Siebe Bosch Hydroconsult
Visie op watervoorziening
2008 Media Centrum k237 Sumatralaan 45 1217 GP Hilversum Tel: 035-6774289 Fax: 084-7288946
Toekomstscenario’s voor de watervoorziening van Delfland.
Inhoud Inhoud ...........................................................................................................................2 1.
Inleiding ..................................................................................................................6 1.1.
Gebiedsbeschrijving ............................................................................................6
1.2.
Waterafvoer.......................................................................................................7
1.3.
Wateraanvoer ....................................................................................................8
2.
Onderzoeksvraag ......................................................................................................9
3.
Werkwijze en instrumenten ....................................................................................... 10
4.
5.
3.1.
Inleiding.......................................................................................................... 10
3.2.
Modelinstrumenten ........................................................................................... 10
3.2.1.
Sobek modelschematisering ......................................................................... 10
3.2.2.
Emissietool voor SOBEK .............................................................................. 12
Analyse bestaande situatie ........................................................................................ 13 4.1.
Inleiding.......................................................................................................... 13
4.2.
Waterbeweging ................................................................................................ 13
4.3.
Herkomst van het water..................................................................................... 14
4.3.1.
Inleiding ................................................................................................... 14
4.3.2.
Hydrologisch gemiddeld jaar ........................................................................ 16
4.3.3.
Hydrologisch droog jaar............................................................................... 18
4.3.4.
Waterbalans .............................................................................................. 20
4.3.5.
Stoffenbalans ............................................................................................ 22
Scenario’s en ingrepen ............................................................................................. 28 5.1.
Huidig ............................................................................................................. 28
5.2.
Gemiddeld jaar vs. Droog jaar............................................................................. 29
5.2.1.
Beschrijving .............................................................................................. 29
5.2.2.
Resultaten................................................................................................. 29
5.3.
Rijnland Potteveen-variant ................................................................................. 31
5.3.1.
Beschrijving .............................................................................................. 31
2
5.3.2. 5.4.
Inlaatverdeling Brielse meer/Rijnland ................................................................... 34
5.4.1.
Beschrijving .............................................................................................. 34
5.4.2.
Resultaten................................................................................................. 35
5.5.
Klimaatscenario ................................................................................................ 37
5.5.1.
Beschrijving .............................................................................................. 37
5.5.2.
Resultaten................................................................................................. 38
5.6.
Stopzetten grondwateronttrekking DSM ................................................................ 39
5.6.1.
Beschrijving .............................................................................................. 39
5.6.2.
Resultaten................................................................................................. 42
5.7.
Effluent Harnaschpolder ..................................................................................... 44
5.7.1.
Beschrijving .............................................................................................. 44
5.7.2.
Resultaten................................................................................................. 45
5.8.
Inlaat Nieuwe Waterweg .................................................................................... 49
5.8.1.
Beschrijving .............................................................................................. 49
5.8.2.
Resultaten................................................................................................. 50
5.9.
Gevoeligheidsanalyse gemaal Parksluizen en reductie schut- en lekverliezen ............... 52
5.9.1.
Beschrijving .............................................................................................. 52
5.9.2.
Resultaten................................................................................................. 53
5.10.
Flexpeil Midden-Delfland ................................................................................. 56
5.10.1.
Beschrijving .............................................................................................. 56
5.10.2.
Resultaten................................................................................................. 56
5.11.
Opheffen overstortbemaling ............................................................................ 57
5.11.1.
Beschrijving .............................................................................................. 57
5.11.2.
Resultaten................................................................................................. 58
5.12.
6.
Resultaten................................................................................................. 33
Peilgestuurd inlaten ....................................................................................... 59
5.12.1.
Beschrijving .............................................................................................. 59
5.12.2.
Resultaten................................................................................................. 59
Gecombineerde scenario’s en ingrepen........................................................................ 61 6.1.
Inleiding.......................................................................................................... 61
3
6.2.
7.
Resultaten ....................................................................................................... 63
6.2.1.
Chloride.................................................................................................... 64
6.2.2.
Stikstof..................................................................................................... 68
6.2.3.
Fosfor....................................................................................................... 71
Conclusies.............................................................................................................. 74 7.1.
Onderzoek naar de effecten van toegenomen verzilting in Rijnlands beheersgebied ...... 74
7.2. De Visie op Watervoorziening ................................................................................. 75 8.
Literatuur............................................................................................................... 77
Bijlage A Modelleerprocedure ........................................................................................... 78 Inleiding.................................................................................................................... 78 Stap 1 – Hydrologie .................................................................................................... 78 Stap 2 – Hydraulica..................................................................................................... 79 Stap 3 - Herkomstberekeningen .................................................................................... 79 Stap 4 – Emissies ....................................................................................................... 80 Onverhard gebied:................................................................................................... 83 Verhard gebied: ...................................................................................................... 83 Openwater: ............................................................................................................ 83 Glastuinbouw:......................................................................................................... 83 Stap 5 – Stofstromenanalyse ........................................................................................ 84 Stap 6 – Waterbalans opstellen ..................................................................................... 86 Stap 7 –Stoffenbalans opstellen .................................................................................... 86 Iteratief proces ....................................................................................................... 87 Bijlage B Fracties ........................................................................................................... 89 Fractie Schut- en lekverlies .......................................................................................... 90 Fractie Inlaat Rijnland ................................................................................................. 91 Fractie Inlaat Brielse Meer............................................................................................ 91 Fractie neerslag op de boezem ...................................................................................... 92 Fractie Oostboezem Haagland ....................................................................................... 93 Fractie Oostboezem Oostland........................................................................................ 94 Fractie Westboezem Westland....................................................................................... 95
4
Fractie Westboezem Midden-Delfland ............................................................................. 96
5
1. Inleiding Het hoogheemraadschap van Delfland heeft de zorg voor voldoende oppervlaktewater van een juiste kwaliteit in haar beheersgebied. Hiertoe moet ook, vooral in droge zomers, water worden onttrokken aan externe bronnen. In de huidige situatie treden soms al problemen op met deze zgn. watervoorziening, en met de zich voltrekkende klimaatverandering is de verwachting dat deze problemen groter zullen worden. In het project Visie op Watervoorziening ontwikkelt Delfland daarom een expliciet onder woorden gebrachte beleidsstrategie die gaat over de watervoorziening nu en in toekomst; in reguliere en extreme situaties. We hebben verkennende berekeningen uitgevoerd voor “visie op watervoorziening” en onderzocht welke effecten veranderingen in het beheersgebied van Rijnland op het systeem hebben.
1.1. Gebiedsbeschrijving Het beheersgebied van het hoogheemraadschap van Delfland wordt aan de zuidzijde begrensd door de Nieuwe Waterweg, en aan de westzijde door de Noordzee. Aan de noordzijde grenst het beheersgebied aan dat van het hoogheemraadschap van Rijnland, waarbij die grens globaal in zuidoostelijke richting langs Leidschendam loopt. Aan de oostzijde grenst het aan het beheersgebied van Schieland en de Krimpenerwaard.
Figuur 1 Het beheersgebied met daarin de belangrijkste watergangen en kunstwerken
6
1.2. Waterafvoer Afvoer van water vanuit de polders vindt plaats door een zevental boezemgemalen. Vijf daarvan slaan hun waterbezwaar uit op de Nieuwe Waterweg; twee op de Noordzee. De gemalen Schiegemaal, Zaayer, Westland en Scheveningen worden het meest gebruikt. De afvoerverhoudingen van de gemalen liggen als volgt: Tabel 1 Jaarlijks uitgeslagen volume van Deflandse gemalen in miljoenen m3
Gemaal 1. Parksluizen
2003 (droog jaar) -10.2
2005 (gemiddeld jaar) -5.2
2. Schiegemaal
-33.4
-39.2
3. Vlaardingen Driepolder
-1.7
-1.7
4. Zaayer
-20.6
-23.8
5. Westland
-25.4
-31.3
6. Vlotwateringen
-12.4
-10.8
7. Scheveningen
-9.3
-11.8
7
1.3. Wateraanvoer In droge zomers wordt water aangevoerd vanuit het Brielse Meer, dat ten zuiden van de Nieuwe Waterweg ligt. Het water wordt hiertoe door gemaal Winsemius door een pijpleiding onder de nieuwe waterweg door geperst. Bovendien kan Delfland water onttrekken aan haar noorderbuur: het hoogheemraadschap van Rijnland. Voor extreem droge omstandigheden is dit vastgelegd in de KWA (Waterakkoord Kleinschalige Wateraanvoer Voorzieningen). De meest recente gebeurtenis dat de KWA in werking trad was tijdens de droge zomer van 2003. Onder extreem droge omstandigheden wordt gemaal de Dolk, dat zich nabij Leidschendam bevindt, als inlaatpunt gebruikt. Naast de KWA wordt ook incidenteel water bij de Dolk ingelaten om het stadswater van Den Haag te verversen. Ook dit is vastgelegd in een waterakkoord. Tabel 2 geeft een overzicht van de jaarlijks ingelaten volumes water door Delfland voor een droog (2003) en gemiddeld (2005) jaar.
Tabel 2 Jaarlijks ingelaten volume van Deflandse inlaatvoorzieningen in miljoenen m3
Inlaat Brielse Meer
2003 (droog jaar) 33.6
2005 (gemiddeld jaar) 9.0
De Dolk (Rijnland)
10.5
0.0
8
2. Onderzoeksvraag In dit rapport geven we een analyse van de systeemwerking van het Delflandse polderboezemsysteem en wat dit betekent voor de zoetwatervoorziening nu en in de toekomst. Ook voorziet het rapport in een analyse van diverse alternatieve scenario’s voor het omgaan met de zoetwatervoorziening. In dit rapport voegen we feitelijk onze bevindingen uit twee projecten samen: 1. Onderzoek naar de effecten van toegenomen verzilting in Rijnlands beheersgebied Delflands noorderbuur, het Hoogheemraadschap van Rijnland, wil veranderingen doorvoeren in de afwatering van één van haar polders: de Drooggemaakte Grote Polder. Delfland wil weten welk effect dit kan hebben op de waterkwaliteit in de Delflandse boezem. Daarbij kan gefocust worden op chloride, maar we nemen ook nutriënten en zware metalen mee met het oog op onderzoeksvragen uit andere deelprojecten. Onze taak hierin is te kwantificeren hoe groot deze effecten zijn. 2. De Visie op Watervoorziening Het project Visie op Watervoorziening ontwikkelt Delfland een expliciet verwoorde beleidsstrategie over de rol van Delfland op het gebied van watervoorziening en hoe het hoogheemraadschap invulling aan deze rol gaat gegeven, nu en in toekomst, in reguliere en extreme situaties. Met watervoorziening wordt bedoeld: de zorg voor voldoende oppervlaktewater van een juiste kwaliteit. Ons aandeel binnen deze visie is het kwantificeren van de verkennende oplossingsrichtingen die Delfland op dit gebied heeft geformuleerd.
De onderzoeksvraag voor dit rapport als geheel kan als volgt worden geformuleerd: Wat is het kwantitatieve effect van de verkennende oplossingsrichtingen voor de Visie op Watervoorziening en de verwachte veranderingen binnen Rijnland op:
De waterbalans van Delfland
De chlorideconcentraties in het beheersgebied van Delfland
De nutriëntenconcentraties in het beheersgebied van Delfland (waar mogelijk)
9
3. Werkwijze en instrumenten 3.1. Inleiding Om het verloop van chloride- en nutriëntenconcentraties in de Delflandse boezem te kunnen berekenen en het effect van scenario’s en maatregelen in kaart te brengen, hebben we intensief gebruikgemaakt van simulatiemodellen voor waterbeweging en –kwaliteit. In bijlage A staat gedetailleerd beschreven welke modelleerstappen we hebben doorlopen om de onderzoeksvragen te kunnen beantwoorden. In dit hoofdstuk geven we een samenvatting van deze werkwijze. De basis voor onze modelstudies wordt gevormd door een bestaand simulatiemodel van het Delflandse polderboezemsysteem: een modelschematisering in het SOBEK modelinstrumentarium (WL | Delft Hydraulics, 2007). Deze SOBEK schematisering is in staat de hydrologie van de polders en waterbeweging en –kwaliteit op de boezem te simuleren. De waterkwaliteitsmodule wordt echter gevoed door concentraties van stoffen op de randen van het te modelleren systeem:
Gemeten stofconcentraties op de inlaatranden (Brielse Meer, de Dolk)
Berekende stofconcentraties in de polders
De stofconcentraties in de polders hebben we berekend aan de hand van emissiegegevens uit de Landelijke Emissieregistratie en Waternood. Deze emissies (in kg/ha/j) hebben we vertaald naar stofconcentraties bij de poldergemalen door ze te laten ‘meeliften’ met de hydrologie uit het SOBEK instrumentarium. Dit hebben we gedaan met de Emissieplugin voor Sobek (Siebe Bosch Hydroconsult, 2008).
3.2. Modelinstrumenten 3.2.1.
Sobek modelschematisering
Voor wateroverlaststudies (de ABC projecten) zijn de afgelopen jaren vrij uitgebreide modellen opgetuigd van alle polders binnen Delfland en van de boezem. Deze modellen zijn opgesteld in de software SOBEK-RR en SOBEK-CF (WL | Delft Hydraulics, 2007). Dit zijn respectievelijk een neerslag afvoer model en een model dat de beweging/verdeling van het oppervlaktewater kan simuleren. De poldermodellen kennen een hoger detailniveau dan de modelbeschrijving van het gehele polderboezemsysteem. Omdat ze oorspronkelijk zijn opgesteld voor het simuleren van wateroverlast (ABC), waren ze in die toestand nog niet geschikt voor het simuleren van de hydrologie en waterbeweging gedurende het gehele jaar. Binnen het KRW-traject (Europese Kaderrichtlijn Water) zijn de modellen echter aangepast om ze ook het gedrag en voortbeweging van Delflands water in droge periodes adequaat te kunnen laten simuleren. Het gaat hier vooral om het inlaten naar en doorspoelen van de polders.
10
Binnen deze studie hebben we uitsluitend gebruik gemaakt van het polderboezemmodel dat het gehele beheersgebied van Delfland omvat. Dit model is in staat om:
Het proces van neerslag en verdamping in de polders te simuleren
Het uitslaan van water naar en inlaten vanuit de boezem te simuleren.
De waterbeweging op de boezem (hydrodynamica) te simuleren
Waterkwaliteitsprocessen op de boezem te simuleren
Water- en stoffenbalansen te genereren
Om dit mogelijk te maken hebben we het referentiemodel geactualiseerd door enkele aanpassingen door te voeren op:
de inlaten naar de boezem
het inlaten naar en doorspoelen van polders
neerslag/verdamping boezemwater
oppervlaktes gemengde en gescheiden rioolstelsels
afwatering van verhard oppervlak
actualisering grondgebruik
berging in de bodem
schut- en lekverliezen
waterkwaliteitsprocessen
11
Figuur 2 Impressie van de SOBEK modelschematisatie van het polderboezemsysteem
3.2.2.
Emissietool voor SOBEK
Om een volledige stofstromenanalyse uit te voeren, was naast het SOBEK model ook gereedschap nodig waarmee we de emissies in het landelijk gebied konden vertalen naar stofconcentraties in het oppervlaktewater. Hiervoor hebben we de “Emissietool voor SOBEK” gebruikt (Siebe Bosch Hydroconsult, 2007). Dit gereedschap:
Laat stofvrachten meeliften met de hydrologische resultaten van het SOBEK model
Vertaalt deze vrachten (veelal in kg/ha/j) naar concentraties (mg/l)
Schrijft een randvoorwaardenbestand weg voor de SOBEK waterkwaliteitsmodule van de boezem.
De volledige handleiding van de emissietool staat op www.learnsobek.com
12
4. Analyse bestaande situatie 4.1. Inleiding Om effectieve maatregelen ter verbetering van de waterkwaliteit te kunnen samenstellen is een gedegen inzicht in de werking van het polderboezemsysteem essentieel. In dit hoofdstuk analyseren we daarom de systeemwerking. We kijken hierbij naar:
Herkomst van water. Op iedere locatie in de boezem is het water samengesteld uit water van verschillende herkomst. Deze samenstelling brengen we in beeld met een zogenaamde ‘ fractiesom’. Dit is een gestapelde grafiek met water van verschillende herkomst, waarbij de som van alle fracties 1 is.
