JRG 14 STROMINGEN. Vakblad van de Nederlandse Hydrologische Vereniging

JRG 14

#1

STROMINGEN Va k b l a d v a n de Nederlandse Hydrologische Ve r e n i g i n g

STROMINGEN is het vakblad voor hydrologen. Er wordt ruimte geboden aan wetenschappelijke artikelen, reacties, discussiebijdragen, congresverslagen, boekbesprekingen, vuistregels en poëzie. STROMINGEN is een uitgave van de Nederlandse Hydrologische Vereniging (NHV).

Redactie M. Vissers J.R. von Asmuth (website) H. Hakvoort J. Heijkers (redactie-coördinator) V. Post F. Smits R. Versteeg (eindredactie)

Lidmaatschap en abonnementen Het lidmaatschap van de Nederlandse Hydrologische Vereniging is persoonlijk en kost € 22,50 per jaar. Hierbij is een abonnement op STROMINGEN inbegrepen. U kunt zich voor lidmaatschap aanmelden bij de tijdelijk secretaris van de NHV: G. van Ee E-mail: [email protected] Een los abonnement op STROMINGEN kost € 22,50 per jaargang (4 nummers). Abonnement en lidmaatschap gelden per kalenderjaar en worden automatisch verlengd tenzij vóór 1 november is opgezegd.

Redactieadres STROMINGEN Joost Heijkers Postbus 550 3990 GJ Houten E-mail: [email protected]

Adreswijzigingen U wordt verzocht adreswijzigingen door te geven aan de secretaris van de NHV, op bovenstaand adres. Losse nummers Losse nummers kunnen worden besteld door overmaking van € 7,50 op Postbank rekening nummer 2304695 ten name van Nederlandse Hydrologische Vereniging te Leidschendam, onder vermelding van het gewenste exemplaar.

Auteursinstructies Richtlijnen voor auteurs zijn te vinden op de website van de NHV, www.nhv.nu. Zie ook de binnenzijde van de achterflap. Auteursrechten Geheel of gedeeltelijk overnemen van artikelen – met bronvermelding – is alleen toegestaan na toestemming van de redactie. © 2008 Nederlandse Hydrologische Vereniging • www.nhv.nu. ISSN 1382-6069

Redactioneel

Stel je voor: een NHV met een nieuw elan. Met een Stromingen zoals deze nooit eerder was verschenen. Een Stromingen waarin de strijd tussen eindige verschillen en eindige elementen hevig, maar vruchtbaar blijft woeden, en waarin die tussen automatisch en handmatig wellicht op termijn beslecht gaat worden. Waarin meerdere lokale minima worden aangetoond in één model. Een Stromingen waarin de klimaatverandering een ondergeschikte rol speelt aan de hydrologie. Een Stromingen waarin staat hoe overstromingen en onderstromingen in één model kunnen worden berekend. Waarin onomstotelijk de relatie tussen het peil en verdroging wordt aangetoond. En uiteraard die tussen klimaatverandering en de afvoer. Kortom: een Stromingen waarin tot uiting komt wat Nederlandse hydrologie zo bijzonder maakt.

Dat is Stromingen al, toch? Hoe gaan we als Stromingenredactie dan helpen vormgeven aan het nieuwe elan van de NHV? Onder andere door meer ruimte te bieden aan de vele actuele thema’s waar hydrologen maar niet genoeg van kunnen krijgen. En door als vakvereniging in te spelen op en een mening te hebben over alle hydrologische ontwikkelingen in het vaderland. En misschien zelfs daarbuiten! Maar waar kunnen we dan wel en waar kunnen we dan niet over meepraten? En waar moèten we over meepraten? Want wie bepaalt of een model goed is? Is een model goed als het aan de afgesproken eisen voldoet? En met wie spreek je dat dan af? Of is het voor ons eigenlijk al goed als er überhaupt sprake is van een model? En wanneer spreken we nog van een probleem dezer dagen? Als politici er mee kunnen scoren? Als mondige burgers er last van hebben? Zijn we het meewerkend voorwerp geworden en lopen we met onze inhoud achter de realiteit aan? Is het voor ons vooral van belang dat er een top-topsysteem in het model zit of willen we echt weten welke anisotropie de deklaag heeft? En welk grondwater moeten we wel en niet beschermen? Wat gaan we doen met het zoute grondwater? En gaan we nu afkoppelen of toch maar niet? We mogen het allemaal zelf weten. En weten op bijna alle vragen wel een antwoord. Willen we als blad en vereniging een vooraanstaande positie verwerven, dan moeten we nog meer dan nu vanuit de inhoud inspelen op de thema’s van deze tijd. Of doen we dit in Stromingen al genoeg? Afijn, vragen en antwoorden genoeg, maar waar zouden wij dan praktisch graag meer van zien in Stromingen? We zijn onder meer nieuwsgierig naar iets waar we allemaal mee te maken hebben maar waar niemand het over heeft. En waar we allemaal van kunnen leren, en ook nog een mening over kunnen hebben. We bedoelen verhalen over dingen die niet lukken.

S tromingen 14 (2008)

nummer

1

1

Modellen die niet werken ondanks alle gegevens die beschikbaar zijn. Of juist modellen die vreemd genoeg wél werken, zoals uitspoelingsmodellen die worden gekalibreerd op basis van drie metingen... gedaan in een potje! En stijghoogtereeksen die onnavolgbaar vreemd zijn en waarvan niet is na te gaan hoe dat komt! En dan aan het eind uitleggen waarom het niet is gelukt, en hoe belangrijk het is om het wel te weten. Een greep uit de dagelijkse al dan niet magische realiteit op de werkvloer of in het veld. Dat zijn nou leuke dingen om te lezen. Maar ja, wie durft? MV VP DL

2


nummer

1

Rondom MODFLOW (2) Waterbalansen achteraf André Blonk, Tauw Deventer

Inleiding In de praktijk van het modelleren met MODFLOW komt het regelmatig voor dat een modelleur na een modelberekening constateert dat niet alle modelfluxen zijn bewaard. De modelleur moet dan alle interne MODFLOW-vlaggen controleren en zonodig aanzetten waarna de modelrun opnieuw moet worden uitgevoerd. De hedendaagse MODFLOW-modellen zijn echter vaak dusdanig groot dat een herhaling van de modelrun een aanzienlijke tijd kan vergen. Het is gebruikelijk om de uitvoer van een modelberekening, stijghoogten en fluxen, op te slaan in binaire files. Deze kunnen daarna met aparte post-processoren worden gelezen en verwerkt. De modelleur kan de hoeveelheid uitvoer sturen door aan te geven voor welke tijdstippen en voor welke modellagen de resultaten moeten worden bewaard. Als bij grote modellen alle benodigde uitvoer wordt aangemaakt ontstaat er veelal een enorme hoeveelheid data. Deze hoeveelheid kan dusdanige afmetingen aannemen dat de modelrun onder Windows stopt met een foutmelding. Een modelrun zou eigenlijk alleen de benodigde stijghoogten moeten genereren. Immers, als alle stijghoogten zijn berekend is het systeem in combinatie met de invoer data volledig gedefinieerd. De modelfluxen zijn dan ook impliciet bekend. Voor het gewenste deel van het modelnetwerk en voor een gekozen periode kunnen de fluxen door middel van een nabewerking worden bepaald.

Probleemschets De hoeveelheid data die door MODFLOW wordt gegenereerd kan vooraf precies worden berekend. Met een voorbeeld kan dit worden geïllustreerd. Gegeven is een niet stationair grondwatermodel met een netwerk van 500 x 500 cellen dat is opgebouwd uit 10 modellagen. Het model rekent een periode door van 8 jaar waarbij om de 14 dagen uitvoer wordt aangemaakt. In totaal omvat de modelperiode dan 8x24=192 stressperioden. Als alle stijghoogten worden bewaard wordt door dit MODFLOW-model (11+ 500 x 500) x 10 x 192 x 4 bytes = 1.920.084.480 bytes gegenereerd. Verder kunnen binnen MODFLOW 11 verschillende fluxen worden onderscheiden te weten: wells, rivers, drains, ghb’s, recharge, evt, storage, constant head en 3 celfluxen (flow lower face, flow front face en flow right face). Per fluxtype wordt eveneens door MODFLOW eenzelfde hoeveelheid data gegenereerd (9 + ncol x nrow x nlay) x nstress x 4 bytes. Wanneer in dit voorbeeld alle uitvoer wordt gegenereerd, wordt er in totaal 12 x 1,92 Gbyte = 23 Gbyte aan binaire data geproduceerd. Dit is een enorme hoeveelheid data die niet strikt noodzakelijk is. Als de modelberekening onder Windows wordt uitgevoerd, wordt de modelleur veelal beperkt door een maximale bestandsgrootte van 2.14 Gbyte.


nummer

1

3

Op basis van deze beperking zou dit model nog probleemloos kunnen draaien als alle fluxen in aparte files worden opgeslagen. In dit voorbeeld wordt echter de maximale bestandsgrootte toch eerder bereikt omdat enkele celfluxen (storage, flow lower face, flow front face, flow right face en constant head) gezamenlijk in een file worden opgeslagen. MODFLOW stopt bij dit voorbeeld in stressperiode 43 met een foutmelding. De moderne fortran-compilers (onder andere Lahey 7.1) hebben tegenwoordig de mogelijkheid om grotere binaire bestanden (2^64 bytes = 18,446,744,073,709,551,614) aan te maken, waarmee de beperking van Windows eigenlijk is verdwenen. Het gegeven blijft echter dat bij een modelrun onnodig veel binaire data wordt geproduceerd en dat dit veelal veel economischer en flexibeler kan.

Methode Het idee is om de modelfluxen niet door MODFLOW te laten genereren maar deze achteraf met een apart programma te berekenen. Hierdoor is de modelleur flexibel in de keuze van het gebied en de periode waarvoor hij de fluxen wil berekenen. Menig hydroloog heeft wel eens de lek tussen 2 modellagen berekend door het verschil van de stijghoogten te vermenigvuldigen met de MODFLOW-leakance (= reciproke van de weerstand) in formulevorm q=(h1-h2) x 1/c (zie figuur 1). Voor sommige modelonderdelen (wells en recharge) is het bepalen van de fluxen simpel omdat deze waarden al opgegeven worden in de invoerdata. Hier is alleen een omzetting naar het binaire MODFLOW-formaat nodig. Het bepalen van de fluxen voor de EVT, Rivers, Drains, GHB’S, en de fluxen tussen de cellen onderling (flow front face, flow lower face, flow right face, constant head en storage) is wat lastiger. Bij de berekening van de fluxen tussen de cellen onderling moet ook rekening worden gehouden met eventueel aanwezige weerstandswanden (Horizontal Flow Barriers) en anisotropie. Nu is het grote voordeel van MODFLOW dat de source-code voor iedereen beschikbaar is. Voor een hydroloog met enige Fortran-kennis is het een peuleschil om de rekenregels waarmee de fluxen worden berekend uit de source-code van MODFLOW te halen en deze te implementeren in een eigen programma. Gevoed met stijghoogten en invoerdata kunnen met zo’n programma voor elk gewenst deelgebied en voor elke gewenste periode de fluxen worden berekend. Bij een niet stationair model moet voor de berekening van de storage-termen de juiste ‘starting head’ worden aangeboden. Hiervoor wordt de berekende stijghoogte voorafgaand aan de gekozen periode gebruikt. In dit programma wordt vooralsnog uitgegaan van confined layers. Dat wil zeggen dat voor de modellagen alleen de transmissiviteit wordt gedefinieerd. Het programma is geschreven in Fortran en gaat uit van het MODFLOW(88)-formaat (USGS). Het programma is getest aan de hand van het niet stationaire model van het pompstation Brucht (Overijssel) en het stationaire HDSR-model van de provincie Utrecht. Bij beide testen werden 100% sluitende waterbalansen gevonden overeenkomend met de MODFLOW-resultaten. Tussen de fluxen zijn geen significante verschillen vastgesteld.

4


nummer

1

Figuur 1: Voorbeeld berekening lek op basis van stijghoogteverschil en leakance q=(h1-h2)*1/c

De uitvoer van de beschreven post-processor bestaat uit binaire files zoals ze ook door MODFLOW worden aangemaakt. Dit binaire formaat staat uitvoerig beschreven in de rapportage van de U.S. Geological Survey in de modules UBUDSV (fluxen) en ULASAV(heads). Binnen de wereld van de MODFLOW-modellen circuleren echter verschillende binaire formaten. Deze post-processor leest en produceert binaire files van het zogenaamde ‘transparent’-type. Met andere woorden, de grootte van de files is het aantal weggeschreven getallen (enkele precisie) x 4 bytes. In figuur 2 is de methodiek van de berekening van fluxen via MODFLOW en die van de alternatieve post-processor schematisch naast elkaar weergegeven. Belangstellenden kunnen het programma, inclusief voorbeeld en sourcecode, opvragen via e-mail ([email protected]) of downloaden van internet (www.nhvsite.info, onder rubriek software).


nummer

1

5

Figuur 2: Berekening van de fluxen met MODFLOW en met de alternatieve post-processing methode

Een bijkomend voordeel MODFLOW heeft de eigenschap dat drains en rivers kunnen worden ‘gestapeld’ in een cel (primair, secundair en tertiair ontwateringssysteem). MODFLOW heeft echter het nadeel dat er per cel slechts één gesommeerde flux wordt berekend. Met de beschreven methode kunnen de fluxen echter voor elk sub-systeem apart worden berekend. Immers de fluxen worden berekend op basis van de stijghoogten en de invoerdata en deze laatste kan per onderdeel worden gedifferentieerd. In principe zouden dus alle ‘river’-achtige elementen (drains, ghb’s maar ook surface overland flow) met de riverpackage gemodelleerd kunnen worden. Drains kunnen bijvoorbeeld met een rivercel worden gemodelleerd door de bodem gelijk aan het peil te kiezen. Ghb’s kunnen met een rivercel worden gemodelleerd door de bodem op –oneindig (bijvoorbeeld -9999) te kiezen. De modelleur heeft hierdoor meer vrijheid bij het kiezen van de packages.

Voorbeelden Aan de hand van twee voorbeelden wordt de toepasbaarheid van de geschetste methode geïllustreerd. Het eerste voorbeeld betreft de berekening van de waterbalans voor een deelgebied gelegen binnen het modelgebied van het pompstation Brucht (provincie Overijssel). In het tweede voorbeeld wordt een stroombanenpatroon en het intrekgebied berekend van een winning uit het HDSR-model (provincie Utrecht).

6


nummer

1

Figuur 3: Gebiedsgrenzen voor de waterbalans (groen is gebied met anisotropie)

Voorbeeld 1 Het model Brucht is gebouwd in de negentiger jaren van de vorige eeuw. Volgens de hedendaagse maatstaven is het een klein model. Het model is door de snelle rekentijd uitermate geschikt om de post-processor te testen. Het model heeft een onregelmatig netwerk bestaande uit 114 rijen en 101 kolommen en is opgebouwd uit vier modellagen. De modelperiode omvat de periode januari 1983 tot en met december 1991 en is opgedeeld in 108 stressperioden van elk één maand. Aan de hand van een waterbalans kan de juistheid van de afgeleide fluxen worden vastgesteld. Om alle mogelijke opties van de post-processor te controleren is dit model enigszins verminkt met een verzonnen anisotropie en een verzonnen weerstandswand. Voor de anisotropie is de methode van TNO toegepast welke ook in het Veluwe model wordt gebruikt. Bij deze methode kan voor elke cel de anisotropie met een willekeurige oriëntatie en verhouding worden gedefinieerd. Deze methode wijkt af van de standaard MODFLOW-anisotropiedefinitie. S tromingen 14 (2008)

nummer

1

7

Periode 1 t/m 50

van regios

Laag 4: balansfout van regios

20698

11625

Laag 4: balansfout 0.000 % 0 m3/d

naar regios storage

11547 36

naar regios storage

4105 12

14783

0 m3/d

9833

Laag 3: balansfout

5033 28

4451

Laag 3: balansfout −0.001 %

naar regios storage 18364

3296

95 6919

9003

van regios

0 m3/d

4913

Laag 2: balansfout 0.002 %

naar regios storage 4395

71

6923

van regios

Laag 2: balansfout

32281

0 m3/d

11213

Laag 1: balansfout

6144

Laag 1: balansfout −0.001 %

2889

Waterbalans regio 3 [m3/dag]

4946

Figuur 4: Schematische weergave waterbalans deelgebied 3

Voor de anisotropie is een imaginaire zone bedacht oostelijk van de winning in modellaag 3. Voor de weerstandswand is een ondoorlatende wand gekozen rond de winning eveneens in modellaag 3. Ter controle van de berekende fluxen is voor een willekeurig deelgebied de waterbalans bepaald (figuur 3). Voor dit deelgebied is een grillige vorm bedacht die de weerstandswand en de anisotropie-zone doorkruist. Het gekozen gebied is gecodeerd door aan alle modelcellen binnen dit gebied een waarde van bijvoorbeeld 3 toe te kennen. De overige modelcellen hebben een andere waarde (bijvoorbeeld 1) gekregen. Door nu voor alle cellen met de waarde 3 alle fluxen te boekhouden (instroming = uitstroming + berging) kan een instationaire waterbalans van dit gebied worden opgesteld.

