VALIDATIE NHI REGIO OOST NEDERLAND

BIJLAGE F ina lLre p

ort

VALIDATIE NHI REGIO OOST NEDERLAND

2011

RAPPORT

w02

bijlage L Validatie NHI Regio Oost Nederland

2011

rapport

[email protected] www.stowa.nl TEL 033 460 32 00 FAX 033 460 32 01

Stationsplein 89 3818 LE Amersfoort POSTBUS 2180 3800 CD AMERSFOORT

w02

Publicaties van de STOWA kunt u bestellen op www.stowa.nl

Validatie NHI voor Oost Nederland Jaren 2003 en 2006

HJM Ogink

Opdrachtgever: Stowa

Validatie NHI voor Oost Nederland Jaren 2003 en 2006

HJM Ogink

Rapport december 2010

Validatie NHI voor Oost Nederland

december, 2010

Inhoud 1

2

3

4

5

6

Inleiding ................................................................................................................3 1.1

Aanleiding validatie NHI ...........................................................................3

1.2

Aanpak ......................................................................................................4

Neerslag en verdamping ....................................................................................5 2.1

Neerslag in 2003 en 2006 vergeleken met de normalen .........................5

2.2

Berekeningsprocedure model neerslag....................................................9

2.3

Gemeten en model neerslag in 2003 .....................................................10

2.4

Gemeten en model neerslag 2006 .........................................................11

2.5

Windcorrectie op neerslagmetingen .......................................................12

2.6

Verdampingsberekening in NHI..............................................................13

2.7

Referentie verdamping ...........................................................................14

2.8

Actuele verdamping ................................................................................17

Oppervlaktewater ..............................................................................................19 3.1

Hydraulische infrastructuur .....................................................................19

3.2

Oppervlaktewater 2003 ..........................................................................21

3.3

Oppervlaktewater 2006 ..........................................................................26

Grondwaterstanden ..........................................................................................28 4.1

Inleiding...................................................................................................28

4.2

Velt en Vecht ..........................................................................................28

4.3

Reest en Wieden ....................................................................................37

4.4

Regge en Dinkel .....................................................................................38

4.5

Groot-Salland ..........................................................................................47

4.6

Rijn en IJssel...........................................................................................54

4.7

Samenvatting ..........................................................................................68

Conclusies en aanbevelingen ..........................................................................70 5.1

Conclusies ..............................................................................................70

5.2

Aanbevelingen ........................................................................................72

Literatuur ............................................................................................................73

Appendices A

HJMO

Windcorrectie neerslagmetingen ....................................................................74

2


december, 2010

1 Inleiding 1.1

Aanleiding validatie NHI

In het deelprogramma Zoetwater van het Deltaprogramma, wordt de besluitvorming van het kabinet voorbereid over de zoetwatervoorziening op de lange termijn en de “geenspijt”-maatregelen op korte termijn. Het deelprogramma wordt getrokken door DG Water van het ministerie van Verkeer en Waterstaat. De projectgroep is samengesteld uit DGW, LNV, VROM, IPO, VNG, Unie van Waterschappen en Rijkswaterstaat. Binnen het deelprogramma Zoetwater wordt voor de onderbouwing van de besluitvorming de “Landelijke verkenning zoetwatervoorziening” uitgevoerd door Rijkswaterstaat Waterdienst en Deltares. Zowel waterbeheerders als watergebruikers worden bij het proces betrokken d.m.v. informatiebijeenkomsten. De “Landelijke verkenning zoetwatervoorziening”, na voorbereidende activiteiten in 2009, zal in de periode 2010 – 2013 worden vervolgd met analyse van beleidsstrategieën. In de beleidsanalyse wordt vanaf medio 2010 gebruik gemaakt van modellen. Het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium (NHI) staat aan de basis van de watersysteemanalyses, vanwege de samenhang en consistente benadering van het Nederlandse watersysteem in dit instrumentarium. Het NHI is ontwikkeld door Deltares en Alterra en is op 1 april 2010 als versie 2.0 opgeleverd aan Rijkswaterstaat Waterdienst. Gedurende de looptijd van de “Landelijke verkenning zoetwatervoorziening” zal een jaarlijkse herziening van het NHI uitkomen. Met het NHI worden diverse scenario‟s voor bijvoorbeeld het klimaat en het landgebruik (c.q. de watervraag) doorgerekend. Ook effecten van maatregelen worden met het instrumentarium doorgerekend, waarmee het een belangrijke plaats inneemt in het hele proces dat moet leiden tot een kabinetsbesluit. Dat stelt twee belangrijke eisen aan het NHI: • •

Het NHI moet inzetbaar zijn voor de waterverdelingsvraagstukken op nationale schaal; Het NHI moet inzetbaar zijn voor het bepalen van de regionale watervraag en waterbeschikbaarheid.

Het NHI is goed inzetbaar op nationale schaal als het ook de regionale watervraag goed berekent. Met de term „inzetbaar‟ wordt bedoeld dat effecten van klimaatveranderingen en effecten van maatregelen met voldoende nauwkeurigheid op regionale schaal kunnen worden berekend. De term „voldoende nauwkeurigheid‟ is tot op heden niet nader gespecificeerd, maar houdt minimaal in dat de modelresultaten voor de huidige situatie door de regionale waterbeheerders worden herkend en erkend. De regionale waterbeheerders hebben de volgende belangen bij een goed functionerend NHI: •

•

HJMO

Het NHI is de basis voor een kabinetsbesluit over de waterverdeling in Nederland op de lange termijn. Verder zal het NHI door Rijkswaterstaat in geval van actuele droogte worden ingezet voor advies aan de LCW over de operationele waterverdeling. De waterschappen hebben als belanghebbenden bij de waterverdeling (zowel beleidsmatig als operationeel) daarom een belang bij een goed functionerend NHI. Het NHI biedt potentieel belangrijke baten voor de regionale waterbeheerders: • Met het NHI zijn regio-overstijgende uitspraken mogelijk over effecten van inrichtingsmaatregelen en klimaatscenario‟s;

3


• •

december, 2010

Er kunnen efficiencyvoordelen worden gehaald bij de bouw en het beheer van regionale hydrologische modellen; De consistentie van het door de regionale waterbeheerders ontwikkelde beleid wordt beter gewaarborgd.

De STOWA vindt het daarom van groot belang dat het presteren van het NHI in de regio wordt getoetst. De berekeningsresultaten van het NHI worden regionaal getoetst aan de volgende hydrologische waarnemingen: • • • • •

•

De opgelegde neerslag hoeveelheden in relatie tot de werkelijk gevallen hoeveelheden neerslag; De opgelegde referentieverdamping in relatie tot de werkelijke referentieverdamping Aanvoeren en afvoeren op hoofdmeetpunten; Actuele verdamping op basis van remote sensing beelden van de actuele verdamping en actuele verdampingswaarden bepaald door Alterra; Gemeten freatische grondwaterstanden (met inachtneming van de resolutie van het NHI), met name de dynamiek en het recessieverloop in droge periodes als indicator voor de juistheid waarmee de fysische processen zijn gemodelleerd, en Chlorideconcentraties van het oppervlaktewater op de hoofdmeetpunten.

Het betreft hier de toetsing van de NHI versie 2.0, die sinds april 2010 in gebruik is. De toetsing vindt plaats voor de droge zomers van 2003 en 2006 (periode 1 april – 1 oktober), en aanvullend voor de andere maanden in het jaar om het complete hydrologische gedrag te kunnen beoordelen. De toetsing wordt waar sprake is van regionale droogtestudies gekoppeld aan de betreffende studiegebieden. 1.2

Aanpak

Oost Nederland omvat de beheersgebieden van de waterschappen Regge en Dinkel, Groot Salland, de zuidelijke delen van de waterschappen Vecht en Veld en Reest en Wieden en het waterschap Rijn en IJssel. De validatie van het NHI voor de beheersgebieden is uitgevoerd op de reproductie van de variabelen zoals hiervoor is aangegeven. Met betrekking tot het oppervlaktewater zijn de simulaties voor de leidingen die in het Distributiemodel zijn opgenomen vergeleken met de beschikbare metingen. Van de waterschappen zijn van 10 locaties per waterschap grondwaterstandgegevens ontvangen. Voor een zinvolle vergelijking hiervan met het NHI zijn alleen de reeksen gebruikt waarvan dagcijfers beschikbaar waren. Zoutbelastingen spelen geen rol in het waterbeheer van Oost Nederland. Leeswijzer In hoofdstuk 2 wordt aandacht gegeven aan de neerslag en verdampingskarakteristieken van de geselecteerde jaren 2003 en 2006 in relatie met de normalen. Dit om na te gaan hoe representatief de gekozen jaren zijn voor extreme situaties. Daarna wordt een vergelijking gemaakt met de beste schattingen voor de neerslag op basis van alle KNMI neerslagstations en de selectie die ten grondslag heeft gelegen aan de neerslag die in het NHI is aangenomen. Vervolgens wordt de NHI validatie voor het oppervlaktewater besproken in hoofdstuk 3. Een grondige analyse hiervan was niet mogelijk omdat het aantal aangeleverde oppervlaktewaterreeksen zeer beperkt was. In hoofdstuk 4 zijn de grondwaterstandreeksen met een bemonsteringsinterval van één dag of kleiner vergeleken met de dagelijkse grondwaterstanden zoals die door het NHI zijn berekend. In hoofdstuk 5 zijn de conclusies samengevat en worden aanbevelingen voor verbeteringen gegeven.

HJMO

4


december, 2010

2 Neerslag en verdamping 2.1

Neerslag in 2003 en 2006 vergeleken met de normalen

De gemiddelde jaarlijkse neerslag in Oost Nederland bedraagt 784 mm, waarvan 49% (382 mm) in het groeiseizoen valt, zie Tabel 2.1. De droogste maanden zijn gemiddeld genomen februari en april gevolgd door mei en augustus, terwijl juni, juli, november en vooral december de natste maanden zijn, zie Figuur 2.2 en Tabel 2.2. De ruimtelijke verdeling van de gemiddelde jaarlijkse neerslagsom is weergegeven in Figuur 2.1 en uitgesplitst naar waterschap in Tabel 2.1 en Figuur 2.6. De laagste waarden treden gemiddeld op langs de oostkant (vooral zuidoost Drente) en de dalen van de Vecht en de Berkel en de hoogste waarden vindt men in het beheersgebied van het waterschap Reest en Wieden, de Sallandse heuvelrug en de Veluwerand. In het groeiseizoen van 1 april t/m 30 september zijn de verschillen tussen de normalen identiek aan die voor de jaarnormalen (zie Tabel 2.1 en Figuur 2.7). Ook hier treden de hoogste waarden op in het beheersgebied van het waterschap Reest en Wieden en de laagste waarden in het waterschap Velt en Vecht. In 2003 was de neerslag op jaarbasis (zie Tabel 2.1, Figuur 2.5 en Figuur 2.6) beduidend minder dan normaal (-11%), hoewel de maanden januari, juli, december en vooral mei natter waren dan gemiddeld, zie Figuur 2.8. De ruimtelijke verdeling van de jaarsom is weergegeven in Figuur 2.3 en uitgesplitst naar waterschap in Tabel 2.1 en Figuur 2.6. De figuren en de tabel geven aan dat de plaatselijke verschillen groot zijn geweest. De grootste afwijkingen van de normalen zijn opgetreden in de beheersgebieden van de waterschappen Groot-Salland en Reest en Wieden (resp. 18% en -16%), terwijl in het zuidelijk deel van de regio (Rijn en IJssel) slechts 5% minder neerslag is waargenomen, dus grote regionale verschillen. De neerslag in Oost Nederland in het groeiseizoen was slechts marginaal (-4%) minder dan gemiddeld. Ook nu zijn weer de grootste uitschieters naar beneden de beheersgebieden van de waterschappen Groot-Salland en Reest en Wieden, terwijl in het waterschap Rijn en IJssel 5% meer neerslag is waargenomen dan gemiddeld (zie Figuur 2.7 en Tabel 2.1). Op jaar- en seizoenbasis was het jaar 2006 voor Oost Nederland als geheel vrijwel normaal, (-3%, zie Tabel 2.1 en Figuur 2.5). De maanden juni en september waren aanzienlijk droger dan normaal (zie Figuur 2.9), maar dit werd goeddeels gecompenseerd door de hoge neerslagsom voor de maand augustus. Deze afwijking van de normalen leidt er toe dat het potentiële neerslagtekort eind juli aanzienlijk groter is geweest dan gemiddeld. De ruimtelijke verdeling van de neerslag in 2006 is weergegeven in Figuur 2.4, Figuur 2.6 en Figuur 2.7. en in Tabel 2.1. De grootste afwijkingen van de normalen op jaar- en seizoenbasis treden op in het beheersgebied van het waterschap Reest en Wieden.. Tabel 2.1

Neerslag karakteristieken van Oost Nederland en waterschappen

Regio/ waterschap

HJMO

Neerslag in mm Normaal

Verschil met normaal in %

2003

2006

2003

2006

Jaar

Groei

Jaar

Groei

Jaar

Groei

Jaar

Groei

Jaar

Groei

Oost Nederland

784

382

700

366

758

369

-11

-4

-3

-3

Velt en Vecht

765

368

687

350

715

354

-10

-5

-7

-4

Reest en Wieden

823

394

691

330

730

367

-16

-16

-11

-7

Regge en Dinkel

781

382

684

373

760

366

-12

-2

-3

-4

Groot-Salland

788

387

645

324

760

379

-18

-16

-4

-2

Rijn en IJssel

777

381

738

399

789

374

-5

5

2

-2

5


Tabel 2.2

Maandneerslag in Oost Nederland als percentage van de jaarsom

jan 8.9 11.8 3.2

norm 2003 2006

december, 2010

Figuur 2.1

feb 5.8 3.7 6.7

mar 8.4 3.9 10.7

apr 5.8 6.9 5.5

mei 7.6 15.6 12.2

jun 9.5 6.4 2.2

jul 9.2 12.4 6.8

aug 7.6 2.9 20.8

sep 8.9 8.0 1.2

okt 8.9 8.3 9.4

nov 9.4 6.5 11.2

dec 10.0 13.6 10.1

Gemiddelde jaarneerslag periode 1971-2000 (bron: KNMI)

100 90

Maandneerslagnormaal Oost Nederland

80

Maandneerslag (mm)

70 60 50 40 30 20 10 0 jan

Figuur 2.2

HJMO

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Maandneerslagnormalen voor Oost Nederland

6


HJMO

Figuur 2.3

Jaarneerslag in 2003 gebaseerd op KNMI-neerslagstations (bron: KNMI)

Figuur 2.4

Jaarneerslag in 2006 gebaseerd op KNMI-neerslagstations (bron: KNMI)

december, 2010

7


december, 2010

1000 Groeiseizoen Jaar

900 800

Neerslag (mm)

700 600 500 400 300 200 100 0 normaal

Figuur 2.5

2003

2006

Jaar en groeiseizoen neerslagsommen in 2003 en 2006 met de normalen voor Oost Nederland

850 Velt en Vecht Reest en Wieden Regge en Dinkel Groot-Salland Rijn en IJssel

Neerslag (mm)

800

750

700

650

600 Normaal

Figuur 2.6

2003

2006

Jaarneerslagsommen voor de waterschappen in Oost Nederland, normaal, 2003 en 2006 Velt en Vecht Reest en Wieden Regge en Dinkel Groot-Salland Rijn en IJssel

420

400

Neerslag (mm)

380

360

340

320

300 Normaal

Figuur 2.7

HJMO

2003

2006

Seizoenneerslagsommen voor de waterschappen in Oost Nederland, normaal, 2003 en 2006

8


december, 2010

Verschil 2003 maandsom met normalen (mm)

60

Afwijking 2003 maandsom van normaal (mm)

40

20

0

-20

-40

-60 jan

Figuur 2.8

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Verschil maandneerslagsommen in 2003 met normalen voor Oost Nederland

120

Verschil 2006 maandsom met normalen (mm)

100

Afwijking 2006 maandsom van normaal (mm)

80 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80 jan

Figuur 2.9

2.2

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Verschil maandneerslagsommen in 2006 met normalen voor Oost Nederland

Berekeningsprocedure model neerslag

Figuur 2.10 geeft het principe van de methode weer die in het NHI gebruikt wordt voor de bepaling van de ruimtelijke verdeling van de neerslag. De verdeling is gebaseerd op de gemeten neerslag bij de hoofdstations, die met een Thiessennetwerk wordt toegekend aan de rekencellen. Vervolgens wordt per rekencel gecorrigeerd voor de ruimtelijke verdeling volgens de jaarnormalen van het neerslagnetwerk (zie Deelrapport Neerslag en Verdamping, NHI, 2008). Deze procedure is voor het analyseren van tendensen in het gemiddelde gedrag over lange perioden mogelijk aanvaardbaar, maar zeker niet voor het analyseren van extremen en analyse van afzonderlijke jaren. Aangetoond kan worden dat de NHI-procedure in afzonderlijke maanden lokaal tot grove over- zowel als onderschatting van de neerslag kan leiden, ook al zouden de jaarsommen gelijk zijn.