Stoffenbalansen. Water van verschillende bronnen zal verschillen in kwaliteitsniveau. Zo kunnen we verwachten dat water uit de Nieuwe Waterweg een veel hoger zoutgehalte heeft dan water uit enige andere bron. Voor de uiteindelijke chlorideconcentratie op de boezem zal water met die herkomst dus veel zwaarder wegen dan de overige bronnen. Uit de combinatie van herkomstfractie en de concentratie van iedere fractie kunnen we afleiden hoe groot het stempel is dat iedere bron op het eindresultaat drukt.
Onderscheid tussen zomer- en wintersituaties. Het operationeel beheer in de zomer wijkt structureel af van het beheer in de zomer. Dit omdat in zomersituaties watertekorten ontstaan, terwijl in de wintersituatie wateroverschot ontstaat.
4.2. Waterbeweging In deze paragraaf zetten we de basale beweging van water door het polderboezemstelsel uiteen. In een typische wintersituatie is er in het Delflandse polderboezemsysteem sprake van overtollige neerslag. Dit water wordt afgevoerd naar de Nieuwe Waterweg en de Noordzee via de zeven boezemgemalen. Gedurende de zomer wordt water ingelaten aan de zuidzijde, vanuit het Brielse meer. Daarvoor is een pijpleiding onder de Nieuwe Waterweg doorgelegd. Ook kan Delfland water aanvoeren uit het beheersgebied van het Hoogheemraadschap van Rijnland. Tot slot zijn de schuten lekverliezen door de diverse sluizen aan de Nieuwe Waterweg niet te verwaarlozen. Ook deze leveren een substantiële hoeveelheid water.
13
4.3. Herkomst van het water 4.3.1.
Inleiding
In deze studie hebben we herkomstberekeningen uitgevoerd. Hiermee hebben we inzicht gekregen hoe het water op iedere tijd en locatie is samengesteld uit water met verschillende herkomst. Het aandeel dat water van een bepaalde bron heeft in het totaal, noemen we de ‘fractie’.
Figuur 3 Herkomst van water op de Delflandse boezem
We onderscheiden dus water met de volgende herkomst:
Schut- en lekverlies: dit is water dat de boezem binnenkomt door schuttingen en lekkage door sluisdeuren. Merk op dat alle schut- en lekverliezen uit de Nieuwe Waterweg afkomstig zijn, en dat daardoor de chlorideconcentraties van de fractie schut- en lekverlies hoog zullen zijn. Overigens treedt er ook schut- en lekverlies op aan de grenzen met Rijnland en Schieland, maar dit zijn uitgaande posten, en vormen dus geen aandeel in de samenstelling van Delflands water.
Inlaat Brielse meer: water dat door Delfland wordt ingelaten vanuit het Brielse meer. Dit gebeurt via een pijpleiding die onder de Nieuwe Waterweg doorloopt. Water uit het Brielse meer is van een goede kwaliteit.
14
Inlaat Rijnland: water dat door Delfland wordt ingelaten vanuit het naburige hoogheemraadschap van Rijnland. Het inlaatpunt, gemaal de Dolk, ligt ter hoogte van Leidschendam.
Neerslag Boezem: neerslagwater dat direct op de boezem valt.
Oostboezem Haagland: water dat afkomstig is uit het Noordwestelijke kwadrant van het beheersgebied: de regio Den Haag. Omdat dit een verstedelijkt gebied is hebben we de fractie een roodachtige kleur gegeven.
Oostboezem Oostland: water dat afkomstig is uit het Noordoostelijke kwadrant van het beheersgebied: het gebied rond Delft en Pijnacker.
Westboezem Westland: water dat afkomstig is uit het Zuidwestelijke kwadrant van het beheersgebied: het kassengebied. Deze fractie hebben we geel gekleurd.
Westboezem Midden-Delfland: water dat afkomstig is uit het Zuidoostelijke kwadrant van het beheersgebied.
Tot slot is er nog een fractie “Initieel”: water dat bij het begin van de simulatieberekening al in de modelschematisatie aanwezig was, en waarvoor we dus geen herkomst kunnen vaststellen. De snelheid waarmee deze fractie verdwijnt, is overigens een goede indicator voor de verblijftijd van het water in de boezem.
15
4.3.2.
Hydrologisch gemiddeld jaar
De onderstaande figuur geeft de herkomstverdeling van water in het Delflandse systeem voor een hydrologisch gemiddeld jaar (2005).
Figuur 4 Herkomstverdeling van water voor een hydrologisch gemiddeld jaar (2005)
Wanneer we de bovenstaande figuur analyseren, valt een aantal dingen op: ten eerste zien we dat de fractie “Schut- en lekverlies” langs de Vliet tussen Schiedam en Delft erg groot is: tijdens de zomerperiode kan die tussen de 50% en 80% liggen. Dit heeft grote gevolgen voor de zoutgehaltes in deze regio. Een ander opvallend fenomeen is de beperkte verspreiding van het ingelaten water uit het Brielse meer. In de omgeving van het inlaatpunt is dit water behoorlijk vertegenwoordigd (fracties tussen de 30% en 90% gedurende inlaatperiodes), maar in het oosten en noorden van het gebied zien we dit water niet of nauwelijks terug. In de onderstaande figuur geven we het gemiddelde aandeel van water uit het Brielse Meer. Uit de figuur blijkt dat de invloedssfeer van het Brielse meer water vrij groot is; zeker als men beseft dat de afbeelding slechts een jaargemiddelde fractie laat zien, terwijl de inlaten alleen in de zomer plaatsvinden. In het Westland ligt de fractie jaargemiddeld rond de 30%, maar uit Figuur 4 valt af te leiden dat de fractie in de zomer in het Westland kan oplopen tot bijna 100%. Ook kan uit Figuur 4 worden geconcludeerd dat een gedeelte van het ingelaten water ‘s zomers Den Haag bereikt.
16
Figuur 5 Invloedsgebied van de fractie Brielse Meer voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Water dat afkomstig is uit de Westboezem Westland en Westboezem Midden-Delfland blijft ook vrij lokaal: de gemalen aan de zuidzijde van het beheersgebied trekken water uit deze gebieden zuidwaarts naar de Nieuwe Waterweg, waardoor het nauwelijks doordringt tot de Oostboezem en regio Haagland.
17
4.3.3.
Hydrologisch droog jaar
De onderstaande figuur geeft de herkomstverdeling van water in het Delflandse systeem voor een hydrologisch droog jaar (2003). Dit is een jaar waarin de KWA in werking is getreden en Delfland water uit Rijnland ontving en afliet naar Schieland.
Figuur 6 Herkomstverdeling van water voor een hydrologisch droog jaar (2003)
Het verschil met Figuur 4 is frappant. De zomerverdeling van het water lijkt in een droog jaar in geen enkel opzicht meer op de verdeling in een gemiddeld jaar. Dit wordt veroorzaakt door de vergrote inlaat- en doorspoeldebieten vanuit het Brielse meer en Rijnland. Aan de zuidzijde van het gebied (Groote Gantel, Zweth Dorp en Vlaardingervaart) zien we dat de fractie “Inlaat Brielse meer” tijdens de inlaatperiodes vrijwel 100% bedraagt. De fractie Brielse meer dringt door in het gehele stelsel, en al het andere water wordt feitelijk weggedrukt. De onderstaande tabel illustreert dit. Duidelijk wordt dat in 2003 veel meer werd ingelaten dan in 2005, terwijl het uitgeslagen debiet vergelijkbaar is. Dit verklaart waarom de fractie “Brielse Meer” in droge zomers een veel grotere verspreiding door het gebied kent.
18
Tabel 3 Ingelaten en uitgeslagen volumes (in miljoenen m3)
Jaar
Winsemius (Inlaat Brielse Meer)
De Dolk (Inlaat Rijnland)
Uitgeslagen
2002
13.3
0.2
-169.0
2003
33.6
10.5
-113.1
2004
7.2
1.5
-170.5
2005
9.0
0
-123.7
2006
15.0
0.6
-173.5
Figuur 7 Invloedsgebied van de fractie Brielse Meer voor een hydrologisch droog jaar
Op het punt “Haagse Vliet” zien we dan ook een groter aandeel water uit de “Westboezem Westland” dan in een gemiddeld jaar het geval is. Het inlaatwater uit het Brielse meer heeft deze fractie als een “prop” voor zich uit geduwd. De inlaatfractie “Rijnland” zien we vooral terug langs de Vliet. Tussen Leidschendam en Overschie zien we dat het aandeel kan oplopen tot bijna 100%. De verschillende fracties en hun invloedsgebied voor een gemiddeld jaar, zoals in Figuur 5 voor het Brielse Meer worden in detail besproken in bijlage B.
19
4.3.4.
Waterbalans
In deze paragraaf presenteren we de waterbalans van de boezem; zowel voor een gemiddeld (2005) als droog (2003) jaar. De inkomende posten uit deze waterbalansen zijn gelijk aan de ‘herkomsten’ van water zoals beschreven in paragraaf 4.3.1. Voor de uitgaande posten zijn verdamping & boezemgemalen toegevoegd. Onderstaand ziet u een grafische weergave van de balansen. Merk op dat in een droog jaar het aandeel water dat aan het Brielse Meer wordt onttrokken fors groter is dan in een gemiddeld jaar. In 2005 bedroeg het aandeel van water uit het Brielse Meer slechts 5% van het totaal inkomende volume, en in 2003 was dit 19%. De onttrekking aan Rijnland (gemaal De Dolk) is in een gemiddeld jaar nihil, en betrof in een droog jaar als 2003 ca. 10.5 miljoen m3 (6% van het totaal inkomende volume). Tot slot is uit de waterbalans af te leiden dat de boezemgemalen Schiegemaal, De Zaayer en Westland de belangrijkste zijn in termen van capaciteit.
Miljoenen
Waterbalans boezem voor een gemiddeld jaar (2005) 60 50 40
Volum (m3)
30 20 10 0 Uit
-10
In
-20 -30 -40
Figuur 8 Waterbalans van de boezem voor een hydrologisch gemiddeld jaar
20
Miljoenen
Waterbalans boezem voor een droog jaar (2003) 50 40 30
Volum (m3)
20 10 0 -10
Uit
-20
In
-30 -40
Figuur 9 Waterbalans van de boezem voor een hydrologisch droog jaar
Tabel 4 Waterbalans van de Delflandse boezem (in miljoenen m3)
2003 Westboezem Westland Westboezem Overig Oostboezem Haagland Oostboezem Overig Neerslag en verdamping Inlaat De Dolk Inlaat Brielse Meer Schut- en Lekverliezen Gemaal Parksluizen Gemaal Schiegemaal Gemaal Vlaardingersluizen Gemaal DeZaayer Gemaal Westland Gemaal Vlotwatering Gemaal Scheveningen
In 22.46 29.84 22.24 37.01 3.33 10.50 33.61 16.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Uit -7.23 -15.59 -8.55 -20.73 -4.35 0.00 0.00 -3.32 -10.00 -23.69 -1.51 -30.35 -23.67 -12.33 -9.17
2005 In 28.12 38.96 32.08 49.57 4.56 0.00 8.96 16.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Uit -6.77 -14.69 -8.70 -18.97 -4.00 0.00 0.00 -3.32 -5.20 -30.54 -1.74 -32.33 -30.51 -10.72 -11.60
Het totaal uitgeslagen debiet van de boezemgemalen bedroeg in 2003 110.72 miljoen m3, en in 2005 122.67 miljoen m3.
21
4.3.5.
Stoffenbalans
In deze paragraaf presenteren we een stoffenbalans voor het Delflandse polderboezemstelsel. Bij de waterbalans hebben gekozen alleen een balans voor de boezem te presenteren. Voor stoffen stellen we echter een balans voor het hele systeem op. Reden hiervoor is dat we de verschillende bronnen binnen de polders (zoals glastuinbouw en stedelijke overstorten) willen kunnen onderscheiden. We beginnen met de chloridebalans. De onderstaande grafieken geven inzicht in de vrachten en herkomst van chloride in het Delflandse polderboezemsysteem voor een gemiddeld (2005) en droog (2003) jaar. De grootste bronnen van chloride in Delfland zijn: drainage uit landelijk gebied en schut- en lekverliezen vanuit de Nieuwe Waterweg (Coolhaven). Wanneer we 2003 en 2005 vergelijken, zien we dat de vracht uit schut- en lekverliezen in 2003 een stuk groter is dan in 2005. Dit ondanks dat de volumes volgens de waterbalans identiek zijn. Dit fenomeen is echter eenvoudig te verklaren aan de hand van het feit dat de chlorideconcentraties in de Coolhaven in 2003 (680 mg/l) hoger waren dan in 2005 (415 mg/l). Verder valt op dat de infiltratie naar onverhard gebied in 2003 groter is dan in 2005. Dit is het gevolg van de grotere verdamping in dat jaar, waardoor de grondwaterstand uitzakt en water vanuit de sloten infiltreert. Tot slot zien we dat de aanvoer van chloride uit het Brielse Meer en Rijnland in 2003 groter is dan in 2005. Dit is eenvoudigweg het gevolg van de grotere aangevoerde volumes. Dit zien we ook terug in de uitgemalen vrachten: in 2003 is weliswaar minder uitgemalen dan in 2005, maar de hogere concentraties leiden toch tot een hogere uitgemalen vracht in 2005.
22
Chloridebalans voor een gemiddeld jaar (2005) 15
Vracht (miljoenen kg)
10 5 0 -5 -10
Uit
-15
In
-20 -25
Figuur 10 Chloridebalans voor Delfland in een gemiddeld jaar
Chloridebalans voor een droog jaar (2003) 15
Vracht (miljoenen kg)
10 5 0 -5 -10
Uit
-15
In
-20 -25
Figuur 11 Chloridebalans voor Delfland in een droog jaar
Wanneer we naar de stikstofbalans kijken, zien we een ander beeld. Dit wordt veroorzaakt doordat de stikstofkarakteristieken van de verschillende bronnen binnen het gebied heel anders liggen dan
23
voor chloride. Zo is water op de Nieuwe Waterweg zeer chloriderijk, maar vrij stikstofarm. Het effluent van glastuinbouw is juist relatief chloridearm, maar erg stikstofrijk.
Stikstofbalans voor een gemiddeld jaar (2005) 800 600
Vracht (ton)
400 200 0 -200
Uit
-400
In
-600 -800
Figuur 12 Stikstofbalans van Delfland voor een gemiddeld jaar
Stikstofbalans voor een droog jaar (2003) 800 600
Vracht (ton)
400 200 0 -200
Uit
-400
In
-600 -800
Figuur 13 Stikstofbalans van Delfland voor een droog jaar
24
Glastuinbouw en drainage uit landelijk gebied blijken hier verreweg de grootste bronnen te zijn. De balansen voor 2003 en 2005 verschillen weinig. We zien in een 2003 een wat grotere infiltratie naar onverhard gebied, die een gevolg is van de grotere verdamping. Verder zien we een grotere stikstofvracht vanuit het Brielse Meer en Rijnland, wat een logisch gevolg is van de grotere aangevoerde volumes (zie waterbalans). Tot slot zien we in een gemiddeld jaar een wat grotere waarde bij “Processen”. Deze post representeert de afbraak van stikstof, en de hogere waarde is eenvoudigweg het gevolg van de grotere hoeveelheid stikstof in het systeem in dat jaar. Tot slot kijken we naar fosfor. Ook hier zien we glastuinbouw en drainagewater als voornaamste bronnen. Het aandeel uit verhard gebied is echter wat groter dan bij stikstof.
25
Fosforbalans voor een gemiddeld jaar (2005) 80 60
Vracht (ton)
40 20 0 -20 -40
Uit
-60
In
-80 -100
Figuur 14 Fosforbalans van Delfland voor een gemiddeld jaar
Fosforbalans voor een droog jaar (2003) 80 60
Vracht (ton)
40 20 0 -20 -40
Uit
-60
In
-80 -100
Figuur 15 Fosforbalans van Delfland voor een droog jaar
26
De onderstaande twee tabellen geven een overzicht in getallen van de hierboven gepresenteerde balansen.
