Watertekort in het Hollands Noorderkwartier

Omslag.qxd

5-3-2004

8:40

Pagina 1

Watertekort in het Hollands Noorderkwartier ‘Het bepalen van de kwantitatieve bijdrage van oplossingen voor het watertekort en een uitwerking van het watertekort in de Schermer-Noord.'

Marieke ten Voorde Maart 2004

hjGrontmij

Watertekort in het Hollands Noorderkwartier ‘Het bepalen van de kwantitatieve bijdrage van oplossingen voor het watertekort

en een uitwerking van het watertekort in de Schermer-Noord.'

Afstudeeronderzoek Marieke ten Voorde Maart 2004

Universiteit Twente Civiele Techniek Afdeling Waterbeheer

Commissie Dr. M.S. Krol (afstudeerdocent) Dr.ir. M.J. Booij (afstudeerbegeleider) Ir. J. Kollen (extern begeleider, Grontmij)

Samenvatting

De verwachting is dat het waterbeheer de komende jaren onder invloed staat van een aantal ontwikkelingen: klimaatverandering, zeespiegelstijging en bodemdaling. In de toekomst kan mede hierdoor een toename van het watertekort worden verwacht. Dit onderzoek is een uitwerking van de deelstroomgebiedsvisie Noorderkwartier omtrent het watertekort in het Hollands Noorderkwartier. Het betreft de kwantificering van een aantal oplossingen ten behoeve van het watertekort en de uitwerking van het watertekort in een polder. Een toename van de vraag naar water in de zomer wordt in het Noorderkwartier beïnvloed door een verandering van het klimaat, verminderde aanvoer vanuit de IJssel en een grotere verzilting (door de autonome toename van brakke kwel, zeespiegelstijging en bodemdaling). Tevens hebben de gebruiksfuncties van een gebied invloed op de vraag naar water. In de Kop van Noord-Holland is ruimte gereserveerd voor uitbreiding van de glastuinbouw en van de permanente bollenteelt op zand. Bollenteelt en glastuinbouw zijn van groot economisch belang voor Noord-Holland Noord, maar hebben stringente eisen aan het waterbeheer en -kwaliteit. De vraag naar schoon en zoet water is zeer groot. Om te kunnen anticiperen op de verwachte ontwikkelingen is het Waterbeleid 21e eeuw opgesteld. Eén van de drie uitgangspunten van het Waterbeleid 21e eeuw is het niet afwentelen van problemen, maar handelen volgens de drietrapsstrategieën ‘vasthouden – bergen – af/aanvoeren’ (waterkwantiteit) en ‘voorkomen – scheiden – zuiveren’ (waterkwaliteit). In de deelstroomgebiedsvisie zijn zoekgebieden aangewezen waar maatregelen volgens de drietrapsstrategieën mogelijk zijn. De bijdrage van deze maatregelen ter vermindering van het watertekort zijn in dit onderzoek gekwantificeerd. Het is van belang om inzicht te krijgen in de mogelijkheden tot het kunnen vasthouden, bergen en aanvoeren van een goede kwaliteit water dan wel het verkrijgen van inzicht in andere mogelijkheden om zoet watervragende functies, zoals bollenteelt, te kunnen faciliteren. Bij het beschikbaar stellen van ruimte voor bijvoorbeeld bollenteelt is het noodzakelijk om te weten of aan de watervraag en de waterkwaliteit kan worden voldaan. De eerst genoemde drietrapsstrategie is echter geen dogma in het Hollands Noorderkwartier. De provincie Noord-Holland heeft de Ontwerp-Beleidsnota ‘Evenwichtig omgaan met water’ opgesteld waarin het uitgangspunt is dat fijnmazige oplossingen en verhoging van grondwaterpeilen in combinatie met een efficiënter gebruik van IJssel- en Markermeerwater de voorkeur hebben boven grootschalige voorraadbergingen. Maatregelen volgens de drietrapsstrategieën die zijn gekwantificeerd, zijn: • Bergen (waterkwantiteit); centrale voorraadberging en verticale seizoensberging. • Vasthouden (waterkwantiteit); verhogen voorjaarsgrondwaterstand, verbeteren zoetwaterlens en beperken horizontale afstroming. • Scheiden (waterkwaliteit); gescheiden waterlopenstelsel voor wateraanvoer en waterafvoer.

Uit de kwantificering blijkt dat centrale voorraadberging een grote bijdrage kan leveren aan het opheffen van watertekort in het Hollands Noorderkwartier. Verticale seizoensberging is slechts voordelig voor een beperkt gebied, maar is wel ten gunste van de waterkwaliteit. Het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstand is beperkt mogelijk in het Noorderkwartier. Deze maatregel is effectief voor het verwachte watertekort in Wieringen. De bijdrage aan het totale watertekort in het Hollands Noorderkwartier is marginaal. Het verbeteren van de zoetwaterlens in een gebied is in zeer weinig gebieden mogelijk en het effect ter vermindering van de wateraanvoer naar het Noorderkwartier is gering. In het Noorderkwartier worden de waterlopen doorgespoeld tegen eutrofiëring, verzilting en voor voldoende zuurstof in het water. Aangezien de doorspoelbehoefte groot is in het Noorderkwartier, is een gescheiden aanen afvoersysteem, waardoor de doorspoeling niet meer noodzakelijk is, effectief. Het is hierbij echter wel van belang dat het boezemstelsel bestaat uit een gescheiden aanen afvoersysteem. Bij het bepalen van een kansgebied of een kansrijke oplossingsrichting is het niet realistisch dit alleen te baseren op de effectiviteit. Daarom is een afweging gemaakt, waarbij meerdere factoren (kosten, belevingswaarde, ecologische en economische waarden) zijn betrokken. Het bergen van water levert een significante bijdrage aan het verminderen van het watertekort, de effecten op de genoemde factoren maken dat de kansen niet bij het bergen van water liggen. De aandacht kan het beste eerst gevestigd worden op een gebied waar een gescheiden waterlopenstelsel effectief is. Dit is in gebieden waar een grote doorspoelbehoefte is. In dit onderzoek is reeds één polder, Schermer-Noord, nader onderzocht. Het bemalingsgebied Schermer-Noord is een diepe polder met zoute kwel en een grote doorspoeling, die nodig is om beregening van de landbouw mogelijk te maken. De waterhuishouding van de polder is in beeld gebracht met behulp van het programma Sobek-Rural. Met het model is de huidige situatie geanalyseerd en zijn drie varianten (handhaving peil, flexibel peilbeheer en vergroten open wateroppervlakte) en twee toekomstscenario’s (toename zoutbelasting en klimaatverandering) gesimuleerd om de invloed op de wateraanvoerbehoefte te analyseren. De hoeveelheid inlaat is bepaald door te voldoen aan een streefwaarde van het waterpeil en aan een kritische waarde van de chlorideconcentratie (zowel 300 als 600 mg/l) gedurende de periode wanneer beregening plaatsvindt. Uit de resultaten blijkt dat bij handhaving van het peil (huidige situatie) een mindering van het inlaatwater in de Schermer-Noord met ongeveer een factor 2 mogelijk is waarbij het oppervlaktewater onder de kritische waarde 300 mg/l chloride blijft. Uit de varianten en toekomstscenario’s kan het volgende geconcludeerd worden: • Hoe groter de peilfluctuaties bij flexibel peilbeheer, hoe kleiner de benodigde wateraanvoer. Bij een peilfluctuatie van 0,2 meter (0,1 meter beneden en 0,1 meter boven streefpeil) is de inlaatbehoefte 25% minder dan in de huidige situatie zonder fluctuaties. • Het vergroten van de open wateroppervlakte is niet effectief. De wateraanvoerbehoefte wordt namelijk groter vanwege meer verdamping. • Bij een toename van de zoutbelasting van 1,5 keer in de komende eeuw neemt de doorspoelbehoefte met 40% toe ten opzichte van peilhandhaving in de huidige situatie (kritische waarde is 300 mg/l). • De verandering van het klimaat (toename verdamping met 8% en zomerneerslag met 2%) heeft een marginale invloed op de wateraanvoerbehoefte. Naast de varianten in het model ter vermindering van de wateraanvoer zijn oplossingen aangedragen zoals een gescheiden waterlopenstelsel. Hierbij is de mindering in vergelijking tot de inlaatbehoefte bij handhaving van het peil (wateraanvoer voor beregening meegenomen) met een chlorideconcentratie in het water onder de kritische waarde van 300 mg/l 33 tot 50%. Hoe minder de wateraanvoerbehoefte naar een gebied, hoe minder afhankelijk van water het gebied in drogere perioden is en hoe lager de gemaalkosten.

Het effect van het verminderen van het inlaatdebiet in de Schermer-Noord op de inlaatbehoefte van het gehele Noorderkwartier is niet nader onderzocht. Het effect is waarschijnlijk marginaal, omdat de zoutbelasting op de boezem vanuit de polder gelijk blijft. Een gescheiden waterlopenstelsel is echter wél effectief voor de totale inlaat wanneer het boezemstelsel ook uit een gescheiden aanen afvoersysteem bestaat. Flexibel peilbeheer in de Schermer-Noord kan een reductie van 1 mln m3 per jaar opleveren wat betreft de aanvoer van het Markermeer naar de boezem. De totale inlaat naar het Hollands Noorderkwartier kan veel verminderd worden wanneer de kwaliteit in de polders mag verslechteren en doorspoeling niet meer plaatsvindt. Tappunten voor beregening vanuit de boezem is dan een mogelijkheid. Aanbevolen wordt om eerst de huidige situatie omtrent het watertekort en de risico’s van watertekort goed in beeld te brengen in het Hollands Noorderkwartier, zoals de wateraanvoer richting het Noorderkwartier. Een gelijkwaardige studie als van de Schermer-Noord wordt voor alle polders in het Noorderkwartier aanbevolen, zodat gedetailleerde waterbalansen opgesteld kunnen worden. Aanvullende metingen, zoals inlaatdebieten en chlorideconcentraties worden aanbevolen. Gedurende dit onderzoek is tevens aandacht besteed aan het IJssel- en Markermeer, omdat het Noorderkwartier in het zomerhalfjaar vanuit het IJssel- en Markermeer wordt voorzien van water. De maximaal toegestane hoeveelheid water die mag worden ingelaten is vastgelegd in een waterakkoord. Deze hoeveelheden hebben echter geen toegevoegde waarde voor het watertekort in het Hollands Noorderkwartier in de huidige situatie. De hoeveelheid inlaat in de huidige situatie op een warme dag is de helft van de toegestane hoeveelheid en veel water mag dus nog extra worden ingelaten. In het geval van drogere perioden (die in toekomst toenemen) heeft het Rijk echter geen leveringsverplichting meer, terwijl dan de wateraanvoerbehoefte groter wordt. Naast de drietrapsstrategieën die van toepassing zijn op het gebied ‘Hollands Noorderkwartier’, kunnen maatregelen genomen worden in het IJsselmeer, zodat aan de watervraag in drogere perioden langer kan worden voldaan. Dit zijn een natuurlijker peilbeheer en het realiseren van een reservoir in het IJsselmeer. Om het Noorderkwartier één maand van water te voorzien is een oppervlakte van 0,9% van het IJssel- en Markermeer nodig. Aanbevolen wordt om meer kansen uit de grote ‘zoetwaterbak’ het IJsselmeer te halen door middel van genoemde maatregelen.

Inhoudsopgave

SAMENVATTING 1

2

3

4

iii

INLEIDING

1

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

1 3 4 5 6 6

ACHTERGROND AANLEIDING VAN HET ONDERZOEK DOELSTELLING ONTWIKKELINGEN GEDURENDE DIT ONDERZOEK UITGANGSPUNTEN LEESWIJZER

BESCHRIJVING HOLLANDS NOORDERKWARTIER

7

2.1 2.2

INLEIDING GROTE ZOETE WATEREN; IJSSELMEER EN MARKERMEER

7 7

2.3 2.4

2.2.1 Huidige situatie 2.2.2 Waterafvoer naar Hollands Noorderkwartier 2.2.3 Toekomstige veranderingen 2.2.4 Maatregelen BOEZEM DEELGEBIEDEN

7 9 10 10

12 13

WATERTEKORT

17

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

17 18 20 20 21 22 22

OORZAKEN TOENAME WATERTEKORT WATERBALANS WATERKWALITEIT GEVOLGEN WATERTEKORT WATERTEKORT IN DE ZOMER VAN 2003 VERDROGING DROOGTESTUDIE

BESCHRIJVING EN KWANTIFICERING OPLOSSINGSRICHTINGEN

25

4.1

25

TRITSMAATREGELEN 4.1.1 Verhogen voorjaarsgrondwaterstand 4.1.2 Opslag winterneerslag in de bodem (zoetwaterlens) 4.1.3 Beperken horizontale afstroming naar diepe polders 4.1.4 Verticale seizoensberging in tussengebied of tussenboezem 4.1.5 Centrale voorraadberging in diepe polders of delen daarvan 4.1.6 Aanvoeren 4.1.7 Gescheiden waterlopenstelsels voor wateraanvoer en waterafvoer

26 28 29 29 30 31 31

4.2

4.3

4.4 4.5 5

7

32 32 33 33 33 33 34

34 36 36 37 37 38 38 39 41 41

41 43

AFWEGING GEBIEDEN

45

5.1

45

5.2 6

AANPAK KWANTIFICERING 4.2.1 Verhogen voorjaarsgrondwaterstand 4.2.2 Opslag winterneerslag in de bodem (zoetwaterlens) 4.2.3 Beperken horizontale afstroming 4.2.4 Verticale voorraadberging in tussengebied of tussenboezem 4.2.5 Centrale voorraadberging in diepe polders of delen daarvan 4.2.6 Gescheiden waterlopenstelsels voor wateraanvoer en waterafvoer KWANTIFICERING VAN DE MAATREGELEN 4.3.1 Aangedijkte landen 4.3.2 Kustzone 4.3.3 Wieringen 4.3.4 Wieringermeer 4.3.5 West-Friesland en Groot Geestmerambacht 4.3.6 Alkmaardermeergebied 4.3.7 Droogmakerijen 4.3.8 Veenweidegebied 4.3.9 Noordzeekanaalpolders CONCLUSIES VAN DE KWANTIFICERING EXTRA WATERWINST EN DOORSPOELEN BESCHRIJVING EFFECTEN 5.1.1 Kwantitatieve effecten 5.1.2 Kwalitatieve effecten VERWERKING CRITERIA

45 46

47

VERMINDERING WATERTEKORT IN SCHERMER-NOORD

51

6.1

51

PROBLEEMOMSCHRIJVING EN DOELFUNCTIES 6.1.1 Probleemomschrijving 6.1.2 Doelfuncties 6.2 GEBIEDSOMSCHRIJVING 6.3 MODELLERING VAN HET WATERSYSTEEM 6.3.1 Schematisering in Sobek 6.3.2 Invoergegevens 6.3.3 Tijdschaal en meteorologische data 6.4 CALIBRATIE 6.4.1 Inlaat 6.4.2 Drainageweerstand 6.4.3 Chlorideconcentratie kwel 6.5 VALIDATIE 6.6 VARIANTEN EN RESULTATEN 6.6.1 Handhaving peil huidige situatie 6.6.2 Flexibel peilbeheer 6.6.3 Oppervlakte open water vergroten 6.7 TOEKOMSTSCENARIO’S EN RESULTATEN 6.7.1 Toename zoutbelasting 6.7.2 Klimaatverandering 6.8 OVERZICHT RESULTATEN 6.9 OPLOSSINGEN TER VERMINDERING VAN INLAATWATER 6.10 DISCUSSIE 6.11 CONCLUSIES

72 73 76 77

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

79

7.1 7.2

79 82

CONCLUSIES AANBEVELINGEN

51 52

52 54 54 55 57

57 58 60 62

65 65 66 68 69

70 70 71

REFERENTIES

85

DANKWOORD

89

I

BEGRIPPENLIJST

91

II

BELEID

97

III

IJSSELMEER EN MARKERMEER

101

IV

WATER- EN CHLORIDEBALANS SCHERMER-NOORD

105

V

TRITSGESCHIKHEIDSKAART WATERKWALITEIT

115

VI

KWANTIFICERING

117

VII

KWANTIFICERING 2

127

VIII WEERGAVE WATERWINST

133

IX

AFWEGING GEBIEDEN

141

X

SOBEK

147

XI

CHLORIDECONCENTRATIE VARIANTEN EN TOEKOMSTSCENARIO’S

153

1 Inleiding

In dit hoofdstuk worden de achtergrond, aanleiding, doelstelling en de uitgangspunten van het afstudeeronderzoek besproken. Tevens worden ontwikkelingen gedurende dit onderzoek aangehaald die van invloed zijn.

1.1

Achtergrond

Naar aanleiding van regelmatige wateroverlast in het laatste decennium van de vorige eeuw, heeft de Commissie Waterbeheer 21e eeuw in 2000 de opdracht gekregen een advies uit te brengen over de waterhuishoudkundige inrichting van Nederland. De Commissie concludeert op basis van de door haar verzamelde gegevens en op basis van consultatie van deskundigen, dat de waterhuishouding anno 2000 te vaak niet op orde is. De verwachting is dat bij ongewijzigd beleid gebeurtenissen zoals in 2002 in de toekomst nog gaan toenemen. Hevige buien veroorzaakten toen in Tsjechië en Duitsland enorme overstromingen en in Nederland te Rijssen, Putten en plaatsen in West-Brabant wateroverlast. Het huidige systeem is namelijk zeker niet in staat om toekomstige ontwikkelingen op te vangen. De verwachting is namelijk dat het waterbeheer de komende eeuw met de volgende ontwikkelingen te maken krijgt: • Het wordt warmer. Een grote oorzaak van de stijgende temperaturen is het broeikaseffect. • Het wordt natter in de winter en droger in de zomer. Een gemiddelde toename en hogere intensiteit van de neerslag wordt verwacht. • De bodem daalt en de zeespiegel stijgt. • Ruimtelijke ontwikkelingen (meer ruimte voor bedrijventerreinen en woningbouw nodig). Het gevolg van de eerste twee punten is dat er soms te veel water is en soms te weinig. De klimaatverandering zal niet alleen tot meer wateroverlastproblemen leiden, maar ook in toenemende mate tot watertekorten in droger wordende zomers. In 2003 is het duidelijk geworden dat een tekort aan water in het ‘waterrijk’ Nederland mogelijk is. Nederland heeft bovendien al geruime tijd problemen met de kwaliteit van het water en de verdroging van natuurgebieden. Om de problemen, rekening houdend met klimaatverandering, zeespiegelrijzing en bodemdaling, het hoofd te bieden is een andere aanpak van het waterbeheer noodzakelijk. De plaats van water in de Nederlandse situatie wordt steeds dominanter en zal een duidelijke rol gaan spelen op het gebied van ruimtelijke ordening. Waar nodig zal meer ruimte aan het watersysteem moeten worden (terug)gegeven. Het waterbeheer had een volgende rol, maar krijgt steeds meer een sturende rol. [Commissie WB21, 2000] De Commissie 21e eeuw heeft toekomstige ontwikkelingen laten uitwerken door middel van toekomstscenario’s. De scenario’s voor klimaatontwikkeling en zeespiegelstijging geven een indicatie voor het toekomstige aanbod van water.

-1-

Watertekort in het Hollands Noorderkwartier

Tabel 1.1: Toekomstige ontwikkelingen [Commissie WB21, 2000]

Temperatuur [ºC] Neerslag jaar [%] Neerslagintensiteit buien [%] Zeespiegelstijging [cm]

Minimumscenario 2050 2100 +0,5 +1 +1,5 +3 +5 +10 +10

+20

Middenscenario 2050 2100 +1 +2 +3 +6 +10 +20 +25

+60

Maximumscenario 2050 2100 +2 +4 +6 +12 +20 +40 +45

+110

De klimaatvoorspellingen zijn echter wel onzeker. In onderstaand intermezzo is een artikel van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) over de onzekerheden van de klimaatverwachtingen opgenomen. ‘De klimaatwetenschap heeft de afgelopen jaren flinke vorderingen gemaakt. Zo is nu aangetoond dat de menselijke uitstoot van broeikasgassen het klimaat aanzienlijk beïnvloedt. De onzekerheden met betrekking tot het toekomstige klimaat zijn evenwel groot gebleven. Enerzijds is het onmogelijk om een nauwkeurig beeld te geven van de toekomstige sociaal-economische ontwikkeling van de wereld. Die ontwikkeling bepaalt uiteindelijk de toename van de hoeveelheid broeikasgassen en daarmee de verstoring van het klimaat. Anderzijds maakt de complexiteit van het klimaatsysteem dat de computermodellen waarmee klimaatverwachtingen worden opgesteld slechts een beperkte geldigheid hebben.’ [www.knmi.nl, 2003] Water heeft tevens een andere betekenis gekregen onder invloed van maatschappelijke ontwikkelingen. Het groeiende belang van recreatie, meer aandacht vanuit de stad voor het landelijk gebied, toename van het belang van leefbaarheid en duurzaamheid, relatieve afname van het belang van de landbouw zijn factoren waardoor water van een andere kant bekeken wordt. Het kabinet heeft op basis van het advies van de Watercommissie 21e eeuw drie uitgangspunten geformuleerd. 1. Anticiperen in plaats van reageren. 2. Waterproblemen niet afwentelen, maar handelen volgens de drietrapsstrategieën ‘vasthouden-bergen-afvoeren’ (waterkwantiteit) (figuur 1.1) en ‘voorkomen-scheiden-zuiveren’ (waterkwaliteit). 3. Niet alleen technische ingrepen doen, maar ook ruimtelijke maatregelen nemen. Bij voorkeur meervoudig ruimtegebruik.

Figuur 1.1: Vasthouden – bergen – afvoeren

De uitwerking van het nieuwe waterbeleid zal van gebied tot gebied verschillen. Daarom wordt het beleid uitgewerkt in zogenoemde regionale stroomgebieden. Het Noorderkwartier is één van de 17 regionale stroomgebieden in Nederland. Voor het Noorderkwartier is reeds een deelstroomgebiedsvisie opgesteld. Het Hollands Noorderkwartier is een deel van de provincie NoordHolland en is gelegen boven het IJ en het Noordzeekanaal.

-2-

Inleiding

Wanneer in de toekomst niet geanticipeerd wordt op deze toekomstige ontwikkelingen, krijgt het stroomgebied ‘Noorderkwartier’ met de volgende problemen te maken [Programmabureau WB21 Noorderkwartier, 2002]: • Toename wateroverlast in polders De capaciteit om het water in de bodem en het oppervlaktewater te bergen, schiet tekort en de bestaande poldergemalen kunnen het teveel aan regenwater in de toekomst niet meer goed wegwerken, doordat in de toekomst een toename van de neerslag wordt verwacht. • In droge zomers nemen de watertekorten toe De klimaatveranderingen veroorzaken lagere afvoeren en een toename van de verdamping. • De waterkwaliteit wordt minder Door de autonome toename van de chlorideconcentratie door de toestroming van dieper water neemt de hoeveelheid brakke en nutriëntrijke kwel toe. • De maaiveldverschillen nemen toe Ten westen van de lijn Bergen op Zoom/Emmen zakt Nederland langzaam naar beneden. Dat komt door autonome bewegingen in de aardkorst die in het westen van Nederland met circa 5 cm per eeuw daalt. Door menselijk ingrijpen, zoals verlaging van het grondwaterpeil voor de landbouw klinken veengronden in als gevolg van ontwatering van de percelen. In dit soort gebieden kan zelfs een bodemdaling van 50 cm per eeuw optreden. • Het veenweidelandschap vermindert Vanwege een toename van het watertekort in de zomer, dalen de waterpeilen. Dit heeft tot gevolg dat veengebied inklinkt en het veenweidelandschap vermindert.

1.2

Aanleiding van het onderzoek

De deelstroomgebiedsvisie ‘Noorderkwartier’ is opgesteld voor het Hollands Noorderkwartier. De stroomgebiedvisie is gebaseerd op de tritsen ‘vasthouden - bergen – afvoeren/ aanvoeren’ en ‘schoonhouden – scheiden – zuiveren’ en is verder opgebouwd aan de hand van de volgende aspecten: veiligheid, wateroverlast, watertekort en waterkwaliteit. Deze aspecten zijn gebruikt voor het wateradvies van de deelgebieden in Hollands Noorderkwartier. In de deelstroomgebiedsvisie is uitgegaan van enkele beleidsnota’s, zoals het Provinciaal Waterhuishoudingsplan Noord-Holland en de Vijfde Nota ruimtelijke Ordening. In bijlage II is een toelichting gegeven op dit beleid. In de deelstroomgebiedsvisie zijn zogenaamde ‘Tritsgeschiktheidskaarten’ gemaakt, waarop inzichtelijk is gemaakt wat in het Noorderkwartier zoekgebieden zijn voor het toepassen van de tritsen ‘vasthouden – bergen – aanvoeren’ en ‘schoonhouden – scheiden – zuiveren’. Hierbij is onderscheid gemaakt tussen wateroverlast, watertekort en waterkwaliteit. Veel onderzoek is reeds gedaan naar veiligheid en wateroverlast. Wateroverlast is geen nieuw probleem. In verhouding is de laatste jaren veel minder aandacht aan watertekort besteedt, doordat hiermee minder problemen zijn geweest. Daarnaast is het Noorderkwartier omringd met water en watertekort klinkt in dit waterrijk gebied als een vreemd verschijnsel. Schoon en zoet water is echter een schaars goed, waarmee zorgvuldig moet worden omgesprongen. De vraag naar water in de zomer wordt niet alleen beïnvloed door een grotere verdamping en drogere periodes met intensieve neerslag, maar ook door de gebruiksfuncties van een gebied. In het noorden van het Noorderkwartier zijn de Anna-Paulownapolder, Zijpe- en Hazepolder en het noordwestelijk deel van de Wieringermeer bestemd voor bollenteelt. In de komende tijd zal deze sector een groter areaal hebben. Bollenteelt en glastuinbouw zijn economisch zeer aantrekkelijk, maar de vraag naar schoon en zoet water is zeer groot. Het is dus van groot belang om inzicht te verkrijgen in de mogelijkheden tot het kunnen vasthouden, bergen en aanvoeren van een goede kwaliteit water dan wel het verkrijgen van inzicht in andere mogelijkheden om zoet watervragende functies te kunnen faciliteren. Meer onderzoek naar het watertekort is nodig om verantwoorde beslissingen te kunnen nemen in de toekomst.

-3-


Een eerste aanzet tot het verkrijgen van meer kennis betreffende het watertekort in het Noorderkwartier is gedaan in de deelstroomgebiedsvisie. Dit onderzoek is tot stand gekomen aangezien kwantitatief weinig bekend is van de ‘Tritsgeschiktheidskaarten watertekort en -kwaliteit’ waarop zoekgebieden zijn aangegeven voor het vasthouden, bergen en scheiden van water ter vermindering van het watertekort.

1.3

Doelstelling

Het doel van het onderzoek is het bepalen van de kwantitatieve bijdrage van de oplossingsrichtingen van de deelstroomgebiedsvisie ‘Noorderkwartier’ voor de problematiek rondom het watertekort in het stroomgebied ‘Noorderkwartier’ door het kwantificeren van maatregelen gebaseerd op het vasthouden, bergen en scheiden van water. Tevens is het doel een kansgebied voor wat betreft vermindering van het watertekort nader uit te werken. Als vertrekpunt van het onderzoek is gebruik gemaakt van de oplossingsrichtingen omschreven in de deelstroomgebiedsvisie ‘Noorderkwartier’ (figuur 1.2). Het onderzoek richt zich op de mogelijke kwantitatieve bijdrage van de verschillende maatregelen aan de vermindering van het watertekort. Vasthouden Verhogen voorjaarsgrondwaterstand en verdeling wateroverschot en compartimentering Opslag overschot winterneerslag d.m.v. laag winterpeil in akkerbouwgebied (huidige praktijk t.p.v. zoute kwelpolders met landbouwfunctie), bij andere functies peil verhogen Beperken horizontale afstroming naar diepe polders (instellen tussenspeil) Bergen Verticale voorraadberging in tussengebied of tussenboezem Idem toepasbaar in veenweidegebied op nader te bepalen locaties Centrale verticale voorraad berging in diepe delen polders / laagste delen deelgebieden

Boezemwater Texel Aangedijkte landen Kustzone Wieringen Wieringermeer Westfriesland-Geestmerambacht Alkmaardermeergebied Droogmakerijen Veenweidegebied Noordzeekanaalpolders

Figuur 1.2: ‘Tritsgeschiktheidskaart’ watertekort

-4-

Inleiding

1.4

Ontwikkelingen gedurende dit onderzoek

Dit onderzoek is een uitwerking van de deelstroomgebiedsvisie. In deze visie was de actuele situatie nog niet helder, maar is er wel reeds snel aandacht besteed aan de aandachtspunten en de mogelijke maatregelen. Alhoewel over de actuele situatie nog geen eenduidigheid bestaat, zullen de mogelijke maatregelen in dit onderzoek reeds worden gekwantificeerd. Gedurende onderhavig onderzoek hebben zich ontwikkelingen voorgedaan die van invloed zijn op de gedachten en maatregelen beschreven in de deelstroomgebiedsvisie betreffende het watertekort en daarmee ook op dit onderzoek.

Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) HHNK heeft onlangs een start gemaakt met het verkennen van het watertekort in Hollands Noorderkwartier. Er wordt eerst een studie uitgevoerd betreffende het watertekort in het Hollands Noorderkwartier, eer maatregelen beschreven in de deelstroomgebiedsvisie gerealiseerd zullen worden. De verkenning van het watertekort door het hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier maakt deel uit van Waterbeheer 21e eeuw. In het gebied heerst de onzekerheid wat de gevolgen van watertekort in het gebied kunnen zijn en of watertekort een probleem gaat worden. Voor het beantwoorden van deze vragen is eerst een normeringsstudie nodig. Daarnaast is het nodig de vraag naar water in het Noorderkwartier in beeld te brengen. Gedetailleerde waterbalansen van de polders in het gebied zullen hiervoor jaarlijks nodig zijn om een beeld te vormen voor de middellange en de lange termijn. Hoeveel water is nu werkelijk nodig om bijvoorbeeld waterlopen door te spoelen en hoeveel water wordt op het moment gebruikt om waterlopen door te spoelen. Wellicht kan je met minder doorspoelen het volledige probleem van watertekort oplossen. De vraag is dan wel welke kwaliteitsproblemen dit kan opleveren. De toekomstige uitkomsten van de studie zijn belangrijk voor de standpuntbepaling van het hoogheemraadschap ten aanzien van toekomstige ontwikkelingen in het gebied.

Provincie Noord-Holland ONTWERP-beleidsnota ‘Evenwichtig omgaan met water’ In de nota ‘Evenwichtig omgaan met water’ wordt het kader gegeven waarmee Noord-Holland verder wil met de uitwerking van het waterbeleid 21ste eeuw [Provincie Noord-Holland, 2003]. De provincie geeft hierin aan dat de deelstroomgebiedsvisie nog onvoldoende compleet en concreet is en nog te weinig op draagvlak gerekend kan worden om nu een ruimtelijke doorvertaling mogelijk te maken. De hoofdlijnen in de nota die van belang zijn voor dit onderzoek staan hieronder beschreven. Opgemerkt moet worden dat de nota nog niet goedgekeurd is door Gedeputeerde Staten, het is een Ontwerp-beleidsnota. • De waterproblemen worden zoveel mogelijk opgelost waar ze ontstaan. Fijnmazige oplossingen verdienen daarbij de voorkeur. Onder fijnmazige maatregelen worden maatregelen verstaan die ruimtelijk verweven en ingepast zijn in een ruimtelijke functie. • De wateropgave voor droogte wordt momenteel landelijk en regionaal onderzocht en uitgewerkt. In tijden van droogte is het noodzakelijk om over voldoende (zoet)water te kunnen beschikken. Uitgangspunt hierbij is dat fijnmazige oplossingen en verhoging van grondwaterpeilen in combinatie met een efficiënter gebruik van IJssel- en Markermeerwater de voorkeur hebben boven grootschalige voorraadberging. Het draagvlak is in de maatschappij groter voor fijnmazige oplossingen dan voor grootschalige oplossingen. De langdurige periode van droogte in 2003 zal gebruikt worden om het gevoerde en het te voeren waterbeleid te evalueren. • Met het Rijk en de waterbeheerders worden nadere afspraken gemaakt over toepassing van het ‘standstill’-principe en het herzien van de waterakkoorden voor het Noordzeekanaal/ AmsterdamRijnkanaalgebied en het IJssel- en Markermeergebied. Het ‘standstill’-principe geeft aan dat er niet meer water mag worden ingelaten dan thans het geval is en dat bij droogte de overheid geen leveringsverplichting van water meer heeft. In hoofdstuk 2 wordt hier nader op ingegaan.

-5-


1.5 • •

Uitgangspunten

Als gevolg van de veranderingen die in de toekomst verwacht worden, zal het watertekort toenemen. Het uitgangspunt in dit onderzoek is dat het watertekort gevolgen voor het Noorderkwartier zal hebben. Texel wordt niet meegenomen in deze studie, omdat het eiland een eigen watersysteem heeft, dat onafhankelijk is van het watertekort in het Hollands Noorderkwartier. Het watertekort in de verschillende delen op het vaste land van het Noorderkwartier is wel afhankelijk van elkaar, aangezien het gehele Noorderkwartier wordt voorzien van water uit het IJssel- en Markermeer. Bij een mindering van het watertekort in een bepaald deel is een herverdeling van water mogelijk naar de andere delen.

1.6

Leeswijzer

In hoofdstuk 2 is een beschrijving van het Hollands Noorderkwartier en van de waterhuishouding in het gebied gegeven. In hoofdstuk 3 is de term watertekort toegelicht. Het belang om kennis te hebben van watertekort, een definitie, het kwantificeren van het watertekort, en de huidige kennis op het gebied van droogte en watertekort komen aan bod. Hoofdstuk 4 geeft een indicatie van de mogelijkheden tot vasthouden – bergen – aanvoeren en scheiden in de zoekgebieden in het Hollands Noorderkwartier weer. Vervolgens, in hoofdstuk 5 is een afweging gemaakt tussen de zoekgebieden uit de deelstroomgebiedsvisie op basis van een aantal criteria, waarna in hoofdstuk 6 een gebied nader is onderzocht of vermindering van het watertekort mogelijk is. Dit is gedaan met behulp van een model, Sobek.

-6-

2 Beschrijving Hollands Noorderkwartier

2.1

Inleiding

Het Hollands Noorderkwartier is het deel van Noord-Holland dat ten noorden van het Noordzeekanaal ligt tot en met Den Helder en Texel. Het gebied heeft een totale grondoppervlakte van ongeveer 180.000 hectare en Texel heeft een oppervlakte van 15.000 hectare. Het Noorderkwartier bestaat voor een groot gedeelte uit polders met de daarin liggende droogmakerijen, omringd door dijken. Wanneer er geen duinen en dijken zouden zijn, zou een groot deel van het gebied onder water staan. Het waterbeheer in de polders van het Noorderkwartier is afhankelijk van het boezemsysteem. Het boezemsysteem draagt zorg voor het kwantiteits- en kwaliteitsbeheer van de polders. Het peil in de polders wordt door middel van bemaling op een vast peil gehouden door een uitgebreid systeem van landbouwdrainages, sloten en poldervaarten [Profittlich, 2000] In dit hoofdstuk wordt een nadere beschrijving van het boezemstelsel gegeven. Daarna zullen de deelgebieden, waarin het Hollands Noorderkwartier is verdeeld, worden besproken. Naast neerslag is de aanvoer van water vanuit het IJssel- en Markermeer de enige bron van watervoorziening in Hollands Noorderkwartier. Daarom wordt in dit hoofdstuk eerst een beschrijving van het IJsselmeergebied gegeven.

2.2

Grote zoete wateren; IJsselmeer en Markermeer

2.2.1 Huidige situatie Het IJsselmeergebied omvat een totale natte oppervlakte van circa 200.000 hectare. Het totale IJsselmeergebied vormt het afwateringsgebied van een groot deel van Noord-Nederland en een klein gedeelte van Duitsland. Het totale landen wateroppervlak dat afwatert op het IJsselmeergebied beslaat ongeveer 20.000 km2 [Rijkswaterstaat, 2001]. De aanvoer van water richting het IJsselmeer is voor 70% water uit de IJssel. De IJssel voert water vanuit de Rijn af. Bij Lobith voert de Rijn gemiddeld 2200 m3/s water ons land binnen. Over het algemeen wordt de verdeling van de afvoer over de verschillende rijntakken, de Waal, de Nederrijn en de IJssel, door Rijkswaterstaat geregeld. Met name de waterdieptes op de Waal zijn van cruciaal belang voor de scheepvaart, dus bij lage afvoeren krijgt die prioriteit. Onder normale omstandigheden gaat 1/9 van de afvoer bij Lobith naar de IJssel. Op het moment dat de afvoeren van de Rijn bij Lobith dalen naar 1000 tot 1100 m3/s, kunnen er watertekorten optreden [HHNK, 2003]. In de droogteperiode van 2003 werd er gemiddeld 900 tot 1000 m3/s afgevoerd.

-7-


De afwatering van het IJsselmeergebied zelf vindt voornamelijk plaats via de sluizen in de Afsluitdijk. Daarnaast dient het IJsselmeergebied ook als watervoorzieningsgebied. Naast de inname van water door waterschappen levert het IJssel- en Markermeer proces, koel- en spoelwater voor een groot aantal bedrijven in het IJsselmeergebied voor Noord-Holland, en dan met name voor het gebied ten noorden van het Noordzeekanaal. Bovendien is het IJsselmeer van groot belang voor de drinkwatervoorziening. De belangrijkste aanen afvoerdebieten van het IJsselmeer zijn in figuur 2.1 weergegeven. In bijlage III is een beschrijving gegeven van de waterbalans van het IJssel- en Markermeer in 1998 en 1999 [Rijkswaterstaat, 2001]. Bij een aanvoer van de IJssel naar het IJsselmeer van ongeveer 115 m3/s zal op een warme dag met een grote verdamping (4 mm referentieverdamping) de aanvoer gebruikt worden om het neerslagtekort aan te vullen. Op 28 augustus 2003 was de laagste aanvoer vanuit de IJssel 152 m3/s [www.rdij.nl, 2004]. Op deze dag was een aanvoer van 55 m3/s (1,8 mm referentieverdamping) nodig om het IJsselmeer water op streefpeil te houden. In 2003 hielden de aanvoer van water via de IJssel en het gebruik van IJsselmeerwater door de provincies die er van afhankelijk zijn elkaar nog in evenwicht. Bij een grotere verdamping op 28 augustus 2003 was een aanvoer van 115 m3/s vereist geweest en zou het IJsselmeerpeil bij een inlaat naar alleen het Hollands Noorderkwartier van 31 m3/s (inlaatdebiet op warme dag) net niet zijn gaan zakken. Inlaat vindt echter niet alleen naar het Noorderkwartier plaats. Waddenzee 325

650

IJsselmeer

45 55

55

Zwarte Water Markermeer 89

365

420

91

IJssel Noordzeekanaal

Amsterdams-Rijnkanaal zomer winter

Rijn

Figuur 2.1: Het eerste getal is het waterafvoerdebiet in de zomer [m3/s], het tweede in de winter[m3/s]

-8-

Beschrijving Hollands Noorderkwartier

2.2.2 Waterafvoer naar Hollands Noorderkwartier De totale aanvoer in de zomer naar het IJssel- en Markermeer samen was in 1998 en 1999 respectievelijk 8406 en 8122 mln m3. De afvoer vanaf het IJsselmeergebied naar het Hollands Noorderkwartier bedraagt dan respectievelijk slechts 1,7% en 2,2% van de aanvoer. Waarbij de inlaat vanuit het Markermeer naar het Noorderkwartier aanzienlijk groter is dan de inlaat vanuit het IJsselmeer. De gemiddelde aanvoer naar het Hollands Noorderkwartier is dan in de jaren 1998 en 1999 respectievelijk 9 m3/s en 11,3 m3/s. In 2003 is in het zomerhalfjaar gemiddeld 6,5 m3/s ingelaten door het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier en op een zeer warme dag was in augustus de inlaat 31 m3/s. Tabel 2.1: Inlaatdebieten uit het IJssel- en Markermeer in de afgelopen jaren

1

1998 1999 2001 2002 2003

Hoeveelheid ingelaten water [*106 m3] 141 175 128 133 101

Referentie Rijkswaterstaat, 2001 Rijkswaterstaat, 2001 HHNK1, 2003 HHNK1, 2003 HHNK1, 2003

Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier

Het inlaatdebiet was de afgelopen jaren minder dan de inlaat in 1998 en 1999. Het jaar 1998 was een zeer nat jaar. Niet alleen de winter, maar ook de zomer was nat (juni was de natste juni van de eeuw). De tabel geeft weer dat in 1998 meer water is ingelaten dan in 2001, terwijl 2001 een droger jaar was. De oorzaak hiervan is tot op heden niet bekend. Daarnaast is waar te nemen dat ondanks de droge zomer van 2003 er minder water is ingelaten vanuit het IJssel- en Markermeer. Dit kan het resultaat zijn van het automatiseren van de schuiven, waardoor een gerichte sturing op de hoeveelheid inlaatwater kan plaatsvinden. Het is echter opvallend dat de inlaat naar de Schermerboezem (Hornsluis, Schardam, Monnickendam en Edam) (§2.3) in augustus 2003 bijna gelijk is aan de uitlaat van de Schermboezem (Den Helder en Zaandam) (figuur 2.2). Wanneer het water alleen gebruikt zou worden voor doorspoeling, dán zou deze situatie optreden. In de zomermaanden vindt er echter veel verdamping plaats. Een fout in de gegevensverstrekking (Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier) kan hiervan de oorzaak zijn. 80 Inlaat

Hoeveelheid [*10^6 m3]

70

Uitlaat

60 50 40 30 20 10 0 jan

feb

m rt

apr

m ei jun 2003

jul

aug

Figuur 2.2: Debietgegevens Schermerboezem

-9-

sep

okt


2.2.3 Toekomstige veranderingen De toekomstige ontwikkelingen, zeespiegelstijging, bodemdaling en klimaatverandering (figuur 2.3), hebben ook invloed op het IJsselmeergebied. Het IJssel- en Markermeer zullen in de winter te maken krijgen met een hoger debiet van de IJssel en een grotere afvoer door de omliggende waterbeheerders. Door de zeespiegelstijging zullen de mogelijkheden om water af te voeren sterk verminderen. Het water kan bij een hogere zeewaterstand immers niet meer onder vrij verval naar zee worden afgevoerd. Daarentegen kan in de zomer, vanwege een lagere IJsselaanvoer en een grotere kans op drogere zomers een tekort aan watervoorziening ontstaan. Bij een toename van de zomerverdamping van 8% [KNMI, 2003], zal een IJsselaanvoer van 125 m3/s (4 mm referentieverdamping) nodig zijn om het streefpeil te behouden. Bij een inlaat naar het Hollands Noorderkwartier van 31 m3/s zou het IJsselmeerpeil zijn gaan zakken. In de toekomst zal door een lagere IJsselaanvoer en door een grotere verdamping afgeweken moeten worden van het streefpeil om water aan de omgeving te kunnen blijven leveren.

