaarheid van het daarop gebaseerde oordeel meelevert. Maar de KRW biedt geen voorschrift hóe deze onzekerheidskenmerken te bepalen. Daarom is in opdracht van Rijkswaterstaat Waterdienst een studie uitgevoerd naar de meest geschikte aanpak om die onzekerheden te bepalen1), met als bijproduct enkele aanbevelingen voor verbetering van de KRW-monitoringsprogramma’s2). Dit artikel geeft de bevindingen van deze studie, met onderscheid tussen de ecologische en de chemische toestand.

huidige ecologische toestand wordt geschat op basis van metingen, terwijl de referentietoestand door deskundigen voor verschillende soorten waterlichamen is vastgelegd in zogenaamde maatlat-tabellen. Onze hierna beschreven uitwerking van de precisie en de betrouwbaarheid gaat er van uit dat de ecologische toestand van de referentiesituatie exact bekend is en dat de onzekerheid van een EKR en het daarop gebaseerde oordeel dus louter het gevolg is van de onzekerheid die het gevolg is van het schatten van de huidige ecologische toestand. Onzekerheidsanalyse

Betrouwbaarheid oordeel ecologische toestand De ecologische toestand van een waterlichaam wordt voor de KRW grotendeels vastgesteld aan de hand van biologische kwaliteitselementen, met aanvullende rollen voor hydromorfologische en fysischchemische kwaliteitselementen en bepaalde verontreinigende stoffen. De biologische kwaliteitselementen zijn macrofauna, fytoplankton, overige waterflora en vis, waarbij in principe wordt afgegaan op de soortensamenstelling en -abundantie. Voor elk biologisch kwaliteitselement fungeert de EKR als toetswaarde. Dit is een dimensieloos getal tussen 0 en 1, berekend als de verhouding tussen de huidige ecologische toestand en de referentietoestand. De

Om uitspraken te kunnen doen over precisie en betrouwbaarheid moet de kansverdeling van de geschatte EKR bekend zijn. Een mogelijkheid is deze grotendeels theoretisch af te leiden met de beginselen van de onzekerheidsanalyse. Daarbij wordt van elke afzonderlijke foutenbron de kansverdeling van de fout bepaald, waarna de kansverdeling van de geschatte EKR kan worden berekend volgens de leer van de foutenvoortplanting. Belangrijke foutenbronnen zijn bijvoorbeeld de ruimtelijke en temporele variatie van de betrokken parameters (zoals soortensamenstelling en -abundantie), het gehanteerde bemonsteringsschema, de bemonstering, de soortendeterminatie en kwantitatieve analyse op het laboratorium3). Een groot voordeel van

H2O / 16 - 2010

21

deze benadering is, dat met de verkregen informatie ook de meetinspanning kan worden geoptimaliseerd. Het vergaren van alle benodigde informatie is echter een majeure onderneming, niet alleen doordat vele foutenbronnen een rol spelen, maar ook doordat het vaststellen van hun afzonderlijke invloeden op de geschatte EKR bewerkelijke meetcampagnes vergt. Deze weg lijkt dan ook slechts haalbaar als de waterbeheerders daarvoor hun onderzoeksinspanningen zouden bundelen.

Er ontbreken momenteel nog teveel bouwstenen om volgens de beginselen van de onzekerheidsanalyse de kansverdeling van een geschatte EKR te bepalen, zodat een empirische aanpak moet worden gevolgd. Onze voorgestelde aanpak is om een aantal EKR’s - elk representatief voor een kalenderjaar - te middelen tot een toetswaarde. Het middelen maakt namelijk een verantwoorde empirische bepaling van precisie en betrouwbaarheid mogelijk. Bovendien leidt het tot een stabieler oordeel, minder beïnvloed door de natuurlijke fluctuaties die van jaar tot jaar kunnen optreden. Aangezien onze voorgestelde uitwerking uitgaat van een normale kansverdeling, zal het meestal nodig zijn de EKR’s vóór het middelen te transformeren. Het is immers weinig aannemelijk dat individuele EKR’s voldoen aan normaliteit, ondermeer doordat ze een begrensd bereik hebben (0 t/m 1). En er wordt doorgaans ook over te weinig EKR’s gemiddeld om te mogen veronderstellen dat hun gemiddelde wél voldoet aan normaliteit. Een verantwoorde controle op achterliggende kansverdeling vergt veel ecologische kwaliteitsratio’s, zodat we deze tot dusverre alleen nog voor macrofauna in zoete wateren konden uitvoeren1). Daarbij bleek inderdaad geen sprake van normaliteit, maar van een kansverdeling die qua vorm lijkt op de binomiale kansverdeling. Een geschikte transformatie naar normaliteit is dan de logittransformatie, volgens:

(

EKRi 1- EKRi

)

[1]

waarin EKR*i de waarde is van EKRi in de logitschaal. De toetswaarde in de logit-schaal schatten we vervolgens als het gemiddelde van de EKR*i: n

EKR*

gemiddeld

=

Σ EKR

*

i

i=1

[2]

n

waarin n het aantal betrokken EKR*i. Als aselect is bemonsterd en er geen systematische bemonsterings- en/of analysefouten optreden, dan zal het gemiddelde van de kansverdeling van alle mogelijke schattingen van de toetswaarde in de logit-schaal gelijk zijn aan zijn werkelijke waarde in de logit-schaal. En de precisie van de toetswaarde kunnen we dan rapporteren in de aansprekende vorm van zijn 90%-betrouwbaarheidsinterval. Een dergelijk interval zal namelijk in 90 procent

22

H2O / 16 - 2010

* gemiddeld

og* = EKR

- t (0,1:n-1)
t
TEKR*gemiddeld en

[3]

overschrijdingskans van tien procent bij n-1 vrijheidsgraden en sEKR*gemiddeld de standaardfout van het gemiddelde van de EKR*i, berekend als:

sEKR*gemiddeld =

bg* = EKR*gemiddeld + t (0,1:n-1)
t
TEKR*gemiddeld waarin t(0,1; n-1) de waarde is van de studentt-kansverdeling met een tweezijdige

Empirische benadering

EKR*i = ln

van de gevallen de werkelijke waarde bevatten van de toetswaarde en daarmee inzichtelijk maken hoever onze schatting van de gezochte werkelijkheid kan afliggen. Nog steeds in de logit-schaal volgen de ondergrens (og*) en bovengrens (bg*) van dat interval uit:

sEKR* = √n

√

n

Σ (EKR*i - EKR*gemiddeld)2

i=1

(n-1) √n

waarin sEKR* de standaardafwijking is van de EKR*i. Deze standaardfout is de standaard-

Afb. 1: De ecologische kwaliteitsratio voor macrofauna, zoals gemeten in een bepaald waterlichaam in 2003, 2006 en 2009.

jaar

EKR (meetschaal)

EKR* (logit-schaal)

2003

0,10

›

-2,20

2006

0,24

›

-1,15

2009

0,19

›

-1,45

kengetal

teruggetransformeerd

meerjaarsgemiddelde EKR

0,17

[4]

(logit-schaal)

•

-1,600

standaardafwijking EKR

0,538

standaardfout meerjaarsgemiddelde EKR

0,311

bovengrens 90%-betr.int. meerjaarsgem. EKR

0,33

•

-0,693

ondergrens 90%-betr.int. meerjaarsgem. EKR

0,08

•

-2,507

90%-betrouwbaarheidsinterval van meerjaarsgemiddelde EKR

betrouwbaarheidsverdeling van meerjaarsgemiddelde EKR

platform

Afb. 2: Als de ecologische kwaliteitsratio trendmatig verandert, is de met een lineair regressiemodel geschatte modelwaarde voor het laatste jaar een betere toetswaarde dan het meerjaarsgemiddelde. Tevens zijn weergegeven het 90%-betrouwbaarheidsinterval en de betrouwbaarheidsverdeling van de aldus geschatte toetswaarde.

afwijking van de kansverdeling van alle mogelijke schattingen van de toetswaarde in de logit-schaal. Voor de uiteindelijke rapportage dienen we zowel de toetswaarde als de onder- en bovengrens van zijn betrouwbaarheidsinterval weer terug te transformeren van de logit-schaal naar de meetschaal, volgens: x*

x=

e

[5]

1 + ex*

waarin х de waarde is in de meetschaal en х* de waarde in de logit-schaal. Dit levert een asymmetrisch betrouwbaarheidsinterval. Het 90%-betrouwbaarheidsinterval van de toetswaarde is niet geschikt om de betrouwbaarheid van het op deze toetswaarde gebaseerde oordeel te kwantificeren. Daarvoor moeten we namelijk een stap verder gaan en de betrouwbaarheid vermelden dat de werkelijke toetswaarde boven, respectievelijk onder elk van de klassengrenzen (0,2 - 0,4 - 0,6 en 0,8) ligt. De Europese Commissie beveelt dit principe ook aan4), maar geeft niet aan hóe deze betrouwbaarheden te bepalen. Weer uitgaande van normaliteit, kunnen we de betrouwbaarheid dat de werkelijke toetswaarde boven een bepaalde klassengrens ligt als volgt bepalen: B [ EKR*gemiddeld, werkelijk > klassengrens* ] (klassengrens* - EKR*gemiddeld) = K [ tn-1 > sEKR*

[6] 

gemiddeld

waarin B[.] de betrouwbaarheid is van de uitdrukking tussen haken, K[.] de kans op de uitdrukking tussen haken, EKR*gemiddeld, werkelijk de werkelijke toetswaarde in de logit-schaal en EKR*gemiddeld zijn schatting in de logit-schaal, klassengrens* de waarde van de klassengrens in de logit-schaal, tn-1 een waarde van de student-t-kansverdeling bij n-1 vrijheidsgraden en de overige symbolen als boven gedefinieerd. In afbeelding 1 is dit uitgewerkt. Als we alleen afgaan op de meerjaarsgemiddelde ecologische kwaliteitsratio van 0,17, dan beoordelen we de kwaliteit van dit waterlichaam voor macrofauna als slecht.

Door ook de onzekerheden te verdisconteren, blijkt dat een reëel risico op misclassificatie bestaat ten opzichte van de grens tussen slecht en ontoereikend. Maar de betrouwbaarheid dat de werkelijke kwaliteit niet goed is (EKR < 0,6), bedraagt circa 99 procent, zodat het risico op misclassificatie ten opzichte van de belangrijke grens tussen niet goed en goed hier zeer gering is. Voortbordurend op het bovenstaande adviseert het Protocol Toetsen en Beoordelen om tenminste drie ecologische kwaliteitsratio’s te middelen, omdat dit een beduidend grotere precisie en betrouwbaarheid oplevert dan bij het middelen van twee ecologische kwaliteitsratio’s2).

Verdisconteren trend Als de EKR trendmatig verandert, is een meerjaarsgemiddelde EKR ongeschikt als toetswaarde, omdat die dan niet meer representatief is voor de huidige toestand. Deze situatie kan bijvoorbeeld optreden als maatregelen zijn genomen om de toestand te verbeteren. Daarom moet eerst worden getoetst of zo’n trendmatige verandering optreedt, alvorens op de hiervoor beschreven wijze de precisie en de betrouwbaarheid te bepalen. Als er minstens drie EKR’s op jaarbasis beschikbaar zijn, kunnen we op trend toetsen met lineaire regressie, mits de modelfouten zijn op te vatten als onafhankelijke trekkingen uit een normale kansverdeling. We gaan er hier weer van uit dat normaliteit opgaat na logit-transformatie. Het lineaire regressiemodel luidt dan: EKR*i = β0 + β1
t
Ji + εi

[7]

waarin EKR*i de i-de van de betrokken EKR’s is in de logit-schaal (i = 1, 2, ..n), β0 het intercept, β1 de helling, J het jaartal en ε de modelfout. Als er met 95 procent betrouwbaarheid sprake is van een statistisch significante helling (trend), moet de toetswaarde in de logit-schaal worden geschat als de modelwaarde voor het laatste jaar, die immers is op te vatten als schatting van het meerjaarsgemiddelde in de logit-schaal, gecorrigeerd voor de trend: EKR*gemiddeld = EKR*n =b0 + b1
t
+n

[8]

waarin b0 het geschatte intercept is, b1 de geschatte helling en Jn het laatste jaar waar een EKR voor beschikbaar is. De toetswaarde in de meetschaal volgt dan uit terugtransformeren van de toetswaarde in de logit-schaal. Dit principe is geïllustreerd in afbeelding 2. In het studierapport is aangegeven hoe het 90%-betrouwbaarheidsinterval en de betrouwbaarheidsverdeling van een op bovenstaande wijze geschatte toetswaarde te berekenen1).

