Thema WATER
LSUE – Thema Water Workshop “Duurzaam water in een veranderende wereld” • Patrick Willems: inleiding en duurzaam waterkwantiteitsbeheer • Nina Moelants: duurzame afvalwatertechnologie • Jan Diels: nitraatuitspoeling naar grond- en oppervlaktewater in Vlaanderen • Marijke Huysmans: grondwatermodellering en geostatistiek • Okke Batelaan: slotbeschouwing
LSUE Water Proceskennis Beheer Technologie
Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven
Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven Procesmatig (waterstroming, transport, takken hydrologische cyclus): Afd. fysische en regionale geografie • Atmosfeer • Hydrologie
prof. van Lipzig
• Grondwater
Afd. geologie: hydrogeologie profs. Batelaan, Dassargues, Swennen
• Bodemwater
Afd. bodem- en waterbeheer profs. Diels, Vanderborght profs. Raes, Wyseure
• Oppervlakteafstroming • Rioleringen en rivieren • Estuaria, kusten en zeeën
Afd. hydraulica profs. Berlamont, Willems profs. Monbaliu, Toorman
Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven Procesmatig (2): • Aquatische ecologie • Sedimenten • Erosie • Sedimentmechanica • Waterzuivering
Afd. aquatische ecologie en evolutiebiologie profs. Brendonck, De Meester Afd. fysische en regionale geografie profs. Poesen, Govers, Van Rompaey Afd. hydraulica prof. Toorman Dept. chemische ingenieurstechnieken profs. Van Impe, Smets profs. Vandecasteele, Van der Bruggen
Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven Beheersaspecten: • Economisch en duurzaam beheer van water • Landbouwkundig beheer van water • Civieltechnisch beheer van water • Watertechnologie
Centr. landbouw- en voedseleconomie profs. Tollens, Mathijs Afd. bodem- en waterbeheer profs. Raes, Wyseure Afd. hydraulica profs. Berlamont, Monbaliu, Toorman Dept. chemische ingenieurstechnieken & K.U.Leuven Associatie profs. Van Impe, Smets, VdBruggen
Onderwijssamenwerking: IUPWARE
Onderzoekssamenwerking: LSUE
Duurzaam waterbeheer • winnen, gebruiken en retourneren van water aan en uit het milieu onder een aantal voorwaarden: zonder de natuurlijke voorziening te overschrijden omvang van het gebruik moet minimaal zijn en de duur maximaal, voorkomen van te sterke waterverplaatsingen in tijd en ruimte ( rek.houdend met veerkracht van het waterkwantiteitsbeheer watersysteem) gebruik van het water afstemmen op de kwaliteit van het water dat gewonnen wordt waterkwalititeitsbeheer de kwaliteit mag bij teruggave aan de natuur niet aangetast zijn afvalwatertechnologie de natuurlijke omstandigheden bij opname en afgifte aquatische ecologie maximaal handhaven
Duurzaam waterbeheer • winnen, gebruiken en retourneren van water aan en uit het milieu onder een aantal voorwaarden: zonder de natuurlijke voorziening te overschrijden omvang van het gebruik moet minimaal zijn en de duur vanuit groeiende besef dat natuurlijke maximaal, voorkomen van te sterke waterverplaatsingen in bronnen niet onuitputtelijk zijn en de mens tijd en ruimte ( buiten de veerkracht van het zuinig moet zijn op zijn omgeving waterkwantiteitsbeheer watersysteem) gebruik van het water afstemmen op de kwaliteit van het in West-Europa: water dat gewonnen wordt waterkwalititeitsbeheer beschikbare water aanaan natuur onttrokken 16% de kwaliteit magzoet bij teruggave de natuur niet 5% wordt “verbruikt” (verdwijnt, o.a. verdamping) aangetast zijn afvalwatertechnologie de natuurlijke omstandigheden bij opname en afgifte aquatische ecologie maximaal handhaven