HJMO

9


Figuur 2.10

2.3

december, 2010

Thiessennetwerk modelneerslagbepaling

Gemeten en model neerslag in 2003

Uit Figuur 2.10 is af te leiden dat de neerslag in Oost Nederland in het NHI wordt bepaald door de waarden van de meteorologische stations Hoogeveen, Marknesse, Heino, Twenthe, Hupsel en Deelen. De gekozen NHI-meteostations leiden tot een onderschatting van de neerslag van 7% op jaarbasis en van 8% voor het groeiseizoen, zie ook Tabel 2.3. De verschillen op maandbasis zijn weergegeven in Figuur 2.11 en Figuur 2.12. De grootste onderschatting treedt op voor de maanden mei en juli. De afwijkingen zullen aanleiding geven tot een overschatting van de watervraag in het groeiseizoen. Tabel 2.3

Jaar

HJMO

Vergelijking tussen gemeten en model neerslag in groeiseizoen en jaar 2003 en 2006 voor Oost Nederland Neerslag gemeten (mm) Groeiseizoen Jaar

Neerslag model (mm) Groeiseizoen Jaar

Verschil meting – model (mm) Groeiseizoen Jaar

2003

366

700

336

653

30 (8%)

47 (7%)

2006

369

758

356

718

13 (4%)

41 (5%)

10


december, 2010

120

Meting NHI

100

Maandneerslag (mm)

80

60

40

20

0 jan

Figuur 2.11

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Maandneerslagsommen in 2003 voor Oost Nederland, meting en model

10

NHI - meting

5

Neerslag NHI - KNMI (mm)

0

-5

-10

-15

-20

-25 jan

Figuur 2.12

2.4

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Verschil maandneerslagsommen model - meting in 2003 voor Oost Nederland

Gemeten en model neerslag 2006

De verschillen tussen de gemeten neerslag op basis van de KNMI neerslagstations en de NHI-neerslag voor 2006 zijn minder groot dan voor 2003. De onderschatting in het model van de jaarsom en die van het groeiseizoen bedragen nu respectievelijk 5% en 4%, zie Tabel 2.3. De verschillen per maand zijn weergegeven in Figuur 2.13 en Figuur 2.14. De grootste afwijking in absolute zin treden nu op in de maanden mei en november. Vanwege de onderschatting van de neerslag in mei zal het potentiële neerslagtekort in het groeiseizoen van 2006 licht overschat worden en zo ook de watervraag.

HJMO

11


december, 2010

180 Meting NHI

160

Maandneerslag (mm)

140

120

100

80

60

40

20

0 jan

Figuur 2.13

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Maandneerslagsommen in 2006 voor Oost Nederland, meting en model

5

Neerslag NHI - KNMI (mm)

0

-5

-10

NHI - meting -15

-20 jan

Figuur 2.14

2.5

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Verschil maandneerslagsommen model - meting in 2006 voor Oost Nederland

Windcorrectie op neerslagmetingen

Merk op dat nabij van de locaties van de meteorologische stations waar met een 4 dm2 regenmeter wordt gemeten ook neerslagstations met een standaard 2 dm2 regenmeter aanwezig zijn. Volgens Tabel 2.4 zijn de jaarsommen op de neerslagstations orde 6 7% hoger dan op de meteorologische stations. Een deel van het verschil kan verklaard worden door meetonzuiverheden t.g.v. windeffecten. De gepresenteerde neerslaggegevens zijn niet gecorrigeerd voor wind. Hierdoor is de neerslag onderschat, op de meteorologische stations met 7% op jaarbasis en op de neerslagstations met orde 4%, zoals in Appendix A is uitgewerkt. Dit verklaart een deel van het verschil tussen de in Tabel 2.4 gesignaleerde verschillen (KNMI meteo- en neerslagstations op ongeveer dezelfde locaties) en de verschillen tussen de NHI neerslag (gebaseerd op de meteorologische stations) en de beste schatting op basis van de neerslagstations. Aan de onzuiverheid in de neerslaggegevens dient men in het vervolg van de modelontwikkeling aandacht te geven.

HJMO

12


Tabel 2.4

december, 2010

Vergelijking jaarsommen gemeten op meteo- en neerslagstations in 2003 en 2006

Jaar

Type station Meteo-st/N-st

Heino278/340

Twenthe290/670

Hoogev.279/332

2003

Meteo-station

566

619

693

Neerslagstation

605

708

713

Verschil (%)

6.8

14.4

3.0

1.1

9.4

2.4

Meteo-station

766

723

711

735

773

669

Neerslagstation

803

798

726

846

853

689

Verschil (%)

4.8

10.4

2.1

15.1

10.4

3.0

2006

2.6

Hupsel283/688

Deelen275/591

Marknesse273/317

720

672

754

728

735

772

Gemiddeld verschil

6.2

7.6

Verdampingsberekening in NHI

In het NHI is voor de verdampingsberekening bij de geanalyseerde simulaties de referentiegewasverdamping volgens Makkink ETref het vertrekpunt geweest (SIMGRO 7.1.0 manual, Theory and model implementation, van Walsum et al., 2010). Merk op dat NHI v2.0 ook potentiële gewasverdamping met de Penman-Monteith methode toelaat (in twee varianten: direct met de relevante gewaskenmerken of indirect als een referentieverdamping met een gewasfactor), maar hiervoor is niet gekozen. Met de Makkink referentie verdamping worden op dagbasis 4 hulpvariabelen bepaald: • • • •

ETw0 = verdamping van een nat gewasoppervlak (wet canopy) ETp0 = verdamping van een droog gewasoppervlak (dry canopy) Ep0 = verdamping van een natte kale grond (wet, bare soil) E0 = verdamping van plassen op het oppervlak (ponded soil)

Deze grootheden worden verkregen door de referentieverdamping te vermenigvuldigen met een „gewasfactor‟, die voor een gewasoppervlak afhangt van het soort gewas en het groeistadium (seizoen), c.q. type grond. De totale verdamping Etot in het NHI is de som van 4 verschillende processen: • • • •

verdamping van interceptiewater Ei, transpiratie van gewas Ta, verdamping van water in plassen Epond, en verdamping van kale grond Ea.

Etot  Ei  Ta  Epond  Ea

(2.1)

Per rekentijdstap wordt eerst de verdamping van interceptiewater berekend, Ei. Deze is een functie van de gewasbedekkingsgraad van de bodem, de vullingsgraad van het gewasinterceptiereservoir en de potentiële verdamping van een nat gewasoppervlak ETw0. De verhouding Wfrac=Ei/ETw0 geeft de relatieve duur van interceptiewaterverdamping binnen een tijdstap aan. Die duur wordt in mindering gebracht op de gewastranspiratie en de bodemverdamping. Vervolgens wordt de potentiële bodemverdamping Ep bepaald op basis van de potentiële verdamping van een natte, kale grond Ep0 gecorrigeerd voor de duur dat interceptieverdamping actief is en een factor die de beschutting van de bodem door gewasbedekking voor instraling weergeeft. De potentiële transpiratie Tp volgt uit de potentiële verdamping van een droog gewasoppervlak ETp0, gecorrigeerd voor de duur dat interceptieverdamping actief is en verminderd met de potentiële bodemverdamping Ep. De actuele transpiratie Ta wordt HJMO

13


december, 2010

berekend uit de potentiële transpiratie gecorrigeerd met een bodemvochtcorrectiefactor volgens het concept van Feddes: potentieel binnen grenzen en daarbuiten lineair afnemend. De verdamping van water uit plassen Epond is potentieel E0, tenzij de verdamping groter is dan de voorraad in de plas. In het laatste geval wordt de actuele verdamping gelijk wordt gesteld aan de beschikbare waterschijf. Tenslotte wordt de actuele bodemverdamping Ea bepaald volgens de methode van Boesten en Stroosnijder. De verdamping is potentieel als de netto neerslag groter is dan Ep. In perioden zonder neerslag blijft de verdamping eerst nog potentieel totdat een drempelwaarde wordt overschreden, waarna de verdamping terugloopt als functie van een bodemparameter en de wortel uit de geaccumuleerde potentiële verdamping sinds het begin van de regenloze periode. 2.7

Referentie verdamping

De ruimtelijke verdeling van de gemiddelde jaarlijkse referentieverdamping volgens Makkink is weergegeven in Figuur 2.15. De lijnen van gelijke referentieverdamping lopen parallel aan de kust afnemend in oostelijke richting. Voor Oost Nederland bedroeg de gemiddelde referentieverdamping in de periode 1991-2009 ongeveer 570 mm op jaarbasis met een standaardafwijking van 30 mm. Voor het groeiseizoen april september liggen de waarden rond 470 mm met eenzelfde trend oostwaarts, zie Figuur 2.16, waarin de stations geordend zijn volgens de contouren van Figuur 2.15. Een uitzondering op de oostwaartse trend vormt de verdamping gemeten te Hupsel. De verdamping is gemiddeld genomen maximaal in de maanden juni en juli met een referentieverdamping van 3,0 - 3,5 mm/dag, zie Figuur 2.17. In individuele jaren kan de verdamping echter aanzienlijk afwijken van de normalen. Zowel in 2003 als in 2006 was de referentieverdamping hoger dan gemiddeld (in 2003 zelfs 2 keer de standaardafwijking), zoals is aangegeven in Figuur 2.18 en Tabel 2.5. Aangetoond kan worden dat de onderlinge verschillen tussen de stations echter heel klein blijven, zodat de ruimtelijke variatie gering is, in tegenstelling tot de neerslag. Omdat in 2003 de neerslag lager was dan gemiddeld, was het potentiële neerslagtekort in het groeiseizoen aanzienlijk hoger dan normaal. In het model nog hoger dan in werkelijkheid, door de onderschatting van de neerslag in het model, vergelijk Tabel 2.5 met Figuur 2.19, waar in de laatste de referentieverdamping is vergeleken met de modelneerslag. Voor 2006 was het tekort voor het totale groeiseizoen minder dan in 2003, maar het tekort was eind juli veel groter dan normaal en van dezelfde orde als het maximale tekort in 2003. Omdat dit tekort in 2006 zich midden in het groeiseizoen heeft voorgedaan zullen de gevolgen voor het gewas ernstiger zijn geweest. Figuur 2.20 geeft aan dat de hoge neerslag in augustus 2006 het tekort deels had weggewerkt. Tabel 2.5

Referentieverdamping op jaar- en seizoenbasis, neerslag en potentiële neerslagtekort voor Oost Nederland voor een normaal jaar en in 2003 en 2006 (waarden in mm)

Neerslag en Eref

HJMO

normaal

2003

2006

jaarsom Eref

569

635

595

groeiseizoen Eref

469

516

501

groeiseizoen neerslag

382

366

369

Potentieel tekort seizoen

87

150

132

14


Figuur 2.15

december, 2010

Gemiddelde jaarlijkse verdamping, periode 1971-2000 (bron; KNMI)

600

Groeiseizoen Jaar

Seizoen- en jaartotalen referentieverdamping (mm)

580 560 540 520 500 480 460 440 420 400 Marknesse

Figuur 2.16

HJMO

Heino

Deelen

Hoogeveen

Hupsel

Twenthe

Verdampingsnormalen (periode 1991-2009) jaar en groeiseizoen van KNMI-stations in Oost Nederland

15


december, 2010

40 Marknesse Deelen

35

Referentieverdamping (mm/decade)

Heino Hoogeveen 30

Hupsel Twenthe

25

20

15

10

5

0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

33

36

decaden

Figuur 2.17

Decadeverdampingsnormalen van KNMI-stations in Oost Nederland

50 45 Referentie normaal Referentie 2003 Referentie 2006

Referentieverdamping (mm/decade)

40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

33

36

Decaden

Figuur 2.18

Referentieverdamping 2003 en 2006 met normalen voor Oost Nederland

60

20 Neerslag 2003 Referentieverdamping -20

cumulatief potentieel neerslagoverschot

40

-60

30

-100

20

-140

10

-180

0

Cumulatief neerslagoverschot (mm)

Neerslag en verdamping (mm/decade)

50

-220 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

Decaden, groeiseizoen 2003

Figuur 2.19

HJMO

Voortschrijdend potentieel neerslagoverschot in 2003 in Oost Nederland (neerslag uit NHI)

16


70

december, 2010

20

Neerslag 2006 Referentieverdamping

-10

50

-40

40

-70

30

-100

20

-130

10

-160

0

Cumulatief neerslagoverschot (mm)


cumulatief potentieel neerslagoverschot 60

-190 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

Decaden, groeiseizoen 2006

Figuur 2.20

2.8

Voortschrijdend potentieel neerslagoverschot in 2006 in Oost Nederland (neerslag uit NHI)

Actuele verdamping

De referentieverdamping en de berekende actuele verdamping (transpiratie en evapotranspiratie) voor Oost Nederland in 2003 zijn weergegeven in Figuur 2.21. De figuur geeft aan dat de berekende actuele evapotranspiratie lager is geweest dan de referentieverdamping (voor het groeiseizoen 449 mm actuele verdamping tegen 516 mm referentieverdamping, d.w.z. 67 mm verschil). Merk op dat het verschil tussen de berekende transpiratie en de evapotranspiratie groot is. Kennelijk wordt (althans in het model) een groot deel van het beschikbare water gebruikt voor interceptieverdamping en verdamping van kale grond. De beschikbare NHI-uitvoer geeft geen inzicht in de gebruikte gewasfactoren, zodat een gedetailleerde analyse niet mogelijk is op dit moment. In Oost Nederland is in 2003 volgens het overzicht van Alterra (2009) geen verdamping gemeten. Dit is opmerkelijk omdat in het Hupselse Beekgebied door de Landbouwuniversiteit. reeds lang uitgebreide hydrologische waarnemingen worden verricht, waar verdamping ongetwijfeld deel van uitmaakt. NHI neerslag

70

700

Referentieverdamping 2003 NHI actuele evapotranspiratie NHI actuele transpiratie

600

Referentie acc. NHI evapotranspiratie acc. 50

500

NHI transpiratie acc.