Precisie toetswaarde en betrouwbaarheid oordeel chemische toestand Voor wat betreft chemische kwaliteitselementen is de uitwerking minder eenduidig dan bij biologische kwaliteitselementen. Voor prioritaire stoffen moet strikt genomen namelijk het jaargemiddelde worden getoetst aan de EU-norm5). Maar dit introduceert de volgende problemen: t Bij prioritaire stoffen is het doorgaans niet mogelijk de betrouwbaarheid te bepalen van een oordeel dat is gebaseerd op een jaargemiddelde, aangezien daar zelden sprake is van een normale kansverdeling van de meetwaarden. Transformeren biedt geen oplossing, aangezien dat (na terugtransformeren) niet meer het gemiddelde oplevert als toetswaarde. Veelal zal bij dit soort stoffen na logaritmische transformatie beter worden voldaan aan normaliteit, maar na terugtransformatie naar de meetschaal resteert een schatting van het geometrisch gemiddelde (een benadering van de mediaan). En een verdelingsvrije aanpak zoals de bootstrapmethode biedt hier ook geen oplossing, doordat het aantal meetwaarden per jaar (meestal 12) daarvoor te gering is1). Een bijkomend probleem is dat de meetwaarden seizoenseffecten kunnen vertonen; t Als de stof operationeel wordt gemonitord, zijn er voor de (laagfrequente) planperiode-rapportage meerdere jaargemiddelden beschikbaar, bijvoorbeeld over een periode van zes jaar. Er moet dan een keuze uit de jaargemiddelden worden gedaan, óf ze moeten alle worden gerapporteerd. Dit laatste kan echter leiden tot verschillende oordelen.

H2O / 16 - 2010

23

Deze problemen kunnen worden opgelost door - net als bij de EKR - te toetsen op basis van een meerjaarsgemiddelde. Uitgangspunt daarbij is dat door het middelen over een groot aantal meetwaarden - bij drie jaren met maandelijkse meetwaarden zijn dat er bijvoorbeeld 36 -, de kansverdeling van het meerjaarsgemiddelde de normale kansverdeling benadert. De berekening van het 90%-betrouwbaarheidsinterval van het meerjaarsgemiddelde en de betrouwbaarheid dat het werkelijke meerjaarsgemiddelde boven respectievelijk onder de norm ligt, volgen dan uit de formules [3], [4] en [6], zij het nu in de meetschaal, dus zonder voorafgaande transformatie. Let op dat de standaardfout van het geschatte meerjaarsgemiddelde moet worden berekend uit de standaardafwijking van de jaargemiddelden (conform formule [4]) en dus niet uit de standaardafwijking van de meetwaarden. Deze laatste zal immers vaak onzuiver worden geschat door seizoenseffecten en/of autocorrelatie. En net als bij de EKR moet ook hier zonodig worden verdisconteerd voor een trend. Aangezien we hier niet transformeren, kan

de trendverdiscontering soms globaler uitpakken. Bij sterk scheef verdeelde meetwaarden kunnen de jaargemiddelden namelijk nog enige scheefheid vertonen, zodat ook de modelfouten van het lineaire regressiemodel van de jaargemiddelden niet geheel zullen voldoen aan normaliteit. Afbeelding 3 toont een uitwerking (waarbij overigens geen sprake is van een trend). Het meerjaarsgemiddelde van 9,5 μg/l ligt onder de norm, zodat we de kwaliteit van dit waterlichaam voor 1,2-dichloorethaan als goed beoordelen. Door ook de onzekerheden te verdisconteren, ontstaat een genuanceerder beeld, dat aangeeft dat er 74 procent betrouwbaarheid is dat de werkelijke kwaliteit goed is en 26 procent betrouwbaarheid dat deze niet goed is. Er is hier dus een substantieel risico op misclassificatie.

Aanvullen ontbrekende meetwaarden Als één of meer meetwaarden ontbreken in een meetreeks die seizoenseffecten vertoont, kan het jaargemiddelde niet meer zuiver worden geschat. Daarom moet een ontbrekende waarde eerst

Afb. 3: De jaargemiddelde concentratie van de prioritaire stof 1,2-dichloorethaan, zoals gemeten in een bepaald waterlichaam in 2006, 2007 en 2008. De norm voor het gemiddelde bedraagt 10 μg/l.

jaar

jaargemiddelde (μg/l)

2006

9,0

2007

10,8

2008

8,7

kengetal

(μg/l)

meerjaarsgemiddelde

9,50

standaardafwijking jaargemiddelde

1,14

standaardfout meerjaarsgemiddelde

0,66

bovengrens 90%-betrouwbaarheidsinterval meerjaarsgemiddelde

11,42

ondergrens 90%-betrouwbaarheidsinterval meerjaarsgemiddelde

7,59

90%-betrouwbaarheidsinterval van meerjaarsgemiddelde

worden aangevuld. Als de reeks geen trend vertoont, is het afdoende een ontbrekende waarde te vervangen door het gemiddelde van het betreffende seizoen (zoals een maand, of een kwartaal), berekend over meerdere jaren. Maar als wél sprake is van een trendmatige verandering, dient een ontbrekende meetwaarde te worden aangevuld met behulp van lineaire regressie met dummy-variabelen. Als de meetwaarden sterk scheef verdeeld zijn, is het aan te bevelen om ze voor deze exercitie te transformeren naar een min of meer symmetrische kansverdeling. Maar zoals eerder toegelicht, moeten de overige verwerkingsmethoden in de meetschaal worden uitgevoerd.

Identificeren en verwerken van uitbijters Uitbijters zijn extreme meetwaarden, die duidelijk afwijken van de andere meetwaarden. Ze kunnen zijn veroorzaakt door een fout bij bemonstering, analyse, of transcriptie (het overschrijven of -typen) óf door een extreme situatie. Aangezien de schatting van een toetswaarde gevoelig is voor afwijkende meetwaarden, moeten foute meetwaarden niet meegenomen worden. In de studie is een procedure uitgewerkt om uitbijters te identificeren1). Maar vervolgens moeten we vaststellen of een uitbijter een foute meetwaarde is of een extreme situatie weergeeft. Daartoe dienen we te controleren of alle handelingen van bemonstering tot en met rapportering volgens de regels en door deskundig personeel zijn uitgevoerd. Als een aanwijzing ontbreekt dat een uitbijter een foute meetwaarde is, is er ook geen enkele rechtvaardiging om deze uit de reeks te verwijderen. In zo’n geval moeten we de toetswaarde en bijbehorende precisie en betrouwbaarheid tweemaal berekenen, namelijk éénmaal mét de betreffende uitbijter(s) en éénmaal zónder. Dit maakt het effect van de uitbijter(s) op de beoordeling zichtbaar.

Ruimtelijke middeling

betrouwbaarheidsverdeling van meerjaarsgemiddelde

Als een waterlichaam een grote ruimtelijke kwaliteitsvariatie vertoont, zal een temporeel gemiddelde van één meetlocatie slechts informatie geven over een deel van het waterlichaam. Als relevante ruimtelijke variatie optreedt en er ook meerdere meetlocaties binnen een waterlichaam liggen, dan wordt aanbevolen om naast een temporele middeling per meetlocatie ook een ruimtelijke middeling over de meetlocaties toe te passen. Het hieruit resulterende spatio-temporele gemiddelde vormt dan immers een representatievere toetswaarde voor het gehele waterlichaam. De formules om de precisie en betrouwbaarheidsverdeling van een dergelijk spatio-temporeel gemiddelde te berekenen, zijn uitgewerkt in het rapport van deze studie1). Relevante ruimtelijke variatie zal bijvoorbeeld optreden bij de biologische kwaliteitselementen overige waterflora, macrofauna en vis. De samenhang van het hiervoor beschrevene is weergegeven in de twee stroomschema’s van afbeelding 4.

24

H2O / 16 - 2010

platform

Afb. 4: Stroomschema voor het bepalen van de precisie van de toetswaarde en de betrouwbaarheid van het daarop gebaseerde oordeel, voor de ecologische toestand (links) en voor de chemische toestand (rechts).

Conclusies Met de beschreven methode kunnen waterbeheerders voldoen aan de KRW-eis om ook precisies van toetswaarden en betrouwbaarheden van daarop gebaseerde kwaliteitsoordelen te rapporteren. Verder kunnen ze hiermee trendmatige veranderingen detecteren en verdisconteren bij de beoordeling. Het kwantitatieve beeld van de betrouwbaarheid kan overigens ook een duidelijk richtpunt geven voor de meetinspanning. De methode heeft inmiddels steun ontvangen van het cluster Monitoring, Rapportage en Evaluatie, een belangrijk Nederlands KRW-orgaan.

Aanbevelingen Gelet op de bewerkelijkheid van de methode, bevelen we aan deze gebruiksvriendelijk te implementeren in het toetsinstrumentarium voor de KRW, dat momenteel bestaat uit de programma’s iBever, QBwat en de integratie-module. Dit zal een efficiënte en foutloze toepassing van de methode bevorderen. De betrouwbaarheden kunnen dan in 2015 aan de Europese Unie worden meegerapporteerd met de kwaliteitsoordelen.

Het is nodig om in Nederlands en Europees KRW-verband vast te leggen hóe de betrouwbaarheden van kwaliteitsoordelen te laten meewegen om te kunnen besluiten dat sprake is van een goede toestand of dat operationele monitoring en/of maatregelen nodig blijven.

milieukwaliteitsnormen op het gebied van het waterbeleid tot wijziging en vervolgens intrekking van de Richtlijnen 82/176/EEG, 83/513/EEG, 84/156/EEG, 84/491/EEG en 86/280/EEG van de Raad en tot wijziging van Richtlijn 2000/60/EG.

LITERATUUR 1) Van Herpen F., O. van Tongeren, R. Knoben, P. Baggelaar en W. van Loon (2009). Quickscan precisie en betrouwbaarheid KRWmonitoringsprogramma’s. Rijkswaterstaat Waterdienst. 2) Rijkswaterstaat Waterdienst (2010). Instructie Richtlijn monitoring oppervlaktewater en protocol toetsen & beoordelen. 3) Van de Bund W. en A. Solimini (2006). Ecological Quality Ratios for ecological quality assessment in inland and marine waters. European Commission DG Joint Research Centre, Institute for Environment and Sustainability, Rural, Water and Ecosystem Resources Unit. 4) Water Framework Directive Common Implementation Strategy Working Group 2A Ecological Status (ECOSTAT) (2003). Overall approach to the classification of ecological status and ecological potential. 5) Europees Parlement en Europese Raad (2008). Richtlijn Prioritaire Stoffen 2008/105/EG inzake

H2O / 16 - 2010

25

Jordie Netten, Wageningen Universiteit Niels Evers, Royal Haskoning Bas van der Wal, STOWA Roel Knoben, Royal Haskoning

Kwaliteit monitoringsgegevens niet altijd voldoende Al vanaf de jaren ‘70 verzamelen waterschappen gegevens over de waterkwaliteit. Sinds midden jaren ‘90 worden deze data gebundeld in de Limnodata Neerlandica. Deze gegevens kunnen gebruikt worden voor het analyseren van het functioneren van het ecosysteem (toestand) en voor het bepalen en volgen van effecten van bijvoorbeeld het klimaat en door de mens gepleegde ingrepen (trend). Het is dan wel belangrijk dat de gegevens kwalitatief en kwantitatief toereikend zijn. Genoemde auteurs hebben een analyse verricht naar de kwaliteit en compleetheid van gegevens in de Limnodata Neerlandica. Deze analyse bevestigt het vermoeden dat de kwaliteit van de gegevens niet altijd voldoende is. Dit artikel bevat aanbevelingen voor verbetering van de kwaliteit van de meetgegevens van de waterschappen en daarmee die van de Limnodata Neerlandica.