8


nummer

1

Het bepalen en vervolgens grafisch presenteren van de waterbalans is uitgevoerd met een aparte post-processor welke hier niet verder wordt toegelicht. De afgeleide waterbalans is door middel van een lagenschema in figuur 4 weergegeven. In dit gepresenteerde schema worden de watervoerende modellagen geschematiseerd als vier gele blokken. De grondwaterstroming die het gebied in stroomt is geschematiseerd met een blauwe pijl en de grondwaterstroming die het gebied uit stroomt is geschematiseerd met een rode pijl. In de waterbalans zijn de fluxen gemiddeld over de gekozen periode. De verticale grijze pijlen tussen de lagen geven de grondwaterstroming (infiltratie of kwel) door de scheidende lagen weer. De grondwateronttrekkingen zijn geschematiseerd als paarse blokjes binnen de watervoerende lagen. Verder is aan de bovenzijde van het lagenmodel de neerslag en de verdamping met een rode en blauwe pijl weergegeven. De trapeziumvormen representeren achtereenvolgens de rivers en de drains in het gebied. Instationaire waterbalans regio 3 modellagen 1 t/m 4

Periode 1 t/m 50

.040

Error in %

.030 .020 .010 0 −.010 −.020 −.030 −.040 −.050

150

uit systeem

50

0

in systeem

Debiet in m3/dag (x1000)

100

−50

regio che sto ghb riv riv evt rch drn wel

−100

−150 16/03/1956

29/08/1956

12/02/1957

29/07/1957

11/01/1958

27/06/1958

Datum

11/12/1958

26/05/1959

09/11/1959

24/04/1960

Figuur 5: Waterbalans in de tijd

Voor het gekozen gebied is ook een zogeheten instationaire waterbalans bepaald. In figuur 5 is deze instationaire waterbalans in een grafiek gepresenteerd. In deze grafiek zijn met gekleurde balken de fluxen gepresenteerd. De totale instroom (onder andere recharge = rch) is gepresenteerd als een ‘negatieve’ balk onder de x-as. De totale uitstroom (onder andere winning = well) is gepresenteerd als een ‘positieve’ balk boven de x-as. Uit de balans blijkt onder meer dat een deel van de rivers infiltreert en een deel draineert. Beide balken zijn bij benadering wat betreft lengte aan elkaar gelijk (instroom ≈ uitstroom). In het bovenste deel van de grafiek is de procentuele fout in de waterbalans per stressperiode weergegeven.


nummer

1

9

Voorbeeld 2 In het tweede voorbeeld is gebruik gemaakt van het stationaire HDSR-model. Dit model is in vergelijking met het model Brucht recenter (2006). Het model is opgebouwd uit een regelmatig netwerk van cellen van 250x250 m en bestaat uit 160 rijen, 272 kollommen en 7 modellagen. In dit model is een winning geselecteerd waar een gebied omheen is gekozen. Voor dit deelgebied zijn alle modelfluxen bepaald waarna vervolgens met een apart stroombanenprogramma de stroombanen en de verblijftijden van deze winning zijn berekend. In figuur 5 is dit stroombanenpatroon in combinatie met het intrekgebied gepresenteerd.

Figuur 6: Stroombanen, intrekgebied en verblijftijden van een winning uit het HDSR-model

Conclusies De gepresenteerde post-processing methodiek is geschikt om bij een MODFLOW-model achteraf de modelfluxen te bepalen. De modelleur heeft de keuze voor welk deelgebied en voor welke periode de fluxen moeten worden bepaald. Het voordeel hierbij is een economisch schijfgebruik en schijfhygiëne. De modelfluxen kunnen in combinatie met andere software worden gebruikt voor het genereren van waterbalansen en stroom-

banenpatronen.

11


nummer

1

In tegenstelling tot MODFLOW kan met de hier gepresenteerde post-processing methode een differentiatie van fluxen binnen een MODFLOW cel achteraf worden vastgesteld. De tegenwoordige beschikbare mega-modellen zoals MIPWA en NHMI (Nationaal Hydrologisch Modelinstrumentarium) zijn dusdanig groot dat voor het genereren van de uitvoer al trucjes bedacht moeten worden om binnen de 2^31 grens van WINDOWS te blijven. Met name voor grote modellen kan de techniek uitstekend worden gebruikt.

Literatuur McDonald, M.G. en A.W. Harbaugh (1988) A modular three-dimensional finite-difference groundwater flow model; USGS report 83-875. Tauw (1994) Geohydrologisch onderzoek verplaatsing winplaats Brucht; Tauw Rapport, Deventer.


nummer

1

11

11


nummer

1

Klimaatverandering en de afvoer van Rijn en Maas Marcel de Wit1, Hendrik Buiteveld2, Willem van Deursen3, Fransizka Keller4, Janette Bessembinder5 De waterbeheerders in Nederland bereiden zich sinds het einde van de jaren negentig serieus voor op de gevolgen van klimaatverandering. Tot op heden gebeurde dit op basis van klimaatscenario’s die in het kader van Waterbeheer 21ste eeuw (WB21) zijn gepresenteerd. De nieuwe KNMI06-scenario’s geven de laatste inzichten in de gevolgen van klimaatverandering voor Nederland. In deze verkenning bekijken we of de in WB21 gehanteerde uitgangspunten voor Rijn en Maas nog actueel zijn. Hiertoe vergelijken we simulaties van het afvoerregime van Rijn en Maas met de oude en de nieuwe klimaatscenario’s.

Klimaatscenario’s voor het waterbeheer In het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW) zijn afspraken gemaakt tussen rijk, provincies, waterschappen en gemeenten om het watersysteem in 2015 op orde te hebben en te houden bij de verwachte klimaatverandering, zeespiegelstijging, bodemdaling en verstedelijking. Daarbij is er een groot bewustzijn dat door klimaatverandering in de toekomst vaker situaties met wateroverlast en watertekorten te verwachten zijn. Ook wordt beseft dat het klimaatbestendig maken van Nederland zich verder uitstrekt dan alleen de watersector. Dit heeft bijvoorbeeld geleid tot het nationale programma ‘Adaptatie, Ruimte en Klimaatverandering’ (ARK), dat in 2006 is gestart (VROM, 2006). Tot nu vormden de WB21 klimaatscenario’s het uitgangspunt voor het toekomstige waterbeheer. Hierin wordt een laag, midden en hoog scenario onderscheiden. De bijbehorende karakteristieken voor verandering van onder meer temperatuur, neerslag, verdamping, en zeespiegelstijging zijn weergegeven in tabel 1. Bij uitwerking in het waterbeheer is vaak om praktische redenen het middenscenario gehanteerd. Gebaseerd op de nieuwste inzichten van het wereldwijde klimaatonderzoek heeft het KNMI in 2006 nieuwe scenario’s gepresenteerd (KNMI06 scenario’s). Deze scenario’s laten zien dat een temperatuurstijging van 1 graad (scenario G=gematigd) niet meer het midden maar juist een onderkant van de bandbreedte van temperatuurstijging vertegenwoordigt. De W staat voor warm.

1 Rijkswaterstaat Waterdienst, Deltares 2 Rijkswaterstaat Waterdienst 3 Carthago Consultancy, Rotterdam 4 KNMI 5 KNMI


nummer

1

11

Bij de +scenario’s (G+, W+) wordt uitgegaan van een verandering in de luchtstroming. In deze +scenario’s worden de zomers fors droger vergeleken met de huidige situatie en ook met de WB21 scenario’s. De bijbehorende karakteristieken voor verandering van onder meer neerslag, verdamping, en zeespiegelstijging voor alle vier de KNMI06 scenario’s zijn weergegeven in tabel 2. Meer details over de KNMI06 scenario’s zijn terug te lezen op de website van het KNMI en in KNMI (2006).

Verandering van het afvoerregime van Rijn en Maas De in tabel 1 en 2 vermelde veranderingen zijn door het KNMI omgezet in gemiddelde veranderingen per decade. De decadegemiddelde verandering in temperatuur, neerslag en verdamping zijn rechtstreeks toegepast op gemeten temperatuur-, neerslag- en verdampingreeksen. Deze veranderde reeksen zijn vervolgens doorgerekend met een hydrologisch model voor het Rijn- en Maasstroomgebied. Figuren 1 en 2 geven het huidige en veranderde afvoerregime van de Rijn en de Maas op basis van gemeten en veranderde temperatuur-, neerslag- en verdampingreeksen. Het laag, midden en hoog scenario refereert aan WB21 voor 2050 en de G, G+, W, W+ refereren aan de KNMI06 scenario’s voor 2050. Zowel uit de WB21 scenario’s als de KNMI06 scenario’s volgt dat de winterafvoer van Rijn en Maas toeneemt. Voor de Rijn komt de verwachte toename van de winterafvoer voor scenario G en W ongeveer overeen met het WB21 midden en hoog scenario. Het W+ scenario geeft een nog iets grotere toename van de winterafvoer. Voor de Maas komt de verwachte toename van de winterafvoer voor de KNMI06 scenario’s ongeveer overeen met het WB21 laag en midden scenario. De toename van de winterafvoer volgens de KNMI06 scenario’s is voor de Maas lager dan de toename in het WB21 hoog scenario. In de zomer geven G+ en W+ een sterke afname van de afvoer. Die afname is aanzienlijk groter dan in de WB21-scenario’s. Deze resultaten zijn allereerst te verklaren door (verschillen in) de toename van de winterneerslag en de afname van de zomerneerslag. Daarnaast reflecteert figuur 1 dat hogere temperaturen er toe leiden dat in de Alpen minder buffering van neerslag in de vorm van sneeuw plaatsvindt. Dat heeft tot gevolg dat de Rijnafvoer in winter en vroege voorjaar toeneemt en in zomer en vroege najaar afneemt. Ook de ondergrond fungeert als buffer tussen neerslag en afvoer en dat verklaart waarom ook voor de Maas de veranderingen in het afvoerregime (figuur 2) niet helemaal in de pas lopen met de verandering in het maandelijkse neerslagpatroon (tabel 1 en 2). Zo geeft het W+ scenario een hogere winterneerslag dan het WB21 hoog scenario. In de zomer geeft het W+ scenario echter veel minder neerslag dan het WB21 scenario. In het W+ scenario is een groter deel van de winterneerslag nodig om de in de zomer uitgedroogde ondergrond aan te vullen. Dat verklaart waarom de toename van de winterafvoer in het W+ scenario lager uitpakt dan in het WB21 hoog scenario.

Wat berekenen anderen? Er zijn de afgelopen jaren een aantal studies gewijd aan het simuleren van de gevolgen van klimaatveranderingen voor het afvoerregime van rivieren in Noordwest Europa. Bij deze studies gebruikt men de oorspronkelijke uitkomsten van klimaatmodellen en niet de hieruit afgeleide overzichtsscenario’s van WB21 (tabel 1) en KNMI06 (tabel 2).

11


nummer

1

Tabel 1: Samenvatting van de verandering van variabelen in de WB21 scenario’s (bron: www.knmi.nl) Scenario 2050 Stijging gemiddelde jaartemperatuur (°C) Gemiddelde jaarlijkse neerslag (%) Neerslag in zomerhalfjaar (%) Neerslag in winterhalfjaar (%) 10-daagse neerslagsom (%) Dagelijkse neerslagsom met een huidige herhalingstijd van eens in de 100 jaar (jaar) Jaarlijkse evaporatie (%) Relatieve zeespiegelstijging (cm) Intensiteit van stormen (%) Scenario 2100 Stijging gemiddelde jaartemperatuur (°C) Gemiddelde jaarlijkse neerslag (%) Neerslag in zomerhalfjaar (%) Neerslag in winterhalfjaar (%) 10-daagse neerslagsom (%) Dagelijkse neerslagsom met een huidige herhalingstijd van eens in de 100 jaar (jaar) Jaarlijkse evaporatie (%) Relatieve zeespiegelstijging (cm) Intensiteit van stormen (%)

laag +0.5 +1.5 +0.5 +3 +5 90

midden +1 +3 +1 +6 +10 78

+2 +6 +2 +12 +20 62

+2 +10 -5 tot +5

+4 +25 -5 tot +5

+8 +45 -5 tot +5

laag +1 +3 +1 +6 +10 78

midden +2 +6 +2 +12 +20 62

hoog +4-6 +12 +4 +25 +40 40

+4 +20 -5 tot +5

+8 +60 -5 tot +5

+16 +110 -5 tot +5

hoog

Gellens & Roulin (1998) simuleren voor zes verschillende klimaatscenario’s de gevolgen voor het afvoerregime van acht verschillende stroomgebieden in België. Deze simulaties wijzen over het algemeen op een toename van de overstromingsfrequentie in de winter, vooral in de stroomgebieden waar een groot deel van het water oppervlakkig afstroomt (de Ardennen). In een gemeenschappelijke Belgische studie simuleren Smitz e.a. (2002) voor drie klimaatscenario’s de gevolgen voor het afvoerregime van de Ourthe en Jeker. Zij concluderen dat klimaatverandering een significante invloed kan hebben op het afvoerregime van Belgische rivieren. De verschillen tussen de klimaatscenario’s zijn echter groot en variëren van een toename tot een afname van de gemiddelde winterafvoer. Booij (2005) modelleert het neerslag/afvoer proces in het Maasstroomgebied met en zonder klimaatverandering en voorziet een toename van de kans op extreem hoge afvoeren in de Maas. De verandering van het afvoerregime van de Rijn is de afgelopen jaren onder andere beschreven in Kwadijk (1993), Grabs e.a. (1997), Middelkoop e.a. (2001), Shabalova e.a. (2003), Kleinn e.a. (2005) en Lenderink e.a. (2007). Het algemene beeld uit al deze studies is een toename van de Rijnafvoer in de winter en een afname van de Rijnafvoer in de zomer. De mate waarin hangt sterk af van de klimaatscenario’s (of modellen) die worden gebruikt. Vergelijkbare resultaten als hierboven beschreven voor Rijn- en Maasstroomgebied worden gerapporteerd voor Duitsland (Müller-Wohlfeil e.a., 2000; Menzel e.a., 2002), Saone en Seine (Tanguy, 2005) en Groot-Brittannië (Sefton & Boorman, 1996; Pilling & Jones, 1999).


nummer

1

11

Tabel 2: Samenvatting van de verandering van variabelen in de KNMI06 scenario’s (bron: www.knmi.nl) Scenario 2050 G Wereldwijde temperatuurstijging +1°C Verandering in luchtstromingspatronen in West Europa nee Winter gemiddelde temperatuur +0,9°C koudste winterdag per jaar +1,0°C gemiddelde neerslaghoeveelheid +4% aantal natte dagen (≥0,1 mm) 0% 10-daagse neerslagsom die eens in de +4% 10 jaar wordt overschreden hoogste daggemiddelde windsnelheid 0% per jaar Zomer gemiddelde temperatuur +0,9°C warmste zomerdag per jaar +1,0°C gemiddelde neerslaghoeveelheid +3% aantal natte dagen -2% dagsom van de neerslag die eens in de +13% 10 jaar wordt overschreden potentiële verdamping +3% Zeespiegel absolute stijging 15-25 cm Scenario 2100 G Wereldwijde temperatuurstijging in 2100 +2°C Verandering in luchtstromingspatronen in West Europa nee Winter gemiddelde temperatuur +1,8°C koudste winterdag per jaar +2,1°C gemiddelde neerslaghoeveelheid +7% aantal natte dagen (≥0,1 mm) 0% 10-daagse neerslagsom die eens in de +8% 10 jaar wordt overschreden hoogste daggemiddelde windsnelheid -1% per jaar Zomer gemiddelde temperatuur +1,7°C warmste zomerdag per jaar +2,1°C gemiddelde neerslaghoeveelheid +6% aantal natte dagen -3% dagsom van de neerslag die eens in de +27% 10 jaar wordt overschreden potentiële verdamping +7% Zeespiegel absolute stijging 35-60 cm

G+ +1°C ja +1,1°C +1,5°C +7% +1% +6%

W +2°C nee +1,8°C +2,1°C +7% 0% +8%

+2°C ja +2,3°C +2,9°C +14% +2% +12%

+2%

-1%

+4%

+1,4°C +1,9°C -10% -10% +5%

+1,7°C +2,1°C +6% -3% +27%

+2,8°C +3,8°C -19% -19% +10%

+8% 15-25 cm

+7% 20-35 cm

+15% 20-35 cm

G+ +2°C ja +2,3°C +2,9°C +14% +2% +12%

W +4°C nee +3,6°C +4,2°C +14% 0% +16%

+4°C ja +4,6°C +5,8°C +28% +4% +24%

+4%

-2%

+8%

+2,8°C +3,8°C -19% -19% +10%

+3,4°C +4,2°C +12% -6% +54%

+5,6°C +7,6°C -38% -38% +20%

+15% 35-60 cm

+14% 40-85 cm

+30% 40-85 cm

W+

W+

In een aantal van de hierboven vermelde studies is de zogenaamde ‘delta methode’ toegepast. De verandering tussen huidig en toekomstig klimaat wordt rechtstreeks toegepast op gemeten reeksen van neerslag, temperatuur en verdamping. Nadeel van deze methode is dat veranderingen in de variabiliteit van bijvoorbeeld de neerslag niet worden meegenomen. Voordeel is dat het een robuuste methode is die niet hoeft te corrigeren voor afwijkingen tussen het gemeten huidige klimaat en het gemodelleerde