40

400

30

300

20

200

10

100

0

Verdamping accumulatief (mm)


60

0 1

4

7

10

13

16

19

22

25

28

31

34

Decaden

Figuur 2.21

HJMO

Referentieverdamping Oost Nederland en berekende actuele verdamping, 2003

17


december, 2010

De resultaten voor 2006 zijn weergegeven in Figuur 2.22. In de figuur zijn de referentieverdamping volgens Makkink en de berekende actuele verdamping voor Oost Nederland gepresenteerd. Voor het groeiseizoen is de berekende actuele verdamping 459 mm tegen een referentieverdamping van 501 mm, d.w.z. een verschil van 42 mm. Hier wordt weer hetzelfde waargenomen als voor 2003, dat ongeveer 60% van de actuele evapotranspiratie transpiratie van het gewas is. Ook voor 2006 zijn helaas geen verdampingsmetingen beschikbaar voor Oost Nederland. 70

700

NHI neerslag Referentieverdamping 2006 NHI actuele evapotranspiratie

600

NHI actuele transpiratie Referentie acc. NHI evapotranspiratie acc.

50

500

NHI transpiratie acc.

40

400

30

300

20

200

10

100

0

Verdamping accumulatief (mm)


60

0 1

4

7

10

13

16

19

22

25

28

31

34

Decaden

Figuur 2.22

HJMO

Referentieverdamping Oost Nederland en berekende actuele verdamping, 2006

18


december, 2010

3 Oppervlaktewater

3.1

Hydraulische infrastructuur

De aanvoer van water in Oost Nederland wordt vooral geregeld vanuit het Pannerdensch Kanaal, de IJssel en het IJsselmeer. Een belangrijke rol hierin speelt het Twenthekanaal, dat water onttrekt aan de IJssel bij Eefde en dit verder distribueert naar het oosten, en via sluis Aadorp naar het Overijssels Kanaal en de Vecht. Voor een uitvoerige beschrijving van de hydraulische infrastructuur met afvoeren aanvoergebieden in Oost Nederland per beheersgebied wordt verwezen naar het rapport: „Distributiemodel, deel C (Noord) Oost en Zuid Nederland‟ (HKV, 2009). Een overzicht van de schematisatie van de hydraulische infrastructuur in het Distributiemodel van het NHI is weergegeven in Figuur 3.1. Van slechts enkele locaties zijn bruikbare gegevens ontvangen van de jaren 2003 en 2006 voor een vergelijking met de resultaten uit het NHI, te weten: • • •

Twenthekanaal waterinlaat bij Eefde voor 2003, Wateraanvoer naar districten Salland (19) en Schipbeek-Noord (107) via gemaal Ankersmit in Deventer voor de jaren 2003 en 2006, (zie Figuur 3.2) en Afvoer van de boezem van noordwest Overijssel en van de Vledder en de Wapserveense Aa op het Vollenhovermeer via gemaal Stroink voor zowel 2003 als 2006 (zie Figuur 3.3).

Voorts zijn voor 2003 van de periode 25 juni t/m 20 oktober aan- en afvoergegevens ontvangen van een aantal locaties in Overijssel. Waar relevant en overeenkomend met takken in het distributiemodel is van deze gegevens gebruik gemaakt voor een vergelijking, zoals voor: • • •

de doorvoer van water bij Almelo uit de zijtak van het Twenthekanaal via sluis Aadorp naar het Kanaal Almelo-de Haandrik of het Overijssels kanaal de toegepaste randvoorwaarde voor de Vecht bij de Duitse grens, en het Ommerkanaal bij Bisschopshaar.

De periode is echter te kort voor een goede validatie van het distributiemodel. Hiervoor zijn voor zowel het volledige groeiseizoen als voor de rest van het jaar aanvoer en afvoergegevens nodig. De gegevensbeschikbaarheid voor 2006 is nog minder. Hier zijn slechts van de periode 21 juni t/m 3 augustus aan- en afvoergegevens ontvangen. Door de beperkte duur zijn deze gegevens niet geschikt voor een zinvolle validatie van het NHI dat voor het oppervlaktewater de decade als tijdstap hanteert en zijn daarom verder buiten beschouwing gelaten. Dit is jammer, omdat vooral 2006 een zeer interessant jaar is voor de validatie van het NHI door de opeenvolging van de zeer droge maanden juni en juli, met hoge neerslagtekorten, gevolgd door de zeer natte maand augustus, met daarna weer de zeer droge maand september. Een goede reproductie van de wateraanvoer en afvoer voor dit jaar met zijn opeenvolgende zeer droge en zeer natte periodes stelt hoge eisen aan het NHI. Het is daarom zinvol om voor toekomstige NHIvalidaties extra aandacht te besteden aan de verzameling van gegevens voor sleutellocaties in de beheersgebieden van voldoende lengte, met duidelijke omschrijving van de meetlocaties en toegepaste stromingsrichting.

HJMO

19


december, 2010

1104

6057 1105

1106 6045

1103

1105

1109 1107

1108 1107

1101 1100

1102

1146-1151 = Drentse Hoofdvaart 1143-1144 = Hoogeveense Vaart 1116 = Meppelerdiep 1154 = Reest 1110 = Grachten Coevorden 1111 = Stieltjeskanaal 1112 = Kanaal Coevorden-Zwinderen 1104 = Vecht van Duitse grens tot eerste stuw 1105 = Vecht van eerste stuw tot Ommerkanaal 1106 = Vecht van Ommerkanaal tot Vechterweerd en Zwarte Water 1113-1114 = Lutterhoofdwijk-Ommerkanaal 1100-1102 = Twenthekanaal 1103 = Overijssels Kanaal Vecht - Vroomshoop 1107 = Overijssels kanaal Vroomshoop-Hancate (Regge) 1108 = Overijssels kanaal Hancate-Langeslag 1109 = Overijssels kanaal Zwolle, Soestwetering, Almelosewater en stadsgrachten Zwolle 6057 = Zwarte meer 6031 = Pannerdensch kanaal 6044 = IJssel van IJsselkop tot Eefde 6045 = IJssel van Eefde tot IJsselmeer

Figuur 3.1 HJMO

Distributiemodel voor Oost Nederland per waterschap 20


december, 2010

Op IJssel Via Ankersmit op IJssel

Aanvoergebieden Geen Aanvoer

Over

Via Sallandse Wetering op Zw arte Water of Vecht

kana al

Afvoergebieden

naal

ijsse ls

IJss el Soest Wetering

Ove rijss els k a

Op Zw art e Water/Vecht

IJssel IJssel - Ankersmit

Op Zw art e Meer

Meppelerdiep

Op Veluw se Randmeren

Vecht/IJssel

gemaal Ankersmit

Kunstw erken

Figuur 3.2

Zw arte Water/Meer Aanvoerpunten

Aan- en afvoergebieden in Groot-Salland met functie van gemaal Ankersmit

Drentsche Hoofdvaart Oranjekanaal

Stroink

Beilervaart

Holde

Verlengde Hoogeveensche Vaart Meppelerdiep Zedemuden Hoogeveensche Vaart

Gebied 1 Gebied 2 Friese boezem

Figuur 3.3

3.2

Locatie van gemaal Stroink in waterschap Reest en Wieden

Oppervlaktewater 2003 Twenthekanaal bij Eefde

De inlaat van water naar het Twenthekanaal bij Eefde vanuit de IJssel in 2003 zoals is gemeten (gegevens van Rijkswaterstaat) en berekend door het NHI zijn weergegeven in Figuur 3.4. Volgens de gegevens is van eind maart t/m eind november water ingelaten met hoogste waarden in augustus. De figuur geeft aan dat het model een veel te lage aanvoer simuleert over een veel te korte periode. De watervraag wordt in het model kennelijk sterk onderschat, merkwaardig, gezien de onderschatting van de neerslag. De metingen van de aanvoer verschillen echter per bron, zie Figuur 3.5.

HJMO

21


december, 2010

16

96 Eefde-aanvoer NHI-1001 Eefde-RWS Eefde-RWS Acc. NHI Acc. meting

Aanvoer (m3/s)

12

84

72

10

60

8

48

6

36

4

24

2

12

0 1/1/03

Figuur 3.4

Geaccumuleerde aanvoer (Mm3)

14

0 29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03

31/12/03

Gemeten en berekende wateraanvoer Twenthekanaal bij Eefde, 2003

16

80

RWS 14

72

POV Almen

64

acc.RWS

Aanvoer (m3/s)

acc. POV 10

56

8

48

6

40

4

32

2

24

0

16

-2

8

-4 08/06/2003

Figuur 3.5

28/06/2003

18/07/2003

07/08/2003

27/08/2003

16/09/2003

06/10/2003


12

0 26/10/2003

Vergelijking van aanvoergegevens Twenthekanaal bij Eefde en Almen van Rijkswaterstaat en Provincie Overijssel, 2003

In Figuur 3.5 zijn de aanvoeren bij Eefde aangeduid als RWS bepaald op basis van pompuren (3 pompen) zoals geregistreerd door Rijkswaterstaat. De gegevens van de Provincie Overijssel (POV) zijn hieraan vaak gelijk (gegevens aangeleverd per fax in tabellen, mogelijk van dezelfde bron) maar begin september worden extra sluisinlaten (?) bij de pompdebieten opgeteld, die in de RWS-reeks niet voorkomen. De gegevens van Almen, bovenstrooms van sluis Eefde waar een ADM is opgesteld, zouden gelijk moeten zijn aan Eefde, maar zijn dat duidelijk niet. In 2003 niet en in 2006 ook niet, zie Figuur 3.6. Het is gewenst het Twenthekanaal debiet aan een nader onderzoek te onderwerpen.

HJMO

22


december, 2010

20

36 Eefde POV Almen Series3 Series4

30

12

24

8

18

4

12

0

6

-4 20/6/06

Figuur 3.6

27/6/06

4/7/06

11/7/06

18/7/06

25/7/06

1/8/06


Aanvoer (m3/s)

16

0 8/8/06

Vergelijking van aanvoergegevens Twenthekanaal bij Eefde en Almen, 2006

Doorvoer bij sluis Aadorp De doorvoer van water uit de zijtak van het Twenthekanaal bij Almelo naar het Overijssel kanaal/Kanaal Almelo-De Haandrik en de Vecht vindt plaats via sluis Aadorp, tak 1004 in het NHI. Een vergelijking van het modelresultaat met de metingen van de Provincie Overijssel voor de periode met beschikbare meetgegevens is gegeven in Figuur 3.7. Evenals voor Eefde is ook hier de berekende doorvoer sterk onderschat. Het model genereert dus een onvoldoende watervraag. Vecht bij Duitse grens Voor de bepaling van de watervraag/aanbod vanuit de Vecht is belangrijk dat de bovenstroomse randvoorwaarde juist wordt ingevoerd. De gemeten afvoer bij Emlichheim en de in het model aangenomen randvoorwaarde zijn voor de periode juni – oktober weergegeven in Figuur 3.8. De gesommeerde hoeveelheden zijn ongeveer gelijk. De Vechtaanvoer is dus geen reden geweest waarom de watervraag in 2003 sterk onderschat is in het model. Ommerkanaal bij Bisschopshaar Het Ommerkanaal is een afwateringskanaal met een stroomgebied van bijna 18.000 ha. Het kanaal loopt van Slagharen tot aan de Vecht benedenstrooms van Ommen. De Lutterhoofdwijk vanuit Coevorden sluit hierop bovenstrooms aan, zie Figuur 3.1, rechts boven. De Bisschopshaar is de belangrijkste stuw in het Ommerkanaal. De gemeten en berekende afvoer bij de Bisschopshaar zijn gepresenteerd in Figuur 3.9. De dynamiek van het afvoerverloop wordt door het model goed weergegeven, allen zijn de hoeveelheden ruim het dubbele van wat is waargenomen voor de beschouwde periode.

HJMO

23


december, 2010

6 Sluis Aadorp NHI-1004 Sluis Aadorp Sluis Aadorp Acc. NHI Acc. meting

4

12

3

9

2

6

1

3

0 21/6/03

Figuur 3.7

0 19/7/03

16/8/03

13/9/03

11/10/03

Gemeten en berekende doorvoer sluis Aadorp bij Almelo, 2003

10

50 Vecht grens NHI-1065 Vecht-grens Vecht-grens Acc. NHI Acc. meting

Afvoer (m3/s)

8

40

6

30

4

20

2

10

0 21/6/03

Figuur 3.8

HJMO


15

Geaccumuleerde afvoer (Mm3)

Aanvoer (m3/s)

5

18

0 19/7/03

16/8/03

13/9/03

11/10/03

Randvoorwaarde Overijsselse Vecht bij de Duitse grens

24


december, 2010

1.50

3.00 Bisschopshaar NHI-1014 Bisschopshaar Bisschopshaar Acc. NHI Acc. meting

2.50

1.00

2.00

0.75

1.50

0.50

1.00

0.25

0.50

0.00

Geaccumuleerde afvoer (Mm3)

Afvoer (m3/s)

1.25

0.00

21/6/03

Figuur 3.9

19/7/03

16/8/03

13/9/03

11/10/03

Ommerkanaal bij Bisschopshaar, gemeten en berekend, 2003

Gemaal Ankersmit Gemaal Ankersmit verzorgt de wateraanvoer van vrijwel het gehele zuidelijke deel van het waterschap Groot-Salland en de afvoer van een veel kleiner zuidoostelijk deel, zie Figuur 3.2. De aanvoer vanuit de IJssel wordt via de zuidelijke tak van het Overijssels kanaal vervoerd tot aan een dam in het kanaal ten noorden van Raalte. In de praktijk komt het water niet in de oost - west tak van het kanaal terecht. De aanvoer via gemaal Ankersmit voor het jaar 2003 is weergegeven in Figuur 3.10. De figuur laat een langzaam toenemende inlaat zien tot van februari tot midden augustus. Daarna kent de aanvoer enkele onderbrekingen. Niet duidelijk is of dit bewust is gedaan of dat sprake is van ontbrekende waarden. 8

80 Ankersmit NHI-6045 Ankersmit Ankersmit Acc. NHI Acc. meting

Aanvoer (m3/s)

6

70

60

5

50

4

40

3

30

2

20

1

10

0 1/1/03

Figuur 3.10 HJMO


7

0 29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03

31/12/03

Gemeten en berekende aanvoer via gemaal Ankersmit, 2003 25


december, 2010

De berekende aanvoer die in de figuur is weergegeven is de totale aanvoer naar de districten 19 (Salland) en 107 (Noord-Schipbeek). Omdat district 19 ook water onttrekt aan de Soest Wetering en de Vecht is het berekende verloop een lichte overschatting van de onttrekking vanuit de IJssel in het model (volgens de verdeelsleutel levert gemaal Ankersmit 80% van de aanvoer voor district 19). Het berekende verloop volgt het gemeten patroon redelijk echter is de aanvoer te laag, nog sterker na correctie voor de overige bijdragen. Gemaal Stroink De afvoer van de boezem van noordwest Overijssel en van de Vledder en de Wapserveense Aa op het Vollenhovermeer via gemaal Stroink voor 2003 is weergegeven in Figuur 3.11. De figuur geeft aan dat in het groeiseizoen,met uitzondering van de maand mei geen water op het Vollenhovermeer wordt afgevoerd. Het NHI-resultaat geeft over het hele jaar hogere afvoeren, vooral begin juni. Op jaarbasis is het berekende afvoervolume het dubbele van wat is gemeten, ondanks dat de neerslag te laag is berekend. De afvoermomenten komen goed overeen met de metingen met uitzondering van begin juli. 30

120 Stroink NHI-6057 Stroink Stroink Acc. NHI Acc. meting

100

20

80

15

60

10

40

5

20

0

0

1/1/03

Figuur 3.11

3.3


Aanvoer (m3/s)

25

29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03

31/12/03

Gemeten en berekende afvoer op Vollenhovermeer via gemaal Stroink, 2003

Oppervlaktewater 2006 Gemaal Ankersmit

De aanvoer via gemaal Ankersmit in 2006 gemeten en berekend is weergegeven in Figuur 3.12, waarbij voor de berekende aanvoer weer geldt (zoals voor 2003 al is gemeld) dat de waarden een lichte overschatting geven van de aanvoer via gemaal Ankersmit.

