Log in

Klik hier om in te loggen


Wachtwoord vergeten?

Nog geen inlog? Registreer nu
Om misbruik van dit formulier door spamrobots te voorkomen, vragen wij u hier het controlewoord stowa in te vullen!
Zoetwatervoorziening / Fresh water > Verzilting > Effectiviteit van waterinlaat
Proof of concept
>
Effectiviteit van waterinlaat
INHOUD
INLEIDING

Door het inlaten van water in waterloopstelsels in perioden met een neerslagtekort wordt schade voorkomen  die ontstaat door het te diep wegzakken van het oppervlaktewaterpeil en het grondwaterpeil. Zonder waterinlaat zou schade ontstaan aan landbouwgewassen (droogte- en zoutschade), natuur en infrastructuur als veendijken, gebouwen en wegen. Behalve voor het peilbeheer wordt water ook ingelaten voor het handhaven van een gewenste waterkwaliteit. In het verleden kwam het in laag Nederland regelmatig voor dat brak tot zout water werd ingelaten om directe lozingen van rioolwater of industriewater te verdunnen en weg te spoelen. Onder huidige omstandigheden is doorspoeling in West-Nederland meestal juist gericht op het voorkomen van te hoge chlorideconcentraties in het oppervlaktewater als gevolg van zoute kwel. Doorspoelen is vaak een van oudsher gegroeide praktijk, zonder vastgelegde doelstellingen of serviceniveaus. De vraag naar water met een voldoende laag chloridegehalte is vooral afkomstig vanuit de landbouw. Ook wordt water ingelaten om bloei van blauwalg te voorkomen, om het grondwater op peil te houden voor het beperken van de maaiveldaling in veenweiden en om verdroging van natuurgebieden te voorkomen. Doorspoelen is op landelijke schaal een relatief grote watervrager, oplopend tot wel 20% van de totale watervraag. In West-Nederland kan dit percentage regionaal zelfs oplopen tot 50%.

 

De huidige praktijk van water inlaten voor peilbeheer en doorspoeling is gebaseerd op ruime aanvoer van rivierwater vanuit het buitenland (Rijn, Maas). Met de afsluiting van het IJsselmeer en ook de Haringvliet werden de landbouwgebieden waar zoet water kan worden ingelaten fors uitgebreid, tot momenteel bijna twee derde van Nederland. Door klimaatverandering en de toenemende vraag naar water vanuit anders sectoren spreekt het niet langer voor zich dat grote hoeveelheden water beschikbaar zijn  om de landbouw van voldoende water van voldoende kwaliteit te voorzien. Voor de besluitvorming hierover is het nodig om voldoende kennis te hebben over de effectiviteit en baten van waterinlaat. In deze factsheet ligt het accent op waterinlaat ten behoeve van de landbouw (beregening) en daarmee ook op doorspoeling voor handhaving van de kwaliteit van het oppervlaktewater.

Naar boven
GERELATEERDE ONDERWERPEN EN DELTAFACTS

Onderwerpen: watertekort en zoetwatervoorziening, peilbeheer, beregening, droogteschade, zoutschade, waterkwaliteit.

Deltafacts: Zouttolerante teelten, Bodemvochtgestuurd beregenen, Brakke kwel, Zoetwatervoorziening, Zoutindringing, Effecten verzilting aquatische ecosystemen, Beprijzen van water voor de landbouw

Naar boven
STRATEGIE: VASTHOUDEN, BERGEN, AANVOEREN

Waterinlaat is voor de regionale waterbeheerder een strategie van aanvoeren van voldoende water van voldoende kwaliteit. Het huidige waterbeheer in Nederland richt zich mede op het krijgen en houden van voldoende zoet water van goede kwaliteit op de juiste plek. In hoog Nederland gebeurt dit door het verdelen van het Rijn- en Maaswater dat ons land binnenstroomt in combinatie met het benutten van het gebiedseigen oppervlaktewater en het aanwezige grondwater. In laag Nederland is het waterbeheer erop gericht om (interne en externe) verzilting en zoutindringing via de Nieuwe Waterweg zo veel mogelijk te voorkomen. Hierdoor blijven onder normale omstandigheden belangrijke innamepunten voor zoet water langs het Haringvliet, Hollandsch Diep, Spui (Bernisse) en de Hollandsche IJssel zoet. Het water dat wordt ingelaten, wordt gebruikt voor peilhandhaving, natuur en economisch gebruik zoals voor landbouw, drinkwater, industrie en energie. Bron: Nationaal Waterplan, 2010.