11


nummer

1

huidige klimaat. Alternatief is de zogenaamde ‘directe methode’. Hierbij bereken je zowel voor het huidige als het toekomstige klimaat de afvoeren op basis van de oorspronkelijke resultaten van een klimaatmodel. Lenderink e.a. (2007) laat zien dat het nogal uitmaakt welk van de twee methoden je kiest, vooral wanneer je in extreme afvoeren geïnteresseerd bent. Zo berekenen zij dat een Rijnafvoer met een terugkeertijd van eens in de 100 jaar volgens de directe methode met 10% zal toenemen en volgens de delta methode met 40%. Een recente (Leander & Buishand, 2007) en lopende (Leander e.a., in voorbereiding) studie illustreren echter een belangrijke beperking bij het gebruik van de directe methode. De klimaatmodellen hebben moeite om de variabiliteit van de winterneerslag in het huidige klimaat goed te reproduceren. Dit geeft te denken over het vermogen van deze modellen om de veranderingen in de variabiliteit van de winterneerslag in een toekomstig klimaat goed te kunnen simuleren. Tijdens droge perioden in de zomer is de bijdrage van sneeuwsmelt in de Alpen aan de afvoer bij Lobith groot. In zomers met een lage afvoer, zoals in 2003, bestaat de afvoer van de Rijn bij Lobith voor meer dan de helft uit (smelt-)water dat uit de Alpen afkomstig is (de Wit, 2004). Het leidt dan ook weinig twijfel dat de toename van de temperatuur in de Alpen tot een toename van de kans op zomerlaagwater in de Rijn leidt. De invloed van een mogelijke klimaatverandering op het voorkomen van extreem lage afvoeren in de Maas is minder eenduidig. Enerzijds zal een afname van de zomerneerslag en een toename van de verdamping tot een afname van de zomerafvoer leiden. Anderzijds leidt een toename van de winterneerslag tot een aanvulling van het grondwater en daarmee tot een verhoging van de basisafvoer (de Wit e.a., 2007). Vraag is wat het verwachte gezamenlijke effect van deze beide veranderingen zal zijn. Uit bovenstaande studies blijkt ook dat er nog veel onzekerheden zijn, zowel in de klimaatscenario’s die worden gebruikt, in de manier waarop de klimaatscenario’s worden gebruikt, als in de hydrologische modellen. De onzekerheden gelden vooral voor extreme condities. Vanuit de wetenschap is er geen eenduidig antwoord te geven op de vraag: wat is de maatgevende afvoer van de Rijn en Maas aan het einde van de 21 ste eeuw? Uit de literatuur blijkt wel een eenduidige richting: toename van de kans op hoge winterafvoeren en, vooral voor de Rijn, een toename van de kans op lage afvoeren in de zomer. Hetzelfde beeld dus als dat is weergegeven in figuur 1 en 2.

Verandering maatgevende afvoer De Hydraulische Randvoorwaarden zijn de waterstanden en golven die de primaire waterkeringen in Nederland nog veilig moeten kunnen keren. Voor de rivieren begint de bepaling van de maatgevende waterstand met een bepaling van de maatgevende afvoer. Dat is een afvoer met een bepaalde kans van optreden (eens in de zoveel jaar). Op basis van de huidige inzichten verwachten we een toename van de maatgevende afvoer van Rijn en Maas. De bepaling van een toekomstige maatgevende afvoer is echter met grote onzekerheden gemoeid. Als waterbeheerder kun je twee dingen doen. Je kunt redeneren dat het allemaal erg onzeker is. We wachten rustig af wat er komen gaat. Je kunt ook redeneren dat de maatregelen om in te spelen op een verandering van de maatgevende afvoer veel tijd en ruimte kosten en dat je bij de inrichting van het rivierengebied beter nu al rekening kunt houden met klimaatverandering. In Nederland doen wij iets wat er tussenin zit.


nummer

1

11

Figuur 1: Verandering in het afvoerregime van Rijn (Lobith). Eind 20ste eeuw versus 2050. Gebaseerd op een simulatie met Rhineflow van Deursen, 2006). Dezelfde exercitie is ook uitgevoerd met een ander hydrologisch model: HBV. Dit levert vergelijkbare uitkomsten op (zie te Linde, 2007). 3500

Rijn WB21 3000

m3/s

2500 2000 1500

1968-1998 1000

Laag Midden

500

Hoog

0 jan

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

3500

Rijn KNM06 3000

m3/s

2500 2000 1500

1968-1998 G G+ W W+

1000 500 0 jan

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Er zijn de afgelopen jaren verkennende studies uitgevoerd waarbij is gekeken naar de maatregelen die nodig zijn als de verwachte toename van de maatgevende afvoer ook echt plaats vindt. De bevindingen van deze studies zijn gebruikt om de maatregelen die sowieso (‘zonder’ klimaatverandering) genomen moeten worden te toetsen op hun robuustheid voor een mogelijke toekomst met klimaatverandering. Maatregelen die ook in een toekomst met klimaatverandering effectief zijn verdienen de voorkeur boven maatregelen die dat niet zijn. Hieronder staat uiteengezet hoe de, in deze verkennende

11


nummer

1

Figuur 2: Verandering in het afvoerregime van Maas (Borgharen). Eind 20ste eeuw versus 2050. Gebaseerd op een simulatie met Meuseflow (van Deursen, 2006). Dezelfde exercitie is ook uitgevoerd met een ander hydrologisch model: HBV. Dit levert vergelijkbare uitkomsten op (zie te Linde, 2007). 700

Maas WB21

600

m3/s

500 400 300

1968-1998 200

Laag Midden

100

Hoog

0 jan

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

700

Maas KNM06 600

m3/s

500 400 300

1968-1998 G G+ W W+

200 100 0 jan

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

studies gebruikte, scenario’s voor toekomstige maatgevende afvoeren van Rijn en Maas bepaald zijn. De totnogtoe gebruikte scenario’s voor de verandering van de maatgevende afvoer voor de Rijn zijn gebaseerd op een studie van Middelkoop e.a. (2000). Hiervoor zijn de resultaten van het zogeheten UKHI-experiment van het Engelse Hadley Centre gebruikt. Dit experiment is uitgevoerd met de ‘centrale schatting’ IPCC emissiescenario IS92a zonder


nummer

1

11

het effect van aërosolen, geprojecteerd op het jaar 2100. De stijging van de gemiddelde jaartemperatuur in het Rijngebied is volgens dit UKHI scenario ongeveer 4°C. Scenario's in overeenstemming met een gemiddelde temperatuurstijging van +1°C en +2°C in het Rijngebied zijn verkregen door lineaire interpolatie van de verandering tussen nu en de veranderingen volgens het UKHI scenario in 2100. Voor de Rijn is voor de scenario’s de verandering van de afvoer bepaald met het model RHINEFLOW (Kwadijk, 1993; Deursen, 1999a; Deursen, 1999b; Deursen, 2003). Met behulp van een zogenaamde statistische downscaling is vervolgens de decadegemiddelde uitvoer van RHINEFLOW naar dagwaarden geconverteerd en is de maatgevende afvoer voor de klimaatscenario’s geschat (Middelkoop, 2000). Uit deze berekeningen volgde dat de toename van de maatgevende afvoer ongeveer 5% per graad temperatuurstijging bedroeg. Eerder is in een studie van de CHR (Grabs e.a., 1997) per 1 graad temperatuurstijging een toename van extreme afvoeren tussen de 5 en 8% gekoppeld en aan een toename van 2 graden een toename van 10%. Uiteindelijk is voor WB21 voor de Rijn een toename van de maatgevende afvoer van 5% per graad temperatuurstijging gehanteerd (Kors e.a. 1999). WL (1994) berekent dat een toename van de winterneerslag in het Maasstroomgebied met 10% tot een toename van 13% van de maatgevende afvoer van de Maas leidt. Parmet & Burgdorffer (1995) berekenen een toename van 17% in de piekafvoeren voor de Maas voor een scenario waarbij de winterneerslag met 20% toeneemt. Op basis van deze studies is er voor gekozen een eenvoudige vuistregel te hanteren: de procentuele toename van het jaarlijkse maximum van de 10-daagse winter neerslagsom in het Maasstroomgebied leidt tot een zelfde toename van het door de Maas af te voeren volume tijdens maatgevend hoogwater. De in WB21 gehanteerde (afgeronde) scenario’s voor maatgevende afvoeren van Rijn en Maas zijn weergegeven in tabel 3. Tabel 3: Schatting van maatgevende afvoer (Q1250) Rijn (Lobith) en Maas (Borgharen) op basis van WB21 scenario. (Kors, 1999) Scenario

Rijn (Lobith) m3/s 16000

Maas (Borgharen) m3/s 3800

2050

WB21 Laag WB21 Midden WB21 Hoog

16400 16800 17600

4000 4200 4550

2100

WB21 Laag WB21 Midden WB21 Hoog

16800 17600 19200

4200 4550 5300

2001

Verandering maatgevende afvoer veranderen? Er is een hele serie aannames nodig om de vertaalslag te maken van het KNMI06 scenario naar toekomstige maatgevende afvoeren op de Rijn en Maas. Idealiter zou je met de ruwe data uit de klimaatmodellen, die ten grondslag liggen aan de KNMI06 scenario’s, hydrologische simulaties uitvoeren voor het huidige en toekomstige klimaat. Dat is in feite gedaan in de eerder vermelde studies van bijvoorbeeld Lenderink e.a. (2007),

22


nummer

1

Kleinn e.a. (2005) en Leander en Buishand (2007). Deze studies geven nieuwe inzichten maar leveren geen pasklare schattingen van de toekomstige maatgevende afvoer van Rijn en Maas. Zij illustreren vooral onzekerheden die gemoeid zijn met de aannames die gemaakt moeten worden bij een dergelijke exercitie. Ten opzichte van de simulatie gebaseerd op WB21 hoog geven de simulaties gebaseerd op KNMI06 scenario’s gemiddeld genomen iets lagere winterafvoeren voor de Maas (figuur 2). Bovendien is de toename van de maximale 10-daagse neerslag som in de winter voor de KNMI06 scenario’s gemiddeld genomen wat lager dan voor de WB21-scenario’s. Dit zou aanleiding kunnen zijn om de schatting van de toekomstige maatgevende afvoer van de Maas naar beneden bij te stellen. Recente waarnemingen wijzen echter in een andere richting. Als basis voor de bepaling van de Hydraulische Randvoorwaarden 2006 berekende Diermanse (2004b) dat de huidige maatgevende afvoer van de Maas bij Borgharen juist naar boven moet worden bijgesteld. De uitbreiding van de meetreeks met het hoogwater van 2002 en 2003 leidde tot deze bijstelling. De gemeten afvoerreeks voor Rijn en Maas omvat maar honderd jaar en dat is te kort om een nauwkeurige schatting te maken van de afvoer die eens in de 1250 jaar voor komt. Diermanse (2004a & 2004b) laat zien dat het 95% betrouwbaarheidsinterval bij de bepaling van de maatgevende afvoer (Q1250) voor zowel de Rijn als de Maas groot is. Met name voor de Maas zie je dat het de afgelopen 25 jaar aanzienlijk vaker hoogwater is geweest dan in de periode 1911-1980 (Tu e.a., 2005). De huidige maatgevende afvoer is gebaseerd op de reeks van 1911 tot het heden. Zou je alleen de laatste 25 jaar van de meetreeks gebruiken dan zou je op een veel hogere maatgevende afvoer uitkomen. Cruciaal hierbij is de afweging: beschouwen we de toegenomen frequentie van het hoogwater op de Maas over de afgelopen 30 jaar als natuurlijke variatie of als een zichtbaar gevolg van klimaatverandering. Vooralsnog gaan we uit van het eerste. Ten opzichte van de simulaties gebaseerd op WB21 geven de simulaties gebaseerd op W en W+ scenario KNMI06 iets hogere winterafvoeren voor de Rijn (figuur 1). Ook deze waarneming heeft maar een beperkte betekenis. Voor de Rijn bij Lobith is in de Niederrhein studie (Lammersen, 2004) vastgesteld dat het fysisch maximum op dit moment 15.500 m3/s bedraagt. Door bovenstrooms van Nederland noodmaatregelen te treffen zou maximaal 16.000 m3/s ons land kunnen bereiken. Dat is minder dan de waarden in tabel 3. Het ligt echter voor de hand dat ook de Duitse waterbeheerder zal anticiperen op de klimaatverandering. Er bestaat een reële kans dat de afvoercapaciteit van de Rijn bovenstrooms van Nederland daardoor zal toenemen hetzij door rivierverruiming hetzij door dijkverhoging. Dergelijke maatregelen zijn in de toekomst niet uit te sluiten aangezien het schadepotentiaal in Duitsland erg groot is. Duidelijk is dat de onzekerheden hieromtrent groot zijn. Voor de lange termijn hanteert het kabinet het zogeheten voorzorgsprincipe. Het gaat het er vooralsnog van uit dat een afvoer van 18.000 m3/s bij Lobith (maatgevende afvoeren 2100 volgens WB21 middenscenario) tot de mogelijkheden behoort. Daarom is bij de PKB Ruimte voor de Rivier (www.ruimtevoorderivier.nl) voor de langetermijnvisie uit voorzorg uitgegaan van een maatgevende afvoer van 18.000 m3/s in 2100. De maatregelen voor 2015 moeten passen in deze visie (geen spijt maatregelen).


nummer

1

22

De gevolgen van extreem hoge afvoeren op de Maas staan ook op de agenda bij de Internationale Maas Commissie. Op basis van de huidige inzichten is er geen reden om aan te nemen dat de Maas bovenstrooms van Borgharen een beperkte afvoercapaciteit heeft (de Wit, 2003). Weliswaar zal er bij een extreem hoogwater op de Maas veel overlast ontstaan in Frankrijk en België, maar het water zal uiteindelijk toch afstromen. Bovendien is het een logische veronderstelling dat bepaalde kwetsbare gebieden, zoals de mijnverzakkingsgebieden, met noodmaatregelen of structurele maatregelen te allen tijde beschermd zullen worden. Op basis van het WB21 midden scenario voor het einde van deze eeuw is bij de Integrale Verkenning Maas (VenW, 2003) uitgegaan van een maatgevende afvoer van 4.600 m3/s aan het einde van de 21ste eeuw. De bandbreedte bij de schatting van de maatgevende rivierafvoer in een verre toekomst is groot. Daarmee vergeleken is het verschil dat ontstaat door uit te gaan van oude klimaatscenario’s (WB21) dan wel de nieuwste klimaatscenario’s (KNMI06) klein. Er is dan ook geen reden om de op WB21 gebaseerde verkennende rivierstudies opnieuw te gaan doen. De uitgangspunten blijven hetzelfde. In het onlangs verschenen rapport ‘Ontwerpbelastingen voor het rivierengebied’ zijn scenario’s aanbevolen voor de maatgevende afvoeren van Rijn en Maas voor 2050 en 2100. De in dit rapport aanbevolen getallen staan in tabel 4 en komen ongeveer overeen met de afgeronde getallen in tabel 3 WB21 midden. Tabel 4: Aanbevolen maatgevende afvoer (1/1250 jaar) Rijn (Lobith) en Maas (Borgharen) in het technisch rapport ontwerpbelastingen voor het rivierengebied (VenW, 2007).

2050 2100

Rijn (Lobith) m3/s 17000 18000

Maas (Borgharen) m3/s 4200 4600

Conclusie Het onderzoek dat de afgelopen jaren is uitgevoerd naar de invloed van klimaatverandering op het afvoerregime van Rijn en Maas laat een eenduidig beeld zien: toename van de winterafvoer en, vooral voor de Rijn, een sterke afname van de zomerafvoer. De nieuwe KNMI scenario’s illustreren dat een verandering van de luchtstroming (G+ en W+ scenario’s) tot aanzienlijk lagere zomerafvoeren leiden. De bandbreedte bij de schatting van de maatgevende rivierafvoer in een verre toekomst is groot. Daarmee vergeleken is het verschil dat ontstaat door uit te gaan van oude klimaatscenario’s (WB21) dan wel de nieuwste scenario’s (KNMI06) klein. Op basis van het WB21 midden scenario voor het einde van deze eeuw is voor de PKB Ruimte voor de Rivier een toekomstige maatgevende afvoer van 18.000 m3/s aangenomen en bij de Integrale Verkenning Maas een toekomstig maatgevende afvoer van 4.600 m3/s. De analyse beschreven in dit artikel laat zien dat deze aannames ook op basis van de nieuwe KNMI06 scenario’s robuust zijn.