HJMO

26


december, 2010

7

70 Ankersmit NHI-6045 Ankersmit Ankersmit Acc. NHI Acc. meting

60

5

50

4

40

3

30

2

20

1

10

0


Aanvoer (m3/s)

6

0

1/1/06

Figuur 3.12

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

31/12/06

Gemeten en berekende aanvoer via gemaal Ankersmit, 2006

De figuur geeft aan dat het model de aanvoer naar Salland sterk onderschat zowel qua volume als de duur waarover de aanvoer heeft plaatsgevonden, ondanks dat de watervraag door het model wordt overschat. Gemaal Stroink De afvoer van de boezem van noordwest Overijssel en van de Vledder en de Wapserveense Aa op het Vollenhovermeer via gemaal Stroink in 2006 is weergegeven in Figuur 3.13. Het afvoerpatroon komt overeen met de meting, alleen is nu de afvoer veel lager dan de meting, dit in tegenstelling tot 2003. Het verdient aanbeveling om voor beide jaren de opgetreden neerslag in het beheersgebied van gemaal Stroink te vergelijken met de in het NHI aangenomen neerslag. 30

240 Stroink NHI-6057 Stroink Stroink Acc. NHI Acc. meting

200

20

160

15

120

10

80

5

40

0 1/1/06

Figuur 3.13

HJMO


Aanvoer (m3/s)

25

0 29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

31/12/06

Gemeten en berekende afvoer op Vollenhovermeer via gemaal Stroink, 2006

27


december, 2010

4 Grondwaterstanden 4.1

Inleiding

De grondwaterstanden in het NHI zijn de waarden van de 250 x 250 m roostercel waarin de waarnemingsbuis is gelegen. Door de ruimtelijke middeling in het model is een exacte vergelijking van de hoogte t.o.v. NAP niet zinvol. Daarom is vooral gekeken naar de optredende grondwater fluctuaties en de reproductie hiervan in het model (dynamiek), het uitputtingsverloop en de maximale variatie over het jaar (range). Voorts is gekeken in hoeverre het model in staat is geweest om het herstel van de grondwaterstand na een zeer droge periode correct te simuleren. In dit hoofdstuk worden de door het NHI berekende grondwaterstanden vergeleken met metingen voor zover beschikbaar van de jaren 2003 en 2006. Voor de vergelijking zijn alleen grondwaterstandreeksen van peilbuizen geselecteerd met een bemonsteringsinterval van 1 dag of kleiner, omdat voor grotere intervallen geen zinvolle vergelijking mogelijk is. Voorafgaand aan de vergelijking is steeds het gemeten verloop van de stijghoogte van het freatische grondwater eerst vergeleken met de dagelijkse neerslag zoals afgetapt in een nabijgelegen KNMI neerslagstation. De vergelijking van gemeten en berekende grondwaterstanden is per waterschap in de volgende secties uitgewerkt. In sectie 4.7 zijn de resultaten samengevat. 4.2

Velt en Vecht

In Tabel 4.1 en Figuur 4.1 is een overzicht gegeven van de locaties van peilbuizen in het waterschap Velt en Vecht waarvoor continue grondwaterstandreeksen zijn ontvangen voor de geselecteerde jaren 2003 en 2006 met een bemonsteringsinterval van ≤ 1 dag. Het bemonsteringsinterval van de getoonde locaties is 1 uur. Voor alle andere aangeleverde grondwaterreeksen is de bemonsteringsfrequentie 1 x per 2 weken of minder. Voorts is in de tabel de maaiveldhoogte ter plaatse van de peilbuis, de bodemgesteldheid en het gebruikte KNMI neerslagstation station aangegeven.

Figuur 4.1

HJMO

Locatie van peilbuizen in waterschap Velt en Vecht

28


Tabel 4.1

december, 2010

Overzicht van gebruikte grondwaterstanden van het waterschap Velt en Vecht

2003

2006

500327

ja

ja

Maaiveld meting (m+NAP) 12.55

234502

505340

ja

ja

7.60

licht zandige grond

Vroomshoop

236360

512016

ja

ja

9.59

licht zandige grond

Dedemsvaart

245584

510461

nee

ja

10.89

veen

Steenwijksmoer

Coördinaten X

CODE B22D0510

239763

B22D0517 B22D0523 B22G0298

Y

Beschikbaarheid

Bodemgesteldheid

Neerslag station

veen

Vroomshoop

Peilbuis B22D0510 Peilbuis B22D0510 ligt ten noordoosten van Vroomshoop bij Sibculo nabij het natuurreservaat Engbertsdijks Venen. Zoals in Figuur 4.2 is aangegeven vertoont de grondwaterstand in 2003 een vrijwel continue daling van februari tot december met alleen een opleving eind mei t.g.v. aanzienlijke neerslag in die periode. Opvallend is dat de neerslag zich nauwelijks vertaalt in grondwaterstandvariaties. Het berekende verloop, zie Figuur 4.3, gedraagt zich in overeenstemming met de meting, alleen 0,70 m verschoven. In modelresultaat is het signaal nog sterker gefilterd, waardoor de dynamiek wordt onderschat. De range van het berekende verloop is groter dan is gemeten. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 met de neerslag van Vroomshoop is weergegeven in Figuur 4.4. Nu reageert de grondwaterstand iets sterker op de neerslag, echter in een beperkter bereik dan voorheen van minder dan 5 dm. Het berekende verloop, zie Figuur 4.5, mist de dynamiek van de meting, maar volgt, afgezien van een verstoring in het rekenresultaat op 11 september (hierna aangeduid als de 9/11 hik), het gemeten signaal redelijk. Deltares heeft aangegeven, dat de 9/11 hik een gevolg is van een onjuiste modelinvoer voor 2006. Peilbuis B22D0517 Peilbuis B22D0517 bevindt zich 7 km ten noordwesten van de vorige peilbuis, aan de rand van het bosgebied Diffelerveld ten zuidwesten van Hardenberg, nabij een oude meander van de Overijsselse Vecht bij de buurtschap Diffelen. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2003 met de neerslag afgetapt te Vroomshoop is weergegeven in Figuur 4.6. De figuur geeft aan dat de grondwaterspiegel vrij direct reageert op de neerslag. Het berekende verloop is in Figuur 4.7 vergeleken met de meting. De berekende absolute waterstand ligt weliswaar 6 dm hoger dan is gemeten maar tot medio augustus wordt het gemeten verloop acceptabel gesimuleerd. Daarna is het berekende herstel van de grondwaterspiegel te traag en het totale bereik te groot. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 met de neerslag van het nabij gelegen Vroomshoop is weergegeven in Figuur 4.8 en met het berekende verloop in Figuur 4.9. Ook nu is het model in staat het gemeten verloop redelijk te reproduceren, maar wordt het resultaat verstoord door de 9/11 hik. Een correctie hiervoor laat een betere match zien met de meting, maar het model voorspelt het herstel van de grondwaterstand in augustus te traag. Peilbuis B22D0523 Peilbuis B22D0523 bevindt zich aan de zuidkant van de zandwinningput bij Collendoorn in Heemserveen tussen Lutten en Hardenberg. De gemeten grondwaterstand en de neerslag van Dedemsvaart in 2003 is weergegeven in Figuur 4.10. Het grondwaterstandverloop geeft een sterk gefilterde reactie op neerslag. Figuur 4.11 toont het gemeten en berekende verloop van het freatisch grondwater. Het model

HJMO

29


december, 2010

reproduceert het verloop van de grondwaterspiegel goed, met de juiste dynamiek en range. Alleen ligt het niveau 7 m verschoven?!. Voor 2006 zijn de metingen gegeven in Figuur 4.12 en een vergelijking met het model resultaat in Figuur 4.13. Hier verstoort de 9/11 hik een goede vergelijking, maar eenzelfde resultaat als voor 2003 lijkt ook hier haalbaar. Onderzocht moet worden waarom de grondwaterspiegels 7 m t.o.v. elkaar verschoven liggen. Peilbuis B22G0298 Peilbuis B22G0298 ligt 5 km oostelijk van Hardenberg in een veengebied. Het grondwaterstandverloop in 2006 en de neerslag van Steenwijksmoer is weergegeven in Figuur 4.14. De figuur geeft aan dat de grondwaterspiegel zeer snel reageert op de neerslag en een grote dynamiek vertoont. Het berekende grondwaterverloop zoals is getoond Figuur 4.15 vertoont ook een snelle reactie op de neerslag, met een iets geringere uitslag. Helaas wordt het resultaat verstoord door de 9/11 hik. Opvallend is dat het herstel van de grondwaterspiegel door de hoge regenval in augustus op het juiste moment wordt ingezet, maar dat de respons onvoldoende is. Een overzicht van de resultaten, beoordeeld op dynamiek, uitputtingsverloop en range is gegeven in sectie 4.7.

HJMO

30


december, 2010

B22D0510 Vroomshoop 345

9.9

24

9.8

21

9.7

18

9.6

15

9.5

12

9.4

9

9.3

6

9.2

3

9.1 1/1/03

Figuur 4.2

0 29/1/03 26/2/03 26/3/03 23/4/03 21/5/03 18/6/03 16/7/03 13/8/03 10/9/03 8/10/03 5/11/03 3/12/03 31/12/03

Gemeten grondwaterstand peilbuis B22D0510 en neerslag te Vroomshoop (KNMI station 345), 2003

10.1 10.0

Grondwaterstand gemeten (m+NAP)

9.9

10.8

B22D0510 NHI

10.7 10.6

9.8

10.5

9.7

10.4

9.6

10.3

9.5

10.2

9.4

10.1

9.3

10.0

9.2

9.9

9.1

9.8

9.0

9.7

8.9

9.6

8.8

9.5

8.7 1/1/03

Figuur 4.3

HJMO

27

Grondwaterstand berekend (m+NAP)


10.0

30

Neerslag (mm)

10.1

9.4 29/1/03 26/2/03 26/3/03 23/4/03 21/5/03 18/6/03 16/7/03 13/8/03 10/9/03 8/10/03 5/11/03 3/12/03 31/12/03

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B22D0510, 2003

31

december, 2010


9.7

25

9.6

20

9.5

15

9.4

10

9.3

5

9.2 1/1/06

Figuur 4.4

0 29/1/06 26/2/06 26/3/06 23/4/06 21/5/06 18/6/06 16/7/06 13/8/06 10/9/06 8/10/06 5/11/06 3/12/06 31/12/06


9.8

10.6

B22D0510 NHI NHI+verschuiving


9.7

10.5

9.6

10.4

9.5

10.3

9.4

10.2

9.3

10.1

9.2

10.0

9.1

9.9

9.0 1/1/06

Figuur 4.5

HJMO

30

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06



9.8

Neerslag (mm)


9.8 3/12/06 31/12/06


32


december, 2010


6.7

28

6.5

24

6.3

20

6.1

16

5.9

12

5.7

8

5.5

4

5.3 1/1/03

Figuur 4.6

0 29/1/03 26/2/03 26/3/03 23/4/03 21/5/03 18/6/03 16/7/03 13/8/03 10/9/03 8/10/03 5/11/03 3/12/03 31/12/03


7.1


6.9

7.7

B22D0517 NHI

7.5

6.7

7.3

6.5

7.1

6.3

6.9

6.1

6.7

5.9

6.5

5.7

6.3

5.5

6.1

5.3 1/1/03

Figuur 4.7

HJMO

32



6.9

36

Neerslag (mm)

7.1

5.9 29/1/03 26/2/03 26/3/03 23/4/03 21/5/03 18/6/03 16/7/03 13/8/03 10/9/03 8/10/03 5/11/03 3/12/03 31/12/03


33


december, 2010

6.3

32

6.2

28

6.1

24

6.0

20

5.9

16

5.8

12

5.7

8

5.6

4

5.5 1/1/06

Figuur 4.8

0 29/1/06 26/2/06 26/3/06 23/4/06 21/5/06 18/6/06 16/7/06 13/8/06 10/9/06 8/10/06 5/11/06 3/12/06 31/12/06


6.5


6.4

7.3


7.2

6.3

7.1

6.2

7.0

6.1

6.9

6.0

6.8

5.9

6.7

5.8

6.6

5.7

6.5

5.6

6.4

5.5 1/1/06

Figuur 4.9

HJMO

36



6.4

40


Neerslag (mm)

6.5

6.3 29/1/06 26/2/06 26/3/06 23/4/06 21/5/06 18/6/06 16/7/06 13/8/06 10/9/06 8/10/06 5/11/06 3/12/06 31/12/06


34


december, 2010

8.3

28

8.1

24

8.0

22

7.9

20

7.8

18

7.7

16

7.6

14

7.5

12

7.4

10

7.3

8

7.2

6

7.1

4

7.0

2

6.9 1/1/03

Figuur 4.10

0 29/1/03 26/2/03 26/3/03 23/4/03 21/5/03 18/6/03 16/7/03 13/8/03 10/9/03 8/10/03 5/11/03 3/12/03 31/12/03

Gemeten grondwaterstand peilbuis B22D0523 en neerslag te Dedemsvaart (KNMI station 354), 2003

8.3

15.1

8.2


8.1

14.9

8.0

14.8

7.9

14.7

7.8

14.6

7.7

14.5

7.6

14.4

7.5

14.3

7.4

14.2

7.3

14.1

7.2

14.0

7.1

13.9

7.0

13.8

6.9 1/1/03

Figuur 4.11

HJMO

15.0

B22D0523 NHI

29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03



26

B22D0523 Dedemsvaart 354

Neerslag (mm)

8.2

13.7 3/12/03 31/12/03


35


december, 2010

32

B22D0523 Dedemsvaart 354

7.5

24

7.4

20

7.3

16

7.2

12

7.1

8

7.0

4

6.9 1/1/06

Figuur 4.12

0 29/1/06 26/2/06 26/3/06 23/4/06 21/5/06 18/6/06 16/7/06 13/8/06 10/9/06 8/10/06 5/11/06 3/12/06 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B22D0523 en neerslag te Dedemsvaart (KNMI station 354), 2006

8.1

15.3



7.9

15.1

7.7

14.9

7.5

14.7

7.3

14.5

7.1

14.3

6.9

14.1

6.7

13.9

6.5 1/1/06

Figuur 4.13

HJMO

28

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06



7.6

Neerslag (mm)

7.7

13.7 3/12/06 31/12/06


36


december, 2010

10.8

35

30

10.4

25

10.2

20

10.0

15

9.8

10

9.6

5

9.4 1/1/06

Figuur 4.14

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

11.4

B22G0298 NHI

10.8


0 3/12/06 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B22G0298 en neerslag te Steenwijksmoer (KNMI station 298), 2006

11.0

11.2

10.6

11.0

10.4

10.8

10.2

10.6

10.0

10.4

9.8

10.2

9.6

10.0

9.4

9.8

9.2

9.6

9.0 1/1/06

Figuur 4.15

4.3

Neerslag (mm)

10.6



B22G0298 Steenwijksmoer 298

9.4 29/1/06 26/2/06 26/3/06 23/4/06 21/5/06 18/6/06 16/7/06 13/8/06 10/9/06 8/10/06 5/11/06 3/12/06 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B22G0298, 2006

Reest en Wieden

Van het waterschap Reest en Wieden zijn van 18 peilbuizen gegevens ontvangen. De meetfrequentie was in alle gevallen echter onvoldoende (≤ 1 x 2 weken) voor een zinvolle vergelijking met de NHI resultaten.

