INTRODUCTIE DUURZAAM WATERBEHEER

INTRODUCTIE DUURZAAM WATERBEHEER Paper

‘Workshop Duurzaam Waterbeheer Plan Sokkerwei’ Vrijdag 10 en zaterdag 11 november 2000 PWN-bezoekerscentrum De Hoep Castricum

In het kader van het RGD-project: ‘Duurzaam Beslissen O.B.S. De Sokkerwei’

Prof. Dr. Hans van Weenen

Prof. Dr. J.C. van Weenen IDEA-International Design and Environment Activities Tulpenveld 48 1901 LA Castricum

Instituut voor Biodiversiteit and Ecosysteem Dynamica Universiteit van Amsterdam Nieuwe Achtergracht 166 1018 WV Amsterdam

Tel.: +31 251 658620 Fax.: +31 251 658620 E-mail: [email protected]

Tel.: +31 20 525 6237 Fax: +31 20 6258843 E-mail: [email protected]

2 Introductie Duurzaam waterbeheer Het doel van de Workshop ‘Duurzaam Waterbeheer Plan Sokkerwei’ is het vernemen en bespreken van ideeën en adviezen ten behoeve van de bouw van de eerste duurzame basisschool van Nederland, de openbare basisschool ‘De Sokkerwei’, in de gemeente Castricum. Een duurzame basisschool is een school die vanuit het basisonderwijs werkt aan het ontwikkelen, integreren en verzorgen van duurzaam onderwijs, waarbij het duurzaam gebouwde schoolgebouw en zijn omgeving als hulpmiddel dienen. In het voorjaar werd al een workshop gehouden over scholen ontworpen met passieve zonne-energie principes. Er werd advies ingewonnen over het materiaalgebruik en ECN deed onderzoek naar een concept voor nul-energie voor de school. Studenten van de UvA hebben onderzoek gedaan naar de integratie van duurzame ontwikkeling in het onderwijs van de Sokkerwei. Er wordt gewerkt aan een internationale web-site over duurzame onderwijsgebouwen voor duurzaam onderwijs. En in het vervolgtraject zou nog aandacht kunnen worden geschonken aan natuurontwikkeling en aan internationale uitwisseling en samenwerking. Verder is te verwachten dat de school in de toekomst veel bezoek zal trekken, en ook veel verzoeken voor informatie zal ontvangen. Tijdens deze workshop gaat het om de vraag hoe in en rond de duurzame basisschool, op een voorbeeldige wijze, inhoud en vorm kan worden gegeven aan duurzaam waterbeheer. De eerste dag van de workshop gaat over duurzaam waterbeheer op wijkniveau: welke concepten, systemen en principes zijn geschikt voor het nieuwbouwplan Park Sokkerwei? Dit plan kan enerzijds worden beschouwd als een model voor elke willekeurige nieuwbouwwijk. Anderzijds is er sprake van een kleine wijk in een duinrandgemeente met de daarvoor specifieke kenmerken. De tweede dag van de workshop bestaat uit inleidingen over het duurzaam waterbeheer rond, op, in en onder het schoolgebouw en de mogelijkheden voor educatieve toepassing van de ontwerpoplossingen. Ter inspiratie worden er enkele voorbeelden uit het binnen- en buitenland gepresenteerd. In mijn bijdrage wil ik aandacht schenken aan enkele systemen en principes voor duurzaam waterbeheer. Ik zal putten uit enkele voorbeelden uit andere culturen, en uit het verleden. Aan het slot zal ik een definitie presenteren van duurzaam waterbeheer.

Systeem voor duurzaam waterbeheer in India Zeer afgelegen, in het noordoosten van India ligt het dorpje Kikruma, op een hoogte van 1270 meter. Het hele dorp is gelegen op een plateau tussen twee rivieren. Jaarlijks zijn er perioden van drinkwaterschaarste, als gevolg van de ligging van het dorp en de invloed van de seizoenen op de rivieren. Daarom hebben de bewoners in de loop der eeuwen hun eigen cultiveringssysteem ontwikkeld, dat ‘zabo’ heet. ‘Zabo’ is een systeem, een waterwinningssysteem, dat ondermeer bestaat uit een beschermd bosgebied met natuurlijke vegetatie. Dit bos dient als opvanggebied van regenwater en ligt bovenstrooms van een aantal aangelegde vijvers. Deze vijvers doen dienst als waterbron tijdens de moesson periode. De helling van het opvanggebied is gewoonlijk erg steil. Onderaan zijn vijvers gegraven voor de verzameling van water en is een aarden wal geconstrueerd.