Tabel 5 Stofvrachten binnen Delfland voor 2005 (in tonnen)
Chloride Glastuinbouw Effluenten RWZI Verhard Drainage en Infiltratie Belasting Openwater Inlaat Brielse Meer Inlaat Rijnland Schut- en Lekverliezen Processen Uitgemalen
In 2286.5 0.0 1086.8 8196.7 78.8 799.5 0.0 6786.2 0.0 0.0
Stikstof In Uit 563.6 0.0 0.0 0.0 90.2 0.0 369.6 -77.0 38.0 0.0 17.6 0.0 0.0 0.0 51.4 -10.3 0.0 -330.7 0.0 -717.7
Uit 0.0 0.0 0.0 -1711.1 0.0 0.0 0.0 -562.7 0.0 -16748.1
Fosfor In 48.4 0.0 14.9 52.8 0.6 0.9 0.0 2.1 5.3 0.0
Uit 0.0 0.0 0.0 -16.7 0.0 0.0 0.0 -1.7 -10.8* -95.9
* De afbraak van fosfor is een onzekere term, en zou stukken groter kunnen zijn
Tabel 6 Stofvrachten binnen Delfland voor 2003 (in tonnen)
Chloride Glastuinbouw Effluenten RWZI Verhard Drainage en Infiltratie Belasting Openwater Inlaat Brielse Meer Inlaat Rijnland Schut- en Lekverliezen Processen Uitgemalen
In 2286.5 0.0 826.0 8196.7 73.9 3363.2 1877.0 10388.2 0.0 0.0
Uit 0.0 0.0 0.0 -3480.6 0.0 0.0 0.0 -1637.7 0.0 -21611.7
27
Stikstof In Uit 563.6 0.0 0.0 0.0 58.9 0.0 369.6 -115.3 34.9 0.0 55.3 0.0 23.9 0.0 49.5 -19.2 0.0 -293.5 0.0 -637.0
Fosfor In 48.4 0.0 8.4 52.8 0.4 4.2 5.1 3.0 7.0 0.0
Uit 0.0 0.0 0.0 -22.5 0.0 0.0 0.0 -3.7 -12.1 -76.9
5. Scenario’s en ingrepen De onderstaande paragrafen geven een overzicht van de maatregelen en scenario’s die we hebben geanalyseerd. Alle uiteindelijk geanalyseerde modelvarianten vormen een combinatie van de onderstaande scenario’s en ingrepen.
5.1. Huidig Als referentiecase zijn we uitgegaan van de huidige situatie. De systeemwerking en balansen zijn al beschreven in hoofdstuk 4. In deze paragraaf presenteren we de calibratie van het model.
Figuur 16 Gemeten en berekende chlorideconcentraties voor het jaar 2005
Uit de figuur blijkt dat het berekende chlorideverloop gemiddeld goed de meetwaarden volgt. Bij Schie Kerk Overschie volgt de berekening uitstekend de metingen aangezien de concentraties daar sterk worden bepaald door de (gemeten) schut- en lekverliezen uit de Coolhaven (Nieuwe Waterweg). Aan het resultaat bij de Kruithuisweg zien we echter dat het zout vanuit de Coolhaven in het model verder oprukt op de Schie dan in werkelijkheid. Ook ontbreekt de seizoensfluctuatie nog enigszins in het model. Dit is het gevolg van onze aanname dat de chloridevracht recht evenredig met de drainageflux op het systeem terechtkomt. We beschouwen het model desondanks als geschikt voor het beantwoorden van de onderzoeksvragen in deze studie.
28
5.2. Gemiddeld jaar vs. Droog jaar 5.2.1.
Beschrijving
In deze paragraaf vergelijken we het chlorideverloop voor 2003 en 2005. Uit de onderstaande tabel blijkt dat in 2003 (droog jaar) een veel groter volume water werd ingelaten dan in 2005 (gemiddeld jaar). In de volgende paragraaf bespreken we welk effect dit heeft op het chlorideverloop op de boezem. Tabel 7 Inlaatvolumes (miljoenen m3)
Inlaat Brielse meer
Inlaat Rijnland
Doorvoer Schieland
Huidig 2005
9.0
0
-2.1
Huidig 2003
33.6
10.5
-6.5
Variant
5.2.2.
Resultaten
Uit het chlorideverloop van beide scenario’s blijkt dat er grote verschillen bestaan tussen een droog en gemiddeld jaar. Figuur 17 illustreert dit.
Figuur 17 Chlorideverloop voor een droog (2003) en gemiddeld (2005) jaar
29
De chlorideconcentraties in een droog jaar liggen beduidend hoger dan in een gemiddeld jaar. Opvallend echter is dat dit verschil vooral tijdens de winterperiodes optreedt. In de droge zomer is namelijk de KWA actief, en wordt het systeem doorgespoeld met water uit Rijnland en het Brielse meer. De KWA heeft dus een groot reducerend effect op de chlorideconcentraties. Dit fenomeen kunnen we echter ook gedeeltelijk verklaren door de modelaanname dat de chloridevracht recht evenredig met de drainageflux op het systeem terechtkomt. In werkelijkheid is het aannemelijk dat de kwelvracht ’s zomers wat groter is. Dit blijkt echter ook uit de meetgegevens. Conclusies: een droog jaar is in het algemeen wel zouter dan een gemiddeld jaar, maar dit is vooral in de winterperiode het geval, en sterk afhankelijk van de locatie.
De regio Haagland is in 2003 ca. 20% zouter dan in 2005. (concentraties gemiddeld 120 mg/l vs. 100 mg/l).
Oostland. Voor de regio Oostland kunnen we stellen dat hij in 2003 in veel grotere mate onder invloed staat van doorspoeling dan in 2005. Meetpunt Kruithuisweg, ten zuiden van Delft, laat zien dat het doorspoelen hier in het droge jaar (2003) leidt tot vergelijkbare of zelfs lagere chlorideconcentraties dan in 2005. Meetpunt Schie Kerk Overschie laat zien dat buiten de KWA-periode een droog jaar tot ca 50% zouter is, maar binnen de KWA-periode zoeter.
Midden Delfland. Buiten de KWA periode is een droog jaar zouter. In 2005 bedraagt de chlorideconcentratie ca. 110 mg/l. In 2003 is deze ca. 130 mg/l. Gedurende de KWAperiode in 2003 daalt de concentratie echter tot ca. 100 mg/l.
Westland. Een droog jaar is hier ca. 20% zouter (110 mg/l versus 90 mg/l). Gedurende de KWA zijn de concentraties echter vergelijkbaar (beide jaren ca. 100 mg/l).
Merk op dat de hoogste chlorideconcentraties in de regio Rotterdam optreden (dit blijkt ook uit metingen) in november, dus buiten de zomerperiode. Kerk Overschie laat maxima zien tot boven de 600 mg/l. Dit is driemaal de norm. De oorzaak hiervan ligt in de maalstaten van gemaal Parksluizen. Dat gemaal wordt in de zomer namelijk actief ingezet om de zouttong uit schut- en lekverliezen van de Nieuwe Waterweg te beperken, maar in de winter niet. Schut- en Lekverliezen gaan echter gewoon door. Een aanbeveling hier is daarom om de operatie van gemaal Parksluizen eens goed tegen het licht te houden, en dan vooral in relatie tot chloridegehaltes.
30
5.3. Rijnland Potteveen-variant 5.3.1.
Beschrijving
Het hoogheemraadschap van Rijnland wil de afwatering van de Drooggemaakte Grote Polder wijzigen. Onderzoek van Rijnland (2007) heeft uitgewezen dat wijzigingen van deze afwatering echter resulteert in een slechtere kwaliteit van het boezemwater nabij de sluis te Leidschendam. Hier bevindt zich gemaal de Dolk, waarmee Delfland water kan inlaten. Delfland wilde eerst de effecten op de eigen waterkwaliteit in beeld brengen, onder huidige en eventuele toekomstige situaties, alvorens te reageren op het verzoek van Rijnland met de nieuwe afwatering in te stemmen. In dit rapport presenteren we de resultaten van (onder andere) deze analyse.
Figuur 1 Voorgestelde aanpassingen aan de afvoer van de drooggemaakte grote polder
In de huidige situatie wordt het water via Zoetermeer naar de Zoetermeerse Plas geleid, en kan het uitgeslagen water niet bij gemaal de Dolk komen. Dit onder andere vanwege een zoutkering die in de watergang ten noorden van de polder ligt. In het plan van Rijnland wordt echter het water uit de Drooggemaakte Grote Polder echter afgevoerd via het gemaal van de Nieuwe Driemanspolder. Hierdoor zal het uitgeslagen water wel bij gemaal de Dolk terechtkomen. Dit wordt ook wel de Potteveen-variant genoemd.
31
Deze maatregel hebben we geschematiseerd in het SOBEK simulatiemodel van het Rijnlandse polderboezemsysteem. Hiertoe hebben we het benodigde debiet voor Delfland opgedrukt aan dit aangepaste Rijnlandse model. Voor waterkwaliteit in Rijnland te Leidschendam hebben we gebruik gemaakt van een simulatieresultaat van het boezemmodel van Rijnland volgens de Potteveen inrichting. Doel is inzichtelijk maken onder droge omstandigheden wat het effect is van gewijzigde afwatering in Rijnland op de kwaliteit in Delfland onder gelijkblijvend beheer. De gemiddelde zomerconcentraties ter hoogte van gemaal de Dolk (inlaat Rijnland) veranderen als volgt: Tabel 8 Gemiddelde zomerconcentraties (mg/l) in 2003 met inzet van de KWA bij De Dolk
Variant
Chloride
Stikstof
Fosfor
Huidig
180
2.5
0.45
Potteveen
230
2.6
0.36
Figuur 18 laat zien welke debieten en chlorideconcentraties optreden in een droog jaar met KWA als 2003. Opvallend is dat de inlaatconcentraties het laagst zijn wanneer het inlaatdebiet het grootst is. Dit komt doordat bij grote onttrekkingen het water indirect uit de Oude Rijn komt.
Inlaat vanuit Rijnland 350
6
300
5
4 200 3 150
Debiet (m3/s)
Chlorideconcentratie (mg/l)
250
Inlaatconcentraties Cl Huidig Inlaatconcentraties Cl Potteveen-variant Inlaatdebiet
2 100
1
50
0
0
05-01-2003 24-02-2003 15-04-2003 04-06-2003 24-07-2003 12-09-2003 01-11-2003 21-12-2003 Datum
Figuur 18 Inlaat vanuit Rijnland in een droog jaar met KWA (2003)
32
5.3.2.
Resultaten
De Potteveen-variant houdt in dat Rijnland de voorgenomen wijzigingen in de afvoer van de Drooggemaakte Grote Polder doorvoert. Dit leidt tot iets hogere concentraties bij het inlaatpunt De Dolk. Op grond van de berekende veranderingen bij het inlaatpunt (Tabel 8) kunnen we al concluderen dat het effect van deze variant op stikstof minimaal zal zijn. De randconcentraties voor chloride en fosfor veranderen percentueel het meeste, dus ondanks het geringe debiet dat Delfland aan Rijnland onttrekt, hebben we ook een van deze stoffen geanalyseerd. Uit de modelberekeningen blijkt echter dat ook voor chloride het effect verwaarloosbaar klein is. Figuur 19 illustreert dit.
Figuur 19 Het effect van de "Potteveen" variant op het chlorideverloop in Delfland
We kunnen daarom aannemen dat eenzelfde minimale effect zal gelden voor fosfor en stikstof. Het ontbreken van een merkbaar effect van deze variant kunnen we toeschrijven aan het feit dat bij grote onttrekkingen het inlaatwater feitelijk niet meer uit het beheersgebied van Rijnland afkomstig is, maar via Rijnland uit de Oude Rijn komt. Alleen in de ‘First flush” is een verhoging van de inlaatconcentratie merkbaar (Figuur 18). We kunnen dus concluderen dat de Potteveen-variant bij het huidige inlaatbeleid geen merkbaar effect op de chloride- en nutriëntenconcentraties in Delfland zal sorteren.
33
5.4. Inlaatverdeling Brielse meer/Rijnland 5.4.1.
Beschrijving
Om het effect van een ander inlaatregime in kaart te brengen, hebben we een tweetal varianten doorgerekend: de huidige verdeling en een fifty/fifty-verdeling van de inlaatdebieten uit het Brielse Meer en Rijnland. In de onderstaande tabel geven we de volumes water die in beide varianten worden ingelaten. Tabel 9 Inlaatdebieten in miljoenen m3
Variant
Inlaat Brielse Meer
Inlaat Rijnland
Huidig, droog jaar
33.6
10.5
Huidig, droog jaar excl. KWA
32.4
7.5
Fifty/fifty, droog jaar excl. KWA
20
20
Wanneer we de inlaatverdeling Brielse meer/ Rijnland veranderen van de huidige verdeling tot een fiftyfifty verdeling, heeft dit invloed op de inlaatconcentraties. De onderstaande tabel zet de gemiddelde inlaatconcentraties naast elkaar. Tabel 10 Gemiddelde zomerconcentraties (mg/l) aan de Rijnlandse zijde van gemaal De Dolk, bij veranderende inlaat, voor een droog jaar (2003)
Variant
Chloride
Stikstof
Fosfor
Huidig
180
2.5
0.45
Huidig plus Potteveen
230
2.6
0.36
Huidig plus fifty/fifty inlaatverdeling
170
3.0
0.45
Huidig plus Potteveen + fifty/fifty inlaatverdeling
200
3.0
0.40
Opvallend is dat door de grotere inlaat vanuit Rijnland, de inlaatconcentraties afnemen. Dit komt doordat bij grote onttrekkingen het water niet langer alleen aan het beheersgebied van Rijnland wordt onttrokken, maar indirect uit de Oude Rijn wordt getrokken (het inlaatpunt van Rijnland).
34
De ingelaten en doorgevoerde debieten bij de verschillende varianten zijn als volgt: Tabel 11 Inlaatvolumes (miljoenen m3)
Inlaat Brielse meer
Inlaat Rijnland
Doorvoer Schieland
Huidig 2005
9.0
0
-2.1
Huidig 2003 incl. KWA
33.6
10.5
-6.5
Huidig 2003 zonder KWA
32.4
7.5
-2.1
20
20
-2.1
Variant
Fifty/fifty 2003 zonder KWA
5.4.2.
Resultaten
Bij de fifty/fifty verdeling wordt veel meer water uit Rijnland onttrokken, en minder uit het Brielse meer. In het beheersgebied van Rijnland zijn de concentraties aan nutriënten en chloride hoger in Brielse meer. Daarom zien we in deze variant een forse concentratietoename in ons beheersgebied, en dan vooral in de regio’s Haagland en het noordelijke deel van de Oostboezem. De periode waarover die verhogingen plaatsvinden beperkt zich uiteraard tot de zomer omdat alleen dan water ingelaten wordt.
Figuur 20 Effect van een fifty/fifty inlaatverdeling op het chlorideverloop in een droog jaar zonder KWA
35
In het noordelijke gedeelte van het gebied zien we een sterke toename van de concentraties, en dan vooral gedurende de zomerperiode. Dit is goed verklaarbaar door de lagere kwaliteit van het inlaatwater uit Rijnland ten opzichte van water uit het Brielse Meer. Dat de inlaatconcentraties afnemen bij toename van het inlaatdebiet (indirect onttrekking aan de Oude Rijn), laat onverlet dat de kwaliteit van het inlaatwater uit Rijnland nog altijd lager is dan dat uit het Brielse Meer. Vandaar dat we nog altijd een verslechtering zien. In meer detail beschouwd, kunnen we constateren:
Haaglanden: de fifty/fifty inlaatverdeling leidt hier tot fors hogere chlorideconcentraties (zomergemiddeld van ca. 120 mg/l naar 145 mg/l, met maxima tot 190 mg/l).