HJMO

37


4.4

december, 2010

Regge en Dinkel

In Tabel 4.2 en Figuur 4.16 is een overzicht gegeven van de locaties van peilbuizen in het waterschap Regge en Dinkel waarvoor continue grondwaterstandreeksen zijn ontvangen voor de geselecteerde jaren 2003 en 2006 met een bemonsteringsinterval van 1 dag. Tabel 4.2

Overzicht van gebruikte grondwaterstanden van waterschap Regge en Dinkel

2003

2006

498132

nee

ja

Maaiveld meting (m+NAP) 18.10

466796

nee

ja

47.75

253304

466107

nee

ja

240823

469282

nee

ja

29CL0004

261760

485540

nee

28FL0040

258620

493280

ja

Coordinaten X

CODE 28EL0028

247268

35AL0007

260832

34FL0015 34EL0003

Figuur 4.16

Y

Beschikbaarheid

Bodemgesteldheid

Neerslag station

veen

Tubbergen

veen

Enschede

29.80

veen

Enschede

14.69

?

Markelo

ja

29.64

?

Denekamp

nee

26.55

?

Denekamp

Locatie van peilbuizen in waterschap Regge en Dinkel

Peilbuis 28EL0028 De locatie van peilbuis 28EL0028 ligt 4 km oostelijk van het natuurreservaat de Engbertsdijks Venen, nabij Langeveen in een dicht gedraineerd veengebied bij de Duitse grens. De gemeten grondwaterstand in de peilbuis in 2006 met de neerslag in het nabij gelegen Tubbergen is weergegeven in Figuur 4.17. Het grondwater reageert snel op de neerslag. In de droge maanden juni - juli 2006 zakt de grondwaterstand met ruim 0,5 m t/m 22 juli om daarna in 2 weken tijd volledig te herstellen. De berekende grondwaterstand is in Figuur 4.18 vergeleken met de meting. In de eerste helft van het jaar wordt het grondwaterstandverloop goed gereproduceerd. Het herstel in augustus is echter veel te traag en loopt ruim 3 weken achter. Vervolgens treedt er een sprong op in het berekende verloop op 11 september t.g.v. de eerder genoemde 9/11 hik. Opvallend is ook dat de dynamiek in het berekende resultaat op het eind van het jaar groter is dan is waargenomen, terwijl dit aan het begin van het jaar

HJMO

38


december, 2010

niet zo was. De range van het berekende verloop bedraagt 9 dm terwijl de meting niet meer dan 6 dm varieert. Peilbuis 35AL0007 Peilbuis 35AL0007 bevindt zich ook nabij de Duitse grens ten zuidoosten van Enschede, 2 km westelijk van het natuurreservaat Amstvenn. Zoals aangegeven in Figuur 4.19 blijft in 2006 de grondwaterstand tot eind april dicht onder het maaiveld, maar zakt dan snel weg in mei, herstelt zich eind mei om daarna verder weg te zakken tot eind oktober. Opmerkelijk is dat er geen (gedeeltelijk) herstel optreedt in de natte maand augustus, terwijl in alle andere peilbuizen in Twente die hier worden besproken zich dat wel heeft voorgedaan. De range van de grondwaterstanden is hier echter wel groter. Medio november stijgt de grondwaterspiegel plotseling met 1 m. De maand september ontbreekt in de meting. De gemeten en berekende grondwaterstanden zijn in Figuur 4.20 met elkaar vergeleken. De figuur geeft aan dat t/m medio juni en in de laatste maanden van 2006 het model de grondwaterspiegel goed reproduceert, met een verschuiving van 0,25 m. Het model reageert echter wel op de neerslag in augustus, waardoor in de periode juli oktober het berekende resultaat aanzienlijk afwijkt van de meting. Opvallend is ook dat het berekende uitputtingsverloop vanaf midden juni gaat achterlopen bij de meting, zonder dat er substantiële regen is gevallen. Peilbuis 34FL0015 Peilbuis 34FL0015 is gelegen tussen Enschede en Haaksbergen in een veengebied bij Het Rutbeek. De gemeten grondwaterstand in 2006 en de neerslag te Enschede is gepresenteerd in Figuur 4.21. De peilvariatie in het freatische grondwater vertoont veel overeenkomst met die in de vorige peilbuis, alleen is de range hier kleiner. Er treedt wel een gedeeltelijk herstel op van de grondwaterspiegel in augustus, en voorts is sprake van een geleidelijke verhoging vanaf begin oktober. Het berekende grondwaterstandverloop is in Figuur 4.22 vergeleken met de meting. De figuur geeft aan dat de dynamiek goed wordt gereproduceerd, maar dat het uitputtingsverloop iets achter loopt. Ook is het model niet in staat de abrupte stijging begin augustus goed te simuleren, maar dit kan ook een gevolg zijn van de gebruikte neerslaggegevens. Helaas verstoort daarna de 9/11 hik de vergelijking. Het lijkt erop dat de berekende range van de grondwaterstanden daarna de waargenomen variaties onderschat. De 9/11 hik dient eerst ge-ëlimineerd te worden voor een zinvolle verdere validatie. Peilbuis 34EL0003 Peilbuis 34EL0003 ligt ten noorden van Hengevelde, tussen de N347 van Goor naar Haaksbergen en de Bolscher beek. Figuur 4.23 geeft aan dat de grondwaterspiegel zeer direct reageert op de regenval. De range van de metingen bedraagt 11 dm. De berekende grondwaterstanden zijn in Figuur 4.24 vergeleken met de metingen. De figuur geeft aan dat de dynamiek van de variaties in het model iets gefilterd is t.o.v. de meting, maar het uitputtingsverloop wordt zeer goed gesimuleerd. De timing van de plotselinge stijging van het grondwater in augustus is goed, maar het berekende herstel blijft achter bij de waarneming. Daarna verstoort de 9/11 hik het beeld. Op het eind van 2006 wordt de grondwaterspiegel weer goed gereproduceerd. Het gemiddelde niveau van de berekende grondwaterstand ligt 2 dm hoger dan die in de peilbuis.

HJMO

39


december, 2010

Peilbuis 29CL0004 Peilbuis 29CL0004 ligt volgens de coordinaten tussen Rossum en de N342 van Oldenzaal naar Denekamp in het bos Roderveld. Het gemeten grondwaterstandverloop in de peilbuis en de neerslag van Denekamp is weergegeven in Figuur 4.25. Tot eind mei blijft de grondwaterspiegel opvallend dicht onder het maaiveld om daarna ruim 1,5 m te zakken t/m november met een licht herstel in augustus. De gemeten en berekende grondwaterstanden zijn vergeleken in Figuur 4.26. De figuur geeft aan dat de simulatie qua dynamiek, uitputtingsverloop en range volledig fout zit op een gemiddeld niveau dat 1,3 m te laag is. Peilbuis 28FL0040 Peilbuis 28FL0040 ligt in Oud Ootmarsum ten noorden van Ootmarsum. Voor de geselecteerde jaren zijn gemeten dagelijkse grondwaterstanden alleen beschikbaar voor de maanden januari t/m maart van 2003, zie Figuur 4.27. In die periode reageert de grondwaterspiegel snel op de regenval. Het model reproduceert het gemeten grondwaterstandverloop nauwkeurig (Figuur 4.28) alleen 1,1 m verschoven. De gemeten reeks is echter te kort voor een goede validatie.

HJMO

40


december, 2010

17.2

32

28

17.0

24

16.9

20

16.8

16

16.7

12

16.6

8

16.5

4

16.4 1/1/06

Figuur 4.17

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

17.5

28EL0028 NHI


17.3

17.4

17.2

17.3

17.1

17.2

17.0

17.1

16.9

17.0

16.8

16.9

16.7

16.8

16.6

16.7

16.5

16.6

Figuur 4.18

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis 28EL0028 en neerslag te Tubbergen (KNMI station 361)

17.4

16.4 1/1/06

Neerslag (mm)

17.1

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

Grondwaterstand NHI (m+NAP)

Grondwaterstand (m+NAP)

28EL0028 Tubbergen 361

16.5 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis 28EL0028, 2006

41


december, 2010

20

47.0

15

46.5

10

46.0

5

Figuur 4.19

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis 35AL0007 en neerslag te Enschede (KNMI station 665) 47.75

47.5

47.25

47.0

46.75

35AL0007 NHI

46.5

46.25

46.0

Figuur 4.20

HJMO

0 31/12/06

48.0

45.5 1/1/06

Neerslag (mm)

47.5

45.5 1/1/06


25

35AL0007 Enschede 665



48.0

45.75

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

45.25 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis 35AL0007, 2006

42


december, 2010

29.4

24

29.2

20

29.0

16

28.8

12

28.6

8

28.4

4

28.2 1/1/06

Figuur 4.21

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

29.8

34FL0015 NHI


29.6

29.6

29.4

29.4

29.2

29.2

29.0

29.0

28.8

28.8

28.6

28.6

28.4

28.4

Figuur 4.22

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis 34FL0015 en neerslag te Enschede (KNMI station 665)

29.8

28.2 1/1/06

Neerslag (mm)

28

34FL0015 Enschede 665

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



29.6

28.2 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis 34FL0015, 2006

43


december, 2010

14.0

24

13.8

20

13.6

16

13.4

12

13.2

8

13.0

4

12.8 1/1/06

Figuur 4.23

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

14.4

34EL0003 NHI


14.0

14.2

13.8

14.0

13.6

13.8

13.4

13.6

13.2

13.4

13.0

13.2

Figuur 4.24

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis 34EL0003 en neerslag te Markelo (KNMI station 682)

14.2

12.8 1/1/06

Neerslag (mm)

28

34EL0003 Markelo 682

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



14.2

13.0 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis 34EL0003, 2006

44

december, 2010

30

29CL0004 Denekamp 331

29.4

27

29.2

24

29.0

21

28.8

18

28.6

15

28.4

12

28.2

9

28.0

6

27.8

3

27.6 1/1/06

Figuur 4.25

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis 29CL0004 en neerslag te Denekamp (KNMI station 331)

29.6

28.3

29CL0004 NHI


29.4

28.1

29.2

27.9

29.0

27.7

28.8

27.5

28.6

27.3

28.4

27.1

28.2

26.9

28.0

26.7

27.8

26.5

27.6 1/1/06

Figuur 4.26

HJMO

0 31/12/06

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



29.6

Neerslag (mm)


26.3 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis 29CL0004, 2006

45

december, 2010

28

28FL0040 Denekamp 331

25.6

24

25.5

20

25.4

16

25.3

12

25.2

8

25.1

4

25.0 1/1/03

Figuur 4.27

29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03

Gemeten grondwaterstand peilbuis 28FL0040 en neerslag te Denekamp (KNMI station 331), 2003

25.9

27.0

28FL0040 NHI


25.7

26.8

25.5

26.6

25.3

26.4

25.1

26.2

24.9

26.0

24.7

25.8

24.5

25.6

24.3 1/1/03

Figuur 4.28

HJMO

0 31/12/03

29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03



25.7

Neerslag (mm)


25.4 31/12/03

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis 28FL0040, 2003

46


4.5

december, 2010

Groot-Salland

In Tabel 4.3 en Figuur 4.29 is een overzicht gegeven van de locaties van peilbuizen in het waterschap Groot-Salland waarvoor continue grondwaterstandreeksen zijn ontvangen voor het geselecteerde jaar 2006 met een bemonsteringsinterval van 1 dag. Voor alle andere aangeleverde grondwaterreeksen is de bemonsteringsfrequentie 1 x per 2 weken of minder en niet geschikt voor validatie van het NHI. In het vervolg is steeds het gemeten verloop van de stijghoogte van het freatische grondwater eerst vergeleken met de dagelijkse neerslag van een nabijgelegen KNMI neerslagstation, zoals is aangegeven in de laatste kolom van de tabel. Tabel 4.3

Overzicht van geleverde grondwaterstanden

2003

2006

504140

nee

ja

Maaiveld meting (m+NAP) -0,42

501510

nee

ja

1,75

Coordinaten X

CODE B21D0102 B21H0079

190129 210915

Y

Beschikbaarheid

Bodemgesteldheid

Neerslag station

?

IJsselmuiden

?

Zwolle

B27E0177

208970

490520

nee

ja

1,40

?

Heino

B27H0024

218700

476370

nee

ja

9,35

?

Lettele

B27H0035

218480

485270

nee

ja

8,09

?

Heino

Figuur 4.29

Locatie van peilbuizen in het waterschap Groot-Salland

Peilbuis B21D0102 Peilbuis B21D0102 ligt bij De Roskam 1 km ten zuiden van Kampen in een peilbeheerst gebied. Figuur 4.30 geeft de gemeten grondwaterstand in de peilbuis in 2006 weer met de neerslag van IJsselmuiden. De grondwaterspiegel reageert zeer snel en kortstondig op de neerslag, ook al omdat de drainagedichtheid ter plaatse groot is. De vergelijking tussen het berekende grondwaterverloop en de meting is gepresenteerd in Figuur 4.31. De figuur geeft aan dat het model in de zomermaanden minder dynamiek vertoont dan is opgetreden, maar in het najaar is de trend andersom. Het herstel van de grondwaterstand eind juli wordt door het model orde 3 weken te laat

HJMO

47


december, 2010

ingezet. De range van het berekende grondwaterstandverloop is iets groter dan in de praktijk is opgetreden, 11 dm tegen 7 dm. Peilbuis B21H0079 Peilbuis B21H0079 bevindt zich in een bosgebied ten noordwesten van Hoonhorst nabij de N757 van Dalfsen naar Wijthmen/Zwolle, 2 km ten zuiden van de Overijsselse Vecht. Figuur 4.32 geeft aan dat de grondwaterspiegel hier weliswaar snel reageert op de regenval, maar dat de range niet meer dan ca. 4 dm bedraagt. Figuur 4.33 laat zien dat de berekende grondwaterstand minder fel reageert op de neerslag en in de zomermaanden verder wegzakt dan is gemeten. In het najaar lijkt de dynamiek wel voldoende te zijn. De berekende range is 3 dm groter dan is gemeten. Merk op dat het gemiddelde berekende grondwaterniveau 0,7 m lager ligt dan in de peilbuis. Merk voorts op dat het verloop van de grondwaterstand sterk afwijkt van het gemeten verloop in Twente, waar, evenals het model voorspelt, de grondwaterstanden sterk zakken in de zomerperiode. Hier is kennelijk voldoende water aangevoerd om dit tegen te gaan. Peilbuis B27E0177 Peilbuis B27E0177 ligt aan de Lierderholthuisweg tussen Lierderholthuis/Heino en Wijhe, noordoostelijk van Wijhe. Evenals bij de vorige peilbuis is hier sprake van een snelle reactie van de grondwaterspiegel op de neerslag, zie Figuur 4.34, en blijft de grondwaterspiegel op peil in de zomermaanden, met hoogste waarden in augustus. Het berekende grondwaterstandverloop is in Figuur 4.35 vergeleken met de meting. De figuur laat een berekend grondwaterverloop zien met een grote dynamiek. Het verloop in de zomermaanden wordt echter niet goed gereproduceerd: zoals voorheen wordt ook nu een daling berekend die in werkelijkheid niet is opgetreden. Kennelijk was de waterbeschikbaarheid groter dan het model heeft berekend. De berekende range is 3 dm groter dan is gemeten. Peilbuis B27H0024 Peilbuis B27H0024 ligt naast de N344 van Deventer naar Holten/Rijssen, in een bosgebied ten oosten van Lettele. Het verloop van de grondwaterspiegel in reactie op de neerslag is weergegeven in Figuur 4.36. De figuur laat een snelle respons op de regenval zien, met een geleidelijke zakking in de maanden juni – juli en een vrijwel volledig herstel in augustus. De range bedraagt ongeveer 1 m. De meting en het berekende grondwaterstandverloop zijn weergegeven in Figuur 4.37. De figuur geeft aan dat het model de dynamiek mist en trager reageert op de neerslag. Het uitputtingsverloop wordt correct weergegeven, maar het herstel van de grondwaterstand in augustus wordt te laat ingezet en is te gering. Daarna verstoort de 9/11 hik het beeld. De range van het grondwaterverloop wordt goed weergegeven. Peilbuis B27H0035 Peilbuis B27H0035 ligt in grasland grenzend aan de bossen van Schoonheten ten zuidoosten van Raalte. Het grondwaterverloop in de peilbuis en de neerslag in 2006 is weergegeven in Figuur 4.38. Het verloop van de grondwaterstand lijkt sterk op dat van de vorige, met een iets grotere range van 1,5 m. Ook hier is sprake van een snelle reactie op de neerslag.