3

Het opvangen en insluiten van water volgens het ‘zabo’ systeem in Kikruma, India. (Bron: S. Ramanathan: ‘In custody’, In: Down To Earth, March 31, 1997, pp. 35-37). Op verschillende punten zijn kleinere bekkens gemaakt die de van de helling afgespoelde aarde moeten vasthouden, zodat deze niet in de vijvers komt. Deze bekkens worden jaarlijks geleegd. De bodem van de vijvers is zodanig bekleed dat er geen water door verloren kan gaan. Op een hoogte iets onder het niveau van de vijvers, is het een gangbare praktijk om vee te houden, op een land dat met bamboetakken is omheind. Dit land wordt als het ware schoongespoeld door het water dat van de helling komt, om vervolgens - rijk aan koemest en mineralen - de daaronder liggende landbouwvelden te bereiken. In geval van overstroming van een vijver, vindt het water zijn weg naar een volgende lager gelegen vijver en vandaar, door het veeweidegebied, naar de lager gelegen velden. Kanalen gemaakt van bamboe en wel een kilometer lang, worden gebruikt om de mest en urine van het weiland op een centraal punt te verzamelen, vanwaar het over alle paddy’s, een soort rijstvelden, wordt verspreid. Als er water nodig is voor een paddy wordt er een gat aan de basis van een vijver gemaakt.De terrasvormige velden liggen op een niveau lager dan de vijvers. Op deze velden wordt ook groenbemesting toegepast met behulp van bladeren van enkele boomsoorten. Maar het gebruik van koemest en het geleiden van het stromende water naar de velden, zijn de meer gebruikelijke methoden om deze te bemesten. De bodem van elk veld is stevig met leem aangehard en er wordt bij de aanleg met stokken op geslagen om doorsijpelen van water te voorkomen. Deze paddy’s worden ook nog als visvijvers gebruikt. De boeren van dit dorpje in India bedrijven zo een paddy-met-vis cultuur die zo’n 50-60 kg vis per hectare oplevert. Dit zabo-systeem is een inheems ingenieus systeem bestaande uit een combinatie van bosbeheer, landbouw, veehouderij en visvangst, met een zeer duurzame basis, beheersing van erosie, ontwikkeling van waterbronnen en beheer en bescherming van het lokale milieu 1.

4

Bron: http://www.delta.tudelft.nl/delta/jaargangen/29/34/duurbouw.html

Het is een systeem met opvang en berging van de hoogste kwaliteit water op het hoogste niveau. Met toepassing voor drinkwater, bevloeiing van het weidegebied voor veeteelt, gebruik voor de landbouw en voor de teelt van vis. Zo worden verschillende soorten water voor verschillende doeleinden toegepast. Onder aan de berg stroomt het water de rivier in, op weg naar zee, waar de grote watercyclus van verdamping, wolkenvorming, neerslag, afstroming en gebruik opnieuw kan beginnen. Irrigatie in Iran Een ander voorbeeld is te vinden in een studie van traditionele irrigatiesystemen, die werd uitgevoerd om de kenmerken ervan te begrijpen die ervoor hebben gezorgd dat traditionele irrigatie samenlevingen duizenden jaren succes konden hebben en vaak tot bloei kwamen 2. Zo zien we in Iran een geavanceerd gebruik van zogenaamde ‘quanads’, ondergrondse bergplaatsen die water verzamelen uit een bron aan de voet van een heuvel, en die gebruik maken van de natuurlijke gradiënten, het natuurlijke verval, om het water ondergronds te transporteren naar de lager gelegen agrarische gebieden. Een hoofdprincipe dat wordt gehanteerd is dat men slechts zoveel van het grondwater neemt, als er langs natuurlijke weg wordt aangevuld. Op die wijze behoudt men een hydrologisch en ecologische evenwicht.