Figuur 2.3: Toekomstige veranderingen

2.2.4 Maatregelen In deze paragraaf worden een tweetal maatregelen in het IJssel- en Markermeer aangedragen, zodat de watervoorziening in de toekomst wordt vermeerderd in drogere perioden. • Natuurlijker peilbeheer Dit is een seizoensgebonden peil waarbij in het voorjaar een hogere waterstand wordt gehanteerd en gedurende de zomerperiode het waterpeil langzaam uitzakt [Rijkswaterstaat e.a., 2002]. Zie

- 10 -


figuur 2.4. Het huidige streefpeil is in de winter -0,4 meter t.o.v. NAP en in de zomer -0,2 meter t.o.v. NAP. Het is niet mogelijk om het water onder het huidige streefpeil te laten zakken, omdat geen inlaat naar Friesland mogelijk is beneden een waterpeil van –0,2 meter t.o.v. NAP. Bij het laten stijgen van de waterstanden kan er afvoer onder vrij verval richting de Waddenzee plaatsvinden. Dit is minder kwetsbaar dan een gemaal. De veiligheid van omliggende gebieden (bijvoorbeeld gedurende een storm) moet wel gewaarborgd blijven. Rijkswaterstaat is bezig dit te onderzoeken. Bij een uitzakking van 0,1 meter t.o.v. huidig peil van het IJsselmeergebied (natte oppervlakte) wordt reeds een waterwinst verkregen van 200 mln m3.

Streefpeil in m t.o.v. NAP

0,2

Huidig winterstreefpeil NAP -0,40 m Huidig zomerstreefpeil NAP -0,20 m

0,1 0,0 -0,1

IJsselmeer/Markermeer

-0,2 -0,3 -0,4 -0,5 jan

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Figuur 2.4: Seizoensgebonden peil [Rijkswaterstaat e.a., 2002]

•

Reservoir in het IJsselmeer Een andere oplossing om watervragende gebieden te blijven voorzien van water vanuit het IJsselmeer, is het maken van een groot reservoir in het IJsselmeer waarin de waterstand mag zakken. Buiten het reservoir kan het streefpeil behouden blijven. Op een zeer warme dag in de zomer van 2003 werd 31 m3/s naar het Hollands Noorderkwartier ingelaten. In het geval een droge periode van 30 dagen moet worden overbrugd, betekent dit voor de oppervlakte van een reservoir met een diepte van 4,5 meter (gemiddelde diepte IJsselmeer) 0,9% van de totale oppervlakte van het IJsselmeergebied. Dit is echter alleen de watervoorziening voor het Noorderkwartier gedurende een zeer droge maand.

Maatregelen ten gunste van de afname van het watertekort die genomen kunnen worden in het Hollands Noorderkwartier, worden behandeld in hoofdstuk 4. In verband met de problematiek rond klimaateffecten hanteert het Rijk een ‘standstill’-principe ten aanzien van de beschikbare hoeveelheden aanvoerwater in de toekomst. Het ‘standstill’-principe houdt in dat niet meer water dan thans het geval is, in het Noorderkwartier mag worden ingelaten. In het waterakkoord ‘Noord-Holland / IJsselmeer en Markermeer’ is opgenomen dat voor de watervoorziening in het Noorderkwartier vanuit het IJssel- en Markermeer een inlaat, gemiddeld over een etmaal, van 41,9 m3/s beschikbaar gesteld wordt [Rijkswaterstaat, 2003]. Verder stelt het Rijk ten behoeve van de doorspoeling van de wateren in het Noorderkwartier 13 m3/s water, uit het IJssel- en Markermeer samen, ter beschikking. Wanneer echter een droogtesituatie wordt afgekondigd, is de leveringsverplichting van het Rijk beperkt. Dit is noodzakelijk in verband met andere gebruiksfuncties van het water. In bijlage III wordt ingegaan op een droogtesituatie en het ‘standstill’-principe. Afgelopen zomer was op een warme dag de aanvoer 31 m3/s, terwijl een wateraanvoer van 54,9 m3/s is toegestaan. Dit betekent dat het Noorderkwartier in de toekomst 23,9 m3/s meer kan aanvoeren in het geval er geen droogtesituatie wordt afgekondigd. Echter, wanneer er sprake is van een droogtesituatie is een extra aanvoer naar het Noorderkwartier in de huidige situatie gewenst. Maar op dat moment heeft het Rijk geen leveringsverplichting meer. De waarden met betrekking tot de inlaat die in het

- 11 -


huidige waterakkoord zijn opgenomen, hebben daarom geen toegevoegde waarde voor het watertekort in het Hollands Noorderkwartier in de huidige situatie.

2.3

Boezem

In het Hollands Noorderkwartier fungeert het boezemsysteem (figuur 2.5) als transport- en bergingssysteem van water vanuit het IJssel- en Markermeer. In het geval van een teveel aan water wordt via sloten door gemalen het water weggepompt naar de boezemwateren. Het boezemsysteem wordt ook gebruikt voor het doorspoelen van waterlopen bij een slechte waterkwaliteit. Daarnaast heeft de boezem nevenfuncties ten behoeve van bijvoorbeeld natuur (migratie vissen, ecologische verbindingszone), scheepvaart en recreatie.

Figuur 2.5: Boezemstelsel

Het Noorderkwartier is opgebouwd uit drie boezemstelsels en een paar gebieden die direct (dus niet via een boezemsysteem) water naar/ vanuit het buitenwater (IJsselmeer, Markermeer, Noordzeekanaal) afvoeren/ aanvoeren. De boezemstelsels zijn:

- 12 -


• • •

de Schermerboezem de Amstelmeerboezem de Verenigde Raaksmaats- en Niedorperkoggeboezem (VRNK)

Polders die hun water direct afvoeren/ aanvoeren naar/ vanuit het buitenwater zijn: • Wieringermeer • West-Friesland • Waterland In tabel 2.2 zijn de belangrijkste gegevens opgenomen van de drie boezemstelsels. Tabel 2.2: Kenmerken boezemsystemen [WL|delft hydraulics en Bureau Stroming, 1998]

1

Afwaterend oppervlak [ha] Oppervlak boezemwater [ha] Streefpeil polders [m t.o.v. NAP] Streefpeil boezem [m t.o.v. NAP] Maalstoppeil boezem [m t.o.v. NAP] Cap. boezemgemalen [m3/min] Cap. poldergemalen [m3/min] Spuimogelijkheden Vultijd boezem [uur]2 Faalkans boezemsysteem3

Amstelmeer VRNK Schermer 13000 10000 106000 1000 150 2000 -3.0 -3.0 -3.0 -0.60 -0.60 -0.50 +0.30 -0.30 0 1180 4200 1545 1251 70051 Ja Nee Ja 77 5 22 1:500 1:1000 1:500

afwaterend oppervlak ongeveer 12.000 ha indien poldergemalen vol uitmalen op de boezem en geen lozing vanuit de boezem plaatsvindt. 3 indien de boezemcapaciteit volledig kan worden benut 2

De Schermerboezem is de grootste. In de Schermerboezem komt het water binnen via verschillende inlaatpunten vanuit het Markermeer (Schardam, Monnickendam, Edam). Centraal in het Noorderkwartier ligt de VRNK. Deze boezem loost op de Amstelmeerboezem, die hiervan ten noorden ligt via het boezemgemaal ‘de Waakzaamheid’. De Schermerboezem en de Amstelmeerboezem lozen beide op de Waddenzee. De Schermerboezem via ‘de Helsdeur’ bij Den Helder en de Amstelmeerboezem via ‘de spuisluizen Oostoever’ bij Den Helder. De Schermerboezem loost ook op het Noordzeekanaal en het Markermeer. En de Amstelmeerboezem tevens op het IJsselmeer (Stontelerkeersluis). Incidenteel als het waterbezwaar te groot is in de Amstelmeerboezem wordt water afgevoerd naar de Schermerboezem (indien de situatie in de ontvangende gebieden dat toelaat). De aanvoer van water uit het IJsselmeer naar de Amstelmeerboezem is via de Stontelerkeersluis.

2.4

Deelgebieden

Het Noorderkwartier is geen eenzijdig stroomgebied. Er zijn duinen, diepe polders en veenlandschappen. Daarom zijn in de deelstroomgebiedsvisie, uitgaande van de herkomst van het water (neerslag, kwelwater, aanvoer) en landschappelijke eenheden, tien deelgebieden met overeenkomstige waterkenmerken onderscheiden. In figuur 2.6 zijn de gebieden weergegeven.

- 13 -


Aangedijkte landen Kustzone Wieringen Wieringermeer Westfriesland-Geestmerambacht Alkmaardermeergebied Droogmakerijen Veenweidegebied Noordzeekanaalpolders

Figuur 2.6: Deelgebieden

Enkele kenmerken van de deelgebieden zijn hieronder weergegeven. Kustzone; Duinen • In de duinen infiltreert water • Diepe grondwaterstanden, waardoor weinig verdamping • Waterkerende functie Kustzone; Binnenduinrand • Zoete kwel van goede kwaliteit • Ondiepe grondwaterstanden • Bollenteelt (kunstmatig lage grondwaterstanden), natuur en recreatie Veenweidegebieden en Alkmaardermeergebied • Uniek ecosysteem in Europa • Grote hoeveelheid oppervlaktewater • Inklinking (ondiepe grondwaterstanden nodig, maar worden door landbouw verlaagd) • Veeteelt en uniek natuurgebied met veel weidevogels Droogmakerijen • Drooggemalen meren • Gering percentage open water • Zoute kwel • Akkerbouw, bollenteelt en grasland

- 14 -


West-Friesland/ Geestmerambacht • Kreekrug, hoger gelegen dan omgeving • Op kreekrug infiltratie, omliggend gebied zoete en zoute kwel • Op kreekrug diepe grondwaterstanden, omliggend gebied grondwaterstanden ondieper • Bij Hoorn een grote zoetwaterbel • Overwegend grasland, maar ook akkerbouw Aangedijkte landen • Zoute kwelstromen • Veel bollenteelt Wieringermeer • Diepe polder met zeer zoute kwel • Kunstmatig diepe grondwaterstanden • Veel akkerbouw, in het noorden bollenteelt Wieringen • Voormalig eiland • Keileembult, hoger gelegen dan omgeving met een dekzandlaag • Gehele gebied nevenfunctie natuur • Akkerbouw en grasland Noordzeekanaalpolders • Zoute kwel • Landbouw staat onder druk

- 15 -

3 Watertekort

In hoofdstuk 3 worden de oorzaken van de toename van het watertekort, definitie en de gevolgen van watertekort besproken. Daarnaast komt aanverwante informatie, zoals waterkwaliteit en verdroging, omtrent het watertekort aan bod.

3.1

Oorzaken toename watertekort

Een groter watertekort wordt in de toekomst verwacht. Dit heeft niet alleen te maken met het stijgen van de temperaturen, verminderde aanvoer vanuit de IJssel en een grotere verzilting vanwege autonome toename van brakke kwel en het stijgen van de zeespiegel en het dalen van de bodem, maar ook met beleid en ruimtelijke ordening. In §3.4 wordt beschreven dat in verscheidene beleidsnota’s prioriteiten voor de verdeling van water zijn aangegeven. De eerste prioriteit is het beschermen van dijken en andere waterkeringen door het handhaven van het waterpeil. In extreme droogtesituaties is de kans groot dat meerdere gebieden gebruik moeten maken van het IJssel- en Markermeer. Dit zou gevolgen voor het Hollands Noorderkwartier kunnen hebben. In Noord-Holland Noord is ruimte gereserveerd voor uitbreiding van de glastuinbouw en van de permanente bollenteelt op zand [Provincie Noord-Holland, 2004]. Daarnaast worden op veel percelen eens in de drie jaar bollen gekweekt, de Reizende Bollenkraam, in Noord-Holland. De provincie vindt de landbouw in Noord-Holland Noord een belangrijke economische drager voor het landelijk gebied. Een vitale landbouw is bovendien een belangrijke pijler voor de openheid van het landschap. Daarnaast zijn de bollenteelt en glastuinbouw sectoren die opereren op een internationale markt en hun belangrijke positie moeten behouden door levering van hoge kwaliteit, innovatief vermogen en specialisatie. Bollenteelt en glastuinbouw zijn dus van groot economisch belang voor Noord-Holland Noord, maar hebben stringente eisen. Bij de bollenteelt moeten het waterpeil, de bodemsoort (kalkrijke zandgrond) en de waterkwaliteit (niet zilt) voldoen aan voorwaarden. Bij afwijkende waarden lopen de opbrengstreducties hoog op. Dit vraagt veel aandacht aan de waterhuishouding in het bollengebied, maar ook aan het gehele Noorderkwartier. De wateraan- en afvoer in het Hollands Noorderkwartier is afhankelijk van het boezemsysteem en dus is de waterkwaliteit in de boezem van invloed op en afhankelijk van het Noorderkwartier. Bij het beschikbaar stellen van ruimte voor bollenteelt is het zeer van belang om te weten of aan de watervraag en de waterkwaliteit kan worden voldaan. Kennis over het watertekort in de toekomst in het Hollands Noorderkwartier is nodig om deze beslissingen te kunnen maken. Om nader inzicht te krijgen in het watertekort is in de volgende paragraaf een definitie van het watertekort gegeven en is het watertekort verwerkt in een waterbalans.

- 17 -


3.2

Waterbalans

Bij een watertekort wordt al snel gedacht aan enkel het zomertekort. In het Noorderkwartier is veel van de huidige inlaat momenteel echter bedoeld om door te spoelen ter verbetering van de waterkwaliteit en niet enkel om een zomertekort op te lossen. De problematiek van het watertekort hangt nauw samen met de kwaliteit van het water in het Noorderkwartier. Het watertekort kan dus opgedeeld worden in een tweetal soorten. • Zomertekort dat ontstaat door verdamping (neerslagtekort). • Extra hoeveelheid water die nodig is om aan de gestelde vraag te voldoen. Hiermee worden beregenen en doorspoelen bedoeld. Doorspoelen is tegen eutrofiëring, verzilting en voor voldoende zuurstof in het water, bijvoorbeeld op de plekken waar riooloverstorten hun water lozen. Doordat in het Noorderkwartier veel brakke kwel is, wordt er veel water doorgespoeld via de boezem met het zoete water uit het IJssel- en Markermeer en met de afvoer van polderwater met uiteenlopende kwaliteit. Door deze doorspoeling is het gehele watersysteem door het zoete water steeds uniformer geworden. De vroeger nog aanwezige biodiversiteit is grotendeels verdwenen.

Zomertekort Het zomertekort kan berekend worden met behulp van een waterbalans waarbij neerslag, verdamping, kwel en infiltratie worden meegenomen en de inlaat vanuit de boezem buiten beschouwing wordt gelaten. In bijlage IV is een schematisering van de balansposten in een polder gegeven. Het zomertekort (april tot en met september) wordt als volgt berekend: Zomertekort (∆ berging) = Neerslag + Kwel – Verdamping = P + K – E ∆B

– –

Infiltratie I

Het zomertekort geeft de verandering in waterberging in het gebied weer en is de restterm op de waterbalans.

Beregenen en doorspoelen Over hoeveelheden van het beregenen en het doorspoelen is weinig bekend. Deze waarden kunnen grof bepaald worden met behulp van het zomertekort en de inlaat. De inlaat is echter vaak niet bekend en wordt aangenomen dat de inlaat de restterm op de waterbalans (waarbij de uitlaat wordt meegenomen) is. Uitlaat = Neerslag + Kwel + Inlaat – Verdamping – Infiltratie U = P + K + Inl – E – I De inlaat van water is een combinatie van het aanvullen van zomertekorten en beregenen en doorspoelen. In het Hollands Noorderkwartier wordt de inlaat naar de gebieden op het moment in het algemeen niet gemeten en vindt op meerdere locaties plaats. Het is daarom een onzekere factor in de waterbalans. Voor de Waterkansenkaart Hollands Noorderkwartier Noord [Royal Haskoning, 2002] zijn aan de hand van waterbalansen de watertekorten in het Hollands Noorderkwartier berekend. Het watertekort is een gemiddelde van een aantal jaren (1991-2000) in de zomer. In het geval van een droge zomer is het toekomstig watertekort echter nog groter. Hieronder is per deelgebied een korte samenvatting gegeven van de hoeveelheden. Opgemerkt moet worden dat bij de berekening veel aannames zijn gemaakt en de cijfers een ruwe indicatie zijn. Het zijn waarden om een orde van grootte aan te geven.

- 18 -

Watertekort

Tabel 3.1: Inlaathoeveelheid van deelgebieden in Hollands Noorderkwartier

Oppervlakte [ha]

Inlaat [mln m3]

6.315 23.319 20.301 62.312 19.125 19.950 2.496 1.308 6.344 161.470

17,8 39,6 36,2 161,1 43,7 117,6 4 10,1 29 459

Kustzone Veenweidegebieden Droogmakerijen West-Friesland en Geestmerambacht Aangedijkte landen Wieringermeer Wieringen Noordzeekanaal polders Alkmaardermeergebied Totaal

Zomertekort [mln m3] 9,2 28,3 12,8 49,3 18,9 0,3 3,2 1,9 9,2 133

Doorspoelen [mln m3] 8,6 11,2 23,4 111,8 24,8 117,3 0,9 8,3 19,9 326

In de tabel vallen een aantal dingen op. • In de deelgebieden West-Friesland en Geestmerambacht, Wieringermeer en Noordzeekanaalpolders wordt veel meer doorgespoeld dan dat er een zomertekort is. • De totale doorspoelbehoefte is meer dan het totale zomertekort in het Hollands Noorderkwartier. • Een groter oppervlak van een gebied betekent zeker niet een grotere inlaat in een deelgebied. Gezien het feit dat de tabel weinig informatie geeft over de ’knelpunten’ binnen de deelgebieden, worden de deelgebieden hieronder toegelicht. Tabel 3.2: Toelichting watertekort deelgebieden

Kustzone Veenweidegebieden Droogmakerijen West-Friesland en Geestmerambacht Aangedijkte landen Wieringermeer Wieringen Noordzeekanaalpolders Alkmaardermeergebied

Groot tekort in binnenduinrand Veel zomertekort t.o.v. doorspoeling. Oostzaan, Twiske en Wormer, Jisp en Nek doorspoeling nihil. In Eilandspolder relatief t.o.v. het oppervlak en andere veenweidegebieden veel doorspoeling. Groot deel van het oppervlak van het Noorderkwartier, inlaat is relatief gezien weinig. In de Schermer-Noord relatief een grote doorspoelbehoefte. Doorspoeling groot, behalve in de Vier Noorder Koggen. Bijna gehele doorspoelwater is bestemd voor Anna Paulowna polder. In het noordoosten grote doorspoelbehoefte. Relatief kleine doorspoelbehoefte tov het zomertekort. Klein oppervlak van het Noorderkwartier, maar grote doorspoeling. Met name Westzanerpolder heeft een klein oppervlak maar relatief een grote doorspoeling. Watertekort ongeveer gelijk over het gebied.

De berekende waarden van de verschillende deelgebieden zijn bij elkaar opgeteld om de inlaat van het gehele Noorderkwartier te verkrijgen. Deze waarde (459 mln m3) wijkt echter af van de werkelijk gemeten hoeveelheid ingelaten water in het Noorderkwartier §2.2.2. De gemeten waarden zijn ongeveer 3 keer minder. Bij doorspoeling in het Noorderkwartier wordt het water in meerdere gebieden gecirculeerd en hoeft een bepaalde doorspoelbehoefte in een gebied niet direct een grotere hoeveelheid inlaat naar het Noorderkwartier te betekenen. Het optellen van het water gebruikt voor doorspoeling geeft daardoor een groter getal weer van de huidige inlaat naar het Noorderkwartier dan de inlaat in werkelijkheid is. Daarnaast wordt een klein verschil veroorzaakt doordat bij de gemeten waarden geen rekening gehouden is met kleine inlaten (zoals Edam) en hevels die over de dijken van de Wieringermeer zijn geplaatst.

- 19 -


Een groot deel van de totale inlaat wordt veroorzaakt vanwege het feit dat in het noorden van het Noorderkwartier ook een goede waterkwaliteit verkregen moet worden. Hoe noordelijker hoe meer vervuild polderwater op de boezem reeds is uitgeslagen en hoe slechter de waterkwaliteit van de boezem. Door meer water in te laten vanuit het Markermeer wordt het vervuilde water in de boezem verdund, zodat ook in het noorden de waterkwaliteit voldoet aan de eisen. Als gevolg van de klimaatveranderingen en een grotere doorspoelbehoefte neemt de waterbehoefte met circa 43% toe. In 2050 zal er circa 186 mln m3 water extra langdurig in het gebied moeten worden bewaard of bespaard [Programmabureau WB21 Noorderkwartier, 2002].

3.3

Waterkwaliteit

Aan het begin van de vorige paragraaf is aangegeven dat doorspoeling het doel heeft om de waterkwaliteit geschikt te maken voor bijvoorbeeld de landbouw. In tabel 3.1 is weergegeven dat de doorspoelbehoefte groter is dan het zomertekort. Door het nemen van maatregelen ten behoeve van de waterkwaliteit is het mogelijk de noodzaak tot doorspoelen te verminderen en daarmee de behoefte aan wateraanvoer. De Commissie 21e eeuw heeft voor de waterkwaliteit een aparte trits opgesteld. De oplossingen voor waterkwaliteit worden gezocht in de voorkeursvolgorde: schoonhouden – scheiden – zuiveren. Waterkwaliteit oplossingen genoemd in de deelstroomgebiedsvisie die bijdragen aan de afname van het watertekort zijn: • Opheffen belastende landbouwfuncties nabij brongebied (schoonhouden). • Gescheiden waterlopenstelsels voor wateraanvoer en waterafvoer (scheiden). In bijlage V is de tritsgeschiktheidskaart waterkwaliteit weergegeven.

3.4

Gevolgen watertekort

Watertekorten kunnen leiden tot [Programmabureau WB21 Noorderkwartier, 2002]: • Te lage grondwaterstanden, met negatieve gevolgen ten aanzien van de vochtvoorziening van landbouwgewassen of natuurwaarden en risico’s voor zettingen en funderingsschade (dijken); • Te lage oppervlaktewaterpeilen, met negatieve gevolgen voor scheepvaart, stabiliteit taluds, aquatische natuur, waterkwaliteit en drinkwater; • Verminderde doorspoeling, met negatieve effecten voor de oppervlaktewaterkwaliteit met eventuele beperkingen ten aanzien van de mogelijkheid voor beregening van landbouwgewassen als gevolg van verzilting van het oppervlaktewater.

− Ongestoorde drinkwatervoorziening − Watervoorziening glastuinbouw − Industriële onttrekkingen

Gaat voor

Peilhandhaving ter voorkoming van onomkeerbare droogteschade en behoud van stabiliteit waterkering.

Gaat voor

Aangezien het ene gevolg van een watertekort groter is dan het andere, wordt uitgegaan van een prioriteitsvolgorde. De overwegingen die hieraan ten grondslag liggen zijn aangegeven in de 4e Nota Waterhuishouding. Deze prioriteitsstelling of ‘verdringingsreeks’ is als volgt [Rijkswaterstaat RIZA, 2003b]: − Handhaving lage zoutconcentraties − Koelwatervoorziening energiecentrales − Watervoorziening landbouw − Handhaven scheepvaartdiepten

Aan de hand van deze prioriteitstelling zal gedurende een droogtesituatie (§2.2.4 en bijlage III) een verdeling naar watervragende gebieden en functies worden gemaakt voor het IJssel- en Markermeer water door het Rijk en de waterschappen.

- 20 -

Watertekort

Naast de huidige watervoorzieningsgebieden van het IJsselmeer is het mogelijk dat in de toekomst de verdeling van IJsselmeer water in droge perioden verandert aan de hand van de prioriteitstelling. Dit kan tot gevolg hebben dat minder water beschikbaar is voor het Hollands Noorderkwartier.

3.5

Watertekort in de zomer van 2003

De zomer van 2003 was droog. In enkele gebieden in Nederland golden er beregeningsverboden (of een verzoek om het beregenen zoveel mogelijk te beperken), de industrie had een probleem met het koelwater en zilt water moest worden ingelaten om bodemdaling te voorkomen. Met name in ZuidHolland was er een probleem met zoet water. Dit gebied is afhankelijk van de Rijn en door de droogte werd er minder water aangevoerd. Daarom is zilt water binnengelaten door het waterschap Rijnland om met name de daling van het veenweidegebied te bestrijden. Aangezien het water voor de gewassen steeds zilter werd en dit zeer schadelijk voor de gewassen is, heeft Rijnland deze inlaat gestopt en is zoet water vanuit het IJsselmeer gaan aanvoeren. De droogte van 2003 hing samen met het warme en zonnige weer en de combinatie met de relatief kleine hoeveelheid neerslag leidde tot een neerslagtekort. Het jaar 1976 was voor 2003 een zeer droge zomer waarin veel schades zijn geleden door de ernstige droogte. In 1976 waren de problemen veel groter dan in 2003. In 1976 werd er niet zoveel beregend als in 2003 en had de grote droogte in 1976 een stukje voorgeschiedenis, want vanaf februari was het in Nederland al veel te droog, meest zonnig en vooral in mei erg warm. In 2003 was het in februari, maart en april ook droog, maar op de meeste plaatsen viel er in mei meer regen dan normaal. [NoordHollands Dagblad, 2003] Het IJssel- en Markermeer zijn tot nu toe de redding van het Noorderkwartier. Normaal gesproken staan de deuren van de sluizen in de afsluitdijk in de zomer een stuk open waardoor het IJsselmeerwater naar de Waddenzee gespuid kan worden. Door de lange droogte zijn echter de sluisdeuren helemaal gesloten. Hierdoor wordt een grotere buffer gecreëerd voor watertekorten. Doordat reeds in juli de afvoer richting de Waddenzee was geminimaliseerd, was het waterpeil eind juli ongeveer 4 cm boven streefpeil. Half augustus zijn de deuren van de afsluitdijk geheel gesloten. Op dat moment was het waterpeil 5 mm boven streefpeil. Eind augustus zijn de peilen gedaald tot 2 cm beneden streefpeil [www.rdij.nl, 2004]. Hieruit blijkt dat in 2003 afgeweken is van het peilbesluit waarin de streefpeilen zijn vastgelegd. De aanvoer van de IJssel naar het IJsselmeer lag in de zomer van 2003 beduidend lager dan in een normale situatie. In augustus werd tussen de 152 en 170 m3/s aangevoerd (gemiddeld 300 m3/s) [www.rdij.nl, 2004] en er was een totale open water verdamping in augustus van ongeveer 90 m3/s. Dit betekent dat ongeveer 65 m3/s ter beschikking stond voor de watervoorzieningsgebieden. In augustus is echter het waterpeil 0,057 meter in totaal gedaald in het IJsselmeer, waardoor in deze maand gemiddeld 40 m3/s extra water ter beschikking stond. Een waterafvoer vanuit het IJsselmeer naar watervragende gebieden van ongeveer 105 m3/s gemiddeld over de maand augustus was in 2003 voldoende. Gedurende de zomer 2003 zijn in het Noorderkwartier geen problemen geweest met bodemdalingen, schades aan gewassen etc. Sommige teelten ondervonden weinig problemen van het watergebrek, omdat het groeiseizoen daarvan voorbij was. Wanneer een beregeningsverbod nodig was geweest waren bijvoorbeeld de suikerbieten in de knel geraakt. [NoordHollands Dagblad, 2003] Het boezempeil kon goed op peil gehouden worden. Vanuit het noordelijk deel bij Den Helder zakte wel een zouttong stroomopwaarts, dit heeft echter geen gevolgen gehad. Tevens hebben de dijken in het Noorderkwartier geen problemen opgeleverd, zoals in Zuid-Holland en Utrecht (Wilnis). De dijken binnen het beheersgebied van Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier bestaan voor het overgrote deel uit klei en zand. Daardoor zijn ze niet te vergelijken met dijken bestaande uit veen.

- 21 -


Hieruit kan geconcludeerd worden dat in 2003 in het Noorderkwartier nog geen problemen zijn geweest met de inlaat van water.

3.6

Verdroging

Definitie verdroging (4e Nota Waterhuishouding, 1993): Een gebied wordt als verdroogd aangemerkt als aan dat gebied een natuurfunctie is toegekend en de grondwaterstand in het gebied onvoldoende hoog is danwel de kwel (water dat omhoog komt) onvoldoende sterk om bescherming van de karakteristieke grondwaterafhankelijke ecologische waarden, waarop functietoekenning is gebaseerd, in dat gebied te garanderen. Een gebied met een natuurfunctie wordt ook als verdroogd aangemerkt als ter compensatie van een te lage grondwaterstand water van onvoldoende kwaliteit moet worden aangevoerd. Zoals in het bovenstaande naar voren komt, is verdroging het watertekort van natuurfuncties. Dit maakt het onderscheid tussen het watertekort dat in §3.2 is beschreven. Eén van de belangrijkste oorzaken van de achteruitgang van de natuur is verdroging, daarom wordt hier de laatste jaren veel aandacht aan besteedt. Verdroogde natuurgebieden worden weergegeven op een verdrogingskaart. De verdrogingskaart is vaak een inschatting van beheerders over de situatie in hun gebied. De kaart is dus niet gebaseerd op hydrologische berekeningen. Op de Verdrogingskaart 2000 is onderscheid gemaakt tussen: • Hoofdfunctie natuur • Te verwerven hoofdfunctie natuur • Nevenfunctie natuur • Hydrologisch hersteld Voor gebieden met hoofdfunctie natuur kan het waterbeheer in principe volledig op de natuurfunctie worden afgestemd. Voor gebieden met nevenfunctie natuur is dit niet het geval vanwege de eisen die de hoofdfunctie stelt. In hoofdlijnen zijn voornamelijk de duinen en het veenweidegebied in het Hollands Noorderkwartier aangegeven als verdroogd op de kaart.

3.7

Droogtestudie

Droogtestudie Nederland is één van de projecten die in het kader van waterbeheer 21e eeuw betreffende het watertekort wordt uitgevoerd. De doelstelling van deze studie is het realiseren van een zo klein mogelijk verschil tussen vraag en aanbod van water van de juiste kwaliteit, tegen aanvaardbare maatschappelijke kosten. In de studie wordt de aard, ernst en omvang van de droogteproblematiek in Nederland nu en in de toekomst in beeld gebracht en oplossingsrichtingen voor de korte en de lange termijn ontwikkeld. De studie heeft reeds de eerste fase afgerond. Fase 1 maakt duidelijk dat er in Nederland inderdaad een watertekort is, vooral in zomerperioden. Het tekort manifesteert zich vooral in de bodem. [Rijkswaterstaat RIZA, 2003] In de studie wordt het watertekort op twee manieren gedefinieerd en luidt als volgt: 1. Het verschil tussen de watervraag van de gebruikers van het oppervlaktewatersysteem en wat zij uiteindelijk geleverd hebben gekregen. 2. Het tekort voor de gewassen kan worden uitgedrukt in de reductie van de gewasverdamping door een gebrek aan water in de bodem (wortelzone). De plant verdampt daardoor minder dan in potentie mogelijk is. Bij minder verdamping kan het gewas zich niet goed ontwikkelen of zelfs afsterven. Hiermee wordt dus niet het diepe grondwater in het watervoerende pakket bedoeld maar het grondwater in het freatisch pakket en het bodemvocht in de onverzadigde zone. De droogteproblematiek is niet overal in Nederland gelijk. In de studie is aangegeven dat in noordwest Nederland weinig droogteproblemen zijn. Problemen bij het inlaten zijn de (incidenteel te kleine) inlaatcapaciteiten tijdens perioden van intensieve beregening, de kwaliteit van het in te laten water en knelpunten in de wateraanvoersystemen. Mocht er te weinig water beschikbaar zijn, dan kunnen er

- 22 -

Watertekort

maatregelen worden genomen zoals het stopzetten van het uitmalen, het instellen van een beregeningsverbod en eventueel het stoppen van de inlaten in de polders en daarmee dus het stoppen van het peilbeheer in enkele gebieden. In de Droogtestudie staat beschreven dat in de regio Noordwest-Nederland tot op heden nog geen directe acties nodig zijn geweest voor de bestrijding van de droogte. Een deel van de Droogtestudie is dat het watertekort en de invloed van een aantal maatregelen kwantitatief worden uitgedrukt. De uitkomsten van de studie kunnen niet voor het Noorderkwartier toegepast worden, omdat de berekeningen niet regionaal gericht zijn. Daarbij komt dat de maatregelen voornamelijk op het rivierengebied gericht zijn. Een aantal belangrijke conclusies die in de eerste fase van de Droogtestudie naar voren komen zijn: • Maatregelen kunnen naar aanleiding van berekeningen, die gemaakt zijn voor de Droogtestudie, een significant effect hebben op het watertekort in Nederland. • Voor de landbouw geldt dat maatregelen zich vanuit economisch oogpunt vooral zouden moeten richten op droge jaren die relatief vaak voorkomen. • Ten aanzien van water vasthouden in de bodem geldt dat dit een maatregel is die vooral effect sorteert voor droge jaren die relatief vaak voorkomen. • Door meer water naar het Amsterdam-Rijnkanaal en Noordzeekanaal te sturen kan het koelwaterprobleem daar worden opgelost. Mogelijke neveneffecten hiervan zijn echter een toename van de verzilting in West Nederland als gevolg van de lagere rivierafvoeren en schade voor de scheepvaart over de Waal. Deze neveneffecten konden nog niet worden gekwantificeerd. • Aanpassen van het landgebruik aan de beschikbaarheid van water kan een significant effect op de schade voor de landbouw hebben. Zo is in de verkenning berekend dat verplaatsing van de bollenteelt naar de Noordoostpolder op nationale schaal een reductie van de jaarlijkse verwachtingswaarde en netto contante waarde van de landbouwschade door droogte van circa 10% kan opleveren. Veranderingen in natschade zijn hierin niet beschouwd, het gaat dan ook om een verkennende berekening. Ten slotte wordt in de droogtestudie geconcludeerd dat ‘een zekere mate van acceptatie van watertekort en droogteschade is vereist’. Uit de studie komt dat de kosten van het aanleggen van grote zoet waterreservoirs waarschijnlijk veel hoger zijn dan de schade die door langdurige droogten ontstaat. Met ‘een zekere mate van acceptatie’ wordt overigens niet gedoeld op schade aan dijken en waterwegen of aan de fundering van woningen. Dit houdt verband met de prioriteitstelling uit §3.4. [Rijkswaterstaat RIZA, 2003]

- 23 -

4 Beschrijving en kwantificering oplossingsrichtingen

Na een beschrijving van het Hollands Noorderkwartier en het watertekort worden in dit hoofdstuk maatregelen weergegeven uit de deelstroomgebiedsvisie waarvan de bijdrage ten behoeve van de vermindering van het watertekort gekwantificeerd is. De kwantificering en de resultaten hiervan zijn tevens in dit hoofdstuk beschreven.

4.1

Tritsmaatregelen

Naast de tritsmaatregelen voor het watertekort is hieronder de tritsmaatregel ten behoeve van de waterkwaliteit weergegeven waarvan de bijdrage aan de vermindering van het watertekort bepaald kan worden. In §3.3 staat reeds beschreven dat maatregelen ten gunste van de waterkwaliteit bij kunnen dragen aan een vermindering van het watertekort.

Watertekort Vasthouden • Verhogen voorjaarsgrondwaterstand en verdeling wateroverschot en compartimentering. • Opslag van overschot winterneerslag in de bodem (zoetwaterlens). • Beperken horizontale afstroming naar diepe polders (instellen tussenpeil). Bergen • Verticale voorraadberging in tussengebied of tussenboezem. • Centrale verticale voorraadberging in diepe delen polders/ laagste delen deelgebieden. Aanvoeren Naast de tritsmaatregelen vasthouden en bergen kan het watertekort verminderd worden door aanpassingen aan de wateraanvoer. Oplossingen ter vermindering van de aanvoer worden in dit onderzoek niet gekwantificeerd.

Waterkwaliteit Scheiden • Gescheiden waterlopenstelsel voor wateraanvoer en waterafvoer. Het vasthouden en bergen van water in de bodem en op het oppervlak is ook bedoeld om de inlaat van gebiedsvreemd water vanuit het IJssel- en Markermeer te verminderen. De maatregelen zijn dus niet alleen ten gunste voor het watertekort, maar ook de natuur heeft profijt. Maatregelen die genomen kunnen worden ten gunste van het watertekort zijn te combineren met de tritsmaatregelen, schoonhouden-scheiden-zuiveren, ten behoeve van de waterkwaliteit. Daarom is per oplossing de combinatie met de waterkwaliteit beschreven.

- 25 -


4.1.1 Verhogen voorjaarsgrondwaterstand Het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstanden (VG) (figuur 4.1) houdt in dat er een soort flexibel Maaiveld peilbeheer wordt ingevoerd. Bij flexibel peilbeheer l l mag het waterpeil tot een afgesproken maximum stijgen en dalen tot een afgesproken minimum, Voorjaarsgrondwaterstand voordat respectievelijk het water door middel van een gemaal wordt uitgemalen of water wordt ingelaten. Bij het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstand gaat het met name om een stijging van het peil. Een watervoorraad in de Figuur 4.1: Verhogen grondwaterstand bodem en in de slootjes (de ‘haarvaten van het watersysteem’) wordt gecreëerd die in droge perioden kan worden aangesproken. In het voorjaar wordt de voorraad opgebouwd in de onverzadigde zone van het bodemprofiel door het vasthouden van neerslag. In deze periode is namelijk meer ruimte (bodemvochtgehalte is kleiner) om het water te bergen dan in de winter. De maatregel is in het Noorderkwartier voornamelijk mogelijk in de hoger gelegen gebieden waar de grondwaterstand dieper ligt (grondwatertrap IV, V en VI). Conservering in de bodem is geschikt in gebieden waar het grootste deel uit onverhard oppervlak bestaat (landbouw en vooral natuur, waar het grondwaterregime minder aan normen is gebonden). In gebieden met veel oppervlaktewater (meren) is het beschikbaar volume in de bodem beperkt ten opzichte van hetgeen met conservering in oppervlaktewater bereikt kan worden. In stedelijke gebieden is deze vorm van conservering minder geschikt vanwege de kans op grondwateroverlast in de kruipruimtes van woningen. [Icke, 2001] Water conserveren in de bodem kan in landbouwgebieden gerealiseerd worden door de drainage uit een gebied te verwijderen of het drainageniveau in de winter tijdelijk te verhogen door het waterpeil op te zetten. Of bijvoorbeeld door het dempen van sloten. Hiermee wordt de afvoer van water uit de bodem verder vertraagd. Dit kan uiteindelijk resulteren in een plas-dras situatie tijdens het winterseizoen.