HJMO

48


december, 2010

Het gemeten en berekende verloop is gepresenteerd in Figuur 4.39. De figuur laat zien dat het model het verloop te gefilterd weergeeft en de dynamiek mist. Het uitputtings verloop is iets te traag. Het herstel van de grondwaterstand in augustus wordt te laat ingezet. Vervolgens verstoort de 9/11 hik het beeld. De dynamiek en range daarna is ook onvoldoende. De berekende range is ongeveer de helft van wat is gemeten. -0.6

48

B21D0102 IJsselmuiden 335

-0.8

36

-0.9

30

-1.0

24

-1.1

18

-1.2

12

-1.3

6

-1.4 1/1/06

Figuur 4.30

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

-0.4

B21D0102 NHI


-0.5

-0.6

-0.7

-0.8

-0.9

-1.0

-1.1

-1.2

-1.3

-1.4

-1.5

-1.6

Figuur 4.31

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B21D0102 en neerslag te IJsselmuiden (KNMI station 335), 2006

-0.3

-1.7 1/1/06

Neerslag (mm)

42

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



-0.7

-1.8 31/12/06


49


december, 2010

1.1

36

30

0.9

24

0.8

18

0.7

12

0.6

6

0.5 1/1/06

Figuur 4.32

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

0.5

B21H0079 NHI


1.1

0.4

1.0

0.3

0.9

0.2

0.8

0.1

0.7

0.0

0.6

-0.1

0.5

-0.2

0.4

-0.3

0.3

-0.4

Figuur 4.33

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B21H0079 en neerslag te Zwolle (KNMI station 330), 2006

1.2

0.2 1/1/06

Neerslag (mm)

1.0

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



B21H0079 Zwolle 330

-0.5 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B21H0079, 2006

50


december, 2010

1.3

32

B27E0177 Heino 340

1.1

24

1.0

20

0.9

16

0.8

12

0.7

8

0.6

4

0.5 1/1/06

Figuur 4.34

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

1.4

B27E0177 NHI


1.1

1.3

1.0

1.2

0.9

1.1

0.8

1.0

0.7

0.9

0.6

0.8

0.5

0.7

0.4

0.6

0.3

0.5

0.2

0.4

0.1

0.3

Figuur 4.35

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B27E0177 en neerslag te Heino (KNMI station 340), 2006

1.2

0.0 1/1/06

Neerslag (mm)

28

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



1.2

0.2 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B27E0177, 2006

51


december, 2010

9.0

32

B27H0024 Lettele 681

8.6

24

8.4

20

8.2

16

8.0

12

7.8

8

7.6

4

7.4 1/1/06

Figuur 4.36

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

9.0

B27H0024 NHI

8.9


8.8

8.9 8.8

8.7

8.7

8.6

8.6

8.5

8.5

8.4

8.4

8.3

8.3

8.2

8.2

8.1

8.1

8.0

8.0

7.9

7.9

7.8

7.8

7.7

7.7

7.6

7.6

7.5

7.5

Figuur 4.37

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B27H0024 en neerslag te Lettele (KNMI station 681), 2006

9.0

7.4 1/1/06

Neerslag (mm)

28

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



8.8

7.4 31/12/06


52


december, 2010

8.0

32

B27H0035 Heino 340

7.6

24

7.4

20

7.2

16

7.0

12

6.8

8

6.6

4

6.4 1/1/06

Figuur 4.38

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

8.0

B27H0035 NHI

7.9


7.8

7.9 7.8

7.7

7.7

7.6

7.6

7.5

7.5

7.4

7.4

7.3

7.3

7.2

7.2

7.1

7.1

7.0

7.0

6.9

6.9

6.8

6.8

6.7

6.7

6.6

6.6

6.5

6.5

Figuur 4.39

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B27H0035 en neerslag te Heino (KNMI station 340), 2006

8.0

6.4 1/1/06

Neerslag (mm)

28

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



7.8

6.4 31/12/06


53


4.6

december, 2010

Rijn en IJssel

In Tabel 4.4 en in Figuur 4.40 is een overzicht gegeven van de locaties van peilbuizen in het waterschap Rijn en IJssel waarvoor continue grondwaterstandreeksen zijn ontvangen voor de geselecteerde jaren 2003 en 2006 met een bemonsteringsinterval van 1 dag. Voor alle andere aangeleverde grondwaterreeksen is de bemonsteringsfrequentie 1 x per 2 weken of minder, en niet geschikt voor validatie van het NHI. Het gemeten verloop van de stijghoogte van het freatische grondwater is eerst vergeleken met de dagelijkse neerslag van een nabijgelegen KNMI neerslagstation en vervolgens met de berekende grondwaterstanden. De gebruikte neerslagstations zijn aangegeven in de laatste kolom van de tabel. Tabel 4.4

Overzicht van gebruikte grondwaterstanden van het waterschap Rijn en IJssel

2003

2006

470788

nee

ja

Maaiveld meting (m+NAP) 8,45

?

Lettele

ja

9,52

?

Hengelo (Gld)

Coordinaten X

CODE B33F0242

214259

Y

Beschikbaarheid

Bodemgesteldheid

Neerslag station

B33H0348

212350

451945

nee

B34D0238

230350

458500

nee

ja

15,05

?

Borculo

B34F1353

255150

463050

nee

ja

35,03

?

Rekken

nee

ja

30,00

?

Hupsel Arnhem

B34G0243

242980

455520

B40B0372

196460

446280

ja

ja

23,18

?

B40E0254

204860

437870

nee

ja

10,60

?

Duiven

ja

15,98

?

Doetinchem

B41A0097

222510

439700

nee

B41D0068

231730

431960

nee

ja

18,75

?

Aalten

B41E0243

243040

443880

nee

ja

29,46

?

Aalten

Figuur 4.40

Locatie van peibuizen in waterschap Rijn en IJssel

Peilbuis B33F0242 Peilbuis B33F0242 ligt tussen Bathmen en Harfsen, ten zuidoosten van Deventer. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 is weergegeven in Figuur 4.41 met de neerslag van Lettele. Het verloop toont een snelle respons op de neerslag. In de

HJMO

54


december, 2010

zomermaanden zakt de grondwaterstand ca. 8 dm om in augustus weer gedeeltelijk te herstellen. De waterstand zakt vervolgens weer in de droge septembermaand om daarna in november door te stijgen tot een maximale hoogte begin december. In Figuur 4.42 is de berekende grondwaterstand vergeleken met de meting. In het begin van het jaar wordt de gemeten dynamiek niet gehaald, hoewel het model het gemeten verloop redelijk volgt: het uitputtingsverloop wordt acceptabel gesimuleerd. Het herstel van de grondwaterstand in augustus komt te laat, waarna de 9/11 hik het grondwaterverloop sterk verstoort. Ook in het najaar is de dynamiek geringer dan is gemeten. Merk op dat de gemeten en berekende range goed met elkaar overeenkomen. Peilbuis B33H0348 Peilbuis B33H0348 ligt in een akker bij Toldijk tussen Steenderen en Hengelo (Gld) ten oosten van Dieren en ten zuiden van Zutphen. Figuur 4.43 geeft het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 weer met de neerslag te Hengelo. De meting laat een trage reactie op de neerslag zien. Het grondwaterstandverloop lijkt op een gefilterde weergave van het verloop in de hiervoor besproken peilbuis. Ook het model berekent een sterk gefilterde respons op de neerslag zoals in Figuur 4.44 is weergegeven. Het filter is echter te sterk, maar het uitputtingsverloop wordt goed gereproduceerd. Het herstel van de grondwaterstand wordt te traag ingezet. Peilbuis B34D0238 Peilbuis B34D0238 ligt in grasland aan de zuidwestkant van Borculo. Het grondwaterstandverloop in de peilbuis in 2006 was analoog aan de het verloop in B33F0242, zie Figuur 4.45. Het berekende verloop is in Figuur 4.46 vergeleken met de meting. De figuur geeft aan dat in het begin van het jaar de berekende dynamiek achterblijft bij de meting en het uitputtingsverloop iets te traag wordt gesimuleerd. Het herstel van de grondwaterstand in augustus wordt goed berekend. Daarna verstoort de 9/11 hik het beeld. De totale berekende range van de grondwaterstand blijft iets achter bij de meting. Peilbuis B34F1353 Peilbuis B34F1353 ligt bij Buurse, dicht bij de Buurserbeek, 7 km ten oosten van Haaksbergen. Het verloop van de grondwaterstand heeft zich in 2006 voltrokken zoals bij de voorgaande peilbuizen in het beheersgebied van het waterschap, met een snelle respons op de neerslag, zie Figuur 4.47. Het NHI berekent een sterk gefilterd grondwaterstandverloop, zie Figuur 4.48, dat sterk afwijkt van wat is waargenomen: dynamiek is niet aanwezig, het uitputtingsverloop is veel te traag en de range is te klein. Een herijking van het model ter plaatse is noodzakelijk. Peilbuis B34G0243 Peilbuis B34G0243 ligt in de gemeente Berkelland 2 km ten zuiden van Eibergen. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 in de peilbuis en de neerslag te Hupsel is weergegeven in Figuur 4.49. De figuur geeft aan dat de grondwaterstand snel reageert op de neerslag, met een zeer scherpe stijging begin augustus in respons op hoge neerslag.

HJMO

55


december, 2010

Het gemeten verloop is in Figuur 4.50 vergeleken met het modelresultaat. De figuur geeft aan dat het model de waargenomen variaties volstrekt onvoldoende simuleert: geen dynamiek, het uitputtingsverloop zeer sterk onderschat en de range ongeveer 25% van wat is waargenomen. Een herijking van het model ter plaatse is noodzakelijk. Peilbuis B40B0372 Peilbuis B40B0372 aan de rand van het bosgebied tussen Rheden en Velp, 1,5 km van de linkeroever van de IJssel. Het gemeten grondwaterverloop in 2003 is weergegeven in Figuur 4.51, met de neerslag van Arnhem. De figuur geeft aan dat er geen directe relatie is met de neerslag. Een ander verschijnsel bepaalt hier dus het grondwaterstandverloop. Figuur 4.52 geeft een vergelijking tussen het gemeten en berekende grondwaterstandverloop in 2003. De figuur geeft aan dat het model de generale trend in het verloop goed volgt maar het mist in het begin van het jaar de opgetreden variatie. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 en de neerslag van Arnhem is in Figuur 4.53 gepresenteerd. Ook hier is geen relatie tussen neerslag en grondwaterverloop zichtbaar. Figuur 4.54 laat zien dat aan het begin van het jaar de berekende grondwaterstand te hoog is en het model de opgetreden variatie niet goed reproduceert. Dit vereist een nadere analyse. Peilbuis B40E0254 Peilbuis B40E0254 bevindt zich aan de oostkant van Zevenaar dicht bij de A12. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 en de neerslag gemeten te Duiven is gepresenteerd in Figuur 4.55. De figuur geeft aan dat de grondwaterspiegel snel reageert op de neerslag. Figuur 4.56 geeft het gemeten en berekende grondwaterstandverloop weer. De figuur laat zien dat afgezien van de 9/11 hik het model het gemeten verloop goed reproduceert. De dynamiek is iets te gering, maar het uitputtingsverloop wordt goed gesimuleerd. Peilbuis B41A0097 Peilbuis B41A0097 ligt 1 km ten noorden van Gaanderen, tussen het dorp en de A18, ten zuidoosten van Doetinchem. Het gemeten grondwaterstandverloop in 2006 en de neerslag van Doetinchem is gepresenteerd in Figuur 4.57. De figuur geeft aan dat de grondwaterstand snel reageert op de neerslag. In de zomermaanden zakt de grondwaterspiegel ongeveer 1 m, en herstelt zich pas weer in november. In Figuur 4.58 is het berekende grondwaterverloop vergeleken met de meting. De figuur geeft aan dat het model de dynamiek in het begin van het jaar iets onderschat, maar dat het uitputtingsverloop zeer goed wordt gereproduceerd. De 9/11 hik verstoort een goede vergelijking voor de laatste maanden van het jaar. De berekende range komt overeen met het gemeten bereik. Peilbuis B41D0068 Peilbuis B41D0068 ligt aan de noordrand van Dinxperlo nabij de Duitse grens. De gemeten grondwaterstand voor 2006 is gepresenteerd in Figuur 4.59, met de regenval van Aalten. Het verloop lijkt sterk op dat van de vorige peilbuis.

HJMO

56


december, 2010

Het model berekent een grondwaterverloop met te weinig dynamiek, zoals is getoond in Figuur 4.60. De range is te klein en het uitputtingsverloop loopt te traag. Het herstel van de grondwaterstand in augustus wordt correct berekend. Peilbuis B41E0243 Peilbuis B41E0243 2 km ten westen van Winterswijk aan de zuidrand van het natuurreservaat Korenburgerveen tussen Lichtenvoorde en Winterswijk. De fluctuaties in de grondwaterstand zijn hier minder dan bij de voorgaande peilbuis en de respons op de neerslag is trager, zie Figuur 4.61. Het gesimuleerde verloop is vrijwel identiek aan dat voor de vorige peilbuis, zie Figuur 4.62. Het verloop is te weinig dynamisch en het uitputtingsverloop te traag. Het tijdstip van herstel van de grondwaterspiegel in augustus is juist berekend maar de grootte van het herstel is onderschat. De berekende range is ook onvoldoende.