Oostland: ten noorden van Delft neemt de zomergemiddelde chlorideconcentratie als gevolg van de fifty/fifty verdeling met ca. 40 mg/l toe (van 135 naar 175 mg/l). Dit is nog onder de norm van 200 mg/l, maar uitschieters daarboven komen bij de fifty/fifty verdeling wel voor. Ten zuiden van Delft zien we vooral in de periode van juli t/m oktober een forse toename van de chlorideconcentratie: gemiddeld van 130 tot 170 mg/l. Verder zuidelijk wordt dit minder.
Midden-Delfland. De chlorideconcentraties nemen licht toe als gevolg van de veranderde inlaatverdeling, maar we zien geen maxima boven de 150 mg/l.
Westland. Ook hier zien we een lichte toename van de chlorideconcentraties (ca. 10 mg/l toename) doordat het aandeel uit het Brielse meer afneemt. Ook hier geen concentraties boven de 150 mg/l.
Voor nutriënten blijkt onder de nieuwe inlaatverdeling erg weinig te veranderen. De enige uitzondering is de Schie ten noorden van Delft. Daar neemt de zomergemiddelde fosforconcentratie toe van 0.5 naar 0.6 mg/l.
36
5.5. Klimaatscenario 5.5.1.
Beschrijving
Klimatologische veranderingen werken op diverse vlakken door in de zoetwatervoorziening van Delfland. In de eerste plaats zullen de neerslag- en verdampingshoeveelheden veranderen. Dit zal zijn weerslag hebben op de zoetwateraanvoer vanuit het Brielse meer en Rijnland. Naar verwachting zal Delfland, vooral in de zomer, een grotere waterbehoefte ontwikkelen. In dit rapport hebben we gerekend met het zgn. W+ klimaatscenario voor 2050 (KNMI, 2006). De neerslaghoeveelheden hebben we geconverteerd met het online conversieprogramma dat het KNMI aanbiedt (KNMI, 2007). De verdamping hebben we gecorrigeerd met van de formule van Makkink. Met de online tool van het KNMI zijn de etmaalgemiddelde temperaturen gecorrigeerd voor het klimaatscenario, en konden binnen de formule van makkink gebruikt worden om de nieuwe openwaterverdamping te berekenen. Hierbij moet echter worden vermeld dat we bij de conversie van de verdamping een fout hebben gemaakt. De verdampingsgegevens hebben we namelijk moeten herberekenen op basis van geconverteerde temperatuurgegevens en globale instralingsgegevens. De globale instraling die voor de oorspronkelijke verdamping zijn gebruikt, bleken echter af te wijken van de getallen die we bij het doorrekenen van het klimaatscenario hebben gehanteerd. Hierdoor hebben we de verdamping voor het W+ klimaatscenario overschat. De impact van deze fout hebben we echter onderzocht, en deze bleek minimaal te zijn. We hebben er daarom voor gekozen geen extra gecorrigeerde berekeningen te doen. De onderstaande tabel geeft inzicht in de veranderende verdampings- en neerslagvolumes als gevolg van het klimaatscenario. Tabel 12 Veranderende neerslag- en verdampingsvolumes (in miljoenen m3)
Scenario
Neerslag polders
Neerslag boezem
Verdamping polders
Verdamping boezem
2003 excl. KWA
237.7
3.3
140.7
4.4
2063 W+ excl. KWA
232.4
3.3
148.0
5.3
Dat de verdamping vanuit polders en boezem niet in dezelfde mate veranderen heeft te maken met de gewasfactoren die op de polder van toepassing zijn. De gewasfactoren zijn namelijk een functie van de tijd. De hoeveelheid inlaatwater hebben we in de modelsimulaties gecorrigeerd voor de toegenomen watervraag. De extra watervraag hebben we vervolgens bij de inlaatdebieten in het model opgeteld. Zodoende wordt het doorspoeldebiet in het model niet beïnvloed door het klimaatscenario:
37
Tabel 13 Inlaatvolumes (miljoenen m3)
Inlaat Brielse Meer
Inlaat Rijnland
2003 excl. KWA
32.4
7.5
2003 W+ excl. KWA
40.8
7.5
Variant
Enkele indirecte effecten van klimaatveranderingen hebben we in de analyses achterwege gelaten. Zo nemen we het effect van zeespiegelstijging op inlaatconcentraties niet mee. Ook eventuele verzilting en toename van kwel hebben we niet meegenomen in de schematisering.
5.5.2.
Resultaten
Uit het verloop van de chlorideconcentraties in een droog jaar voor (2003) en na (2063) klimaatverandering hebben we afgeleid dat het klimaatscenario weinig effect heeft. Dit geldt ook voor nutriënten.
38
5.6. Stopzetten grondwateronttrekking DSM 5.6.1.
Beschrijving
Het bedrijf DSM in Delft onttrekt grote hoeveelheden grondwater. Er liggen plannen klaar om deze onttrekking te stoppen, wat grote gevolgen zal hebben voor de grondwaterstand en kwel/wegzijging in de directe omgeving. We hebben een modelvariant gebouwd die deze effecten meeneemt.
Figuur 21 Invloedsgebied onttrekking DSM (TNO, 2005)
In het model hebben we de stopzetting geschematiseerd door een kweltoename in te voeren op de knopen van het type “Onverhard” en “Openwater”. Opgemerkt moet worden, dat we niet hebben gekeken naar de toename van de nutriëntenvracht als gevolg van de stopzetting. Voor deze ingreep kunnen we daarom alleen het resultaat voor chloride beoordelen. In de huidige situatie bedraagt de jaarlijkse kwel 34.2 mm (ca. 11.8 Mm3), en de jaarlijkse wegzijging 37.8 mm. Hiermee heeft Delfland op jaarbasis een lichte netto wegzijging. Per polder en regio is de situatie echter verschillend, maar de hierboven gepresenteerde getallen gelden gemiddeld voor Delfland. Figuur 22 maakt inzichtelijk welke gebieden waar nu infiltratie plaatsvindt, omslaan in kwelgebieden wanneer DSM zijn onttrekking stopt.
39
Figuur 22 Kwel en wegzijging voor en na stopzetting van grondwaterwinning door DSM
Dit beeld wijkt overigens af van de gegevens uit de Quick Scan die wij eind 2007 als basis voor onze berekeningen hebben gebruikt (TNO, 2005). Daarin strekt het invloedsgebied zich meer uit over Rijswijk en Den Haag (Figuur 21). Het van origine ABC boezemmodel waar wij mee rekenen is bij gebrek aan bruikbare gedetailleerde gegevens in 2007 gevoed met het Delfland gemiddelde kwelpatroon uit de onderstaande tabel. Tabel 14 Gemiddelde kwelflux Delfland voor en na stopzetting onttrekking DSM
Datum
Huidig
Na stopzetting
01-01-2000
-0.21
0.124936
15-03-2000
-0.21
0.124936
15-04-2000
0.19
0.524936
15-09-2000
0.19
0.524936
15-10-2000
-0.21
0.124936
31-12-2000
-0.21
0.124936
Dit kwelpatroon is aan het model opgedrukt in de in Figuur 21 gepresenteerde invloedszone (ca 23%, of ca 9000 ha, van het totale afwateringsgebied van onze boezem). De grofweg geschatte kwel in de nieuwe situatie op basis van deze kentallen komt dan neer op ca 17 Mm3/j (een toename met ruim 5 Mm3). De chlorideconcentratie aan de bovenkant van het eerste watervoerend pakket (en dus in het kwelwater) is in de Quick scan (TNO, 2005) geschat op gemiddeld 400 mg/l. Daar zijn wij in de exercitie eind 2007 dan ook vanuit gegaan. Inmiddels zijn door Delft Cluster meer regionaal gedifferentieerde gegevens in kaart gebracht (Figuur 23). Let wel, deze gegevens hebben wij momenteel nog niet gebruikt.
40
Figuur 23 Chloride in top watervoerend pakket 1 (bron: Delft Cluster, 2008)
Uitgaande van de 400 mg/l en de 2 kweltabellen als hierboven gepresenteerd hebben wij het model gevoed met een kwel last van 137 kg Cl/ha/j buiten de DSM invloedssfeer en 377 kg Cl/ha/j in die zone. In de huidige situatie kwelt er dan ca 5.1 miljoen kg chloride uit het eerste watervoerend pakket naar boven. In de situatie van een stopzetting van de DSM onttrekking neemt dit toe tot 7.2 miljoen kg. Tegelijkertijd neemt de wegzijging naar het eerste watervoerend pakket af. Dus netto zal de belasting meer toenemen. Op basis van de meest recente gegevens kan de verwachting worden uitgesproken dat de gekozen grovere benaderingswijze in deze studie leidt tot:
Een wat naar het noordwesten verschoven kwelfront (regio Delft - Den Haag) ten opzichte van de Delft Cluster studie (meer ten westen van Delft tot in Westland).
Een overschatting van de toename van de chlorideconcentraties in de regio Haagland en een onderschatting van de toename in de regio noord Midden Delfland – oost Westland.
41
Tabel 15 Inlaatvolumes voor een droog jaar (miljoenen m3)
Variant
Inlaat Brielse meer
Inlaat Rijnland
Huidig 2003 klimaatscenario W+ excl. KWA
40.8
7.5
Stopzetting DSM 2003 klimaatscenario W+ excl. KWA
36.9
7.5
Opmerking: de watervraag in het klimaatscenario W+ is, zoals al gesteld, afgeleid met foutieve verdampingscijfers. De inlaat Brielse Meer ligt in de huidige situatie eigenlijk op 37.0 miljoen m3. Dit heeft echter geen grote invloed op de concentraties in het gebied, en is daarom niet achteraf gecorrigeerd.
5.6.2.
Resultaten
Het stopzetten van de grondwateronttrekking door DSM blijkt forse invloed op de chlorideconcentraties in vrijwel het gehele beheersgebied te hebben.
Figuur 24 Gemiddelde concentratieverandering in een droog jaar als gevolg van de DSM-stop
42
Overal in het beheersgebied stijgt de gemiddelde chlorideconcentratie. In de directe omgeving van DSM is deze stijging met ca. 50 mg/l het grootst. In de regio’s Westland en Midden-Delfland is de gemiddelde stijging 10 tot 20 mg/l. De enige regio waar verzoeting optreedt, is in de Oostboezem, regio Schiedam. Door het toegenomen wateraanbod wordt gemaal Parksluizen vaker ingezet, wat de zoutindringing vanuit de Nieuwe Waterweg wat reduceert.
Figuur 25 Chlorideverloop voor en na stopzetting onttrekking DSM voor het jaar 2063 (het KNMI W+ klimaatscenario voor 2050, toegepast op 2003)
Over nutriënten kunnen we voor dit scenario niets zeggen, aangezien we in de modelberekeningen alleen voor Chloride de vrachten hebben aangepast. Een eventuele aanbeveling voor toekomstige analyses zou zijn om de nutriënten ook mee te nemen.
43
5.7. Effluent Harnaschpolder 5.7.1.
Beschrijving
In dit scenario onderzoeken we of het effluent van de Rioolwaterzuivering Harnaschpolder gebruikt kan worden voor de watervoorziening in tijden van droogte. Dit is bedoeld als vervanging van de huidige inlaatmogelijkheden (Brielse meer en Rijnland). De motivatie voor deze analyse komt voort uit twee overwegingen: -
Onze inlaatvoorzieningen kunnen gestremd raken, waardoor een alternatief noodzakelijk wordt
-
Door gebruik te maken van effluentwater van een AWZI, gebruiken we gebiedseigen water. Water uit het Brielse meer en Rijnland is namelijk rijk aan bicarbonaten en sulfaat omdat het in beide gevallen van origine Rijnwater betreft. Water uit de Harnaschpolder bestaat oorspronkelijk uit DWA en RWA. Het is arm aan chloride, maar rijk aan nutriënten.
-
Er valt niet uit te sluiten dat in de toekomst ook de normen voor het effluent van AWZI’s strikter worden, waardoor dit water ook lagere nutriëntengehaltes zal gaan bevatten.
De concentraties van het effluent zijn: (Delfluent, 2007) -
Stikstof: 8.7 mg/l
-
Fosfor: 0.62 mg/l
-
Chloride: 130 mg/l
De afvalwaterzuivering heeft, onder droge omstandigheden, een maximale levercapaciteit van 1.9 m3/s. Dit scenario analyseren we met het oog op een mogelijk gestremde aanvoer vanuit het Brielse meer en Rijnland. Wanneer de huidige inlaat de 1.9 m3/s overschrijdt, korten we daarom op de doorspoeling. Voldoen aan de watervraag t.b.v. peilhandhaving heeft de hoogste prioriteit in dezen.
Opmerking: Delfluent heeft ook concentratiewaarden voor zware metalen opgeleverd, maar die beschouwen we in dit stadium nog niet. In dit scenario gebruiken we het effluent van de rioolwaterzuivering de Harnaschpolder voor de zoetwatervoorziening. Dit scenario hebben we bekeken voor zowel een droog (2003) als gemiddeld (2005) jaar. Zoals we bij de beschrijving van deze maatregel al stelden, hebben we hem geanalyseerd met het oog op een eventueel gestremde aanvoer vanuit het Brielse meer en Rijnland. De maximum levercapaciteit van Harnaschpolder bedraagt 1.9 m3/s. In een droog jaar als 2003 en gestremde aanvoer vanuit de inlaten, betekent dat we niet aan de doorspoelvraag kunnen voldoen. Dit hebben we ook verdisconteerd in de modelschematisatie:
44
Tabel 16 Vergelijking inlaatdebieten voor een droog jaar
Variant
Inlaat voor peilhandhaving
Inlaat voor Doorspoelen
Harnaschpolder
Huidig
21.0
19.0
0
Harnaschpolder
0
0
21.0
In een droog jaar als 2003 kan het effluent van de Harnaschpolder net aan de watervraag voor peilhandhaving voldoen. Er bestaat dus een risico dat het boezempeil enigszins uitzakt. In nattere jaren blijft nog iets over om de boezem mee door te spoelen.
5.7.2.
Resultaten
De maatregel blijkt de chlorideconcentraties in een groot gedeelte van het boezemstelsel te verhogen, en dan vooral in het zomerseizoen. In 2005 ondervinden vooral de regio’s Westland en Midden-Delfland forse verhogingen met ca. 30 mg/l. Dit is verklaarbaar omdat de lozing in die regio plaatsvindt. Bij Zweth Dorp zien we dat de concentratie het plafond van 130 mg/l raakt. Dit is gelijk aan de effluentconcentratie van Harnaschpolder (Delfluent, 2007). In de regio Haaglanden is de zomerse verhoging met ca 20 mg/l wat kleiner.
Figuur 26 Het chlorideverloop in een gemiddeld jaar met en zonder inzet van het Harnaschpoldereffluent
45
Aan de zuidzijde van de Oostboezem, bij Overschie, zien we geen enkel effect. Dit komt doordat we in de simulatie het inlaatdebiet uit het Brielse meer hebben vervangen door exact hetzelfde debiet, maar dan uit RWZI de Harnaschpolder. Ook in een droog jaar (Figuur 27) zien we dat deze maatregel forse concentratieverhogingen veroorzaakt. Ook hier zien we in de regio’s Westland en Midden-Delfland in de zomersituatie verhogingen met ca. 30 mg/l. Opvallend hier is dat de maatregel zorgt dat het chlorideverloop in de zomer veel constanter wordt. De boezem neemt de concentratiewaarde van het effluent van de Harnaschpolder aan, te weten 130 mg/l.
Figuur 27 Het chlorideverloop in een droog jaar met en zonder inzet van het Harnaschpoldereffluent
De capaciteit van de Harnaschpolder kan niet aan de watervraag voldoen, waardoor er geen capaciteit is om door te spoelen (Tabel 16). Daardoor kan chloride uit schut- en lekverliezen bij Parksluizen ten opzichte van de huidige situatie verder op de Schie doordringen. Aan de zuidkant van de Oostboezem zien we forse verhogingen van de pieken, maar die worden niet veroorzaakt door het effluent van Harnaschpolder, maar door de toegenomen schut- en lekverliezen vanuit de Nieuwe Waterweg. Deze zijn het gevolg van het niet meer kunnen doorspoelen bij Parksluizen.