22


nummer

1

Literatuur Booij, M.J. (2005) Impact of climate change on river flooding assessed with different spatial model resolutions; Journal of Hydrology 303, pag 176-198. Deursen W.P.A. van (1999a) Impact of climate change on the river Rhine discharge regime. Scenario runs using RHINEFLOW-2; Report of NRP project 952210. Deursen W.P.A. van (1999b) RHINEFLOW-2. Development, calibration and application; Report of NRP project 952210. Deursen, W.P.A. van (2003) Klimaatveranderingen in de stroomgebieden van Rijn van en Maas: modelstudies met Rhineflow-3 en Meuseflow-2; Carthago Consultancy, Rotterdam. Deursen W.P.A. van (2006) Rapportage Rhineflow / Meuseflow. Nieuwe KNMI scenario’s mei 2006; Carthago Consultancy, Rotterdam, the Netherlands. Diermanse, F.L.M. (2004a) HR2006-herberekening werklijn Rijn; WL|Delft Hydraulics, Project nr. Q3623. Delft, The Netherlands. Diermanse, F.L.M. (2004b) HR2006-herberekening werklijn Maas; WL|Delft Hydraulics, Project nr. Q3623. Delft, The Netherlands. Gellens, D.en E. Roulin (1998) Streamflow Response of Belgian Catchments to IPCC Climate Change Scenarios; Journal of Hydrology 210, pag 242-258. Grabs, W. (Ed.) (1997) Impact of climate change on hydrological regimes and water resources management in the Rhine basin; CHR report no I-16. Lelystad. Kleinn, J., C. Frei, J. Gurtz, D. Lüthi, P.L. Vidale, C. Schär (2005) Hydrological simulations in the Rhine basin driven by a regional climate model; Journal of Geophysical Research 110, doi:10.1029/2004JD005143, 2005 KNMI (2006) KNMI Climate Change Scenarios 2006 for the Netherlands; KNMI Scientific report WR 2006-01. KNMI The Netherlands. Kors, A., F.A.M. Claessen en J.W. Wesseling (1999) Scenario’s extreme krachten t.b.v. WB21; RIZA en WL|Delft Hydraulics Kwadijk, J. (1993) The impact of climate change on the discharge of the River Rhine; PhD thesis Universiteit Utrecht, vakgroep Fysische Geografie. KNAG/NGS publicatie 171. Lammersen, R. (2004) Grensoverschrijdende effecten van extreem hoogwater op de Niederrhein; Gezamenlijke uitgave van: Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Provincie Gelderland, Ministerie van Verkeer en Waterstaat. Rijkswaterstaat Directie Oost-Nederland. Leander, R. en T.A. Buishand (2007) Resampling of regional climate model output for the simulation of extreme river flows; Journal of Hydrology 332, pag 487– 496 Leander, R., T.A. Buishand en M.J.M. de Wit (in prep.) Resampling of regional climate model output for the simulation of extreme river flows; Accepted for publication in Journal of Hydrology. Lenderink, G. , T.A. Buishand en W.P.A. van Deursen (2007) Estimates of future discharges of the river Rhine using two scenario methodologies: direct versus delta approach; Hydrology and Earth System Sciences 11, pag 1145-1159. Linde, A., te (2007) Effect of climate change of rivers Rhine and Meuse. Applying the KNMI 2006 scenarios using the HBV model; WL|Delft Hydraulics. Rapportage aan RIZA Project nr. Q4286. Menzel, L., D. Niehoff, G. Bürger en A. Bronstert (2002) Climate Change Impacts on River Flooding: A modelling Study of Three Meso-Scale Catchments; Advances Global Climate Research 10, pag 249-269


nummer

1

22

Middelkoop, H., [Ed] (2000) The impact of climate change on the river Rhine and the implications for water management in the Netherlands; RIZA, RIZA rapport 2000.010, Arnhem Middelkoop, H., K. Daamen, D. Gellens, W. Grabs, J. Kwadijk, H. Lang, B. Parmet, B. Schädler, J. Schulla en K. Wilke (2001) Impact of Climate Change on Hydrological Regimes and Water Resources Management in the Rhine basin; Climate Change 49, pag 105-128. Müller-Wohlfeil, D.-I., G. Bürger en W. Lahmer (2000) Response of a river catchment to Climate Change: Application of Expanded Downscaling to Northern Germany; Climatic Change 47, pag 61-89. Parmet, B. en M. Burgdorffer (1995) Extreme Discharges of the Meuse in the Netherlands: 1993, 1995 and 2100. Operational Forecasting and Long term expectations; Phys. Chem. Earth 20 5-6, pag 485-489. Pilling, C. en J.A.A. Jones (1999) High resolution climate change scenarios: implications for British runoff; Hydrological Processes 13, pag 2877-2895. Sefton, C.E.M. en D.B. Boorman (1996) A regional investigation of climate change impacts on UK streamflows; Journal of Hydrology 195, pag 26-44. Shabalova, M.V., W.P.A. van Deursen en T.A. Buishand (2003) Assessing future discharge of the river Rhine using regional climate model integrations and a hydrological model; Climate Research 23, pag 233-246. Smitz, J.S., S. Dautrebande, J. Feyen, G.R. Démaree, A. Monjoie en A. Dassargues (2002) Integrated modelling of the hydrological cycle in relation to global climate change; In: Global Change and Sustainable Development, Scientific Support Plan for a Sustainable Development Policy Final Reports Summaries, Edited by Federal Science Policy Office, Brussels, 181-195. Tanguy, J. (2005) Le Changement climatique affectera-t-il nos hydrosystèmes. Le cas des basins du Rhône et de la Seine; Schapi. Toulouse, France. Tu, M., P.J.M. de Laat, M.J. Hall en M.J.M. de Wit (2005) Precipitation variability in the Meuse basin in relation to atmospheric circulation; Water Science and Technology, 51-5, pag 5-14. VenW (2003) Integrale Verkenning Maas 2050: Advies en Hoofdrapport. Ministerie van Verkeer en Waterstaat. VenW (2007) Technisch Rapport Ontwerpbelastingen voor het rivierengebied. Ministerie van Verkeer en Waterstaat. VROM (2006) Nationaal Programma Adaptatie Ruimte en Klimaat (ARK). Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer. Wit, M.J.M., de (2004) Hoeveel (hoog-)water kan ons land binnen komen via de Maas, nu en in de toekomst?; Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RIZA). Report no. 2004.151x, Arnhem. Wit, M.J.M., de (2004) Hoe laag was het laagwater van 2003? H20 3-2004, pag 16-18. Wit, M.J.M., de , B. van den Hurk, P.M.M. Warmerdam, P.J.J.F. Torfs, E. Roulin en W.P.A. van Deursen (2007) Impact of climate change on low-flows in the river Meuse; Climatic Change, 82 (3), pag 351-372. WL|delft hydraulics (1994) Onderzoek Watersnood Maas. Deelrapport 4: Hydrologische Aspecten; Waterloopkundig Laboratorium, Delft.

22


nummer

1

Preventie van preferente stroming in de zandgrond van een golfbaan Klaas Oostindie, Louis Dekker, Demie Moore, Jan Wesseling en Coen Ritsema1 Veel zandbovengronden met een grasvegetatie hebben waterafstotende eigenschappen. Deze hydrofobe eigenschappen komen naar voren als het vochtgehalte van de grond beneden een kritieke grens daalt. Na het bereiken van deze grens zal de infiltratiesnelheid van neerslag en beregeningswater sterk afnemen. De indringing van het water gaat dan ongelijkmatig en er ontstaan preferente stroombanen in de grond en grote verschillen in vochtgehalte. Op golfbaan “De Pan” in Bosch en Duin onderzochten we de effecten van het toedienen van een surfactant op de bevochtiging en de variatie van het vochtgehalte van de toplaag in een fairway. Ook werd onderzocht of hiermee het ontstaan van waterafstotendheid in de bovengrond en de vorming van, voor het milieu nadelige, preferente stroming kan worden voorkomen.

Inleiding en achtergrond Onder bepaalde omstandigheden kan een grond waterafstotend worden. Dit heeft duidelijke gevolgen voor het hydrologisch gedrag zoals water- en stoffentransport, gewasgroei en risico op verontreiniging van gronden oppervlaktewater (Dekker, 1985; Dekker en Ritsema 1994 en 1996b). Omdat waterafstotendheid kan resulteren in vermindering van beschikbaar water voor de plant, lagere gewasopbrengsten en verminderde kwaliteit van het gras op sportvelden en golfbanen, krijgt het onderzoek naar dit fenomeen op het ogenblik veel aandacht van wetenschappers en mensen uit de praktijk (Ritsema e.a., 1993; Dekker e.a., 2004; Wang e.a., 2000; Ziogas e.a., 2005). Voor zover wij weten is de oudste publicatie over waterafstotendheid die van Lawes e.a. uit 1883. Het betreft hier een onderzoek naar de waterafstotendheid in “Fairy Rings”, ofwel heksenkringen. Een onderzoek naar de waterafstotendheid van het zand in een Drentse heksenkring in Bunne en de mythe die bij dit soort heksenkringen behoort werden uitvoerig beschreven in de tweede jaargang van Stromingen door Dekker en Ritsema (1996a). Schreiner en Shorey (1910) behoren tot de eersten die over het bestaan van waterafstotende gronden publiceerden. Bij het beschrijven van het effect van organische componenten op het vochthoudend vermogen van gronden schreven zij:

1 Klaas Oostindie ([email protected]) , Ir. Jan G. Wesseling ([email protected]) en Prof. Dr. Coen J. Ritsema ([email protected]) zijn medewerkers en Dr. Louis W. Dekker (louis.dekker@wur. nl) is gastmedewerker bij Alterra Wageningen, Centrum Bodem, Team Bodemfysica en Landgebruik. Prof. Dr. Coen J. Ritsema is tevens werkzaam bij de Leerstoelgroep Erosie en Bodem- en Waterconservering van Wageningen Universiteit. Demie Moore ([email protected]) werkt bij Aquatrols, Paulsboro NJ, Verenigde Staten van Amerika.


nummer

1

22

“...there was found in California a soil which could not be properly wetted, either by man, by rain, irrigation, or movement of water from the subsoil, with the result that the land could not be used profitably for agriculture. On investigation it was found that this peculiarity of the soil was due to the organic material, which when extracted had the properties of a varnish - repelling water to an extreme degree”. Dekker e.a. (2005b) publiceerden in 2005 een bibliografie waarin zij aangaven dat er sinds 1883 meer dan 1200 theoretische en op de praktijk gerichte wetenschappelijke artikelen zijn verschenen met betrekking tot waterafstotendheid van de grond. Inmiddels bevat deze bibliografie al meer dan 1600 artikelen, waaruit de toegenomen interesse van onderzoekers blijkt voor het ontrafelen van de oorzaken, het in kaart brengen van de gevolgen, en mogelijke management strategieën voor het wijdverbreide voorkomen van waterafstotendheid. De laatste jaren is deze interesse geïntensiveerd en zijn een aantal speciale uitgaven over het onderwerp gepubliceerd, onder andere in Geoderma (Steenhuis e.a., 1996), in het Journal of Hydrology (Ritsema en Dekker, 2000), in de Australian Journal of Soil Research (Ritsema en Dekker, 2005), in Biologia (Dekker e.a., 2006) en in Hydrological Processes (Doerr e.a., 2007). Volgens Dekker e.a. (2005b) is waterafstotendheid bestudeerd in landbouwgronden en natuurgebieden in tenminste 21 staten van Amerika, maar ook in Australië, Brazilië, Canada, Chili, China, Colombia, Congo, Denemarken, Duitsland, Egypte, Ecuador, Finland, Frankrijk, Griekenland, Hong Kong, India, Israël, Italië, Japan, Mali, Mexico, Nepal, Nederland, Nieuw-Zeeland, Polen, Portugal, Rusland, Slovenië, Slowakije, Spanje, Taiwan, Turkije, Venezuela, Zuid-Afrika en Zweden. Uit het grote aantal plaatsen waar waterafstotendheid van de grond is waargenomen, is het duidelijk dat waterafstotendheid niet geografisch of klimatologisch gebonden is. In feite komen waterafstotende gronden in zowel humide als aride en semi-aride gebieden over de gehele wereld voor (Jaramillo e.a., 2000; Moral García e.a., 2005; Ritsema e.a., 2008). Hoewel waterafstotendheid het gemakkelijkst ontstaat in zandgronden (Jungerius en Dekker, 1990; Hendrickx e.a., 1993) is het ook vastgesteld in leem-, klei- en veengronden (Dekker en Ritsema, 1996b; Doerr e.a., 2006). Overigens spelen ook de begroeiing en het landgebruik een rol. Zo zijn zware komkleigronden onder gras in droge perioden waterafstotend, terwijl ze bij bouwlandgebruik goed bevochtigbaar zijn (Dekker, 1998). Ook zijn zandgronden in bouwland duidelijk minder waterafstotend dan die in natuurgebieden en onder gras (Dekker e.a., 2001b). Er zijn verscheidene oorzaken van waterafstotendheid gevonden. Het blijkt altijd om organische verbindingen te gaan die als een coating op zandkorrels en structuurelementen voorkomen, of er tussen aanwezig zijn als organisch materiaal (Bisdom e.a., 1993). Organische stoffen met hydrofobe (waterafstotende) eigenschappen komen in de biosfeer overvloedig voor en kunnen geleidelijk in de grond terechtkomen. Voorbeelden zijn wasachtige substanties van bladeren, dennennaalden, (gras)wortels, schimmels en microben (Moral García e.a., 2005; Ritsema e.a., 2008). De mate van waterafstotendheid van gronden loopt sterk uiteen. In sommige gevallen zal water na enkele seconden infiltreren en de grond bevochtigen, in andere gevallen zal dit pas na enkele uren gebeuren. Ook kan er zelfs in het geheel geen bevochtiging plaatsvinden. Waterafstotendheid is een eigenschap van de grond die alleen optreedt als de grond beneden een kritiek bodemvochtgehalte komt (Dekker en Ritsema, 1994; Dekker e.a., 2001a). Is de grond droger dan deze kritieke grens dan vertoont hij zijn waterafstotend gedrag en bij een vochtgehalte daarboven is hij goed bevochtigbaar. Dit

22


nummer

1

kritieke vochtgehalte is niet alleen verschillend voor iedere grond, maar ook voor iedere bodemlaag. Bij zandgronden is het kritieke bodemvochtgehalte bijvoorbeeld hoger naarmate er meer organische stof in zit. Voor het bepalen van de mate van waterafstotendheid wordt vaak de waterdruppelpenetratietijd (WDPT) gemeten. Hierbij worden met een pipet druppels gedestilleerd water op het oppervlak van een grondmonster geplaatst en de tijd van volledige infiltratie ervan gemeten. Indien gemeten wordt op veldvochtige grondmonsters dan wordt de actuele waterafstotendheid bepaald. Als het gedroogde monsters zijn dan wordt de potentiële waterafstotendheid bepaald (Dekker en Ritsema, 1994). Het meten op gedroogde monsters raden we af, omdat de temperatuur tijdens het drogen een belangrijke invloed heeft op de mate van waterafstotendheid (Dekker e.a., 1998). De waterafstotendheid door het drogen kan namelijk toenemen (Ritsema e.a., 2008), afnemen of zelfs geheel verdwijnen (Ziogas e.a., 2005). Waterafstotendheid heeft grote gevolgen voor het transport van water en opgeloste stoffen in de grond. Als het bodemoppervlak waterafstotend is zal regenwater niet onmiddellijk in de grond infiltreren maar afstromen naar lagere plekken. Daarnaast leidt waterafstotendheid tot een instabiel vochtfront in de grond met als gevolg het optreden van een ongelijkmatige bevochtiging en het ontstaan van preferente stroombanen (Van Ommen e.a., 1988; Hendrickx e.a., 1993; Ritsema en Dekker, 1995; Nguyen e.a., 1999; Bauters e.a., 2000). Via deze preferente stroombanen kunnen opgeloste meststoffen, insecticiden en pesticiden in het gronden oppervlaktewater terechtkomen, hetgeen inhoudt dat de toediening minder effectief is en dat er meer milieuvervuiling optreedt (Steenhuis e.a., 1995). Het gebruik van surfactants (die de oppervlaktespanning verlagen) en het op tijd toepassen van beregening kunnen ervoor zorgen dat het bodemvochtgehalte boven de kritieke waarde blijft. Hierdoor kan waterafstotendheid worden voorkomen (Moore en Moore, 2005; Dekker e.a., 2005a; Oostindie e.a., 2006) en daarmee een homogene bevochtiging van de grond worden bevorderd. In dit artikel gaan we uitvoerig in op de invloed van de toediening van een surfactant op de vochtopname in de oppervlaktelaag van een van de fairways van golfbaan “De Pan” in Bosch en Duin. Ook is beschouwd of hiermee de ontwikkeling van waterafstotendheid en het optreden van preferente stroming in deze zandgrond kan worden voorkomen.

De bodemopbouw van de fairways De fairways van golfbaan “De Pan” in Bosch en Duin zijn aangelegd op kalkloze binnenduinen met fijn zand tot meer dan 2 m diepte. Direct onder het 1 à 2 cm dikke zodelaagje van deze grasbanen bedraagt het organische stofgehalte op gewichtsbasis 6% en het neemt daarna met de diepte af tot 4% op 10 cm en 2% op 20 cm. Op 30 cm diepte is het organische stofgehalte ca 1%. De 20 à 25 cm dikke bovengrond van alle 18 fairways vertoont tijdens droge perioden een waterafstotend gedrag, wat zich ook uit in het optreden van lokale droge plekken met een geelbruine verkleuring van het gras en een minder dicht grasbestand (Oostindie e.a., 2005a; 2005b; 2006).