Hydrologie De geschiktheid van een bodem tot het vasthouden van water is heel verschillend. De waterconservering is afhankelijk van [Icke, 2001]: • Bergingscoëfficiënt De bergingscoëfficiënt is gelijk aan de porositeit van een grondsoort verminderd met het vochtgehalte bij veldcapaciteit. De coëfficiënt is afhankelijk van de diepte onder maaiveld. De bergingscoëfficiënt is in de bovenlaag minder doordat de bovenlaag humus bevat. Hoewel veenen kleigronden een grote porositeit hebben, zijn deze gronden minder geschikt voor waterconservering, omdat het in deze bodemsoorten lang duurt voordat de beschikbare bergingscapaciteit is gevuld. • Mogelijke peilfluctuatie De peilfluctuatie in een bodem kan bepaald worden met behulp van de grondwaterstand en de ligging van het maaiveld ten opzichte van NAP. De peilfluctuatie in de slootjes kan bepaald worden met de polderpeilen en de ligging van het maaiveld (drooglegging). • Doorlatendheid van de bodem Conservering in de bodem ligt niet direct voor de hand in infiltratiegebieden waar de doorlatendheid groot is, omdat het geconserveerde water hier wegzakt.

- 26 -

Beschrijving en kwantificering oplossingsrichtingen

Knelpunten en kansen Knelpunten • Niet te combineren met dynamisch peilbeheer. Hierbij wordt vooruit gelopen op de weersomstandigheden. In een verwachte natte periode wordt reeds meer water uit de polder gemalen en bij een verwachte droge periode wordt meer water ingelaten. • Aanpassing stuwen op maximale peil. • Als flexibel peilbeheer wordt toegepast, neemt de bergingscapaciteit in het gebied af. Bij het instellen van een hoger peil, is de kans op wateroverlast hierdoor groter. • De toegestane fluctuatie hangt voornamelijk af van de gewassen die verbouwd worden. Veel gewassen stellen stringente eisen aan de gronden waterpeilen. Bij bollenteelt is bijvoorbeeld een fluctuatie niet mogelijk en zal een functieverandering moeten plaatsvinden. • Wanneer de mogelijkheid tot conservering van water in de bodem beperkt is, kan de bevoorrading voor gewasverdamping plaatsvinden via de sloten. Een knelpunt hiervan is de grote vertragingsfactor (in- en uittreeweerstand) tussen het oppervlaktewaterpeil en het grondwaterpeil. Dit maakt het benutten van watervoorraden voor gewasverdamping (aanvullen van het grondwater) moeilijk. Daarom vindt er bijvoorbeeld in de zomermaanden beregening plaats van bollenpercelen. Knelpunten en kansen In het onderzoeksprogramma ‘Meervoudig Ruimtegebruik met Waterberging in Noord-Holland’ [Provincie Noord-Holland e.a., 2002] is gekeken naar de combinatie van waterberging met natuur (‘Waterwildernis’), landbouw (‘Boeren met Water’), recreatie (‘Spannend Water’) en steden (‘Blauwe Contouren’). Uit dit onderzoeksprogramma is wat betreft het vasthouden van water het volgende uit gekomen. • Het vasthouden van water in een natuurgebied sluit vrijwel altijd goed aan bij wat voor een goede natuurontwikkeling gewenst is. Met andere woorden: berging van ‘gebiedseigen’ water voor ‘eigen’ gebruik is altijd goed te verenigen met natuur. Vanuit ecologisch oogpunt is het relevant dat voorraadvorming ten behoeve van buiten het ‘bergingsgebied’ gelegen gebieden kan leiden tot: • Langduriger inundatie in het natte seizoen, eventueel doorlopend in het droge seizoen. • Verdergaande (grond)waterstanddaling in het droge seizoen. Dit manifesteert zich in bestaande natuurgebieden schijnbaar als vernatting, maar in de praktijk veeleer als ‘verdroging’ van ‘natte natuur’, met eutrofiëring en verruiging als gevolg. Voor nieuwe natuurgebieden geldt ook in dit geval dat een natuurontwikkeling zal plaatsvinden die aansluit bij dergelijke dynamische omstandigheden, met de nadruk op wisselend nat-droog en voedselrijk. [Provincie Noord-Holland e.a., 2002a] • Vanwege een peilvariatie kunnen de oevers tijdelijk overstroomd raken. Dit kan zuurstofloosheid veroorzaken. De mate waarin vegetatie op de oevers en in het oppervlaktewater bestand is tegen peilvariatie, verschilt per vegetatietype. Sommige plantensoorten zijn beter bestand tegen overstroming dan andere. Hierbij spelen de peilvariatie, de overstromingsduur en de frequentie van optreden een rol. [Provincie Noord-Holland e.a., 2002b] • Voorraadberging is binnen grenzen mogelijk (zowel in de sloot als in de bodem), maar kan niet op alle percelen gelijk plaatsvinden. Er moet speelruimte blijven met droge en nattere percelen. Als voorraadberging zich niet beperkt tot variatie in de slootpeilen maar invloed heeft op de grondwaterstanden in de bodem, nemen de problemen voor de bedrijfsvoering flink toe. [Provincie Noord-Holland e.a., 2002c]

Maatregelen ten behoeve van de waterkwaliteit Door het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstand ontstaat een brongebied voor de omliggende omgeving. Dit water is vaak van goede kwaliteit en dient zoveel mogelijk te worden gespaard voor hoogwaardige functies. Het is zonde om het overtollige water uit deze schone brongebieden te mengen met een slechte kwaliteit afvoerwater. De waterafvoer dient daarom zoveel mogelijk via een

- 27 -


gescheiden afvoerstelsel plaats te vinden en rondpompen te voorkomen. In de binnenduinrand bestaat het gescheiden systeem uit duinrellen. Op de kreekruggen in West-Friesland en de keileembult in Wieringen is het belangrijk dat de waterafvoer plaatsvindt van schoon naar vuil.

4.1.2 Opslag winterneerslag in de bodem (zoetwaterlens) zoet grondwater

zout grondwater

Figuur 4.2: Zoetwaterlens

In zoute kwelpolders wordt het neerslagwater vaak snel weer afgevoerd, doordat er bij relatief hoge grondwaterstanden de bergingscapaciteit zeer gering is en het zoete neerslagwater wordt verdrongen door zout kwelwater. Wanneer de wintergrondwaterstand wordt verlaagd, wordt de bergingscapaciteit groter en kan er een zoet watervoorraad worden aangelegd (figuur 4.2). Dit kan in de vorm van een zoetwaterlens. Het verlagen van het winterpeil betekent wel dat de drainage reguleerbaar moet zijn en tijdelijk moet kunnen worden vertraagd.

Hydrologie Als er zoet regenwater in de grond terechtkomt zal dit boven op het zoute grondwater blijven drijven omdat de dichtheid kleiner is. In principe mengen zout en zoet water wel, maar dit is een zeer traag proces. Het bovendrijvende zoete water drukt het onderliggende zout water enigszins weg. Door de berging van het zoete water in de bodem vermindert de zoute kwel door de tegendruk. De dikte van de zoetwaterlens wordt niet alleen bepaald door diepte van de grondwaterstand, maar wordt ook beïnvloed door de slootafstand en het slootpeil [Kuijper, 2001]. Het vergroten van de dikte van de zoetwaterlens is voornamelijk mogelijk in bodemsoorten waarbij de in- en uittreeweerstand van oppervlaktewater naar grondwater klein is. Bij kleigronden (zoals in een aantal droogmakerijen) is de maatregel dus minder makkelijk te realiseren.

Knelpunten en kansen Knelpunten • Bij andere functies dan landbouw en in bovenstroomse of in tussengebieden is deze oplossing niet toe te passen in verband met extra zoutbezwaar naar de boezem en in verband met de onnatuurlijke dynamiek van het waterpeil. • Het is onbekend in welke mate op het moment per gebied gebruik wordt gemaakt van zoetwaterlenzen. Voor landbouw is in zoute polders een zoetwaterlens nodig om verzilting te voorkomen. De maatregel heeft dus betrekking op een verbetering van de huidige dikte van de zoetwaterlens. • Voor het aanleggen van een zoetwaterlens is de toepassing en ontwikkeling van bijzondere technieken nodig om het winterpeil naar beneden te brengen. • Een ander gevolg is dat in het voorjaar hogere grondwaterstanden zijn. Kansen • Door het aanbrengen van een zoetwaterlens neemt de noodzaak tot beregening sterk af. Met als gevolg dat het doorspoelen van de sloten voor een gewenste waterkwaliteit voor de landbouw verminderd kan worden.

Maatregelen ten behoeve van de waterkwaliteit In enkele gebieden (deel Wieringermeer, Anna Paulowna Polder, Beemster en Schermer) waar zoetwaterlenzen zijn aangegeven op de tritskaart ‘watertekort’, is de maatregel ‘gescheiden waterlopenstelsel voor wateraanvoer en waterafvoer’ op de tritskaart ‘waterkwaliteit’ aangegeven. In gebieden waar de wateraanvoer belast wordt met brakke kwel is deze maatregel toe te passen. Met

- 28 -


deze maatregel kan de huidige en toekomstige vraag naar doorspoelwater worden verminderd. De bijdrage van het scheiden van zoet en zout water aan de vermindering van het watertekort is tevens gekwantificeerd. Verder is in het noordoostelijk gedeelte van de Wieringermeer aangegeven dat het doorspoelen van brak polderwater beter kan worden opgeheven. Dit is echter veelal een bevestiging van de huidige situatie.

4.1.3 Beperken horizontale afstroming naar diepe polders Door het instellen van een overgangspeil of door de aanleg van een tussenboezem kan schoon water in de hogere delen zolang mogelijk worden vastgehouden. Deze maatregel is alleen mogelijk bij sterke peilovergangen (bijvoorbeeld boezem en droogmakerij of diepe polder). Bij een tussenboezem wordt een nieuwe watergang aangelegd tussen de boezem en de polder. Deze maatregel kan goed gecombineerd worden met de maatregel ‘verticale voorraadberging in een tussengebied of een tussenboezem’. In combinatie met deze maatregel geldt de voorwaarde voor de tussenboezem dat een grote peilfluctuatie toegestaan moet worden.

Knelpunten en kansen Knelpunten Een nadeel van een tussenboezem is de ruimteclaim langs dijken en wegen. Veelal worden landbouwgronden aangesproken voor het aanleggen van een tussenboezem. Kansen • horizontale afstroming uit bijvoorbeeld het veengebied wordt voorkomen • zuinig omgesprongen met schoon water • voorraadberging voor drogere tijden

Maatregelen ten behoeve van de waterkwaliteit De maatregel ten behoeve van de waterkwaliteit is het instellen van bufferzones binnen veenpolders. Het veenweidegebied heeft een grote wateraanvoerbehoefte en stelt tevens hoge eisen aan de waterkwaliteit. Door het maken van een bufferzone blijft het water langer in het veenweidegebied en wordt de waterkwaliteit verbeterd.

4.1.4 Verticale seizoensberging in tussengebied of tussenboezem Binnen een bepaald gebied wordt een sterke peilverhoging toegestaan. Door een grotere peildynamiek ontstaat een moerasgebied en vormt zich een watervoorraad voor drogere perioden (figuur 4.3). In de winter wordt een watervoorraad aangelegd, zodat in de zomer voldoende water is voor landbouw en natuur. Deze maatregel is geschikt in gebieden met sterke peilovergangen en met beperkte risico’s voor toestroming van zout kwelwater en grenzende aan lagergelegen poldergebieden waar, in de zomer, watertekorten optreden.

Knelpunten en kansen Knelpunten • Functieverandering van het gebied.

- 29 -

Berging Polder

Boezem Figuur 4.3: Verticale seizoensberging


Doordat met grote peilfluctuaties in droge perioden rekening gehouden moet worden, zal het lastig zijn voor de agrarische sector om hier hun gewas op te verbouwen. Tevens is het een nadeel dat een late betreding van het land met landbouwmachines mogelijk is. Een functieverandering van het land langs de boezem zal nodig zijn. Een functieverandering naar open water met mogelijkheden voor recreatief medegebruik en natuurontwikkeling. Indien deze functies aan regelmatige inundatie zijn aangepast. Doordat een functieverandering meestal noodzakelijk is, eist deze maatregel een grote ruimteclaim langs dijken en wegen op. Kansen • Agrariërs zullen in eigen gebied een zoet-watervoorraad hebben. • In hoger gelegen gebieden zal minder infiltratie plaatsvinden door een tussenboezem.

Maatregelen ten behoeve van de waterkwaliteit Op enkele plaatsen wordt de effectiviteit van de maatregel verhoogd doordat er een bufferzone binnen veenpolders wordt gecreëerd. Zie ook de maatregel ‘beperken horizontale afstroming naar diepe polders’.

4.1.5 Centrale voorraadberging in diepe polders of delen daarvan

Berging Figuur 4.4: Centrale voorraadberging

Bij een centrale voorraadberging in diepe polders of delen daarvan wordt er een nieuw meer gecreëerd (figuur 4.4). In het Noorderkwartier worden eigenlijk diepe droogmakerijen weer in ere hersteld. In deze meren zijn grote peilfluctuaties mogelijk waardoor in de winter een grote hoeveelheid water kan worden opgeslagen en in droge perioden daalt het water weer.

Knelpunten en kansen Knelpunten • Zeer groot maatschappelijk draagvlak nodig • Grote verdamping, waardoor een grote diepte voor de berging van water noodzakelijk is • Capaciteit die gebruikt wordt voor seizoensberging, kan niet voor piekberging worden ingezet. • Veel onderhoud en beheer is nodig. Kansen • Het vasthouden van gebiedseigen water, dat van relatief hoge kwaliteit is in verhouding tot het gebiedsvreemde water dat nodig kan zijn voor een watertekort in de zomer. De berging wordt aangevuld met neerslag die direct op de plas valt en neerslag die via afstroming over land en het ondiepe grondwater in de plas terechtkomt. In Noord-Holland zal in de meeste gevallen de samenstelling van het water dat wordt geborgen beter van kwaliteit zijn dan het boezemwater [Provincie Noord-Holland e.a., 2002b]. • Een centrale voorraadberging is geschikt voor andere functies zoals de visserij, watersport en waternatuur.

Maatregelen ten behoeve van de waterkwaliteit Om een centrale voorraadberging effectiever te maken, kan een bufferzone binnen te inunderen droogmakerij worden ingesteld. Op deze manier wordt langer gebiedseigen water in het gebied gebracht dat van betere kwaliteit is dan inlaatwater uit de boezem.

- 30 -


4.1.6 Aanvoeren Naast de tritsmaatregelen, vasthouden en bergen, kan de wateraanvoer verminderd worden. In deze paragraaf worden oplossingen hiervoor aangedragen, maar worden niet gekwantificeerd • Herverdeling van het aangevoerde water Wanneer enkele tritsmaatregelen worden gerealiseerd en de wateraanvoerbehoefte in het gebied minder wordt, is een herverdeling van het water eventueel mogelijk. • Reductie van de watervraag Aangezien enkele tritsmaatregelen een groot ruimtebeslag hebben, beperkingen geven ten aanzien van de gebruiksfuncties binnen de maatregelgebieden en het verwachte watertekort in de toekomst hoger is, is een reductie van de watervraag waarschijnlijk nodig. Hierbij zijn te onderscheiden: • Reductie noodzaak tot doorspoelen In enkele gebieden is de doorspoelbehoefte veel groter dan het zomertekort (m.n. in bollenteeltgebieden). Het verminderen van de noodzaak tot doorspoelen kan in deze gebieden een bijdrage leveren aan de afname van het watertekort. Reductie kan bijvoorbeeld door het opheffen van belastende landbouwfuncties of het opheffen van doorspoeling in polders. • Aanpassingen bij de gebruiksfuncties: Grotere peildynamiek bij woningbouw. Waterconservering en recirculatie van water bij intensieve bollenteelt en glastuinbouw. Landbouw zorgvuldig met de waterbehoefte om laten gaan. Beregening is niet altijd de beste oplossing voor watertekorten in de landbouw. Het komt erop neer dat je water oppompt en versproeit. Een deel daarvan komt op de gewassen terecht en op de bodem, maar een aanzienlijk deel verdampt en verdwijnt daarmee uit het systeem. Beregening is daarmee een korte-termijnoplossing die op langere termijn juist verdroging in de hand werkt. Met de door het Centrum voor Landbouw en Milieu ontwikkelde beregeningsplanner kan de beregening erg nauwkeurig worden afgestemd op de werkelijke behoefte, en kunnen verliezen tot een minimum worden beperkt. Het gaat daarbij overigens niet alleen om waterverliezen, maar ook om verliezen aan mineralen (mest). [www.verdroging.nl, 2003] In kassengebieden kunnen “gesloten” kassensystemen ingevoerd worden, kassen met een eigen waterreservoir. Een andere mogelijk zijn drijvende kassen, waarbij waterberging wordt gecombineerd met kassen. Duurzame landbouw door de landbouwproductie af te stemmen op het zilter wordende water. Gewassen die grote vrachten zout water verdragen zijn bijvoorbeeld spelt en suikerbiet. Kwetsbare teelten zullen zich moeten verplaatsen naar locaties waar de beschikbaarheid van zoet water kan worden gegarandeerd. [Fiselier e.a., 2003] Brak water een bron laten vormen voor zoet water met toepassing van kostbare ontziltingstechnieken. [Fiselier e.a., 2003]

4.1.7 Gescheiden waterlopenstelsels voor wateraanvoer en waterafvoer De aanen afvoer van water naar de landbouwpercelen vindt gescheiden plaats. De helft van de sloten in een gebied dient voor de wateraanvoer en de andere helft voor waterafvoer. Door het opzetten van een hoger peil in de aanvoer-waterloop, zal water vanaf het land richting een op lager gelegen peil afvoer-waterloop stromen. De waterkwaliteit van deze afvoer waterloop wordt hierdoor verslechterd. Tevens zal zoute kwel via de drainage richting het lager gelegen peil afgevoerd worden. Wanneer de aanvoersloot een hoger peil heeft dan de drainage zal de kwel niet naar de aanvoersloot stromen (figuur 4.5). Kwel gaat namelijk altijd naar het laagste punt, omdat kwel van hoog naar laag stroomt (vanwege verschil in stijghoogte). Op deze manier blijven zoet en zout water gescheiden.

- 31 -


Aanvoer zoet water

Afvoer

drains

Toestroming zout kwelwater Figuur 4.5: Dwarsdoorsnede gescheiden waterlopensysteem

Bij een gescheiden waterlopenstelsel alleen op polderniveau komt alsnog het vuile polderwater in de boezem. In §3.2 staat beschreven dat hoe noordelijker hoe slechter de kwaliteit van het boezemwater in het Noorderkwartier is. Veel water wordt dan ook ingelaten om deze kwaliteit te verbeteren. Daarom is wat betreft de totale inlaat naar het Hollands Noorderkwartier de maatregel alleen effectief wanneer ook een gescheiden boezemaan- en afvoerstelsel wordt onderscheiden.

4.2

Aanpak kwantificering

De kwantificering van de maatregelen ten behoeve van het verlichten van het watertekort is uitgevoerd voor alle zoekgebieden uit de deelstroomgebiedsvisie Hollands Noorderkwartier.

4.2.1 Verhogen voorjaarsgrondwaterstand Ten eerste is het oppervlak bepaald waar het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstand mogelijk is (steden zijn buiten beschouwing gelaten). Dit oppervlak is verdeeld per gelijke grondwatertrap en bodemtype. Aan de hand van grondwatertrappen kan de Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand (GHG) en de Gemiddeld Laagste Grondwaterstand (GLG) worden bepaald. De GHG en GLG zijn echter voor elke bodemsoort verschillend, waardoor tevens een indeling naar bodemtype nodig is. Vervolgens is de gemiddelde voorjaarsgrondwaterstand (GVG) per oppervlak bepaald [Projectgroep Waternood, 1998]: Voor GLG < 120cm beneden maaiveld stelt men: GVG = GHG + 15cm Voor GLG > 120cm beneden maaiveld stelt men: GVG = GHG + 25cm In de berekeningen is de GVG verhoogd tot aan maaiveld, 0,2 meter en 0,6 meter onder mv. Bij de resultaten is gebruik gemaakt van het tweede scenario. Het eerste scenario is niet gebruikt, omdat het gebied dan gedurende het voorjaar plas-dras komt te staan. Bij het derde scenario is de bijdrage aan de afname van het tekort nihil. Ter plekke van de kreekrug in West-Friesland en van de keileembult te Wieringen zou dit gemiddeld een verhoging van 0,2 meter boven de huidige GVG betekenen. Bij dit scenario zou wel een vorm van landbouw mogelijk zijn, zoals beweiding en ruwvoerwinning [Provincie Noord-Holland e.a., 2002c]. De extra bergingsruimte voor grondwater is vermenigvuldigd met de bergingscoëfficiënt.

Aanname •

Bij samengestelde grondwatertrappen is het oppervlak gehalveerd en zijn de grondwatertrappen evenwichtig verdeeld.

- 32 -


4.2.2 Opslag winterneerslag in de bodem (zoetwaterlens) In welke mate op het moment gebruik wordt gemaakt van zoetwaterlenzen is op grote schaal niet bekend. In hoofdstuk 3 staat de hoeveelheid inlaat (zomertekort en doorspoeling) in de verschillende deelgebieden in het Noorderkwartier. Daarvoor zijn de inlaten van polders en gebieden binnen de deelgebieden bepaald. In de gebieden waar verbetering van de zoetwaterlens mogelijk is, kan met behulp van de toename van het zomertekort de bijdrage van de maatregel bepaald worden.

Aanname •

Door verbetering van de zoetwaterlens wordt de toename van het zomertekort in een gebied opgevangen.

4.2.3 Beperken horizontale afstroming Met behulp van een infiltratiekaart [Rijkswaterstaat RIZA, 2002] is de infiltratie bepaald aan de rand van diepe polders waar deze maatregel mogelijk is. Door het instellen van een tussenboezem wordt deze infiltratie verminderd. Wanneer deze infiltratie met een factor 2 wordt verminderd, is de bijdrage ten opzichte van de totale toename van het zomertekort klein. Daarom is deze oplossing niet verder uitgewerkt.

4.2.4 Verticale voorraadberging in tussengebied of tussenboezem Het bepalen van het oppervlak waar verticale seizoensberging mogelijk is, is gedaan aan de hand van de aangegeven gebieden in de deelstroomgebiedsvisie en aan de hand van de samenstelling van het grondwater. Zout kwelwater is ongewenst bij seizoensberging. Voor enkele gebieden is reeds onderzoek gedaan naar waterberging, zoals de Bergermeer. Bij deze berekening is het oppervlak uit reeds gedaan onderzoek genomen. Dit oppervlak is vermenigvuldigd met een peilfluctuatie van 1 meter. Bij een peilfluctuatie van 1 meter kunnen rietgemeenschappen zich vestigen. Een grotere peilvariatie is ook minder wenselijk voor andere watergebonden functies, zoals wonen aan water.

Aanname •

De open waterverdamping bedraagt 500 mm per jaar, zodat 500 mm voor het watertekort gebruikt wordt.

4.2.5 Centrale voorraadberging in diepe polders of delen daarvan Voor de berekeningen is de oppervlakte van een droogmakerij of ander gebied dat gemarkeerd is in de deelstroomgebiedsvisie geheel meegenomen (met uitzondering van steden). De waterdiepte bij voorraadberging zal 3 meter bedragen. Open water van minimaal 3 meter diep zal niet dichtgroeien en biedt refugium voor vissen in de winter. Bij een permanente plas moet de minimale diepte 1,5 meter zijn om te voorkomen dat vissen en waterplanten afsterven en om waterrecreatie mogelijk te maken. In plassen dieper dan 3,5 meter verhoogt eutrofiëring de kans op de vorming van drijflagen van blauwalgen.

Aanname •

0,5 Meter verdamping verdwijnt uit het watersysteem, zodat 1 meter beschikbaar is voor de zomertekorten in de omgeving.

- 33 -


4.2.6 Gescheiden waterlopenstelsels voor wateraanvoer en waterafvoer Bij deze maatregel is doorspoeling van de waterlopen niet meer nodig voor een waterkwaliteit die geschikt is om gewassen te beregenen. De kwantificering is op gelijke wijze uitgevoerd als bij het bepalen van de bijdrage van een zoetwaterlens.

Aanname •

Door het realiseren van een gescheiden waterlopenstelsel wordt de toename van de doorspoelbehoefte in een gebied opgevangen.

4.3

Kwantificering van de maatregelen

In deze paragraaf wordt de kwantitatieve bijdrage van de tritsmaatregelen besproken. Tevens zijn in bijlage VI de resultaten van de kwantificering in tabellen weergegeven. De waterwinst is zowel als hoeveelheid (m3) als in een waterschijf (mm) uitgedrukt. In deze tabellen is tevens de bijdrage aan vermindering van het zomertekort aan de ontvangstzone en aan het deelgebied berekend. Daarnaast zijn in bijlage VII oppervlaktes berekend die nodig zijn om de zomer- en watertekorten in gebieden op te lossen en is aangegeven hoeveel de doorspoeling moet verminderen om watertekorten op te lossen. In eerste instantie is in deze paragraaf de effectiviteit van de maatregel meegenomen en in een aantal gebieden de realiseerbaarheid. De bijdrage van de waterwinst die bij de gebieden vermeld staat, is bekeken ten opzichte van het totale deelgebied waar de maatregel gelegen is en ten opzichte van de totale huidige inlaat in het Noorderkwartier. In de onderstaande tabel zijn de gebieden weergegeven die zijn aangegeven in de deelstroomgebiedsvisie.

- 34 -


x

Bergermeer Keileembult x Waard-Nieuwland Wieringerrandmeer Wieringermeer Wieringermeer Wieringermeer zuid en west West-Friesland en Kreekrug x GGA Heerhugowaardpolder Geestmerambachtmeer Alkmaardermeerg Starnmeerpolder ebied Droogmakerijen BeemsterI Schermer Wijde Wormer PurmerII Engewormer MonnikermeerIII De Noordmeer De Broekermeer De Belmermeer Schaalsmeerpolder Noordeindermeerpolder Veenweidegebied Noordzeekanaalp Noordzeekanaalpolders olders

I, II, III

Gescheiden waterlopenstelsel

Anna Paulownapolder

Centrale voorraadberging

Aangedijkte landen Kustzone Wieringen

Verticale Seizoensberging

Zoekgebied

Beperken horizontale afstroming

Deelgebied

Zoetwaterlens

Verhogen VG

Tabel 4.1: Weergave zoekgebieden en oplossingsrichting per deelgebied

x x x x

x x x x x xI x

x x II x III x

x x x x x x

x

x

Zoekgebied correspondeert met oplossingsrichting in tabel

Eerst zijn de oplossingsrichtingen tegen elkaar afgewogen in tabel 4.2. Vervolgens worden de zoekgebieden per deelgebied toegelicht. Tabel 4.2: Totale bijdrage oplossingsrichtingen

Verhogen VG Totaal m3

1 2

Bijdrage oplossing aan vermindering inlaat Noorderkwartier [%] Bijdrage oplossing aan vermindering van toekomstig toename inlaat Noorderkwartier [%]

2,11

Zoetwaterlens Beperken Verticale Centrale Gescheihorizontale seizoens- voorraad- den stelsel afstroming berging berging 31,492/ 1,9 1,16 16,84 61,2 188,29

0,5

0,4

0,3

3,7

7/ 41,7

13,6

1,1

1

0,6

9,1

16,9/ 100

32,9

Zonder binnenduinrand Zonder grote droogmakerijen (Beemster, Schermer, Purmer, Wijde Wormer)

- 35 -


Verhogen GVG Zoetwaterlens Beperken horizontale afstroming Verticale seizoensberging Centrale voorraadberging Gescheiden stelsel Restpost

Figuur 4.6: Bijdrage oplossingsrichtingen aan vermindering toekomstige toename inlaat Noorderkwartier [%]

Uit de tabel is te concluderen dat de bijdragen van een centrale voorraadberging en een gescheiden waterlopenstelsel het grootste zijn. De bijdrage van een maatregel aan de vermindering van het watertekort is echter zeer gebiedsafhankelijk.

4.3.1 Aangedijkte landen Tabel 4.3: Resultaten kwantificering aangedijkte landen

Toekomstige toename [mln m3] zomertekort doorspoelen Anna Paulowna

6

Waterwinst [mln m3]

Bijdrage aan de toekomstige toename watertekort t.o.v. deelgebied [%]

Bijdrage t.o.v. totale inlaat [%]

32,6

88

7

31

De doorspoelbehoefte is veel groter dan het zomertekort, doordat de toename van de zoutbelasting in de Anna Paulowna polder groot is. Dit zal zeer nadelige effecten hebben voor het huidige landgebruik, voornamelijk bollenteelt. Aandacht aan de waterkwaliteit is hier van belang. Aangezien de bollenteelt een goede waterkwaliteit nodig heeft, is het van belang aandacht te besteden aan de mogelijkheid om zoetwaterlenzen te verbeteren en de wateraanvoer en –afvoer gescheiden te laten verlopen. Daarnaast is de Anna Paulowna polder aan het einde van het boezemsysteem gelegen, waardoor het water reeds vervuild is.

4.3.2 Kustzone Tabel 4.4: Resultaten kwantificering kustzone

Toekomstige toename [mln m3] zomertekort doorspoelen Bergermeer (vliegveld)

2,4

0,5

Waterwinst [mln m3]

Bijdrage aan toekomstige toename watertekort t.o.v. deelgebied [%]


0,2

7

0,04

•

In de kustzone is doorspoeling ten behoeve van de bollenteelt, behalve in dit gebied is doorspoeling niet gewenst. Oplossingen ten behoeve van de verdroging, naast een oplossing voor het bollengebied, zijn voornamelijk gewenst.

•

Het vliegveld Bergen is een voorbeeldgebied waarbij natuur en waterberging worden gecombineerd. Berging in de Bergermeer is voldoende om de verdroging in de directe omgeving (Bergermeer vliegveld, Loterijlanden en Philisteinsche polder) op te lossen. De waarde in de tabel

- 36 -


is berekend met een peilfluctuatie van 1 meter. Een peilfluctuatie van 0,5 meter is echter beter tot het bijdragen aan een nieuwe dynamische situatie, waarbij het gebied aantrekkelijk is als foerageergebied voor vogels. Het is op het voormalige vliegveld mogelijk ongeveer 1/3 deel van het oppervlak te verdiepen en water te bergen. Er zijn reeds ontwerpen gemaakt voor vliegveld Bergermeer in opdracht van het waterschap. Op het moment is vanwege financiële en maatschappelijke redenen het project nog niet ten uitvoer gekomen. •

In de binnenduinrand is vaak sprake van veel kwel die direct weer wordt afgevoerd. Om deze kwel te benutten voor natuurwaarden zal het water langer moeten worden vastgehouden. Op het moment wordt in de zomer water ingelaten vanuit de boezem. Dit kan worden voorkomen. Het is in ieder geval mogelijk om hier het tekort met gebiedseigen water op te vangen. De neveneffecten hiervan zijn echter niet wenselijk, zoals grondwateroverlast in stedelijk gebied.

4.3.3 Wieringen Tabel 4.5: Resultaten kwantificering Wieringen

Toekomstige toename [mln m3]

Waterwinst [mln m3]

zomertekort doorspoelen Wieringerrandmeer Keileembult Waard-Nieuwland

0,7

1 0,5 3,8

0,4

Bijdrage t.o.v. Bijdrage aan totale inlaat toekomstige [%] toename watertekort t.o.v. deelgebied [%] 0,2 45 0,1 0,8

•

Uit berekeningen [Grontmij, 2002] wordt een toename van 13 mln m3 verwacht in het noordelijk deel van de Wieringermeer (o.a. door toekomstige bollenteelt). Het Wieringerrandmeer (en Waard-Nieuwland) is een referentiegebied voor het combineren van waterberging met natuur en recreatie.

•

In het noordwesten van Wieringen ligt een keileembult. Op het keileem ligt een dekzandlaag waar het water vastgehouden moet worden. Nader onderzoek is echter noodzakelijk om de mogelijkheden in beeld te brengen, omdat de ruimte op Wieringen zeer gering is. De maatregel is voor de toename van het zomertekort in Wieringen effectief. De landbouwfunctie zal echter niet meer uitgevoerd kunnen worden.

4.3.4 Wieringermeer De toekomstige wateraanvoerbehoefte is op het moment niet duidelijk, waardoor de waterwinst van de maatregelen in de Wieringermeer achterwege is gelaten. Daarnaast is een tussenboezem in het zuiden en westen van de Wieringermeer aangegeven om de horizontale afstroming naar de Wieringermeer te beperken. Dit levert voor de omgeving (West-Friesland en Anna Paulowna polder) een waterwinst op van minder dan 0,4 mln m3. Combinatie met seizoensberging in de tussenboezem aan de westkant geeft een grotere waterwinst van circa 3 mln m3. Het is in de Wieringermeer echter eerst belangrijk om te onderzoeken wat de toekomstige inlaat is en in hoeverre de toename opgelost kan worden door waterkwaliteitsmaatregelen.

- 37 -


4.3.5 West-Friesland en Groot Geestmerambacht Tabel 4.6: Resultaten kwantificering West-Friesland en Groot Geestmerambacht

Toekomstige toename [mln m3] zomertekort doorspoelen Kreekrug Heerhugowaardpolder Geestmerambachtmeer

18,4

Waterwinst [mln m3]

1,6 10 3,9

12,6

Bijdrage t.o.v. Bijdrage aan totale inlaat toekomstige [%] toename watertekort t.o.v. deelgebied [%] 5 0,4 32 2 13 0,9

•

Het oppervlak van de kreekrug is in werkelijkheid waarschijnlijk groter dan in de berekening. De waarde in de tabel bij de kreekrug veroorzaakt in dit gebied een gehele functieverandering. Wanneer landbouw mogelijk blijft (verhoging GVG 0,2m), zal de waterwinst zo’n 1 miljoen m3 bedragen en biedt alleen een oplossing voor de kreekrug zelf.

•

In de Heerhugowaardpolder-Zuid is reeds met de uitvoering van een recreatieplas begonnen. Tevens is bij de Geestmerambachtplas reeds een projectteam bezig.

4.3.6 Alkmaardermeergebied Tabel 4.7: Resultaten kwantificering Alkmaardermeergebied

Toekomstige toename [mln m3] zomertekort doorspoelen Starnmeerpolder

2

Waterwinst [mln m3]

0

4

Bijdrage aan toekomstige toename watertekort t.o.v. deelgebied [%] 190

Bijdrage t.o.v. totale inlaat [%] 0,9

Naast een voorraadberging in de Starnmeerpolder, is in het Alkmaardermeergebied een grotere peilfluctuatie mogelijk. Het aanleggen van een berging in de Starnmeerpolder zou zeer geschikt zijn voor het watertekort in de veenweidegebieden ‘Eilandspolder’ en ‘Wormer, Jisp en Nek’. Deze grenzen aan de Starnmeerpolder. In verband met maatschappelijke factoren is het interessant om een deel van de polder te gebruiken.

- 38 -


4.3.7 Droogmakerijen Dit deelgebied is opgedeeld in de ‘grote’ droogmakerijen (Beemster, Schermer, Purmer en Wijde Wormer) en de ‘kleine’ droogmakerijen.

Grote droogmakerijen Tabel 4.8: Resultaten kwantificering grote droogmakerijen

Toekomstige toename [mln m3] zomertekort doorspoelen Verticale seizoensberging

Beemster SchermerNoord Purmer

9,2

9,4

Bijdrage Bijdrage aan t.o.v. totale toekomstige toename watertekort inlaat [%] t.o.v. deelgebied [%] 37 1,5 26 1

Waterwinst [mln m3] 6,8 4,9 2

11

0,4

Het beperken van horizontale afstroming naar diepere polders is als enige maatregel niet effectief en dient meer als extra winst bij een verticale seizoensberging. Bij de bovenstaande droogmakerijen is de extra waterwinst tussen de 0,2 en 0,4 miljoen m3. In tabel 4.9 is weergegeven welk procentuele gedeelte van de droogmakerij nodig is om het zomertekort in eigen gebied op te lossen met een centrale voorraadberging. Tabel 4.9: Benodigd oppervlak oplossen zomertekort [%]

Huidig zomertekort Zomertekort 2050 Seizoens- Vooraad- Seizoens- Vooraadberging berging berging berging Beemster 16 8 23 11 Schermer 2 1 8 4 Wijde 5 8 Wormer Purmer 9 4 15 8

Toename zomertekort SeizoensVooraadBerging berging 6 3 6 3 3 6

3

•

Hieruit blijkt dat om de toename van het zomertekort op te lossen in de gebieden 3% van het oppervlak nodig is bij centrale voorraadberging en 6% bij verticale seizoensberging. Daarnaast is een natuurlijker peilbeheer in de droogmakerijen mogelijk. Dit heeft echter gevolgen voor de agrarische sector, die later het land op kunnen.

•

De droogmakerijen zouden de toename van het watertekort in het gehele veenweidegebied in de omgeving van de polder op kunnen vangen en de Beemster en Schermer zelfs van het gehele veenweidegebied. Een volledige centrale voorraadberging in een grote droogmakerij is echter niet realiseerbaar. Studie naar gedeeltelijke berging zal gedaan moeten worden.

•

Het verminderen van de doorspoelbehoefte in de droogmakerijen levert een grote waterwinst op. Ten behoeve van de waterkwaliteit zal een gescheiden waterlopenstelsel in de Beemster en de Schermer (behalve in het zuiden) ten goede komen aan de doorspoelbehoefte. De maatregel is effectief, maar nader onderzoek per droogmakerij zal nodig zijn.

•

In de Purmer en de Wijde Wormer is de kwaliteit van het water slecht zodat het misschien beter is de doorspoeling op te heffen. Centrale voorraadberging in de Purmer en de Wijde Wormer kunnen fungeren als buffergebied. Dit levert geen extra waterwinst op, maar de kwaliteit van het water ten behoeve van het veenweidegebied is beter. Om schoon water (neerslag) in het veenweidegebied in

- 39 -


te laten, is in totaal een buffer oppervlakte nodig van ongeveer 10% van het oppervlak dat de droogmakerijen in beslag nemen in het veenweidegebied.

Kleine droogmakerijen Tabel 4.10: Resultaten kwantificering kleine droogmakerijen

Water Bijdrage aan winst toekomstige [mln m3] toename zomertekort aan veenweide zomertekort doorspoelen omgeving [%] 1,8 43 Toekomstige toename [mln m3]

Verticale seizoensberging


Engewormer Noordeindermeer polder Schaalsmeer polder Monnikermeer De Noordmeer De Broekermeer De Belmermeer Monnikermeer Noordmeer

32,2

32,2

0,8

0,8

Broekermeer

Bijdrage aan toekomstige toename zomertekort t.o.v. veenweide [%]


5

0,4

1,9

190

6

0,4

0,6

16

2

0,1

1 1 2,1 1,3

5 5 11 7

3,1 3,1 6,5 4

0,2 0,2 0,4 0,3

0,5

3

1,6

0,1

0,5

3

1,6

0,1

1

5

3

0,2

•

De Engewormer ligt onder het veengebied Wormer, Jisp en Nek (WJN). Door het aanleggen van een voorraadberging kan de toename van het zomertekort in dit gebied voor bijna de helft worden opgevangen. De Schaalsmeerpolder is klein en ligt in de polder WJN. Een bijdrage van 16% aan de vermindering van de toekomstige toename van het zomertekort (in WJN) kan worden verwacht.

•

De Noordeindermeerpolder ligt midden in de Eilandspolder. Wanneer de helft van de Noordeindermeerpolder dienst doet als voorraadberging, is dit voldoende om de toename van het zomertekort op te lossen.