46
Wanneer we kijken naar stikstof en fosfor, dan zien we ook hier een forse toenames:
Figuur 28 Het stikstofverloop in een droog jaar met en zonder inzet van het Harnaschpolder-effluent
Figuur 29 Het Fosforverloop in een droog jaar met en zonder inzet van het Harnaschpolder-effluent
47
Waar in de huidige situatie het doorspoelen nog leidt tot een verlaging van de nutriëntenconcentraties in de richting van de voorgestelde KRW-norm van 1.8 mg/l, zal dat bij inzet van het effluent van de Harnaschpolder niet langer het geval zijn. Alleen aan de zuidkant van de Oostboezem is het effect verwaarloosbaar klein, aangezien het boezemwater in die regio wordt gedomineerd door schut- en lekwater uit de Nieuwe Waterweg.
48
5.8.
Inlaat Nieuwe Waterweg
5.8.1.
Beschrijving
Om eventuele stremmingen in de aanvoer van water uit het Brielse Meer en Rijnland te kunnen ondervangen, analyseren we de mogelijkheid om water aan te voeren vanuit de Nieuwe Waterweg. Water met deze herkomst kenmerkt zich echter wel door het hoge zoutgehalte. Ondanks dat het water in de Nieuwe Waterweg een hoog zoutgehalte bevat, wordt ingelaten vanuit de zoete bovenlaag in het stilstaande deel van de Coolhaven. Wat betreft de randvoorwaarden in het model zijn we uitgegaan van identieke concentraties als aan de rand bij Gemaal Parksluizen. De concentraties bewegen zich in 2003 tussen de volgende waarden: 1. Stikstof tussen 1.7 en 6.0 mg/l 2. Fosfor tussen 0.1 en 0. 4 mg/l 3. Chloride tussen 100 en 1500 mg/l Wij vermoeden echter dat de werkelijke chlorideconcentraties in deze variant hoger zullen liggen, omdat je bij structureel inlaten water ‘aanzuigt’ uit de Nieuwe Waterweg, terwijl water in de Coolhaven nog onder invloed staat van de (zoetere) afvoer van Delfland. Dit scenario is echter voornamelijk bedoeld om de impact van inlaat uit de Nieuwe Waterweg inzichtelijk te maken. Een variant waarin we zoet water inlaten vanuit de Nieuwe Waterweg, hebben we geanalyseerd om inzicht te krijgen in de gevoeligheid van het systeem voor dergelijke ingrepen. Omdat het chloridegehalte op de Nieuwe Waterweg veel hoger ligt dan in het Brielse Meer en Rijnland, is de verwachting dat door de ingreep de chlorideconcentraties sterk toenemen.
Tabel 17 Inlaatvolumes variant Inlaat Nieuwe Waterweg (miljoenen m3)
Variant Huidig 2005 Inlaat Nieuwe Waterweg 2005 Huidig 2003 incl. KWA Inlaat Nieuwe Waterweg 2003 excl. KWA
Inlaat Brielse meer 9.0
Inlaat Rijnland
Doorvoer Schieland
0
-2.1
Inlaat Nieuwe Waterweg 0
0
0
-2.1
9
33.6
10.5
-6.5
0
0
0
-2.1
44.1
Tabel 18 geeft een overzicht van de ingelaten chloridevrachten bij de variant “Inlaat Nieuwe Waterweg”. Hieruit blijkt dat ze bij deze variant met factoren toenemen.
49
Tabel 18 Ingelaten chloridevrachten variant Inlaat Nieuwe Waterweg (miljoenen kg)
Variant Huidig 2005
Inlaat Brielse meer 0.80
Inlaat Rijnland 0
Inlaat Nieuwe Waterweg 0
0
0
2.98
3.23
1.38
0
0
0
28.12
Inlaat Nieuwe Waterweg 2005 Huidig 2003 incl. KWA Inlaat Nieuwe Waterweg 2003 excl. KWA
5.8.2.
Resultaten
Uit de modelsimulaties blijkt dat de chlorideconcentraties inderdaad sterk toenemen, en dan vooral voor het droge jaar 2003.
Figuur 30 Effect van inlaat Nieuwe Waterweg op het clorideverloop voor 2003 en 2005
Op het verloop van de nutriëntenconcentraties is het effect niet heel groot. Omdat de concentraties stikstof en fosfor in de Nieuwe Waterweg niet erg hoog zijn, zien we in sommige periodes zelfs een lichte daling. We kunnen echter concluderen dat deze ingreep weinig realiteitswaarde heeft vanwege de extreem hoge chlorideconcentraties in een droog jaar als 2003.
50
Figuur 31 Effect van inlaat Nieuwe Waterweg op het stikstofverloop voor 2003 en 2005
Figuur 32 Effect van inlaat Nieuwe Waterweg op fosforverloop voor 2003 en 2005
51
5.9. Gevoeligheidsanalyse gemaal Parksluizen en reductie schut- en lekverliezen 5.9.1.
Beschrijving
Schut- en lekverliezen zijn een belangrijke factor in het verziltingsproces van de boezem. Het gemaal Parksluizen staat in de zuidoosthoek van het beheersgebied, en maalt water van de boezem naar de Nieuwe Waterweg. De mate waarin het gemaal wordt ingezet, bepaalt in hoge mate tot hoever ingelaten zout van de Nieuwe Waterweg oprukt in het beheersgebied. Daarom hebben we voor dit gemaal een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd: een variant waarbij de afvoer tot nul is gereduceerd, en een variant waarbij de afvoer tot 200% is vergroot (2 x de huidige afvoer).
Figuur 33 Gemaal Parksluizen
Gemaal Parksluizen wordt actief ingezet om de zoutindringing door schut- en lekverliezen vanuit de Nieuwe Waterweg tegen te gaan. De varianten die wij hebben doorgerekend zijn in feite een gevoeligheidsanalyse waarmee we inzicht krijgen in de effectiviteit van het gemaal Parksluizen bij die taak. We hebben in de analyse de huidige bemaling gehalveerd en verdubbeld. De resultaten geven inzicht hoe effectief het gemaal is op dit gebied. Schut- en lekverliezen zijn verantwoordelijk voor een fors aandeel van de chloridevracht op de boezem. Uit de onderstaande figuur blijkt dat vooral in de Oostboezem het aandeel water uit schuten lekverliezen fors is: tussen ca. 10% en 40% van het totaal. Naast de bovengenoemde analyse voor gemaal Parksluizen, hebben we daarom ook gekeken naar het effect van reductie van deze schut- en lekverliezen met 50%.
52
Figuur 34 Gemiddeld aandeel schut- en lekwater van het totaal voor een gemiddeld jaar
5.9.2.
Resultaten
Omdat het aandeel schut- en lekwater op de Oostboezem fors is en de chlorideconcentraties op de Nieuwe Waterweg erg hoog zijn, zien we ook forse effecten bij de hier behandelde gevoeligheidsanalyse.
53
Figuur 35 effecten van gemaal Parksluizen op het chlorideverloop
Gemaal Parksluizen 0
cumulatief in 10^6 m3
-2
-4
-6
Parksluizen exclusief KWA gemeten maalregistratie Parksluizen
-8
-10
1
gemaal AAN/UIT
-12
jan
feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug
sep
okt
nov
dec
jan
feb
mrt
apr
mei
jun
jul
aug
sep
okt
nov
dec
0
Figuur 36 Activiteit gemaal Parksluizen
54
Reductie van de schut- en lekverliezen met 50% blijkt voor chloride het meest effectief te zijn. Dit is eenvoudig te verklaren omdat de andere maatregel, waarin we de capaciteit van gemaal Parksluizen verdubbelen, eigenlijk niet op een goed moment actief is. Het gemaal draait in 2003 vooral in de maanden augustus en september om door te spoelen. De pieken in de chlorideconcentraties zien we echter voornamelijk in de periode daarvoor (juni/juli). Omdat gedurende die maanden wegens watertekort het gemaal nauwelijks actief is, zal ook verdubbelde inzet in de maanden weinig effect sorteren. De combinatie van het niet aanzetten van gemaal Parksluizen met een netto watervraag van de polders leidt dus tot verzilting op de Schie. In periodes van wateroverschot zien we dat de indringing van zout sterk afneemt. Wat betreft nutriënten geldt het volgende: We zien in het Rotterdamse en Schiedamse deel van de Schie (Oostboezem) de stikstof- en fosforconcentraties toenemen. Dit wordt veroorzaakt door een hoger aandeel gebiedseigen water (Stikstof tot 0.3 mg/l meer; Fosfor tot 0.1 mg/l meer). Achteraf bezien was een ander scenario voor gemaal Parksluizen wellicht effectiever geweest, namelijk het structureel malen met een klein debiet. Daarmee zouden we ook in periodes met netto watervraag zout kunnen terugdringen. Een aanbeveling is daarom om deze mogelijkheid nog aan een nadere analyse te onderwerpen.
55
5.10. Flexpeil Midden-Delfland 5.10.1. Beschrijving In deze analyse hebben we onderzocht wat het effect van een flexpeil in het poldergebied van Midden Delfland is. Een flexpeil wil zeggen dat in het poldergebied grotere peilfluctuaties worden geaccepteerd. Dit betekent dat het peil verder mag uitzakken en stijgen, zodat minder water hoeft te worden ingelaten en wordt uitgeslagen. In deze studie zijn we uitgegaan van een nieuwe marge van +10 cm en -10 cm ten opzichte van streefpeil.
5.10.2. Resultaten Uit onze modelsimulaties blijkt dat het effect van deze maatregel op chloride en nutriëntenconcentraties in het gehele beheersgebied verwaarloosbaar klein is. De watervraag van de percelen in Delfland neemt als gevolg van flexibel peilbeheer in de regio midden delfland af van 22.3 Mm3 op jaarbasis (huidig, 2003) naar 21.6 Mm3. Circa 3% afname, of 0.7 Mm3. Op een inlaat uit het Brielse Meer van ruim 33 Mm3 zal deze afname maar weinig invloed hebben, maximaal een afname met 2%.
56
5.11. Opheffen overstortbemaling 5.11.1. Beschrijving De gebieden Vlaardingen-Holy en de Poldervaartpolder malen op dit moment hun waterbezwaar via een overstortbemaling direct uit op de Nieuwe Waterweg. In dit scenario koppelen we beide gebieden aan de boezem van Delfland, wat de waterkwaliteit ten goede zal komen.
Figuur 37 Vlaardingen-Holy en Poldervaartpolder
Door de polders aan de zuidzijde van het beheersgebied aan de boezem te koppelen, en niet langer naar de Nieuwe Waterweg te laten malen, wordt het oppervlak dat op Delflands boezem loost vergroot van 37.685 ha naar 39.415 ha. Dit is een toename met 1831 ha: Maassluis: Vlaardingen: Vlaardingen-Holierhoek : Oost Abts polder: Schiedam centrum:
202 747 404 244 234
ha ha ha ha ha
Bij deze maatregel hebben we aangenomen dat alle verhard oppervlak gescheiden gerioleerd is.
57
5.11.2. Resultaten Bij dit scenario zien we een licht verzoetend effect in periodes van neerslagoverschot (’s winters). Het effect bedraagt maximaal 30 mg/l. Ruimtelijk beperkt dit effect zich tot de boezemwatergangen in de nabijheid van de opgeheven overstortbemalingen. In de zomer zien we nauwelijks effect. Voor nutriënten geldt nagenoeg hetzelfde: ‘s winters treedt een lichte verlaging van de concentraties op, maar ‘s zomers is het effect verwaarloosbaar. Op de waterbalans heeft de maatregel een kleine invloed: in 2003 (droog jaar) neemt de afvoer van het Schiegemaal toe met 5.7%, de afvoer van gemaal de Zaayer met 9.1% en de afvoer van gemaal Parksluizen met 0.25%. Het extra verpompte volume bedraagt 4.5 miljoen m3. Aan de inlaatdebieten hebben we bij deze scenario’s geen aanpassingen gedaan, maar het effect op de watervraag is naar verwachting te verwaarlozen.
58
5.12. Peilgestuurd inlaten 5.12.1. Beschrijving In dit scenario bekijken we het effect van peilgestuurd inlaten. Dit wil zeggen dat er niet wordt doorgespoeld. Alleen wanneer de boezemwaterstand wegzakt, worden de inlaatconstructies geactiveerd. Deze variant hebben we doorgerekend met de aanname dat de inlaat vanuit het Brielse Meer in staat is aan de watervraag te voorzien. Dit wil zeggen dat alle inlaatdebieten in deze variant afkomstig zijn uit het Brielse Meer, en dat de debieten uit Rijnland zijn stopgezet.
5.12.2. Resultaten Het effect van peilgestuurd inlaten op chloride zien we duidelijk terug in het concentratieverloop.
Figuur 38 Effect van peilgestuurd inlaten op het chlorideverloop in 2003
Opvallend is dat in de regio’s Haagland en de noordzijde van de Oostboezem, deze ingreep een positieve invloed op het chloridegehalte heeft. Dit komt doordat, zoals gezegd, we bij peilgestuurd inlaten al het benodigde water uit het Brielse Meer onttrekken. In de huidige situatie 2003 komt door de KWA echter ook water uit Rijnland het gebied binnen. Aan de zuidwestzijde heeft de ingreep een nadelig effect op chloride, omdat door de kleinere inlaatvolumes gemaal Parksluizen minder vaak actief wordt. Schut- en lekverliezen uit de Nieuwe Waterweg kunnen daardoor verder in het systeem doordringen.
59
In het Westland en Midden-Delfland tot slot, is het effect op chloride klein. Kijken we naar de nutriënten, dan zien we dat deze ingreep licht verslechterend werkt.
Figuur 39 Effect van peilgestuurd inlaten op het stikstofverloop in 2003
Figuur 40 Effect van peilgestuurd inlaten op het fosforverloop in 2003
60
6. Gecombineerde scenario’s en ingrepen 6.1. Inleiding In het vorige hoofdstuk hebben we afzonderlijk de verschillende ingrepen en scenario’s besproken die we wilden analyseren. In een groot aantal modelsimulaties hebben we enkele van die ingrepen en scenario’s gecombineerd. Dit hoofdstuk geeft een analyse van die combinaties.
Huidig, droog jaar
2003
ja
2AB
Huidig, droog jaar, Rijnland conform Potteveen
Ja
2003
ja
3AA
Huidig, droog jaar zonder KWA
Ja
2003
Nee
3AB
Huidig, andere verdeling, droog jaar, zonder KWA
Ja
2003
Nee
3AC
Als 3AB, maar Rijnland volgens huidig
2003
Nee
3CA
Toekomst, droog jaar (W+), zonder KWA
Ja
2063
Nee
3CB
Toekomst, droog jaar (W+), andere verdeling, zonder KWA
Ja
2063
Nee
50/50
W+
3CC
Als 3CB, maar Rijnland volgens huidig
2063
Nee
50/50
W+
3DA
Toekomst, droog jaar (W+), andere onttrekking, zonder KWA
Ja
2063
Nee
3DB
Toekomst, droog jaar (W+), andere verdeling, andere onttrekking zonder KWA
Ja
2063
Nee
3DC
Als 3DB, maar Rijnland volgens huidig
2063
Nee
4BA
Huidig, gemiddeld jaar
2005
4BB
Huidig, droog jaar excl. KWA
2003
4CA
Huidig, gemiddeld jaar
2005
4CB
Huidig, droog jaar excl. KWA
2003
Nee
4DA
Huidig, droog jaar excl. KWA, worst case verzilting
2003
Nee
0%
4DB
Huidig, droog jaar excl. KWA, symptoombestrijding
2003
Nee
200%
4DC
Huidig, droog jaar excl. KWA, reductie schut- & lekverliezen
2003
Nee
4EA
Huidig, droog jaar, Flexpeil Midden Delfland
2003
Nee
50/50
50/50
W+
W+
Ja
50/50
W+
Ja
50/50
W+
Ja Ja
Nee
Ja Ja Ja
50% Ja
Opheffen overstortbemaling
2AA
DSM Gestopt
2005
Reductie Schut/ Lekverliezen
Bemaling gemaal Parksluizen
Inlaat Nieuwe Waterweg
Flexpeil Midden Delfland
Effluent Harnaschpolder
Klimaatscenario
Inlaat Brielse meer / Dolk
Huidig, gemiddeld jaar
KWA
Omschrijving
0AA
Jaar
Scenario
Rijnland Potteveen
Tabel 19 Doorgerekende varianten
Omschrijving
Huidig, gemiddeld jaar 2005
4FA Opheffen overstortbemaling 1 2005
4FB Opheffen overstortbemaling 2 2003 Ja
4GA Inlaat Boezem enkel voor peilbeheer 2003 Nee
4GB Inlaat Boezem enkel voor peilbeheer, W+ 2063 Nee
62 W+
Opheffen overstortbemaling
Reductie Schut/ Lekverliezen
Bemaling gemaal Parksluizen
Inlaat Nieuwe Waterweg
Flexpeil Midden Delfland
Effluent Harnaschpolder
DSM Gestopt
Klimaatscenario
Inlaat Brielse meer / Dolk
KWA
Jaar
Rijnland Potteveen
Scenario
0AA 50/50
Ja
Ja
6.2. Resultaten In dit hoofdstuk beschrijven we hoe de verschillende combinaties van ingrepen en scenario’s uitwerken op de gemiddelde stoffenconcentraties op de boezem. De ‘gemiddelde’ concentratie op de boezem definiëren we als de gemiddelde berekende concentratiewaarde op de zeven KRWmeetlocaties (Figuur 41). We kiezen ervoor om per combinatie slechts één concentratiewaarde voor de hele boezem te presenteren, omdat dit ons de mogelijkheid geeft die op te splitsen in de verschillende ‘bronnen’ van water die verantwoordelijk waren voor de totstandkoming van die concentratie. Het resultaat levert voor iedere combinatie van maatregelen een diepgaand inzicht in hoe de uiteindelijke concentratie is samengesteld chloride van verschillende herkomst.