M

onitoren is kostbaar. Zeker nu budgetten onder druk staan, zijn waterbeheerders terughoudend in het opzetten en onderhouden van monitoringsprogramma’s. In de stroomgebiedsbeheerplannen zijn ecologische doelen gedefinieerd. In 2015 zal een gedegen analyse van het functioneren van het aquatisch systeem overlegd moeten worden aan de Europese Commissie ingeval deze doelen niet gehaald zijn, hetgeen allerminst ondenkbeeldig is. Daarnaast is monitoring nodig om inzicht te krijgen in het effect van maatregelen die genomen zijn om de waterkwaliteit te verbeteren. Op basis van dit inzicht kunnen maatregelen (of doelen) bijgesteld worden. Ook het genereren van kennis voor bijvoorbeeld toekomstige projecten en het geven van maatschappelijke verantwoording over activiteiten behoren tot de mogelijkheden van monitoringsgegevens. Om veranderingen en trends in ecosystemen te kunnen waarnemen, zijn (lange) tijdseries noodzakelijk. Betrouwbaarheid wordt bepaald door het correct uitvoeren van opnamen, correct invoeren van de gegevens in databestanden en correct verwerken van deze gegevens door diverse software. Daarnaast is het van belang dat gegevens die verzameld worden door instanties vergelijkbaar zijn in bijvoorbeeld methodiek en dimensie. Ten slotte is het belangrijk dat de gegevens volledig zijn. Denk bijvoorbeeld aan het noteren van het tijdstip van meting of een fysisch-chemische parameter. Van

26

H2O / 16 - 2010

een opname waarvan één of meerdere parameters (bijvoorbeeld opnametijdstip of NH3-concentratie) ontbreken, is het lastig de meetwaarden juist te interpreteren. Voorbeelden hiervan zijn het fluctueren van de zuurstofconcentratie over de dag en sturing door pH van ammoniak- en ammoniumconcentraties.

Limnodata Neerlandica De Limnodata Neerlandica1) is een uitgebreide databank van biologische en fysisch-chemische monitoringsgegevens vanaf 1970. Gegevens van na 1980 zijn voornamelijk afkomstig uit routinematige

meetnetten en onderzoeksprojecten van waterschappen, provincies en rijksoverheid. Momenteel bedraagt het aantal biologische waarnemingen aan soorten drie miljoen en het aantal chemische analyseresultaten tien miljoen. De databank is in beheer bij STOWA, die met deze gegevens onderzoeken voor het waterbeheer faciliteert. De Limnodata Neerlandica wordt voor veel doeleinden gebruikt, bijvoorbeeld voor het leggen van relaties tussen het voorkomen van organismen en geografische- en milieuparameters, het ontwerpen van beoordelingsinstrumenten en het voorspellen van

Afb. 1: Aantal opnamejaren per meetpunt neemt exponentieel af.

platform de respons van aquatische systemen op veranderingen in beheer of klimaat. Met behulp van een subset van de Limnodata Neerlandica hebben we een analyse verricht naar de kwaliteit van de gegevens. De gebruikte subset bestond uit opnamen van macrofyten in zoete stilstaande wateren uit de periode 2003-2008 en de chemieopnames uit dezelfde jaren. Deze set bevat 4.776 unieke vegetatieopnames met 53.264 unieke chemische monsternames. Ter illustratie geven we enkele anonieme voorbeelden waarbij de gegevens incorrect zijn. Het is te verwachten dat dergelijke afwijkingen ook gevonden zullen worden in andere subsets en andere soortgroepen van de Limnodata Neerlandica.

Continuïteit Om een goed beeld te krijgen van de structuur en het functioneren van aquatische ecosystemen in de tijd, zijn meerjarige gegevens nodig van een locatie. Al was het alleen maar om natuurlijke variaties in weersomstandigheden uit te vlakken. Wat we zien in de subset is dat de bulk van meetpunten in de gekozen periode slechts één keer bezocht is voor een vegetatieopname (zie afbeelding 1). We pleiten niet direct voor een grotere monitoringsinspanning maar wel voor een betere afstemming op informatiebehoeften en budget. We raden aan om meetpunten meerdere malen te bezoeken, mogelijk ten koste van het aantal meetpunten dat wordt bezocht.

Betrouwbaarheid Betrouwbaarheid wordt bepaald door drie onderdelen: het verzamelen, invoeren en verwerken van de gegevens. We zullen dieper ingaan op de verantwoordelijkheid van de waterbeheerder voor het gedegen verzamelen en invoeren van de gegevens. De Richtlijn Monitoring en het Protocol Toetsen en Beoordelen2) beschrijven de procedures die gevolgd moeten worden binnen de Kaderrichtlijn Water. Richtlijn en protocol hebben ongetwijfeld bijgedragen aan de uniformering van monitoring, maar bieden echter nog veel vrijheidsgraden waardoor gegevens toch nog moeilijk te vergelijken zijn. Daardoor leiden ze niet altijd tot de gewenste informatie. Volgend op de monstername is het van belang dat de gegevens goed ingevoerd worden, zodat de waarden die gemeten zijn ook als zodanig in de databank komen te staan. Het invoeren van gegevens is tevens een mogelijkheid voor interne controle van de data. Zijn de gemeten waarden reëel en compleet? Onderstaande voorbeelden geven een beeld van ‘rariteiten’ die we tegenkwamen. Houd hierbij ook in gedachte dat alle metingen tijdens een opname onbetrouwbaar worden, zelfs als slechts één gegeven als ‘verdacht’ kan worden aangemerkt. Dit kan tot gevolg hebben dat grote delen van de Limnodata Neerlandica niet betrouwbaar en niet te gebruiken zijn voor bepaalde doeleinden. Dit geldt in bijzondere mate bij toepassing in wetenschappelijk onderzoek. Ook bij regulier gebruik in het waterbeheer kan dit tot onjuiste interpretaties leiden.

Abiotische bemonstering

Soms zijn metingen verricht in zeer ondiepe wateren die praktisch onmogelijk zijn uit te voeren zonder het sediment te verstoren. Denk hierbij aan het monsteren voor nutriënten of het meten van doorzicht. Toch staan bij deze gevallen ook waarden in de databank. In onze subset zitten negen opnamen met een waterdiepte die kleiner is dan één centimeter. Daarvan heeft een derde deel een hoger doorzicht (meer dan 40 centimeter) dan diepte. Is dit een invoerfout, een eenheidsfout of een verkeerde omzetting bij het importeren in de Limnodata Neerlandica? Daarnaast vinden we in dergelijke monsters vaak enorm hoge waarden voor het biochemisch zuurstofverbruik (BZV) en de nutriëntenconcentraties. Hoogstwaarschijnlijk is slib meegekomen in het monster, dat vervolgens is meegenomen in de analyse op het laboratorium. Hoe dan ook, de gegevens zijn onbetrouwbaar en daarom onnodig verzameld. In zo’n geval is het beter helemaal niet te meten dan verkeerd te meten. Bij één waterbeheerder kwamen we Kjeldahl stikstofconcentraties (KN) tegen die hoger waren dan totaal stikstofconcentraties (Ntot). Daar Ntot de som is van KN + nitriet + nitraat is dat onmogelijk. Verder waren de waarden voor totaal fosfor and totaal stikstof gehalveerd ten opzichte van voorgaande jaren. Beiden ‘rariteiten’ bleken na navraag waarschijnlijk te liggen aan een veranderde analysetechniek. Dit pleit ervoor om strikt vast te houden aan het uniformeren van de analysetechnieken binnen het waterbeheer in Nederland. Een typefoutje is in principe eenvoudig te herkennen, maar het is lastig deze uit de bulk van data te halen. Als voorbeeld de analyse op temperatuur die wij uitvoerden. In een aantal gevallen verschilde de opgegeven watertemperatuur meer dan tien graden met de daggemiddelde luchttemperatuur, zoals die is opgegeven door het KNMI. Metingen op dagen ervoor of erna geven dan wel normale waarden. Het belang van het gebruik van juiste dimensies (eenheden) geldt ten tijde van het verzamelen, invoeren en verwerken van de gegevens. Hoewel in principe vermeld staat in welke dimensies een parameter is ingevoerd, vinden we vaak een enorme range van waarden terug. Dit kan in een aantal gevallen teruggevoerd worden op het hanteren van een andere dimensie dan is aangegeven. Als voorbeeld nemen we het elektrisch geleidingsvermogen (EGV). In onze subset (zoete stilstaande wateren: EGV < 200 mS/m) vinden we een range van 0,6 tot 3.300 mS/m. Mogelijk is de dimensie (mS/m, μS/cm of mS/cm) niet juist ingevoerd of is iets fout gegaan met de conversie naar een uniforme dimensie (mS/m). Het gebruik van één landelijke standaardeenheid moet dit probleem oplossen. Biotische bemonstering

Als laatste voorbeelden van onbetrouwbaarheid noemen we verwarrende vegetatieopnames. Voor vegetatieopnames worden over het algemeen de Tansley en Braun-

Een medewerker van Waterschap Rivierenland neemt met een Rutnerfles een watermonster.

Blanquetschaal gebruikt. Deze lopen beide van 1 tot 9 (zie tabel 1 voor de aantallen van de overige waarden die bij deze schalen zijn ingevuld*). De waarde ‘0’ zal naar alle waarschijnlijkheid zijn ingevuld als de soort niet in het opnamevlak zat, maar wel in een ander deel van het water. Nadeel hiervan is dat je op basis van deze gegevens niets over het voorkomen kan zeggen. Als de soort er het ene jaar wel zit met waarde ‘0’ en het andere jaar niet, kan dit namelijk betekenen dat of de soort is verdwenen of dat de waarnemer deze soort niet opschrijft omdat hij niet in het opnamevlak voorkomt. De waarde ‘10’ wordt vaak gezien bij de soortencombinatie van Lemna minor+Lemna gibba. Of dit dan een sommatie van 5+5 is geweest, kunnen we niet met zekerheid zeggen. Hoe dan ook, codes van Tansley noch Braun Blanquet kunnen niet 1-op-1 gesommeerd worden, want op deze schalen geldt 5+5=6. Waar de hoge codes vandaan komen, is ons een raadsel. Het zou een ‘nieuwe’ schaal kunnen zijn die door een waterbeheerder wordt gebruikt om eigen onderzoeksvragen te beantwoorden. Het gevaar hierbij is dat die ‘nieuwe’ schaal niet universeel is en daardoor alleen maar verwarring schept als deze terecht komt in een gemeenschappelijke databank zoals de Limnodata Neerlandica. Daarom hier de oproep om enkel de bestaande en geaccepteerde schalen te gebruiken. De opnametermen ‘water’, ‘water+oever’ en ‘oever’ of waterschapsafhankelijke afgeleiden hiervan leiden soms ook tot problemen. Bij sommige waterbeheerders zien we dezelfde waarneming soms meerdere keren terug. Bijvoorbeeld als een submerse plant in het water staat met waarde 4, dan zien we deze ook terug met waarde 4 in de ‘water+oever’opname van dezelfde dag. Dus dan zou je dat kunnen interpreteren alsof de opnames van zowel het water als van de oever zijn samengevoegd in de groep ‘water+oever’. Bij andere beheerders zie je dit niet terug. Wat

H2O / 16 - 2010

27

code

aantal

0

942

...

...

10

144

11

39

12

138

13

16

14

23

15

85

16

13

17

5

18

46

20

6

21

5

24

8

27

7

40

1

Tabel 1. Tansley en Braun-Blanquetschaal gaan van 1 naar 9. Ook andere waarden worden echter aangetroffen in de Limnodata Neerlandica.

betekent in dergelijke gevallen dan de term ‘water+oever’? In het kader van het kunnen vergelijken van de data is het van belang dat hierover een eenduidigheid bestaat. Het Handboek Hydrobiologie** kan aan de eenduidigheid van deze termen bijdragen. Als laatste aspect van betrouwbaarheid noemen we de determinatie van macrofyten. Soms wordt slechts tot geslachtsniveau gedetermineerd en soms helemaal tot het niveau van ondersoort. Bij de eerste situatie rijst de vraag of het echt onmogelijk was op soortniveau te determineren of dat de monsternemer onvoldoende deskundig is geweest. Bij twijfel kan een exemplaar (of foto) van de plant mee worden genomen voor verdere determinatie of een second opinion door een specialist. Bij determinatie naar subspeciesniveau plaatsen wij kanttekeningen. Bij sommige planten komen bijvoorbeeld hybride varianten voor die soms (ten onrechte) als ondersoort worden benoemd. Dit geeft mogelijke foutieve informatie die geheel afhankelijk is van het subjectieve inzicht van de analist. Daarom de suggestie om alle vegetatieopnamen op soortniveau te determineren, waarbij de TWN-lijst van de Aquo-standaard*** wordt aangehouden.