Vochtgehalte en grasgroei van de fairway in 2003 Na een droge periode in juli 2003 vertoonde fairway 9 een onregelmatig patroon van enerzijds droge plekken met geelbruin gras en anderzijds vochtige plekken met groen gras. Met beregenen alleen lukte het niet om de droge plekken te bevochtigen en de fair-


nummer

1

22

way weer een homogeen en groen aanzien te geven. Integendeel, dagelijkse beregening maakten het contrast tussen de geelbruine en groene plekken nog groter.

figuur 1: Vochtgehalten gemeten op 28 juli 2003 in de toplaag van de fairway over een afstand van 60 m met intervallen van 50 cm.

Op 28 juli 2003 hebben we het volumetrisch vochtgehalte van de bovenste 5 cm van de fairway handmatig gemeten met een TDR instrument over een afstand van 60 meter met intervallen van een halve meter. De vochtgehalten van deze 120 metingen liepen uiteen van 4 tot 38 vol.%, zoals te zien is in het diagram van figuur 1. Deze grote vochtverschillen komen op zeer korte afstand van elkaar voor, vaak al binnen een halve meter. In figuur 2 is van deze metingen de verdeling van de relatieve frequentie weergegeven in vochtklassen met intervallen van 4 vol.%. De figuur toont een bimodale verdeling met

f figuur 2: Frequentieverdeling van het vochtgehalte in de toplaag op 28 juli 2003.

22


nummer

1

een piek van 36% van het totaal aantal metingen in de klasse 4-8 vol.% en een tweede piek met 18% van het totale aantal in de klasse 32-36 vol.%.

Behandeling fairway en meetmethoden Een surfactant dient ertoe om de oppervlaktespanning te verlagen, waardoor het water gemakkelijker in de bodem kan infiltreren. In 2004 en 2005 is de helft van fairway 9 in de lengterichting vier keer behandeld met een uniek gemodificeerde blok co-polymeer surfactant, terwijl de andere helft onbehandeld bleef. In beide jaren werd in mei, juni, juli en augustus per 100 m2 fairway 190 ml surfactant (opgelost in 8 liter water) aan het oppervlak toegediend. We hebben 12 keer dwars over het onbehandelde en behandelde gedeelte met het TDR apparaat het volumetrisch vochtgehalte van de bovenste 5 cm gemeten over een lengte van 25 m met intervallen van 25 cm. Vanaf 10 september 2004 hebben we op de plekken waar we vocht maten tevens de actuele waterafstotendheid in de bovenste 25 cm van de onbehandelde en behandelde strook vastgesteld. Hiervoor maakten we gebruik van een smalle steekboor met een diameter van 1,5 cm waarmee we grondkolommetjes van 25 cm lengte staken. Met een pipet plaatsten we op gelijkmatige afstanden druppels gedestilfiguur 3: Het vaststellen van actuele leerd water op de kolommetjes om te bepalen waterafstotendheid in de golfbaan met of de grond op dat moment waterafstotend behulp van een smalle gutsboor was, zoals gedemonstreerd wordt met figuur (foto gemaakt door Demie Moore). 3. Indien de waterdruppels binnen 5 sec infiltreerden werd de grond als goed bevochtigbaar beschouwd, als het langer duurde als waterafstotend. Het meten van de mate van waterafstotendheid, door de tijd te bepalen waarin de druppels in de grond verdwijnen, hebben we niet uitgevoerd, omdat dit in het veld nogal tijdrovend is. Vaak infiltreren de waterdruppels in waterafstotend zand namelijk niet binnen 1 uur. De dikte en diepte van de waterafstotende zandlagen werden opgemeten en genoteerd.

Vochtgehalten en vochtverschillen in de toplaag Na de vier toedieningen van surfactant kwamen op 2 september 2004 tussen de toplaag van de onbehandelde en de behandelde strook van de fairway grote verschillen voor in het vochtgehalte. In de onbehandelde strook varieerde het vochtgehalte op korte afstand tussen 8 en 32 vol.%, terwijl in de behandelde strook slechts een variatie tussen 22 en 36 vol.% werd vastgesteld, zoals geïllustreerd in het bovenste diagram van figuur 4. Op 10 september was het vochtgehalte in de toplaag in de onbehandelde strook op een groot aantal plekken afgenomen tot minder dan 10 vol.%, maar plaatselijk kwamen ook gehalten voor van 30 vol.%. Het vochtgehalte was in de behandelde strook op dat moment duidelijk hoger en varieerde tussen 25 en 30 vol.%. Figuur 4 toont verder dat in de onbehandelde strook op 27 september het vochtgehalte in de toplaag op zeer korte


nummer

1

22

figuur 4: Vochtgehalten in de toplaag van de onbehandelde en behandelde strook van de fairway op vier meetdagen in 2004.

figuur 5: Vochtgehalte in de toplaag van de onbehandelde en behandelde strook op vier meetdagen in 2005.

afstand schommelde tussen 10 en ruim 30 vol.%, terwijl in de behandelde strook opnieuw geen lage vochtgehalten werden gemeten, maar voornamelijk gehalten tussen 30 en 40 vol.%. Op 8 december 2004 waren de verschillen in het gemiddelde vochtgehalte en de variatie ervan tussen de twee stroken gering, omdat door overvloedige regenval het onbehandelde deel van de fairway uiteindelijk ook nat was geworden. Wel kwamen er in de onbehandelde strook wat meer metingen met iets lagere vochtgehalten voor, in dit geval van 25-30 vol.%, dan in de behandelde strook. Ook direct na de winterperiode waren de vochtverschillen tussen de behandelde en onbehandelde strook gering. Bij metingen op 10 mei 2005 varieerden de vochtgehalten in de onbehandelde strook tussen 25 en 39 vol.% en in de behandelde strook tussen 29 en 40 vol.%, zoals is weergegeven in het bovenste diagram van figuur 5. Drie weken later kwamen er echter duidelijke verschillen in vochtgehalte van de toplagen voor. Op 7 juni was het vochtgehalte namelijk op verscheidene plekken in de onbehandelde strook minder dan 10 vol.% en werden er direct naast vaak hoge vochtgehalten vastgesteld, zelfs tot 31 vol.%. In de toplaag van de behandelde strook werd geen laag vochtgehalte waargenomen. Daar schommelde het op bijna alle plekken rond de 30 vol.%. Ook op 1 augustus 2005 was de toplaag in de behandelde strook homogeen vochtig met gehalten die fluctueerden tussen 30 en 35 vol.%. De toplaag van de onbehandelde strook vertoonde weer grote verschillen op korte afstand met gehalten tussen 10 en 35 vol.% (figuur 5). Op 14 september 2005 kwamen in de toplaag van de onbehandelde strook op korte afstand extreme verschillen in vochtgehalte voor. Binnen 25 cm van elkaar werden verscheidene keren vochtgehalten gemeten van zo’n 3 à 5 vol.% en 28 à 30 vol.%. De

33


nummer

1

figuur 6: Frequentieverdeling van het vochtgehalte in de toplaag van de onbehandelde en behandelde strook op 14 september 2005.

toplaag van de behandelde strook was echter weer op alle plekken vochtig met gehalten fluctuerend van 28 tot 35 vol.%. Het grote verschil in de variabiliteit van het vochtgehalte in de toplaag tussen de onbehandelde en de inmiddels 8 keer behandelde strook van de fairway worden ook

figuur 7: Variatiecoëfficiënt van het vochtgehalte in de toplaag van de onbehandelde en behandelde strook op 12 meetdagen.


nummer

1

33

figuur 8: Verband tussen de variatiecoëfficiënt en het gemiddelde vochtgehalte van de toplaag in de onbehandelde en behandelde strook op de 12 meetdagen.

duidelijk geïllustreerd in de diagrammen van figuur 6. De frequentieverdeling in het bovenste diagram toont aan dat op 14 september meer dan 50% van de plekken in de toplaag van het onbehandelde deel van de fairway een vochtgehalte had van 4-8 vol.%. In het onderste diagram is te zien dat bijna 90% van de plekken in het behandelde deel een vochtgehalte had tussen 28 en 36 vol.%. De enorme verschillen van het vochtgehalte in de toplaag tussen de behandelde en onbehandelde strook van de fairway blijken ook duidelijk uit de variatiecoëfficiënt. Zoals in figuur 7 is te zien was deze op alle 12 bemonsteringsdagen voor de behandelde strook minder dan 20%. Dit in tegenstelling tot de onbehandelde strook, waar de variatiecoëfficiënt op 9 van de twaalf bemonsteringsdagen uiteenliep van 25 tot meer dan 100%. Alleen tussen 8 december 2004 en 10 mei 2005 was de variatiecoëfficiënt voor het vochtgehalte in de toplaag van het onbehandelde deel van de fairway betrekkelijk laag. Voor de onbehandelde strook is de variatiecoëfficiënt het grootst bij gemiddeld lage bodemvochtgehalten en neemt duidelijk af bij gemiddeld hogere gehalten (figuur 8). Het sterke negatieve verband tussen het gemiddelde vochtgehalte en de variatiecoëfficiënt blijkt uit de correlatiecoëfficiënt van 0,91. In het behandelde deel is de variatiecoëfficiënt onafhankelijk van het gemiddelde bodemvochtgehalte, wat tot uiting komt in de lage correlatiecoëfficiënt (figuur 8). Concluderend kan worden gesteld dat het geregeld toedienen van deze surfactant leidt tot homogene vochtverdelingen in de toplaag van de fairway op golfbaan “De Pan”, en dat zelfs in de zomerperiode vochtgehalten aanzienlijk hoger blijven ten opzichte van de onbehandelde fairway. Dit zal uiteraard de grasgroei positief beïnvloeden.

33


nummer

1

figuur 9: Contouren van actuele waterafstotendheid in de bovengrond van de onbehandelde en behandelde strook op 3 meetdagen in 2004.

Actuele waterafstotendheid en preferent transport Bij een overgroot deel van de gestoken grondkolommetjes in het onbehandelde deel van de fairway werd op 10 september 2004 een waterafstotende laag vastgesteld. In de meeste gevallen was de bovengrond vanaf het oppervlak tot een diepte van 10 à 20 cm waterafstotend (figuur 9). Dit betekent dat een groot deel van de bovengrond was uitgedroogd tot onder het kritieke bodemvochtgehalte. Het vochtgehalte van de bovenste 5 cm was op dat moment op de meeste plekken minder dan 10 vol.% (zie ook figuur 4). Op een aantal plekken werden echter vochtgehalten van 15 à 30 vol.% gemeten, waarbij het zand een vochtgehalte had boven de kritieke grens en daarmee goed bevochtigbaar was. Deze nattere plekken vormen met elkaar de preferente stroombaantjes in het profiel, die ook duidelijk in figuur 9 te zien zijn. Regen en beregeningswater worden met de daarin opgeloste stoffen versneld naar de ondergrond getransporteerd. In het 4 maal met surfactant behandelde deel van de fairway werden in het geheel geen grondkolommetjes met waterafstotendheid vastgesteld (figuur 9). Hoewel op 27 september het vochtgehalte in de toplaag sinds 10 september duidelijk was toegenomen kwam in een groot deel van de onbehandelde strook nog waterafstotend zand voor. Wel was het aantal preferente stroombaantjes toegenomen, zoals in het 2e diagram van figuur 9 is te zien. Op 8 december waren weliswaar de toplaag en een groot deel van het zand tot 25 cm diepte goed bevochtigbaar geworden, maar daarnaast kwamen op meerdere plekken toch nog waterafstotende kolommetjes voor.


nummer

1

33

figuur 10: Contouren van actuele waterafstotendheid in de bovengrond van de onbehandelde en behandelde strook op 4 meetdagen in 2005.

Niet alleen in 2004 maar ook in 2005 werd in de behandelde strook geen waterafstotend zand meer aangetroffen in de 50 gestoken kolommetjes op de diverse bemonsteringsdagen, zoals ook weergegeven in de rechter diagrammen van de figuren 9 en 10. Tussen 8 december 2004 en 10 mei 2005 (met in totaal 343 mm neerslag) is het bodemprofiel in de onbehandelde strook van de fairway uiteindelijk toch voor het grootste gedeelte goed bevochtigbaar geworden. Op enkele plekken werd nog een waterafstotende zandlaag aangetroffen tussen 10 en 23 cm diepte, zoals te zien in het bovenste diagram van figuur 10. Het vochtgehalte in de bovenste 5 cm van de fairway schommelde op 10 mei rond 30 vol.%. Nog geen vier weken later, op 7 juni, was op verscheidene plekken in de onbehandelde strook het vochtgehalte in de bovenste 15 cm van het profiel alweer gedaald tot onder het kritieke bodemvochtgehalte, met actuele waterafstotendheid tot gevolg. Het diagram in figuur 10 toont het opnieuw ontstaan van waterafstotend zand aan in combinatie met de vorming van preferente stroombanen met goed bevochtigbaar zand. Een enorme variatie van vochtgehalten, op korte afstand variërend van 5 tot 39 vol.%, werd op dat

33


nummer

1

moment gemeten in de toplaag van de onbehandelde strook, terwijl in de behandelde strook het vochtgehalte vrijwel op alle plekken boven de 25 vol.% was (zie figuur 5). Een sterke toename van actuele waterafstotendheid in de onbehandelde strook vond daarna plaats, zodat op 1 augustus op de meeste plekken tussen 1 en 20 cm diepte waterafstotend zand voorkwam, slechts afgewisseld met enkele preferente stroombaantjes. Ruim zes weken later, op 14 september, werd min of meer een zelfde situatie aangetroffen (figuur 10). Het contrast tussen deze actuele waterafstotende zandlagen in het onbehandelde deel en de goed bevochtigbare zandlagen in het behandelde deel van de fairway was op beide dagen enorm. Dit gold trouwens ook voor de verschillen tussen beide delen in gemiddeld vochtgehalte en de variatie daarvan in de toplaag (zie figuur 5).

Het aanzien van de fairway Op alle bemonsteringsdagen was de grasgroei en kleur van het gras op de behandelde strook aanzienlijk beter dan op het onbehandelde deel van de fairway. Het gras was niet alleen veel regelmatiger groen, maar ook veranderde de samenstelling van de planten. Zo verdween in de behandelde strook geleidelijk het duizendblad (Archillea milifolium), een indicator voor droge groeiomstandigheden van de grond. Na vier surfactant toedieningen werd het bijna niet meer aangetroffen, terwijl het nog volop aanwezig was in de onbehandelde strook. Het effect van de toediening van de surfactant op de kleur van het gras en op de dichtheid van het grasbestand was kort na de tweede toediening al duidelijk zichtbaar. De behandelde strook van de fairway (diagonaal in het midden van figuur 11) komt ook prachtig tot uiting op de luchtfoto, gemaakt door de heer G.F. Lampe. Rechts op de foto zijn ook de bruine droge plekken op twee andere fairways met dezelfde waterafstotendheidsproblemen te zien.

Conclusies De ruimtelijke variabiliteit van het vochtgehalte in de bovenste 5 cm van de onderzochte fairway op zand is vaak aanzienlijk. Vlak naast elkaar kunnen in de oppervlaktelaag vochtgehalten voorkomen van 5 vol.% en meer dan 35 vol.% (figuur 1). De veelvuldige aanwezigheid van enerzijds droge en anderzijds natte plekken komt ook duidelijk naar voren in de bimodale frequentieverdeling van het vochtgehalte (figuur 2). De bovenste 25 cm van de zandige fairway heeft waterafstotende eigenschappen. Dit betekent, dat als het zand uitdroogt tot een kritiek vochtgehalte, de opname van water daarna zeer moeilijk wordt (figuur 3). Een groot deel van de bovengrond kan dan actueel waterafstotend worden, waardoor regen en beregeningswater over het oppervlak naar lagere delen kunnen stromen. Daarnaast vindt infiltratie van water in het bodemprofiel plaats via preferente stroombaantjes, waardoor in de bovenste 25 cm op korte afstand waterafstotend naast goed bevochtigbaar zand voorkomt, zoals ook te zien is voor het onbehandelde deel van de fairway in de figuren 9 en 10. Behandeling van de potentieel waterafstotende fairway met een surfactant heeft duidelijk geleid tot een meer gelijkmatige bevochtiging van de wortelzone en heeft het ontstaan van actuele waterafstotendheid in de grond voorkomen. De surfactant verbeterde duidelijk de wateropname en het vochthoudend vermogen van de bovengrond. Hij minimaliseerde enerzijds het optreden van oppervlakkige afstroming en voorkwam anderzijds de ontwikkeling van preferente stroombanen (figuren 9 en 10).


nummer

1

33

figuur 11: Het behandelde en onbehandelde deel van de fairway zijn duidelijk te herkennen aan de verschillen in grasgroei (foto gemaakt op 17 juli 2005 door de heer G.F. Lampe).