•

De Monnikermeer, Noordmeer, Broekermeer en de Belmermeer liggen in het zuidoosten, Waterland. In dit gebied wordt een groot watertekort verwacht. Het effect van een tussenboezem is in deze kleine droogmakerijen klein. Verticale seizoensberging in het gehele gebied is effectiever. In het kader van het ruimtebeslag is centrale voorraadberging dan veel effectiever. De bijdrage van een voorraadberging voor geheel Waterland is niet zo groot. Bij voorraadberging in alle vier de polders is de bijdrage aan de toename van het zomertekort in Waterland ongeveer eenderde.

•

In de kleine droogmakerijen zijn één (bijvoorbeeld Schaalsmeerpolder) of enkele boerderijen gelegen. Uit een onderzoek van de Universiteit Wageningen ‘Boerenstand slinkt sneller dan verwacht’ (H. Agricola en P. Vereijken, 2003) blijkt dat in Noord-Holland midden (ter plekke van het veenweidegebied) veel agrarische bedrijven klein en zwak zijn en zullen verdwijnen als de internationale concurrentie toeneemt. Dit biedt perspectieven voor veranderingen in deze gebieden.

- 40 -


4.3.8 Veenweidegebied •

De toename van het zomertekort in dit deelgebied is zeer groot door de verdamping en het rigide peilbeheer. De kwantificering van de maatregelen in het veenweidegebied staan voornamelijk beschreven bij ‘droogmakerijen’. De droogmakerijen zijn geschikt voor voorraadberging, maar zijn niet alle voldoende voor het zomertekort.

•

Een andere mogelijke maatregel in het veenweidegebied is flexibel peilbeheer met een peilstijging van 30 à 40cm. Een mogelijkheid is om natuurgebieden van extensief grasland los te koppelen. De relatie tussen grondwater en oppervlaktewater is in veengrond minimaal. Dat betekent niet dat er geen grondwaterstandfluctuaties zijn. Flexibel peilbeheer vindt (voor een deel) in de bodem reeds plaats, maar kan niet gestuurd worden [Dijk, 2002]. Het veenweidegebied bestaat uit de functies natuur en agrarisch met nevenfunctie natuur. Wanneer aangenomen wordt dat 1/3 deel van oppervlak natuur is en 2/3 agrarisch met nevenfunctie natuur en het percentage open water zo’n 20% is, dan levert het flexibel peilbeheer een waterberging op van 6 mln m3. Aangezien berging in de bodem van veengrond nauwelijks bijdraagt, is deze niet meegenomen in de berekening. Door de peilstijging zullen enkele gebieden een functieverandering naar moeras krijgen. Een voordeel van deze maatregel is dat de oxidatie van het veen minder wordt.

•

Een hele andere mogelijkheid is om het veenweidegebied verder te laten inklinken of enkele gebieden te laten inklinken. Dunne veengebieden, zoals de Eilandspolder en Zeevang laten dalen van het maaiveld tot op het niveau van de omliggende droogmakerijen. De toename van het zomertekort in deze polders is in de toekomst respectievelijk 0,5 mln m3 en 5 mln m3. Berging in deze gebieden is dan eventueel mogelijk en de toename van het zomertekort wordt verkleind.

•

Wanneer voorraadberging in de kleine droogmakerijen wordt verwezenlijkt en in de natuurgebieden wordt een flexibel peilbeheer toegestaan dan is de waterwinst 15,7 mln m3. Deze waarde is de helft van de toename van het zomertekort in het veenweidegebied. Een verandering in het beheer zal noodzakelijk zijn, zodat de meest waardevolle gebieden behouden blijven. Onlangs is het rapport ‘Toekomst Veenweide Noord-Hollands Midden’ uitgebracht [Landschap Noord-Holland e.a., 2003]. In dit rapport worden adviezen gegeven en met deze adviezen is het rapport een belangrijke zet het onder druk staande oer-Hollandse veenweide te beschermen.

4.3.9 Noordzeekanaalpolders De Noordzeekanaalpolders krijgen in de toekomst voor een deel een andere inrichting. De landbouw zal in dit gebied afnemen, omdat deze onder grote druk staat. Het watertekort kan hier opgelost worden door zoetwaterlenzen en door de doorspoelbehoefte terug te dringen.

4.4

Conclusies van de kwantificering

In bijlage VIII is inzichtelijk gemaakt hoeveel mm waterschijf door bergen, vasthouden en scheiden mogelijk is. Op de eerste kaart is de toename van de wateraanvoerbehoefte weergegeven [Programmabureau WB21 Noorderkwartier, 2002]. De overige kaarten kunnen hiermee vergeleken worden, zodat inzicht wordt verkregen van de bijdrage van de oplossingsrichtingen aan de vermindering van het watertekort. Gebieden die reeds zijn afgevallen zijn: • Vliegveld Bergermeer • Heerhugowaardpolder • Wieringerrandmeer • Geestmerambachtplas • Waard-Nieuwland polder • Noordzeekanaalpolder • Wieringermeer

- 41 -


Met in achtneming van de gebieden die reeds zijn weggevallen, worden in tabel 4.11 de meest interessante gebieden (per deelgebied, behalve Noordzeekanaalpolders, minstens één gebied weergegeven) per oplossingsrichting weergegeven om verder mee te nemen in de afweging van de gebieden.

Anna Paulowna Binnenduinrand Keileembult Starnmeerpolder Beemster en Schermer Purmer en Wijde Wormer Engewormer en Schaalsmeerpolder Noordeindermeerpolder Monnikermeer, Noordmeer, Broekermeer en Belmermeer

Aangedijkte landen Kustzone

Doorspoelen



Verticale Seizoensberging

x

Zomertekort en doorspoelen bollengebied Zomertekort

Wieringen Alkmaarder meergebied Droog makerijen Droog makerijen Droog makerijen Droog makerijen Droog makerijen

Beperken horizontale afstroming

Aandacht richten op

Deelgebied

Zoetwaterlens

Zoekgebied

Verhogen VG

Tabel 4.11: Eén of meerdere gebieden per deelgebied

x

x

x

x x (deel) x (deel) x (deel) x

Zomertekort Zomertekort omgeving en doorspoelen droogmakerij

x

x x

x

Zomertekort veenweidegebied

x

De bijdrage van een maatregel ten opzichte van de totale inlaat in het Noorderkwartier in een gebied is in de onderstaande tabel uitgedrukt per eenheid oppervlakte (effectiviteit/oppervlakte). Tabel 4.12: Effectiviteit per oppervlakte-eenheid

Anna Paulowna

Keileembult

Effectiviteit/ oppervlakte 13 0,5

Schermer

Beemster

Anna Paulowna

Oplossingsrichtingen Gescheiden Zoet- Ver- Verticale Centrale voorraadberging in diepe waterlopen- water- hogen seizoenspolder of delen daarvan systeem lens VG berging

Schermer en Beemster

3

1

2

11

- 42 -

Schermer, Starnmeerpolder, Beemster, Purmer, Wijde Wormer, Engewormer en Schaalsmeerpolder, Noordeindermeerpolder, Monnikermeer, Noordmeer, Broekermeer en Belmermeer 22


Uit het voorgaande blijkt dat centrale voorraadberging een bijdrage kan leveren aan de afname van het watertekort in het Noorderkwartier en dat het een effectieve maatregel is. Verticale seizoensberging is voordelig voor een beperkt gebied en is ten gunste van de waterkwaliteit. Uit de afweging van de gebieden zal blijken of de optimalisatie van zoetwaterlenzen en een gescheiden waterlopenstelsel kansrijk zijn. De effectiviteit is gebiedsafhankelijk. Vasthouden van water in de binnenduinrand biedt veel perspectieven en in de keileembult ook voor de directe omgeving. Bij het bepalen van een kansgebied of een kansrijke oplossingsrichting is het niet realistisch dit te baseren op de effectiviteit. In hoofdstuk 5 is een afweging gemaakt, waarbij meerdere factoren (kosten, belevingswaarde, ecologische en economische waarden) zijn betrokken.

4.5

Extra waterwinst en doorspoelen

Oplossingen naast de tritsmaatregelen zijn: • Geautomatiseerde stuwen Door het gebruik van geautomatiseerde stuwen en inlaten op waterpeil of chloridegehalte kan de hoeveelheid inlaat beperkt worden. • Aanpassingen bij gebruiksfuncties (§4.1.6) • Grotere acceptatie in tijden van droogte Of watertekorten en schade als een maatschappelijk probleem gezien moeten worden, hangt mede af van de acceptatie. Zo is een deel van de droogteschade het gevolg van de bewuste keuze om de schade van een tevéél aan water te vermijden en de bewerkbaarheid van het land te verbeteren. Het nieuwe denken over water (Waterbeheer 21e eeuw) gaat uit van het principe dat water meer sturend dan volgend is: bepaalde beperkingen van het watersysteem moeten dan geaccepteerd worden. Wanneer blijkt dat de droogte in de zomers wel meevalt, dan moet acceptatie voor een enorm droge zomer ook worden meegenomen. De kosten van de maatregelen moeten dan ook worden afgewogen tegen de baten. In hoofdstuk 2 is aangegeven dat het toekomstige watertekort bovendien kan worden opgevangen door het IJssel- en Markermeer efficiënter te gebruiken. Maatregelen die zijn aangedragen, zijn een natuurlijk peilbeheer en het realiseren van een reservoir in het IJsselmeer. Vermindering van de doorspoeling is een belangrijk punt voor het watertekort (§4.1.6). De doorspoeling in het Noorderkwartier is voornamelijk ten behoeve van de waterkwaliteit, maar is ook voor een deel gewoonte. In tabel 4.13 is de vermindering van de doorspoelbehoefte in 2050 weergegeven die nodig is om de toekomstige toename van het watertekort op te lossen. Tabel 4.13: Vermindering doorspoeling per deelgebied voor oplossen toename watertekort

[%]

Aangedijkte landen

Kust

66

33

Wier- Wieringermeer WF en Alkmaarder- Droogingen GGA meermakegebied rijen 92

33

25

11

57

Veenweidegebied

NZKpolders

273

6

Hieruit blijkt dat de doorspoelbehoefte in West-Friesland en Groot-Geestmerambacht met 25% moet worden teruggedrongen en in het Alkmaardermeergebied slechts met 11%. Het verminderen van de doorspoelbehoefte door het achterhalen van de gewoonte in combinatie met maatregelen voor de waterkwaliteit kunnen voor een goot deel bijdragen aan de vermindering van het watertekort in de toekomst. Daarnaast kan de toekomstige doorspoelbehoefte verminderd worden door een verandering in de kwaliteit van het aangevoerde water en de nagestreefde chloridegehaltes.

- 43 -

5 Afweging gebieden

In dit hoofdstuk wordt er een beschrijving gegeven van de effecten die de kansrijkheid van een oplossing in een gebied bepalen. De effecten worden met behulp van een criteria-analyse vergeleken. De gebieden zijn onderzocht op de volgende effecten: • Effectiviteit • Kosten • Landbouw (productiviteit en verzilting) • Recreatie • Belevingswaarde (cultuurhistorie, landschap) • Ruimteclaim • Ecologische waarden In §5.1 worden de effecten beschreven.

5.1

Beschrijving effecten

De effecten kunnen worden onderscheiden in kwantitatieve en kwalitatieve. De effectiviteit en kosten zijn berekend en aan de overige effecten zijn kwalitatief waarden toegekend.

5.1.1 Kwantitatieve effecten Effectiviteit De effectiviteit van een maatregel is het resultaat van het verkleinen van het watertekort door een maatregel. De effectiviteit is als volgt berekend:

 Wateraanvoerbehoefte tbv toename tekort na maatregel Effectiviteit = 1 −   Wateraanvoerbehoefte tbv toename tekort voor maatregel 

   

De effectiviteit van de oplossingen is ten opzichte van de wateraanvoerbehoefte van het gehele deelgebied en/of van het gebied (polder) waar de oplossing gesitueerd is en/of van de omgeving waar de oplossing voor bedoeld (ontvangstgebied) is, bekeken.

Kosten Voor de analyse van de kosten staan in principe twee manieren ter beschikking: uitrekenen of gebruik maken van expertkennis. Bij de tweede optie worden er geen concrete kosten berekend, maar wordt met behulp van expertkennis ingeschat wat het gemiddelde niveau is van de kosten. Met deze aanpak ontstaat weliswaar geen nauwkeurig beeld van de kosten, maar ontstaat wel een goede indruk van de factoren

- 45 -


die de kosten bepalen, en het ruimtelijk beeld van de kosten. Vanwege de grote onderzoeksinspanning die voor de eerste mogelijkheid is vereist, wordt in dit onderzoek de tweede optie uitgewerkt. Bij bepaling van de kosten kan onderscheid worden gemaakt in: Eenmalige investeringskosten, eenmalige verwervingskosten, exploitatiekosten op jaarbasis en jaarlijkse maatschappelijk-economische kosten. Gegeven het verkennende karakter van de kostenschatting worden echter slechts de investeringskosten en verwervingskosten in beschouwing genomen. Bij de oplossingsrichtingen is rekening gehouden met de volgende factoren: Tabel 5.1: Kosten oplossingsrichtingen

Gescheiden waterlopenstelsel Zoetwaterlens Verhogen VG Verticale seizoensberging Centrale voorraadberging 1

Schatting Schatting Grondaankoop (gem. €50.000,-/ha) Grondaankoop (gem. €50.000,-/ha) Grondaankoop (gem. €50.000,-/ha)

Sloten (€200.000,/ha per 1m diepte1) Onteigening bedrijf (gem. €1.000.000,-/ huis) Onteigening bedrijf (gem. €1.000.000,- / huis)

Debietreducerende kunstwerken (€100,-/ha1) Dijk (gem. €10,-/m3) Dijk (gem. €10,-/m3)

[Alterra, 2003]

5.1.2 Kwalitatieve effecten

Belevingswaarde Met belevingswaarde wordt de waarde die gehecht wordt aan de cultuurhistorie en het landschap bedoeld. Een maatregel met een versterking of onveranderde belevingswaarde in een gebied met een grote waarde wordt verkozen boven een maatregel waarbij de huidige cultuurhistorie zal verdwijnen of het landschap zal veranderen. De invloed van een maatregel op de cultuurhistorie telt in enkele gebieden zwaarder, doordat deze bijvoorbeeld op de werelderfgoedlijst van de UNESCO staan, zoals de Beemster en de Wijde Wormer.

Ecologische waarden De overheid besteedt op het moment aandacht aan het terugkrijgen en behouden van waardevolle ecologische waarden in gebieden. Voor de invloed van de maatregelen op de ecologische waarden in de verschillende gebieden is gekeken naar zowel de omvang van aantasting als naar de vergroting van de ecologische waarden.

Economische waarden Landbouw Bij de landbouw is onderscheid gemaakt tussen de invloed van de oplossing op de productiviteit en op de verzilting. Bij het eerste criterium wordt de economische factor van de landbouw in een gebied bedoeld. De vraag is of deze factor weggehaald wordt of behouden blijft. Het tweede criterium, verzilting, heeft ook te maken met de productiviteit. Verzilting treedt op door zoute kwel. Door het aanleggen van een zoetwaterlens wordt verzilting tegengegaan, waardoor minder schade vanwege verzilting ontstaat. Recreatie Het is een uitdaging om enkele oplossingsrichtingen met recreatie te combineren. Echter, niet alle oplossingen zijn hiervoor geschikt. Recreatie geeft een economisch positieve impuls aan een gebied en bij het opnieuw inrichten van een gebied is het gunstig wanneer de maatregel met recreatie kan worden gecombineerd.

- 46 -

Afweging gebieden

Ruimteclaim Het verschil tussen de ruimteclaim van de oplossingsrichtingen is groot. Een grote ruimteclaim heeft invloed op zeer veel aspecten, zoals kosten en cultuurhistorie.

5.2

Verwerking criteria

De criteria voor de afweging tussen de gebieden worden gevormd door de bovenstaande effecten (effectenoverzicht). Er is onderscheid gemaakt tussen criteria die objectief (kwantitatief) en subjectief (kwalitatief) zijn. De resultaten hiervan worden gescheiden om de objectiviteit van de kwantitatieve criteria te behouden. Voordat de gebieden vergeleken en geanalyseerd kunnen worden, zijn een aantal stappen nodig.

Gewichten Bij een multicriteria-analyse behoort het toekennen van gewichten aan de criteria. Het vaststellen van gewichten wordt over het algemeen gedaan door middel van een inventarisatie van gewichtensets van soortgelijke projecten, interviewen van betrokkenen of door te overleggen met betrokkenen [Boer, 1995]. Vanwege het tijdsbestek van dit onderzoek is niet een van deze technieken toegepast. Er is gekozen om aan alle criteria gelijke gewichten toe te kennen. Op deze wijze wordt de subjectiviteit van het resultaat niet vergroot.

Vaststelling scores per alternatief Op basis van de informatie verkregen uit het effectenoverzicht wordt per gebied vastgesteld wat de score is op een bepaald criterium. Deze scores zijn kwalitatieve waarden aangegeven door middel van plussen en minnen, variërend van ++ (zeer positief) tot -- (zeer negatief) en kwantitatieve waarden. Bij de kwantitatieve waarden is de inverse van de berekende kosten weergegeven. Een hoger getal impliceert immers in de tabel een positievere invloed. Echter, hoe hoger de kosten, hoe ongunstiger. De kwalitatieve waarden zijn in dit onderzoek naar eigen inzicht ingevuld. De onderzoeksresultaten zijn gepresenteerd in een scorekaart (bijlage IX). Voor standaardisatie van de scores worden de kwantitatieve waarden genormaliseerd door aan het rijmaximum de score 1 toe te kennen. De andere scores worden omgerekend naar fracties van het rijmaximum. Een nadeel van deze methodiek is dat als bij een criterium de verschillen tussen de scores klein zijn, alle alternatieven (gebieden) een hoge score krijgen. In de afweging van de alternatieven (gebieden) telt dit criterium dan zwaar mee. Aan de kwalitatieve waarden zijn de volgende getallen toegekend: 2, 1, 0, -1, -2. De resultaten zijn weergegeven in bijlage IX.

Vergelijking criteria Vanuit het perspectief dat objectiviteit en subjectiviteit gescheiden blijven, is gekozen om het kwantitatieve deel weer te geven door middel van de rentabiliteit. Dit is de effectiviteit gedeeld door de kosten. effectiviteit Rentabiliteit = kosten

Een hogere rentabiliteit geeft aan dat de effectiviteit groot is in verhouding tot de kosten en impliceert dus een positieve invloed van een oplossing in een gebied. De overige criteria, belevingswaarde, ecologische en economische waarden, zijn met elkaar vergeleken door deze te sommeren. Het hoofdcriterium ‘economische waarde’ bestaat uit twee subcriteria, gebruikswaarde en ruimteclaim. Om de criteria overzichtelijk te kunnen vergelijken, zijn

- 47 -


landbouw en recreatie gesommeerd dat resulteert in de gebruikswaarde van een gebied. De gebruikswaarde geeft de invloed van de oplossingen op de nuttige waarde van een gebied weer. De ruimteclaim is gescheiden gehouden, omdat een grote ruimteclaim (negatief) van een oplossing samen kan gaan met een grotere nuttige waarde (positief). Hoe hoger de waarde van de sommatie, hoe gunstiger de oplossing in een gebied. De resultaten zijn in de tabellen 5.2 en 5.3 weergegeven. Zowel uit de rentabiliteit als uit de kwalitatieve criteria blijkt dat in de vervolgstudie de aandacht het beste gevestigd kan worden op een gebied waar een grote doorspoelbehoefte is en dus een gescheiden waterlopenstelsel effectief is. In de onderste tabel (tabel 5.3) komt naar voren dat bergen een lagere score heeft dan de andere oplossingen. De negatieve waarden worden voornamelijk veroorzaakt door het verschil van invloed van de oplossingen op de belevingswaarde en de ruimteclaim. Dit blijken bij het maken van beleid zeer belangrijke criteria. In de Ontwerp-Beleidsnota ‘Evenwichtig omgaan met water’ (hoofdstuk 1) komt naar voren dat voor het oplossen van wateroverlast en watertekort niet gezocht zal worden naar het creëren van voorraadbergingen, maar dat fijnmazige en kleinschalige maatregelen bekeken zullen worden [Provincie Noord-Holland, 2003]. Wanneer dus naast de effectiviteit meerdere criteria worden meegenomen, liggen de kansen niet bij het bergen van water. De rentabiliteit van een berging in de ‘kleine’ droogmakerijen waarbij gekeken wordt naar het watertekort in het gehele deelgebied waar de berging ligt, is slecht in vergelijking tot een gescheiden waterlopenstelsel. Echter, voor het watertekort in de directe omgeving is de rentabiliteit hoog. Met name een berging in de Noordeindermeerpolder biedt kansen. Tevens biedt het kansen, vanuit de rentabiliteit gezien, om met een berging in de droogmakerijen het watertekort in eigen gebied op te vangen. De uitkomsten van de afweging wat betreft een zoetwaterlens, het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstand en een seizoensberging zijn vergelijkbaar. De kansen van de maatregelen liggen op hetzelfde niveau. Gebleken is dat het belangrijk is aandacht te besteden aan de doorspoeling in het Hollands Noorderkwartier. Het is daarvoor noodzakelijk om van alle gebieden in het Noorderkwartier de doorspoeling in beeld te brengen en te analyseren of vermindering mogelijk is en wat die vermindering voor het watertekort zou kunnen betekenen. In het volgende hoofdstuk wordt één polder met een grote doorspoelbehoefte nader onderzocht op watertekort, oorzaken hiervan en mogelijke oplossingen.

- 48 -

Tabel 5.2: Resultaten tabel kwantitatief

Beemster

Wijde Wormer1

Engewormer en Schaalsmeerpolder

Noordeindermeerpolder

Monnikermeer, Noordmeer, Broekermeer en Belmermeer

0,11

0,07

0,06

0,11

0,06

0,07

0,09

0,07

0,07

0,06

0,07

0,09

0,04

0,16

0,01

0,05

0,04

0,04

0,05

-

0,14

0,67

0,25

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,55

0,07

0,48

0,52

0,42

0,53

1,00

0,11

Purmer

1

Schermer

0,05

Beemster1

Keileembult

0,28

Starnmeerpolder

Anna Paulowna

0,04

Schermer1

Schermer

0,37

3% van het oppervlak

Tabel 5.3: Resultaten tabel kwalitatief

Schermer

Anna Paulowna

Keileembult

Schermer

Beemster

Schermer

Starnmeerpolder

Beemster

Purmer

Wijde Wormer




2

2

2

1

0

0

-1

-1

-1

-2

-1

-2

0

0

0

Afweging gebieden

Belevingswaarde, ecologische en economische waarden gesommeerd

Beemster

Gescheiden Zoetwater- Verhogen waterlopensysteem GVG lens

Oplossingsrichtingen Verticale Centrale voorraadberging in diepe polder seizoensof delen daarvan berging

Anna Paulowna

- 49 -

1

Beemster

Rentabiliteit

Deelgebied Gebied maatregel Omgeving

Anna Paulowna

Gescheiden Zoetwater- Verhogen waterlopensysteem lens GVG


6 Vermindering watertekort in Schermer-Noord

Zoals aan het eind van hoofdstuk 5 is beschreven, is een polder (Schermer-Noord) nader onderzocht. Hierbij is in eerste instantie niet naar oplossingsrichtingen voor het watertekort in de polder gekeken, maar naar de basis van het probleem (grote doorspoeling). Oplossingen pakken de oorzaak van het probleem niet aan, maar lossen het gevolg op. Daarom zijn eerst de waterhuishouding en het watertekort van de polder in beeld gebracht. Dit is gedaan met behulp van het programma Sobek (§6.3 t/m 6.5). De huidige inlaat en doorspoeling geven een beeld of beperking van het watertekort in de huidige situatie mogelijk is. Vervolgens zijn varianten bekeken ter vermindering van het watertekort in de Schermer-Noord (§6.6) en de invloed op de wateraanvoerbehoefte van toekomstige ontwikkelingen (§6.7). Tevens zijn enkele oplossingen aangedragen waarvan de bijdrage niet met het model is bekeken (§6.9).

6.1

Probleemomschrijving en doelfuncties

6.1.1 Probleemomschrijving Uit de voorgaande hoofdstukken is gebleken dat het grootste deel van het zoet-watertekort is toe te wijzen aan de grote doorspoeling van de polders in het Hollands Noorderkwartier. Eerder is al besproken dat het doorspoelen van waterlopen in polders noodzakelijk is om de waterkwaliteit te laten voldoen aan de eisen van bepaalde functies (voornamelijk landbouw). Het water is zonder doorspoeling niet geschikt voor de functies door onder andere te hoge chloride- en nutriënten concentraties (veroorzaakt door kwel en uitspoeling). Het uitgemalen water naar de boezem is vanwege de doorspoeling minder van kwaliteit dan het ingelaten water naar de polder, waardoor de waterkwaliteit van de boezem slechter wordt. Bij minder doorspoeling in een polder is er meer water van goede kwaliteit beschikbaar. In de voorgaande hoofdstukken is reeds een gescheiden waterlopenstelsel aangedragen om de doorspoelbehoefte te verminderen. De vraag is echter eerst waarom een grote doorspoeling plaatsvindt en hoeveel de inlaat verminderd kan worden zonder nadelige gevolgen voor wonen, natuur en landbouw. Vervolgens is de vraag in welke mate maatregelen kunnen bijdragen aan een vermindering van het watertekort. Indien maatregelen de wateraanvoerbehoefte reduceren dan is de droogteschade in tijden van droogte kleiner. Uit de afweging tussen de gebieden is gebleken dat in de Schermer kansen liggen om de doorspoelbehoefte te verminderen (hoofdstuk 5). Het bemalingsgebied Schermer-Noord heeft een aantal eigenschappen waardoor in de huidige situatie een grote doorspoelbehoefte is. Het is een diepe polder met zoute kwel en een grote doorspoeling om beregening van de landbouw mogelijk te maken. Het gebied is niet alleen daarom als onderzoeksgebied gekozen, maar mede omdat het een overzichtelijk systeem is.

- 51 -


6.1.2 Doelfuncties Het doel is te onderzoeken hoeveel de inlaat in de Schermer-Noord verminderd kan worden in het gebied zonder dat hierdoor extra beperkingen worden opgelegd. Hierbij zijn twee doelfuncties gedefinieerd. • Het waterpeil De ontwatering van landbouwgrond en inrichting van oevers vereisen respectievelijk een bepaald maximum waterpeil en een gelimiteerde peilfluctuatie. Bij flexibel peilbeheer volgt het peilbeheer de seizoenen. Bij neerslag stijgt de waterstand boven het streefpeil tot aan een afgesproken maximum. Bij droogte daalt de waterstand tot een afgesproken minimum. In verband met de inrichting van de oevers is een maximale peilfluctuatie in waterlopen aangehouden van 0,50 meter [Grontmij, 2004]. Hierbij fluctueert het waterpeil rondom het streefpeil met +0,25 en -0,25 meter. Voor de ontwatering is het van belang dat het maximum waterpeil onder de drainagebuizen gelegen is. Het maaiveld heeft een gemiddelde hoogte van -3,4 meter t.o.v. NAP, de draindiepte ligt gemiddeld 1,1 meter beneden maaiveld en het waterpeil is gemiddeld -4,8 meter t.o.v. NAP. Dit betekent dat de drainagebuizen op -3,4 - 1,1 = -4,5 meter t.o.v. NAP liggen. Bij een stijging van 0,25 meter van de waterspiegel wordt het waterniveau -4,55 meter t.o.v. NAP en blijft onder de drains. Gemiddeld gezien is een stijging van 0,25 meter mogelijk. • Het chloridegehalte in het oppervlaktewater Een te hoog chloridegehalte in het beregeningswater kan leiden tot opbrengstreducties. De doelfunctie geldt daarom alleen in perioden van droogte wanneer beregening nodig kan zijn. Maatregelen kunnen invloed hebben op de chlorideconcentraties. Het is daarom belangrijk om naar de gevolgen van maatregelen op de chlorideconcentraties in het oppervlaktewater te kijken. In tabel 6.1 zijn voor verschillende gewassen die in de Schermer-Noord voorkomen de chlorideconcentraties weergegeven waarboven opbrengstreducties gaan optreden. De bollenteelt bepaalt voornamelijk de kritische chlorideconcentratie in het gebied. Bollen worden vooral in het noordoosten van de Schermer gekweekt. Hier wordt dus een chlorideconcentratie van meer dan 300 mg/l niet geduld. In het gebied ten zuiden van de Noordervaart en bij het gemaal is bij het doorvoeren van de maatregelen zowel naar 300 als 600 mg/l gekeken. De periode waarin naar een kritische chlorideconcentratie wordt gestreefd, is bepaald aan de hand van de huidige situatie. In de huidige situatie wordt in het zuiden een concentratie van 300 mg/l van mei tot september gemeten vanwege doorspoeling. Gedurende de overige maanden zijn de concentraties hoger. Tabel 6.1: Chlorideconcentratie waarbij opbrengstreductie optreedt

Landgebruik in Schermer-Noord Aardappelen Bieten Bollen Granen Gras Maïs Overige landbouwgewassen

6.2

Kritiek chloridegehalte [mg/l] (Huinink e.a., 1998) 600 600 300 600-900 600 600 300-600

Areaal [ha] 379 289 164 614 867 49 357

Gebiedsomschrijving

In de zeventiende eeuw werden in Noord-Holland verscheidene meren drooggelegd, de zogenaamde droogmakerijen. De Schermer is één hiervan en is in het jaar 1635 drooggemalen. De Schermer heeft een totaal oppervlak van 4797 ha en de Schermer-Noord beslaat hiervan 2900 ha. De Schermer-Noord heeft één gemaal en op een twintigtal locaties bevinden zich inlaten (figuur 6.1). Het landgebruik bestaat voor 1/3 deel uit gras (groen), 1/3 deel uit granen (geel) en aardappelen (geel) en 1/3 deel uit bieten (geel), bollen (rose) en overige landbouwgewassen (rose). In de Schermer-Noord wordt het waterbeheer afgestemd op de landbouwkundige eisen. Naast landbouw is in het gebied het dorp

- 52 -

Vermindering watertekort in Schermer-Noord

Stompetoren gelegen en heeft 1500 inwoners. De riolering van het gebied gaat richting de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Ursem. In het landelijk gebied bevindt zich geen riolering. Het gebied ten noorden van de Noordervaart zal in het vervolg aangeduid worden met ‘noord’ en ten zuiden van de Noordervaart met ‘zuid’.

Figuur 6.1: Schermer-Noord

Watersysteem Rondom de Schermer loopt de Schermerringvaart. Vanuit de Ursemmervaart en de Beemsterringvaart (rechts in figuur 6.1) wordt water aangevoerd en stroomt richting het zuiden verder. Het hoofdsysteem bestaat uit de Noordervaart en de Zuidervaart. De Noordervaart regelt de grootste aanvoer van water naar het noordelijke gedeelte van de Schermer en de Zuidervaart naar de Schermer-Zuid. De Noordervaart ligt op een hoger peil (-4,30 meter t.o.v. NAP) en de afvoer vindt plaats via de Noordertocht (-5 meter t.o.v. NAP). Daarnaast is er een tussengelegen peil van -4,65 meter t.o.v. NAP. Uiteindelijk stroomt al het water via de Noordertocht naar het gemaal (rechts), die het op de Schermerringvaart uitmaalt. Het water uit ‘zuid’ gaat via een duiker richting het gemaal. De inlaten zijn verspreid over het gebied (rode stippen). De grootste inlaat is gelegen aan het begin van de Noordervaart.

Kwel De Schermer is een diepe droogmakerij, waardoor een extra aanvoer van water via kwel plaatsvindt. De intensiteit en de kwaliteit van de kwel variëren van plaats tot plaats. In §6.3.2 wordt de kwelintensiteit behandeld.

Bodem De bodem in de Schermer-Noord kan grofweg verdeeld worden in drie soorten. Dit zijn lichte klei (1007 ha), zware klei (904 ha) en zavel (725 ha).

- 53 -


Kwaliteit van het oppervlaktewater In de doelfunctie is beschreven dat zoute kwel de waterkwaliteit beïnvloedt. De waterkwaliteit wordt echter door meerdere factoren bepaald, zoals nutriënten en lozingen. In het voormalige beheersgebied van het waterschap Het Lange Rond (heden: onderdeel van Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier) is Schermer-Noord één van de gebieden met kwaliteitsproblemen [Waterschap Het Lange Rond, 1991]. De kwel is de belangrijkste emissiebron voor de belasting van het oppervlaktewater met nutriënten, gevolgd door de uitspoeling van de landbouw. Tevens is in de Schermer-Noord overmatig veel kroosgroei in verhouding tot andere gebieden in het beheersgebied. Kroos wordt veroorzaakt door eutrofiëring (veroorzaakt door nutriënten) van het oppervlaktewater. Op 184 monsterpunten is in 1990 maandelijks een schatting van de bedekking met kroos gemaakt. In de Schermer-Noord is meer dan 40% van het oppervlaktewater bedekt met kroos in augustus en september.

6.3

Modellering van het watersysteem

De modellering is gedaan met behulp van het model Sobek-Rural. Het Sobek model is opgesteld om het gedrag van oppervlaktewaterkwantiteit en -kwaliteit te modelleren voor zowel het landelijke als het stedelijke gebied. Sobek-Rural omvat 6 modules [WL|delft hydraulics, 2003]. In dit onderzoek is gebruik gemaakt van Sobek Rainfall-Runoff (RR). Sobek-RR is een module die ontwikkeld is om de waterhuishouding van polders te kunnen simuleren. Meer informatie over Sobek is te vinden in bijlage X.

6.3.1 Schematisering in Sobek De schematisering van het gebied bestaat uit: • Oppervlaktewater • Onverhard gebied • Verhard gebied • Inlaat • Gemaal Bij de schematisering zijn de gebieden ‘noord’ en ‘zuid’ gescheiden beschreven. In §6.2.1 is beschreven dat het water uit ‘zuid’ via een duiker in de waterlopen van het gebied boven de Noordervaart komt. In deze waterlopen komen de twee watersystemen dus samen. Dit kan grote invloed hebben op de waterkwaliteit. Daarom is hier rekening mee gehouden bij de schematisering door dit deel van het gebied gescheiden weer te geven (aangeduid met ‘gemaal’). Bij de modellering van het onverharde land is onderscheid gemaakt tussen de verschillende bodemsoorten die in het gebied voorkomen. De bodemsoort heeft namelijk een grote invloed op infiltratie, berging en ontwatering. Aangezien in het gebied zowel een gescheiden als een gemengd rioleringsstelsel voorkomt, gaat het water vanuit het verharde gebied voor een deel richting de rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) en voor een deel richting het oppervlaktewater. Dit is meegenomen in de schematisering. De aanen afvoer van water worden geregeld door respectievelijk een inlaat en een gemaal. Het watersysteem is in figuur 6.2 weergegeven.

- 54 -


Neerslag

Verhard

Verdamping

Lichte klei Zavel Zware klei Zavel Zuid Zware klei Lichte klei Gemaal Zavel Zware klei

Noord

Oppervlaktewater

RWZI

Noord

Onverhard

Zuid

Gemaal

Gemaal

Inlaat

Percolatie

Kwel

Figuur 6.2: Schematisering modelstructuur

In bijlage X is een weergave gemaakt van de schematisering van het gebied in Sobek.

6.3.2 Invoergegevens Oppervlaktewater Het oppervlak, waterpeil en de bodemdiepte zijn verkregen van het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK). Het zomer- en winterpeil zijn gelijk en het gebied bestaat uit drie peilvakken. Gekozen is voor het meest voorkomende peil. De bodemdiepte van de waterlopen is het gemiddelde over het gehele gebied. De kwel is op basis van verschillende bronnen bepaald. Een nadere toelichting hierop is gegeven in bijlage IV. In Sobek-RR is het mogelijk naast kwantiteit, chlorideconcentraties te simuleren. Aangezien in het watersysteem van de Schermer zoute kwel terechtkomt, is in dit onderzoek hier gebruik van gemaakt. De chlorideconcentratie van de kwel is eerst bepaald aan de hand van meetgegevens (bijlage IV) en vervolgens gecalibreerd met behulp van chlorideconcentraties in het oppervlaktewater. Tabel 6.2: Invoergegevens oppervlaktewater

• • • • 1

Noord Oppervlakte open water [ha] 75 Bodemdiepte [m t.o.v. NAP] -5,5 -5 Waterpeil [m t.o.v. NAP] [mm/dag] 0,3 Kwel [mg/l] te calibreren

Zuid 39 -5,5 -5 0,3 te calibreren

Gemaal 17,5 -5,5 -5 0,3 te calibreren

Referenties HHNK1, 2003 HHNK1, 2003 HHNK1, 2003 bijlage IV


Verhard gebied In Stompetoren en directe omgeving bevindt zich een rioolstelsel. Voor de rest is in het gebied geen riolering gelegen. Droog Weer Afvoer (DWA) is de rioolafvoer zonder neerslag en vindt in het buitengebied richting het oppervlaktewater plaats. Dit is geschematiseerd door middel van een gescheiden stelsel waarin geen DWA plaatsvindt. De afvoer van huishoudens in het buitengebied wordt dan niet meegenomen in de schematisering. Gezien het aantal woningen is de af te voeren hoeveelheid water marginaal en heeft het geen gevolgen voor de waterbalans. De neerslag wordt naar

- 55 -


het oppervlaktewater afgevoerd. Voor de pompcapaciteit van het riool en de berging op straat en riool zijn referentiewaarden gebruikt. Tabel 6.3: Invoergegevens verhard gebied

• • • 1

•

Noord 58 Grondoppervlak [ha] Gemengd en Type riolering gescheiden 1 Berging Straat [mm] Riool [mm] 7 Pompcapaciteit riool [mm/hr] 0,7

Zuid 21 Gescheiden

Gemaal -

Referenties HHNK1, 2003 HHNK1, 2003

0,7

1 0,7

CIW, 2001 CIW, 2001 CIW, 2001


Onverhard gebied De maaiveldhoogte is de gemiddelde maaiveldhoogte over het gehele gebied. De grondsoort is op basis van de bodemkaart [Stichting voor Bodemkartering, 1987] en gegevens van HHNK bepaald. De infiltratiecapaciteit is afhankelijk van de bodemsoort en is verkregen uit ‘het keuzedocument SobekRR parameters’ [Nelen en Schuurmans Consultants, 2001]. Zoals beschreven onder oppervlaktewater is een toelichting op de kwel in bijlage IV gegeven. Voor het drainageniveau is de optimale drainagediepte genomen voor akkerbouw en tuinbouw bij zavel en klei [Vereniging voor Landinrichting, 2000]. Voor bouwland wordt een diepte aangegeven tussen de 1 en 1,2 meter onder maaiveld en voor grasland een diepte van 0,9 meter onder maaiveld. Aangezien in de Schermer-Noord zich meer bouwland dan grasland bevindt, is een diepte van -1,1 meter genomen. De drainageweerstand dient ingevuld te worden voor boven en onder de drainage. In bijlage X is een toelichting gegeven op de drainageweerstand in Sobek. De weerstand onder de drainage is veel groter dan boven de drainage. Deze is op basis van praktijkkennis [Grontmij, 2003] bepaald. De drainageweerstand boven de drainage is onbekend en is daarom in dit onderzoek gecalibreerd (§). Tabel 6.4: Invoergegevens onverhard gebied

• • • • • • • 1 2

Noord 1586 Grondoppervlak [ha] Maaiveldhoogte [m t.o.v. -3,5 NAP] Lichte klei 0,7 Grondsoort/ infiltratiecapac Zware klei 6,5 iteit [mm/hr] Zavel 0,8 [mm/dag] 0,3 Kwel [mg/l] te calibreren 1,10 Draindiepte [m –mv]

Zuid 865 -3,5

Gemaal 237 -3,5

Referenties HHNK2, 2003 HHNK2, 2003

6,5 0,8 0,3 te calibreren 1,10

0,7 6,5 0,8 0,3 te calibreren 1,10

Nelen en Schuurmans Consultants, 2001

te calibreren

te calibreren

te calibreren

300

300

300

1

Drainageweerstand 0-1,1m –mv [d] Drainageweerstand 1,1- oneindig –mv [d]

Bijlage IV Cultuurtechnisch Vademecum, 2000

Grontmij, 2003

Oppervlakte per gewassoort op basis van LandGebruikskaart Nederland 4 (LGN4) Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier

Gemaal Het gemaal heeft twee pompen die beide elke dag actief zijn. Bij 2 cm boven streefpeil slaat het gemaal aan, bij 5 cm onder streefpeil weer af.