Volledigheid Biologische en chemische meetnetten van waterbeheerders zijn vaak niet overlappend. Als milieufactoren gekoppeld moeten

worden aan biologische waarnemingen, dan is het van belang opnames dicht bij elkaar te laten liggen, zowel in tijd als locatie. Bij voorkeur worden dezelfde locaties bemonsterd waarbij ook dezelfde meetpuntcodes gebruikt worden. Daarnaast is het belangrijk dat de biologische en chemische bemonsteringen dicht bij elkaar liggen qua opnamedatum (liefst binnen een maand). Dit vereist planning. Een vegetatieopname kan overigens prima gecombineerd worden met een chemische monstername. Verder zien we in onze subset regelmatig dat niet alle relevante chemische parameters worden gemeten, terwijl dat wel inzicht geeft in het functioneren van het ecosysteem. Ook hier de suggestie om desnoods minder vaak, maar wel volledig te bemonsteren. Om de gegevens optimaal te kunnen gebruiken is volledigheid van de meetpuntgegevens noodzakelijk. Vooral het bemonsterde watertype (bij voorkeur KRW-type) ontbreekt vaak of is onjuist, waardoor het niet mogelijk is de gegevens te toetsen met de KRW-maatlatten3) of EBEOsystemen4). Soms zijn zelfs de coördinaten van de meetpunten niet ingevuld, waardoor de ligging geheel onbekend is. Tot slot het belang van notering van het tijdstip van chemische bemonstering. Het ontbreken of het dubieus zijn van een starttijd van opname, vooral in combinatie met ‘onwaarschijnlijke’ dagen (bijvoorbeeld vlak na Kerstmis), zorgt ervoor dat de hele opname ongeloofwaardig en onbruikbaar is. Gegevens kunnen hierdoor onbruikbaar worden voor bepaalde onderzoeksdoelen, wat uiteraard zonde is van de meetinspanning. Tabel 2 toont de aantallen opnames in de verschillende tijdscohorten.

Lopende verbeteringen De door ons geconstateerde tekortkomingen bij de bemonsteringen zijn niet geheel onverwacht. Ook door andere auteurs (Herman van Dam, Piet Verdonschot en Roelf Pot5)) wordt gewezen op de fouten in de Limnodata Neerlandica. Dit is aanleiding geweest tot het nog strakker uniformeren van de verzameling en opslag van de gegevens. Belangrijk in dit verband zijn onder meer de toepassing van de Aquostandaard en het Handboek Hydrobiologie. Het is te verwachten dat de gegevens in de toekomst kwalitatief en kwantitatief beduidend beter zijn dan die van het verleden. Op dit moment onderzoekt STOWA of het beheer van de Limnodata Neerlandica kan worden overgedragen aan een publieke instantie met specialistische kennis, zoals mogelijk het Informatiehuis Water (in oprichting).

Tabel 2. Aantal chemische bemonsteringen per tijdscohort.

tijdscohort

aantal opnamen

opmerking

0.00-7.00

35281

waarvan 34.842 om 0.00 (= geen tijd opgegeven)

7.00-19.00 19.00-24.00

28

H2O / 16 - 2010

17973 10

waarvan 5 om 23.59

Conclusies Het correct verzamelen van waterkwaliteitsgegevens in het waterbeheer voorkomt het verspillen van geld, zowel nu als in de toekomst. Om naast de afzonderlijke waterschapsdatabanken ook de Limnodata Neerlandica bruikbaar te laten zijn, is het noodzakelijk dat de gegevens voldoen aan kwaliteitscriteria van continuïteit, betrouwbaarheid en volledigheid. De verantwoordelijkheid hiervoor ligt primair bij de waterbeheerder en vervolgens bij de beheerder van de Limnodata Neerlandica. We moeten er gezamenlijk zorg voor dragen dat de gegevens op een juiste manier verzameld worden en correct in de databanken terechtkomen. Het verstrekken van juiste instructies aan dataverzamelaars (wat en hoe wel/niet) en de controle op de aangeleverde gegevens uit het laboratorium en het veld moet gedaan worden door de waterbeheerder. Na controle stelt hij of zij de gegevens beschikbaar aan de Limnodata Neerlandica. De beheerder van de Limnodata Neerlandica doet dan een scan en stuurt bij twijfel over de betrouwbaarheid en volledigheid de aangeleverde gegevens terug naar de waterbeheerder. Na validatie van de aangeleverde gegevens kunnen deze worden opgenomen. Het is te verwachten dat de Richtlijn Monitoring en Protocol Toetsen en Beoordelen, alsmede het Handboek Hydrobiologie (inclusief Aquo-standaard) zullen leiden tot meer standaardisatie in de bemonstering en gegevensbehandeling. Dat zal leiden tot een meer effectieve en kostenefficiënte monitoring, die leidt tot het beschikbaar komen van goede gegevens en vervolgens tot bruikbare informatie. LITERATUUR 1) STOWA (2001). Limnodata Neerlandica. Rapport 2001-31. 2) Rijkswaterstaat (2009). Richtlijn Monitoring Oppervlaktewater en Protocol Toetsen & Beoordelen. Eindrapport. 3) STOWA (2007). Referenties en maatlatten voor natuurlijke watertypen voor de Kaderrichtlijn Water. Rapport 2007-32. 4) STOWA (2006). Handboek Nederlandse ecologische beoordelingssystemen (EBEO-systemen). Deel A. Filosofie en beschrijving van de systemen. Rapport 2006-04. 5) Pot R. (2010). Toestand en trends in de waterkwaliteit van Nederlandse meren en plassen. Onderzoeksrapport voor Rijkswaterstaat Waterdienst. NOTEN * De door Herman van Dam gemodificeerde BraunBlanquetschaal voor Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier is buiten deze analyse gelaten. ** STOWA (2010). Handboek Hydrobiologie. Publicatie in september 2010. *** IDsW: Aquo biedt standaarden voor definities van termen en begrippen, voor gegevensopslag, voor gegevensuitwisseling en voor de verwerking en presentatie van gegevens in de watersector.

platform

Bart van Esch, Technische Universiteit Eindhoven Kees Rommens, Tauw

Visvriendelijke pompen In toenemende mate worden in Nederland maatregelen getroffen om de mogelijkheden van veilige vismigratie te verbeteren. Gemalen vormen daarbij een barrière voor vissen. Ontwerpers en opdrachtgevers streven er daarom naar gemalen zodanig in te richten dat vis in beide richtingen ongeschonden het gemaal kan passeren. Voor vispassage van een hoog naar een laag waterniveau zijn inmiddels voldoende mogelijkheden voorhanden waarbij vissterfte en -schade niet optreden. Passage van een laag naar een hoog niveau betekent echter in de meeste gevallen dat vis door de pompen heengaat. Talrijke onderzoeken in Europa en de Verenigde Staten hebben uitgewezen dat vissterfte en -schade op een ingewikkelde manier afhangen van eigenschappen van de pomp, maar tevens van eigenschappen van de vis en de wijze waarop de vis de pomp binnenkomt. Metingen die tot nu toe zijn gedaan aan vissterfte en -schade in Nederlandse gemalen geven nog onvoldoende inzicht in dit verband.

B

ij de opdrachtverstrekking voor het ontwerp van een nieuw gemaal of de levering van nieuwe pompen treft men tot op heden vaak algemeen gestelde eisen en formu-

Een belangrijk mechanisme voor visschade en -sterfte is botsing tussen de vis en de voorrand van bewegende (of stilstaande) schoepen. De kans dat een vis wordt geraakt wordt groter naarmate de vis langer is en trager de pomp binnenkomt, en deze kans wordt eveneens groter naarmate de pomp meer schoepen heeft en sneller roteert. Als wordt aangenomen dat de vissen bij binnenkomst in de pomp passief en parallel aan de stroming meebewegen, dan kan de theoretische kans Pth op een botsing met een schoep eenvoudig met een botsingsmodel berekend worden als de verhouding van de tijd die nodig is voor de vis om de pomp binnen te komen (tvis) en de tijd waarin een schoep beweegt (tschoep) over één kanaalbreedte (s6)). Deze kans blijkt dan alleen nog afhankelijk van de lengte van de vis (Lvis), het aantal schoepen (n), de inlaatdiameter van de pomp (Ds), het toerental (N) en de capaciteit (Q) door de pomp, en onafhankelijk van de afstand (r) van de vis tot het centrum van de inlaat. De praktijk is dat vissen niet altijd parallel aan de stroming binnenkomen en dat een botsing niet altijd leidt tot schade. Daarom wordt dit eenvoudige botsingsmodel gecorrigeerd met een empirische correctiefactor (fc) die afhankelijk is van de lengte van de vissen.

leringen aan. Met aanduidingen in een bestek dat het gemaal of de aan te bieden pompen ‘visvriendelijk’ moeten zijn, kan de aanbieder niet zoveel. Pompleveranciers worden soms benaderd met de

vraag of zij bepaalde pompen kunnen voorzien van een visvriendelijke waaier. Daarnaast treft men advertenties aan van pompleveranciers die claimen een visvriendelijke pomp op de markt te hebben gezet

Afb. 1: Kans op een botsing tussen een vis en de voorrand van een schoep.

Onderzoek heeft aangetoond dat een botsing niet altijd leidt tot schade aan de vis. Een snelheidsverschil tussen de vis en de schoep van minder dan twaalf meter per seconde lijkt weinig schade tot gevolg te hebben11). Uitzonderingen op deze regel vormen vissen lichter dan 20 gram, die een verwaarloosbare kans op een botsing hebben, ongeacht de snelheid, en botsingen met dunne, scherpe schoepen, die vrijwel zeker leiden tot ernstig letsel bij een snelheid groter dan zeven meter per seconde, ongeacht de lengte van de vis6). De resultaten van het botsingsmodel moeten dus met de nodige voorzichtigheid worden

bekeken. Het houdt bovendien geen rekening met een zekere voorkeur van vissen om de pomp op een bepaalde plaats binnen te komen, bijvoorbeeld langs de wanden waardoor een botsing met een hogere snelheid plaatsvindt dan nabij de naaf van de pomp. Ook wordt geen rekening gehouden met de eigen beweging van vissen, zowel in de richting van de stroming (voor vis A die wil migreren) of juist tegengesteld (voor vis B die zich tegen het pompen verzet). Deze eigen beweging kan het verschil maken tussen de kans op een botsing die nihil is (vis A) of nagenoeg 100 procent (vis B).

H2O / 16 - 2010

29

zonder dat de prestaties dienaangaande worden gekwantificeerd. In dit artikel wordt getracht het begrip ‘visvriendelijke pomp’ te onderwerpen aan een nadere, objectieve beschouwing.

na een sterke drukverhoging. Ook als deze oorzaken op zich niet tot permanente schade zouden leiden, kunnen vissen tijdelijk versuft of gedesoriënteerd raken waardoor ze een makkelijker prooi zijn voor roofdieren.