Figuur 41 De zeven KRW meetlocaties
6.2.1.
Chloride
Bij de beoordeling van de verschillende scenario’s splitsen we de presentatie op in een drietal grafieken: een voor een hydrologisch gemiddeld jaar (2005), een voor een hydrologisch droog jaar (2003) en een voor een droog jaar met klimaatverandering (2003 met W+ klimaatscenario). De klimatologische veranderingen zijn immers niet iets waar we de hand in hebben, en deze opdeling maakt het vergelijken van de verschillende ingrepen eenvoudiger. Bij het W+ klimaatscenario moeten we opmerken dat we alleen het effect op toename van de watervraag voor peilhandhaving hebben beoordeeld (toename verdamping). We hebben bij dit scenario dus niet gekeken naar een grotere doorspoeling als gevolg van interne verzilting en toename van het chloridegehalte van het inlaatwater.
30
140
Miljoenen
Zomergemiddeld chloride in een gemiddeld jaar 160
25
INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER INLAAT RIJNLAND
120
INLAAT BRIELSE MEER NEERSLAG OP BOEZEM
20
UITSPOELING ONVERHARD
100
OVERSTORTEN VERHARD 80
15
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
PROCESSEN IN
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
60 10 40 5 20
0
0 0AA
0AA Auton.
4BA
4CA
4FA
Scenario
Figuur 42 Opbouw van de zomergemiddelde boezemconcentraties van chloride in een hydrologisch gemiddeld jaar (2003)
Merk op dat 0AA Auton. Het autonome beleid dat Delfland zal uitvoeren vertegenwoordigt. Deze resultaten zijn afkomstig uit de eerder uitgevoerde KRW-analyse van Delfland, en presenteren we hier om het effect van de verschillende scenario’s in een beter perspectief te kunnen plaatsen. Wat opvalt in de bovenstaande figuur is dat alle gepresenteerde varianten leiden tot een lichte verslechtering van de gemiddelde chloridetoestand in het boezemstelsel. Bij variant 4BA wordt het inlaatdebiet vervangen door het effluent van de Harnaschpolder. Omdat de chlorideconcentratie van het effluent hoger is dan die van inlaatwater uit het Brielse Meer, leidt dit tot een verhoging van de concentraties. Bij variant 4CA wordt water uit de Nieuwe Waterweg wordt ingelaten, en is
64
dit effect nog sterker. Bij variant 4FA worden de overstortbemalingen aan de boezem gekoppeld, wat leidt tot een lichte verhoging van de zoutvracht op de boezem. Kijken we naar een hydrologisch droog jaar, dan nemen de verschillen tussen de varianten fors toe:
60
350
Miljoenen
Zomergemiddeld chloride in een droog jaar 400
50
PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER INLAAT RIJNLAND
300
INLAAT BRIELSE MEER 40
NEERSLAG OP BOEZEM UITSPOELING ONVERHARD
200
30
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
250
OVERSTORTEN VERHARD EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
150 20 100 10 50
0
0 2AA
2AB
3AA
3AB
4BB
4CB
4DA
4DB
4DC
4EA
4FB
4GA
Scenario
Figuur 43 Opbouw van de zomergemiddelde boezemconcentraties van chloride in een hydrologisch droog jaar (2003)
Tussen de varianten 2AA (de basisvariant) en 2AB (de Potteveen variant) zien we vrij weinig verschil, wat we ook al hadden geconstateerd bij de aparte bespreking van die variant. Wanneer we echter een fifty/fifty inlaatverdeling voor water uit het Brielse Meer en Rijnland gaan hanteren (3AB), leidt dit tot een lichte verslechtering. Dit is eenvoudig te verklaren uit het feit dat het Rijnlandse water een hoger chloridegehalte kent. De varianten waarin we een alternatieve bron voor inlaatwater gebruiken (Harnaschpolder, 4BB en Nieuwe Waterweg, 4CB) laten een forse verslechtering zien; vooral de laatstgenoemde. De varianten 4DA, 4DB en 4DC vertegenwoordigen de gevoeligheidsanalyse die we hebben gedaan op verziltingsbestrijding: het uitschakelen van gemaal Parksluizen, dubbele inzet van Parksluizen en het halveren van de schut- en lekverliezen. Bij deze varianten zien we dat het reduceren van de schut- en lekverliezen de meest efficiënte maatregel is. Het verdubbelen van de inzet van Parksluizen sorteert weinig effect. Het stopzetten leidt echter tot een dramatische toename van het chloridegehalte. Gemaal Parksluizen levert dus een belangrijke bijdrage bij het bestrijden van zoutindringing, maar om de huidige toestand nog te verbeteren is reduceren van het schut- en lekverlies een effectievere maatregel.
65
De laatste drie varianten 4EA, 4FB en 4GA zijn: flexpeil Midden-Delfland, opheffen overstortbemalingen en inlaat uitsluitend voor peilbeheer. Bij de eerste twee zien we weinig verandering in de gemiddelde boezemconcentraties, maar bij variant waarbij we uitsluitend water inlaten voor peilhandhaving stijgen de chlorideconcentraties op de boezem merkbaar. Bij de detailbespreking van deze variant hadden we echter al geconstateerd dat de effecten regionaal sterk verschillen.
40
180
35
Miljoenen
Zomergemiddeld chloride in een droog jaar met klimaatverandering 200
PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER
160
INLAAT RIJNLAND
30
INLAAT BRIELSE MEER
140
120
100
20
80
15
UITSPOELING ONVERHARD
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
NEERSLAG OP BOEZEM 25
OVERSTORTEN VERHARD EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
60 10 40 5
20
0
0 3CA
3CB
3DA
3DB
4GB
Scenario
Figuur 44 Opbouw van de zomergemiddelde boezemconcentraties van chloride in een hydrologisch droog jaar met klimaatverandering
Merk op dat in de bovenstaande grafiek de scenario’s 0AA, 4BA, 4CA en 4FA de resultaten voor het jaar 2005 weergeven, terwijl de overige scenario’s 2003 (al dan niet met klimaatverandering) vertegenwoordigen. Tot slot geven we onderstaand een overzicht van de normoverschrijdingen voor chloride in elk van de varianten.
66
Figuur 45 Normoverschrijding voor chloride (dagen per jaar)
67
6.2.2.
Stikstof
Doordat de verschillende bronnen van water in Delflands beheersgebied sterk verschillen in hun waterkwaliteitskarakteristieken, zullen de diverse varianten voor nutriënten andere resultaten laten zien dan voor chloride.
4.5 1.4 4
Miljoenen
Zomergemiddeld stikstof in een gemiddeld jaar PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER 1.2
3.5
INLAAT BRIELSE MEER
3
NEERSLAG OP BOEZEM
1.0
UITSPOELING ONVERHARD OVERSTORTEN VERHARD
2.5
0.8
2
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
INLAAT RIJNLAND
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
0.6
1.5 0.4 1 0.2
0.5
0
0.0 0AA
0AA Auton.
4BA
4CA
4FA
Scenario
Figuur 46 Opbouw van de zomergemiddelde boezemconcentraties van stikstof in een hydrologisch gemiddeld jaar
In een gemiddeld jaar blijkt voor de hier gepresenteerde varianten relatief weinig te veranderen. Bij gebruikmaking van het effluent van de Harnaschpolder of inlaat uit de Nieuwe Waterweg zien we een lichte stijging van de gemiddelde zomerconcentratie, maar deze is beperkt omdat in een gemiddeld jaar niet heel veel water wordt ingelaten. Bij de variant waarin de overstortgebieden aan de boezem worden gekoppeld, zien we een lichte afname van de stikstofconcentraties. Dit is te verklaren uit het feit dat de stikstofvracht die uit die gebieden draineert relatief klein is. Tot slot hebben we ter vergelijking ook de resultaten voor het autonome beleid van het hoogheemraadschap aan de grafiek toegevoegd (0AA Auton.) hieruit wordt duidelijk dat dit beleid een fors reducerend effect heeft op de zomergemiddelde stikstofconcentraties.
68
7 1.4
Millions
Zomergemiddeld stikstof in een droog jaar
6
SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER
1.2
INLAAT RIJNLAND INLAAT BRIELSE MEER
5
NEERSLAG OP BOEZEM
1.0
UITSPOELING ONVERHARD OVERSTORTEN VERHARD
4 0.8
3
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
PROCESSEN IN
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
0.6
2
0.4
1
0.2
0
0.0 2AA
2AB
3AA
3AB
4BB
4CB
4DA
4DB
4DC
4EA
4FB
4GA
Scenario
Figuur 47 Opbouw van de zomergemiddelde stikstofconcentraties in een hydrologisch droog jaar
In een droog jaar zijn de verschillen vele malen groter, om de eenvoudige reden dat er dan meer water aan externe bronnen wordt onttrokken. We zien dat gebruikmaken van het effluent van de Harnaschpolder (4BA) leidt tot forse stijgingen in de stikstofconcentraties. Ook wanneer we water uit de Nieuwe Waterweg inlaten (4CA), stijgen de stikstofconcentraties fors. Voor de overigen varianten blijft de gemiddelde zomerconcentratie op de boezem in de zelfde orde van grootte. In geen van de varianten scoort de boezem als geheel beter dan nu al het geval is.
69
3.5 1.4
Millions
Zomergemiddeld stikstof in een droog jaar met klimaatverandering
3
SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER
1.2
INLAAT RIJNLAND INLAAT BRIELSE MEER
2.5
NEERSLAG OP BOEZEM
1.0
UITSPOELING ONVERHARD OVERSTORTEN VERHARD
2 0.8
1.5
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
PROCESSEN IN
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
0.6
1
0.4
0.5
0.2
0
0.0 3CA
3CB
3DA
3DB
4GB
Scenario
Figuur 48 Opbouw van de zomergemiddelde stikstofconcentraties in een droog jaar na klimaatverandering
Uit de analyse met klimaatverandering blijkt dat de huidige situatie voor stikstof iets verbetert. Dit is waarschijnlijk te danken aan de hogere verdamping en daarmee inlaatbehoefte van Delfland. Water uit het Brielse Meer is namelijk van goede kwaliteit. De varianten die we hier presenteren zijn: fifty/fifty inlaatverdeling (3CB), aanpassingen Parksluizen (3DA en 3DB) en inlaat voor peilbeheer. Geen van deze varianten laat bijzondere uitschieters zien. Wel moeten we opmerken dat ze alle een lichte verslechtering laten zien.
70
6.2.3.
Fosfor
160
0.7
Duizenden
Zomergemiddeld fosfor in een gemiddeld jaar 0.8
140
PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER INLAAT RIJNLAND
0.6
NEERSLAG OP BOEZEM UITSPOELING ONVERHARD
0.5
100
0.4
80
0.3
60
0.2
40
0.1
20
0
OVERSTORTEN VERHARD
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
INLAAT BRIELSE MEER
120
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
0 0AA
0AA Auton.
4BA
4CA
4FA
Scenario
Figuur 49 Opbouw van de zomergemiddelde fosforconcentraties in een hydrologisch gemiddeld jaar
Met de balansterm “Processen” wordt bedoeld: de interne geochemische processen zoals (de)nitrificatie bij stikstof, afbraak en nalevering uit de waterbodem. Aangezien we in deze grafiek de concentratie alleen opbouwen uit de inkomende balansposten voor fosfor, wordt hier nalevering uit de waterbodem bedoeld. Evenals bij de overige stoffen, doen voor fosfor de varianten “Harnaschpolder” (4BA), “Inlaat Nieuwe Waterweg” (4CA) en “Opheffen overstortbemalingen” (4FA) niet heel veel in een hydrologisch gemiddeld jaar. En ook hier blijkt het autonome beleid een fors verlagend effect te hebben (0AA Auton.).
71
160
0.9
Duizenden
Zomergemiddeld fosfor in een droog jaar 1
140
PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER
0.8
INLAAT RIJNLAND INLAAT BRIELSE MEER
120
0.7
NEERSLAG OP BOEZEM
0.5
80
OVERSTORTEN VERHARD
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
UITSPOELING ONVERHARD 100
0.6
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
0.4 60 0.3 40 0.2 20
0.1
0
0 2AA
2AB
3AA
3AB
4BB
4CB
4DA
4DB
4DC
4EA
4FB
4GA
Scenario
Figuur 50 Opbouw van de zomergemiddelde fosforconcentraties in een hydrologisch droog jaar
Ook hier springen de varianten “Effluent Harnaschpolder en “Nieuwe Waterweg” er uit. Voor de overige varianten blijft de concentratie in dezelfde orde grootte als de huidige situatie.
72
160
Duizenden
Zomergemiddeld fosfor in een droog jaar met klimaatverandering 0.6
140
0.5
PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER INLAAT RIJNLAND INLAAT BRIELSE MEER
120
NEERSLAG OP BOEZEM UITSPOELING ONVERHARD
100
0.3
80
OVERSTORTEN VERHARD
Vracht (kg)
Concentratie (mg/l)
0.4
EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW Vracht
60
0.2
40 0.1 20
0
0 3CA
3CB
3DA
3DB
4GB
Scenario
Figuur 51 Opbouw van de zomergemiddelde fosforconcentraties in een hydrologisch droog jaar na klimaatverandering
73
7. Conclusies 7.1. Onderzoek naar de effecten van toegenomen verzilting in Rijnlands beheersgebied In het kader van veranderingen binnen Rijnlands beheersgebied, hebben we de volgende zaken onderzocht: 1. De invloed van de Potteveen-variant op de concentraties onder huidige beheerscondities 2. De invloed van de Potteveen-ingrepen bij een toegenomen onttrekking aan Rijnland 3. Bovengenoemde zaken met inbegrip van klimaatverandering (W+ 2050 scenario) 4. De bovengenoemde zaken met stopzetting van de grondwateronttrekking door DSM Bij de beoordeling van deze scenario’s kijken we voornamelijk naar de parameter “Chloride”. De voornaamste reden hiervoor is dat uitvoering van de Potteveen-variant weinig tot geen effect op de nutriëntenconcentraties bij het inlaatpunt De Dolk heeft. Ad 1) Onder de huidige beheerscondities, waarin nauwelijks water wordt ingelaten via gemaal De Dolk, blijkt de Potteveen-variant weinig invloed te hebben op de chlorideconcentraties in Delfland. In droge jaren onttrekken we meer, maar het effect hiervan is klein omdat we, afgezien van de “First flush” van water uit Rijnland zelf, voornamelijk water uit de Oude Rijn onttrekken. Ad 2) Ook bij een grotere onttrekking van water aan Rijnland is de invloed van de Potteveenvariant verwaarloosbaar. Dit neemt niet weg dat de grotere onttrekking an sich wel leidt tot sterk verhoogde chlorideconcentraties in de Oostboezem. Voor nutriënten blijkt onder de nieuwe inlaatverdeling erg weinig te veranderen. De enige uitzondering is de Schie ten noorden van Delft. Daar nemen de fosforconcentraties toe. Ad 3) Uit het verloop van de chlorideconcentraties in een droog jaar voor (2003) en na klimaatcorrectie hierop (Toepassing van het W+ Scenario 2050 op het jaar 2003 resulteert in het jaar 2063) hebben we afgeleid dat het klimaatscenario weinig effect heeft. Dit geldt ook voor nutriënten. Ad 4) Stopzetting van de grondwateronttrekking door DSM blijkt van grote invloed te zijn op de chlorideconcentraties in Delfland. Concentratieverhogingen met 60 mg/l zijn geen uitzondering. Het effect is het grootst in de directe omgeving van DSM, maar het invloedsgebied beslaat nagenoeg het gehele beheersgebied. We hebben in deze variant niet gekeken naar nutriënten wegens het ontbreken van goede concentratiewaardes in de kwel. De combinatie van de DSM-stop en de fifty/fifty variant leidt tot het optellen van twee forse verslechteringen. Voor de glastuinbouw in het Westland en de Oostboezem zou dit betekenen dat de chloridenorm van 200 mg/l in de winterperiode regelmatig wordt overschreden. In de zomerperiode wordt die niet overschreden, wat te danken is aan de inlaat en doorspoeling. Kortom, de ontwikkelingen in het beheersgebied van Rijnland die wij hebben doorgerekend, hebben een veel geringere invloed wanneer we ze vergelijken met interne ontwikkelingen en ingrepen als klimaatveranderingen, stopzetting DSM en een vergrote inlaat vanuit Rijnland.