- 56 -


Tabel 6.5: invoergegevens gemaal

1

• •

Pompcapaciteit Aan- en uitslagpeil [m t.o.v. NAP]

2 pompen à 145 m3/min -4,98 en -5,05

Referenties HHNK1,2003 HHNK1, 2003


Inlaat Het inlaatdebiet is bepaald door middel van calibratie (§6.4). De chlorideconcentratie van het inlaatwater is bepaald aan de hand van meetpunten in de Schermerringvaart en is ingevoerd aan de hand van een gemiddelde van de laatste jaren. Tabel 6.6: Cl-concentratie [mg/l] 1999

01-01-1999 15-04-1999 15-05-1999 18-08-1999 20-09-1999 31-12-1999

Noord 200 140 140 140 Geen inlaat Geen inlaat

Zuid 200 150 150 150 Geen inlaat Geen inlaat

Tabel 6.7: Cl-concentratie [mg/l] 2000

01-01-2000 01-04-2000 14-05-2000 11-09-2000 31-12-2000

Noord Geen inlaat 140 140 Geen inlaat Geen inlaat

Zuid Geen inlaat 150 150 Geen inlaat Geen inlaat

6.3.3 Tijdschaal en meteorologische data Het watersysteem is in het model per kalenderjaar gesimuleerd. Dit is gedaan voor de jaren 1999 en 2000. De neerslag en verdamping zijn verkregen uit data van het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut) en zijn daggegevens. Weerstations die zijn gebruikt voor neerslag data, zijn: West-Beemster en Bergen. Wat betreft de verdamping publiceert het KNMI volgens de methode van Makkink [Vereniging voor Landinrichting, 2000] de referentiegewasverdamping. Voor de verdamping is het gemiddelde genomen van twee weerstations: De Kooy (Den Helder) en Schiphol.

6.4

Calibratie

De calibratie van een model is het (systematisch) variëren van onzekere factoren (vaak parameters) teneinde het verkrijgen van een bepaalde mate van overeenkomst tussen model en metingen in het veld. In §6.3.2 is weergegeven dat veel invoergegevens bekend zijn. Enkele invoergegevens zijn echter onbekend of onzeker en worden gecalibreerd. Het model is handmatig gecalibreerd. Calibratie van het model is mogelijk met waarden die door monitoring bekend zijn. Calibratie is uitgevoerd voor de parameters: inlaat, drainageweerstand, en de chlorideconcentratie van de kwel. De eerste calibratie is het bepalen van de inlaathoeveelheid. De inlaathoeveelheid is invoer en normaal gesproken wordt de invoer uit data verkregen en worden een aantal onzekere parameters gecalibreerd door de waarden te variëren. De inlaat is echter onbekend en vormt daardoor de grootste onzekerheid in de waterbalans. In de waterbalans van een polder is de hoeveelheid inlaat een belangrijke post. Met behulp van de draaiuren van het gemaal is de uitlaat berekend. Aan de hand van de uitlaat via het gemaal is de inlaat gecalibreerd. Vervolgens is de parameter ‘drainageweerstand’ gecalibreerd met behulp van het grondwaterpeil. Het grondwaterpeil wordt beïnvloed door de snelheid waarmee het water wordt afgevoerd en dus van de drainageweerstand.

- 57 -


Ten slotte is de chlorideconcentratie van de kwel gecalibreerd. Eén van de doelfuncties beschrijft dat de chlorideconcentratie onder de kritische waarden 300 à 600 mg/l moet blijven. De kwel heeft een grote invloed op de chlorideconcentratie in het oppervlaktewater in de Schermer-Noord. Aangezien de concentratie van de kwel onbekend is, is de waarde gecalibreerd met metingen van chlorideconcentraties in het oppervlaktewater. Tevens is deze waarde gecalibreerd met behulp van de wateren chloridebalans.

6.4.1 Inlaat

500

500

450

450

400

400

Neerslagoverschot [mm]

Neerslagoverschot [mm]

De inlaat wordt in het gebied niet gemeten en er wordt niet bijgehouden wanneer de inlaten open zijn en of deze geheel of gedeeltelijk open en dicht worden gedaan. Hierdoor moet niet alleen de inlaathoeveelheid gecalibreerd worden, maar ook de tijdstippen van een meer dan wel minder inlaatdebiet. In de huidige situatie is het beheer van de inlaathoeveelheid primitief. Een beheerder van een gebied, werkzaam bij het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, regelt de inlaatwerken door deze in het voorjaar te openen wanneer de natte periodes voorbij zijn en in het najaar te sluiten wanneer weer sprake is van een neerslagoverschot. Met behulp van het cumulatieve neerslagoverschot (dagelijkse neerslag - potentiële verdamping) (figuur 6.3) is een beeld verkregen wanneer meer vraag is naar water. Bij een daling van het cumulatieve neerslagoverschot is de verdamping groter dan de neerslag. Ongeveer in deze periode zal water worden ingelaten. De inlaat wordt gestopt op het moment er weer voldoende neerslag is en een stijgende lijn in de grafiek waar te nemen is.

350 300 250 200 150 100 50 31-12

300 250 200 150 100 50 0

0 -50

350

19-2

10-4

30-5

19-7

7-9

27-10

16-12

31-12

-50

19-2

9-4

29-5

18-7

6-9

26-10

15-12

Figuur 6.3: Neerslagoverschot in de jaren 1999 (links) en 2000 (rechts)

De draaiuren van het gemaal worden omgezet naar het debiet met behulp van de capaciteit van het gemaal. Draaiuren zijn op papier beschikbaar van de jaren 1998, 1999 en 2000. Het jaar 1998 was een zeer nat jaar. Aangezien het in deze studie om het watertekort gaat, wordt dit jaar verder buiten beschouwing gelaten. De hoeveelheid inlaatwater in de jaren 1999 en 2000 is gecalibreerd (tabel 6.8 en 6.9). Tabel 6.8: Inlaat 1999

Inlaat 01-01-1999 10-04-1999 15-05-1999 18-08-1999 20-09-1999 31-12-1999

Tabel 6.9: Inlaat 2000

Ingelaten debiet (m3/s) 0,04 0,46 0,63 0,39 0 0

Inlaat 01-01-2000 01-04-2000 14-05-2000 11-09-2000 31-12-2000

Ingelaten debiet (m3/s) 0 0,25 0,44 0 0

Hieruit volgt een inlaat van 8,18 *106 m3 in 1999 en 5,12 *106 m3 in 2000.

- 58 -


In de figuren 6.4 en 6.5 is de uitlaat via het gemaal in de jaren 1999 en 2000 na calibratie van de inlaat weergegeven.

Cumulatieve uitlaat [*10^6 m3]

30

Model Werkelijkheid

25 20 15 10 5 0 1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

1-6

1-7

1-8

1-9

1-10

1-11 1-12

1-8

1-9

1-10 1-11 1-12

Figuur 6.4: Cumulatieve uitlaat van de polder in 1999

Cumulatieve uitlaat [*10^6 m3]

30

Model Werkelijkheid

25 20 15 10 5 0 1-1

1-2

1-3

1-4

1-5

1-6

1-7

Figuur 6.5: Cumulatieve uitlaat van de polder in 2000

De afwijking van het model eind september 1999 wordt voor een deel veroorzaakt door de neerslag. Eind september 1999 heeft er een grote bui plaatsgevonden waarbij tussen de neerslagstations WestBeemster en Heiloo een verschil van 30 mm in drie dagen was. Bij een oppervlakte van 2900 ha van de Schermer-Noord betekent dat een volume van 870.000 m3. Op dezelfde wijze is in de grafiek van 2000 de uitloop van midden september te verklaren. In deze periode is ook een verschil tussen de hoeveelheid neerslag tussen de neerslagstations waar te nemen. De inlaat in het gebied is 1/5 deel van het uitgemalen water. De inlaat heeft dus een grote invloed op de waterbalans en het is dus van belang dat deze invoer nauwkeurig wordt bepaald.

- 59 -


Alle balansposten van de waterbalans (neerslag, verdamping, kwel, uitlaat en inlaat) zijn na de calibratie van de inlaat bekend. In bijlage IV worden de waarden in de waterbalans (tabel 6.10 en 6.11) toegelicht. Tabel 6.10: Waterbalans 1999

Per oppervlakte [m] Neerslag (Bergen) 0,99 Verdamping 0,44 Kwel 0,11 Inlaat 0,28 Uitlaat 0,86 Restterm 0,08

Tabel 6.11: Waterbalans 2000

Volume [*106 m3] 28,72 12,83 3,18 8,18 25,07 2,18

Neerslag (West-Beemster) Verdamping Kwel Inlaat Uitlaat Restterm

Per Volume oppervlakte [*106 m3] [m] 1,02 29,65 0,43 12,54 0,11 3,18 0,18 5,12 0,83 24,20 0,04 1,22

6.4.2 Drainageweerstand Model Het grondwaterpeil is vooral afhankelijk van de parameters draindiepte en drainageweerstand. Van de bodemsoorten die in het gebied voorkomen, zijn de GLG (Gemiddeld Laagste Grondwaterstand) en GHG (Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand) bekend [Stichting voor Bodemkartering, 1987]. In tabel 6.12 zijn de meest voorkomende grondsoorten in het gebied weergegeven. Hieruit volgt dat de fluctuatie in het gebied tussen de 40 en 100 cm ligt. Tabel 6.12: Grondwaterstanden bodemsoorten

Zavel Lichte klei Zware klei Mn25A IV Mn25A VI Mn35A IV Mn35A VI Mn45A IV GLG [cm -mv] 40-80 40-80 40-60 40-80 40-80 GHG [cm -mv] 80-120 120-160 80-120 120-160 80-120

Klei PMn85A 40-70 80-120

Zavel PMn55A 40-60 80-120

Tevens zijn in het gebied op enkele locaties grondwaterpeilen beschikbaar [TNO, 2003]. Deze data zijn echter niet beschikbaar van de jaren 1999 en 2000, met als gevolg dat alleen de jaarlijkse cyclus is geanalyseerd. De grondwaterstanden van twee meetpunten (1 en 2) die gebruikt zijn voor de calibratie zijn weergegeven in figuur 6.6. De grafieken geven de gemiddelde jaarlijkse cyclus van een aantal jaren weer. Van meetpunt 1 zijn van een dertigtal jaren maandelijkse data beschikbaar. Van meetpunt 2 zijn van een achttal jaren data van de maanden april, augustus, oktober en december bekend. De optimale draindiepte is ingevoerd waarna de drainageweerstand is gecalibreerd. In eerste instantie zijn drainageweerstanden tussen de 50 en 100 dagen ingevoerd (figuren 6.7 en 6.8). Deze waarden zijn bepaald aan de hand van de volgende (grove) vuistregel: de weerstand boven de drainage is gelijk aan de afstand tussen de sloten of drainagebuizen [Hakvoort, 2003]. De grafieken in figuur 6.7 geven de grondwaterstand per dag weer en in figuur 6.8 de gemiddelde maandwaarden. De grondwaterstanden met een drainageweerstand van 50 dagen bleken goed overeen te komen met de gemeten grondwaterstanden. Zowel de gemeten als de gemodelleerde fluctuatie is ongeveer 0,5 meter. Vanwege de grote peilfluctuatie in het model in oktober is de steilheid (stijgingssnelheid) van de grondwaterstanden van gemeten waarden en het model moeilijk te vergelijken. Een weerstand van 50 dagen komt het beste overeen. De diepte van de grondwaterstand is niet te vergelijken, omdat in het model gewerkt is met een waterdiepte van -5 meter t.o.v. NAP en de meetpunten zich bevinden bij waterlopen met een diepte van ongeveer -4,3 meter t.o.v. NAP.

- 60 -

-3,5

-3,5

-3,6

-3,6 Grondwaterstand [m -NAP]

Grondwaterstand [m -NAP]


-3,7 -3,8 -3,9 -4,0 -4,1 -4,2 -4,3

-3,7 -3,8 -3,9 -4 -4,1 -4,2 -4,3 -4,4

-4,4

-4,5

-4,5 jan

feb

mrt

apr mei

jun

jul

aug sep

okt

apr

nov dec

aug

okt

dec

Figuur 6.6: Gemiddelde jaarlijkse cyclus grondwaterstanden 2 meetpunten in de Schermer-Noord . Links een gemiddelde van een dertigtal jaren, rechts een achttal jaren.

Zware klei Zavel Lichte klei

-3,8


-3,6

Grondwaterstand [m NAP]


-3,6

-4 -4,2 -4,4 -4,6 -4,8

-3,8 -4 -4,2 -4,4 -4,6 -4,8

-5

-5

-5,2

-5,2 jan

feb mrt apr mei jun

jul

aug sep okt nov dec

jan

feb mrt apr mei jun

jul

aug sep okt nov dec

Figuur 6.7: Grondwaterstand in Sobek in 1999 gemiddeld per dag weergegeven met drainageweerstand 50 (links) en 100 dagen (rechts) Zware klei Zavel Lichte klei

-3,8

-3,6



-3,6

-4 -4,2 -4,4 -4,6 -4,8 -5 -5,2

-3,8


-4 -4,2 -4,4 -4,6 -4,8 -5 -5,2

jan

feb mrt apr mei jun

jul

aug sep okt nov dec

jan feb mrt apr mei jun

jul

aug sep okt nov dec

Figuur 6.8: Grondwaterstand in Sobek in 1999 gemiddeld per maand weergegeven met drainageweerstand 50 (links) en 100 dagen (rechts)

Vuistregel De vuistregel “de weerstand boven de drainage is gelijk aan de afstand tussen de sloten of drainagebuizen” heeft een onzekerheid van ongeveer een factor 2 [H. Hakvoort, 2003].

- 61 -


Nadat de drainageweerstand was gecalibreerd en was gebruikt voor de simulaties, bleek dat de drainafstanden variëren van 8 tot 25 meter voor akkerbouw tot 10 à 30 meter voor graslandgronden [Vereniging voor Landinrichting, 2000]. Hieruit volgt dat een drainageweerstand van ongeveer 20 dagen goed mogelijk is. De onderstaande figuren geven de grondwaterstanden per dag en per maand met een drainageweerstand van 20 dagen weer. Zware klei Zavel Lichte klei

-3,8

-3,6



-3,6

-4 -4,2 -4,4 -4,6 -4,8 -5

-3,8


-4 -4,2 -4,4 -4,6 -4,8 -5 -5,2

-5,2 jan

feb mrt apr mei jun

jul

aug sep okt nov dec

jan feb mrt apr mei jun

jul aug sep okt nov dec

Figuur 6.9: Grondwaterstand in Sobek in 1999 gemiddeld per dag (links) en per maand (rechts) weergegeven met drainageweerstand 20 dagen

Achteraf blijkt dat de grondwaterstanden met een drainageweerstand van 20 dagen ook goed in overeenstemming zijn met de gemeten grondwaterstanden. De verschillen tussen een drainageweerstand van 20 en van 50 dagen zijn echter klein. Aangezien de simulaties zijn uitgevoerd met een weerstand van 50 dagen en de verschillen gering zijn, is een waarde van 50 dagen behouden.

6.4.3 Chlorideconcentratie kwel Model Metingen van de chlorideconcentratie worden op verschillende punten in de waterlopen van de Schermer-Noord en in de boezem gedaan. Calibratie van de chlorideconcentratie van kwel kan hiermee uitgevoerd worden. In noord is geen jaarlijkse trend van de chlorideconcentratie waar te nemen. Dit in tegenstelling tot zuid. Relevante metingen in de Schermer-Noord zijn weergegeven in de figuren 6.10 en 6.11. In bijlage IV zijn de locaties van de meetpunten aangegeven. Aangezien van de jaren 1993 en 1996 veel metingen beschikbaar zijn, zijn deze jaren gebruikt. Van de jaren 1999 en 2000 zijn zeer weinig metingen beschikbaar. Bij een kwelconcentratie van 3000 mg/l chloride in zuid vertoont het model een vergelijkbare trend met meetgegevens in de jaren 1993 en 1996 (figuren 6.10 en 6.11: meetpunten 185202 en 48203). In figuur 6.12 zijn de gemeten waarden naast de waarden van het model in zuid weergegeven. In noord is een kwelconcentratie van 500 mg/l chloride gecalibreerd. Noord is gecalibreerd door de chlorideconcentratie bij het gemaal te analyseren. In figuur 6.13 zijn de gemeten en modelwaarden bij het gemaal naast elkaar uitgezet. De ordegrootte van de chlorideconcentraties komt overeen met de chlorideconcentraties van het water in het eerste watervoerende pakket. Deze waarden zijn weergegeven in bijlage IV tabel 11. Tevens geven de waarden het verschil in concentraties tussen noord en zuid weer.

- 62 -


Chlorideconcentratie [mg/l]

700

485103

485104

485105

485106

485202

485203

600 500 400 300 200 100 0 apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Figuur 6.10: Chlorideconcentratie in de polder in 1993


700

485103

485105

485104

485202

485203

600 500 400 300 200 100 0 mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Figuur 6.11: Chlorideconcentratie in de polder in 1996


700 600

485202 1993

485202 1996

Model zuid

500 400 300 200 100 0 jan feb mrt apr mei jun


Figuur 6.12: Chlorideconcentratie in de polder zuid gemeten (1993 en 1996) en model (1999)

- 63 -



700 600

48106 1993

Model gemaal

500 400 300 200 100 0 jan feb mrt apr mei jun


Figuur 6.13: Chlorideconcentratie in de polder bij gemaal gemeten (1993) en model (1999)

Water- en chloridebalans De gemiddelde Cl-concentratie van de kwel kan naast meetgegevens in de polder ook bepaald worden door het combineren van de wateren chloridebalans (tabel 6.13 en 6.14). In bijlage IV is een toelichting gegeven op de waarden in de wateren chloridebalans. Tabel 6.13: Combinatie wateren chloridebalans 1999 met neerslagstation Bergen

Neerslag Verdamping Kwel Inlaat Uitlaat Restterm

[m] 0,99 0,44 0,11 0,28 0,86 0,08

[*106 m3] 28,72 12,83 3,18 8,18 25,07 2,18

Cl-gehalte [mg/l] 5 x 150 200

Cl-vracht [*106 kg] 0,14 x 1,23 5,01 0

De vracht van de kwel is: Cl-vrachtuitlaat - Cl-vrachtinlaat – Cl-vrachtkwel = 3,64*106 kg. Dat is 3,64 * 10 6 = 1,15 kg 3 = 1147 mg Chloride 6 l m 3,18 * 10 Tabel 6.14: Combinatie wateren chloridebalans 2000 met neerslagstation West-Beemster.


[m] 1,02 0,43 0,11 0,18 0,83 0,04

[*106 m3] 29,65 12,54 3,18 5,12 24,20 1,22


Cl-vracht [*106 kg] 148.264 x 768.513 5.323.344 0

De vracht van de kwel is: Cl-vrachtuitlaat - Cl-vrachtinlaat – Cl-vrachtkwel = 3,92*106 kg. Dat is 3,92 * 10 6 = 1,23 kg 3 = 1235 mg Chloride l m 3,18 * 10 6 Uit de chloridebalans komt een gemiddelde concentratie van ongeveer 1200 mg/l Chloride.

- 64 -


De gecalibreerde waarden waren 3000 (ten zuiden Noordervaart) en 500 mg/l (ten noorden Noordervaart). Het oppervlak van zuid is ongeveer de helft van noord. Dit betekent een gemiddelde concentratie van 1300 mg/l. Dit is in overeenstemming met de uitkomst van de chloridebalans.

6.5

Validatie

De validatie van een model is het vergelijken van modeluitvoer met een onafhankelijke set meetgegevens, teneinde te kunnen vaststellen met welke nauwkeurigheid diverse grootheden op tijden ruimteschalen worden gesimuleerd. Na calibratie volgt de validatie van het model. Validatie van het model kan worden uitgevoerd met het invoeren van neerslag en verdamping uit andere jaren en met meetgegevens die nog niet zijn gebruikt voor de calibratie. Als set meetgegevens zijn de gemiddelde waterpeilen per dag bij het gemaal in de Schermer-Noord beschikbaar. Het valideren van het model met verdamping en neerslag uit een ander jaar is in dit onderzoek niet mogelijk, doordat de inlaat per jaar verschilt. De inlaat in de Schermer-Noord is afhankelijk van weersinvloeden en wordt handmatig geregeld. Validatie op basis van waterpeilen, gaf niet het verwachte resultaat. Alleen met irreële waarden steeg het waterpeil in gelijke mate als het gemeten waterpeil bij grote neerslag. De invoer van de neerslag zijn dagwaarden, waardoor een bui van een uur wordt ingevoerd als een dagwaarde. Een bui wordt dan door het gemaal in het model verwerkt in 24 uur. Bij een verdeling van de bui over een gehele dag is de capaciteit van het gemaal voldoende. De neerslagintensiteit overschrijdt dan niet de gemaalcapaciteit. Peilstijgingen treden dan niet op. Ondanks dat het model niet gevalideerd is, is vanwege calibratie van onafhankelijke meetgegevens vertrouwen in het model verkregen om varianten ter vermindering van het watertekort door te voeren. De calibratie procedure kan verbeterd worden door het monitoren van de inlaatdebieten, maar ook door het monitoren van de tijdstippen wanneer de inlaten in werking en buiten werking worden gesteld. De inlaat wordt dan ook nauwkeuriger, doordat de inlaat vergeleken kan worden met meetgegevens na de calibratie. Daarnaast kunnen de wateren chloridebalans verbeterd worden door de kwel in het gehele Hollands Noorderkwartier lokaal te bepalen. Voor de Schermer is de kwel wel nauwkeurig bepaald (bijlage IV), deze gegevens zijn echter uit het jaar 1982. Recente hoeveelheden zijn niet beschikbaar. Tevens zou een regelmatige monitoring van de chlorideconcentraties in het oppervlaktewater leiden tot een nauwkeuriger model.

6.6

Varianten en resultaten

In deze paragraaf wordt gekeken of vermindering van het inlaatwater mogelijk is aan de hand van een aantal varianten. Uit de waterbalans blijkt dat de inlaat 22% bijdraagt aan de totale hoeveelheid uitgemalen water. Ook in perioden van neerslagoverschot wordt in het zomerhalfjaar water ingelaten. Redenen om water de polder in te laten zijn: • Handhaven van het peil • Zorgen voor voldoende water van voldoende kwaliteit voor de landbouw • Zorgen voor voldoende zuurstof in het water voor de aanwezige organismen Het effect van een aantal varianten op de huidige inlaat kan na calibratie van het model met behulp van Sobek worden geanalyseerd. De doelfuncties uit §6.1.2 zijn het uitgangspunt van de varianten.

- 65 -


Aan de doelfuncties wordt voldaan door de inlaat aan te passen. De varianten zijn: • Handhaving peil huidige situatie • Flexibel peilbeheer • Vergroten oppervlakte open water Bij de varianten wordt er van uitgegaan dat de huidige functies de komende jaren zullen blijven. De varianten worden vergeleken met de huidige situatie. In de onderstaande tabel is de inlaat in de huidige situatie van de Schermer-Noord weergegeven. Tabel 6.15: Hoeveelheid inlaat in 1999 en 2000

Inlaat [*106 m3]

1999 8,18

2000 5,12

In §6.4 is beschreven dat de chlorideconcentratie van kwel in zuid groter is dan in noord. In de huidige situatie worden de sloten altijd doorgespoeld en treedt er geen peilverlaging op. In Sobek is gebleken dat bij minder inlaatwater het waterpeil in noord meer zakt dan in zuid met als gevolg dat er een peilverschil ontstaat. Dit wordt verklaard doordat verschillende bodemsoorten in noord en zuid voorkomen. In de huidige situatie staat het gehele gebied met elkaar in verbinding. Bij een grotere uitzakking van het water in noord zal het water zich over het gebied ‘verdelen’. Twee alternatieven zijn opgesteld: 1. Geen peilverschillen Dit alternatief heeft betrekking op de huidige situatie. Het nadeel is echter dat noord onder invloed staat van de grote zoutbelasting in zuid. 2. Peilverschil tussen noord en zuid In dit alternatief is alleen stroming richting het gemaal mogelijk en staan noord en zuid niet met elkaar in verbinding. Het voordeel is dat de lage chlorideconcentraties in het noordelijk gebied behouden blijven. Dit alternatief kan bewerkstelligd worden door het plaatsen van stuwen. De varianten zijn voor het jaar 1999 doorgevoerd.

6.6.1 Handhaving peil huidige situatie Omschrijving Het doel van deze maatregel is om vast te stellen hoeveel water ingelaten moet worden om het peil te handhaven en de kritische chlorideconcentratie niet te overschrijden. Het tekort aan water door neerslagtekort wordt in dit geval aangevuld. De maatregel zal een grote invloed hebben op de zoutconcentraties en zal dus kwantitatief zeer gunstig werken, maar kwalitatief ongunstig. Om de zoutconcentratie te laten voldoen aan de doelfunctie, is een grotere wateraanvoer nodig. Om het peil te handhaven slaat de inlaat aan wanneer het waterpeil is gezakt tot 2 cm onder streefpeil (-5 meter t.o.v. NAP) en slaat uit wanneer streefpeil is bereikt. Het gemaal slaat aan bij een waterpeil van 2 cm boven streefpeil en slaat uit bij 2 cm beneden streefpeil.

Resultaten Alternatief 1 Tabel 6.16:Inlaatdebiet handhaving peil huidige situatie alternatief 1

Aanslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal -0,02 0,02

Afslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal 0 -0,02

- 66 -

Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l ≤ 600 mg/l 2,23

1



900

Noord

Zuid

1000

Gemaal

Noord

900


1000

800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Figuur 6.14: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l handhaving peil huidige situatie alternatief 1

In figuur 6.14 is waar te nemen dat in noord geen extra inlaat nodig is om de chlorideconcentratie onder de kritische waarde 300 mg/l chloride te brengen. De concentratie van het water in zuid is tot eind augustus onder de 300 mg/l chloride verdund door middel van doorspoeling. De concentratie is niet tot eind september verdund tot 300 mg/l chloride, maar tot ongeveer 400 mg/l. In de huidige situatie is dit ook het geval en beregening vindt voornamelijk plaats in juli en augustus. Wanneer ook in september een waarde onder de 300 mg/l wordt nagestreefd dan neemt de inlaat met 0,5 mln m3 toe. In het model is geen rekening gehouden met extra aanvoer voor beregening, terwijl dit in de Schermer-Noord in droge perioden wel plaatsvindt. De totale aanvoerbehoefte in de Schermer-Noord kan berekend worden door bij de modeluitkomst de beregening te sommeren. In § 6.9 tabel 6.24 (gescheiden stelsel) is de benodigde beregening in het gebied berekend en bedraagt tussen de 1,4-2,9 m3. Bij een chlorideconcentratie van 300 mg/l is een inlaat van 2,2 mln m3 nodig. Bij een beregening van 1,4-2,9 m3 betekent dit een toevoer van 3,6-5,1 mln m3. Alternatief 2 Tabel 6.17: Inlaatdebiet handhaving peil huidige situatie alternatief 2



- 67 -

Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l ≤ 600 mg/l 1,54

0,88



900

Noord

Zuid

1000

Gemaal

900


1000

800 700 600 500 400 300 200 100

Noord

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

Figuur 6.15: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l handhaving peil huidige situatie alternatief 2

Bij een chlorideconcentratie van 300 mg/l is een inlaat van 1,5 mln m3 nodig. Bij een beregening van 1,4-2,9 m3 betekent dit een toevoer van 2,9-4,4 mln m3. Wanneer het water zich over het gebied ‘verdeelt’ dan is er bij het handhaven van het peil minder inlaat nodig dan in alternatief 1. Doordat in noord de chlorideconcentratie laag is, heeft dit water een verdunnend effect op het water uit zuid en zal er minder inlaatwater nodig zijn. In alternatief 1 is in noord inlaatwater nodig om het streefpeil te bereiken en in zuid is een grote doorspoelbehoefte ter vermindering van de chlorideconcentratie. In alternatief 2 is het water dat voor doorspoeling in het gebied binnen wordt gelaten tevens voldoende om het peil te handhaven. Het water vanuit zuid stroomt richting noord, waardoor een extra waterinlaat in noord niet nodig is.

6.6.2 Flexibel peilbeheer Omschrijving In §4.3.7 is reeds aangegeven dat flexibel peilbeheer een mogelijkheid is in droogmakerijen. Bij flexibel peilbeheer worden de rigide zomer- en winterpeilen niet meer gehandhaafd en is er een ander aanslagpeil van het gemaal. Het gemaal gaat bij een hoger waterpeil uitmalen. Daarnaast wordt er niet meer continu ingelaten, maar zakt het peil verder uit. De winst die hierdoor behaald kan worden, is dan van belang. Tevens is het belangrijk dat de chlorideconcentratie in het oppervlaktewater onder de concentratie beschreven in de doelfunctie blijft. Aanpassingen aan de inlaatwerken zijn dan nodig. De effecten van de volgende peilfluctuaties zijn onderzocht: 0,1, 0,2 en 0,5 meter. Bij een peilfluctuatie van 0,1 meter slaat de inlaat bij een waterpeil van 0,05 meter beneden streefpeil aan en bij 0,04 meter beneden streefpeil weer uit. Het gemaal slaat aan bij een waterpeil van 0,05 meter boven streefpeil en uit bij 0,04 meter boven streefpeil. De aanen uitslagpeilen van de overige peilfluctuaties staan weergegeven in tabel 6.18. Voor voor- en nadelen van flexibel peilbeheer wordt verwezen naar hoofdstuk 4.

- 68 -


Resultaten Alternatief 1 Tabel 6.18: Inlaatdebiet flexibel peilbeheer alternatief 1

Aanslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal -0,05 0,05 -0,10 0,10 -0,25 0,25

Afslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal -0,04 0,04 -0,09 0,09 -0,24 0,24

Peilfluctuatie [m]

0,1 0,2 0,5

Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l

≤ 600 mg/l

1,87 1,69 1,33

0,70 0,52 0,19

Uit de waarden blijkt dat een grotere peilfluctuatie leidt tot een kleinere doorspoelbehoefte. Bij een fluctuatie van 0,1 meter is er in vergelijking met de huidige situatie reeds een vermindering van het inlaatwater van 0,35 mln m3 mogelijk. In bijlage XI zijn de figuren weergeven van het verloop van de chlorideconcentratie. Alternatief 2 Tabel 6.19: Inlaatdebiet flexibel peilbeheer alternatief 2

Aanslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal -0,05 0,05 -0,10 0,10 -0,25 0,25

Afslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal -0,04 0,04 -0,09 0,09 -0,24 0,24

Peilfluctuatie [m]

0,1 0,2 0,5

Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l

≤ 600 mg/l

1,45 1,32 1,28

0,59 0,33 0,26

Ook in alternatief 2 is er bij een peilfluctuatie een kleinere wateraanvoerbehoefte nodig. Aangezien in noord geen extra wateraanvoer nodig is om het peil te handhaven, zijn de verschillen kleiner tussen de aanvoerbehoeftes. De wateraanvoerbehoefte bij een peilfluctuatie van 0,5 meter is in overeenstemming met alternatief 1. Doordat in de zomer het peil mag uitzakken tot 0,25 meter onder streefpeil slaat de inlaat in noord niet aan in alternatief 1. In beide alternatieven is er bij deze fluctuatie alleen een doorspoelbehoefte. Het nadeel van alternatief 2 is dat de chlorideconcentratie in noord in de zomer wordt beïnvloed door zuid. Een hogere chlorideconcentratie in noord is waar te nemen in figuur 27 in bijlage XI.

6.6.3 Oppervlakte open water vergroten Omschrijving Vergroting kan door het verbreden en verdiepen van watergangen. In het model is het oppervlaktewater met 2 keer vergroot. De invloed op inlaat vermindering wordt bekeken bij handhaving van het waterpeil alternatief 1.

- 69 -


Resultaten Tabel 6.20: Inlaatdebiet vergroten wateroppervlakte



Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l ≤ 600 mg/l 3,04

1,31

In de huidige situatie is een inlaat vereist van 2,2 mln m3 om het peil te handhaven en de concentratie chloride onder 300 mg/l te houden. Het vergroten van de wateroppervlakte was gedaan met het idee dat er een grotere verdunning van de chloridebelasting zou optreden in het oppervlaktewater en dat een mindering op de inlaat mogelijk zou zijn. Dit is echter niet het geval. Bij een grotere wateroppervlakte vindt er meer verdamping plaats waardoor een grotere wateraanvoer nodig is om het peil te handhaven. Vanwege meer verdamping moet 0,3 mln m3 meer water worden aangevoerd. Daarnaast heeft verdamping een verziltend effect. Water dat verdampt heeft een chlorideconcentratie van 0 mg/l. Bij meer verdamping zal dus meer ‘schoon’ water uit het systeem verdwijnen en is meer aanvoer nodig om het water te verdunnen om een concentratie van 300 of 600 mg/l te verkrijgen. In de winter is de concentratie vanuit onverhard land richting het oppervlaktewater gelijk aan de chlorideconcentratie van het oppervlaktewater. Het vergroten van de wateroppervlakte heeft daardoor geen verdunnend effect. In bijlage XI is het verloop van de chlorideconcentratie weergegeven. Aangezien het vergroten van open water niet effectief is, zijn niet meerdere oppervlakten bekeken.

6.7

Toekomstscenario’s en resultaten

Naast de varianten ten behoeve van inlaatvermindering, zijn de volgende toekomstscenario’s gesimuleerd met Sobek. Deze zijn gesimuleerd in het geval bij alternatief 1 het peil gehandhaafd wordt.

6.7.1 Toename zoutbelasting Omschrijving Onlangs is een studie uitgevoerd naar de verandering in kwel en zoutbelasting in vijf diepe polders [Oude Essink, 1998]. Eén daarvan is de Schermer. Uit deze studie blijkt dat zelfs in geval van een zeespiegelstijging de kwel voorlopig zal blijven afnemen. Pas na enkele eeuwen neemt de kwel dan weer toe. De zoutbelasting is echter de resultante van kwelintensiteit vermenigvuldigd met het zoutgehalte. Het zoutgehalte neemt aanzienlijk toe en uit de studie blijkt dat in de Schermer-Noord de zoutbelasting daardoor zal toenemen. Er is wel een oorzaak waarom vooral de eerste eeuwen de zoutbelasting zal toenemen. Zout grondwater, wat zich namelijk al gedurende eeuwen in het systeem bevond, is sinds grote menselijke ingrepen, het creëren van diepe poldergebieden, versneld gaan stromen en zal zo langzamerhand de bovenste lagen van het systeem bereiken. Daarnaast kan de zeespiegelstijging bijdragen aan hoge zoutgehaltes. De invloed van de zeespiegelstijging op de zoutbelasting in de diepe polders is afhankelijk van de afstand tot de zee. In de Schermer zal daarom de toename van de zoutbelasting groot zijn, omdat deze polder in de invloedssfeer van een zeespiegelverandering ligt. De invloed van de extra zoutbelasting op het oppervlaktewater zal bekeken worden. Wanneer een zeespiegelstijging van 0,50 meter per eeuw wordt aangenomen, zal de zoutbelasting in het begin met iets minder dan 1,5 keer stijgen. Bij geen zeespiegelstijging de komende twee eeuwen zal de stijging ongeveer 1,2 keer zijn [Oude Essink, 1998].

- 70 -


Resultaten Tabel 6.21: Inlaatdebiet zouttoename

Aanslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal -0,02 0,02 -0,02 0,02

Afslagpeil [m t.o.v. streefpeil (–5 m t.o.v. NAP)] Inlaat Gemaal 0 -0,02 0 -0,02

Zouttoename [*huidige situatie] 1,2 1,5

Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l

≤ 600 mg/l

2,59 3,13

1 1,31

Het toenemen van de zoutbelasting heeft een grote invloed op de wateraanvoerbehoefte. De chlorideconcentraties bij een zouttoename zijn weergegeven in bijlage XI.

Inlaat [*10^6 m3]

De aanvoerbehoefte neemt evenredig toe met de toename van de zoutbelasting (figuur 6.16). 3,2 3,1 3 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2 1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

Toenam e zoutbelasting

Figuur 6.16: Inlaatdebiet bij zouttoename

6.7.2 Klimaatverandering Omschrijving Zoals reeds eerder naar voren is gekomen in dit rapport, zal het klimaat waarschijnlijk gaan veranderen. De verwachte toename van de neerslag zal gepaard gaan met een toename van de kans op perioden met extreme neerslag en de kans op natte jaren. Tegenover de kleine toename van de gemiddelde zomerneerslag staat een sterkere toename van de verdamping in de zomer. Dit heeft een grotere droogte tot gevolg in de zomer. Met behulp van het model zijn de effecten van de volgende toenames van verdamping en neerslag geanalyseerd. Tabel 6.22: Toename neerslag en verdamping [KNMI, 2003]

Gemiddelde zomerneerslag Gemiddelde zomerverdamping Gemiddelde winterneerslag

+2% +8% +12%

Resultaten Tabel 6.23: Inlaatdebiet klimaatverandering



- 71 -

Inlaat [*106 m3]

≤ 300 mg/l ≤ 600 mg/l 2,24

1,18


De klimaatverandering met een toename van de verdamping en een kleine toename van de neerslag in de zomer heeft een marginale invloed op de aanvoerbehoefte in de Schermer-Noord.

6.8

Overzicht resultaten

In figuur 6.17 zijn de varianten en toekomstscenario’s naast elkaar uitgezet. Enkele verschillen en overeenkomsten van de varianten en scenario’s zijn reeds in §6.6 en §6.7 besproken. Tevens is de wateraanvoerbehoefte bij een gescheiden waterlopenstelsel (§6.9) weergegeven.

9

Huidige situatie

Inlaat [*10^6 m3]

8

600 mg/l

7

300 mg/l

6 5 4 3 2 1 Hu id ig e si Ha tu at nd ie Ha ha nd vin ha g p vin ei Fl g l1 ex pe il Fl ibe 2 ex l p Fl ibe eil1 ex l p 0 , Fl ibe eil1 1m ex l p 0 , Fl ibe eil1 2m ex l p 0 , Fl ibe eil2 5m ex l p 0 ib ei ,1 el l2 m pe 0, il2 2m 0, 5m O pe n Zo wa ut te t o r Zo e ut na Kl to m im en e 1 aa am ,5 tve e * G ra 1,2 es nd * ch er ei in de g n sy st ee m

0

Figuur 6.17: Overzicht inlaathoeveelheden in de huidige situatie en bij de varianten en toekomstscenario’s zonder beregening in 1999

Uit het voorgaande is gebleken dat de wateraanvoerbehoefte in de huidige situatie minder kan zijn, omdat de doorspoeling gereduceerd kan worden. Het effect van het verminderen van het inlaatdebiet in de Schermer-Noord op de inlaatbehoefte van het gehele Noorderkwartier is niet nader onderzocht. Het effect is waarschijnlijk marginaal, omdat de zoutbelasting naar de boezem vanuit de polder gelijk blijft. Dit geldt ook voor een gescheiden stelsel (§6.9), omdat de zoutvracht uit de polder niet verandert. De maatregelen hebben wél effect wanneer een gescheiden aanvoer-boezem en afvoerboezem komt. De totale inlaat naar het Hollands Noorderkwartier kan wel veel verminderd worden wanneer de kwaliteit in de polders mag verslechteren en geen doorspoeling meer plaatsvindt. Wanneer echter flexibel peilbeheer wordt toegepast, is de wateraanvoerbehoefte ten behoeve van verdamping minder. Hoe groter de peilfluctuatie, hoe minder de inlaatbehoefte. Dit heeft tot gevolg dat een reductie kan optreden wat betreft de aanvoer van het Markermeer naar de boezem. Dit kan over het zomerhalfjaar 1 mln m3 schelen bij een peilfluctuatie van 0,5 meter. In de huidige situatie is de aanvoer naar het Hollands Noorderkwartier in ieder geval meer dan 100 mln m3 (§2.2.2 tabel 2.1).

- 72 -


6.9

Oplossingen ter vermindering van inlaatwater

Naast de varianten die met het model zijn bekeken, worden in deze paragraaf een aantal oplossingen aangedragen ter vermindering van de doorspoelbehoefte toegepast op de Schermer-Noord (naast aanpassingen van de gebruiksfuncties genoemd in hoofdstuk 4). Deze oplossingen kunnen niet met het model bekeken worden. •

Scheiden van zoet en zout water (zie tritsmaatregelen §4.1.7) Een toelichting op deze maatregel is in hoofdstuk 4 te vinden. Een nadere uitwerking van de maatregel is gedaan voor de Schermer-Noord. Van een deel van het gebied is hieronder een schematisering weergegeven van een gescheiden aanen afvoersysteem.