HJMO

57


december, 2010

7.2

24

B33F0242 Lettele 681

7.0

20

6.9

18

6.8

16

6.7

14

6.6

12

6.5

10

6.4

8

6.3

6

6.2

4

6.1

2

6.0 1/1/06

Figuur 4.41

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

7.8

B33F0242 NHI


7.3

7.7

7.2

7.6

7.1

7.5

7.0

7.4

6.9

7.3

6.8

7.2

6.7

7.1

6.6

7.0

6.5

6.9

6.4

6.8

6.3

6.7

6.2

6.6

6.1

6.5

Figuur 4.42

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B33F02042 en neerslag te Lettele (KNMI station 681), 2006

7.4

6.0 1/1/06

Neerslag (mm)

22

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



7.1

6.4 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B33F0242, 2006

58


december, 2010

8.2

24

B33H0348 Hengelo (Gld) 645

8.0

20

7.9

18

7.8

16

7.7

14

7.6

12

7.5

10

7.4

8

7.3

6

7.2

4

7.1

2

7.0 1/1/06

Figuur 4.43

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

8.55

B33H0348 NHI


8.1

8.45

8.0

8.35

7.9

8.25

7.8

8.15

7.7

8.05

7.6

7.95

7.5

7.85

7.4

7.75

7.3

7.65

7.2

7.55

7.1

7.45

Figuur 4.44

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B33H0348 en neerslag te Hengelo (Gld) (KNMI station 645), 2006

8.2

7.0 1/1/06

Neerslag (mm)

22

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



8.1

7.35 31/12/06


59


december, 2010

14.4

28

B34D0238 Borculo 669

14.2

24

14.1

22

14.0

20

13.9

18

13.8

16

13.7

14

13.6

12

13.5

10

13.4

8

13.3

6

13.2

4

13.1

2

13.0 1/1/06

Figuur 4.45

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

14.6

B34D0238 NHI


14.3

14.5

14.2

14.4

14.1

14.3

14.0

14.2

13.9

14.1

13.8

14.0

13.7

13.9

13.6

13.8

13.5

13.7

13.4

13.6

13.3

13.5

13.2

13.4

13.1

13.3

Figuur 4.46

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B34D0238 en neerslag te Borculo (KNMI station 669), 2006

14.4

13.0 1/1/06

Neerslag (mm)

26

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



14.3

13.2 31/12/06


60


december, 2010

34.8

28

B34F1353 Rekken 674

34.6

24

34.5

22

34.4

20

34.3

18

34.2

16

34.1

14

34.0

12

33.9

10

33.8

8

33.7

6

33.6

4

33.5

2

33.4 1/1/06

Figuur 4.47

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

34.0

B34F1353 NHI


34.7

33.9

34.6

33.8

34.5

33.7

34.4

33.6

34.3

33.5

34.2

33.4

34.1

33.3

34.0

33.2

33.9

33.1

33.8

33.0

33.7

32.9

33.6

32.8

33.5

32.7

Figuur 4.48

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B34F1353 en neerslag te Rekken (KNMI station 674), 2006

34.8

33.4 1/1/06

Neerslag (mm)

26

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



34.7

32.6 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B34F1353, 2006

61


december, 2010

28.6

28

B34G0243 Hupsel 688

28.4

24

28.3

22

28.2

20

28.1

18

28.0

16

27.9

14

27.8

12

27.7

10

27.6

8

27.5

6

27.4

4

27.3

2

27.2 1/1/06

Figuur 4.49

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

26.4

B34G0243 NHI


28.5

26.3

28.4

26.2

28.3

26.1

28.2

26.0

28.1

25.9

28.0

25.8

27.9

25.7

27.8

25.6

27.7

25.5

27.6

25.4

27.5

25.3

27.4

25.2

27.3

25.1

Figuur 4.50

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B34G0243 en neerslag te Hupsel (KNMI station 688), 2006

28.6

27.2 1/1/06

Neerslag (mm)

26

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



28.5

25.0 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B34G0243, 2006

62


december, 2010

13.0

36

B40B0372 Arnhem 541

12.8

30

12.7

27

12.6

24

12.5

21

12.4

18

12.3

15

12.2

12

12.1

9

12.0

6

11.9

3

11.8 1/1/03

Figuur 4.51

29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03

18.3

B40B0372 NHI


12.9

18.2

12.8

18.1

12.7

18.0

12.6

17.9

12.5

17.8

12.4

17.7

12.3

17.6

12.2

17.5

12.1

17.4

12.0

17.3

11.9

17.2

Figuur 4.52

HJMO

0 31/12/03

Gemeten grondwaterstand peilbuis B40B0372 en neerslag te Arnhem (KNMI station 541), 2003

13.0

11.8 1/1/03

Neerslag (mm)

33

29/1/03

26/2/03

26/3/03

23/4/03

21/5/03

18/6/03

16/7/03

13/8/03

10/9/03

8/10/03

5/11/03

3/12/03



12.9

17.1 31/12/03

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B40B0372, 2003

63


december, 2010

12.4

36

B40B0372 Arnhem 541

12.3

33

12.2

27 24

12.1 21 12.0

18 15

Neerslag (mm)


30

11.9 12 11.8

9 6

11.7 3

Figuur 4.53

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B40B0372 en neerslag te Arnhem (KNMI station 541), 2006

12.6

18.2

B40B0372 NHI


12.5

18.1

12.4

18.0

12.3

17.9

12.2

17.8

12.1

17.7

12.0

17.6

11.9

17.5

11.8

17.4

11.7

17.3

11.6 1/1/06

Figuur 4.54

HJMO

0 31/12/06

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06


11.6 1/1/06

17.2 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B40B0372, 2006

64


december, 2010

9.6

30

B40E0254 Duiven 588

9.4

24

9.3

21

9.2

18

9.1

15

9.0

12

8.9

9

8.8

6

8.7

3

8.6 1/1/06

Figuur 4.55

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

10.5

B40E0254 NHI


9.7

10.4

9.6

10.3

9.5

10.2

9.4

10.1

9.3

10.0

9.2

9.9

9.1

9.8

9.0

9.7

8.9

9.6

Figuur 4.56

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B40E0254 en neerslag te Duiven (KNMI station 588), 2006

9.8

8.8 1/1/06

Neerslag (mm)

27

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



9.5

9.5 31/12/06


65


december, 2010

15.0

28

B41A0097 Doetinchem 667

14.8

24

14.7

22

14.6

20

14.5

18

14.4

16

14.3

14

14.2

12

14.1

10

14.0

8

13.9

6

13.8

4

13.7

2

13.6 1/1/06

Figuur 4.57

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

15.5

B41A0097 NHI


14.9

15.4

14.8

15.3

14.7

15.2

14.6

15.1

14.5

15.0

14.4

14.9

14.3

14.8

14.2

14.7

14.1

14.6

14.0

14.5

13.9

14.4

13.8

14.3

13.7

14.2

Figuur 4.58

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B41A0097 en neerslag te Doetinchem (KNMI station 667), 2006

15.0

13.6 1/1/06

Neerslag (mm)

26

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



14.9

14.1 31/12/06

Gemeten en berekende grondwaterstand voor peilbuis B41A0097, 2006

66


december, 2010

18.0

28

B41D0068 Aalten 680

17.8

24

17.7

22

17.6

20

17.5

18

17.4

16

17.3

14

17.2

12

17.1

10

17.0

8

16.9

6

16.8

4

16.7

2

16.6 1/1/06

Figuur 4.59

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

18.3

B41D0068 NHI


17.9

18.2

17.8

18.1

17.7

18.0

17.6

17.9

17.5

17.8

17.4

17.7

17.3

17.6

17.2

17.5

17.1

17.4

17.0

17.3

16.9

17.2

16.8

17.1

16.7

17.0

Figuur 4.60

HJMO

0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B41D0068 en neerslag te Aalten (KNMI station 680), 2006

18.0

16.6 1/1/06

Neerslag (mm)

26

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



17.9

16.9 31/12/06


67


december, 2010

28.2

28

B41E0243 Aalten 680

28.0

24

27.9

22

27.8

20

27.7

18

27.6

16

27.5

14

27.4

12

27.3

10

27.2

8

27.1

6

27.0

4

26.9

2

26.8 1/1/06

Figuur 4.61

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06

28.3

B41E0243 NHI

28.1


0 31/12/06

Gemeten grondwaterstand peilbuis B41E0243 en neerslag te Aalten (KNMI station 680), 2006

28.2

28.2

28.0

28.1

27.9

28.0

27.8

27.9

27.7

27.8

27.6

27.7

27.5

27.6

27.4

27.5

27.3

27.4

27.2

27.3

27.1

27.2

27.0

27.1

26.9

27.0

26.8 1/1/06

Figuur 4.62

4.7

Neerslag (mm)

26

29/1/06

26/2/06

26/3/06

23/4/06

21/5/06

18/6/06

16/7/06

13/8/06

10/9/06

8/10/06

5/11/06

3/12/06



28.1

26.9 31/12/06


Samenvatting

In Tabel 4.5 is een overzicht gegeven van de resultaten van de vergelijking van de gemeten met de berekende grondwaterstanden op basis van de volgende 3 criteria: 1 2 3

HJMO

Dynamiek, Recessie- of uitputtingsverloop, en Range, d.w.z. de verschil tussen de hoogste en de laagste grondwaterstand.

68


december, 2010

Waardeoordelen variëren van goed (+geel), redelijk/matig (+/-) tot slecht (-blauw). De vakjes gemerkt +/- verdienen een nadere analyse, terwijl de vakjes die blauw zijn gemerkt een herijking nodig hebben. De resultaten voor de peilputten in de waterschappen Velt en Vecht en Regge en Dinkel zijn het best. Voor Rijn en IJssel scoort de helft voldoende, terwijl voor de peilbuizen in Groot-Salland onvoldoende zijn. Opvallend is dat de slecht scorende peilbuizen in het waterschap van de Rijn en IJssel allen hoog gelegen zijn. Tabel 4.5

Overzicht van evaluatie van NHI grondwaterstanden Coordinaten

CODE

X

Y

Maaiveld meting (m+NAP)

Dynamiek

Recessie verloop

Range

-

Velt en Vecht B22D0510

239763

500327

12.55

-

+

B22D0517

234502

505340

7.60

+

+

-

B22D0523

236360

512016

9.59

+

+

+

B22G0298

245584

510461

10.89

+/-

+

+

Regge en Dinkel 28EL0028

247268

498132

18.10

+/-

+

+

35AL0007

260832

466796

47.75

+/-

+/-

-

34FL0015

253304

466107

29.80

+/-

+/-

+

34EL0003

240823

469282

14.69

+/-

+

+

29CL0004

261760

485540

29.64

-

-

-

28FL0040

258620

493280

26.55

+

+

?

+/-

+

-

Groot-Salland B21D0102

190129

504140

-0,42

B21H0079

210915

501510

1,75

-

-

B27E0177

208970

490520

1,40

+

-

-

B27H0024

218700

476370

9,35

-

+

+

B27H0035

218480

485270

8,09

-

+/-

-

Rijn en IJssel

HJMO

B33F0242

214259

470788

8,45

+/-

+

+

B33H0348

212350

451945

9,52

+/-

+

+/-

B34D0238

230350

458500

15,05

+/-

+

+

B34F1353

255150

463050

35,03

-

-

-

B34G0243

242980

455520

30,00

-

-

-

B40B0372

196460

446280

23,18

-

+

+/-

B40E0254

204860

437870

10,60

+/-

+

+

B41A0097

222510

439700

15,98

+/-

+

+

B41D0068

231730

431960

18,75

-

+/-

-

B41E0243

243040

443880

29,46

-

-

-

69


december, 2010

5 Conclusies en aanbevelingen 5.1

Conclusies Neerslag

1

2

3

4

5 6

7

De gemiddelde jaarlijkse neerslag in Oost Nederland bedraagt 784 mm, waarvan de helft in het groeiseizoen valt. Het droogst zijn gemiddeld genomen de maanden februari en april, en het natste juni, juli, november en vooral december. De laagste waarden treden gemiddeld op langs de oostkant en de hoogste waarden vindt men in het beheersgebied van het waterschap Reest en Wieden, op de Sallandse heuvelrug en op de Veluwerand. De jaar- en seizoensom van de neerslag in 2003 lagen beneden normaal, hoewel enkele maanden hoger dan gemiddeld scoorden. Het potentiële neerslagtekort bedroeg in 2003 het dubbele van het tekort in een gemiddeld jaar. Op jaar- en seizoenbasis was het jaar 2006 iets droger dan gemiddeld. De maanden juni en september waren aanzienlijk droger dan normaal, maar augustus was echter weer veel natter. De droge maanden juni en juli hebben er voor gezorgd dat het potentiële neerslagtekort eind juli even groot was als in 2003 op het einde van het groeiseizoen, maar op een voor het gewas veel ongunstiger moment. In het NHI is de ruimtelijke verdeling van de neerslag gebaseerd op de gemeten neerslag bij de hoofdstations, die met een Thiessennetwerk wordt toegekend aan de rekencellen. Vervolgens wordt per rekencel gecorrigeerd voor de ruimtelijke verdeling volgens de jaarnormalen van het neerslagnetwerk. Deze procedure is voor het analyseren van tendensen in het gemiddelde gedrag over lange perioden mogelijk aanvaardbaar, maar zeker niet voor het analyseren van extremen en analyse van afzonderlijke jaren. De ruimtelijke verdeling is veel grilliger dan op basis van de gekozen meteorologische stations kan worden bepaald. De neerslag op de meteorologische stations die voor het NHI worden gebruikt geven lagere neerslagwaarden dan de neerslagstations op dezelfde plaatsen, beiden bronnen van het KNMI. Voor Oost Nederland zijn in het NHI de jaarneerslagsommen van 2003 7% en die van 2006 5% lager dan beste schattingen op basis van alle neerslagstations. De metingen van het KNMI worden niet gecorrigeerd voor windinvloeden. Windcorrecties afgeleid uit het Hupselse Beek onderzoek in de jaren zeventig leiden tot 7% hogere jaarneerslagsommen op de meteorologische stations (4 dm2 regenmeters) en tot 4% hogere totalen op de standaard neerslagstations (2 dm2 regenmeters). Dit verschil in benodigde correctie verklaart een deel van de onderschatting van de neerslag in het NHI. Verdamping

8

9 10

HJMO

De variatie in de referentieverdamping naar plaats is zeer beperkt en veel geringer dan de ruimtelijke variatie in de neerslag. De verdamping neemt gemiddeld af van west naar oost. Station Hupsel vormt hierop een uitzondering. De referentieverdampingsommen voor Oost Nederland voor 2003 en 2006 waren aanmerkelijk hoger dan gemiddeld. De berekende actuele evapotranspiratie voor Oost Nederland is lager dan de referentieverdamping. Volgens de modelberekeningen bedraagt de transpiratie

70


11

december, 2010

maar 60% van de evapotranspiratie. Door het ontbreken van de invoergrootheden in de verdampingsberekeningen (gewasfactoren) is een goede analyse van de verdampingscomponenten niet mogelijk. Er zijn geen gemeten actuele verdampingcijfers beschikbaar voor 2003 en 2006 voor Oost Nederland. Dit is opmerkelijk met de aanwezigheid van het proefstation Hupsel van de Landbouwuniversiteit in het gebied. Water aanvoer, doorvoer en afvoer

12

13

14

15

16

Voor het Twenthekanaal is de aanvoer van water in 2003 zeer sterk onderschat, evenals de doorvoer bij Aadorp. Dit duidt erop dat het model de watervraag voor Oost Nederland in dat jaar heeft onderschat. De beschikbare wateraanvoerreeksen voor het Twenthekanaal bij Eefde en Almen verschillen aanzienlijk, waarbij de waarden van Eefde (gebaseerd op pompstaten) steeds hoger zijn dan die van Almen (op basis van ADM metingen). De aanvoer naar Salland via gemaal Ankersmit wordt door het NHI voor zowel 2003 als voor 2006 sterk onderschat, ondanks dat het model een overschatting geeft van de watervraag. De afvoer van de boezem van noordwest Overijssel en van de Vledder en de Wapserveense Aa op het Vollenhovermeer via gemaal Stroink wordt in 2003 door het model sterk overschat, terwijl het model in 2006 de afvoer sterk onderschat. Een nadere analyse van de opgetreden neerslag en de modelneerslag is nodig als eerste stap in de verschilanalyse. Voor een zinvolle analyse van de kwaliteit van de reproductie van de aan- en afvoer van oppervlaktewater door het NHI zijn langere reeksen nodig van sleutellocaties dan nu zijn aangeleverd. Bij de levering dient men details omtrent de meetlocatie en aangenomen stromingsrichting toe te lichten. Grondwater

17

18

19

20 21 22

HJMO

De kwaliteit van de simulatie van het grondwaterstandverloop in het NHI is beoordeeld op reproductie van de dynamiek, het uitputtingsverloop en de range. De grondwaterstandreeksen voor vooral 2006 zijn zeer geschikt voor validatie van het model door de opeenvolging van twee droge en natte periodes. Een goede reproductie hiervan stelt hoge eisen aan het model. Op basis van bovengenoemde criteria zijn de resultaten voor de peilbuizen in het waterschap Velt en Vecht en Regge en Dinkel op steeds één uitzondering na als redelijk tot goed gekwalificeerd. De reproductie voor de peilvariaties in de peilbuizen van het waterschap Rijn en IJssel zijn redelijk tot goed voor ongeveer de helft van de locaties, maar het NHI scoort slecht voor de hoogst gelegen peilbuizen. Het freatische grondwater in sommige peilbuizen vertoont geen enkele directe respons op de neerslag. Het NHI resultaat voor de peilbuis locaties in Groot-Salland is matig tot slecht. In geen van de 6 locaties is op alle onderdelen voldoende gescoord. De analyse van het resultaat wordt bemoeilijkt door het ontbreken van informatie over bodemsoort en condities ter plaatse van de peilbuizen. De validatie van het NHI m.b.t. het grondwater wordt ernstig bemoeilijkt door de aanwezigheid van een storing in het berekende resultaat op 11 september 2006 aangeduid als de 9/11 hik. Voor een zinvol vervolg dient deze storing eerst te worden geëlimineerd.