5 Watertanken in Sri Lanka Traditionele dorpen in Sri Lanka hadden drie dominante kenmerken: de tempel, de rijstvelden en de watertank. Watertanken waren vitaal voor het dorpsleven. Vaak werden er verschillende tanken gebouwd: een irrigatietank voor de rijstvelden, een opslagtank voor noodgevallen, een tank om de erosie te beheersen en weggespoeld water op te vangen, en een tank met water voor de landbouw. De tanken waren gewoonlijk met elkaar verbonden door een systeem van kanalen en sloten. Ook hier werden de dorpen slechts voorzien met die hoeveelheid regenwater, die uit het ecosysteem beschikbaar kwam. Kenmerkend voor deze voorbeelden is het omvatten van de kracht van de natuur, maar tegelijkertijd blijven binnen de grenzen van de natuur. De kennis die men gebruikt in het ontwerpen en bedrijven van lokale irrigatiesystemen, is kennis die van generatie naar generatie is overgedragen. Het geeft daarom de totale ervaring weer van het draaiend houden van een irrigatiesysteem, binnen de specifieke geologische, ecologische en klimaatomstandigheden waaronder de betreffende samenleving moest opereren. Het principe dat er niet meer grondwater moet worden genomen dan er jaarlijks van nature bijkomt kan in dit verband als een duurzaamheidsprincipe worden aangemerkt.

Castellum Aquae pompeï. (Bron: http://www.kun.nl/communicatie/pb00-36.html) Duurzaam waterbeheer in de oudheid In maart van dit jaar verdedigde de Nijmeegse onderzoeker Ohlig zijn proefschrift over de watervoorziening van Pompeï. Hij bestudeerde ondermeer een hoofdverdeelstation voor water. Volgens de Romeinse architect Vitruvius dienden bij de verdeling prioriteiten te gelden. De hoogste lag bij de openbare bronnen, daarna de thermen (badhuizen) en tot slot de privé-huizen. Thermen en privé-huizen namen niet constant water af. De baden werden ‘snachts gereinigd en opnieuw gevuld, niet overdag, terwijl in de huizen vooral overdag water werd gebruikt. De oorspronkelijke aanleg van het verdeelstation bestond uit een rond bekken met een aanvoerkanaal en drie afvoeren naar waarschijnlijk het oosten, midden en westen van de stad. Ohlig vond bij zijn onderzoek ook sporen van een loden pijp die de drie gescheiden waterstromen weer bij elkaar kon brengen. Deze kan zijn gebruikt om een grovere distributie tot stand te brengen.

6

C. Ohlig in een gang van Castellum Aquae te Pompeï Bron: http://www.kun.nl/communicatie/pb00-36.html Door het plaatsen van stoppen op openingen in de pijp, was het mogelijk grotere waterstromen voor een bepaalde tijd in een bepaalde richting te sturen. De Romeinse ingenieurs waren zo vernuftig dat ze met maatregelen die op de lokale situatie waren toegesneden een maximaal resultaat konden behalen. De inrichting van de waterdistributie zal er van stad tot stad dan ook anders uit hebben gezien 3. Bij een opgraving in de Oosterbuurt van Castricum constateerde de Rijksdienst voor het Oudheidkundig Bodemonderzoek dat in de Romeinse tijd de zee en het water, hier de vestigingsmogelijkheden voor mensen dicteerden. Verspreid over het opgegraven areaal van een halve hectare werden 37 waterputten aangetroffen, daterend van de Romeinse tijd tot en met de late Middeleeuwen 4. Het betreft verschillende typen waterputten, gemaakt met lokale materialen, perfect passend bij de aanwezige geologische en natuurlijke omstandigheden. Stuk voor stuk fraaie voorbeelden van duurzaam ontwerpen. Principes van duurzaam waterbeheer Aan deze en ander voorbeelden zijn de volgende principes te ontlenen: Betreffende de watervoorziening:

Betreffende het watergebruik:

• Win regenwater als het valt • Win water op de top van de heuvel • Win water uit waterwegen • Gebruik water naar kwaliteit • Maak cascade-reservoirs • Zorg voor lokale voorziening

• Waardeer natuurlijke eigenschappen • Herstel de lokale watercyclus • Erken de levenscyclus van water • Verminder de opname • Verleng de gebruiksduur • Zorg voor aangepaste teruggave

7

Bron: Ramanathan, 1997

Bron: http://www.delta.tudelft.nl/delta/jaargangen/29/34/duurbouw.html

Bron: BBHD

8 Analoog aan de het streven naar een ‘nul-energie school’ zou op basis van dergelijke principes een ‘nul-water school’ kunnen worden ontworpen. Het watergebruik van de school moet zijn ingebed in de wijk Plan Sokkerwei, die op zijn beurt deel uit maakt van het grotere waterbeheerssysteem dat bestaat uit duinen, bebouwde kom en polder. Duurzaam waterbeheer is het zodanig winnen, gebruiken en retourneren van water dat: - de natuurlijke voorziening niet wordt overschreden, - het gebruik op de kwaliteit wordt afgestemd, - de kwaliteit niet wordt aangetast, - de omvang minimaal en de duur maximaal is, - de natuurlijke omstandigheden zowel bij de opname als bij de afgifte worden gehandhaafd en zo mogelijk verbeterd, leidend tot een hogere biodiversiteit, en - het water zonder permanent te zijn belast, zijn natuurlijke kringloop kan herhalen.

Natuurlijke kwaliteit, zuiverheid en / of energieinhoud

Zon en / of mens

Hoogte- en kwaliteitsniveau

Zuiveren van verontreiniging Voorkomen van verontreiniging

Zon-gestuurde en natuurlijke stapsgewijze waterzuivering

Zwaartekrachtgestuurde cascadegewijze benutting

Ecosysteem aangepaste terugvoering van water

Water naar hogere niveau’s voeren met zonne-energie ‘Water zonne-tempel’

Het potentieel van water als natuurlijke hulpbron, met zijn natuurlijke kwaliteit, zuiverheid en energie-inhoud (op basis van zonne-energie), zou op een zo hoog mogelijk niveau en zo volledig

mogelijk moeten worden benut. 9 Verontreiniging van water, in elk geval met stoffen die niet biologisch afbreekbaar zijn, of met te veel biologisch afbreekbare stoffen, moet worden voorkomen. Verontreinigd water kan met levende systemen worden gezuiverd, daarbij gebruik makend van de zon of van op de zon gebaseerde methoden. De zon kan ook worden gebruik om water op ‘hoogte’ te brengen, zowel hoogte in meters als hoogte van kwaliteitsniveau. De zwaartekracht kan daarna onzichtbaar zijn werk doen in een cascadegewijze benutting van water, van verschillende elkaar opvolgende kwaliteiten. En tenslotte worden kunstmatige ecosystemen gebruikt om het water terug te voeren of wordt het in daartoe aangepaste vorm naar natuurlijke ecosystemen teruggevoerd. Zo kunnen twee waterkringlopen worden gevormd, met de zon als duurzame drijvende kracht en ontstaat een ‘water zonne-tempel’. Het voorbeeld van het systeem voor duurzaam waterbeheer van het bergdorp in India met de principes waarop het is gebaseerd, kan in grote lijnen worden verwerkt tot het idee van een ‘plaggenschool’ en vervogens als inspiratiebron dienen voor het ontwerp van de duurzame basisschool ‘De Sokkerwei’. De berg zijn de duinen, de vijvers zijn onze gemeentevijvers en de velden zijn onze polders. De berg is ook de duurzame basisschool De Sokkerwei, met daaronder een vijver en verder de gevarieerde natuurlijke schoolomgeving. Tot slot Aan de praktische uitwerking van het concept van een duurzame basis school wordt tijdens deze workshop invulling gegeven voor het onderdeel water, als een centraal punt voor duurzame gezamenlijke actie. Datzelfde doel, maar dan breder, wordt ook uitstekend ingevuld op een Zuidafrikaanse web-site over schoolontwikkeling. Daar gaat het dan om de milieu-educatie behoeften in landelijke gebieden: lokale ontwikkeling, water en hygiënische voorzieningen, en schooltuinen. Men werkt in het COMDEUS-project in Transkei aan de milieuverbetering van 47 scholen. Dit project stimuleert en steunt praktische activiteiten die aansluiten bij het onderwijs 5. 6. Dat is, met lokale watervoorziening als uitgangspunt, meer lokale duurzame aktie dan alleen milieu-educatie 7.