Afvoersloot Aanvoersloot Figuur 6.18: Gescheiden waterlopensysteem

Aanvoer zoet water

-3,4m t.o.v. NAP

-4,3m

Afvoer

-5m drains

-4,5m t.o.v. NAP

Toestroming zout kwelwater Figuur 6.19: Dwarsdoorsnede gescheiden waterlopensysteem in Schermer-Noord

De aanvoersloot (blauw) staat in verbinding met de Noordervaart (-4,3 m t.o.v. NAP). De aanvoersloot stroomt niet af op de Noordertocht, zodat het water wordt vastgehouden. De afvoersloot (rood) gaat via de Noordertocht richting het gemaal.

- 73 -


De wateraanvoer bij een gescheiden waterlopenstelsel bestaat uit: • Aanvoer voor beregening • Aanvoer ter aanvulling van het neerslagtekort van het open water • Aanvoer doordat er een (netto) laterale flux van het oppervlaktewater naar de bodem optreedt. De beregeningsgift voor akkerbouwgewassen is tussen de 75 en 150 mm per groeiseizoen [Vereniging voor Landinrichting, 2000], waarbij rekening is gehouden met efficiëntie van 70%. Het neerslagtekort van het open water bedroeg in 1999 van begin mei tot eind augustus bijna 300 mm. De (netto) laterale flux is bepaald met behulp van Sobek. De waterstroom tussen het oppervlaktewater en het onverharde gebied is gesommeerd van begin mei tot eind augustus. In tabel 6.24 is aanvoerbehoefte weergegeven. Tabel 6.24: Wateraanvoerbehoefte bij een gescheiden waterlopenstelsel

Wateraanvoer Oppervlak [ha] schijf [mm/ zomerhalfjaar] Beregening 75 - 150 1000 - 1500 Neerslagtekort open water (in 300 131 1999) (Netto) laterale flux van 180 131 oppervlaktewater naar bodem Waterbehoefte

Wateraanvoer [*106 m3] 0,75 – 2,25 0,39 0,24 1,38 - 2,88

De inlaat in 1999 bedroeg 8,2 mln m3. Een waterwinst wordt met een gescheiden waterlopensysteem in de Schermer-Noord verkregen van ongeveer 6,8 tot 5,3 mln m3. In figuur 6.17 is de wateraanvoer uitgezet naast de varianten en toekomstscenario’s die bekeken zijn met het model. •

Tappunten vanuit de boezem Vanuit de boezem leidingen aanleggen naar punten in het gebied vanaf waar water voor beregening beschikbaar is. De polder behoeft in dit geval geen inlaatwater ter vermindering van chlorideconcentraties. Het wordt dan toegelaten dat de polder zouter wordt. Een groot voordeel van deze oplossing is dat het boezemwater niet van kwaliteit verslechtert en dat efficiënter met water wordt omgegaan.

•

Polderwater verversen Alleen in perioden van beregening het oppervlaktewater geheel verversen. Uit het oppervlaktewater vindt beregening plaats, waardoor bij verversing beregening met goede waterkwaliteit mogelijk is. Het watersysteem in de Schermer-Noord bevat 4 2 4 3 131 ⋅ 10 m (oppervlakte water) * 0,5m (waterdiepte) = 65 ⋅ 10 m . Bij een inlaatcapaciteit van 80 m3/min, is het totale watersysteem na 5,5 dagen voorzien van zoet water uit de boezem. De capaciteit van de inlaten zullen wel vergroot moeten worden. Het nadeel hiervan is dat in een paar dagen tijd de slechte waterkwaliteit van de polder naar de boezem wordt uitgemalen.

Doorspoeling is echter niet alleen ter vermindering van het chloridegehalte, maar tevens ten behoeve van lozingen in landelijk gebied en nutriënten. Hierdoor wordt onder andere het zuurstofgehalte minder. Nutriënten in het oppervlaktewater zijn niet alleen toe te wijzen aan de landbouw, maar tevens aan nutriëntrijke kwel en inlaatwater. De kwel in droogmakerijen heeft vaak een hoog fosfor en stikstofgehalte. De kwel in de Schermer heeft met name een grote stikstofbelasting op het oppervlaktewater (ICW, 1982). Uit metingen in het oppervlaktewater (HHNK) blijkt dat de gemiddelde fosfaatconcentratie in de boezem drie keer minder is dan de gemiddelde waarde in het polderwater. Hieruit blijkt dat het inlaatwater niet bepalend is voor de fosfor- en stikstofbelastingen.

- 74 -


Aanvullende maatregelen naast reeds genoemde varianten en oplossingen voor het behouden van een goede waterkwaliteit (buiten om chloride) nadat de inlaat wordt verminderd, kunnen zijn: •

Water circulatie Een circulatie systeem in de polder waarbij wel stroming plaatsvindt door middel van (kleine) gemalen. Bij minder of geen doorspoeling is het belangrijk dat het water in beweging blijft voor de waterkwaliteit in verband met de zuurstofhuishouding van de waterlopen. Stromend water bevat over het algemeen meer zuurstof dan stilstaand water omdat er een betere vermenging is met de atmosfeer.

•

Riolering in het buitengebied In Noord-Holland is onlangs (13 maart 2002) een bestuursovereenkomst ‘Sanering ongezuiverde lozingen van huishoudelijke aard naar het oppervlaktewater in het buitengebied’ ondertekend [Provincie Noord-Holland, 2002]. In deze overeenkomst zijn richtlijnen vastgelegd voor de keuze rioleren of het aanleggen van een alternatief, zoals een Individuele Behandelingsinstallatie van Afvalwater (IBA) of een Verbeterende Septic Tank (VST). In de nota wordt onderscheid gemaakt tussen gebieden met een verschillende kwetsbaarheid voor oppervlaktewater. De kwetsbaarheden zijn afgeleid van de functies die aan het oppervlaktewater zijn toegekend. Per gebied is de mate van kwetsbaarheid (niet kwetsbaar, kwetsbaar, zeer kwetsbaar) toegekend. Bij de keuze voor sanering van ongezuiverde lozingen is het uitgangspunt aanleg van de voorziening tegen de laagst maatschappelijke kosten met inachtneming van vastgestelde emissiereducties. De Schermer-Noord is beoordeeld als niet kwetsbaar. Op het moment is men bezig te onderzoeken of de aanleg van een riolering dan wel IBA’s de laagste kosten heeft. Bij een betere afvoer of zuivering zal er minder behoefte zijn aan doorspoeling in de Schermer-Noord.

•

Aanleg van natuurvriendelijke oevers met helofytenfilter Eutrofiëring van het oppervlaktewater (veroorzaakt door nutriënten) zorgt voor kroos- en algengroei. De algen ontnemen veel zuurstof aan het water, waardoor veel planten diersoorten verdwijnen. Vermindering van nutriënten in het oppervlaktewater kan door middel van een helofytenfilter. Dit is een zandfilter, beplant met helofyten. Helofyten zijn moerasplanten die in ondiep water groeien, waarbij ze in de bodem wortelen en met stengel en bloeiwijze boven het water uitsteken. Riet, lisdodde, biezen, gele lis zijn enkele voorbeelden. Via het wortelstelsel van de helofyten kan fosfaat opgeslagen worden en kan vervolgens verwijderd worden door te maaien. Een helofytenfilter kan gecombineerd worden met natuurvriendelijke oevers vanwege het ondiepe water. Een nadeel van een helofytenfilter is dat het ruimtebeslag zeer groot is.

•

Bufferstroken en aangepaste bemesting De belasting van het oppervlaktewater met stikstof en fosfaat uit grasland en bouwland kan verminderd worden door bijvoorbeeld bufferstroken en aangepaste bemesting langs sloten. De rentabiliteit van deze maatregel zal vanwege de kwel niet groot zijn.

In het voorgaande zijn oplossingen aangedragen die bij kunnen dragen aan een vermindering van de inlaatbehoefte. Bij een kleinere aanvoerbehoefte is het gebied minder afhankelijk van water in drogere perioden. Het verminderen van de inlaat is niet alleen voor beperking van het watertekort, maar ook ten gunste voor de kosten. Wanneer minder wordt ingelaten, wordt er ook minder water uitgemalen. Dit zal de gemaalkosten reduceren. In 1998 heeft het waterschap Het Lange Rond (heden: onderdeel van Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier) een onderzoek gedaan naar de kosten van verschillende gemalen [HHNK2, 2003]. Hieruit kwam naar voren dat de kosten van het gemaal in de Schermer-Noord relatief zeer hoog waren. Een oorzaak hiervan is dat de Schermer de diepste droogmakerij in Noord-Holland is met als gevolg dat het water over een groot hoogteverschil moet worden opgepompt. De kosten zijn alleen voor het jaar 1998 berekend en bedroegen € 27.141,[HHNK2, 2003]. Nadeel is dat 1998 een zeer nat jaar was en dus geen referentie is voor andere jaren, zoals 1999.

- 75 -


6.10 Discussie In deze paragraaf worden onzekerheden, vereenvoudigingen en aannames wat betreft het model besproken. Achtereenvolgens komen de volgende onderwerpen aan bod: • Onzekerheid wat betreft de schematisering en uitvoer van het model • Vereenvoudiging van beregening in het gebied • Aanname omtrent de capaciteit van het gemaal • Aanname betreffende het gekozen waterpeil in het model • Aanname van de chlorideconcentratie van de inlaat • Aanname wat betreft de periode van het voldoen aan de kritische chlorideconcentratie Een model bevat altijd onzekerheden. Slechts een deel van de processen wordt door het model weergegeven en het model blijft een benadering van de werkelijkheid. In dit onderzoek is het watersysteem in de Schermer-Noord grof geschematiseerd (zonder stuwen, duikers, exacte ligging en afmetingen van de waterlopen). Hierdoor kunnen de onzekerheden toenemen. Nadat bleek dat met het model de uitlaat via het gemaal goed met de werkelijkheid kon worden gesimuleerd, is een verfijning van het model wegens de resultaten en wegens het tijdsbestek niet uitgevoerd. De hoeveelheid en het verloop van de uitlaat van het model is namelijk afhankelijk van alle processen die zich in de polder afspelen. In het model is gebruik gemaakt van dagwaarden van de neerslag en verdamping. Dit heeft tot gevolg dat validatie met gemeten waterpeilen niet mogelijk is. Bij dagwaarden wordt een bui van een uur ingevoerd als een dagwaarde. Een bui wordt dan door het gemaal in het model verwerkt in 24 uur. De neerslagintensiteit overschrijdt dan niet de gemaalcapaciteit. Peilstijgingen treden dan niet op. Daarnaast zijn de meteorologische data niet gemeten in de Schermer-Noord, waardoor onzekerheden ontstaan. Tussen twee meetstations in de omgeving van de Schermer-Noord (West-Beemster en Heiloo, in een straal van 10 kilometer rondom de Schermer-Noord) bevinden zich voornamelijk gedurende buien grote verschillen in neerslag. Een verschil van 30 mm, betekent een hoeveelheid water van 870.000 m3. Zie §6.5. De werkelijke uitlaat van het gemaal is berekend door de draaiuren van het gemaal te vermenigvuldigen met de capaciteit van het gemaal. Bij de berekening is ervan uitgegaan dat wanneer het gemaal in werking is, de volle capaciteit wordt gebruikt. Bij een afwijking in de capaciteit van het gemaal ontstaat een onzekerheid in de berekening van de uitlaat. In de zomer worden enkele gewassen in de Schermer-Noord beregend. De beregening is niet meegenomen in de schematisering van het model, omdat modellering van beregening niet een directe mogelijkheid is in het model. Bij beregening uit het oppervlaktewater is een extra aanvoer richting het oppervlaktewater nodig. Dit heeft tot gevolg dat de inlaat (in tijden van beregening) in werkelijkheid groter is. Daarnaast is voor het waterpeil de waarde genomen die het meest in het gebied voorkomt (waarop de meeste landbouwpercelen afwateren) (-5 meter t.o.v. NAP) en niet het gemiddelde waterpeil in het gebied (-4,7 meter t.o.v. NAP). Het gemiddelde waterpeil is hoger gelegen, waardoor meer verdamping zal plaatsvinden, doordat de grondwaterstand hoger gelegen is en gewassen langer water vanuit de bodem kunnen opnemen. Dit zou tot gevolg kunnen hebben dat er in werkelijkheid meer inlaat is dan in het model is ingevoerd. Er is niet voor het gemiddelde waterpeil gekozen, omdat het gemiddelde peil voornamelijk wordt verhoogd door een paar waterlopen aan de rand van het gebied met een grotere waterbreedte dan de waterlopen in het gebied en dus een groter oppervlak (bijvoorbeeld de Noordervaart). Veel landbouwpercelen wateren echter op -5 meter t.o.v. NAP af (zodat het water wordt afgevoerd richting het gemaal). Het verschil van inlaat is waarschijnlijk marginaal.

- 76 -


De gemiddelde chlorideconcentraties in het zomerhalfjaar in het boezemwater zijn per jaar verschillend. In het model is in dit onderzoek een lage chlorideconcentratie (150 mg/l) van het inlaatwater ingevoerd. Dit heeft tot gevolg dat in werkelijkheid meer inlaat nodig zou kunnen zijn ter verdunning. Uit de resultaten is gebleken dat bij handhaving van het peil in de huidige situatie en een chlorideconcentratie van onder de 300 mg/l ongeveer 2,1 mln m3 inlaatwater vereist wordt. Bij een hogere concentratie van het inlaatwater (200 mg/l) is 0,5 mln m3 water meer nodig. In §6.7.2 is reeds aan de orde gekomen, dat het polderwater in het model is verdund tot onder de 300 mg/l chloride tot eind augustus. Er is niet meer water eind augustus ingelaten dan in juli en augustus om in september 300 mg/l chloride te verkrijgen. Dit is gedaan aangezien in de huidige situatie in zuid de chlorideconcentratie boven de 300 mg/l chloride in september komt en beregening vaak veel minder plaatsvindt in september dan in juli en augustus. Medio augustus 1999 was er bijvoorbeeld reeds een groot neerslagoverschot waardoor beregening waarschijnlijk niet nodig is geweest. Wanneer ook in september een chlorideconcentratie van minder dan 300 mg/l moet worden behaald, moet bij handhaving van het peil in alternatief 1 ongeveer een hoeveelheid van 0,5 mln m3 extra water worden ingelaten.

6.11 Conclusies Uit resultaten blijkt dat een mindering van het inlaatwater in de Schermer-Noord mogelijk is. In de huidige situatie is een beperking met ongeveer een factor twee (van 8 mln m3 naar 3-4 mln m3) mogelijk waarbij geen veranderingen optreden. In noord is zelfs helemaal geen doorspoelbehoefte ten behoeve van chlorideconcentraties. Het is mogelijk dat de kwelbelasting plaatselijk meer (of minder) is en dat daar beregening niet ten goede aan de gewassen komt. Enige doorspoeling is in het gebied wel gewenst tegen eutrofiëring en voor voldoende zuurstof in het water. In zuid is echter een grote doorspoeling noodzakelijk om beregening met oppervlaktewater mogelijk te maken. In §6.6 is beschreven dat twee alternatieven zijn doorgevoerd. In alternatief 1 is een grotere wateraanvoerbehoefte dan in alternatief 2 bij handhaving van het waterpeil in de huidige situatie. Dit komt doordat de wateraanvoer ter doorspoeling in alternatief 2 in het gebied tevens voldoende is om het peil te handhaven. Terwijl in alternatief 1 én in noord water wordt ingelaten om het peil te handhaven én in zuid voor doorspoeling. Dit wordt veroorzaakt doordat het water zich niet over noord en zuid verdeelt. De eerste variant die doorgevoerd is, is flexibel peilbeheer. Flexibel peilbeheer is zinvol, zowel in alternatief 1 als 2. Een kleine peilfluctuatie (0,1 meter) levert in de huidige situatie al een waterwinst op van 0,35 mln m3. In dit onderzoek zijn de gemiddelde maaiveldhoogte, de gemiddelde drainagediepte en het meest voorkomende waterpeil in het gebied meegenomen. Met deze waarden is een peilfluctuatie van 0,5 meter mogelijk. Een peilfluctuatie van 0,5 meter moet echter in het gebied nader onderzocht worden, zodat de waterwinst afgewogen kan worden tegen de nadelen, zoals eventuele wateroverlast. Het vergroten van de wateroppervlakte is niet effectief. De wateraanvoerbehoefte is 0,8 mln m3 meer dan de behoefte in de huidige situatie (2,3 mln m3). Dit wordt verklaard doordat een grotere verdamping in het gebied plaatsvindt en meer verdamping een verziltend effect heeft. De toename van de zoutbelasting heeft een grote invloed op de inlaatbehoefte. Een zouttoename van 1,5 keer de huidige situatie heeft een toename van 0,9 mln m3 tot gevolg in vergelijking tot de huidige situatie waarbij de chlorideconcentratie onder de kritische waarde van 300 mg/l blijft. Daarentegen hebben de klimaatveranderingen een marginale nadelige invloed. Naast de berekeningen met het model is de vermindering van de hoeveelheid inlaatwater berekend bij het realiseren van een gescheiden waterlopenstelsel. Bij een huidig inlaatdebiet van 8 mln m3 is een

- 77 -


mindering mogelijk van ongeveer 6 mln m3. De mindering in vergelijking tot de inlaatbehoefte bij handhaving van het peil (met beregening) met een chlorideconcentratie in het water van 300 mg/l is 33 tot 50%. Bij een gescheiden stelsel moet echter wel een grote aanpassing in het gebied worden gerealiseerd.

- 78 -

7 Conclusies en aanbevelingen

7.1

Conclusies

Kwantificering oplossingsrichtingen deelstroomgebiedsvisie Hieronder volgen de conclusies wat betreft de kwantificering van de oplossingsrichtingen uit de deelstroomgebiedsvisie die mogelijk zijn in het Hollands Noorderkwartier. Aangezien zich in de huidige situatie geen problemen voordoen, is gekeken naar de verwachte toename van het watertekort. Bijdragen van de oplossingsrichtingen aan de vermindering van het watertekort met betrekking tot deze toename zijn weergegeven. • Centrale voorraadberging kan een grote bijdrage leveren aan het watertekort in het Hollands Noorderkwartier. Voorraadbergingen in diepe polders met uitzondering van de ‘grote’ droogmakerijen (Schermer, Beemster, Wijde Wormer en Purmer) compenseert de toename van de hoeveelheid inlaat in het Noorderkwartier met 17%. Wanneer de ‘grote’ droogmakerijen worden meegenomen, levert het een bijdrage aan de vermindering van de inlaat met 100%. • Verticale seizoensberging is slechts voordelig voor een beperkt gebied, maar is wel ten gunste van de waterkwaliteit. De toename van de totale inlaat wordt verminderd met 9%. • Het verhogen van de voorjaarsgrondwaterstand is beperkt mogelijk in het Noorderkwartier. Deze maatregel is effectief voor het verwachte watertekort in Wieringen. De bijdrage aan de vermindering van het totale watertekort in het Hollands Noorderkwartier is marginaal. De oplossing vermindert de toename van de totale inlaat met 1%. • Het verbeteren van de zoetwaterlens in een gebied is in zeer weinig gebieden mogelijk. In de Anna Paulownapolder is het een mogelijkheid, maar het effect op de waterbalans van het Noorderkwartier is gering. Onderzocht moet worden in hoeverre op het moment gebruik wordt gemaakt van een zoetwaterlens, zodat lokaal opbrengstreducties kunnen worden verminderd. • Het is voornamelijk de waterkwaliteit, die bepaalt of het beschikbare water ook bruikbaar is voor de functies in het gebied. Aangezien de doorspoelbehoefte (vanwege eutrofiëring en verzilting) groot is in het Noorderkwartier, is een gescheiden aanen afvoersysteem, waardoor de doorspoeling niet meer noodzakelijk is, effectief. Het is hierbij wel van belang dat het boezemsysteem ook een gescheiden aanen afvoer heeft. De bijdrage aan de vermindering van de wateraanvoer toename bedraagt 32%. Naast effectiviteit zijn meerdere factoren (kosten, belevingswaarde, ecologische en economische waarden) meegenomen in een afweging om te komen tot een gebied voor het verdiepingsdeel van dit onderzoek. Het bergen van water levert een significante bijdrage aan het verminderen van het watertekort, de effecten op de genoemde factoren maken echter dat de kansen niet bij het bergen van water liggen. Dit is in overeenstemming met de Ontwerp-Beleidsnota van de provincie waarin is aangegeven hoe de provincie verder wil met de uitwerking van het waterbeleid 21ste eeuw. De

- 79 -


aandacht kan het beste eerst gevestigd worden op een gebied waar een gescheiden waterlopenstelsel effectief is. Dit is in gebieden waar een grote doorspoelbehoefte is.

Uitwerking Schermer-Noord De Schermer-Noord is een gebied waar kansen liggen om de doorspoeling te verminderen. Met een model in het programma Sobek-Rural is de huidige wateraanvoer geanalyseerd en zijn drie varianten en twee toekomstscenario’s doorgevoerd. De hoeveelheid inlaat is in het model bepaald door te voldoen aan een streefwaarde van het waterpeil en aan een kritische waarde van de chlorideconcentratie (zowel 300 als 600 mg/l) gedurende de periode wanneer beregening plaatsvindt. De volgende conclusies kunnen uit het model worden getrokken: • In de huidige situatie is een beperking van de wateraanvoer met ongeveer een factor twee (van 8 mln m3 naar 3-4 mln m3) mogelijk waarbij geen overschrijding van de kritische Cl-concentratie optreedt. In noord is zelfs helemaal geen doorspoelbehoefte ten behoeve van chlorideconcentraties. Enige doorspoeling is in het gebied wel gewenst tegen eutrofiëring en voor voldoende zuurstof in het water. In zuid is echter een grote doorspoeling noodzakelijk om beregening met oppervlaktewater mogelijk te maken. • Hoe groter de peilfluctuaties bij flexibel peilbeheer, hoe kleiner de benodigde wateraanvoer. Bij een peilfluctuatie van 0,2 meter (0,1 meter beneden en 0,1 meter boven streefpeil) is de inlaatbehoefte 25% minder dan in de huidige situatie zonder fluctuaties (kritische waarde is 300 mg/l). • Het vergroten van het open wateroppervlakte is niet effectief. De wateraanvoerbehoefte wordt namelijk groter vanwege meer verdamping. • Bij een toename van de zoutbelasting met 1,5 keer in de komende eeuw neemt de doorspoelbehoefte met 40% toe ten opzichte van peilhandhaving in de huidige situatie (kritische waarde is 300 mg/l). • De verandering van het klimaat (toename verdamping met 8% en zomerneerslag met 2%) heeft een marginale invloed op de wateraanvoerbehoefte. Gedurende het opstellen van het model is gebleken dat veel invoergegevens niet worden gemeten zoals inlaatdebieten en waterpeilen, ofwel niet periodiek worden gemeten zoals chloridegehaltes in het oppervlaktewater. Naast de varianten die geanalyseerd zijn met het model, is de vermindering van de aanvoerbehoefte bij een gescheiden aanvoeren afvoer-waterlopenstelsel berekend. Bij deze maatregel heeft het gebied geen doorspoelbehoefte meer. De mindering is in vergelijking tot de inlaatbehoefte in de huidige situatie (bij een kritische Cl-concentratie van 300 mg/l en wateraanvoer voor beregening meegenomen) 33 tot 50%. Hoe minder de wateraanvoerbehoefte hoe minder afhankelijk een gebied is van water in drogere perioden. Tevens worden de gemaalkosten gereduceerd vanwege het minder uitmalen van water. Het effect van het verminderen van het inlaatdebiet in de Schermer-Noord op de inlaatbehoefte van het gehele Noorderkwartier is niet nader onderzocht. Het effect is waarschijnlijk marginaal, omdat de zoutbelasting naar de boezem vanuit de polder gelijk blijft. Waardoor de wateraanvoerbehoefte ter verdunning van het boezemwater gelijk blijft. Een gescheiden waterlopenstelsel kan echter wél effectief voor de totale inlaat zijn, maar dan moet het boezemstelsel ook uit een gescheiden aanen afvoersysteem bestaan. De totale inlaat naar het Hollands Noorderkwartier kan in de huidige situatie wel veel worden verminderd wanneer de kwaliteit in de polders slechter mag worden en doorspoeling niet meer plaatsvindt. Een oplossing is dan om tappunten met leidingen vanuit de boezem te maken. Wanneer echter flexibel peilbeheer in de Schermer-Noord wordt toegepast, is de wateraanvoerbehoefte ten behoeve van verdamping minder. Dit heeft tot gevolg dat een reductie van 1 mln m3 kan optreden wat betreft de aanvoer van het Markermeer naar de boezem in het zomerhalfjaar.

- 80 -

Conclusies en aanbevelingen

Wateraanvoer Hollands Noorderkwartier Voor de omvang van de toename van het watertekort in het Noorderkwartier en maatregelen hiervoor moet er niet alleen aandacht worden besteed aan het Noorderkwartier, maar ook aan het IJssel- en Markermeer. Het Noorderkwartier wordt in het zomerhalfjaar namelijk vanuit het IJssel- en Markermeer voorzien van water. In de droge zomer van 2003 was de watervoorziening voldoende naar de watervragende gebieden. De verdamping was echter niet zeer groot en er is afgeweken van het streefpeil in het IJssel- en Markermeer. Bij een grotere verdamping dan in 2003 en een lagere IJsselaanvoer in de toekomst zal bijvoorbeeld een natuurlijker peilbeheer in het IJssel- en Markermeer nodig zijn om aan de watervraag te kunnen voldoen. Een andere oplossing om watervragende gebieden te blijven voorzien van water vanuit het IJsselmeer, is het realiseren van een groot reservoir in het IJsselmeer waarin de waterstand mag zakken. Met een oppervlak van 0,9% van het totale oppervlak van het IJssel- en Markermeer is de watervoorziening naar het Noorderkwartier gedurende een zeer droge maand mogelijk. De maximaal toegestane hoeveelheid water die mag worden ingelaten in het Noorderkwartier is vastgelegd in een waterakkoord. Deze hoeveelheden hebben echter geen toegevoegde waarde voor het watertekort in het Hollands Noorderkwartier in de huidige situatie. De hoeveelheid inlaat in de huidige situatie op een warme dag is de helft van de toegestane hoeveelheid en veel water mag dus nog extra worden ingelaten. In het geval van drogere perioden (die in toekomst vaker voorkomen) heeft het Rijk echter geen leveringsverplichting meer, terwijl dan de wateraanvoerbehoefte groter wordt.

- 81 -


7.2

Aanbevelingen

Aanbevelingen worden ten eerste gedaan voor het verkrijgen van achtereenvolgend meer data en kennis ten behoeve van het watertekort in het Hollands Noorderkwartier. Vervolgens worden aanbevelingen gedaan die voortgevloeid zijn uit de studie van de Schermer-Noord wat betreft data en aanpassingen in het gebied. Deze aanbevelingen zijn gericht aan het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK). Ten slotte wordt een aanbeveling gedaan aan HHNK en Rijkswaterstaat IJsselmeergebied betreffende het IJssel- en Markermeer.

Noorderkwartier Een eerste aanbeveling is het bepalen van de inlaathoeveelheid in de zomer naar het Hollands Noorderkwartier. De inlaathoeveelheden van de grote inlaten worden gemeten, deze waarden hebben echter een contradictie. De inlaathoeveelheid van de grote inlaten (Hornsluis, Schardam, Monnickendam) was in het natte jaar 1998 groter dan in een droger jaar, zoals 2001. Daarnaast is geconstateerd dat tussen de hoeveelheden van de inlaat en de uitlaat van de Schermboezem in augustus 2003 geen verschil zit en dat betekent dat er geen water verdampt zou zijn. Het is aan te bevelen de oorzaak hiervan te achterhalen door eerst de berekening van de inlaathoeveelheid te controleren, zodat een waterbalans van het Noorderkwartier kan worden gemaakt. Daarnaast zijn tot op heden de exacte inlaathoeveelheden naar het Noorderkwartier niet bekend, doordat via hevels over de Wieringermeer water wordt ingelaten. Daarnaast is het belangrijk om naast oplossingen in risico’s van het watertekort te denken. Wanneer is watertekort een probleem? Wanneer gaat een tekort om oplossingen vragen? In welke gebieden is de acceptatie van droogte groot? Etcetera. Tot op heden zijn deze vragen in het Noorderkwartier niet beantwoord.

Schermer-Noord Tevens wordt aanbevolen om de inlaatdebieten te registeren en een meetplan op te starten voor chlorideconcentraties. Bij de invoergegevens van het bemalingsgebied de Schermer-Noord, gemodelleerd in het programma Sobek, is tegen een aantal onnauwkeurigheden/ kennisleemtes aangelopen. De inlaatdebieten zijn niet bekend en zijn met behulp van Sobek gecalibreerd. Het model wordt nauwkeuriger wanneer het debiet van de inlaatwerken per dag geregistreerd wordt. Wanneer de tijdstippen van het in werking treden en het buiten werking treden van de inlaatwerken worden geregistreerd, wordt de calibratie reeds nauwkeuriger. Daarnaast is het bij registratie van de inlaathoeveelheid mogelijk om zonder model een nauwkeurige waterbalans van een polder op te stellen. De inlaathoeveelheid bij een aantal varianten is bepaald door te voldoen aan een streefwaarde van het waterpeil en aan een kritische waarde van de chlorideconcentratie (zowel 300 als 600 mg/l). In de huidige situatie waren geen chlorideconcentraties in het oppervlaktewater van de bekeken jaren beschikbaar en was een nauwkeurige calibratie van de Cl-concentratie van de kwel niet mogelijk. Tevens waren er geen Cl-concentraties van de inlaat van het juiste jaar. Door het opstarten van een meetplan, zodat van alle jaren chlorideconcentraties in het oppervlaktewater bekend zijn, kan het model nauwkeuriger worden opgesteld. Hierdoor komen de resultaten van het model, waarbij de benodigde inlaathoeveelheid wordt bepaald door een kritische chlorideconcentratie, meer in overeenstemming met de werkelijkheid. Het aantal huidige meetpunten is voldoende, maar de frequentie van meten onvoldoende. Aanbevolen wordt om één of twee keer per maand de chlorideconcentraties ter plekke van alle meetpunten te registreren. Om een verminderde wateraanvoer naar de Schermer-Noord te bewerkstelligen, is het een aanbeveling om de mogelijkheden te onderzoeken van het sturen van de inlaat naar de Schermer-Noord zuid op chlorideconcentraties. Uit de modelresultaten blijkt dat in dat geval de wateraanvoerbehoefte met een factor twee verminderd wordt in de Schermer-Noord.

- 82 -

Conclusies en aanbevelingen

Een studie, gelijkwaardig aan die van de Schermer-Noord, wordt voor alle polders in het Noorderkwartier aanbevolen, zodat gedetailleerde waterbalansen opgesteld kunnen worden. Wanneer de aanvoerbehoefte van alle polders bekend is, zou het mogelijk moeten zijn de wateraanvoerbehoefte naar het Noorderkwartier te bepalen. De wateraanvoerbehoefte wordt echter ook bepaald door de chlorideconcentratie in het boezemwater. Het boezemwater moet verdund worden, zodat de kwaliteit van het water richting de polders voldoende is. Hiervoor is een extra wateraanvoer nodig. Een aanbeveling is daarom ook voor een vervolgonderzoek het boezemsysteem te herontwerpen, zodat verdunning van het boezemwater minder of niet nodig is. Een idee is om richting het noorden een aparte aanvoer vanuit het IJsselmeer te maken of om in het Noorderkwartier een gescheiden aanen afvoer te creëren. Of misschien blijkt uit onderzoek dat een aantal veranderingen aan het boezemsysteem of het opheffen van doorspoeling in een bepaalde polder (tappunten vanuit de boezem) reeds veel effect hebben op de chlorideconcentratie in de boezem. Hierdoor wordt de totale wateraanvoerbehoefte richting het Noorderkwartier minder.

IJsselmeer en Markermeer Aanbevolen wordt om meer kansen uit de grote ‘zoetwaterbak’ het IJsselmeer te halen. Hiervoor zal onderzoek gedaan moeten worden naar de mogelijkheden van bijvoorbeeld een reservoir in het IJsselmeer waarin het waterpeil mag uitzakken. Naar flexibel peilbeheer wordt reeds onderzoek gedaan.

- 83 -

Referenties

Alterra (2003): Waterkansen in het SGR2. Evaluatie van de wateropgaven in relatie tot de netto EHS. Alterra-rapport 558. Boer, de (1995): collegedictaat Infrastructuurplanning. Technische Universiteit Delft, faculteit der Civiele Techniek. Commissie Integraal Waterbeheer (2001): Riooloverstorten. Deel 2: Eenduidige basisinspanning. Commissie Waterbeheer 21e eeuw (2000): Waterbeleid voor de 21e eeuw. Commissie Tielrooij. Dijk, J.M.van (2002): Kiezen of delen. Uitwerking van de drietrapsstrategie vasthouden-bergenafvoeren voor Waterland-Oost. Afstudeerverslag Wageningen Universiteit. Fiselier e.a. (2003): Zilte perspectieven. Programma “Leven met Water”. Grontmij (2002): Wieringerrandmeer. Potenties voor het waterbeheer in het perspectief van WB21. Grontmij (2003): persoonlijke mededeling Grontmij (2004): persoonlijke mededeling Hakvoort, H (2003): persoonlijke mededeling Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) (2003): Data invoer model. Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) (2003): Droogterapportage Integraal Waterbeheer. Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) (2003): Informatie per mail ontvangen. Icke, J. (2001): Waterconservering in het beheersgebied van AGV. WL | Delft Hydraulics. ICW (1982): Grond- en oppervlaktewater Noord-Holland benoorden het IJ. Werkgroep NoordHolland. KNMI (2003): De toestand van het klimaat in 2003.

- 85 -


Koopmans, R.W.R e.a. (1995): collegedictaat Inleiding Hydrologie. Landbouwuniversiteit Wageningen Vakgroep Waterhuishouding. Kuijper, M.J.M (2001): Neerslaglenzen en Verzilting in Landbouwgebieden. Afstudeerverslag Vrije Universiteit Amsterdam. Landschap Noord-Holland, Natuurmonumenten, Staatsbosbeheer, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, Westelijke Land- en Tuinbouworganisatie, Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Voedselkwaliteit, Provincie Noord-Holland, Gemeente Zaanstad, Gemeente Graft-De Rijp (2003): Toekomst Veenweide Noord-Hollands Midden. Nelen en Schuurmans Consultants (2001): Het keuzedocument Sobek-RR parameters. Noordhollands Dagblad (2003): BB-pompen en hogedruk in grote zomer van 1976. 16 augustus 2003. Noordhollands Dagblad (2003): Beregeningsverbod dreigt voor boeren. 13 augustus 2003. Oude Essink (1998): Zoutwaterintrusie in het grondwatersysteem van de Kop van Noord-Holland. Stromingen 6 (2000). Profittlich, M. J. (2000): Kwalitatieve aspecten van toekomstgericht waterbeheer in Hollands Noorderkwartier, afstudeeronderzoek TU Delft. Programmabureau Noorderkwartier.

WB

21

Noorderkwartier

(2002):

Concept

Deelstroomgebiedsvisie

Projectgroep Waternood (1998): Grondwater als leidraad voor het oppervlaktewater. Een op het grondwater georiënteerde aanpak voor inrichting en beheer van oppervlaktewatersystemen. Utrecht, Dienst Landelijk Gebied. Den Haag, Unie van Waterschappen. P22-23. Provincie Noord-Holland (1998): Stilstaan bij stromen. Beleidsnota. Waterhuishoudingsplan provincie Noord-Holland 1998-2002. Provincie Noord-Holland (2002): Afvalwaterlozingen in het buitengebied. Rioleren of niet. Provincie Noord-Holland (2003): Ontwerp-Beleidsnota ‘Evenwichtig omgaan met water’. Provincie Noord-Holland (2004): Ontwikkelingsbeeld Noord-Holland Noord ‘Ontwikkelen met kwaliteit’. Provincie Noord-Holland, Habiforum en MR&W Noord-Holland (2002)c: Boeren met water. Deelstudie van het project Meervoudig Ruimtegebruik met Waterberging in Noord-Holland. Provincie Noord-Holland, Habiforum en MR&W Noord-Holland (2002)b: Spannend water. Deelstudie van het project Meervoudig Ruimtegebruik met Waterberging in Noord-Holland. Provincie Noord-Holland, Habiforum en MR&W Noord-Holland (2002): Water voor ruimte, ruimte voor water. Eindrapport tweede fase van het project Meervoudig Ruimtegebruik met Waterberging in Noord-Holland. Provincie Noord-Holland, Habiforum en MR&W Noord-Holland (2002)a: Waterwildernis. Deelstudie van het project Meervoudig Ruimtegebruik met Waterberging in Noord-Holland. Rijkswaterstaat (2001): Beheersverslag Rijkswateren IJsselmeergebied 1998/ 1999.

- 86 -

Referenties

Rijkswaterstaat (2003): Waterakkoord Noord-Holland/ IJsselmeer en Markermeer. Rijkswaterstaat, Ministerie van Landbouw Natuurbeheer en Visserij, Ministerie van Economische Zaken, Ministerie van Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer (2002): Integrale Visie IJsselmeergebied 2030. De koers verlegd. Rijkswaterstaat RIZA (2002): Infiltratie en kwelgebieden kaart. Rijkswaterstaat RIZA (2003): Droogtestudie Nederland. Technisch Spoor. Eindrapport fase 1, verkenning. Rijkswaterstaat RIZA (2003)b: Droogtestudie Nederland. Achtergrondrapportage: Raamwerk voor de uit te voeren MKBA binnen de Droogtestudie. P14 Royal Haskoning (2002): Waterkansen in Hollands Noorderkwartier Noord, definitief technisch achtergrondrapport. Stichting PHLO (2000): Water- en stoffenbalans. Stichting voor bodemkartering (1987): Bodemkaart van Nederland. TNO-NITG (2002): De achtergrondbelasting van het oppervlaktewatersysteem met N, P en Cl, en enkele ecohydrologische parameters in West-Nederland. Eindrapport. P63-64. TNO (2003): DINO-loket (Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond). Vereniging voor Landinrichting (2000): Cultuurtechnisch Vademecum. Handboek voor inrichting en beheer van het landelijk gebied. Elsevier. Waterschap Het Lange Rond (1991): Kwaliteit van water, bodem en oevers in het waterschap Het Lange Rond (1990-1991). Waterschap Het Lange Rond (1996): Waterbeheersplan Het Lange Rond 1993-1996. WL|delft hydraulics (2003): User Manual Sobek Rural. WL|delft hydraulics en Bureau Stroming (1998): Levende berging. Verkennende studie naar uitbreiding van berging in Hollands Noorderkwartier. Internet www.knmi.nl, 2003, 10 september www.rdij.nl/rdij/ijsselmeergebied/peilbeheer/maandoverzichten.htm, 2004, 25 januari www.verdroging.nl/rubrieken/index.03.html, 2003, 20 september

- 87 -

Dankwoord

Tot slot wil ik het woord richten aan iedereen die mij de afgelopen (bijna) tien maanden heeft geholpen en bijgestaan. Ten eerste wil ik de Grontmij bedanken dat het mogelijk was dat ik mijn afstudeeronderzoek hier mocht verrichten. Zowel mijn begeleider, Jan Kollen, als de andere medewerkers van de waterafdeling wil ik heel erg bedanken voor de inzet en medewerking om te komen tot dit resultaat. Ik kijk met plezier terug op deze tijd. Ook de begeleiders vanuit de universiteit bedankt voor de goede begeleiding en de flexibiliteit bij het plannen van vergaderingen en bij het opsturen van rapportages. Jan Steenis van het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier bedankt voor het mogelijk maken van informatieverstrekking en voor het betrokken worden bij het hoogheemraadschap omtrent het watertekort. Daarnaast was 5,5 jaar studeren niet mogelijk geweest zonder ondersteuning en het vertrouwen van mijn ouders en zus, ontzettend bedankt hiervoor. Ten slotte ben ik veel dank verschuldigd aan Rutger voor alle geduld en steun die je voor mij het afgelopen jaar had. En natuurlijk niet te vergeten, het elke dag op en neer mogen karren met je ‘nieuwe’ auto en het helpen met editen van het verslag! Marieke

- 89 -

I Begrippenlijst

Afvoer De hoeveelheid water die per tijdseenheid uit een gebied stroomt.

Afwatering Transport van water via een waterlopenstelsel naar een lozingspunt, van waar het water kunstmatig of onder vrijverval uit het gebied wordt geleid.