71


december, 2010

Eindconclusie Het NHI in zijn huidige staat is over het algemeen nog niet geschikt voor het uitvoeren van betrouwbare analyses van de waterverdeling op regionaal niveau. Zeker als het gaat om de absolute waarden van de watervraag en de wateraanvoerbehoefte. De neerslagrandvoorwaarden zijn hiervoor te grof en een betrouwbare schatting van de watervraag en correcte simulatie van het grondwaterstandverloop wordt nog niet overal gerealiseerd. Om een beter resultaat te bereiken is eliminatie van de grondwaterbug nodig, dienen de gegevens van alle neerslagstations in beschouwing te worden genomen en is locale ijking van het model gewenst. Voorafgaand hieraan dienen de waterschappen hun oppervlaktewatergegevens grondig te valideren. 5.2

Aanbevelingen

De conclusies leiden tot de volgende aanbevelingen. • • •

•

• •

• •

•

HJMO

Aanpassing in het NHI van de neerslagrandvoorwaarde door gebruik te maken van alle neerslagstations in Nederland. Overleg met het KNMI of en zo ja welke windcorrectie op de neerslagmetingen moet worden ingevoerd. Het verdient aanbeveling om voor 2003 en 2006 de opgetreden neerslag in het beheersgebied van de gemalen Ankersmit en Stroink te vergelijken met de in het NHI aangenomen neerslag om na te gaan of dit een verklaring geeft van de onderschatting van de aanvoer en de over- en onderschatting van de afvoer. Voor inzicht in de grootte van de verdamping is het zinvol de bijdrage van de afzonderlijke componenten in kaart te brengen, potentieel en actueel. Hiervoor dient de NHI-uitvoer ook inzicht te verschaffen in de toegepaste gewasfactoren en aangenomen landgebruik. Onderzocht dient te worden of actuele verdampingsmetingen beschikbaar zijn voor locaties in Oost Nederland, te beginnen met Hupsel. De waterschappen dienen veel meer aandacht te geven aan het opstellen van voldoende lange en betrouwbare (dus gevalideerde) oppervlaktewaterreeksen van veel meer sleutellocaties dan nu zijn aangeleverd. Bij de levering van de gegevens dient men volledige details te geven over de meetlocatie en aangenomen stromingsrichting. De 9/11 bug dient uit het NHI te worden ge-ëlimineerd voordat een vervolg wordt gegeven aan de validatie. De analyse van het resultaat met het NHI voor grondwater kan verbeterd worden indien naast de peilbuisgegevens ook gegevens worden geleverd over de bodemsoort en condities nabij de peilbuis. Het verdient aanbeveling om het monitoren van de grondwaterstand in peibuizen met drukopnemers uit te breiden, om beter zicht te krijgen op het gedrag van het freatisch grondwater in diverse bodemsoorten. Tevens is van belang de maaiveldhoogte van de peilbuizen te controleren.

72


december, 2010

6 Literatuur ANWB (2010) Topografische Atlas Nederland, 1:50 000. 3de editie, 1e druk. ISBN 978 901803 0704 Elbers, J.A., E.J. Moors en C.M.J. Jacobs (2009) Gemeten actuele verdamping voor 12 locaties in Nederland Wageningen, Alterra, Alterra rapport 1920, ISSN 1566-7197 HKV (2009) Distributiemodel, deel C (Noord) Oost en Zuid Nederland PR1640.10, april 2009 HKV (2010) Regionale Droogtestudie Noord-Nederland, Fase 1. Deerapport Validatie NHI – versie 2.0 PR1709.10, mei 2010 KNMI (2007) Jaaroverzicht neerslag en verdamping in Nederland 2006 (http://www.knmi.nl/klimatologie/monv) KNMI (2010) Dagneerslagsommen, districten 1 t/m 15, 325 stations Dagwaarden meteorologische variabelen, 25 stations NHI (2008) Nationaal Hydrologisch Instrumentarium – NHI Modelrapportage, Hoofdrapport, december 2010 NHI (2008) Nationaal Hydrologisch Instrumentarium – NHI Modelrapportage, Deelrapport Neerslag en Verdamping, december 2010 Walsum, P.E.V. van, A.A. Veldhuizen en P. Groenendijk (2010) SIMGRO 7.1.0 manual, Theory and model implementation. Alterra-report 913.1, Alterra, Green World Research, Wageningen

HJMO

73


A

december, 2010

Windcorrectie neerslagmetingen

Bij metingen met regenmeters worden fouten geïntroduceerd van verschillende aard en grootte. De belangrijkste onzuiverheid wordt geïntroduceerd door windinvloeden (Sevruk, 1982,1989). De regenmeter verstoort het windveld zodanig dat niet alle regen in het ongestoorde windveld boven de opvangtrechter wordt opgevangen. Het valtraject van de regendruppel wordt juist boven de opvangtrechter door de licht opwaartse luchtbeweging aan de loefzijde van de regenmeter afgebogen naar de lijzijde, waardoor en klein deel niet in de regenmeter belandt en de vangst wordt onderschat. De grootte van de afwijking is een functie van: • • • •

het type regenmeter, de neerslagintensiteit, de druppelgrootteverdeling, en de windsnelheid ter hoogte van de opvangtrechter.

Het type regenmeter bepaalt de verstoring van het windveld boven de opvangtrechter. Førland et al. (1996) en Michelson (2004) hebben een experimentele correctiefactor voor regenmetingen opgesteld als functie van het type regenmeter, de regenintensiteit en de windsnelheid. Hun metingen geven aan dat de correctiefactor toeneemt met de windsnelheid, maar sterk afneemt met de regenintensiteit. Dit wordt bevestigd door experimenten en turbulentiemodelstudies van Nespor (1996), Nespor en Sevruk (1999) en Chvila et. al. (2005), die voorts het effect van de druppelgrootteverdeling op de windcorrectiefactor hebben bepaald. Genoemde studies geven aan dat voor zeer hoge neerslagintensiteiten (b.v. de jaarmaxima) het windeffect gering is en de noodzaak voor correctie van extremen nauwelijks aanwezig is. Dit geldt echter niet voor lagere neerslagintensiteiten, waarvoor het windeffect veel groter is. De WMO (zie Dingman, 2002) geeft voor dagwaarden van regengegevens, d.w.z. voor alle intensiteiten, gemeten met een standaard US 8 inch regenmeter (3.24 dm2) zonder windscherm, een correctiefactor die alleen een functie is van de windsnelheid ter hoogte van de opvangtrechter, zie Figuur A.1 en Tabel A.1. De figuur geeft aan dat bij een windsnelheid boven de regenmeter van 2 m/s (= 4.5 m/s op de standaard windmeterhoogte van 10 m) al een correctie van 10% op de meting zou moeten worden toegepast. De WMO windcorrectie is afgeleid van experimenten op 10 neerslagstations in Alaska gedurende twee jaar, waar naast neerslag in vloeibare vorm, met name gekeken is naar effecten op neerslag in vaste en gemixte vorm (Yang et. al., 1998). Voor Nederlandse omstandigheden kan gebruik worden gemaakt van de studie van Warmerdam (1981), gepubliceerd in H2O, Volume 14. Hij heeft op basis van neerslagmetingen in de periode 1972-1976 in het Hupselse Beekgebied met 4 dm2 en 2 dm2 regenmeters op 40 cm boven het maaiveld en grondregenmeters met dezelfde opvangtrechteropeningen analyses gemaakt van het verschil in vangsten. Zijn resultaten tonen aan dat het windeffect in het winterseizoen groter is dan in de zomer en dat voorts het windeffect voor de 4 dm2 regenmeter groter is dan voor de 2 dm2. Het verschil in effect tussen zomer en winterneerslag heeft te maken met de druppelgrootte, die in de convectieve zomerbuien groter is dan in de winterse buien. Het verschil tussen de 4 dm2 en de 2 dm2 regenmeters moet worden gezocht in de sterkte van de verstoring van het windveld boven de regenmeters. De resultaten van het Hupselse Beek onderzoek naar de effecten van wind op de neerslagmetingen zijn kwalitatief volledig in overeenstemming met de hierboven genoemde studies en experimenten. De correctiefactoren die volgen uit de analyses van Warmerdam zijn in Tabel A.1 weergegeven in formulevorm voor de 4 dm2 en de 2 dm2 regenmeters voor zomer en

HJMO

74


december, 2010

wintercondities. Hierbij is de windsnelheid van 1,50 m hoogte, die in de studie van Warmerdam is aangenomen, getransformeerd naar 0,40 m hoogte met behulp van een logaritmisch windsnelheidsprofiel. Een vergelijking met de WMO relatie is gegeven in Figuur A.1. De figuur geeft aan dat de WMO-correctie tot een windsnelheid van 3 m/s vrijwel identiek is aan de correctie voor de 4 dm2 regenmeter in de winter volgens Warmerdam. Voor hogere windsnelheden is de WMO-correctie groter. Neerslagcorrectiefactoren voor wind voor regenmeters met opvangtrechter van 4 dm 2 en 2 dm2 1.20 1.18

4 dm2-winter 4 dm2-zomer 2 dm2-winter 2 dm2-zomer WMO

1.16

Correctiefactor (-)

1.14 1.12 1.10 1.08 1.06 1.04 1.02 1.00 0.98 0

1

2

3

4

5

6

Windsnelheid op hoogte van opvangtrechter (m/s)

Figuur A.1

Windcorrectie op neerslagmetingen

Tabel A.1

Modellen voor windcorrectie op neerslagmetingen

Logistic model: y=a/(1+b*exp(-c.u)) Coefficienten: a= 1.124952 4 winter b= 0.127001 c= 0.828217 a= 1.053107 4 zomer b= 0.052465 c= 0.713720 a= 1.056159 2 winter b= 0.055947 c= 0.918248 a= 1.031080 2 zomer b= 0.030940 c= 1.210239 c WMO Exponentieel model: y=100exp(a + b.u ) Coefficienten: a= -4.605 b= 0.062 c= 0.580 y = correctiefactor op neerslagmeting u = windsnelheid op hoogte van opvangtrechter (m/s)

Opvangtrechter 2 opening (dm )

seizoen

De resultaten met de verschillende correctieprocedures voor de stations Heino, Twenthe, Hoogeveen, Hupsel, Deelen en Marknesse voor 2003 en 2006 zijn

HJMO

75


december, 2010

weergegeven in Tabel A.2. De WMO procedure leidt op jaarbasis tot een correctie van 10%, de jaarsommen gemeten met de 4 dm2 regenmeter moeten met 7% verhoogd worden en de jaarsommen met de 2 dm2 regenmeter met 4%. Hierbij zijn de zomercondities toegepast van april t/m september. Merk op dat op de meteorologische stations van het KNMI gemeten wordt met 4 dm2 regenmeters en op de KNMI neerslagstations met 2 dm2 regenmeters. Gesteld dat de 4 dm2 regenmeters die in het onderzoek van Warmerdam zijn gebruikt dezelfde zijn als nu nog op de meteorologische stations worden toegepast, dan kan 3% van het verschil tussen de in het NHI gebruikte neerslag (gebaseerd op de op meteorologische stations) en de neerslag volgens alle neerslagstations worden toegeschreven aan meetonzuiverheid door de waarnemingen niet te corrigeren voor windeffecten. Voor zuivere waterbalansanalyses zijn correcties voor wind noodzakelijk. Hierbij kan de potentiële windsnelheid op 10 m hoogte, die beschikbaar is voor de meteorologische stations, met een logaritmisch windsnelheidsprofiel naar de hoogte van de opvangtrechter worden vertaald (voor een grasoppervlak uregenmeter= 0.45 u10). Wegens de niet-lineaire correctiefactor - windsnelheidrelatie dient deze correctie op dagbasis te worden uitgevoerd. Tabel A.2 Jaar

Windcorrectie op neerslagmetingen in Oost Nederland in 2003 en 2006 Type

Heino278

Twenthe290

Hoogeveen279

Hupsel283

Deelen275

Marknesse273

Gemiddelde correctie

Neerslag, gemeten en met windcorrectie in mm 2003

2006

Meting

566

619

693

720

672

754

WMO-corr

616

677

763

786

739

830

2

4dm -corr

602

659

743

766

719

805

2dm2-corr

586

641

719

746

697

782

Meting

766

723

711

735

773

669

WMO-corr

834

793

784

803

854

739

4dm2-corr

816

773

761

783

831

717

2dm2-corr

793

749

738

761

803

695

WMO

8.8

9.3

10.1

9.1

10.0

10.2

10

4dm2

6.4

6.4

7.2

6.4

7.0

6.8

7

2

Grootte van correctie in % 2003

2dm 2006

3.5

3.5

3.8

3.5

3.8

3.7

4

WMO

8.9

9.7

10.3

9.3

10.4

10.4

10

4dm2

6.6

6.9

7.1

6.6

7.5

7.2

7

2

3.6

3.7

3.8

3.6

3.9

3.8

4

2dm

HJMO

76


december, 2010

Literatuur Chvila, B, B. Sevruk en M. Ondras (2005) The wind-induced loss of thunderstorm precipitation measurements. Atmospheric Research 77 pg 29-38, Elsevier B.V. Dingman, L. (2002) Physical Hydrology. second edition Prentice Hall, New Jersey, USA Førland, E.J., P. Allerup, B. Dahlström, E. Elomaa, T. Jóhnson, H. Madsen, J. Perälä, P. Rissanan, H. Vedin en F. Vejen (1996) Manual for operational correction of Nordic precipitation data. Report Nr. 24/96 DNMI, Oslo Norway. Michelson, D.B. (2004) Systematic correction of precipitation gauge observations using analyzed meteorological variables. Journal of Hydrology, 290 pg. 161-177. Nespor, V. en B. Sevruk (1999) Estimation of Wind-Induced Error of Rainfall Gauge Measurements Using a Numerical Simulation. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, Volume 16 pg. 450-464. Nespor, V. (1996) Investigation of wind-induced error of precipitation measurements using a threedimensional numerical simulation. Zürcher Geographische Schriften 63, 117 pp. ETH Zürich, Switzerland. Sevruk, B. (1982) Methods of correction for systematic error in point precipitation measurement for operational use. Operational Hydrology Report, Vol 21, WMO-No 589, 91 pp. Sevruk, B. (1989) Wind-induced measurement error for high-intensity rains. In: Sevruk, B. (ed). Precipitation Measurement. Proc. International Workshop on Precipitation Measurement, St Moritz, Switzerland, WMO Instrum. Obs. Methods Rep., Vol 48. WMO Geneva, pp. 199-204. WMO/TD-No 328. Warmerdam, P. (1981) De invloed van de wind op regenwaarnemingen; een vergelijkend regenmeteronderzoek. H2O, Volume 14 Yang, D., B.E. Goodison, J.R. Metcalfe, P. Louie, G. Leavesley, D. Emerson, C.L. Hanson, V.S. Gobulev, E. Elomaa, T. Gunther, T. Pangburn, E. Kang en J. Milkovic (1999) Quantification of precipitation measurement discontinuity induced by wind shields on national gauges. Water Resources Research, Vol 35. No 2, pp. 491-508, February 1999.

HJMO

77

VALIDATIE NHI REGIO OOST NEDERLAND

Recommend Documents