74
7.2. De Visie op Watervoorziening In het kader van de visie op watervoorziening hebben we voornamelijk ‘grenzen verkend’. Deze verkenning hebben we gedaan onder droge en reguliere omstandigheden (respectievelijk 2003 en 2005). 1. We hebben de gevoeligheid van het systeem onderzocht voor stremmingen in de inlaatmogelijkheden die Delfland heeft. Hieraan hebben we invulling gegeven door een tweetal alternatieve inlaatvoorzieningen te onderzoeken, te weten: het effluent van de Harnaschpolder en inlaat vanuit de Nieuwe Waterweg. 2. Onder huidige condities is intrek van zout uit de Nieuwe Waterweg via gemaal Parksluizen (schut- en lekverlies) een van de hoofdbronnen in ons systeem. We hebben hier grenzen in beeld gebracht door verschillende bemalingsregimes van Parksluizen en reductie van schuten lekverliezen door te rekenen. 3. Maatregelen zoals het instellen van een flexibel peil, het opheffen van overstortbemalingen en het stopzetten van inlaat voor doorspoelen (uitsluitend inlaten voor peilbeheer). Ad 1a Harnaschpolder) Wanneer rioolwaterzuivering de Harnaschpolder wordt gebruikt om volledig in de watervraag voor peilhandhaving van Delfland te voorzien, leidt dit tot lichte verhogingen van de chlorideconcentraties. De maatregel leidt niet tot overschrijding van de voor Delfland meest kritische norm van 200 mg/l. De effluentconcentratie van stikstof overschrijdt negen maal de norm, terwijl die van het Brielse Meer op of onder de norm ligt. Gedurende periodes met inlaat zien we dan ook een forse toename van de stikstofconcentraties in het gehele beheersgebied. De toename is het hoogst in de directe omgeving van de Harnaschpolder. De effluentconcentratie van fosfor overschrijdt tweemaal de norm, terwijl in het Brielse Meer concentraties onder de norm liggen. Uitgaande van de huidige effluentkwaliteit betekent dit dat we daarvan gebruikmakend de nutriëntennormen in het gebied niet kunnen halen. Willen we het effluent van de Harnaschpolder kunnen inzetten voor de zoetwatervoorziening, dan is een verdergaande nutriëntenverwijdering in het zuiveringsproces noodzakelijk. Ad 1b Inlaat Nieuwe Waterweg) Gedurende hydrologisch droge jaren leidt het inlaten van water vanuit de Nieuwe Waterweg tot een forse verzilting. De voor Delfland meest kritische norm van 200 mg/l voor de glastuinbouw wordt ruimschoots overschreden. In een hydrologisch gemiddeld jaar zien we ook een toename, maar deze blijft beperkt tot enkele tientallen mg/l. Een interessante vervolgvraag is hoeveel maximaal ingelaten kan worden om in de voor de norm kritische gebieden (glastuinbouw) toch nog aan de norm te blijven voldoen. Dit volume zal ergens tussen de 9 en 30 miljoen m3/j liggen. Voor nutriënten zien we weinig effect van de ingreep, aangezien zowel het Brielse Meer als de Nieuwe Waterweg gevoed worden door Rijnwater. Opgemerkt moet worden dat Rijnwater veel bicarbonaten en sulfaten bevat. Dit stimuleert de afbraak van het veen in MiddenDelfland, waardoor weer meer nutriënten in het oppervlaktewater terecht kunnen komen. Effecten van toename van veenafbraak zijn niet gemodelleerd. Ad 2) In de eerste plaats is de invloed van gemaal Parksluizen vrij regionaal. Voornamelijk de chlorideconcentraties in het Oostland en Midden-Delfland worden beïnvloed door dit gemaal. Opvallend is dat de winterse chlorideconcentraties in de Schie en Vliet hoger zijn dan de zomerse. Dit wordt veroorzaakt doordat er in de winter niet wordt ververst. Uit de analyse blijkt dat het verdubbelen van de huidige maaldebieten van gemaal Parksluizen vrij weinig effect heeft op de chlorideconcentraties op de boezem. Dit is te wijten aan het feit dat voornamelijk in natte situaties
75
wordt gemalen. Het bemalen gebeurt dus niet op de meest “handige” momenten. Wel zien we dat, wanneer het bemalen met Parksluizen gestaakt wordt, de concentraties omhoog schieten. Uit de analyse blijkt dat van de doorgerekende varianten het reduceren van schut- en lekverliezen het meest succesvol is in de bestrijding van zout. Omdat het malen voornamelijk in natte periodes gebeurt, is het aan te bevelen ook een analyse te doen met een actief zoutgestuurd bemalingsregime. Dit wil zeggen dat gemaal Parksluizen prioriteit krijgt over de andere gemalen. Ad 3a flexpeil) Het instellen van een flexibel peil in de polders van regio Midden-Delfland leidt tot een verminderde watervraag. Het effect op de stofconcentraties is echter verwaarloosbaar klein. Ad 3b opheffen overstortbemalingen) Door de polders aan de zuidzijde van het beheersgebied aan de boezem te koppelen, en niet langer naar de Nieuwe Waterweg te laten malen, wordt het oppervlak dat op Delflands boezem loost met 1831 ha vergroot. Gedurende periodes van neerslagoverschot heeft de maatregel een licht verzoetend effect. Ruimtelijk beperkt het zich tot de boezemwatergangen in de nabijheid van de opgeheven overstortbemalingen. Voor nutriënten geldt nagenoeg hetzelfde. Ad 3c Inlaat uitsluitend voor peilbeheer) Door de aanname bij deze maatregel dat we alle benodigde inlaatwater aan Brielse Meer onttrekken (niets uit Rijnland), zien we in de regio Haaglanden en de noordzijde van de Oostboezem een lichte verzoeting. Aan de zuidzijde zien we een verzilting, wat veroorzaakt wordt door het minder vaak aanslaan van gemaal Parksluizen. Het waterbezwaar is immers kleiner. Kijken we naar de nutriënten, dan zien we dat deze ingreep licht verslechterend werkt.
76
8. Literatuur Delfluent, 2007, effluentconcentraties AWZI Harnaschpolder, Pers. Comm. Delft Cluster, 2008, onderzoek stopzetting grondwaterwinning DSM, project nog in uitvoering KNMI 2007, http://climexp.knmi.nl/Scenarios_monthly , converteren van neerslagreeksen voor het W+ klimaatscenario voor 2050 Landelijke Emissieregistratie, www.emissieregistratie.nl, 2008 Siebe Bosch Hydroconsult, 2007, Emissieplugin voor SOBEK, http://www.learnsobek.com, Handleiding TNO, 2005, Quickscan DSM-spoorzone, Verkenning van duurzame oplossingsrichtingen voor het waterbeheer in Delft en omgeving WL | Delft Hydraulics, 2007, Handleiding SOBEK versie 2.10.007, www.sobek.nl
77
Bijlage A Modelleerprocedure Inleiding Het gehele analysetraject bestaat uit de volgende modelleerstappen:
Figuur 52 Modelleerstappen
Stap 1 – Hydrologie De basis voor waterkwaliteit wordt gevormd door de waterstromen. Iedere ‘bron’ van water heeft namelijk zijn eigen waterkwaliteitskarakteristieken, en hoe het water uit de verschillende bronnen is samengesteld bepaalt uiteindelijk de kwaliteit. De hydrologie vormt daarmee het startpunt voor iedere stofstromenanalyse. Voor het scenario “huidig” zijn we ervan uitgegaan dat het basismodel van Sobek de hydrologie goed beschrijft. Voor elk van de scenario’s hebben we, indien gewenst, de hydrologie aangepast, en deze variant doorgerekend. Voor de diverse scenario’s zijn de volgende zaken aangepast
Wijzigen beheer polders
78
Stopzetting grondwateronttrekking DSM
Klimaatscenario KNMI ’06 W+ voor 2050
Vergroting reguliere inlaat in de zomer vanuit het Brielse Meer of Rijnland
Stap 2 – Hydraulica Het simuleren van de waterbeweging is een logisch vervolg op stap 1: de hydrologie. In het bestaande SOBEK model is de hydrodynamica goed gemodelleerd. Voor de diverse scenario’s hebben we echter ingrijpende wijzigingen moeten doorvoeren om die goed te schematiseren. Bijvoorbeeld:
Wijzigingen inlaatregime boezem
Wijzigen doorspoelregime polders
Inlaat inlaatbron boezem (varianten inlaat vanuit De Dolk (Rijnland), Harnaschpolder, Nieuwe Waterweg)
Varianten schut- en Lekverliezen
Stap 3 - Herkomstberekeningen Inzicht in de herkomst van het water verkrijgen we door een zogenaamde “fractiegrafiek” te maken. Dit is een grafiek waarin de herkomstverdeling van het water wordt uiteengezet. De onderstaande figuur geeft een voorbeeld van zo’n fractiegrafiek:
Westboezem Midden-Delfland Westboezem Westland Oostboezem Oostland Oostboezem Haagland Neerslag Boezem Inlaat Rijnland Inlaat Brielse Meer Schut-en Lekverlies
dec
nov
okt
sep
Maand
aug
jul
jun
mei
apr
mrt
feb
Initiëel
jan
Aandeel
Verversingskanaal Scheveningen 2005 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
Figuur 53 Een fractiegrafiek
De vlakken vertegenwoordigen het aandeel (de fractie) dat water van die herkomst uitmaakt van het totaal. Omdat de som van alle fracties altijd 100% bedraagt, loopt de verticale as tussen 0 en 100%. In het voorbeeld is te zien dat water uit deelgebied Haagland het grootste aandeel opeist.
79
Stap 4 – Emissies Voor de KRW is in 2006 een zogeheten “Globale Analyse” uitgevoerd. Per waterlichaam zijn gegevens verzameld over stofvrachten vanuit verschillende bronnen op het waterlichaam. Hierbij hebben we gebruik gemaakt van informatie uit de ERC-KRW nationale emissieregistratie (gegevens voor het jaar 2000), informatie uit het instrument Waternood (uitspoeling uit de bodem), dat informatie geeft over de uitspoeling van nutriënten vanuit de bodem (op basis van grondsoort, landgebruik, grondwatertrap en belasting) en informatie uit eigen metingen.
In de ERC-KRW is voor een groot aantal diffuse bronnen op basis van kennisregels en geografisch voorkomen een schatting gemaakt van de jaarlijkse emissie van een groot aantal stoffen vanuit een groot aantal potentiële bronsoorten. De databank is een nationale bron van gegevens, waaraan Delfland zelf ook gegevens toelevert. Opgemerkt dient te worden dat de ERC-KRW een nationale database betreft. Regionalisering van de kengetallen is soms heikel. Er is gebruik gemaakt van de versie uit 2004 met kengetallen uit 2000. In de meest recente versie van de emissieregistratie (oplevering eind 2007) is ons gebied op een andere manier ingedeeld en zijn de data op meerdere manieren uit te database te destilleren. Voor toekomstige toepassingen en actualisering dient bekeken te worden of de nieuwe ERC de voorkeur verdient boven keuzes die we nu gemaakt hebben. Wij hebben er op dit moment voor gekozen voort te borduren op de voor Delfland opgestelde Globale Analyse.
De Globale Analyse geeft ons informatie over de belasting op de waterlichamen op jaarbasis. Deze getallen zijn vertrekpunt geweest voor de Detailanalyses die Delfland in 2007 heeft uitgevoerd. Er zijn een paar redenen geweest waarom we gemeend hebben in te grijpen op de brongegevens (ERC-KRW, Waternood):
1. Het hydrologische systeemgedrag van een waterlichaam verschilt over de seizoenen, of zelfs binnen een seizoen, afhankelijk van of het nat of droog is. Veel emissies zijn neerslaggerelateerd, zoals drainage uit de bodem of inloop vanuit regenwaterriolen. Inlaat van water vindt voornamelijk in het zomerhalfjaar plaats, de bulk van de afvoer echter weer in het winterhalfjaar. Daarom hebben we het noodzakelijk gevonden aan de uitgangsgetallen een tijdsvariatie toe te kennen. Het liefst door een emissie van een (groep) bron(nen) te relateren aan een “bron van water” uit het hydrologische model. Anders op basis van literatuur.
2. Daarbovenop hebben we voorafgaande aan het kwantificeren van effecten van maatregelen en ontwikkelingen al een doorkijk gemaakt naar de soort maatregelen en ontwikkelingen, waarvan we de effecten willen kwantificeren. Denk hierbij aan bijvoorbeeld het veranderen van gemengd gerioleerd gebied in gescheiden gerioleerd gebied. Of verandering van areaal landbouw in natuur of recreatiegebied. Dit heeft ertoe geleid dat we kentallen uit ERC en Waternood hebben omgerekend naar oppervlakte gerelateerde eenheden. Waar dit niet mogelijk bleek zijn de getallen vervangen door literatuurwaarden of meetgegevens. Bijvoorbeeld de onderverdeling van vrachten naar type rioolstelsel bleek niet te extraheren uit de ERC database, waarop besloten is terug te vallen op gemeten stofconcentraties in de verschillende typen rioolstelsels.
80
3. Ook inlaten van de buiten naar het waterlichaam zijn een voorname bron. Deze zijn gekwantificeerd door het ingelaten volume (een resultaat uit modelberekeningen) te vermenigvuldigen met gemeten stofconcentraties.
4. Het kwantificeren van de stofvrachten is gedaan met een combinatie aan modellen. Meerdere emissiebronnen zijn hierbij samengevoegd en gerelateerd aan modelknopen in het neerslag-afvoer model (SOBEK-RR) of hydrodynamisch model (SOBEK-CF).