Afwentelen Het ongevraagd aan anderen overdragen van problemen met aanen afvoer van water, of de daarmee gepaard gaande kosten en bestuurlijke verantwoordelijkheid.

Bemalingeenheid Een gebied waaruit het overtollig water door middel van een gemaal wordt verwijderd.

Bodemvocht Water dat zich in het bovenste deel van de grond (bodem) bevindt.

Boezem Stelsel van grote wateren en kanalen waarop het water van lager gelegen polders wordt uitgemalen, ten behoeve van berging en lozing op het buitenwater.

Doorspoelen Het verversen en/of in beweging brengen van water in watergangen door het inlaten van gebiedsvreemd water (=water van elders) of door het in circulatie brengen van het water.

Drainage De afvoer van water over en door de grond.

Drooglegging Het hoogteverschil tussen de waterspiegel in een waterloop en het grondoppervlak.

- 91 -


Droogmakerij Een (van oorsprong) door een (ring)dijk en/of (ring)vaart omgeven polder, ontstaan door het droogmalen van een meer of plas.

Droogteschade Landbouwschade door lagere opbrengst van landbouwgewassen en/of hogere productiekosten als gevolg van watertekort in droge perioden.

Duinrel In de binnenduinrand gegraven wateren met als doel het drangwater uit de duinen versneld af te voeren en de grondwaterstand in de binnenduinrand te verlagen.

Dynamisch peilbeheer Dynamisch peilbeheer is anticiperend peilbeheer. Het peilbeheer wordt afgestemd op de actuele weersomstandigheden en de weersverwachting. Indien veel neerslag wordt verwacht wordt het peil van tevoren verlaagd. Bij een voorspelde droge periode wordt de waterstand opgezet of aangevuld tot een bepaald afgesproken maximum.

Eutrofiëring Bemesting van het oppervlaktewater met fosfor en stikstofverbindingen, waardoor de groeisnelheid van algen en waterplanten kan toenemen.

Flexibel peilbeheer Het peilbeheer volgt de seizoenen. Bij neerslag stijgt de waterstand boven het streefpeil tot aan een afgesproken maximum marge. Bij droogte daalt de waterstand onder het streefpeil tot aan een afgesproken minimum. Flexibel peilbeheer is dus volgend peilbeheer. Wel is daarbij duidelijk geworden dat het slechts om een marginale bijdrage aan het voorraadbeheer gaat, die vooral in natuurgebieden mogelijk is.

Gebiedsvreemd water Gebiedseigen water is water, dat in het gebied zelf neerslaat of via kwel in het waterstelsel terechtkomt. Het tegenovergestelde is gebiedsvreemd water, dat moet worden ingelaten om een tekort aan water tegen te gaan.

Gemengd (riool)stelsel Rioolstelsel, waarbij afvalwater door één leidingstelsel wordt getransporteerd

Gescheiden (riool)stelsel Rioolstelsel, waarbij afvalwater exclusief neerslag door een leidingstelsel wordt getransporteerd en neerslag door een afzonderlijk leidingstelsel (rechtstreeks naar oppervlaktewater of een infiltratievoorziening) wordt afgevoerd.

Helofytenfilter Natuurlijke waterzuivering waarbij gebruik gemaakt wordt van de reinigende werking van helofytenplanten zoals riet, biezen en lis (dodde).

Infiltratie Het wegzakken van regenwater in de bodem.

- 92 -

Begrippenlijst

Kwel Grondwater, dat toestroomt uit naastgelegen of hoger gelegen gebieden en uiteindelijk door opwaartse druk in het oppervlaktewater terechtkomt of in de bodem opstijgt tot in de wortelzone.

Lozen Het door middel van een werk brengen van water in een oppervlaktewater, zonder dat het water daarbij uit een ander oppervlaktewater wordt gehaald.

Maaiveld Bovenkant of oppervlak van het natuurlijk of aangelegd terrein.

Natuurontwikkeling Het creëren van omstandigheden die geschikt zijn voor het ontstaan van bijzondere natuur, op plaatsen die daarvoor eerder niet geschikt waren.

Neerslagoverschot Het (positieve) verschil tussen de neerslag en de werkelijke verdamping.

Nutriënten Voor planten en algen beschikbare voedingsstoffen (fosfor en stikstofverbindingen).

Oever Kant of boord van een stroom, meer, rivier of vaart.

Ontwatering De afvoer van water uit percelen over en door de grond en eventueel door drainagebuizen en greppels naar een stelsel van grotere waterlopen.

Oplossingsrichtingen Oplossingsrichtingen zijn in dit onderzoek eventuele oplossingen voor het watertekort in het Hollands Noorderkwartier die in de deelstroomgebiedsvisie zijn aangegeven. • Verhogen voorjaarsgrondwaterstanden • Opslag winterneerslag in de bodem • Beperken horizontale afstroming naar diepe polders • Verticale voorraadberging in tussengebied of tussenboezem • Centrale voorraadberging in diepe polders of delen daarvan

Peil Kortstondig gemiddelde van de hoogteligging van de waterspiegel ten opzichte van een referentievlak.

Peilbeheer Regelen van het waterpeil in het oppervlaktewater door middel van stuwen, sluizen en gemalen en door inlaat en afvoer van water.

Plas-dras-zones Brede moerassige oevers, met een hoogteligging ongeveer op het niveau van het gemiddeld waterpeil.

- 93 -


Reizende bollenkraam Bollenteelt, die via huur van grond wordt uitgeoefend. Daardoor is het mogelijk dat elk jaar op andere percelen, onafhankelijk van de eigenaar bollen worden geteelt.

Riooloverstort Constructie in een rioleringsstelsel waardoor bij hevige regenval het water uit de riolering ongezuiverd direct op het oppervlaktewater wordt geloosd.

Spuien Het lozen van water via een kunstwerk onder vrijverval.

Spuisluis Sluis, via welke het water onder vrijverval wordt afgevoerd (=gespuid) naar het buitenwater.

Stroomgebied Internationaal: een gebied vanwaar al het over het oppervlak lopende water via een reeks stromen, rivieren en eventueel meren door één riviermond, estuarium of delta, in zee stroomt. Regionaal: een gebied waaruit het stromende water uiteindelijk via één bepaalde waterloop wordt afgevoerd.

Stroomgebiedbenadering Watersysteembenadering op het niveau van een stroomgebied, waarbij het gronden oppervlaktewatersysteem in samenhang wordt beschouwd in relatie tot de verschillende vormen van grondgebruik (functies).

Streefpeil Waterpeil waar conform het peilbesluit naar gestreefd wordt.

Tritsgeschiktheidkaart watertekort In de deelstroomgebiedsvisie is de tritsgeschiktheidskaart ‘watertekort’ weergegeven [Programmabureau WB 21 Noorderkwartier, 2002]. Op deze kaart wordt inzichtelijk gemaakt wat in het Noorderkwartier de mogelijkheden zijn voor het toepassen van de trits ‘vasthouden - bergen afvoeren’ ten aanzien van het watertekort.

Tritsgeschiktheidkaart waterkwaliteit In de deelstroomgebiedsvisie is de tritsgeschiktheidskaart ‘waterkwaliteit’ weergegeven [Programmabureau WB 21 Noorderkwartier, 2002]. Op deze kaart wordt inzichtelijk gemaakt wat in het Noorderkwartier de mogelijkheden zijn voor het toepassen van de trits ‘schoonhouden - scheiden zuiveren’ ten aanzien van het watertekort.

Verbeterd gescheiden rioolstelsel Gescheiden rioolstelsel met (rand)voorzieningen die de vuiluitworp richting oppervlaktewater beperken ten opzichte van de traditionele gemengde rioolstelsels.

Verdroging Schade aan grondwaterafhankelijke natuur die optreedt als door menselijk ingrijpen de grondwaterstand daalt of de kwel afneemt, of als de waterkwaliteit verslechtert door het inlaten van gebiedsvreemd water.

- 94 -

Begrippenlijst

Verzilting Het toenemen van het zoutgehalte in de bodem, het grondwater of het oppervlaktewater, als gevolg van opkwellend zout grondwater of indringing van zeewater via het oppervlaktewatersysteem.

Vrij verval Het afvalwater stroomt onder invloed van de zwaartekracht van hooggelegen gebieden naar een lager punt.

Waterakkoord Een overeenkomst tussen provincies, waterschappen, rijk en gemeenten, in overleg met betrokken maatschappelijke organisaties, omvattende afspraken over het wateren ruimtebeleid op de schaal van een stroomgebied. De Commissie Waterbeheer 21e eeuw geeft hiermee een ruimere interpretatie aan het begrip waterakkoord dan in de Wet op de Waterhuishouding, 14 juni 1989 (artikels 17 tot en met 23).

Waterbalans De vergelijking van de hoeveelheden water betrokken bij toevoer, afvoer, onttrekking en verandering in berging over een bepaalde periode en binnen een gegeven gebied.

Waterberging Oppervlaktewater, grondwater of regenwater dat binnen een watersysteem wordt geborgen, bijvoorbeeld in de bodem, in het oppervlaktewater, in retentiegebieden en onder extreme omstandigheden in gebieden die gecontroleerd onder water gezet kunnen worden.

Waterconservering Het vasthouden van gebiedseigen water om in droge perioden watertekorten te voorkomen en daardoor de inlaat van gebiedsvreemd water tegen gaan.

Wateroverlast Een niet direct levensbedreigende situatie veroorzaakt door extreme neerslag of hoge rivierafvoeren, waarbij inundatie optreedt die leidt tot waterschade aan huizen, gebouwen, gewassen, bouwwerken etc.

Watersysteem Een samenhangend en functionerend systeem, opgebouwd uit verschillende systeemcomponenten en alle bijbehorende fysische, chemische en biologische kenmerken en processen.

Zouttong Indringing van zout water via de boezem.

- 95 -

II Beleid

In deze bijlage zijn een aantal beleidsnota’s beschreven die van toepassing zijn op het huidige waterbeheer en / of die bij het maken van de deelstroomgebiedsvisie Noorderkwartier meegenomen zijn.

Waterhuishoudingsplan (WHP) provincie Noord-Holland 1998-2002 In het WHP worden de begrippen duurzaamheid en leefbaarheid centraal gesteld. Hierbij staan 5 uitgangspunten centraal: • Zorg voor veiligheid. Bied bescherming tegen wateroverlast, overstromingen en gezondheidsrisico’s. • Voorkom afwenteling. Zorg dat er geen vervuiling ontstaat (preventie) en schuif milieu- en ruimteproblemen in principe niet door. • Stem behoeften af op ruimtelijk en ecologische mogelijkheden. • Bouw voorzichtig voort op de bestaande verworvenheden. • Houd water betaalbaar. De concepten ‘watersysteembenadering’ en ‘voorraadbeheer’ hebben bij de vertaling in een visie van de uitgangspunten een belangrijke rol gespeeld. Een watersysteem is een fysieke eenheid met een sterke interne samenhang via gronden oppervlaktewaterstromen. Bij de watersysteembenadering wordt, rekening houdend met de eigenschappen ene kwetsbaarheden van een watersysteem, de verschillende gebruiksfuncties integraal ingepast. Water wordt daarmee meer sturend bij beslissingen over het ruimtegebruik. Voorraadbeheer houdt in dat schoon water langer wordt vastgehouden om in droge periodes te gebruiken. Dit betekent vergroting van de bergingscapaciteit in grondwater en oppervlaktewater.

Verdrogingskaart van de provincie Noord-Holland In het waterhuishoudingplan staat een verdrogingkaart weergegeven van de provincie Noord-Holland. De verdrogingkaart wordt in dit onderzoek niet bestudeerd, omdat de verdrogingkaart vaak een inschatting van beheerders is over de situatie van hun terrein. Het is daarom geen resultaat van hydrologische metingen en berekeningen.

Waterbeheersplan 2 (WBP2) De waterschappen in het Hollands Noorderkwartier hebben samen een beheersplan (WBP2) gemaakt voor de komende jaren. Het belangrijkste doel van het waterschapswerk in het Hollands Noorderkwartier is: Zorgen voor veilig wonen en gezond water. Negen uitgangspunten liggen hier aan ten grondslag: 1. Veilige watersystemen 2. Watersystemen gezond houden voor mens, plant en dier

- 97 -


3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Problemen oplossen in plaats van afwentelen Zorgvuldig en zuinig omspringen met de watervoorraad Integraal waterbeheer en de brede kijk. De watersysteembenadering geeft hierbij richting aan. Niet alles kan overal Samenwerking staat centraal Betaalbaar water Water herontdekt

Europese Kaderrichtlijn Water (KRW) In 2000 is de Europese Kaderrichtlijn Water van kracht geworden. Het doel van deze richtlijn is een kader te bieden voor de bescherming en verbetering van oppervlaktewater en grondwater in zowel kwalitatief als kwantitatief opzicht. Ook het bevorderen van een duurzaam watergebruik, op basis van bescherming van de beschikbare waterbronnen, en de afzwakking van de gevolgen van overstromingen en perioden van droogte vormen belangrijke doelstellingen. De Richtlijn bevat verschillende instrumenten om de doelen te bereiken.

Waterbeleid 21e eeuw (WB21) De Commissie Waterbeheer 21e eeuw is bij de formulering van haar advies voor het waterbeleid voor de 21e eeuw uitgegaan van drie principes: ‘anders omgaan met waterbeheer’, ‘ruimte voor water’ en ‘meervoudig ruimtegebruik’. Uit het advies van de Commissie Waterbeheer 21e eeuw zijn delen opgenomen in het kabinetsstandpunt ‘Anders omgaan met Water, Waterbeleid in de 21e eeuw’. Belangrijke aandachtspunten zijn: • Watertoets; dit is het hele proces van vroegtijdig informeren, adviseren, afwegen en uiteindelijk beoordelen van waterhuishoudkundige aspecten in ruimtelijke plannen en besluiten. • Anders omgaan met waterbeheer; de Commissie heeft gekozen voor de volgende drietrapsstrategie • Vasthouden • Bergen • Aan/afvoeren • Ruimte aan water; het watersysteem moet betrouwbaar, duurzaam en bestuurbaar zijn. • Creëren van gebieden voor waterberging Op 14 februari 2001 is een zogenaamde ‘Startovereenkomst Waterbeleid 21e eeuw’ gesloten tussen de provincies (IPO), Unie van Waterschappen en de Vereniging van Nederlandse Gemeenten en het Ministerie van Verkeer en Waterstaat. Hierin staan afspraken over een aantal acties (deelstroomgebiedsvisie) naar aanleiding van de nota Waterbeleid 21e eeuw en de voorbereiding op een Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW). Deze is 2 juli 2003 goedgekeurd. In dit akkoord zijn taakstellende afspraken gemaakt over de doelen en maatregelpakketten die nodig zijn om de waterhuishouding op orde te brengen en te houden, rekening houdend met de toekomstige ontwikkelingen, inclusief de kostenverdeling.

Vijfde Nota Ruimtelijke Ordening (RO5) Vanuit drie invalshoeken worden de doelstellingen: vergroten van de veiligheid, beperken van de wateroverlast en het veiligstellen van de zoetwatervoorraad benaderd: • Water als ordenend principe • Functiecombinaties met water • Ruimtelijk kader ter uitwerking van het waterbeleid

Waterakkoorden Voor de af- en aanvoer van en naar het Noorderkwartier vanuit het IJsselmeer/Markermeer is een waterakkoord gesloten tussen de waterschappen en Rijkswaterstaat. En een waterakkoord is gesloten voor de afvoer naar het Noordzeekanaal. Deze akkoorden zijn gesloten voor een onderlinge

- 98 -

Beleid

afstemming. In bijlage 3 staan de afspraken die gemaakt zijn in het eerst genoemde waterakkoord beschreven.

Streekplan Noord-Holland Noord Niet definitief

Streekplan Noord-Holland Zuid Vertrekpunt van het streekplan Noord-Holland Zuid is de ruimtelijke situatie. De ambitie van de provincie Noord-Holland is de economische ontwikkeling te versterken, maar gelijktijdig ook te zorgen voor leefbaarheid, waterhuishouding en bereikbaarheid. Het beleid is uitgewerkt in zeven opgaven. Het voldoen aan elk van deze opgaven levert zowel een bijdrage aan het versterken van de economische motor als het behouden en verbeteren van de leefbaarheid in het gebied. De zeven opgaven zijn: • Ruimte voor water • Ontwikkeling van waardevolle landschappen • Een bereikbare netwerkstad • Ruimte voor wonen • Ruimte voor werken • Economische bestaansbasis voor de landbouw • Behoud en ontwikkeling cultuurhistorische waarden Niet voor niets staat water bovenaan het lijstje. Het klimaat verandert, de zeespiegel stijgt, en de bodem daalt. Het huidige watersysteem is niet toegesneden op de onomkeerbare ontwikkelingen. In het ruimtelijk beleid ten aanzien van water wordt gesteld dat gestreefd wordt naar het realiseren van een veerkrachtiger watersysteem om wateroverlast te beperken en watertekorten beter op te vangen.

Evenwichtig omgaan met water In de Ontwerp-Beleidsnota ‘Evenwichtig omgaan met water’ wordt het kader gegeven waarmee de provincie Noord-Holland verder wil met de uitwerking van het waterbeleid 21ste eeuw. De nota is opgesteld door de provincie Noord-Holland. De provincie geeft hierin aan dat de deelstroomgebiedsvisie nog onvoldoende compleet en concreet is en nog te weinig op draagvlak gerekend kan worden om nu een ruimtelijke doorvertaling mogelijk te maken. De algemene hoofdlijnen die voor de provincie Noord-Holland de kern voor de uitwerking van het nieuwe waterbeleid voor de 21ste eeuw vormen, zijn: • Het keren van buitenwater (Noordzee, Waddenzee, IJsselmeer / Markermeer) heeft én behoudt de hoogste prioriteit binnen het waterbeheer; • Het creëren van ruimte voor water is geen sectorale afweging, maar maakt deel uit van een integrale afweging. In de integrale afweging moeten alle oplossingsmogelijkheden, dus ook aanen afvoermaatregelen volwaardig meewegen; • Het kiezen van de benodigde maatregelen moet via maatwerk per gebied én in samenwerking met de streek tot stand komen in de vorm van regionale uitwerkingen. Ook het bereiken van voldoende draagvlak voor het uitvoeren van maatregelen is hierbij noodzaak; • De waterproblemen worden zoveel mogelijk opgelost waar ze ontstaan. Fijnmazige oplossingen verdienen daarbij de voorkeur; • Met het Rijk en de waterbeheerders worden nadere afspraken gemaakt over toepassing van het ‘standstill’- principe en het herzien van de waterakkoorden voor het Noordzeekanaal / AmsterdamRijnkanaalgebied en het IJssel- Markermeergebied.

- 99 -

III IJsselmeer en Markermeer

In deze bijlage wordt een toelichting gegeven op §2.2.4. Ten eerste op de situatie dat de leveringsverplichting van het Rijk beperkt is, de droogtesituatie. Vervolgens is een kritische noot in de bijlage opgenomen over het ‘standstill’-principe. Ten slotte worden de aanen afvoer van het IJsselmeer en Markermeer toegelicht.

Droogtesituatie Rijkswaterstaat wil dat de gebieden rondom het IJsselmeergebied niet meer water inlaten dan thans het geval is. In het waterakkoord ‘Noord-Holland / IJsselmeer en Markermeer’ is opgenomen dat voor de watervoorziening in het Noorderkwartier vanuit het IJsselmeer en Markermeer een inlaat van gemiddeld 41,9 m3/s per etmaal beschikbaar gesteld wordt. Verder stelt het Rijk ten behoeve van de doorspoeling van de wateren in het Noorderkwartier 13 m3/s water, uit IJsselmeer en Markermeer tezamen, ter beschikking. In de situatie waarbij de afvoer uit het IJsselmeer en Markermeer groter is dan de aanvoer en waarbij de waterstand van IJsselmeer en/of Markermeer onder het geldende peil zijn geraakt of niet meer zijn te handhaven, is er sprake van een droogtesituatie. In het waterakkoord staat beschreven dat dit het geval kan zijn wanneer de Rijnafvoer te Lobith kleiner dan 1400 m3/s is, waardoor de IJsselafvoer niet meer op 285 m3/s is te handhaven. Dan kan, in combinatie met aanhoudende droogte, een droogtesituatie gaan ontstaan. De leveringsverplichting van het Rijk wordt dan beperkt. De afgelopen 100 jaar is het vier keer niet voorgekomen dat de afvoer bij Lobith minder was dan 1400 m3/s. In de Droogterapportage Integraal Waterbeheer [HHNK, 2003] staat echter beschreven dat bij een afvoer van 1000 tot 1100 m3/s watertekorten kunnen ontstaan. Door middel van een droogteoverleg wordt het IJsselmeer en Markermeer beschikbare water regionaal nader verdeeld. De schade verwachting, essentieel is het voorkomen van blijvende schade, is belangrijk bij de afweging.

‘Standstill’-principe Het ‘standstill’-principe houdt in dat niet meer water dan thans het geval is, mag worden ingelaten. Het principe staat tot nu toe wel in verschillende documenten op papier, maar in de praktijk is de term niet vaak geïmplementeerd. De monitoring is moeilijk en elke situatie is weer anders. Betrokkenen zijn akkoord gegaan met een ‘standstill’-beginsel, maar de kwantificering van dit beginsel is een richtlijn, maar zijn geen harde cijfers…Dit blijkt uit de volgende regels uit een e-mail ontvangen op 5 augustus 2002 van een werknemer van Rijkswaterstaat IJsselmeergebied:

- 101 -


“De periode is onbelangrijk. Als er water beschikbaar is, meestal is dat zo dan kan NoordHolland deze waterhoeveelheid innemen. Als Noord-Holland deze hoeveelheid niet afneemt wordt het teveel aan water bij de spuisluizen in de Afsluitdijk naar de Waddenzee geloosd. In geval van droogte, het droogteoverleg IJsselmeergebied is dan bijeengeweest wordt er wel gelet op de toelaatbare in te laten waterhoeveelheden. De afmetingen van de inlaatwerken zijn bekend en de tijdsduur dat deze open staan. Controle is er dan achteraf (gegevens worden verstrekt door het waterschap) en incidenteel wordt gecontroleerd door de afdeling handhaving. In het droogteoverleg wordt de afweging gemaakt welke waterbeheerders mogen inlaten en hoeveel. Ook scheepvaartbelangen worden dan meegenomen.”

Waterbalans IJsselmeer en Markermeer In het beheersplan Rijkswateren IJsselmeergebied 1998 en 1999 zijn waterbalansen gemaakt. De belangrijkste aanen afvoerposten op grond van waterbalansen uit het verleden zijn in de balansen opgenomen. De sluitpost van de balans (totale aanvoer - totale afvoer – verandering in berging = sluitpost) geeft een indicatie van de betrouwbaarheid van de balans. Het jaar 1998 was een zeer nat jaar, 1999 was eveneens een nat jaar, maar aanzienlijk minder dan in 1998. In beide jaren was de gemiddelde temperatuur boven de gemiddelde jaartemperatuur. De grootste aanvoeren afvoerposten naar het IJsselmeer zijn respectievelijk in de tabellen 1 en 2 weergegeven. Tabel 1: Aanvoerposten waterbalans IJsselmeer 1998 en 1999

IJssel Zwarte Water Neerslag

1998 Totaal (mln m3) 13.114 2.709 1.273

1999 Totaal (mln m3) 14.336 1.804 1.006

Zomer (mln m3) 5.291 1.000 616

Zomer (mln m3) 6.609 333 415

Tabel 2: Afvoerposten waterbalans IJsselmeer 1998 en 1999

1998 Totaal (mln m3) Stevin spuisluizen 11.818 (Afsluitdijk) Lorentz spuisluizen 8.150 (Afsluitdijk) Zwarte Water 980

Zomer (mln m ) 4.281

1999 Totaal (mln m3) 10.248

Zomer (mln m3) 3.935

2.557

7.326

2.229

819

1.448

1.357

3

De 2 grootste afvoerposten van het IJsselmeer in beide jaren zijn de sluizen in de Afsluitdijk: de Stevinsluizen en de Lorentzsluizen met gemiddeld over 1998/1999 resp. 55 en 39% van de totale aanvoer. Gedurende drogere periodes wordt IJsselmeerwater minimaal geloosd op de Waddenzee. Er is dan alleen een verbinding voor de visintrek en ter vermindering van het zoutgehalte in het IJsselmeer bij de Afsluitdijk. Wanneer langdurige droge periodes voorkomen, worden de sluizen geheel afgesloten, zoals in de zomer van 2003. Voor de overige aanen afvoerposten en berging geldt, dat ze slechts enkele procenten vormen van de totale aan- of afvoer. De afvoer van het IJsselmeer naar het Hollands Noorderkwartier bij Den Oever (Stontelerkeersluis) was in de zomer gemiddeld over 1998/1999 0,1% van de totale aanvoer in de zomer (gedurende de winter is geen afvoer naar het Noorderkwartier). In het Noorderkwartier bestaan veel particuliere hevels over de dijk waar water wordt ingelaten vanuit het IJsselmeer. Hier zijn geen waarden van, maar verhoogd het percentage afvoer naar het Noorderkwartier zeker. Naar andere gebieden, zoals Friesland, wordt in de zomer gemiddeld 145 mln m3 afgevoerd.

- 102 -

IJsselmeer en Markermeer

De grootste aanvoerposten naar het Markermeer zijn in de tabel 3 weergegeven. Tabel 3: Aanvoerposten waterbalans Markermeer 1998 en 1999

Neerslag Gooi-Eemmeer Krabbersgat spuisluizen

1998 Totaal (mln m3) 859 555 410

1999 Totaal (mln m3) 658 408 368

Zomer (mln m3) 419 195 365

Zomer (mln m3) 273 102 364

De grootste afvoerposten van het Markermeer zijn in tabel 4 weergegeven. Tabel 4: Afvoerposten waterbalans Markermeer 1998 en 1999

1998 Totaal (mln m3) Houtrib spuisluizen 1321 (Houtribdijk) Verdamping 448 Spui Schellingwoude 319

Zomer (mln m ) 461

1999 Totaal (mln m3) 540

Zomer (mln m3) 63

387 139

534 375

460 243

3

In het Markermeer is het aandeel van de afvoer naar het Hollands Noorderkwartier groter. De 3 grootste aanvoerposten in de jaren 1998/1999 zijn de neerslag met resp. 34 en 35%, de Krabbersgatspuisluizen met resp. 16 en 19% en de aanvoer vanaf het Gooi/Eemmeer met resp. 21 en 22% van de totale aanvoer. De 3 grootste afvoerposten in 1998 en 1999, de Houtribsluizen (naar het IJsselmeer) (resp. 52 en 28%), het spui te Schellingwoude (naar het Noordzeekanaal) (resp. 13 en 20%) en de verdamping (resp. 18 en 28%), zorgen voor ongeveer 75% van de totale wateraanvoer. De totale watervoorziening van de Schermerboezem in het Hollands Noorderkwartier (inlaten bij Monnickendam, Lutje Schardam en Schardam) geeft een aanzienlijke bijdrage aan de afvoer van het Markermeer van 7 en 17% in de zomerperiode voor resp. de jaren 1998 en 1999. In de balans gaat het over miljoenen kubieke meter water waardoor enkele posten te minimaal zijn om mee te nemen in de balans. Een inlaat die in de balans niet is meegenomen, is bijvoorbeeld de sluis bij Edam. Indien in een droog jaar veel water is ingelaten komt de zeesluis bij Edam misschien wel voor in de balans.

- 103 -

IV Water- en chloridebalans Schermer-Noord

Waterbalans Een waterbalans is de vergelijking van de hoeveelheden water betrokken bij toevoer, afvoer, onttrekking en verandering in berging over een bepaalde periode en binnen een gegeven gebied. Een betrouwbare waterbalans vormt de basis voor het kwantificeren van watertekorten dan wel wateroverschotten. Uit de waterbalans volgt in welke perioden er in een gebied sprake is van watertekort of wateroverschot. Een waterbalans is opgebouwd uit gegevens over neerslag en verdamping, kwel en wegzijging, inlaat en uitlaat etcetera. Een groot deel van het Hollands Noorderkwartier bestaat uit polders en is afhankelijk van het boezemsysteem. Daarom is het boezemsysteem in de onderstaande schematisering van waterbalansposten verwerkt.

Atmosfeersysteem Neerslag Wateronttrekking

Lozingen

Boezemsysteem

Verdamping

Oppervlakte watersysteem Open-water berging

Inlaat

Uitlaat Ondiep grondwatersysteem

Infiltratie

Drainage

Grondberging Kwel

Wegzijging

Diep grondwatersysteem

Figuur 1: Waterstromen van een poldersysteem [Profittlich, 2000]

- 105 -


De belangrijkste componenten van de waterbalans in de polder Schermer-Noord zijn: • neerslag en verdamping; • kwel en wegzijging; • het uitmalen van overtollig polderwater naar de boezem; • de inlaat van boezemwater naar de polder voor het opheffen van watertekorten; • de inlaat van boezemwater naar de polder voor het doorspoelen van de polder; • waterberging Aan de hand van resultaten uit het model Sobek-Rural en met gegevens die bekend zijn, kan de waterbalans bekeken worden.

Neerslag De neerslag kan naar plaats en tijd sterk variëren. Het is in dit onderzoek een nadeel dat het neerslagstation niet gelegen is in de Schermer-Noord. De dichtstbijzijnde neerslagmeetstations van het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut) bij de Schermer zijn: West-Beemster en Bergen. Hiervan zijn daggegevens beschikbaar (figuren 2, 3, 4 en 5). In het jaar 2000 is er op jaarbasis een verschil van 91 mm gemeten tussen het weerstation West-Beemster en Bergen. Voor beide weerstations is een waterbalans opgesteld. 35

Neerslag [mm]

30 25 20 15 10 5

1-8

1-9

1-10

1-11

1-12

1-8

1-9

1-10

1-11

1-12

1-7

1-6

1-5

1-4

1-3

1-2

1-1

0

Figuur 2: Neerslag weerstation Bergen 1999 35

Neerslag [mm]

30 25 20 15 10 5

1-7

1-6

1-5

1-4

1-3

1-2

1-1

0

Figuur 3: Neerslag weerstation West-Beemster 1999

- 106 -

Water- en chloridebalans Schermer-Noord

45 40 Neerslag [mm]

35 30 25 20 15 10 5 1-8

1-9

1-10

1-11

1-12

1-8

1-9

1-10

1-11

1-12

1-7

1-6

1-5

1-4

1-3

1-2

1-1

0

Figuur 4: Neerslag weerstation Bergen 2000 45 40 Neerslag [mm]

35 30 25 20 15 10 5 1-7

1-6

1-5

1-4

1-3

1-2

1-1

0

Figuur 5: Neerslag weerstation West-Beemster 2000

Verdamping Relevante meetstations voor de Schermer-Noord waar referentieverdamping wordt gemeten, zijn: de Kooy bij Den Helder en Schiphol. Aangezien de Schermer in het midden gelegen is van deze stations zijn de data gemiddeld. Het KNMI publiceert de referentiegewasverdamping volgens de methode van Makkink. Dit is een methode om de verdamping fysisch weer te geven en geeft de potentiële verdamping weer. Deze verdamping wordt in het model ingevoerd (figuren 6 en 7). Aangezien in Sobek met behulp van de CAPSIM module de wortelzone wordt gesimuleerd, wordt een de actuele verdamping berekend (bijlage 10). De actuele verdamping uit Sobek is gebruikt voor de waterbalans.

- 107 -


6

Verdamping [mm]

5 4 3 2 1

1-11

1-12

1-11

1-12

1-9 1-9

1-10

1-8 1-8

1-10

1-7 1-7

1-6

1-5

1-4

1-3

1-2

1-1

0

Figuur 6: Potentiële verdamping 1999 6

Verdamping [mm]

5 4 3 2 1

1-6

1-5

1-4

1-3

1-2

1-1

0

Figuur 7: Potentiële verdamping 2000

Kwel Kwel speelt een grote invloed in een polder. In de polders ligt namelijk het polderpeil in de regel lager dan het waterpeil in de omgeving. Dit geldt zeker voor de diepe droogmakerijen, zoals de Schermer. Water uit de omgeving dringt via moeilijk doorlatende holocene lagen (veenen kleilagen van enkele meters dikte) door in het pleistocene pakket (zeer dik en doorlatend pakket), stroomt vervolgens horizontaal door deze aquifer naar de polder, waar het wederom voornamelijk als verticale kwelstroming via het Holoceen aan de dag treedt. Binnen de polder zal daardoor de stijghoogte van het grondwater in het pleistocene zand boven het polderpeil uitstijgen. [Koopmans e.a.,1995] In tabel 5 is de kwelintensiteit in het onderzoeksgebied uit verschillende bronnen weergegeven. De kwel varieert in het gebied. In de tabel zijn gemiddelde waarden weergegeven. Tabel 5: Kwel (mm/dag) in de gehele Schermer en Schermer-Noord

ICW (1982)

Waterbeheersplan Het Lange Rond (1993-1996)

TNO (2002)

Schermer

0,3

0,5

0,3 (zomer) 0,5 (winter)

SchermerNoord

0,19

0,1-0,25

Rijkswaterstaat RIZA (2002)

2/3 vh opp 0-0,5 (gemiddeld 0,4) 1/3 vh opp 0,5-1

- 108 -


Een bron waarin op verschillende manieren de kwel in de Schermer is berekend, is het rapport ‘Gronden oppervlaktewater Noord-Holland benoorden het IJ’ [ICW, 1982]. Hierin is een gemiddelde kwel van 0,19 mm/dag aangegeven in de Schermer-Noord. De andere bronnen geven een hogere kwelintensiteit weer. Dit zijn echter regionale studies. Op basis van deze gegevens is gekozen voor een kwel van 0,3 mm/dag. Tevens simuleert Sobek bij deze waarde de totale uitlaat aan het begin van het jaar goed.

Inlaat Zowel de hoeveelheid inlaat als tijdstip van inlaat zijn onbekend. Deze balanspost is door middel van calibratie bepaald.

Uitlaat Via het gemaal wordt het water naar de boezem afgevoerd. Van het gemaal wordt het aantal draaiuren geregistreerd en per dag verwerkt. De afvoer is het product van de draaiuren en de capaciteit van het gemaal. Hierbij mag vanuit gegaan worden dat de volledige capaciteit van het gemaal wordt gebruikt. De gemaalgegevens in de Schermer-Noord zijn naast de jaren 1998 t/m 2000 (via het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier) achterhaald van de jaren 1994 t/m 1996 (via de Provincie Noord-Holland). De hoeveelheid uitlaat is echter van de meest recente jaren twee keer zoveel. Na het analyseren van de waterbalans voor zowel de jaren 1994-1996 als voor de jaren 19982000 is gebleken dat de gegevens verstrekt door de Provincie Noord-Hollands niet juist zijn.

Berging De waterberging in een poldersysteem kan worden beschouwd als een tijdelijke opslag van water. Een waterbalans per hydrologisch jaar is van begin oktober tot eind september. De berging in een gebied is dan nihil. De balans is echter opgesteld voor een kalenderjaar, waardoor een deel van de restpost veroorzaakt wordt door de berging in de polder. Overige onnauwkeurigheden in de posten die de restterm kunnen veroorzaken, zijn: • Doordat er geen neerslag in de Schermer-Noord wordt gemeten, kan hierdoor een fout veroorzaakt worden. In 2000 is het verschil in neerslag tussen de twee neerslagstation 2,6 *106 m3. • De verdamping wordt niet in de Schermer gemeten. • Binnen het gebied varieert de kwelintensiteit van plaats tot plaats. Een gemiddelde kwelintensiteit voor het gehele gebied veroorzaakt een onnauwkeurigheid. Daarnaast kwamen de verschillende bronnen niet exact met elkaar overeen. • De onzekerheid van de uitlaat kan worden veroorzaakt door het feit dat de capaciteit van het gemaal niet exact 290 m3/min is. • De inlaat wordt niet gemeten. Tevens zijn de data van openen dichtgaan van de inlaten onbekend. Ieder voor- en najaar wordt dit door de locale beheerder bepaald en in de tussentijdse periode kan de intensiteit worden veranderd. De inlaat is elk jaar gecalibreerd met behulp van Sobek. De waterbalans blijft naast bovenstaande onnauwkeurigheden een benadering doordat de balansposten worden beïnvloed door processen, ruimte en tijd. De waterbalansen van 1999 en 2000 zijn in de tabellen 6 en 7 weergegeven.

- 109 -


Tabel 6: Waterbalans 1999 met neerslagstation Bergen en West-Beemster in m.

Bergen 0,99 0,44 0,11 0,25 0,86 0,05


West-Beemster 1,00 0,44 0,11 0,25 0,86 0,06

Tabel 7: Waterbalans 2000 met neerslagstation Bergen en West-Beemster in m.

Bergen 1,11 0,43 0,11 0,18 0,83 0,13


West-Beemster 1,02 0,43 0,11 0,18 0,83 0,04

De kleinste restpost in 1999 is met de neerslagdata van het meetstation in Bergen en in 2000 is dit West-Beemster. Bergen (1999) en West-Beemster (2000) zijn in dit onderzoek gebruikt.

Chloridebalans De massabalans voor een stof heeft gedeeltelijk dezelfde termen als de waterbalans voor hetzelfde systeem. In de chloridebalans worden de volgende termen opgenomen: • Neerslag (+) • Kwel (+) • Inlaat (+) • Uitlaat (-) • Berging (-) Chloride is een conservatieve stof. Vanwege deze eigenschap verdwijnt chloride niet uit het watersysteem door reacties, et cetera. Er is echter wel enige gewasopname, maar deze hoeveelheid is minimaal. De berging is op jaarbasis verwaarloosbaar, waardoor de chloridebalans op jaarbasis op nul gesteld kan worden. De chloridebalans is opgesteld om de invloed van zoute kwel in de polder te onderzoeken. Door het combineren van de chloride- en waterbalans is het mogelijk één of twee onbekende posten te bepalen (zie tabel 8). Tabel 8: Combinatie wateren chloridebalans

Neerslag Kwel Inlaat Uitlaat

Waterbalans m m m m

Waterbalans m3 m3 m3 m3

Cl-concentratie mg/l mg/l mg/l mg/l

Cl-vracht kg kg kg kg

Een onzekere balanspost is de chlorideconcentratie van de kwel. Aan de hand van tabel 8 kan de chloride-vracht van de kwel berekend worden. Met behulp van de waterbalans is vervolgens de concentratie bepaald.

- 110 -


Neerslag De Cl-concentratie in neerslag is 5 mg/l [Stichting PHLO, 2000]

Inlaat en uitlaat Het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier heeft in het Noorderkwartier meetpunten in het oppervlaktewater waar de waterkwaliteit (onder andere zouten en voedingsstoffen) wordt gemeten. In de onderstaande figuur zijn de locaties van de meetpunten in de Schermer-Noord weergegeven.

Figuur 8: Meetpunten waterkwaliteit in Schermer-Noord

Chlorideconcentraties van de inlaat (boezem) en de uitlaat (polder) zijn niet bekend in het jaar 1999 en in 2000 niet van de concentraties in de polder. De meest recente jaren waarvan veel meetgegevens in de polder zijn, zijn de jaren 1993 en 1996 (figuren 9 en 10).