Amerikaans onderzoek naar visschade Visschade en -sterfte bij passage van pompen en turbines was onderwerp van talrijke studies in binnen- en buitenland. Vooral in de Verenigde Staten is de laatste 15 jaar veel laboratoriumonderzoek gedaan door het Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) naar de algemene biologische criteria voor het ontstaan van schade aan vissen1),2),3),4),5),6),7). Dit gebeurde in het kader van het Advanced Hydropower Turbine Systems programma8) dat het U.S. Department of Energy in 1994 begon samen met de industrie. En hoewel dit programma zich richtte op de ontwikkeling van visvriendelijke waterturbines, zijn de meeste van deze onderzoeken algemeen van opzet en daarom eveneens te gebruiken voor de analyse van pompen. Tot de belangrijkste mechanismen voor het ontstaan van visschade behoren de mechanische effecten, bijvoorbeeld veroorzaakt door een botsing van de vis met de voorrand van de schoepen2),6) (zie kader). Ook schuren van de vis langs een ruw oppervlak of bekneld raken in smalle spleten behoort tot deze categorie. Een tweede mechanisme voor schade betreft een te hoge afschuifsnelheid waardoor grote lokale verschillen kunnen ontstaan in de krachten die op een vis werken2),7). Ook grote of snelle drukfluctuaties kunnen de oorzaak zijn van schade2),3),4),5),9),10). Met name een snelle verlaging van de druk kan leiden tot inwendige bloedingen en scheuren van de zwemblaas of het ontstaan van luchtbellen in ogen en bloedbaan. Een instantane drukverhoging tot 20 bar leidde niet tot permanente schade in een test met verschillende soorten vis, zowel physostomen (met open zwemblaas) als physoclisten (met gesloten zwemblaas)10). Wel wordt melding gemaakt van tijdelijke verdoving van vissen

30

H2O / 16 - 2010

De vertaling van deze inzichten in criteria voor pomp- of turbineontwerp blijkt evenwel lastig, temeer omdat de visschade die ontstaat bij passage sterk afhankelijk is van de vissoort en de lengte van de vis. Zelfs de leeftijd en de conditie van de vis hebben een invloed. Voor mechanische schade is ook de manier waarop de vis de pomp binnenkomt van invloed op de schade die kan ontstaan. In het bijzonder van belang zijn de positie van de vis bij binnenkomst, de oriëntatie van de vis ten opzichte van de rotor en het snelheidsverschil tussen de schoepen en de vis. De belangrijkste eigenschappen van de pomp of turbine, die van invloed zijn op visschade, zijn het aantal rotor- en statorbladen, het toerental, de inlaatdiameter en de capaciteit. Maar ook de dikte van de bladen, de ruwheid van de inwendige oppervlakken en de spleetbreedtes tussen de schoepen en het huis en tussen de rotor- en statorschoepen spelen een belangrijke rol.

Nederlands onderzoek naar gemalen Ook in Nederland is veel onderzoek verricht naar vissterfte en -beschadiging bij passage door pompgemalen. En hoewel de meeste meetrapporten een goed beeld geven van de sterftecijfers en de mate van beschadiging, vertonen deze studies vaak tekortkomingen als het gaat om een wetenschappelijke benadering. De populatie van vissen is in veel gevallen te klein, waardoor een statistische analyse van resultaten een groot onbetrouwbaarheidsinterval laat zien. Bij gedwongen blootstelling van vissen ontbreekt in deze studies een controlegroep van vissen die wél wordt ingebracht (zij het aan de perszijde van de pomp) en wordt opgevangen, maar niet de pomp passeert. Hierdoor worden de negatieve effecten van vervoer, opslag, het inbrengen in het systeem en het opvangen van de vissen

meegeteld bij het effect van pomppassage. Een volledig onderzoek richt zich bovendien niet alleen op schade direct na de pomppassage, maar ook op zogenaamde uitgestelde schade (na 96 uur), bijvoorbeeld door niet waarneembare inwendige bloedingen of kneuzingen. Niet in alle onderzoeken wordt hiermee rekening gehouden. Afgezien van bovengenoemde aspecten die karakteristiek zijn voor een gedegen onderzoek, ontbreekt in de onderzoeksrapporten vaak informatie over pompspecifieke omstandigheden zoals toerental van de pomp, opvoerhoogte en capaciteit. Als deze informatie al wordt gegeven, dan betreft het vaak de ontwerpgrootheden van het gemaal in plaats van de werkelijke condities tijdens de metingen. Veel gemalen beschikken over pompen met toerenregeling door frequentieomvormers. De capaciteit door de pomp is dan afhankelijk van het toerental en de actuele waterstanden aan de zuig- en perszijde van het gemaal. Als informatie over toerental en capaciteit door de pomp ontbreekt, kan geen goede wetenschappelijke conclusie worden getrokken over de visvriendelijkheid van het gemaal. De algemene indruk die beklijft na lezing van deze rapporten, is dat pompen van het axiale type ‘visonvriendelijk’ zijn, en dat mixed-flow en radiale pompen dat eveneens zijn tenzij deze pompen grote afmetingen hebben. In een recent onderzoek door STOWA, waarvan de resultaten worden besproken in een voorpublicatie12), wordt dit genuanceerd. Een belangrijke conclusie is dat geen eenduidige relatie is waargenomen tussen het type pomp en de omvang van de visschade. Verder blijkt een significante relatie te bestaan tussen het toerental van de pomp en de waargenomen schade. Dit beeld behoeft enige aanvulling: de vraag of een pomp visvriendelijk is, hangt niet alleen af van het pomptype en het toerental, maar evenzeer van de afmeting van de pomp en de bedrijfsomstandigheden. In het vervolg wordt hierop nader ingegaan.

platform Visvriendelijkheid van pompen In pompen wordt visschade veelal veroorzaakt door botsing van de vis met de voorrand van de schoepen, door schuren van de vis langs een ruw oppervlak of door beknelling in spleten. Dit laatste effect speelt in pompen met half-open waaiers zelfs sterker dan in waterturbines, omdat de lekstroming door de spleten tegengesteld is gericht aan de rotatierichting van de schoepen, waardoor een vis gemakkelijker bekneld raakt. Een sterke drukverlaging zoals die optreedt in turbines - vindt men evenwel niet in pompen. Uit onderzoek blijkt dat physostome vissen bestand zijn tegen een snelle drukverlaging van 70 procent van de initiële waarde en dat voor physocliste vissen de grens op ongeveer 40 procent ligt1). In pompen wordt de druk wel snel verhoogd, maar dit leidt volgens Foye en Scott10) niet tot schade aan vissen. Cavitatie is wel een potentiële bron van schade. Omdat dit nabij de voorrand van schoepen optreedt, kan de

De tipsnelheid vtip,1 van de schoep aan de inlaat van de pomp hangt af van het pomptype en de opvoerhoogte H van de pomp. Het pomptype wordt gekarakteriseerd door de waarde van het specifieke toerental, waarbij de waarden voor toerental, volumestroom en opvoerhoogte worden genomen bij maximaal rendement (BEP). Radiale pompen hebben een specifiek toerental kleiner dan 1, mixed-flow pompen hebben waarden tussen 1 en 3, en axiale pompen hebben een waarde groter dan 3. De waarde voor de tipsnelheid kan bepaald worden uit vtip,1 = f √H

kans op schade door een botsingsmodel worden beschreven. De kans op beknelling in spleten kan worden verkleind door de spleten tussen de tip van de schoepen en het pomphuis zo klein mogelijk te maken of door toepassing van een gesloten waaier. De afstand tussen rotoren statorschoepen (of tong van de slak) mag niet te klein worden gekozen. Vergroten van deze afstand zal echter ten koste gaan van het rendement van de pomp. Schuren van vissen langs de wanden, wat kan leiden tot ontschubben, wordt verminderd door de toepassing van gladde oppervlakken aan de binnenzijde van de pomp. De kans op een botsing van de vis en de schoepen van de pomp kan worden berekend met een botsingsmodel. In de tabel is een vergelijking gemaakt tussen modelberekeningen en metingen aan diverse gemalen met verschillende typen pompen. Gegeven de onzekerheden van

Bij de selectie van pompen voor een gemaal spelen een aantal zaken een rol. In principe is elk pomptype geschikt als gemalenpomp. Door een juiste keuze voor de diameter en het toerental te maken, is elk pomptype in staat een bepaalde combinatie van capaciteit en opvoerhoogte te leveren. Het blijkt dat een keuze voor een radiale pomp leidt tot een pomp met een grote afmeting en een laag toerental, terwijl de keuze voor een axiaal type een pomp levert met een kleine afmeting en een hoog toerental. Mixed-flow pompen zitten hier tussenin. Uit oogpunt van kosten van de pomp (en het gemaal als geheel) heeft een axiale pomp in veel gevallen de voorkeur, omdat de kosten in

het botsingsmodel komen de resultaten verrassend goed overeen met de metingen. Alleen gemalen Katwijk en Gouda laten een groot verschil zien tussen modelberekeningen en metingen. Een verklaring is dat het snelheidsverschil laag is, waardoor botsingen met de schoepen niet leiden tot schade. In de tabel zijn ook onderzoeken opgenomen naar de visvriendelijkheid van twee Hidrostal pompen. Deze mixed-flow pompen hebben één schoep met een speciale kurketrekkervorm aan de inlaat. Ook voor deze machines blijkt de visvriendelijkheid goed beschreven te worden door het botsingsmodel. De speciale schoepvorm is mogelijk de reden dat tot relatief hoge snelheden van zo’n 13 meter per seconde weliswaar schade aan vissen ontstaat, maar geen sterfte. Bij hogere snelheden wordt de sterfte wederom voorspeld door het botsingsmodel, waaruit blijkt dat Hidrostal pompen hun visvriendelijke eigenschap te

grote mate worden bepaald door de afmeting van de pomp. Er is echter een praktische beperking: cavitatie. Om cavitatie te voorkomen wordt de keuzevrijheid in pomptype beperkt. Waar de grens ligt wordt bepaald door de opvoerhoogte van het gemaal. Voor opvoerhoogten tot ongeveer drie meter zijn alle pomptypen toe te passen, tot tien meter opvoerhoogte zijn radiale en mixed-flow pompen te gebruiken, en bij nóg hogere opvoerhoogten kunnen alleen radiale pomptypen worden toegepast.

Afb. 2: Het verband tussen opvoerhoogte en tipsnelheid aan de inlaat van de pomp voor verschillende pomptypen en een breed werkgebied.

H2O / 16 - 2010

31

danken hebben aan de combinatie van hoge inlaatsnelheid, laag toerental en het feit dat de pompen een gesloten waaier bezitten met slechts één waaierschoep. De selectie van pomptypen in een gemaal is tot op heden meestal gebaseerd op een kostenanalyse (zie kader). Minimalisatie van kosten zal leiden tot de keuze voor een pomp met minimale diameter en maximaal toerental. Met een botsingsmodel kan vervolgens worden geschat hoe groot de kans is op schade aan vissen. De kans op botsingen tussen vis en schoepen is hoger naarmate de opvoerhoogte van een gemaal groter is, omdat dit gepaard gaat met een hoger toerental. Daarnaast is de kans ook groter in axiale pompen dan in radiale pompen. De reden is dat het toerental van axiale pompen veel hoger is dan van radiale pompen. En hoewel de diameter voor axiale pompen kleiner is, is de tipsnelheid aan de inlaat van axiale pompen toch aanzienlijk hoger dan van vergelijkbare radiale pompen voor dezelfde capaciteit en opvoerhoogte. De visvriendelijkheid van een gemaal zou als gevolg van deze conclusie verbeterd kunnen worden door over te stappen op een pomp van een meer mixed-flow of radiaal type. Deze pompen zijn echter groter en daarom duurder. De toepassing van Hidrostal pompen voor gemalen valt onder een dergelijke verbetering. De pompen zijn van het mixed-flow type, al hebben ze in vergelijking hiermee een nóg grotere buitendiameter, omdat de waaier slechts één schoep bevat. Een axiale waaier voorzien van een Hidrostalachtige inlaat is minder zinvol, omdat het toerental ongewijzigd hoog zal zijn, en zelfs

32

H2O / 16 - 2010

verhoogd moet worden indien het aantal schoepen wordt gereduceerd.