Bron: http://www.sn.apc.org/eda/Projects/Schools.html 10 Enkele jaren geleden moesten kinderen van de Esilindini Junior Secundary School in de Oost-Kaap elke dag er op uit om water voor de school te halen, uit de dichtstbijzijnde rivier. Er was geen stromend water op school, geen kranen, geen wasbakken. Geiten en vee graasden op het speelterrein en tijdens de pauze konden de leerlingen niet schuilen voor de wind of de zon onder een beschermende boom. Maar dat is nu allemaal anders door het COMDEUS-programma dat is gericht op het realiseren van een schoolomgeving die gezond en plezierig is, die het leren vergemakkelijkt en die bijdraagt aan een praktisch milieubesef. Het project heeft ook tot doel om de capaciteit van schoolbesturen voor het aansturen en het management van de ontwikkeling van scholen te vergroten. Het programma behelst vooral een milieukundige opwaardering van scholen. • het verzekeren van een veilige en voldoende toegang tot water en sanitair, • het veilig omheinen, • het vergroten van de schooltrots met behulp van bomen en agrarische activiteiten ter bescherming tegen de elementen, voor het genereren van inkomen en voor verdere ontwikkeling, • het vergroten van de capaciteit van schoolbesturen in samenwerking met de lokale overheid, maatschappelijke organisaties en donoren. Het model bevordert het leren door te doen. Het voorbereiden, ontwikkelen, en omheinen van de cirkelvormige groententuin van de school biedt praktische mogelijkheden voor wiskunde- en geografie-onderwijs. De leerlingen leren concepten als ‘straal’ en ‘segment’, ‘omtrek’ en ‘cardinale punten’. Het belangrijkste is echter de voorziening met schoon water, uit regenwatertanks of met verbindingen naar het dorp, waardoor minder ziekten ontstaan, minder tijd hoeft te worden besteed aan het halen van water en meer in schoolactiviteiten kan worden gestoken.

Bron: http://www.sn.apc.org/eda/Projects/Schools.html

11 Referenties 1. Ramanathan, S.: ‘In custody. Traditional water harvesting systems of India-III.’, In: Down To Earth, March, 31, 1997, pp. 35-37. 2. Goldsmith, E.: ‘Learning to live with nature: the lessons of traditional irrigation.’, In: The Ecologist, Vol. 28, No.3, May/June 1998, pp. 162-170. 3. Holleman, T.: ‘Water in Pompeï. Nijmeegse promotie levert nieuwe kijk op water in Pompeï.’, In: NRC Handelsblad, zaterdag 18 maart 2000, p. 55. 4. Hagers, J-K.A., en Sier, M.M.: Castricum-Oosterbuurt, bewoningssporen uit de Romeinse tijd en middeleeuwen. Rapportage archeologische monumentenzorg 53, ROB, Amersfoort 1999. 5. Reay-McLeod, N.: Rural Environmental Education Needs An Environment First: water tanks and mandala gardens at schools in the Eastern Cape. EDA Trust, January 1999. http://web.sn.apc.org/eda/Schools.html 6. Greening schools is an educational bonus. Community-Driven Environmental Upgrading of Rural Schools - the “COMDEUS” Model. http://www.sn.apc.org/eda/Projects/Schools.html 7. Weenen, J.C. van: ‘Duurzame Scholenbouw’, Lezing op het Symposium ‘Leren voor Duurzaamheid’, van de Provincie Noord-Holland in samenwerking met de Milieufederatie en het Consulentschap voor NME, Vrijdag 7 april 2000, Zaanstad.