Figuur 54 Een grote verscheidenheid aan bronnen
81
Kassen
Tabel 20 Herkomst gebruikte emissiegegevens Bron
broninfo
Glastuinbouw
ERC-KRW
metalen X
X
Waternood Schatting
X X
ERC-KRW
Onverhard gebied
Kwel bodem
X X
Optioneel custom toevoegen
X
ERC-KRW
X
Infiltratie uit open water naar bodem
Sobek-WQ
X
Meemesten sloten akkerbouw
ERC-KRW
X
Meemesten sloten grasland
ERC-KRW
X
Meemesten sloten tuinbouw
ERC-KRW
X
Jacht
ERC-KRW
X
Neerslag onverhard
ERC-KRW
X
X
X
Riooloverstorten gemengde stelsels Metingen literatuur
X
X
X
RWA gescheiden stelsels
Metingen literatuur
X
X
X
RWA verbeterd gescheiden stelsels
Metingen literatuur
X
X
X
AWZI effluent
Metingen * debiet
X
X
Niet lokaal verkeer
ERC-KRW
Spoorwegen
ERC-KRW
Scheepvaart
ERC-KRW
Corrosie verzinkt staal
ERC-KRW
Huishoudelijk afvalwater
ERC-KRW
Depositie oppervlaktewater
ERC-KRW
Deze bronnen hebben we ondergebracht in emissiegetallen riooloverstorten en RWA
X
X
Literatuur Openwater
chloride
X
Schatting Uit/afspoeling uit bodem
Stedelijk gebied
nutriënten
Kwel oppervlaktewater
Literatuur
Inlaat
Metingen * debiet
Processen
Processenbibliotheek
82
X X
X
X
X
X
X
X
De volgende gegevens hebben we toegepast in de analyse:
Onverhard gebied: Tabel 21 Emissievrachten voor onverhard gebied (kg/ha/j)
Bodem veen klei zand
Chloride Gras Overig 400 400 350 350 300 300
Stikstof Gras Overig 35.63747 15.6 19.53747 6 24.93747 6
Fosfor Gras Overig 6.873904 2.2 1.793904 1.2 0.833904 0.33
Verhard gebied: Tabel 22 Emissieconcentraties voor verhard gebied (mg/l)
Gemengd Gescheiden Verbeterd gescheiden AWZI's
Chloride 50 50 50
Stikstof 11.8 3.2 2
Fosfor 3 0.4 0.3
100
2
0.2
Openwater: Tabel 23 Emissies op openwater
Chloride
Stikstof
Fosfor
Kwel (mg/l)
400
10
1
Depositie (kg/ha/j)
40
17.43
0.083
Stikstof 123.2379
Fosfor 10.57836
Glastuinbouw: Tabel 24 Emissies op glastuinbouw
Vracht (kg/ha/j)
Chloride 500
83
Stap 5 – Stofstromenanalyse De emissievrachten laten we ‘meeliften’ met de hydrologie. Dat wil zeggen dat op elke hydrologische flux diverse chemische stoffen meestromen. We onderscheiden de volgende hydrologische fluxen:
Drainage vanuit onverhard gebied Infiltratie naar onverhard gebied Neerslag Verdamping Kwel Wegzijging Inlaten vanuit de boezem Riooloverstorten verhard gebied Afstroming verhard gebied Effluent vanuit AWZI’s Effluent vanuit glastuinbouw
Elk van deze fluxen heeft zo zijn eigen karakteristieken op waterkwaliteitsgebied. De gegevens hiervoor zijn afkomstig uit de database van de Landelijke Emissieregistratie, zoals uiteengezet in de vorige paragraaf. De emissietool maakt gebruik van de hydrologische resultaten uit SOBEK en de opgevraagde emissiegegevens. Het laat daarna de opgegeven stofvrachten meeliften met de hydrologische fluxen. Emissies op onverhard gebied en glastuinbouw worden in kg/ha/j uitgedrukt, terwijl voor kwel, neerslag, inlaten en riooloverstorten de eenheid mg/l wordt gebruikt.
84
Voor het scenario “Huidig” hebben we de volgende emissiegegevens gehanteerd: Tabel 25 Emissiegegevens chloride scenario "Huidig"
Huidig Vracht (kg/ha/j)
Autonoom
Concentratie (mg/l)
Vracht (kg/ha/j)
Onverhard, Klei
350
350
Onverhard, Zand
300
300
Onverhard, Veen
400
400
Glastuinbouw
500
500
40
40
Depositie oppervlaktewater Effluent AWZI’s
Concentratie (mg/l)
100
100
Overstorten gemengde rioolstelsels
50
50
Afstroming gescheiden rioolstelsels
50
50
Afstroming verbeterd gescheiden rioolstelsels
50
50
Naast deze emissiegevens is ook een initiële oppervlaktewaterconcentratie van 100 mg/l toegekend. De concentratie van het inlaatwater hoeft niet te worden opgegeven, omdat het emissietool die betrekt uit de SOBEK waterkwaliteitsmodule.
85
Stap 6 – Waterbalans opstellen Een waterbalans biedt inzicht in de waterstromen door het systeem.
Stap 7 –Stoffenbalans opstellen Een stoffenbalans van de boezem wordt samengesteld door de resultaten van de SOBEK WQmodule te combineren met die van de emissietool. Vrachten vanuit de polders worden immers berekend door de emissietool, terwijl bijvoorbeeld de bemalingen en inlaten op de boezem voor rekening komen van de SOBEK WQ module. De onderstaande tabel geeft aan uit welke van de twee applicaties elk van de balanstermen worden betrokken. Tabel 26 Gegevensbron van de diverse termen in de stoffenbalans
Balansterm stoffen
SOBEK WQ
Emissietool
Verhard
X
Glastuinbouw
X
Depositie openwater
X
Inlaat De Dolk
X
Inlaat Rijnland
X
Effluent Harnaschpolder
X
Schut- en Lekverliezen
X
Uitgeslagen
X
X
Stofvrachten uit de SOBEK WQ module worden opgehaald met behulp van een macro in Excel, genaamd Resultaten inlezen v6.4.xls. Deze toepassing van dit spreadsheet kan worden gevonden op de DVD bij dit rapport. Het betreft de toepassing WQBAL.HIS Resultaten Inlezen 6.4.xls, en leest voor ieder scenario de resultaten uit het bestand WQBAL.HIS uit.
De resultaten uit het bovengenoemde Excel macro wordt gekopieerd naar de Excelapplicatie Stofbalans Boezem v2.0.xls, te weten op het tabblad “Scenarionaam.Balansen”, range E36:H66.
De emissietool produceert zelfstandig voor elk scenario een spreadsheet met resultaten. De resultaten uit het tabblad “Summary” worden eveneens gekopieerd naar het spreadsheet Stofbalans Boezem v2.0.xls, tabblad “Scenarionaam.Balansen”. Deze kopiëren naar de range A36:D77.
Een representatieve waarde voor de boezemconcentratie halen we uit de SOBEK WQresultaten. We middelen de jaargemiddelde concentratie op de zeven KRW-meetpunten. Ook voor het inlezen van deze representatieve concentraties maken we gebruik van een toepassing van het Excel macro Resultaten inlezen 6.4.xls, namelijk Boezemconcentraties resultaten inlezen v6.4.xls. Deze toepassing leest het verloop van de concentraties
86
Hoe die uiteindelijke boezemconcentratie is samengesteld, bepalen we in het spreadsheet Stofbalans Boezem v2.0.xls. Dit doen we door de gemiddelde boezemconcentratie op te bouwen uit een gestapelde staafdiagram. Iedere bouwsteen van een staaf bestaat uit de vracht van een bepaalde herkomst gedeeld door de totale inkomende vracht.
Jaargemiddelde chlorideconcentraties Delflandse boezem 300
PROCESSEN IN SCHUT- en LEKVERLIEZEN INLAAT NIEUWE WATERWEG EFFLUENT HARNASCHPOLDER
250
INLAAT RIJNLAND INLAAT BRIELSE MEER NEERSLAG OP BOEZEM
Concentratie (mg/l)
200
UITSPOELING ONVERHARD OVERSTORTEN VERHARD EFFLUENTENRWZI GLASTUINBOUW
150
100
50
0 0AA
2AA
2AB
3AA
3AB
3CA
3CB
3DA
3DB
4BA
4BB
4CA
4CB
4DA
4DB
4DC
4EA
Scenario
Figuur 55 staafdiagram met opbouw van de gemiddelde boezemconcentratie
Iteratief proces In de modellentrein zit een zekere terugkoppeling: de emissietool berekent de concentraties in het oppervlaktewater van de polders. Omdat deze concentraties echter tevens de randvoorwaarde vormen voor de SOBEK WQ-module, beïnvloeden ze het concentratieverloop op de boezem. Tijdens droge periodes wordt in de polder echter water aan de boezem onttrokken, waardoor de boezemconcentratie op zijn beurt weer de polderconcentraties beïnvloedt. Om tot een voor ons acceptabele balansfout te komen (< 3%) waren in de meeste gevallen een of twee iteratieslagen nodig. Dit wil zeggen dat enkele keren achtereenvolgens de emissietool en de SOBEK WQ-module gedraaid werd, totdat beide applicaties (nagenoeg) dezelfde uitgewisselde vrachten opleverden.
87
Figuur 56 Het 'modellentreintje'
88
Bijlage B Fracties In deze bijlage bespreken we de verschillende ‘fracties’ water die we in het Delflandse boezemstelsel onderscheiden. Met ‘fracties’ bedoelen we het aandeel van water met een bepaalde herkomst. In paragraaf 4.3 hadden we al de verschillende herkomsten benoemd:
Water afkomstig uit de Nieuwe Waterweg door schut- en lekverliezen
Water afkomstig uit Rijnland door inlaten en doorspoelen
Water afkomstig uit het Brielse meer door inlaten en doorspoelen
Water afkomstig uit neerslag op de boezem
Water afkomstig uit de Polders langs de Oostboezem
Water afkomstig uit de polders in de regio Haagland
Water afkomstig uit de polders in het Westland
Water afkomstig uit de polders Midden-Delfland
Figuur 57 Herkomst van water in het beheersgebied
89
In de volgende paragrafen bespreken we stuk voor stuk deze fracties en hun invloedsgebied binnen de boezem van Delfland.
Fractie Schut- en lekverlies De fractie schut- en lekverlies drukt een fors stempel op de chloridegehaltes in het Delflandse boezemsysteem. Reden om eens in detail naar deze bron van water te kijken. Over een jaar gemiddeld zien we de volgende fractie van water met deze herkomst:
Figuur 58 Jaargemiddelde fractie van water uit Schut- en lekverlies voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Uit de afbeelding blijkt dat vooral de Vliet tussen Schiedam en Delft een groot aandeel schut- en lekwater kent. Iets dat ook al bleek uit Figuur 4. In de rest van het gebied is het aandeel vrij klein (< 5%), maar de hoge chlorideconcentraties op de Nieuwe Waterweg zorgen er toch voor dat deze fractie verantwoordelijk is voor ca. 35% van de totale zoutvracht op de boezem.
90
Fractie Inlaat Rijnland Momenteel onttrekt Delfland zeer weinig water aan de noorderbuur: het hoogheemraadschap van Rijnland. Deze hoeveelheid neemt alleen toe in (zeer) droge jaren, bijvoorbeeld als de KWA (kleinschalige wateraanvoer) in werking treedt. In een gemiddeld jaar zal de fractie inlaatwater uit Rijnland daarom nul bedragen. Uit Figuur 6 blijkt dat de invloedssfeer van deze fractie ook in droge jaren beperkt blijft. In de zomer verdeelt het ingelaten zich vooral over de Vliet en de regio Den Haag. In het Westland komt water met deze herkomst niet terecht.
Fractie Inlaat Brielse Meer
Figuur 59 Jaargemiddelde fractie van inlaatwater uit het Brielse Meer voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Uit de figuur blijkt dat de invloedssfeer van het Brielse meer water vrij groot is; zeker als men beseft dat de afbeelding slechts een jaargemiddelde fractie laat zien, terwijl de inlaten alleen in de zomer plaatsvinden. In het Westland ligt de fractie jaargemiddeld rond de 30%, maar uit Figuur 4 valt af te leiden dat de fractie in de zomer in het Westland kan oplopen tot bijna 100%. Ook kan uit Figuur 4 worden geconcludeerd dat een gedeelte van het ingelaten water ‘s zomers Den Haag nog bereikt. Water uit het Brielse meer is van een goede kwaliteit. Zowel de chloride- als nutriëntenconcentraties liggen laag, en het inlaten danwel doorspoelen van de boezem met dit water heeft een gunstig effect op de waterkwaliteit van de boezem.
91
Fractie neerslag op de boezem Over de neerslag op de boezem valt weinig toe te voegen. Het ligt voor de hand dat de fractie uniform verdeeld is over het gehele gebied, en uiteraard is de kwaliteit van dit water uitstekend, omdat de gehaltes aan chloride en nutriënten zeer laag zijn.
Figuur 60 Jaargemiddelde fractie van neerslagwater op de boezem voor een hydrologisch gemiddeld jaar
De uniforme verdeling van neerslagwater over de boezem blijkt ook uit de fractiegrafieken van Figuur 4.
92
Fractie Oostboezem Haagland Water uit de regio Haagland is nutriëntenarm omdat het herkomstgebied sterk verstedelijkt is. De chloridegehaltes verschillen weinig met die uit de overige gebieden. Het gebied staat wel sterk onder invloed van de grondwateronttrekking van DSM. Het invloedsgebied van water met deze herkomst is groot:
Figuur 61 Jaargemiddelde fractie Oostboezem Haagland op de boezem voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Figuur 4 bevestigt dit. Op vrijwel alle monitoringpunten laat deze bron een forse fractie zien. Alleen in het gebied rond de Vliet is de invloed nagenoeg afwezig.
93
Fractie Oostboezem Oostland Dit water is afkomstig uit het oostelijke kwadrant van het beheersgebied, en kenmerkt zich door een hoog nutriëntengehalte vanwege de intensieve landbouw in dit gebied. Figuur 62 geeft het invloedsgebied van water met deze herkomst weer:
Figuur 62 Jaargemiddelde fractie Oostboezem Oostland op de boezem voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Uit de figuur blijkt dat water met deze herkomst wijdverbreid is, maar nauwelijks terechtkomt in het Westland. Ook in de regio Den Haag is het aandeel klein. Wel wordt duidelijk dat dit water duidelijk vertegenwoordigd is in de kanalen naar enkele boezemgemalen. Dit geldt voor de routes naar het Schiegemaal, Gemaal Zaayer, Gemaal Westland en gemaal Scheveningen. Figuur 4 bevestigt dit. Daarin wordt duidelijk dat de fractie Oostboezem Oostland eigenlijk alleen afwezig is op het meetpunt Groote Gantel (Westland).
94
Fractie Westboezem Westland Het Westland kenmerkt zich door de grote intensiteit aan glastuinbouw. Door de effluenten is de glastuinbouw is een grote bron van nutriënten (ca. 50% van de nutriëntenvracht uit dit gebied naar de boezem is afkomstig uit de glastuinbouw). Vandaar dat het hoogheemraadschap van zins is de glastuinbouw aan het riool te koppelen, een maatregel die onderdeel uitmaakt van het autonome beleid van het hoogheemraadschap.
Figuur 63 Jaargemiddelde fractie Westboezem Westland op de boezem voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Het verspreidingsgebied van water met deze herkomst is zeer klein. Dit blijkt ook uit Figuur 4 aangezien de fractie alleen prominent naar voren komt op de meetpunten Groote Gantel (Westland) en Zweth Dorp (Midden Delfland).
95
Fractie Westboezem Midden-Delfland Het gebied Midden-Delfland kenmerkt zich door vooral graslanden en stedelijk gebied. De vele veenweidegebieden zorgen ervoor dat water uit deze gebieden hoge concentraties fosfor bevatten. De chloridevrachten uit dit gebied zijn niet opvallend hoog.
Figuur 64 Jaargemiddelde fractie Westboezem Westland op de boezem voor een hydrologisch gemiddeld jaar
Evenals water uit Westboezem Westland blijft deze fractie vrij locaal, en verspreidt hij zich nauwelijks over de overige gebieden. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat het gebied aan de zuidkant door drie gemalen bemalen wordt: Gemaal Westland, Zaayer en Vlaardingerdriepolder. Door de capaciteit van deze gemalen wordt eerder water uit andere gebieden door dit gebied naar de Nieuwe Waterweg getrokken dan dat het water uit dit gebied naar het noorden stroomt. Figuur 4 bevestigt deze hypothese, want alleen op de monitoringpunten Zweth Dorp en Vlaardingervaart is deze fractie prominent aanwezig. Op het punt Groote Gantel zien we nog een klein aandeel, maar op de overige punten is deze fractie vrijwel geheel afwezig.
96