Conclusie Gemalen die beschikken over snellopende, compacte pompen zijn in het algemeen weinig visvriendelijk. Dit geldt des te sterker naarmate de opvoerhoogte van het gemaal hoger is. De wens om de visvriendelijkheid van snellopende pompen te verbeteren kan in zijn algemeenheid alleen worden gerealiseerd door vervanging van de pompen door grotere, en dus duurdere, varianten. Het verdient uit oogpunt van kostenbeheersing daarom aanbeveling om daar waar aanpassing noodzakelijk is, zo weinig mogelijk concessie te doen aan de pompselectie, maar in plaats daarvan over te gaan op een by-pass voor de vissen. Het maakt het mogelijk dat voor het pompgedeelte van het gemaal gekozen wordt voor de meest compacte, goedkope en energiezuinige pompen. LITERATUUR 1) Cada G., C. Coutant en R. Whitney (1997). Development of biological criteria for the design of advanced hydropower turbines. DOE/ID-10578, U.S. Department of Energy, Idaho, VS. 2) Coutant C. en R. Whitney (2000). Fish behavior in relation to passage through hydropower turbines: a review. Transactions of the American Fisheries Society jaargang 129, pag. 351-380. 3) Abernethy C., B. Amidan en G. Cada (2001). Laboratory studies of the effects of pressure and dissolved gas supersaturation on turbine-passed fish. Pacific Northwest National Laboratory 13470.

4) Abernethy C., B. Amidan en G. Cada (2002). Simulated passage through a modified Kaplan turbine pressure regime. A supplement to laboratory studies of the effects of pressure and dissolved gas supersaturation on turbine-passed Fish. Pacific Northwest National Laboratory 13470-A. 5) Abernethy C., B. Amidan en G. Cada (2003). Fish passage through a simulated horizontal bulb turbine pressure regime: a supplement to ‘Laboratory studies of the effects of pressure and dissolved gas supersaturation on turbine-passed fish’. Pacific Northwest National Laboratory 13470-B. 6) Turnpenny A., D. Davis, J. Fleming en J. Davies (1992). Experimental studies relating to the passage of fish and shrimps through tidal power turbines. National Power PLC, Hampshire, Engeland. 7) Nietzel D., M. Richmond, D. Dauble, R. Mueller, R. Moursund, C. Abernethy, G. Guensch en G. Cada (2000). Laboratory studies on the effects on shear on fish: final report. DOE/ID-10822, U.S. Department of Energy, Idaho, VS. 8) Sale M., G. Cada, B. Rinehart, G. Sommers, P. Brookshier en J. Flynn (2000). Status of the US Department of Energy’s Advanced Hydropower Turbine Systems Program. DOE/ID-108013. 9) Harvey H. (1963). Pressure in the early life history of sockeye salmon. Proefschrift University of British Colombia, Vancouver, Canada. 10) Foye R. en M. Scott (1965). Effects of pressure on survival of six species of fish. Transactions of the American Fisheries Society jaargang 94, pag. 88-91. 11) Electric Power Research Institute (1987). Turbinerelated fish mortality: review and evaluation of studies. EPRI AP-5480. Project 2694-4. 12) STOWA (2010). Worden vissen in de maling genomen? Brochure. Rapport 2010-21.

platform

Martijn Tas, Vitens Watertechnologie Kees van Beek, KWR Watercycle Research Institute Rob Breedveld, Vitens Watertechnologie René Kollen, Vitens Watertechnologie

Naar een verstoppingvrij puttenveld Tull en ‘t Waal (V): stand van zaken Puttenveld Tull en ‘t Waal (Vitens Midden Nederland) heeft ernstig te lijden van boorgatwand (of mechanische) putverstopping. Om deze verstopping tegen te gaan, worden de putten sinds augustus 2005 regelmatig aan- en uitgeschakeld. Het regelmatig putschakelen heeft tot een aanzienlijke verbetering geleid: moesten de putten voordien iedere twee à vier jaar worden geregenereerd; afgelopen vier jaar is slechts één put geregenereerd.

O

m putverstopping te voorkomen hebben wij bijna drie jaar geleden in dit tijdschrift aanbevolen putten dagelijks regelmatig aan en uit te schakelen1). Deze wijze van preventie heeft betrekking op putten die gevoelig zijn voor het optreden van boorgatwand (of mechanische) verstopping. In Nederland betreft dit putten die anoxisch (sulfaatreducerend) grondwater onttrekken aan (semi-) spanningspakketten. Inmiddels wordt op puttenveld Tull en ‘t Waal regelmatig putschakelen, met behulp van een carrouselschakeling, ruim vier jaar toegepast. Dit artikel beschrijft de stand van zaken. De ervaringen zijn gunstig: was het in het verleden noodzakelijk de putten iedere twee à vier jaar te regenereren, in de afgelopen vier jaar was het slechts nodig om één put te regenereren. Vooraf zullen wij

eerst de methode van putschakeling (carrouselschakeling) in herinnering roepen2).

put in tweede verschuift naar eerste positie en de put in derde naar tweede positie. In het schakelschema van Tabel 1 zullen in carrousel 1 en 5 dus regelmatig twee putten tegelijkertijd in bedrijf zijn en dus zes uur draaien: de in bedrijf zijnde eerste put schakelt uit en schuift aan in de derde positie, de tweede in bedrijf zijnde put schuift door naar de eerste positie en blijft in bedrijf, en de derde put schuift door naar de tweede positie en komt in bedrijf (voor verdere details zie Van der Wurf et al.2). Deze carrouselschakeling is sinds augustus 2005 operationeel (voor meer informatie over opzet en uitvoering van schakelschema’s zie Raat3)).

Carrousel putschakeling Om tot een regelmatige afwisseling van onttrekking en rust te komen zijn de putten in een carrouselschakeling geplaatst (zie de tabel). De schakeling omvat vijf carrousels, waarbinnen de putten rouleren. Alle putten boven het actuele niveau in de reinwaterkelder (de watervraag) zijn steeds in bedrijf. Het niveau in de reinwaterkelder komt overdag gewoonlijk overeen met niveaugroep 4; niveaugroep 5 schakelt af en toe bij, en de groepen 6 t/m 9 alleen bij calamiteiten. Binnen de carrousels schuiven alle putten per drie uur kloktijd een plaats op; de put in eerste positie sluit aan in derde positie, de

Dit aantal is voor alle putten binnen één carrousel nagenoeg identiek. Omdat alle putten iedere drie uur rouleren, kunnen verschillen in de mate van putschakelen (gemiddelde duur van opeenvolgende

Indeling van de putten in carrousels en groepen.

carrousel

putten

niveaugroepen reinwaterkelder

nummer

1

1*

20, 21, 22

X

2

24, 25, 26

3

23, 27, 28

4

29, 30, 31

5

33, 34, 35

2

3

4

5

6

X

X

X

X

7

8

X X

X X X

X X

X

9

X X

NOTEN * In oktober 2006 buiten bedrijf gesteld.

H2O / 16 - 2010

33

perioden van onttrekking en van rust) globaal worden weergegeven als verschillen in aantallen draaiuren per maand (voor de berekening van het aantal bedrijfsuren/ maand zie Van der Wurf et al.2)).

Uitvoering en verwerking van de metingen In alle putten van puttenveld Tull en ‘t Waal zijn drukmeters gehangen. Omdat de diameter van het waarnemingsfilter in de put zelf te klein was, zijn deze meters gehangen in het waarnemingsfilter in de omstorting. Deze meters registreren ieder half uur de druk en slaan deze in het geheugen op. Op een aparte druk meter wordt ieder half uur de barometerdruk geregistreerd en opgeslagen. De opgeslagen waarden worden regelmatig (eens per drie maanden) uitgelezen. De gemeten druk minus de barometerdruk is gelijk aan de stijghoogte van het grondwater. Bij alle putten kunnen in de druk twee niveaus worden onderscheiden: een hoog niveau representatief voor de situatie tijdens rust, en een lager niveau representatief voor de situatie tijdens bedrijf (zie afbeelding 1). Als maat voor de afpomping wordt het verschil in druk tussen twee opeenvolgende waarnemingen gebruikt, indien dit verschil groter is dan 100 cm: Indien (pt=1 - pt=2) > 100 cm, dan is ∆s = pt=1 pt=2 = ht=1 - ht=2 + at=1 - at=2. Hierin is ∆s de afpomping, p de druk, h de stijghoogte, a de barometerdruk, alles in cm H2O, en t=1 en t=2 tijdstippen van twee opeenvolgende metingen, met een pauze van 30 minuten. Omdat de barometerdruk niet altijd beschikbaar is, is het verschil tussen beide niveaus in druk gebruikt als maat voor de afpomping in plaats van het verschil tussen beide niveaus in stijghoogte. Luchtdrukverschillen van meer dan 1 mbar (≈ 0,1 cm H2O) over een half uur komen zelden voor, zodat de bijdrage van (at=1 - at=2 ) aan de afpomping verwaarloosbaar is. Het rust- en het bedrijfsniveau in afbeelding 1 vertonen beiden

Afb. 1: Verloop van de druk gemeten in put 28 (gemeten iedere twee uur). Tot 24 april 2006 beweegt de ruststand zich tegen de bovengrens van het meetbereik van de drukopnemer, doch de invloed daarvan op de berekende afpomping is verwaarloosbaar. Gegevens tussen 14 en 26 april en 17 en 29 mei 2006 ontbreken. De put heeft niet gedraaid tussen 26 januari en 12 april 2007, 3 oktober en 9 november 2007, 12 december 2007 en 16 mei 2008 en na 3 februari 2009. Voor introductie van de carrouselschakeling op 17 augustus 2005 heeft de put nauwelijks gedraaid.

enige vergelijkbare variatie. Deze wordt veroorzaakt door het al dan niet in bedrijf zijn van omringende putten (onderlinge beïnvloeding) en de variatie in volumestroom tijdens onttrekking (alle putten leveren op dezelfde verzamelleiding: de volumestroom is groter indien de put als enige levert en kleiner indien alle putten tegelijkertijd leveren). Uit afbeelding 1 blijkt bovendien dat het voor de variatie in drukhoogte tijdens rust, op het oog, geen verschil maakt of de put al dan niet in bedrijf is. Blijkbaar is na schakelen, praktisch gesproken, binnen 30 minuten evenwicht in drukhoogte bereikt. Dit wordt bevestigd door het nagenoeg afwezig zijn van waarnemingen tussen beide niveaus.

Resultaten Het effect van putschakelen op de afpomping is onderzocht. De putten zijn niet identiek: ze verschillen in filterlengte, filterdiameter, boorgatdiameter, mate van

Afb. 2: Verloop van afpomping (linker as) en bedrijfsuren per maand (rechter as) van put 28.

ontwikkelen bij oplevering en mate van verstopping, deeltjesconcentratie in het (onttrokken) grondwater, capaciteit van de onderwaterpomp, etc. Daardoor zal iedere put anders reageren. Het effect van verschillen in bedrijfsvoering op het verloop van de afpomping wordt getoond aan de hand van de putten 28 en 20 uit respectievelijk carrousel 3 en 1, en het effect van verschillen in putaanleg, etc. bij eenzelfde bedrijfsvoering aan de hand van de putten 33, 34 en 35 (carrousel 5). Carrousel 3: de putten 23, 27 en 28

Afbeelding 1 toont voor put 28 het verloop van de geregistreerde drukken, waarbij het hoge niveau de situatie tijdens rust weergeeft en het lage niveau de situatie tijdens bedrijf. Gelijktijdige onderbrekingen in het hoge en in het lage niveau duiden op ontbrekende gegevens. Onderbrekingen in het hoge niveau, waar wel waarden voor het lage niveau aanwezig zijn, duiden op continue onttrekking. Omgekeerd, onderbrekingen in het lage niveau, waar wel waarden voor het hoge niveau aanwezig zijn, duiden op rust. Het verschil tussen beide niveaus in afbeelding 1 is gelijk aan de afpomping. Het verloop van de afpomping is in afbeelding 2 weergegeven. Deze afbeelding toont tevens het aantal bedrijfuren per maand als afgeleide maat voor het regelmatig putschakelen. Vergelijking van de afpomping met het aantal bedrijfuren bevestigt dat de put regelmatig lange perioden niet heeft gedraaid. Afbeelding 2 laat zien dat de afpomping langzaam afneemt bij gelijkblijvend aantal bedrijfsuren per maand (ca 240), maar nauwelijks reageert op de verminderde intensiteit na 5 september 2007, en vervolgens tot 4 november 2008 nagenoeg constant blijft. Dit lijkt strijdig (verbetering bij veel bedrijfsuren per maand, en geen verbetering bij minder uren), maar de

34

H2O / 16 - 2010

platform afpomping bedraagt 270 - 200 = 70 cm en wordt veroorzaakt door het optreden van putverstopping als gevolg van de voorafgaande continue onttrekking. Het optreden van verstopping komt ook tot uiting in een afname van de specifieke volumestroom: vooraf 70/1,40 = 50 kubieke meter per uur per meter afpomping, en naderhand 100/2,70 = 37 kubieke meter, een afname van (50-37)/50*100 procent = 26 procent. Na 21 april 2006 neemt de afpomping voortdurend langzaam toe, om na 17 november 2006 zeer sterk toe te nemen. Op 22 september en op 17 november 2006 zijn veranderingen in de bedrijfsvoering/putschakeling aangebracht. Deze intensivering in bedrijfsvoering wordt weerspiegeld in een toename van het aantal bedrijfsuren/maand per oktober 2006.