700

485103

485104

485105

485106

485202

485203

600 500 400 300 200 100 0 apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

Figuur 9: Chlorideconcentratie polderwater in 1993

- 111 -

nov

dec



700

485103

485104

485105

485202

485203

600 500 400 300 200 100 0 mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Figuur 10: Chlorideconcentratie polderwater in 1996

De figuren 11 en 12 geven het verloop van de chlorideconcentratie in de boezem weer van de meetpunten 7001 en 152302 (groene vierkanten figuur 8) van de laatste paar jaren. 1000


900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1-98

7-98

1-99

7-99

1-00

7-00

1-01

7-01

1-02

7-02

1-03

7-03

Figuur 11: Concentratie chloride in de boezem ter hoogte van het noordelijke gedeelte vd Schemer-Noord (meetpunt 7001)

- 112 -


1000


900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1-00

5-00

9-00

1-01

5-01

9-01

1-02

5-02

9-02

1-03

5-03

9-03

Figuur 12: Concentratie chloride in de boezem ter hoogte van het zuidelijke gedeelte vd Schermer-Noord (meetpunt 152302)

De gemiddelde chlorideconcentratie van de inlaat (van 01-04 tot 30-09) komt de laatste jaren overeen met 150 mg/l. Wat betreft de uitlaat is het jaargemiddelde bepaald van de meetpunten 148105 en 148106. Dit komt overeen met ongeveer 200 mg/l. Behalve kwel kunnen de Cl-concentraties van neerslag, inlaat en uitlaat in de chloridebalans worden ingevuld (tabellen 9 en 10). Tabel 9: Chloridebalans 1999

Neerslag (+) Kwel (+) Inlaat (+) Uitlaat (-) Restterm

Volume [*106 m3] 28,72 3,18 8,18 25,07 2,18


Cl-vracht [*106 kg] 0,14 x 1,23 5,01 0

De vracht van de kwel is: Cl-vrachtuitlaat - Cl-vrachtinlaat – Cl-vrachtkwel = 3,64*106 kg. Dat is 3,64 * 10 6 = 1,15 kg 3 = 1147 mg Chloride l m 3,18 * 10 6 Tabel 10: Chloridebalans 2000

Neerslag (+) Kwel (+) Inlaat (+) Uitlaat (-) Restterm

Volume [*106 m3] 29,65 3,18 5,12 24,20 1,22


Cl-vracht [*106 kg] 0,15 x 0,77 5,32 0

De vracht van de kwel is: Cl-vrachtuitlaat - Cl-vrachtinlaat – Cl-vrachtkwel = 3,92*106 kg. Dat is 3,92 * 10 6 = 1,23 kg 3 = 1235 mg Chloride 6 l m 3,18 * 10 Uit de chloridebalans komt een gemiddelde concentratie van 1200 mg/l Cl-1. Deze waarde is naast een aantal andere bronnen gelegd (tabel 11).

- 113 -


Tabel 11: Chlorideconcentratie kwel (mg/l) in de Schermer-Noord

SchermerNoord

ICW (1982) (gem. ICW (1982) kwelconcentratie (gem. Chloridekwelconcentratie in de ondergrond) balans richting opp. m -mv Cl water)

1000

0-15

500

15-25

3000

25-35

3500

1200

1

TNO (DINO-loket) Locatie in figuur 8 - (landbouwbuis) 1 2 18-19 (1e wvp) 27-28 (1e wvp) 3 4 25-26 (1e wvp) 5 26-27 (1e wvp) 6 m - mv

Cl (jaar van meting) 512 (1997) +/- 601 +/-5002 104 (1978) 4088 (1983) 438 (1979)

Gemiddelde concentratie van de jaren 1957 en 1977 Gemiddelde concentratie van de jaren 1983 en 1988

2

Uit metingen in het eerste watervoerende pakket door middel van peilbuizen in het gebied (TNO) blijkt dat er een verschil is in chlorideconcentratie in het gebied ten noorden en ten zuiden van de Noordervaart. De verdeling van deze waarden is mede door middel van calibratie bepaald. In Sobek worden de zoutbelastingen in het oppervlaktewater berekend. Met behulp van meetgegevens van chlorideconcentraties in het oppervlaktewater in beide gebieden, kan de concentratie kwel gecalibreerd worden. Uit de calibratie volgt dat in zuid een Cl-concentratie van 3000 mg/l gemiddeld voorkomt en in noord een concentratie van 500 mg/l.

- 114 -

V Tritsgeschikheidskaart waterkwaliteit

Schoonhouden Opheffen (uitplaatsen) belastende landbouwfuncties nabij brongebied Opheffen belastende zoute kwelpolders en onderbemalingen in tussengebied Scheiden Bufferzone en distributie inlaatwater in veengebied Buffergebied inlaatwater in droogmakerijen en onderbemalen gebied Gescheiden afvoer en verdeling schoon water Gescheiden waterlopenstelsel voor wateraanvoer en -afvoer Opheffen doorspoelen brak polderwater Zuiveren Zuiveren waterinlaat gevoelige gebieden Zuivering waterafvoer belastende lozingen

Boezemwater Texel Aangedijkte landen Kustzone Wieringen Wieringermeer Westfriesland-Geestmerambacht Alkmaardermeergebied Droogmakerijen Veenweidegebied Noordzeekanaalpolders

Figuur 13: Tritsgeschiktheidskaart waterkwaliteit [Programmabureau WB 21 Noorderkwartier, 2002]

- 115 -

VI Kwantificering

- 117 -

Deelgebieden Noorderkwartier

Aangedijkte landen

Kust

Wieringen

Wieringermeer

West Friesland en GGA

Alkmaardermeergebied

Droogmakerijen

Veenweidegebied

NZKpolders

Oppervlakte (ha)

19.125

6.315

2.496

19.950

62.312

6.344

20.301

23.319

1.308

43,7

17,6

4

117,6

161,1

29

36,2

39,6

10,1

0,5

58,3

18,4

12,6

2,1

Bergermeer (vliegveld)

Binnenduinrand

9,2

9,4

32,2

0,8

0,4 0,1

Beemster

Starnmeerpolder

Heerhugowaard polder (zuidoost WF en GGA)

Kreekrug West-Friesland

Waard-Nieuwland

Wieringermeer

Waard-Nieuwland

0

2,3 8,3

1

1

3

4.441 5.130

-

125

652

383

200

18.580

214

200

7.212

383

1.000

394

3

400

3

1.350 4

975

5.130

*

620

5.116

2.113

383

12.778

0,17

9,2

2,7

0,5

3,4

1,7

0,6

0,1

1

* 25

30,7 1,9

0,3

Verhogen voorjaarsgrondwaterstand mln m3

Zoetwaterlens mln m3 % tov ZK deelgebied

1

% tov ZK gebied 2

3

% tov gebied

2,8

2,3

9,9

*

9,2

1,2

5,5

3,4

* / 23,5 58

-

1 56

*

56 / 21 55,7

71

83

1,4 0

0,02

0

4.850

* 9

*

4

175

4

4.850

2.735

*

1.623

* 9

3,9

0,9

71

17,4

4

3

4

4

188

64

129

1.308

3

103

106 4

213 4

2.735

7.097

1.623

103

106

213

2.735

2.403

9.836

15.603

5.376

5.373

11.973

11.973

11.973

2.973

2.403

11.973

1.308

2,8

10,6

18

7,6

5,8

14,2

14,2

14,2

4,8

2,8

14,2

1,9

4,1

3,1

4,1

20

* 2

3,5

*2

7,6

1,6 2,3

6 1,6

* 1,1 1,5 0,5

0,2 0,9

0,9

25

6,2

5

0

0

0,9

20 0,9

20 0

20 0

1 0

0

0,9

0,4 0

0

9

?

0

0

0

0,2

0

0

0,15 0

38 0,26

-

1 1

1

118 8,3

100

143

100

6,75

200

299 3,8

0,1 100 30,7 94

3

168

1,6

-

% tov ZK deelgebied

2

357

4.850

7.097

*

1.623

0,35

% tov ZK deelgebied

% tov deelgebied

27,4

-

% tov ZK deelgebied


112 / 41

117,6 / 46,3

56

1,9

Centrale voorraadberging mln m3

% tov ZK gebied

6.789

5,8 5,2

Verticale seizoensberging mln m3

% tov ZK gebied

3.639

10.282

Beperken horizontale afstroming mln m3

% tov ZK gebied

4

100

4.385

12.778

0,5

1,7

% tov ZK deelgebied

0,3

32.557

9.548

*

* 32,6

Toename doorspoelen Toename zomertekort

% tov ZK gebied

19.950

2

168

400

4

7.097 Oppervlakte ontvangstgebied met bekende inlaat (ha)

2

2.736

Noordzeekanaal polders

0,4

12,1

De Belmermeer

0,7

60,5

Schaalsmeerpolder

0,5

32,8

Noordeindermeer polder

2,4

22

De Broekermeer

31

10,6

De Noordmeer

Toename Toename zomertekort mln doorspoelen mln 5,5 m3 m3

1,9 8,2

72,6

Monnikermeer

11,2 19,9

Geestmerambacht meer

124,4

Wieringerrandmeer

67,7

Wieringermeer zuid en west

175,6

Wieringerrandmeer (Wieringen+meer)

0,8

Keileembult Wieringen

1,2

gebieden

11,3

54,8

31,1

3,9

Oppervlakte aangegeven (ha)

28,3

23,4

Wijde Wormer

192,1

176,5

12,8

19,9

Beemster

9,1

Purmer

111,8

8,9

Anna Paulowna

Kengetallen maatregel gebieden

5,1

49,3

11,6

Toename zomertekort gebied mln m3

Vasthouden

117,3

0,3

56

Zomertekort gebied huidig mln m3 *Wateraanvoerbehoefte mln m3

Bergen

0,8

Doorspoelen 2050 24

Aangegeven gebieden voor oplossing trits watertekort deelstroomgebiedsvisie

Scheiden

3,2

8,4 20,5

80,2

Watertekort 2050 mln m3 Zomertekort 2050

9,2

25

Schermer

19

Engewormer

Doorspoelen huidig

Purmer

Zomertekort huidig

Wijde Wormer

Watertekort huidig mln m3

Schermer

Kengetallen deelgebieden

Tabel 12: Kwantificering m 3

84

een verschil met omliggende land van 2,5 meter of meer meter. een verschil met de boezem van 2,5 meter of minder tov van zomertekort en niet van toename zomertekort, omdat de gegevens ontbreken. tov toename zomertekort + doorspoelen.

3,9

10

18

6

7

6

714

22,9 97,4 63

54

325

4 21 72,7 190,5

Zomertekort

73

304 52,8

227

7,6

2

1,1

100

100

100

100

1,6

6 0

78,9 32,3

7,4

0,18

1,15

2,9

0,6

2

3,9

41 ZK =

4,86

0,8

0,37

0,5

22

0,53

2,5 1,6 2,7 1,65 1,75 43

48,5

5 1564,5 151

22,3 89

69

69,8 1396

16,2 217

261

50

1

1 5

3,1

5

1

5

3,11 2,1

1,9

0,64

3,11 11 6,52 190 6 16

2

1,3 6,5 4,04

38

Tabel 13: Kwantificering mm t.o.v. oppervlakte deelgebied

Kwantificering

- 121 -

Tabel 14: Kwantificering mm t.o.v. oppervlakte aangegeven gebied


- 122 -

Tabel 15: Kwantificering mm t.o.v. oppervlakte ontvangstgebied

Kwantificering

- 123 -


Toelichting bijlage VI •

•

•

•

•

•

•

•

• •

De tabel bestaat ten eerste uit een aantal kengetallen van de deelgebieden in het Hollands Noorderkwartier. Van de deelgebieden is de oppervlakte, het huidige watertekort opgesplitst in het zomertekort en de doorspoelbehoefte, het toekomstige watertekort in het jaar 2050 en de toename van zowel het zomertekort en de doorspoelbehoefte in 50 jaar tijd weergegeven. Vervolgens zijn de gebieden genoemd die aangegeven staan op de tritskaart watertekort in de deelstroomgebiedsvisie. Van de gebieden die aangegeven staan in de deelstroomgebiedsvisie is vaak de inlaat van een groter gebied bekend. Tevens zijn de oplossingen in een gebied ook vaak bedoeld voor de omgeving en niet alleen voor het gebied zelf. Daarom zijn zowel de oppervlaktes van de gebieden waar de maatregel plaatsvindt als de oppervlaktes van de gebieden waar de inlaat van bekend is weergegeven en waaraan de oplossing een bijdrage levert. Van deze laatste gebieden is het zomertekort en de toename van het zomertekort in 50 jaar weergegeven. Het onderste gedeelte van de tabel bestaat uit de bijdrage van de oplossingen. Per oplossing is de procentuele bijdrage ten opzichte van de toename van het zomertekort in het gehele deelgebied en in het ontvangstgebied waarvan de wateraanvoerbehoefte bekend is. Als uitgangspunt is dus genomen dat de bijdrage van een maatregel wordt bekeken ten opzichte van de omgeving die direct grenst aan het gebied waar de maatregel kan plaatsvinden. Het zou kunnen zijn dat het water, dat vastgehouden of geborgen wordt, via een systeem naar een gebied wordt gebracht, dat niet direct grenst aan het gebied van de maatregel. De bijdrage van de maatregelen is bekeken ten opzichte van het zomertekort, omdat de maatregelen voor het watertekort voornamelijk daar op gericht zijn. Een nadeel hiervan is dat het zomertekort soms veel kleiner is dan de doorspoelbehoefte, waardoor de bijdrage van een maatregel soms meer lijkt te zijn dan in werkelijkheid het geval is. De bijdrage van de binnenduinrand voor de omgeving is nog niet op dezelfde manier als de kreekrug en de keileembult in Wieringen berekend. De verwachting is dat de kustzone zal herstellen. En het watertekort in de binnenduinrand door de toename van de kwel kan worden opgelost (naast de gebieden waar een grote wateraanvoerbehoefte is, zoals ter plekke van de bollenteelt). De bijdrage van de maatregelen in de Wieringermeer en de maatregelen in de omgeving voor het watertekort in de Wieringermeer is moeilijk te bepalen. In de berekeningen van de wateraanvoer in het gebied is het zomertekort zeer nihil en de doorspoelbehoefte zeer groot. Op het moment wordt echter nog nauwelijks doorgespoeld in bepaalde gebieden, maar wordt water aangevoerd via een infiltratie systeem voor beregening. Daarom is bij dit gebied een tweede getal weergegeven. De doorspoelbehoefte in de Wieringermeer is verminderd met de doorspoeling die ter plekke van de waterkwaliteitsmaatregel ‘opheffen doorspoelen brak polderwater’ gelegen is (bijlage 6). Deze maatregel is namelijk veelal een bevestiging van de huidige situatie. Tussen Wieringen en Wieringermeer is een gebied voor verticale seizoensberging ingetekend, het Wieringerrandmeer. Voor het ontvangstgebied van het Wieringerrandmeer zijn Wieringen en de afdelingen 1 en 3 van de Wieringermeer genomen. Deze afdelingen maken deel uit van het noordelijk deel van de Wieringermeer. De bijdrage van verticale seizoensberging wordt bekeken tov het zomertekort. Omdat de wateraanvoer naar het Wieringermeer onduidelijk is, kan de bijdrage een zeer vertekenend beeld vormen. Enkele gebieden, waar centrale voorraadvorming kan plaatsvinden, zijn in de tabel twee keer weergegeven. Wanneer een grote droogmakerij in zijn geheel gebruikt wordt voor voorraadberging, dan vervalt de wateraanvoerbehoefte. De bijdrage van de droogmakerijen aan de omgeving is in de kolom van het deelgebied ‘veenweide’ weergegeven. In de berekeningen is een centrale voorraadberging van 3 meter diep genomen. Gebieden die een hoogteverschil hebben met het omliggende land van 2,5 meter of meer zijn rood gemarkeerd en gebieden die een hoogteverschil hebben met het boezempeil van 2,5 meter of minder groen. De bijdrage van sommige maatregelen in een gebied behoort op kleinere schaal bekeken te worden. De maatregel ‘beperken horizontale afstroming’ rondom de Purmer wordt in de tabel vergeleken ten opzichte van een veel groter gebied dan waar de maatregel effect zal hebben. Het

- 124 -

Kwantificering

•

probleem hierbij is dat de inlaat soms van grotere gebieden bekend is dan de ware ontvangstzone. Daarom wordt centrale voorraadberging in de Purmer ook ten opzichte van een te groot gebied bekeken. In de onderstaande tabel is weergegeven welke ontvangstgebieden zijn genomen bij de aangegeven gebieden waarvan de inlaat bekend is.


Verticale seizoensberging

Berperken hor. afstroming

Verhogen VG

Tabel 16: Ontvangstgebieden

•

Ontvangstgebied van de maatregel met bekende inlaat Kreekrug West-Friesland Vier NoorderKoggen, Het Grootslag, de Lage Hoek, De drieban, De Kaag, Oosterpolder, Westerkogge, Schellinkhout, Leijenpolder/Niedorperpolder, Polder Veenhuizen. Keileembult Wieringen Wieringen Purmer polder Zeevang, Waterland incl. droogmakerijen en het Twiske Beemster Wijde Wormer Wieringerrandmeer Bergermeer (vliegveld) Beemster Schermer Purmer Monnikermeer De Noordmeer De Broekermeer Polder Waard-Nieuwland Heerhugowaard Geestmerambacht De Schermer Noordeindermeerpolder Starnmeerpolder Schaalsmeerpolder Engewormer De Wijde Wormer De Beemster De Purmer Monnikermeer De Belmermeer De Noordmeer De Broekermeer

Eilandspolder, WJN Twiske, Oostzaan en WJN Afdeling 1 en 3 Wieringermeer en Wieringen geheel Bergermeer Beemster Schermer Purmer Waterlanden incl. droogmakerijen Waterlanden incl. droogmakerijen Waterlanden incl. droogmakerijen Afdeling 1 en 3 Wieringermeer Zuidoost Westfriesland en GGA (Heerhugowaard) Zuidwest Westfriesland en GGA (Geestmerambacht) Schermer Ursem, Heerhugowaard, Eilandspolder, Alkmaardermeer Eilandspolder Eilandspolder en WJN WJN WJN Twiske, Oostzaan en WJN Eilandspolder, WJN polder Zeevang, Waterland incl. droogmakerijen en het Twiske Waterland incl. droogmakerijen Waterland incl. droogmakerijen Waterland incl. droogmakerijen Waterland incl. droogmakerijen

Naast de tabel waarin de hoeveelheid water in m3 is weergegeven, zijn ook drie tabellen weergegeven die de bijdrage in mm aangeven. In deze drie tabellen is de hoeveelheid water gedeeld door zowel de oppervlakte van het deelgebied, de oppervlakte van het aangegeven gebied en de oppervlakte van het ontvangstgebied.

- 125 -

VII Kwantificering 2

- 127 -

Deelgebieden Noorderkwartier

Aangedijkte landen

Kust

Wieringen

Wieringermeer

West Friesland en GGA

Oppervlakte (ha)

19.125

6.315

2.496

19.950

62.312

Watertekort huidig mln m3

43,7

17,6

4

117,6

161,1

Huidig

Droogmakerijen

Veenweidegebied

NZKpolders

6.344

20.301

23.319

1.308

29

36,2

39,6

10,1

Doorspoelen huidig

19

25

9,2

8,4

3,2

0,8

0,3

117,3

49,3

111,8

9,1

19,9

12,8

23,4

28,3

11,3

1,9 8

Toename zomertekort mln m3

Toename doorspoelen mln m3

6

31

2,4

0,5

0,7

0,4

0,5

58,3

18,4

12,6

2,1

0

9,2

9,4

32,2

0,8

0,4 0

16

28

50

19

7

51

83

5

1

Oppervlakte aangegeven gebieden (ha)

5.130

125

-

652

383

200

18.580

214

200

383

7.212

1.000

394

400

3

4.441 1.350

1 3

3

2.736 975 1.623

2

400

4

175

4.850

2.735

168

4

2

357

2

168

3

De Noordmeer

Monnikermeer

Beemster

Purmer

Purmer

Beemster

Kreekrug Friesland

Aangegeven gebieden voor oplossing trits watertekort deelstroomgebiedsvisie

103

4

3

106

4

3

4

4

2.735

7.097

1.623

103

106

213

15.603

5.376

5.373

11.973

11.973

11.973

4

7.097

4.850

%vh oppervlak om zomertekort met verticale seizoensberging op te vangen

16

2

9

2757

2679

1333

%vh oppervlak om watertekort met verticale seizoensberging op te vangen

25

37

25

3538

3438

1711

5.130

620

5.116

2.113

383

12.778

19.950

9.548

12.778

10.282

32.557

4.385

3.639

6.789

188

64

129

1.308

2.973

2.403

11.973

1.308

213

4

4

7.097

Noordzeekanaal polders

85

De Belmermeer

% verminderen watertekort om toename watertekort op te vangen

Schaalsmeerpolder

1

Noordeindermeer polder

7

De Broekermeer

40

Wijde Wormer

0

Schermer

11

Engewormer

50

Wijde Wormer

50

Schermer

6

Starnmeerpolder

125

Heerhugowaard polder (zuidoost WF en GGA) Geestmerambacht meer

% vermindering huidige doorspoeling om toename doorspoelen op te vangen.

West-

6

Waard-Nieuwland

273

Wieringerrandmeer

57

Wieringermeer zuid en west

11

Wieringermeer

25

Wieringerrandmeer (Wieringen+meer)

33

Waard-Nieuwland

92

Keileembult Wieringen

33

Binnenduinrand

66

Bergermeer (vliegveld)

% vermindering doorspoeling in 2050 om toename watertekort op te lossen

Oppervlakte ontvangstgebied met bekende inlaat (ha)

Toename

Alkmaardermeergebied

Zomertekort huidig

Anna Paulowna

Kengetallen maatregel gebieden

Kengetallen deelgebieden

Tabel 17: Vermindering doorspoeling en benodigd oppervlak om zomertekort en watertekort op te lossen

4.850 1.623

2.735

2.403

9.836

%vh oppervlak om zomertekort met centrale voorraadberging op te vangen

13

28

59

248

8

1

5

4

162

1379

1340

667

255

438

1101

%vh oppervlak om watertekort met centrale voorraadberging op te vangen

16

197

304

535

13

19

13

13

209

1769

1719

856

523

571

1413

%vh oppervlak om zomertekort met verticale seizoensberging op te vangen

6

6

6

2757

2679

1333

%vh oppervlak om watertekort met verticale seizoensberging op te vangen

11

31

8

3538

3438

1711

%vh oppervlak om zomertekort met centrale voorraadberging op te vangen

3

14

30

137

3

3

3

3

229

1942

1887

939

52

627

1550

%vh oppervlak om watertekort met centrale voorraadberging op te vangen

10

14

30

147

5

16

12

4

51

1942

1887

939

52

140

1550

Kwantificering 2

Toelichting bijlage VII •

• •

•

De tabel bestaat ten eerste uit een aantal kengetallen van de deelgebieden gelegen in het Hollands Noorderkwartier. Met behulp van deze kengetallen zijn een aantal percentages berekend om aan te geven hoeveel de doorspoeling en het watertekort moeten verminderen om de toenames op te vangen. Vervolgens zijn de gebieden weergegeven die in de deelstroomgebiedsvisie Noorderkwartier gemarkeerd zijn ten aanzien van oplossingen voor het watertekort. Voor meer informatie wordt verwezen naar toelichting bijlage 6. De maatregelen ‘verticale seizoensberging’ en ‘centrale voorraadberging’ kunnen ook toegepast worden in delen van de aangegeven gebieden. Voor deze twee maatregelen zijn percentages berekend om inzicht te krijgen hoeveel oppervlak nodig is om het zomertekort en het watertekort op te vangen voor zowel de huidige situatie als voor de toename van het zomertekort en het watertekort. Deze percentages zijn met name interessant voor de grote droogmakerijen. Aangezien de wateraanvoer in de Wieringermeer onduidelijk is, zijn hier geen percentages voor berekend.

- 131 -

VIII Weergave waterwinst

- 133 -


Toename wateraanvoerbehoefte 2050 mm/waterschijf 0-40 40-150 >150

Figuur 14: Toename wateraanvoerbehoefte 2050 [Programmabureau WB21 Noorderkwartier, 2002]

- 134 -

Weergave waterwinst

Waterwinst bergen mm/waterschijf 0-40 40-1000 >1000

Figuur 15: Waterwinst bergen

- 135 -


Waterwinst bergen ten behoeve van veenweidegebied (excl. Schermer, Beemster, Purmer en Wijde Wormer) mm/waterschijf 0-40 40-150 >150

Figuur 16: Waterwinst bergen ten behoeve van veenweidegebied (exclusief Beemster, Schermer, Purmer en Wijde Wormer)

Waterwinst bergen ten behoeve van veenweidegebied (excl. Schermer, Beemster en Purmer) mm/waterschijf 0-40 40-150 >150

Figuur 17: Waterwinst bergen ten behoeve van veenweidegebied (exclusief Beemster, Schermer, Purmer en Wijde Wormer)

- 136 -

Weergave waterwinst

Waterwinst vasthouden mm/waterschijf 0-5 5-20 >20

Figuur 18: Waterwinst vasthouden

- 137 -


Waterwinst verticale seizoensberging mm/waterschijf 0-40 40-150 >150

Figuur 19: Waterwinst verticale seizoensberging

- 138 -

Weergave waterwinst

Waterwinst Scheiden mm/waterschijf 0-40 40-150 >150

Figuur 20: Waterwinst scheiden

- 139 -

IX Afweging gebieden

- 141 -

Schermer

Beemster

Anna Paulowna

Deelgebied 0,84 0,09 0,32 Gebied 0,94 0,41 0,79 Effectiviteit maatregel Omgeving Deelgebied 2,00 2,00 4,00 Gebied Kosten* 2,00 2,00 4,00 maatregel Omgeving Deelgebied 1,68 0,18 1,28 Gebied Rentabiliteit 1,88 0,82 3,16 maatregel Omgeving * De kosten zijn als volgt weergegeven: 1/ (kosten/1*10^8)

Criteria


0,83 1,14 1,14 0,52 0,95 -

0,06 4,00 4,00 0,21 0,23 -

Anna Paulowna

0,45

Keileembult

0,05

Schermer

- 142 -

0,82

0,33

1,28

1,28

0,64

0,26

Beemster -

0,80

0,29

0,80

0,80

1,00

0,36

Schermer 2,50

0,94

2,50 0,51

4,76

1,00 0,51

0,20

1,00

Starnmeerpolder 0,33

-

2,08 0,25

-

0,16 2,08

-

0,12

Beemster 2,17

2,81

2,17 0,34

4,76

1,00 0,34

0,59

1,00

Purmer 1,00 0,68

0,25

0,50

Wijde Wormer

2,35

13,33

2,63 0,42

1,89

5,00

1,89 0,34

16,67 20,00

0,89 0,61

0,80

0,69

2,43

-

4,17 0,31

-

0,58 4,17

-

0,07



4,55

-

4,55 0,27

-

1,00 4,55

-

0,06


Tabel 18: Scorekaart effecten van verschillende gebieden kwantitatief

Monnikermeer, Noordmeer, Broekermeer en Belmermeer 0,49

-

1,82 0,30

-

0,27 1,82

-

0,17


Economische waarde

Ecologische waarde

Belevingswaarde (landschap, cultuurhistorie)

Criteria

Landbouw Recreatie Ruimteclaim

Subcriteria

Gescheiden waterlopensysteem

Anna Paulowna

0 ++ 0 0

0

Beemster 0 ++ 0 0

0

Schermer 0 ++ 0 0

0

ZoetVerhogen waterlens GVG

Anna Paulowna 0 + 0 0

0

Keileembult ++ 0 -

0

Schermer ++ + -

-

Beemster ++ + -

--

Schermer ++ -++ --

-

Starnmeerpolder ++ -++ --

-

Beemster ++ -++ --

--

Purmer ++ -++ --

-

Wijde Wormer ++ -++ --

--

Engewormer en Schaalsmeerpolder ++ -++ -

-

++ -++ -

-

Noordeindermeerpold er


++ -++ -

-


Tabel 19: Scorekaart effecten van verschillende gebieden kwalitatief

Afweging gebieden

- 143 -

- 144 -

Rentabiliteit

Kosten

Effectiviteit

Criteria

Deelgebied Gebied maatregel Omgeving Deelgebied Gebied maatregel Omgeving Deelgebied Gebied maatregel Omgeving


0,04 -

-

0,04

0,37

0,09

0,10

0,44

0,10

0,44

0,41

0,94

Anna Paulowna 0,09

Beemster

0,84

Schermer -

0,16

0,28

0,20

0,88

0,79

0,32

Anna Paulowna -

0,01

0,05

0,20

0,88

0,06

0,05

Keileembult -

0,05

0,11

0,06

0,25

0,83

0,45

Schermer -

0,04

0,07

0,06

0,28

0,64

0,26

Beemster -

0,04

0,06

0,04

0,18

1,00

0,36

Schermer 0,55

0,05

0,55 0,11

0,24

1,00 0,11

0,20

1,00

Starnmeerpolder 0,07

-

0,46 0,06

-

0,16 0,46

-

0,12

Beemster 0,48

0,14

0,48 0,07

0,24

1,00 0,07

0,59

1,00

Purmer 0,52

0,67

0,58 0,09

0,83

0,89 0,13

0,80

0,69

Wijde Wormer 0,42

0,25

0,42 0,07

1,00

1,00 0,15

0,25

0,50

0,53

-

0,92 0,07

-

0,58 0,92

-

0,07



1,00

-

1,00 0,06

-

1,00 1,00

-

0,06


Tabel 20: standaardisatie kwantitatief

Monnikermeer, Noordmeer, Broekermeer en Belmermeer 0,11

-

0,40 0,07

-

0,27 0,40

-

0,17


Gebruikswaarde* Ruimteclaim

Subcriteria

- 145 2

2

0 2 0

0 2 0

Anna Paulowna

0

Beemster

0

Schermer 2

0 2 0

0

Anna Paulowna 1

0 1 0

0

Keileembult 0

2 -1 -1

0

Schermer 0

2 0 -1

-1

Beemster -1

2 0 -1

-2

Schermer -1

2 0 -2

-1

Starnmeerpolder -1

2 0 -2

-1

-2

2 0 -2

-2

Beemster

* De gebruikswaarde is de nuttige waarde van het land en is opgebouwd uit de economische waarde van de recreatie en landbouw

Belevingswaarde, ecologische en economische waarden gesommeerd

Economische waarde

Belevingswaarde (landschap, cultuurhistorie) Ecologische waarde

Criteria


Purmer -1

2 0 -2

-1

Wijde Wormer -2

2 0 -2

-2

Engewormer en Schaalsmeerpolder 0

2 0 -1

-1

0

2 0 -1

-1



0

2 0 -1

-1


Tabel 21: Standaardisatie kwalitatief

Afweging gebieden

X Sobek

Sobek Rural De modellering is gedaan met het model Sobek-Rural. Het Sobek model is opgesteld om het gedrag van oppervlaktewaterkwantiteit en -kwaliteit processen te modelleren voor zowel het landelijke als het stedelijke gebied. Het model omvat 6 modules: • Rainfall-Runoff: Deze module beschrijft voor verschillende gebieden de afvoer die optreedt als gevolg van neerslag. • Channel Flow: Deze module berekent de waterhoogte en stromingen in een netwerk van watergangen. • Sewer Flow: Deze module modelleert de reactie van riolering netwerken in stedelijke gebieden. • Overland Flow: Met behulp van deze module kunnen 2-dimensionale stromingen worden gesimuleerd. • Water Quality: Deze module modelleert de waterkwaliteit die bijvoorbeeld wordt bepaald door overstorten van riolering en afstroming van onverhard land. • Real Time Control: Deze module kan aan de hand van aanen uitslagpeilen van inlaat of gemaal het waterpeil regelen in het gehele watersysteem. Deze modellen kunnen zowel afzonderlijk als gecombineerd worden gebruikt. In dit onderzoek is gebruik gemaakt van Sobek Rainfall-Runoff (RR).

Modelstructuur Sobek-RR Sobek-RR is een model dat ontwikkeld is om de waterhuishouding van polders te kunnen simuleren. Watersystemen worden geschematiseerd met behulp van zogenaamde ‘knopen’. De volgende typen knopen die elk een karakteristieke set processen en input data hebben, worden onderscheiden: • Onverhard gebied (landelijke gebieden) • Verhard gebied (stedelijke gebieden) • Kassen gebieden • Oppervlaktewater • Structuur/ constructie (pomp, stuw etcetera) • Industrie (wateronttrekking en lozing) • Grenscondities en invloeden van buiten het systeem In het model moeten ten minste een oppervlaktewater, structuur, grensconditie en verharde of onverharde knoop zijn opgenomen.

- 147 -


In Sobek-RR is het mogelijk naast kwantiteit, chloride concentraties te simuleren. Aangezien in het watersysteem van de Schermer zoute kwel terechtkomt, is hier gebruik van gemaakt. In figuur 14 is de modelschematisatie van de Schermer-Noord weergegeven. Het model bestaat uit drie open water knopen. Met deze knopen wordt zowel de scheiding van de Noordervaart aangegeven als het samenkomen van het water uit noord en zuid, waarna het water verder gaat naar het gemaal. Met het oppervlaktewater is onverhard gebied verbonden. Per open water knoop zijn meerdere onverharde knopen verbonden die elk een andere bodemsoort indiceren. Bij de verharde knopen is onderscheid gemaakt in de soort afwatering. In de Schermer-Noord bevindt zich in Stompetoren riolering en in de rest van het gebied vindt zuivering met name via septic tanks plaats. De aanen afvoer van water worden gemodelleerd door een inlaat en een gemaal.

Oppervlaktewater Verhard gebied Onverhard gebied Grensconditie Riolering Pomp in- en uitlaat Stuw

Figuur 21: Schematisatie van het systeem in het model

Oppervlaktewater De fysische eigenschappen van het oppervlaktewater in de polder worden in het Sobek-RR model beschreven in de open water knoop. Het open water is de schakel tussen het grondwater en het boezemwater. Het oppervlaktewater staat in verbinding met het boezemwater via het gemaal. Het gemaal regelt het streefpeil in de polder via het aanen afslagpeil. Invoerparameters van deze knoop zijn: • Oppervlakte [ha] • Bodemdiepte [m t.o.v. NAP]; de diepte van de waterlopen ten opzichte van NAP. • Streefpeil water [m t.o.v. NAP]; voor elke waterloop in de Schermer-Noord is in het peilbesluit een zomer- en winter streefpeil vastgelegd. In de Schermer is het zomer- en winterpeil gelijk aan elkaar. • Kwel (intensiteit en concentratie) [mm/dag en mg/l]; zowel de intensiteit als de concentratie worden door middel van een constante gesimuleerd.

- 148 -

Sobek

Onverhard gebied Een schematisatie van de onverharde knoop is weergegeven in figuur 15. De neerslag die op het bodemoppervlak valt, wordt tijdelijk geborgen op het land. Vanuit dit reservoir vindt infiltratie en verdamping plaats. In het grondwater reservoir komt het water via infiltratie, aanvoer van open water en kwel uit het diepe grondwater. Het grondwater daalt als gevolg van percolatie, evapotranspiratie van gewassen en drainage naar open water. De relatie tussen wateraanvoer en stijging van het grondwater wordt bepaald door de bergingscoëfficiënt van de bodemsoort en het wel of niet aanwezig zijn van drainage.

Figuur 22: Opbouw van de onverharde knoop [WL|delft hydraulics, 2003]

In het Sobek-RR model is de Capsim module gebouwd. Deze module simuleert de wortelzone met tabellen waarin 21 grondsoorten empirisch zijn weergegeven. De wortelzone is in dit model een bakje dat de wateruitwisseling tussen de atmosfeer en het grondwater regelt. De fluxen, vanuit dit bakje, van en naar het grondwater worden bepaald door het bodemvochtgehalte. De Capsim module heeft een reducerende werking op de verdamping waardoor niet met de potentiële verdamping wordt gerekend maar met een benadering van de actuele verdamping. Studies waarbij verdamping een belangrijke factor is (balans of jaarrond berekeningen) of waarbij gekeken wordt naar (trends in) grondwaterstanden is rekenen met de Capsim module aan te raden. Aangezien in de onderhavige studie jaarbalansen zijn geanalyseerd, is gebruik gemaakt van deze module. Invoerparameters van deze knoop zijn: • Oppervlakte per gewassoort [ha]; per gewas is de desbetreffende verdamping en het groeiseizoen geprogrammeerd. • Maaiveldhoogte [m tov NAP] • Diepte grondwater [m]; deze waarde is alleen van belang voor de chlorideconcentratie berekeningen. • Bodemsoort; in Sobek kunnen 21 bodemsoorten (veen, zavel, leem etcetera) worden gekozen. • Infiltratiecapaciteit [mm/uur]; de infiltratie is afhankelijk van vele factoren, zoals de toestand van het bodemoppervlak en zijn begroeiing en het bodemvochtgehalte. • Kwel (kwantiteit en concentratie); zowel de intensiteit als de concentratie worden door middel van een constante gesimuleerd. • Drainagediepte [m] en -weerstand [dagen]

- 149 -


Wanneer Capsim wordt gebruikt dient de afvoervertraging te worden beschreven met de formule van Ernst en niet met De Zeeuw/Hellinga of Krayenhoff/van de Leur. Ernst: q=α*h q = specifieke afvoer [m/d] α = weerstand coëfficiënt [d] h = grondwaterniveau boven drainagediepte [m]

q neerslag

drain

h

drain

q kwel

Verhard gebied Neerslag op verhard oppervlak stroomt af via het oppervlaktewater of via de riolering (figuur 16). Eerst wordt echter in het model de mogelijke berging op straat gevuld en vervolgens gaat het water richting het open water of riool. Bij een gemengd rioleringsstelsel wordt naast rioolwater neerslag afgevoerd. Alleen in Stompetoren is hiervan sprake. Het riool- en neerslagwater van Stompetoren wordt via een rioolwaterzuiveringsinstallatie (rwzi) afgevoerd. In het landelijk gebied komt de neerslag via het verhard oppervlak direct in het oppervlaktewater. Afvalwater van de huishoudens in het landelijk gebied komt via septic tanks in het open water. Het aantal huishoudens in het landelijk gebied is echter gering en is niet meegenomen in de afvoer. De afvoer van het neerslagwater is gemodelleerd door middel van een gescheiden stelsel.

Figuur 23: Opbouw van de paved node [WL|delft hydraulics, 2003]

Invoerparameters zijn: • Oppervlakte [ha] • Type riolering; gemengd, gescheiden, of verbeterd gescheiden • Berging op straat [mm] • Berging in riool [mm] • Capaciteit pomp van het riool [mm/hr]

- 150 -

Sobek

Gemaal en inlaat Het gemaal en de inlaat zijn gemodelleerd door middel van een ‘pump station’. Een ‘pump station’ kan op twee manieren worden gebruikt: • Afvoeren van overtollig water • Aanvoeren van water ter voorkoming van droogte In de eerste situatie moet een aanen afslagpeil worden ingevoerd om het gewenste peil te bereiken. Zodra het waterniveau een bepaald aanslagpeil overschrijdt, wordt de pomp in werking gesteld. Zodra het niveau het afslagpeil bereikt, stopt de pomp. Op deze wijze is het gemaal gemodelleerd. De inlaat is gemodelleerd met behulp van de tweede situatie. Evenals bij het gemaal moet een aanen afslagpeil worden ingevoerd. Tevens moet voor het gemaal en de inlaat een capaciteit worden opgegeven.

- 151 -

XI Chlorideconcentratie varianten en toekomstscenario’s

In deze bijlage zijn grafieken van chlorideconcentraties in het oppervlaktewater van een aantal varianten en toekomstscenario’s (geanalyseerd met het programma Sobek) uit hoofdstuk 6 weergegeven. Links staan de grafieken met een kritische concentratie van 600 mg/l en rechts van 300 mg/l. 1000

Noord

1000

Gemaal

Noord

900 Chlorideconcentratie [mg/l]


900

Zuid

800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Figuur 24: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l flexibel peilbeheer 0,1 meter peilfluctuatie alternatief 1

- 153 -

10 11 12


1000

Noord

1000

Gemaal

Noord



900

Zuid

800 700 600 500 400 300 200

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200

100

100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

Figuur 25: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l flexibel peilbeheer 0,2 meter peilfluctuatie alternatief 1 1000

Noord

1000

Gemaal

Noord



900

Zuid

800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12



900

Noord

Zuid

1000

Gemaal


1000

800 700 600 500 400 300 200 100

Noord

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12


- 154 -

Chlorideconcentratie varianten en toekomstscenario’s

900

Noord

Zuid

1000

Gemaal

C hlorideconcentratie [m g/l]

Chlorideconcentratie [m g/l]

1000

800 700 600 500 400 300 200 100

Noord

900

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100 0

0

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12


Noord

Zuid

1000

Gemaal

Noord

900

800



900

700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12


Noord

1000

Gemaal

Noord



900

Zuid

800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

2

3

4

Figuur 30: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l oppervlakte open water 2* groter

- 155 -

5

6

7

8

9

10 11 12


1000

Noord

1000

Gemaal

Noord



900

Zuid

800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

7

8

9

10 11 12

7

8

9

10 11 12

Figuur 31: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l toename zoutbelasting 1,2* 1000

Noord

Zuid

1000

Gemaal

Noord



900 800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

2

3

4

5

6

Figuur 32: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l toename zoutbelasting 1,5* 1000

Noord

1000

Gemaal

Noord



900

Zuid

800 700 600 500 400 300 200 100

Zuid

Gemaal

800 700 600 500 400 300 200 100

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

1

Figuur 33: Chlorideconcentratie 600 en 300 mg/l klimaatverandering

- 156 -

2

3

4

5

6

Watertekort in het Hollands Noorderkwartier

Recommend Documents