Op alle bemonsteringsdagen was in het behandelde deel van de fairway het gemiddelde vochtgehalte in de bovenste 5 cm van de grond hoger dan het vochtgehalte op die diepte in het onbehandelde deel. De grote vochtverschillen die op korte afstand voorkwamen in de toplaag van het onbehandelde deel werden door het toedienen van de surfactant in het behandelde deel geëlimineerd (figuren 4 en 5). De sterke afname van de ruimtelijke variabiliteit van het vochtgehalte in de toplaag van het behandelde deel blijkt ook uit de lage variatiecoëfficiënt van het gemiddelde vochtgehalte in vergelijking met die van het onbehandelde deel (figuren 7 en 8). In een goed bevochtigbare grond is de hoeveelheid water die in het profiel wordt geborgen veel groter dan in een waterafstotende grond. Hierdoor wordt het aanwezige water dan ook minder snel verplaatst door neerslag en beregening dan in een waterafstotende grond met preferente baantjes. Het gewas op een goed bevochtigbare grond profiteert daardoor meer van het water en de meststoffen en bovendien wordt het grondwater minder verontreinigd. De grasmat heeft in het behandelde deel van de fairway voordelen van de verbeterde omstandigheden en is daarom ook minder stressgevoelig in bijvoorbeeld droge zomers. Het experiment met het toedienen van de surfactant toont ook een duidelijke verbetering aan van de graskwaliteit, dichtheid van de zode en kleur van het grasoppervlak (figuur 11). Het waterafstotende gedrag van de grond wordt er goed mee bestreden. Het biedt ook gunstige perspectieven voor het watergebruik, omdat vanwege de gelijkmatiger indringing van water in de wortelzone veel minder irrigatiewater nodig is.

33


nummer

1

Literatuurverwijzingen Bauters, T.W.J., T.S. Steenhuis, D.A. DiCarlo, J.L. Nieber, L.W. Dekker, C.J. Ritsema, J-Y. Parlange en R. Haverkamp (2000) Physics of water repellent soils; in: Journal of Hydrology, vol 231-232, pag 233-243. Bisdom, E.B.A, L.W. Dekker en J.F.Th. Schoute (1993) Water repellency of sieve fractions from sandy soils and relationships with organic material and soil structure; in: Geoderma, vol 56, pag 105-118. Dekker, L.W. (1985) Opname van water in moeilijk bevochtigbare zand- en veengronden; in: Cultuurtechnisch Tijdschrift, vol 25, pag 121-131. Dekker, L.W. (1998) Moisture variability resulting from water repellency in Dutch soils; Doctoral Thesis, Wageningen Agriculture University, the Netherlands, 240 pag. Dekker, L.W. en C.J. Ritsema (1994) How water moves in a water repellent sandy soil: 1. Potential and actual water repellency; in: Water Resources Research, vol 30, pag 2507-2517. Dekker, L.W. en C.J. Ritsema (1996a) Zwammen in de weide; Een nuchtere kijk in de bodem van een magische cirkel; in: Stromingen, vol 2(2), pag 5-16. Dekker, L.W. en C.J. Ritsema (1996b) Preferente stroming en vochtpatronen in waterafstotende zavel- klei- en veengronden; in: Stromingen, vol 2(4), pag 23-35. Dekker, L.W., C.J. Ritsema, K. Oostindie en O.H. Boersma (1998) Effect of drying temperature on the severity of soil water repellency; in: Soil Science, vol 63, pag 780-796. Dekker, L.W., S.H. Doerr, K. Oostindie, A.K. Ziogas en C.J. Ritsema (2001a) Water repellency and critical soil water content in a dune sand; in: Soil Science Society of America Journal, vol 65, pag 1667-1674. Dekker, L.W., K. Oostindie, A.K. Ziogas, C.J. Ritsema (2001b) The impact of water repellency on soil moisture variability and preferential flow; in: International Turfgrass Society Research Journal, vol 9, pag 498-505. Dekker, L.W., C.J. Ritsema en K. Oostindie (2004) Dry spots in Golf Courses: Occurrence, Amelioration, and Prevention; in: Acta Horticulturae, vol 661, pag 99-104. Dekker, L.W., K. Oostindie, S.J. Kostka en C.J. Ritsema (2005a) Effects of surfactant treatments on the wettability of a water repellent grass-covered dune sand; in: Australian Journal of Soil Research, vol 43, pag 383-395. Dekker, L.W., K. Oostindie en C.J. Ritsema (2005b) Exponential increase of publications related to soil water repellency; in: Australian Journal of Soil Research, vol 43, pag 403-441. Dekker, L.W., P.D. Hallett, L’. Lichner, V. Novák en M. Sír, editors (2006) Special issue; Biohydrology: Impact of biological factors on soil hydrology; in: Biologia, vol 61/suppl. 19, S223-S362. Doerr, S.H., R.A. Shakesby, L.W. Dekker en C.J. Ritsema (2006) Occurrence, prediction and hydrological effects of water repellency amongst major soil and land use types in a humid temperate climate; in: European Journal of Soil Science, vol 57, pag 741-754. Doerr, S.H., C.J. Ritsema, L.W. Dekker, D.F. Scott en D. Carter, editors (2007) Special issue; Soil water repellency: origin, environmental controls and hydrological impact; in: Hydrological Processes, 21 (17), pag 2223-2404. Hendrickx, J.M.H., L.W. Dekker en O.H. Boersma (1993) Unstable wetting fronts in water repellent field soils; in: Journal of Environmental Quality, vol 22, pag 109-118. Jaramillo, D.F., L.W. Dekker, C.J. Ritsema en J.M.H. Hendrickx (2000) Occurrence of soil water repellency in arid and humid climates; in: Journal of Hydrology, vol 231-232, pag 105-111.


nummer

1

33

Jungerius, P.D. en L.W. Dekker (1990) Water erosion in the dunes. Dunes of the European coasts; in: Catena Supplement, vol 18, pag 185-193. Lawes, J.B., J.H. Gilbert, R. Warrington (1883) Contribution to the chemistry of “Fairy Rings”; in: Journal Chemical Society, vol 43, pag 208-223. Moore D. en Moore R.A. (2005) The good, bad and the practical: The evolution of soil wetting agents for managing soil water repellency; in: Turfnet Monthly, 12 (11), 1-4. Moral García, F.J., L.W. Dekker, K. Oostindie en C.J. Ritsema (2005) Water repellency under natural conditions in sandy soils of southern Spain; in: Australian Journal of Soil Research, vol 43, pag 291-296. Nguyen, H.V., J.L. Nieber, C.J. Ritsema, L.W. Dekker en T.S. Steenhuis (1999) Modeling gravity driven unstable flow in a water repellent soil; in: Journal of Hydrology, vol 215, pag 188-201. Oostindie, K., L.W. Dekker, C.J. Ritsema en J.G. Wesseling (2005a) Effects of surfactant applications on the wetting of sands in fairways of the Dutch golf course De Pan; Alterra Report, 1144, 84 pag. Oostindie K., C.J. Ritsema, L.W. Dekker en M. Lampe (2005b) Revolutie op de fairway; in: Groen & Golf, vol 2, pag 12-13. Oostindie, K., L.W. Dekker, J.G. Wesseling en C.J. Ritsema (2006) Effects of the surfactant Revolution on soil wetting and turf performance of fairways and greens at the Dutch golf course De Pan; Alterra special issue, 2006, 95 pag. Ritsema, C.J. en L.W. Dekker (1995) Distribution flow: A general process in the top layer of water repellent soils; in: Water Resources Research, vol 31, pag 1187-1200. Ritsema, C.J. en L.W. Dekker, editors (2000) Special issue: Water repellency in soils. Journal of Hydrology, vol 231-232, 434 pag. Ritsema, C.J. en L.W. Dekker, editors (2005) Special issue: Behaviour and management of water repellent soils; in: Australian Journal of Soil Research, vol 43, pag 225-441. Ritsema, C.J., L.W. Dekker, J.M.H. Hendrickx en W. Hamminga (1993) Preferential flow mechanism in a water repellent sandy soil; in: Water Resources Research, vol 29, pag 2183-2193. Ritsema, C.J., L.W. Dekker, K. Oostindie, D. Moore en B. Leinauer (2008) A practical field method for determining soil water repellency and critical soil water content; Book chapter in Step-by-Step Field Analyses (S.D. Logsdon et al., editors) Soil Science Society of America (in press). Schreiner, O en E.C. Shorey (1910) Chemical nature of soil organic matter; in: USDA Bureau Soils Bulletin, vol 74, pag 2-48. Steenhuis, T.S., L.W. Dekker, J-Y. Parlange en C.J. Ritsema (1995) Hoe snelle stroming door preferente banen het grondwater kan verontreinigen; in: H2O vol 28, pag 118-121. Steenhuis, T.S., C.J. Ritsema en L.W. Dekker, editors (1996) Special Issue; Fingered flow in unsaturated soil: From Nature to Model; in: Geoderma, vol 70 (2-4), pag 83-326. Van Ommen, H.C., L.W. Dekker, R. Dijksma, J. Hulshof en W.H. Van der Molen (1988) A new technique for evaluating the presence of preferential flow paths in nonstructured soil; in: Soil Science Society of America Journal, vol 52, pag 1192-1193. Wang, Z., Q.J. Wu, L.Wu, C.J. Ritsema, L.W. Dekker en J. Feyen (2000) Effects of soil water repellency on infiltration rate and flow instability; in: Journal of Hydrology, vol 231-232, pag 265-276.

33


nummer

1

Ziogas, A.K., L.W. Dekker, K. Oostindie, C.J. Ritsema (2005) Soil water repellency in northeastern Greece with adverse effects of drying on the persistence; in: Australian Journal of Soil Research, vol 43, pag 281-289.


nummer

1

33

44


nummer

1

Waterkennis over het voetlicht Elgard van Leeuwen1

Inleiding “Ik weet niets van water” zei een discussieleider laatst aan de start van een kennisbijeenkomst over klimaatverandering en waterbeheer. Wat me het meest trof in die ‘ontboezeming’ was dat hij zijn kennisgebrek niet als een obstakel leek te zien bij het verrichten van zijn taak. Onterecht, zo werd me gedurende de dag duidelijk. De discussie werd door hem steeds toegespitst op de bekende politiek gevoelige thema’s (wat accepteren politici aan faalkans?) en typische fascinaties van niet-technici (“dus er is altijd kans op een ramp, hoe klein ook?”). Enfin, de forumdiscussie werd zoals vaker gebeurd gegijzeld door het thema veiligheid. Relevantere zaken voor het waterbeheer als de verdeling van schoon water bij toenemende waterschaarste en wateroverlast kwamen pas ter sprake toen enkele specialisten uit de zaal ze met volharding aan de orde stelden, maar niet echt van harte. Dit discussiepatroon is eerder regel dan uitzondering. Het lijkt er dan ook op dat in een poging gebruik te maken van de publieke belangstelling voor het waterbeheer een setting ontstaat waarin de ter zake kundige specialist zijn kennis - paradoxaal genoeg - niet voor het voetlicht krijgt. Het probleem doet zich echter niet alleen voor tijdens symposia, ook bij het echte werk waarin communicatie essentieel is zoals bij gebiedsontwikkelingsprojecten, sneeuwt de kennis en kunde van de waterspecialist vaak onder. Het is een opvallend fenomeen dat specialisten vaak in een laat stadium in processen worden betrokken, soms pas op het moment dat het creatieve proces is afgerond en slechts ter onderbouwing sommen moeten worden gedraaid. Dit levert natuurlijk niet het gewenste palet aan mogelijke maatregelen op. Omgekeerd vormt de inzet van specialisten in een vroeg stadium evenmin een garantie voor kwaliteit. Wanneer het modelleren en rekenen geheel op het bord van de specialist wordt geschoven, neemt hij als gevolg daarvan impliciet belangrijke beslissingen die eigenlijk door bestuurders moeten worden genomen. Modelleren is nu eenmaal beslissingen nemen, net als het samenstellen van maatregelpakketten of het onderscheiden van oplossingsrichtingen. Hoe krijgen waterspecialisten hun kennis beter voor het voetlicht? Hen wordt wel een gebrek aan bestuurlijk gevoel toegedicht, maar wat gaat er precies achter die constatering schuil? Gaat het dan alleen om de communicatie, te weinig respect voor de dynamiek van besluitvorming, teveel gepreek vanaf de ivoren toren? Of vindt men de boodschap gewoon te saai en wordt geen toegevoegde waarde verwacht, en is dat de reden dat men niet met ons de inhoud in wil duiken? Waterkennis, wat moet je er eigenlijk mee?

1 Elgard is als docent verbonden aan de leerstoel Waterbeheer aan de TU Delft en senior adviseur waterbeheer bij Deltares. E-mail: [email protected]


nummer

1

44

Laten we het oor eens te luisteren leggen bij onze studenten die met wellicht wat naïeve, maar zeker een frisse blik, de materie beschouwen. Hun kritiek op de Nederlandse waterwereld heeft vooral betrekking op de moeizame veel-praten-en-niets-doenhouding, het gebrek aan innovatiedrive bij waterbeheerders, en het niveau waarop over watervraagstukken wordt gecommuniceerd op televisie maar ook in de vakbladen. Als docent bij de leerstoel Waterbeheer aan de TU Delft ervaar ik steeds weer dat studenten verbaasd reageren op het feit dat artikelen op het gebied van het waterbeheer vaak diverse termen bevatten die nog geen ‘invulling hebben gekregen’ en waarvan niemand weet wat ze precies betekenen. Ik kan op die vaststelling niet anders reageren dan onderstrepen dat integraal waterbeheer weliswaar fascinerende en complexe vraagstukken herbergt, maar dat ook sprake is van een zekere vrijblijvendheid en versimpeling. Illustratief is het zogenaamde ‘afwentelverbod’, of ‘het ophouden van de eigen broek’. Dit beleidsuitgangspunt is een voorbeeld van ongewenste versimpeling, omdat het voorbij gaat aan het feit dat bij integraal waterbeheer juist de vrije afweging van belangen, en het motiveren van keuzen centraal staat. Afwentelen kan dan als geschikte maatregel naar voren komen. Sterker nog: slim afwentelen is juist de essentie van integraal waterbeheer. De praktijk kent er trouwens talloze voorbeelden van, ondanks het verbod, want ook van deze regel mag, volgens goed poldergebruik worden afgeweken. Mits goed gemotiveerd natuurlijk. En dit laatste roept de vraag op wat dan eigenlijk de zin van het vrijblijvende beleidsuitgangspunt is. Een voorbeeld van een storende versimpeling is het reduceren van een watersysteemanalyse tot een analysemethode die ‘norm opvullen’ wordt genoemd bij het afleiden van verbeteringsmaatregelen. Deze aanpak zorgt er voor dat het watersysteem volgens het boekje ‘op orde’ komt, maar omdat de scoop bij het zoeken naar geschikte maatregelen is beperkt tot het halen van de norm, blijven maatregelen die bijdragen aan eisen en wensen vanuit andere kaders buiten beschouwing. Normopvullen leidt daarom nogal eens tot suboptimale maatregelen. Erger is dat te sterk vanuit de norm redeneren kan leiden tot het afbreken van innovatiedrive, immers: waarom een quick-win realiseren met behulp van een innovatieve techniek of maatregel, als het watersysteem volgens het boekje reeds op orde is? Ik heb het gevoel dat het voetlichtprobleem en bovenstaande punten verwijzen naar dezelfde achterliggende kwestie, namelijk: hoe krijg je als waterspecialist kennis voor het voetlicht zonder aan de versimpeling van waterbeheervraagstukken ten onder te gaan?

Van hydro-macho naar waterwijze In de discipline van het operationeel waterbeheer, gaan besliskunde, meet- en regeltechniek, ICT en natuurlijk hydrologische voorspellingsmethoden en modellering hand in hand. Het valt me daarbij steeds op hoe groot de aantrekkingskracht van automatisering is, en van apparaten die je daarvoor nodig hebt. Ook leggen ICT-argumenten bij de implementatiekeuzen van sturingen van bijvoorbeeld boezem- of rioolgemalen vaak meer gewicht in de schaal bij de eindgebruiker dan de ‘waterargumenten’. Het gevolg is dat ‘waterdoelstellingen’ vaak door sturingsspecialisten met hand en tand worden verdedigd, soms tegen de overtuiging van de eindgebruiker zelf in. De datastructuur van de Real Time Database voor het operationeel beheer is voor veel automatiseerders

44


nummer

1

en waterbeheerders bijvoorbeeld vaak leidend bij het bepalen van de invoervariabelen voor de sturingsstrategie. Het gevolg is dat sturingstechnische uitgangspunten vaak steeds opnieuw ter discussie worden gesteld, wanneer ze ‘ICT-technisch’ slecht passen. Dit is op zich natuurlijk geen probleem, want de onderbouwing van uitgangspunten moet tegen een stootje kunnen. Interessant is echter de vraag waar die hoge status van de ICT vandaan komt? Ik denk dat het te maken heeft met de magische uitstraling die automatisering op veel mensen heeft. Het automatisch laten verlopen van zaken die eerst nog handmatig moesten worden uitgevoerd bekoort ons. Tel daarbij de aantrekkingskracht van hardware als servers, sensors op, en het wordt duidelijk dat ICT, zelfs voor mensen die er inhoudelijk niets van weten, onweerstaanbaar is en daarmee een onevenredig hoog aanzien heeft. U vraagt zich misschien af, wat heeft dit alles met hydrologie of waterbeheer te maken? Meer dan men in eerste instantie zou denken. In de hydrologie speelt namelijk een vergelijkbare fascinatie, alleen wordt deze minder door buitenstaanders gedeeld en draagt ze daarom nog nauwelijks bij aan ons aanzien. De fascinatie betreft het ‘naspelen’ van de werkelijkheid in simulatiemodellen, en ‘beter’ nog: het voorspellen van relevante variabelen. Kennis over de toekomst, mooier kan bijna niet. In de praktijk blijkt de fascinatie bijvoorbeeld uit het ontzag voor collega’s die grote datasets hanteren, lange tijdreeksen doorrekenen met ‘stampende’ computers. Ook het feit dat koppeling van simulatiemodellen zelden de vraag oproept, althans niet bij vakbroeders, wat hiervan precies de meerwaarde is, heeft volgens mij met de fascinatie te maken. Het is een oud verhaal: wie de natuur onderwerpt en naar zijn of haar hand zet oogst bewondering. De waterspecialist als wijze met zijn modelinstrument als orakel, een mooi archaïsch beeld. Maar waarom, om in dit beeld te blijven, verliest de waterwijze dan aanzien? De waterspecialist zet de wereld toch naar zijn hand, en beschikt daartoe toch over de benodigde modelinstrumenten en beslissingondersteunende systemen? Ook beschikt hij, voor de buitenstaander althans, over ondoorgrondelijke kennis. Waar gaat het dan mis? Leveren de instrumenten geen bruikbare antwoorden en moeten we de modellen verbeteren? Moeten de resultaten gewoon beter door ons worden geduid, en is het dus alleen een kwestie van communicatie? Of zijn de specialisten te veel in de genoemde versimpeling meegegaan en hebben ze daarmee de complexiteit van vraagstukken voor bestuurders onzichtbaar gemaakt? Ik denk dat al deze punten een rol spelen en dat de weg naar betere kennisoverdracht een meervoudige aanpak vergt. In het navolgende wordt hier verder op ingegaan.