Afb. 3: Verloop van afpomping (links) en van het aantal bedrijfuren per maand (rechts) van put 20. De put heeft tussen 14 en 21 januari 2005 niet gedraaid. De resultaten van de metingen tussen 27 oktober en 1 december 2005, 7 en 16 februari 2006, 14 en 24 april 2006, 18 en 29 mei 2006 en na 20 juli 2006 ontbreken; vergelijk met het aantal bedrijfuren/maand.

ruimte voor verbetering (= verkleining van de afpomping) is beperkt: blijkbaar is de afpomping bij oplevering bereikt, en is verdere verbetering niet mogelijk. De ruimte voor toename van de afpomping is daarentegen nagenoeg onbeperkt. De snelle toename van de afpomping na 4 november 2008 valt samen met een toename in het aantal bedrijfuren naar circa 360 per maand. Veranderingen in de af- of toename van de afpomping vallen dus samen met veranderingen in draaiuren per maand (en dus in de duur van de opeenvolgende draai- en rustperioden). Uit afbeelding 2 blijkt dat put 28 zonder te verstoppen 240 uur/maand (of meer?) in bedrijf kan zijn, maar zeker geen 360 uur/maand. Carrousel 1: de putten 20, 21 en 22

Afbeelding 3 toont het verloop van de afpomping en van het aantal bedrijfsuren/ maand voor put 20. Uit afbeelding 3 blijkt dat de afpomping direct en sterk reageert op veranderingen in bedrijfsvoering. De put verbetert vanaf januari tot april 2005, maar daarna is het aantal bedrijfsuren zodanig toegenomen dat de afpomping weer toeneemt. Introductie van de carrouselschakeling op 17 augustus 2005 gaat samen met een vermindering van het aantal bedrijfuren en met een afname van de afpomping. Door een geleidelijke toename van het aantal bedrijfsuren na november 2005 neemt ook de afpomping weer toe. Ten slotte neemt door een abrupte afname van het aantal bedrijfuren op 3 maart 2006 de afpomping weer drastisch af. Gezien de afpomping (circa zes meter) is de put behoorlijk verstopt, waardoor flinke reacties op gunstiger en ongunstiger bedrijfsvoeringen mogelijk zijn. Uit de afbeelding blijkt dat deze put zonder te verstoppen 400 uur/ maand kan draaien.

een gelijke bedrijfstijd verslechtert. Blijkbaar vormt het aantal bedrijfsuren per maand geen goede definitie voor regelmatig putschakelen. Carrousel 5: de putten 33, 34 en 35

Afbeelding 4 toont het verloop van de afpomping en van de bedrijfsvoering voor put 33. Tussen 10 januari en 2 februari 2006 is aan de put met wisselende capaciteit continu onttrokken en tussen 30 juni en 17 juli 2007 intermitterend voor het schoonpompen na regeneratie. Op 10 januari 2006 is de onderwaterpomp van circa 70 kubieke meter per uur in put 33 vervangen door een grotere pomp van circa 100 kubieke meter. De afpomping op 10 januari 2006 bedroeg circa 140 cm en op 2 februari 2006 circa 270 cm. De afpomping ten gevolge van het inhangen van een grotere pomp komt overeen met 100/70*140 = 200 cm. De toename in de

Tussen 16 juni en 20 juli 2007 wordt de put geregenereerd, voor regeneratie bedraagt de specifieke volumestroom circa 100/5,10 = 19,6 kubieke meter per uur per meter afpomping en erna 100/3,40 = 29,4 kubieke meter. Omdat de verstopping zich op de boorgatwand bevindt, zijn deze putten lastig te regenereren. Bovendien was de put ernstiger verstopt dan de helft van de waarde van de oorspronkelijke specifieke capaciteit, de uiterste aanbevolen waarde om tot regeneratie over te gaan. Na regeneratie wordt overgegaan op een minder intensieve bedrijfsvoering. De afpomping van de put blijft vervolgens nagenoeg constant of neemt iets toe. Blijkbaar is dit de maximale belasting (circa 240 uur/maand) die put 33 momenteel kan trekken. De vermindering van de afpomping nadat de put van 2 november 2008 tot 9 februari 2009 buiten bedrijf is geweest, is in lijn met de verwachting. Merk op dat de put van juli tot en met september 2006 bij een bedrijfstijd van 160 uur/maand begint te verstoppen en gedurende augustus 2007 tot november 2008 bij grotere bedrijfstijd vrijwel gelijk blijft.

Afb. 4: Verloop van afpomping (links) en bedrijfsuren per maand (rechts) van put 33. Tot de introductie van de carrouselschakeling op 17 augustus 2005 is de put regelmatig langere tijd continu in bedrijf en buiten bedrijf is geweest; tussen 2 november 2008 en 29 januari 2009 is de put uit productie geweest.

Merk op dat de put in januari en februari 2005 bij een bedrijfstijd van 500 uur/maand verbetert, en in januari en februari 2006 bij

H2O / 16 - 2010

35

t

t

t

t

Afb. 5: Verloop van de afpomping (linker as) en van de bedrijfsintensiteit (rechter as) voor put 34. Tussen 20 april en 8 juni 2005 en tussen 2 november 2008 en 29 januari 2009 heeft de put niet gedraaid.

Afbeelding 5 toont het verloop van de afpomping en van de bedrijfsintensiteit voor put 34. Op 8 januari 2006 is de onderwaterpomp van circa 70 kubieke meter per uur vervangen door een grotere pomp van circa 100 kubieke meter per uur, en is vervolgens tot 3 februari 2006 met wisselende capaciteit continu onttrokken. Voor deze continue onttrekking bedroeg de afpomping circa 120 cm en erna circa 190 cm. De afpomping ten gevolge van het inhangen van een grotere pomp komt overeen met 100/70*120 = 170 cm. De toename in de afpomping ten gevolge van de voorafgaande continue onttrekking bedraagt dus circa 190 - 170 = 20 cm. Dit verschil komt ook tot uiting in de specifieke volumestroom: voor de continue onttrekking 70/1,20 = 58,3 kubieke meter per uur per meter afpomping, en erna 100/1,90 = 52,6 kubieke meter per uur, een afname van (58,3-52,6)/58,3*100% = 10%. De toename in de afpomping wordt dus grotendeels veroorzaakt door de aanwezigheid van een grotere pomp en voor een klein deel door het optreden van verstopping. Uit afbeelding 5 blijkt dat de afpomping na 17 november 2006 langzaam toeneemt; de put begint langzaam te verstoppen. Voor die tijd was al op een intensievere bedrijfsvoering overgegaan, zoals weerspiegeld in een toename van het aantal bedrijfsuren per maand. Blijkbaar reageert de afpomping hier met enige vertraging op de verandering in bedrijfsvoering. Dit was ook al bij put 33 het geval. De afpomping (verstopping) blijft langzaam toenemen tot 5 december 2007, waarna deze gelijk blijft. Al op 15 juli 2007 was echter op een minder intensieve bedrijfsvoering overgegaan. De toename van de afpomping nadat de put van 2 november 2008 tot 9 februari 2009 buiten bedrijf is geweest, wordt veroorzaakt door het inhangen van een grotere pomp. Afbeelding 6 toont het verloop van de afpomping en van het aantal bedrijfsuren per maand van put 35, behorend tot hetzelfde carrousel als put 33 en put 34. In deze put is regelmatig een andere pomp ingehangen,

36

H2O / 16 - 2010

maar de afpomping blijft constant. Er is dus geen sprake van putverstopping. De verstoppingsnelheid van de putten 33, 34 en 35 is zeer verschillend; na overschrijding van een (onbekende) grens verstopt put 33 snel, put 34 matig en put 35 niet. Dit aantal is te klein om tot conclusies te komen, maar de relatie met de duur van open staan van het boorgat (op diepte) is frappant: put 33 stond 7 dagen open, put 34 4 dagen en put 35 0 dag. De kortere tijd van open staan resulteerde ook in een hogere waarde van de specifieke volumestroom na maximale ontwikkeling4). Hierbij wordt voorbij gegaan aan verschillen in filterlengte, capaciteit van de onderwaterpomp, etc.

Conclusies en aanbevelingen t

Uit de getoonde voorbeelden blijkt duidelijk dat een relatie bestaat tussen afpomping en bedrijfsvoering: boorgatwandverstopping (mechanische verstopping) is met gerichte bedrijfsvoering (regelmatig putschakelen) te voorkomen;

De meest ongunstige bedrijfsvoering bestaat uit continue onttrekking (zie ook Hoogendoorn et al.5)), zoals langdurige pompproeven op (nieuwe) putten en langdurig schoonpompen na regeneratie; Daarom wordt aanbevolen na regeneratie niet meer dan een half uur per dag te onttrekken. Afhankelijk van het toegevoegde volume (chemicaliën en) ruwwater is periodieke onttrekking waarschijnlijk ook voldoende om te komen tot bacteriologisch betrouwbaar ruwwater; Vaak (maar niet altijd) reageert een put direct op een (nadelige of voordelige) verandering in bedrijfsvoering met een verandering (toename of afname) in de afpomping. Blijkbaar was de bedrijfsvoering in evenwicht, en sloeg de balans na een verandering door; Bij identieke bedrijfsvoering blijken sommige putten wel te verstoppen en andere niet. Het is daarom op voorhand niet mogelijk aan te geven bij welke bedrijfsvoering of belasting putverstopping optreedt.

LITERATUUR 1) Van Beek K., R. Breedveld, M. Balemans en G-J. Doedens (2007). Naar een verstoppingvrij puttenveld Tull en ‘t Waal (3): putverstopping en putschakelen. H2O nr. 3, pag. 29-31. 2) Van der Wurf N., K. van Beek, R. Breedveld en G-J. Doedens (2007). Naar een verstoppingvrij puttenveld Tull en ‘t Waal (2): Carrousel putschakelschema. H2O nr. 2, pag. 51-53. 3) Raat K. (2009). Checklist schakelen. Tips en trucs voor ontwerp en toepassing van schakelschema’s voor mechanisch verstopte putten. KWR Watercycle Research Institute. BTO 2009.046(s). 4) Breedveld R., K. van Beek en G-J. Doedens (2007). Naar een verstoppingvrij puttenveld Tull en ‘t Waal (1): pompputten van de toekomst? H2O nr. 2, pag. 48-50. 5) Hoogendoorn J., J. van Paassen en J. Timmer (2005). Hoe een goed producerend winveld onderuit kan gaan. H2O nr. 22, pag. 35-37.

Afb. 6: Verloop van de afpomping (linker as) en van de bedrijfsintensiteit (rechter as) voor put 35.

agenda 20 augustus, Amsterdam Day of the Deltas internationale waterconferentie over veiligheid. Organisatie: Provincie Noord-Holland. Informatie: (023) 514 34 25.

22 september, Delft The right to water and water rights in a changing world colloquium ter gelegenheid van het 30-jarig bestaan van UNESCO-IHE over het recht op water. Informatie: www.hydrology.nl.

23-24 augustus, Amsterdam Cities of the future

23 september, Amsterdam Groen in zicht

congres over hoe steden van de toekomst eruit zullen zien op het gebied van water. Hoe gaan steden om met de gevolgen van veranderingen in het klimaat? Organisatie: Waternetwerk. Informatie: www.waternetwerk.nl.

symposium over de waarde van stedelijk groen en innovatieve toepassingen, met aandacht voor water (onder meer een bijdrage over intelligente systemen voor waterbeheer en -retentie in stedelijke gebieden). Organisatie: HIC en VHG. Informatie: www.hoveniersinfo.nl.