Duurzaam waterbeheer • oplossen waterbeheersproblemen (overstromingen, watertekorten, waterverontreiniging ,...) via: meer kleinschalige projecten, maar vanuit een meer globaal kader; lokale besturen de belangrijkste schakel bij streven naar duurzaam (water)beheer grensoverschrijdende aanpak: beter afwegen tegenstrijdige belangen van verschillende gebruiksfuncties samenhang met andere domeinen: landbouw, ruimtelijke ordening, verkeer, ... betrokkenheid wateractoren en burgers (wederzijds begrip, draagvlak)
Duurzaam overstromingsbeheer Vasthouden, bergen, afvoeren
Vasthouden (bronmaatregelen): lokale buffering op grote schaal: infiltratie van regenwater via doorlatende verharding of infiltratiebekkens opslag en hergebruik van regenwater wateropslag voor gebruik bij droogte herwaardering grachtenstelsels groendaken
Richtlijnen voor optimale dimensionering buffervoorzieningen Vaes et al., www.mina.be/code_goede_praktijk.html
Duurzaam overstromingsbeheer Vasthouden, bergen, afvoeren
Vasthouden (bronmaatregelen): lokale buffering op grote schaal: infiltratie van regenwater via doorlatende verharding of infiltratiebekkens opslag en hergebruik van regenwater wateropslag voor gebruik bij droogte herwaardering grachtenstelsels groendaken Bergen: herstel natuurlijke overstromingsgebieden meer optimaal benutten beschikbare berging
Intelligente sturing wachtbekkens Onderzoeksproject voor VMM Demer: Schulensmeer en Webbekom opwaarts Diest-Aarschot
Model Predictive Control (MPC): iedere 15min aangepaste regeling stuwkleppen anticiperend op toekomstige neerslag en afvoeren
Real-time overstromingsvoorspelling Bevaarbare waterlopen: MIKE11 - FloodWatch Onbevaarbare waterlopen 1ste categorie: OBM’s (IW-FloodWorks)
Duurzaam overstromingsbeheer Niet alles kunnen en moeten beheersen
Real-time voorspelling en waarschuwing MIKE11 model Dender
Lokale ruimtelijke neerslagmetingen voorspelling Onderzoeksproject voor Aquafin: Lokale hoge-resolutie radar Leuven
Rain cells
R(x,y) y
Small meso-scale areas y
x
x θ
Large mesoscale areas
u
Duurzaam beheer van watertekorten verbeterde irrigatietechnieken grijswatergebruik cfr. presentaties D.Raes & ... G.Wyseure A&OW launch
Duurzaam waterkwaliteitsbeheer natuurvriendelijke oevers (bufferstroken) nuttig gebruik nutriënten in afvalwater ...
Duurzaam waterbeheer • Exogene factoren: veranderende wereld: Landgebruiksveranderingen: verstedelijking, “verstening”, populatiegroei, evolutie landbouw, ... Klimaatverandering
Klimaatscenario’s voor waterbouwkundig ontwerp
Grote ONZEKERHEID in toekomstige klimaatverandering: Hoog scenario hoog, midden en laag klimaatscenario’s doorrekening adviseren als gevoeligheidsstudie Midden scenario “no regret” maatregelen, “climate proof” ontwerp Laag scenario voorzien van MOGELIJKHEID om later bijkomende berging, pompcapaciteit, ... te bouwen (dus ontwerpen ADAPTIEF maken)
Duurzaam waterbeheer • instrumenten: proceskennis vertaald naar modellen multidisciplinaire, gekoppelde modellen technologie: waterzuivering ontzilting vermindering lekkage hergebruik regenwater real-time voorspelling, sturing en waarschuwing economische instrumenten: burgers aanzetten tot zuiniger en rationeler watergebruik prijsmechanismen, watermeters, informatie en educatieprogramma’s
Voorbeelden van onderzoeksactiviteiten Presentaties: • Patrick Willems: inleiding en duurzaam waterkwantiteitsbeheer • Nina Moelants: duurzame afvalwatertechnologie • Jan Diels: nitraatuitspoeling naar grond- en oppervlaktewater in Vlaanderen • Marijke Huysmans, Okke Batelaan: grondwatermodellering en geostatistiek