Communicatie Laten we eens nader kijken naar de communicatie over de inhoud met de niet ingevoerde beslisser in de zogenaamde gebiedsgerichte studies 2. De waterspecialist heeft daarbij grofweg twee mogelijkheden: 1. Communiceren van kennis binnen de werkelijke complexe context, met het risico buiten het besluitvormingsproces te worden geplaatst, omdat beslissers vertraging 2 studies waarin het identificeren van innovatieve watersysteemaanpassingen vanuit de aanwezige functies en belangen in een gebied centraal staan


nummer

1

44

vrezen wanneer nieuwe vragen of twijfels opkomen, die het bestuurlijk draagvlak aantasten. 2. Communiceren van kennis binnen een sterk vereenvoudigde context, bijvoorbeeld door: a) belangrijke interacties buiten beschouwing te laten, b) braaf vragen te beantwoorden zonder echt mee te denken (dus geen wedervragen en eigen alternatieven), of door c) teveel mee te gaan in een versimpeld beeld van de beslisser (“jazeker dit is goed want de trits wordt gevolgd en de ‘eigen broek’ wordt opgehouden”). Ofschoon deze houding aanvankelijk vaak positief wordt ontvangen, zowel door betrokkenen op ambtelijk niveau als bestuurders, leidt ze tot uitholling van de positie van de specialist op lange termijn. De impliciete boodschap is immers ‘water: iedereen kan het’. De uitweg uit het dilemma is de complexe context communiceren maar dan wel tijdens het proces, zodat bestuurder en waterspecialist van elkaars inzichten kunnen profiteren. Een open deur, zeker, maar talrijk zijn de voorbeelden waarin specialisten alleen aan het eind van de rit wat alternatieven mogen doorrekenen terwijl ze bij het formuleren ervan niet zijn betrokken (of niet wilden luisteren), waarin de nuance die de specialist tracht te communiceren geen gehoor vindt, en waarin specialisten slecht luisteren omdat ze primair gericht zijn op de inzet van het geliefde modelinstrumentarium. De negatieve effecten van slechte communicatie op het gebied van besluitvorming en verantwoordelijkheden schetste ik al aan het begin van dit artikel. Wat een goede communicatie kenmerkt is het respect voor de wetten en gewoonten van elkaars ‘werelden’: de wereld van de besluitvorming (met grootheden als: draagvlak, momentum en profilering), en de technisch-analytische wereld (met zijn interacterende processen en de kennis van ingreep-effect relaties). De uiteindelijke verbeteringsmaatregel moet in beide werelden passen, dat wil zeggen vanuit het perspectief van die twee werelden verdedigbaar en wenselijk zijn. Het zoeken naar die maatregel is een fascinerende puzzel, waarbij vertegenwoordigers van beide werelden hun eigen verantwoordelijkheid hebben.

Instrumentarium Instrumentaria zoals simulatiemodellen en beslissingondersteunende systemen zijn eveneens van groot belang. Ze bevatten het destillaat van de vaak moeilijk grijpbare vakkennis die op deze wijze voor de buitenwereld wordt ontsloten. Waterspecialisten hechten zoals gezegd groot belang aan hun instrumenten, niet alleen als acquisitiemiddel maar ook als drager voor vakinhoudelijke disputen die vaak via modeldiscussies worden beslecht. Neem bijvoorbeeld de discussie die momenteel binnen de NHV speelt over arbitrage bij methodische meningsverschillen. De achterliggende gedachte daarbij is dat wanneer we elkaar de maat nemen in de wijze waarin we modellen gebruiken, dit zal leiden tot kwaliteitsverhoging. Ik weet niet in hoeverre die redenering klopt, maar noem hem hier omdat er vaak de gedachte aan wordt gekoppeld dat die kwaliteitsverhoging vervolgens zal leiden tot een grotere waardering door de buitenwereld, en dat laatste lijkt me een misverstand. De status van de hydrologie zal niet dalen wanneer een paar vakbroeders knoeiwerk leveren. Het probleem is juist dat de buitenwereld knoeiwerk steeds minder van vakwerk lijkt te kunnen (of willen) onderscheiden. De vraag is hoe we daar via de ontwikkeling van instrumenten verandering in kunnen brengen? Volgens mij zouden twee veranderingen een grote stap in de goede richting betekenen:

44


nummer

1

Meer vanuit de vraag instrumenten ontwikkelen en minder vanuit de beschikbare technologie; dit impliceert dat de gebruikers directere invloed zouden moeten krijgen op de functionaliteit maar ook op de gebruikersinterface. 1. Bij de ontwikkeling van instrumenten niet de innovativiteit van methoden, maar elegantie en proportionaliteit voorop te stellen. Op dit punt gaan sterk inhoudsgedreven organisaties soms de mist in en wordt met een kanon op een mug geschoten. Om in sturingstermen te spreken: de beste sturingsregels zijn de meest eenvoudige en transparante waarmee het gewenste systeemgedrag kan worden gerealiseerd. Een mooie kans om vraaggestuurder te ontwikkelen vormt misschien wel het Nationaal Hydrologisch Modelinstrumentarium. Laten we deze ontwikkeling, en bijvoorbeeld die van de nieuwe generatie vraaggestuurde beslissingondersteunende systemen, aangrijpen om de gedroomde open maar kritische houding van Deltares te praktiseren. Overigens is het leuk vast te stellen dat bij andere beroepsgroepen juist helemaal niet wordt geprobeerd de communicatie met gebruikers van kennis te verbeteren. Sterker, soms lijkt het er op dat complexiteit juist bewust wordt ingezet om aanzien en waardering te vergroten. In de juridische wereld lijkt het ontoegankelijk houden van eigen kennis door deze niet versimpeld te presenteren, maar in een wirwar van regels en onleesbare teksten, het aanzien juist te verhogen. En: ondoorzichtigheid kweekt vraag naar advies, en maakt kartelvorming in beloning mogelijk. Met de financiële ruimte die dan ontstaat, is een machtige lobby op te zetten, die aanzien en status van het vak bewaakt door bij ieder knagen aan rechten en verworvenheden in de aanval te gaan. Voor ons is dit natuurlijk geen serieuze optie en bovendien niet onze manier van werken. Wij zijn immers geen snelle strafpleiters maar op de inhoud gericht, en verder de redelijkheid zelve. Of speelt hier ook enige mate van gemakzucht, vinden we alles wel best zolang we maar met de ‘inhoud’ bezig kunnen zijn?

Passie Bij gebiedsontwikkeling moeten we inzetten op optimale communicatie met andere betrokken partijen. Ofschoon waterspecialisten formeel niet verantwoordelijk zijn voor besluiten met betrekking tot ingrepen in watersystemen, dragen zij wel degelijk verantwoordelijkheid voor een juiste onderbouwing. Vanuit die verantwoordelijkheid zou de specialist zich altijd maximaal in moeten zetten om zijn kennis voor het voetlicht te krijgen, ook als daar wat meer druk voor nodig is. Een cursusleider procesmanagement verzuchtte onlangs na een rollenspel met mensen uit de waterwereld: “gaan jullie altijd zo poeslief met elkaar om in die waterwereld? Daar moet passie bij, zo bereik je niets!”

Afsluitend Als de status van de waterspecialist daalt dan is dat onterecht. De technisch-analytische wereld waarin wij functioneren, heeft veel te bieden, ook aan bestuurders en beleidsmakers. Om dit duidelijk te maken zouden we de magie van ons vak die ons momenteel vaak tot navelstaren brengt moeten gebruiken om waterkennis voor het voetlicht te krijgen. We zouden al op drie punten aan de slag kunnen: 1. verbeteren van de communicatie met bestuurders en beleidsmakers, en


nummer

1

44

2. verbeteren van onze instrumenten van ‘tool driven’ naar ‘problem driven’, het cultiveren van een zelfbewuster houding, waar het om onze kernwaarden en specifieke verantwoordelijkheid gaat. Zo kan een maatschappelijke relevante arena ontstaan waarin discussieleiders die niets willen weten van water niets te zoeken hebben.

44


nummer

1

Het Nieuwe Verdrogingsbeleid: Déjà Vu of Vooruitgang? Een vraaggesprek met het Landelijk Steunpunt Verdroging Joost Heijkers Toen het er in 2004 niet meer van leek te gaan komen dat de verdrogingsdoelstelling (‘Reductie van het verdroogde areaal met 25% in 2000 en 40% in 2010’) zou worden gehaald, is op initiatief van het ministerie van LNV de Taskforce Verdroging ingesteld. Het IPO heeft het idee omarmd en de Utrechtse gedeputeerde Binnekamp heeft vervolgens de taak op zich genomen om de kar bestuurlijk te trekken. De Taskforce bestond verder uit bestuurlijke vertegenwoordigers van drie ministeries van LNV, VROM en V&W , de Unie van Waterschappen, de terreinbeheerders, LTO en de Vewin. De belangrijkste doelstelling van de Taskforce was duidelijk: de verdrogingsbestrijding weer op de rails krijgen. Na een jaar studie (in welk kader met name vele verdrogingsprojecten, ook in het veld, onder de loep werden genomen) kwam deze Taskforce met een concrete set aan aanbevelingen: A. Er dient een sterkere aansturing en regie te worden gevoerd, primair door de provincies; B. Er dienen realistische doelen te worden gesteld; C. Instrumenten dienen doelgericht te worden toegepast; D. Er dient een geconcentreerde inzet van mensen en middelen te worden georganiseerd. Conform het advies van de Taskforce centreert het nieuwe beleid zich rond de zogenaamde TOPgebieden. Hier richt de volle inzet van de partijen zich op. Bij de voorbereiding van de plannen zal eerst alles in het werk moeten worden gesteld om ze met vrijwillige medewerking van grondeigenaren en omwonenden te kunnen uitvoeren. Pas als dit echt niet lukt kan besloten worden om voor een beperkt aantal percelen over te gaan tot onvrijwillige vernatting of onteigening. De financiering van de aanpak is geregeld via het Investeringsbudget Landelijk Gebied (ILG). Dit is ingebed in het Meerjarenprogramma Agenda Vitaal Platteland. Twee mensen die vanaf het eerste uur bij de Taskforce betrokken zijn, zijn Frank van Pruissen (provincie Utrecht) en Heiko Prak (Dienst Landelijk Gebied, DLG). Ze bemannen nu het Landelijke Steunpunt Verdroging. Omdat verdroging altijd een beleidsthema is geweest dat in de Stromingen veel aandacht heeft gekregen, leek het de redactie een goed idee de beide heren uit te nodigen voor een vraaggesprek


nummer

1

44

Heren, nog even voor de wat jongere lezers onder ons, wat is verdroging ook alweer, wat is er sinds de constatering van dit probleem gebeurd en waarom heeft dit niet geleid tot het gewenste resultaat? Verdroging is eind jaren 80 van de vorige eeuw op de bestuurlijke agenda gekomen. Het gaat om een milieuprobleem waarbij de terrestrische natuur als gevolg van dalende grondwaterstanden, afnemende kwel en inlaat van gebiedsvreemd water wordt aangetast. Het probleem wordt veroorzaakt door diverse menselijke activiteiten, zoals de ontwatering en afwatering voor de landbouw, kanalisatie van waterlopen, versnelde afvoer van oppervlaktewater en onttrekking van grondwater. Sinds die tijd hebben zowel Rijk, provincies als waterschappen beleid ontwikkeld, veel onderzoek uitgevoerd, plannen uitgewerkt en projecten uitgevoerd. Echter met onvoldoende resultaat. Dat komt vooral doordat door het nemen van maatregelen om de grondwaterstanden in de natuurterreinen te verhogen, de grondwaterstanden in landbouwpercelen in de nabijheid soms ook omhoog gaan. De landbouwopbrengsten kunnen daardoor dalen. Deze belangentegenstelling leidde ertoe dat er van anti-verdrogingsmaatregelen in de praktijk op veel plaatsen niet veel terechtkwam. Door onenigheid over de aard en grootte van het probleem, door te weinig inzet van partijen om er uit te komen en ook door gebrek aan bestuurlijke durf, is men blijven steken in de planvorming. Goed, en nu liggen er dus de aanbevelingen van de Taskforce (zie www.verdroging.nl), in navolging daarop is dit Steunpunt ontstaan. Wat is de exacte doelstelling van dit Steunpunt? Het faciliteren van partijen bij de regionale en lokale implementatie van het advies van de Taskforce. Onze inspanning is vooral gericht op ambtenaren van provincies, waterschappen en terreinbeheerders en DLG. Concreet: hoe werk ik de aanbevelingen van de Taskforce uit tot regionaal beleid, hoe kom ik vervolgens tot concrete uitvoering van anti-verdrogingsmaatregelen en hoe kom ik tot oplossingen waarmee de schadelijke neveneffecten waar je mee te maken kunt krijgen worden verminderd? Kunnen jullie kort uitleggen wat jullie sinds de oprichting bereikt hebben? We zijn begonnen met het inventariseren waar alle betrokken partijen behoefte aan hadden. De resultaten hebben we verwerkt in een Plan van Aanpak met daarin de activiteiten en onderwerpen waar we mee aan de slag zijn gegaan. Zo is er op 1 november 2007 een themabijeenkomst gehouden. Centraal stond hierbij de regie die provincies voeren om de aanpak van de gebieden op de TOPlijst van de grond te krijgen. Deze werd goed bezocht en er zijn zeer vruchtbare discussies gevoerd; menig deelnemer haalde er waardevolle tips uit voor het werk ‘thuis’. Duidelijk is dat de provincies de regie op vele verschillende manieren voeren. De ene provincie stuurt de aanpak sterker bij dan de andere, afhankelijk van het succes van de eigen (oude) aanpak. Een van de concrete conclusies die zijn getrokken is dat de waterschappen die lekker op gang waren, gewoon door moeten gaan met het goede werk, maar daarbij wel oog moeten houden voor de adviezen van de Taskforce. Het Steunpunt heeft verder de website www.verdroging.nl nieuw leven ingeblazen. Deze wordt gebruikt als communicatiemiddel voor het steunpunt. De site wordt nog uitgebreid met mogelijkheden om met elkaar in discussie te gaan.