8 september, Almere Water, wonen, ruimte congres over onder andere de rol van water in gebiedsontwikkeling. Organisatie: Elba Media. Informatie: www.waterwonenenruimtecongres.nl.

9 september, Den Bosch ‘s-Hertogenbosch, de onoverwinnelijke moerasdraak presentatie en bezichtiging van de projecten Diezemonding en Hoogwater Den Bosch. Organisatie: Vereniging voor Waterstaat en Landinrichting Informatie: (079) 342 84 09.

9 september, Goch (D.)/ Ottersum Natuurlijk grenswater mini-symposium (deels op een boot via de rivier de Niers) naar aanleiding van de officiële opening van het Interreg-project Natuurlijk grenswater, met aandacht voor de ontwikkelingen in het waterbeheer in Duitsland en Nederland en de grensoverschrijdende samenwerking. Organisatie: het Niersverband, het Schwalmverband en de waterschappen Aa en Maas, Peel en Maasvallei en Rivierenland.

16-17 september, Texel Biologische bemonstering bijeenkomst naar aanleiding van het verschijnen van het STOWA-handboek Hydrobiologie voor monsternemers, analisten en ecologen over de kwaliteit van ecologische monitoring en het daadwerkelijk bemonsteren van onder andere vis volgens de voorschriften van het handboek. Organisatie: CURNET. Informatie: Sandra Broekhof (0182) 54 06 50.

18-19 september, diverse locaties Dag van de Dijk feestelijk gebeuren rond het thema water(veiligheid) op dijken in de omgeving van onder andere Tiel, Kampen, Zwolle, Deventer, Rotterdam en op SchouwenDuiveland. Organisatie: Rijkswaterstaat en de waterschappen. Informatie: Eric Eggink (020) 496 90 30 of www.dagvandedijk.nl.

23 september, Harderwijk No-Dig seminar rond methoden die reguliere graaftechnieken bij aanleg, renovatie en vervanging van de ondergrondse infrastructuur overbodig (kunnen) maken. Op watergebied aandacht voor een met behulp van sleufloze technieken ontwikkelde innovatieve waterput voor drinkwaterwinning. Organisatie: Nelis Infra. Informatie: www.nelisinfra.nl.

24 september, Geijsteren Samen aan de slag met water en klimaat bestuurlijk symposium in het kader van het Deltaplan Hoge Zandgronden, met veldbezoek per fiets en bus en een boottocht over de Maas. Organisatie: ORG-ID en de waterschappen Aa en Maas en Peel en Maasvallei. Informatie: (030) 274 32 94.

28 september, Apeldoorn Warmte uit water bijeenkomst over de winning van warmte uit rioolwater en waterzuivering, met een bezoek aan de rwzi van Apeldoorn en de wijk Zuidbroek, die vanuit die zuivering van warmte wordt voorzien. Organisatie: Stichting Warmtenetwerk en Waterschap Veluwe. Informatie: (035) 683 88 33.

28 september, Den Haag Vierde dinsdag in september jaarlijks evenement naar aanleiding van Prinsjesdag waarop het kabinet zijn waterbeleid presenteert, met reacties vanuit de achterban. Organisatie: Waternetwerk. Informatie: www.waternetwerk.nl.

28 september-1 oktober, Amsterdam HET Instrument/LiveLAB technologiebeurs met 450 exposanten uit onder andere de industriële automatisering en laboratoriumtechnologie. LiveLAB staat in het teken van wateronderzoek. Organisatie: FHI. Informatie: (033) 465 75 07 of www.hetinstrument.nl.

29 september-2 oktober, Rotterdam Deltas in times of climate change internationale conferentie over de actuele ontwikkelingen op het gebied van wetenschappelijk onderzoek naar klimaatverandering en adaptatie, met de presentatie van de Delta Alliance die de samenwerking tussen de grote steden in deltagebieden moet opbouwen. Organisatie: Gemeente Rotterdam, Co-operative Programme on Water and Climate (CPWC) en de kennisprogramma’s op het gebied van het klimaat. Informatie: www.climatedeltaconference.org.

29 september, Spijkenisse Industrieel Water achtste editie van dit congres, waar onder meer de toekomst van de waterketen, de eerste resultaten van de Waterwet en energiezuinige membraanzuivering aan de orde komt, met aan het eind van de dag een excursie naar de demiwater-installatie van Evides in de Botlek. Organisatie: Euroforum. Informatie: www.euroforum.nl/industrieelwater.

5 oktober, Rotterdam Waterbouw congres over waterbouw in relatie tot onder meer projectontwikkeling, energie, en milieutechnologie, met naast sprekers een kennisen een praktijkforum. Organisatie: Management Producties. Informatie: www.managementproducties.com.

6 oktober, Driebergen De florerende klimaatneutrale stad conferentie voor bestuurders en beslissers over de omslag in het denken die nodig is om een klimaatneutrale stad te ontwikkelen die zichzelf financiert, met ook de uitreiking van de Groene Parel Award 2010. Organisatie: Blomberg Instituut. Informatie: www.blomberginstituut.nl.

6-8 oktober, Rotterdam Environmental sediment dredging and processing conferentie en beurs over baggeren, baggerstort, -behandeling en -hergebruik. Organisatie: REUSED sediment remediation. Informatie: www.reused.nl.

18-19 oktober, Leeuwarden Wetsus congres waarop Herman Wijffels (voormalig voorzitter Rabobank en SER), H. Hendriks (CEO Philips) en M. Kropff (rector magnificus Wageningen Universiteit) spreken vanuit een watertechnologische invalshoek over het belang van kennisclusters in een mondialiserende wereld. Op de tweede dag komen de internationale wetenschappelijke ontwikkelingen op het gebied van watertechnologie aan bod. Organisatie: Wetsus. Informatie: www.wetsus.nl.

H2O / 16 - 2010

37

handel & industrie Nieuw transmitterplatform voor analysemetingen Endress+Hauser uit Naarden heeft wereldwijd het nieuwe transmitterplatform voor analysemetingen uitgebracht. De Liquiline CM442-transmitter met bijbehorende analysesensoren is al beschikbaar voor één of twee kanalen. Eind dit jaar is het apparaat ook in een 8-kanaalsuitvoering beschikbaar. Het 2-kanaals multiparameterplatform is volledig modulair uit te breiden naar acht kanalen. De robuuste inductieve indicator, die volledig ongevoelig is voor invloeden van buitenaf zoals vocht, en het digitale communicatieprotocol garanderen betrouwbaarheid en effectieve gegevensoverdracht. Gebruikers zijn niet gebonden aan sensoren van Endress+Hauser. Voor meer informatie: Bart Küpers (035) 695 87 81.

Monitoringseenheid voor pompen KSB Nederland heeft een economische monitoringseenheid voor pompen op de markt gebracht. De PumpMeter omvat drukopnemers en een meet- en analyse-eenheid, die op de pomp is bevestigd. Het apparaat registreert de zuig-, eind- en verschildruk en opvoerhoogte. De verkregen bedrijfsgegevens worden door PumpMeter voortdurend geanalyseerd en ‘vertaald’ naar een belastingsprofiel dat de gebruiker er op wijst of hij door toepassing van een toerentalregeling of door andere maatregelen al dan niet energie kan besparen. Het apparaat is af fabriek op de pomp gemonteerd en kan daardoor eenvoudig in bedrijf worden genomen. Gemeten en berekende waarden worden afwisselend weergegeven op een overzichtelijk scherm. In een grafiek wordt de

De nieuwe, economische monitoringseenheid van KSB voor pompen.

38

H2O / 16 - 2010

gebruiker het bereik getoond, waarin de pomp op een bepaald moment werkt. Zo ziet de pompgebruiker in één oogopslag of in een bepaald geval de beschikbaarheid van de pomp in gevaar komt en of de pomp efficiënt en dus kostenbesparend werkt. Omdat de bedrijfsparameters van de pomp continu worden getoond, vereenvoudigt met PumpMeter ook de inbedrijfname van de pomp en de (eventueel achteraf gemonteerde) toerentalregeling. PumpMeter vervangt de manometer voor en na de pomp, de druktransmitter voor besturing, regeling en aanvullende monitoringvoorzieningen. Met behulp van gestandaardiseerde interfaces kunnen de meetgegevens ook beschikbaar worden gemaakt op de PC en op overkoepelende regelsystemen. Voor meer informatie: (020) 407 98 00.

‘Intelligent spoelen’ voor behoud drinkwaterkwaliteit Na succesvolle projecten met de Smartloop inlinertechniek voor warm tapwater komt Viega Nederland nu met een oplossing voor het koud en kwalitatief goed houden van drinkwater. Viega Hygiene+ leent zich bij uitstek voor gebouwen met onregelmatig gebruik van drinkwaterleidingen, zoals verzorgingstehuizen, ziekenhuizen en hotels. Opmerkelijk is dat het systeem ook een daling van investerings- en bedrijfskosten tot gevolg heeft.

Dubbele muurplaten voor de doorvoer van leidingen van tappunt naar tappunt

zodat de gebruiker direct inzicht heeft in de besparingsmogelijkheden. Voor meer informatie: Carl-Jan Jongen (035) 538 04 42.

Nederlandse distributeur Dragflow dompelpompen Eekels Pompen uit Barendrecht is sinds enkele maanden de distributeur in Nederland van slijtvaste Dragflowdompelpompen met woelkop. De dompelpompen van Dragflow behoren tot het type dat vooral wordt ingezet in zoet en zout water, maar ook toepasbaar is in elke andere situatie waarin het nodig is grote volumes water met een hoog gehalte aan vaste en schurende bestanddelen - zoals modder, slib, zand, kiezel en steenslag - te verpompen. Voor meer informatie: (0180) 69 69 69.

Middels een speciale bedieningsplaat, die is uitgevoerd met geïntegreerde besturing en programmeerbare elektronica, zijn spoelintervallen (een- tot driemaal per week) en de gewenste spoelhoeveelheid (drie tot negen liter) per ruimte instelbaar. Het programmeren verloopt eenvoudig door een magneetsleutel voor de bedieningsplaat te houden. De bedieningsplaat registreert elke handmatige bediening van het toilet of urinoir en berekent vervolgens het ingestelde tijdinterval automatisch opnieuw. Er wordt niet meer dan nodig is gespoeld om het risico op de vorming van ziektekiemen te voorkomen. Dat bespaart water en zorgt voor een daling van de bedrijfskosten. Naast het automatische spoelsysteem introduceert Viega een speciale functie van het planninginstrument Viptool Piping. De software ondersteunt de gebruiker met berekeningen van leidingen en advies over de plaatsing van de tappunten en monstertappunten én met tal van visualisaties. De hydraulische verhoudingen in de drinkwaterinstallatie worden berekend met reële weerstandscoëfficiënten,

Eén van de drie dompelpompen van Dragflow die Eekels distribueert.




    


    
*(.#
)(
%)* *+*
/*
/ 
%
&$
-*(,()*+""%
* ! 
*
) %#(%
%
&'
*
#&))%
%
"%#'+%*%
%

-*( %()*(+*++(
*&*
&'* )
,&&(
%+)*( #
,#-*(
/&% ) ( ) &)
&&(
$( %
&$'&+%)
%

2*%
,%
"# $*,(%( %
&'
,** 
%
(&%-*( *
 &%(/&"
&$,*

#
-*(.#+)
&&(

"&$%
!(%
)
*
&%(/&"
,%
 
(&'(
(&%

*$)
/&%
++(/$
1 0%*
%
&&(+ *)*(,%
*(

 

  
$



! " 



" # 

$


%
! 
#

!


" # 




 "

 

 $




 "

"


" 
!

 

!


&



$


" #  






$ 
 
"
$






 




!
 



 " !"
&'
---"-(-*(%#
&
#





    
   

ANE BER LOÏS L G 28 SEPTEM INSDA D

MPEN A K N IJ VA EPTEMBER R E G A 9S SL DAG 2 S WOEN

IFUL T U A E & B EMBER K C A L BIG B DAG 30 SEPT R DONDE

M RAI A D R E AMST