44


nummer

1

Wij hebben gezamenlijk één fte tot onze beschikking om de Steunpunt-taken uit te voeren. Daar kunnen we natuurlijk geen bergen mee verzetten. Frank, je bent als ambtenaar bij de provincie nauw betrokken bij de Utrechtse implementatie van het nieuwe beleid. Hoe loopt het daar en hoe verhoudt zich de uitwerking tot de oorspronkelijke aanbevelingen? Zie je nog grote verschillen? Loopt men in Utrecht voorop? Zoals al gezegd is de uitwerking per provincie verschillend. In Utrecht werken we nu aan een convenant met alle betrokken partijen. Hiermee willen we de aanpak van de projecten op de Utrechtse TOPlijst verder richting geven. We werken nu aan een concreet programma voor de aanpak van onze twaalf belangrijkste gebieden. Het verschil tussen provincies komt goed tot uiting in de provinciale TOPlijsten. Sommigen hebben een korte lijst met grote gebieden, anderen een lange lijst met vele kleine gebieden. De ene provincie heeft een veel groter oppervlak opgenomen dan de andere. Ondanks de handleiding die de Taskforce heeft opgesteld om de TOPlijst te maken, zijn deze verschillen ontstaan. Bij de ene provincie leidt het advies van de Taskforce echt tot nieuw beleid, nieuw te sluiten convenanten. Andere provincies gaan veelal op de oude voet door, omdat het daar vaak al goed liep. Een voorbeeld hiervan is Friesland: daar is de TOPlijst nog steeds niet klaar, maar daar is voorlopig wel het grootste areaal verdroogd gebied aangepakt. Welke provincie voor loopt op de andere is daarom ook moeilijk te zeggen, maar NoordBrabant en Limburg lijken hun zaak toch al behoorlijk voor elkaar te hebben. Heiko, jij werkt als gezegd bij DLG. Hoe zie jij de rol van DLG bij de verdere verdrogingsbestrijding, zeg van nu tot 2013? Vooral uitvoerend. DLG werkt in principe altijd met als opdrachtgever de provincie. Ik verwacht bijvoorbeeld dat de komende tijd veel DLG’ers actief in de weer zullen zijn met de grondaankoop die nodig is voor verdrogingsbestrijding en natuurlijk ook met de concrete uitvoering van verdrogingsbestrijdingsprojecten. DLG ziet vooral een taak voor zich weggelegd bij het managen van projecten. Men zou kunnen zeggen dat het GGOR-beleid is ontstaan uit het verdrogingsbeleid. Tijdens het proces dat leidt tot het vaststellen van het GGOR zouden bestuurders ‘met de billen bloot moeten gaan’. Door ze te laten kiezen uit verschillende maatregelen met steeds daarbij aangegeven de bijbehorende effecten, zullen ze in ieder geval bij het nemen van besluiten weten of die nu goed of slecht zijn voor de natuur. Wat is er volgens jullie tot op heden terechtgekomen van deze ambities? Is het Waternood-gedachtengoed voldoende geïmplementeerd en komt het de verdrogingsbestrijding ten goede ? De Waternood systematiek is en blijft een heldere afwegingsystematiek waarmee de verdrogingsbestrijding gebiedsgericht kan worden uitgevoerd. Toepassing ervan maakt op een regionaal schaalniveau duidelijk waar de problemen liggen. In de natuurdoelen, in de door te rekenen scenario’s en in de inschatting van te bereiken effecten zit soms nog veel interpretatieruimte. Dit leidt er toe dat bestuurders uiteindelijk alleen op hoofdlijnen tot keuzes komen en er voor kiezen om de verdrogingsproblematiek verder in onderhandeling met de eigenaren en omwonenden lokaal in te vullen. De GGOR vaststelling heeft


nummer

1

44

dan wel gezorgd voor een nadere inkadering van de oplossingsruimte voor de lokale projecten en dat komt de verdrogingsbestrijding zeker ten goede. De KRW is zondermeer het beleidsthema dat het hoogst op de bestuurlijke agenda staat. Zien jullie deze als kans of bedreiging voor de verdrogingsbestrijding? De KRW is in feite een kans. Deze heeft er immers voor gezorgd dat natuurbescherming en –ontwikkeling weer nationaal en internationaal op de bestuurlijke agenda zijn gezet. Goed en wel beschouwd is het behalen van de verdrogings doelstellingen onderdeel van het op orde krijgen van gezonde ecosystemen, en dat is een kerndoelstelling van de KRW. We liften daarom mee op zowel de planning (die soms ook wel al een keurslijf werkt) als op de bestuurlijke positieve wind die de KRW met zich meebrengt. Hoe het ook zij: de KRW heeft ervoor gezorgd dat 2013 het nieuwe ijkjaar van het verdrogingsbeleid is geworden. Wat kunnen de verdrogingsbestrijdende hydrologen voor 2008 verwachten vanuit het Steunpunt, gegeven de doelstellingen die jullie voor jezelf hebben geformuleerd? Het Steunpunt zal in ieder geval tot juli 2008 in de lucht blijven. Dan wordt besloten of het een vervolg krijgt. Mensen kunnen via mail en telefoon van adviezen worden voorzien. We zullen waarschijnlijk nog twee themabijeenkomsten organiseren. De eerste wordt waarschijnlijk gehouden op 26 maart 2008 en gaat over de monitoring van verdroging en de evaluatie van de behaalde resultaten binnen de ILGBestuursovereenkomsten tussen Rijk en provincies. De tweede zal waarschijnlijk gaan over de aanpak van de gebiedsprocessen in individuele TOPgebieden. Via de website zal het Steunpunt over haar activiteiten communiceren. Liggen er nog duidelijke hydrologische vragen open, is er nog behoefte aan bepaalde instrumenten, methoden en/of informatie van hydrologische aard die de anti-verdrogingsdoelstelling kunnen faciliteren? Op dit moment lijkt het er op dat het wat betreft hydrologische methoden en informatie wel goed zit. Wel moet je je realiseren dat de doelen van ecologische aard zijn en dat je moet waarborgen dat de werkwijze van de hydroloog aansluit op hoe de ecoloog er verder mee moet. Het probleem, of liever gezegd, de uitdaging ligt nu vooral in de organisatie van de aanpak en het gebiedsproces in de TOPgebieden en het succesvol afronden van de onderhandelingen met lokaal betrokken partijen en particulieren. Goede en breed gedragen schadevergoedingsregelingen en een heldere, haalbare grondverwervingsstrategie zijn daarbij essentieel. Wat is overigens het standpunt van het Steunpunt inzake de door Alterra/ Jaco van der Gaast geadresseerde problematiek van de numerieke verdroging en de mogelijke overschatting van de verdrogingsproblematiek die daar uit voortkomt? Wordt door Alterra/Van der Gaast een daadwerkelijk bestaand probleem aan de orde gesteld, of ligt het genuanceerder? Heiko: Het begrip numerieke verdroging riep, toen ik dat voor het eerst hoorde, bij mij verkeerde associaties op. Ik dacht aan moeilijke modellen, integralen en kromme d’tjes. Daar gaat het echter helemaal niet over. Waar het wel over gaat is dat door de manier waarop filters in vooral de nieuwere ‘freatische grondwaterstandsbuizen’ worden geplaatst je in een aantal gevallen geen freatische grondwaterstanden meet, maar stijghoogten op wat grotere dieptes. Bij een

55


nummer

1

in de regel neerwaartse grondwaterstroming is de stijghoogte die je meet dan lager dan de freatische grondwaterstand. Dat verschil kan volgens onderzoekers van Alterra die dit hebben onderzocht, wel oplopen tot een paar decimeter. Waar dit speelt zou je kunnen zeggen dat de grondwaterstanden gemiddeld dus hoger zijn dan eerder gedacht en daarmee een eventueel verdrogingsprobleem navenant kleiner. Verdroging speelt echter vooral in voorjaar en zomer en dan is die neerwaartse grondwaterstroming er meestal niet. Dat zal wel één van de redenen zijn dat de wetenschappelijke discussie over de numerieke verdroging nog niet over is. Ik ben geen wetenschapper en lig er ook nog niet echt van wakker. Naast wat ik net al opmerkte, hebben vast niet alle buizen de vermeende tekortkoming in de filterstelling en ook daarom valt het probleem van de numerieke verdroging misschien wel mee. Tenslotte moet je zeker zijn hoe de dosis-effectrelaties tussen grondwaterstanden en natuurwaarden zijn afgeleid. Waar die berusten op grondwaterstandsgegevens met het manco van numerieke verdroging en je deze wilt corrigeren moet je zowel de grondwaterstand als de dosis-effect-relatie aanpassen met als gevolg dat de resulterende natuurwaarde (en daarmee de ernst van de verdroging) mogelijk niet verandert. Ook deze redenering nuanceert het beeld dus. Kortom: het zou met de numerieke verdroging wel eens mee kunnen vallen. Maar laten we wel de juiste grondwaterstanden meten. De discussie attendeert ons daar in ieder geval wel op. Frank vult aan: Ik ben het eens met wat Heiko zegt en ik wil er nog wat aan toevoegen: Voor we gaan roepen dat het met de verdroging mee zou kunnen vallen, lijkt het me goed om het beeld dat geschetst wordt wat te differentieren en nuanceren: 1) Of een gebied verdroogd is wordt niet alleen beoordeeld op basis van peilbuismetingen, maar vooral ook aan de hand van de ontwikkeling van de vegetaties; 2) Op basis van wat voor metingen is de dosis-effect relatie gebaseerd? Pas als dat afwijkt van de wijze waarop in projecten wordt gemeten, is er mogelijk een probleem; 3)Als dit een structurele fout zou zijn, zou dit dan ook niet moeten leiden tot moeilijk te calibreren grondwatermodellen? Is dat onderzocht? Dat is wellicht een hydrologisch vraag die t.b.v. de verdrogingsbestrijding nog zou kunnen worden opgelost, als ik even terug mag komen op jouw vorige vraag. Het lijkt me nuttig als Jaco verder na zou gaan in welke situaties je op moet passen met de grondwaterstandsmetingen. Daar hebben we wat aan. Niet aan uitspraken in de trant van ‘misschien is er wat aan de hand’. We gaan als steunpunt trouwens in maart een landelijke Themadag over monitoring organiseren. Tenslotte: Stel dat de aanbevelingen overal worden overgenomen, er komt via ILG/AVP voldoende geld vrij voor de uitvoering ervan, en ook de noodzakelijke natuurwetenschappelijke kennis is voorhanden. Waar zou het dan naar jullie idee alsnog op fout kunnen lopen en zijn er manieren om niet in de val(len) te trappen? Nu de financiering rond is, de instrumenten beschikbaar zijn gesteld en aangestuurd wordt op een intensief proces met de streek, blijft er mogelijk toch nog een knelpunt over: weerstand in de gebieden waar het daadwerkelijk moet gebeuren. Als deze weerstand dan leidt tot een bestuurlijke keuze om de beschikbare instrumenten niet in te zetten, dan is dat de uitkomst van een democratisch proces. Daar hebben we dan mee te leven. En dat is dan geen déjà vu, maar vooruitgang.


nummer

1

55

Oproepen Gezocht webredacteur (m/v) Heb jij de creativiteit en visie om Stromingen verder te helpen op de digitale stroombanen? Als redactie beseffen we ons maar al te goed dat een tijdschrift dat slechts op papier uitkomt niet meer zo van deze tijd is. Goed, papier zal nog wel enige tijd toch het prettigste lezen (vooral in de trein, op het toilet, op het strand of in de file), maar het digitale tijdperk biedt allerlei mogelijkheden die wij als gemeenschap van praktiserende hydrologen beter zouden kunnen benutten. Stromingen en de NHV hebben de ambitie om met de tijd mee te groeien en daar een rol in te spelen, waarbij het doel is dat de papieren en digitale media elkaar versterken. Als eerste stap is onze nieuwe website in het leven geroepen, waar nu in ieder geval alle Stromingen artikelen ook digitaal beschikbaar zijn gemaakt. Maar er is natuurlijk veel meer mogelijk dan dat, als je er ook de inspiratie en mankracht voor hebt. Heb jij enige affiniteit met internet, en lijkt je het leuk om het Stromingen-medium meer interactief, levendig en digitaal te maken? Schroom dan niet om hierover eens van gedachten te wisselen met iemand van de redactie. Dit betekent overigens niet dat je per definitie opgezadeld wordt met allerlei vervelende technische klusjes. Er zijn meer mensen die iets kunnen doen, en zo nodig kan al te technisch werk ook worden uitbesteed. Wij zijn benieuwd naar jullie digitale reactie! De Stromingen-redactie

55

NHV Nieuw Elan: Laatste Ontwikkelingen 2008 Harry Boukes heeft laten weten dat hij terugtreedt als coördinator van het NHV Nieuw Elan-traject. Hij zal de ontwikkelingen wel nauw blijven volgen. We danken hem van harte voor zijn bijdrage aan het initiatief en zijn inzet. We willen het enthousiast en overtuigd voortzetten, te meer omdat ook uit de enquêtes bleek dat er onder de leden voldoende animo voor vernieuwing bestaat. Om niets te overhaasten en met name om haalbare plannen op te stellen, is ervoor gekozen om in eerste instantie korte termijn- en lange termijn-verbeteringstrajecten te organiseren. Wat dit exact inhoud verneemt u van ons via NHV-nieuwsflitsen, en tijdens een nog te organiseren NHV-dag later dit jaar. De organisatie daarvan is ondertussen in volle gang. In de tussentijd zal een commissie, bestaande uit NHV-bestuursleden, Stromingen redactie-leden (en wellicht enkele ander NHV-leden), de coördinatie van het verdere vernieuwingstraject nu op zich nemen. NHV-leden met goede ideeën en tijd om deze samen met ons uit te werken worden uitgenodigd zich te melden bij Joost Heijkers, bij voorkeur per mail ([email protected]). We zullen op zijn laatst in november 2008 een algemene ledenvergadering organiseren, in welk kader de NHV-leden kunnen stemmen over de dan concreet uitgewerkte plannen. De enquête-resultaten, in combinatie met de al uitgewerkte ideeën, bieden in elk geval een goede basis voor het verdere verloop. We zijn er dan ook van overtuigd dat we het komende jaar een flink eind kunnen gaan komen, samen met jullie natuurlijk. Bert van Ee, Herman Wolfs & Joost Heijkers (namens het NHV-bestuur) Hans Hakvoort & Joost Heijkers (namens de Stromingen-redactie) Kees Maas


nummer

1

Auteursinstructies De auteursinstructies zijn bindende voorwaarden voor plaatsing. Bij afwijkingen kan een artikel worden geweigerd of kunnen meerkosten voor de verwerking aan de auteurs in rekening worden gebracht. Onderwerpen Bijdragen over alles met betrekking tot de hydrologie in zeer brede zin worden zeer op prijs gesteld: bijvoorbeeld artikelen, mededelingen, recensies, congresverslagen, brieven aan de redactie. Aanlevering De aanlevering van het manuscript dient digitaal en op papier (A4) op het redactieadres te geschieden. Zorg ervoor dat de digitale tekst gelijk is aan die op papier! Lengte Aan een artikel is een maximum lengte van ± 12 pagina’s gesteld. Dit komt overeen met circa 4000 woorden. Formaat Aanlevering bij voorkeur in Microsoft Word. Alle gangbare bestandsformaten kunnen echter worden ingelezen. Figuren Figuren dienen duidelijk en scherp te zijn. Alle figuren moeten op papier (A4) en digitaal, bij voorkeur in PostScript-formaat (EPS), separaat worden geleverd. We raden af figuren in Microsoft Word te maken. Overleg bij twijfel met de redactie. Figuren dienen duidelijk genummerd te worden aangeleverd. Belangrijk: houd er rekening mee dat de figuren, net als de tekst, worden verkleind tot 80% van het originele formaat. Zorg dat ze leesbaar blijven. Bij figuren in kleur komen de extra kosten voor rekening van de auteur(s). Kosten voor het opwerken en/of verbeteren van de figuren worden doorberekend.

Opmaak Wij verzorgen de opmaak van uw tekst. Houdt de lay-out daarom zo eenvoudig mogelijk, doch zorg wel dat de indeling (kopjes en dergelijke) duidelijk is. Literatuurverwijzingen Literatuurverwijzingen worden door ons als volgt gebruikt: in de tekst als (Freeze en Cherry, 1979). Aan het eind van een artikel: Freeze, R.A. en J.A. Cherry (1979) Groundwater; Prentice-Hall, Londen. Hewlett, J.D. en A.R. Hibbert (1967) Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas; in: W.E. Sopper en H.W. Hull (red) Forest Hydrology; Pergamon Press, Oxford, pag 275–290. Let op de interpunctie: alleen na de titel een puntkomma, en pas aan het eind een punt. Wie bent u? Zet onder uw bijdrage uw volledige adres, inclusief telefoonnummers, faxnummers en e-mail-adressen. Wat doet de redactie eigenlijk? De redactie leest uw bijdrage kritisch door en levert eventueel redactioneel en inhoudelijk commentaar. Dit wordt vervolgens aan u voorgelegd. U beslist welke opmerkingen u wilt overnemen, verwerkt deze in het document, en stuurt de redactie per e-mail een gereviseerde versie. Deze versie wordt geplaatst ‘Offprints’ Auteurs ontvangen per artikel 5 exemplaren van STROMINGEN. Tegen betaling kunnen artikelen in PDF-formaat worden geleverd. De NHV plaatst de bijdragen na één jaar op haar website. Verantwoordelijkheid Auteurs zijn verantwoordelijk voor de inhoud van hun bijdrage. De redactie is niet verantwoordelijk voor de inhoud. Door aanlevering gaan auteurs akkoord met eventuele plaatsing van het artikel op Internet, zoals de website van de NHV.

Inhoud Redactioneel

1

Rondom MODFLOW (2)

3

André Blonk, Tauw Deventer

Klimaatverandering en de afvoer van Rijn en Maas

13

Marcel de Wit, Hendrik Buiteveld, Willem van Deursen, Fransizka Keller, Janette Bessembinder

Preventie van preferente stroming in de zandgrond van een golfbaan 25 Klaas Oostindie, Louis Dekker, Demie Moore, Jan Wesseling en Coen Ritsema

Waterkennis over het voetlicht

41

Elgard van Leeuwen

Het Nieuwe Verdrogingsbeleid: Déjà Vu of Vooruitgang?

47

Joost Heijkers

Oproepen • Gezocht webredacteur (m/v) • NHV Nieuw Elan: Laatste Ontwikkelingen 2008

52

JRG 14 STROMINGEN. Vakblad van de Nederlandse Hydrologische Vereniging

Recommend Documents