Naar boven
SCHEMATISCHE WEERGAVE


Figuur 1: Zoetwaterverdeling en aanvoer vanuit het hoofdwatersysteem bij Rijnafvoer van 1200m3/s-1 (vergelijk: zomergemiddelde afvoer 1976 ( 1115 m3/s en 1967 (2250 m3/s)  Bron: Nationaal Waterplan 2009-2015. N.B. De hier gepresenteerde getallen en verdeling wijken af van de resultaten uit latere studies, o.a. Witteveen en Bos (2011), Klijn et al. (2012)



Figuur 2: Doorspoeling van deelgebieden op Goeree-Overflakkee. Bron: Wit, 1987. N.B. Dit is een voorbeeld van een ontwerp dat weinig effectief en efficiënt is voor doorspoeling. Inmiddels zijn door Witteveen en Bos verbeterde ontwerpalternatieven voorgesteld.


Figuur 3: Overzicht van de factoren die zowel een rol spelen bij peilbeheersing als bij zouttransport, en soorten water die in een diepe polder in de sloot mengen.

Begrippenkader en afbakening

Effectiviteit
De centrale vraag bij het toetsen van de effectiviteit is of door het inlaten van water de daarmee beoogde doelen worden gerealiseerd. In deze factsheet beperken we ons tot waterinlaat voor de landbouw, met name voor beregening en voor doorspoeling met het oog op het verminderen van de chlorideconcentraties in het oppervlaktewater dat voor beregening wordt gebruikt.
 
Efficiëntie
De efficiëntie, bezien vanuit de waterbeheerder, wordt bepaald door de hoeveelheid water die daadwerkelijk wordt benut als percentage van de hoeveelheid water die wordt ingelaten. Vanwege de focus op beregening in de landbouw en doorspoeling gaat het in deze factsheet om:  (Volume voor beregening dat is onttrokken aan oppervlaktewater)/ (Volume dat is ingelaten voor beregening en doorspoeling) X 100%. Deze waterhuishoudkundige efficiëntie is iets anders als de beregeningsefficiëntie.  Bij de laatste gaat het om het percentage beregeningswater dat ten goede komt aan de gewasgroei.
Naar boven
WERKING
Het waterloopstelsel in Nederland is in eerste instantie aangelegd voor het afvoeren van overtollig water. Hetzelfde stelsel wordt ook gebruikt voor het inlaten van water, voor peilbeheersing of doorspoeling. Bij het inlaten van water voor peilbeheer gaat om het om kwantitatief waterbeheer; doorspoeling is gericht op handhaving van een gewenste waterkwaliteit. Activiteiten gericht op peilbeheer kunnen echter ook grote invloed hebben op de kwaliteit van het  oppervlaktewater, waarbij vooral de kwaliteit van het ingelaten water een bepalende factor is. Wanneer handhaving van een bepaalde waterkwaliteit van het oppervlaktewater wordt nagestreefd, zijn zowel peilbeheersing als doorspoeling afhankelijk van een voldoende aanvoer van water van een voldoende kwaliteit. Vooral bij peilbeheersing is de behoefte aan water het grootst in perioden met een neerslagtekort. Die perioden worden juist gekenmerkt door een grotere vraag naar water vanuit diverse sectoren maar een mindere beschikbaarheid.
 
Een factor die bepalend is voor de beschikbaarheid van rivierwater voor waterinlaat is de hoeveelheid water die wordt aangewend voor het terugdringen van de zouttong in de Nieuwe Waterweg. Figuur 1 geeft de verdeling van het water over het hoofdsysteem aan bij een Rijnafvoer van 1200 m3/s. Bij deze relatief lage rivierafvoer wordt 1000 m3/s naar de Nieuwe Waterweg gestuurd. Daardoor is er veel minder water beschikbaar voor waterinlaat in deelgebieden, voor peilbeheer en doorspoeling (figuur 2). In deze factsheet wordt niet ingegaan op de argumenten rond het huidige allocatiebeleid.
 
Factoren die zowel een rol spelen bij peilbeheersing als bij zouttransport (zie figuur 3 voor de in de tekst gebruikte symbolen):
In de winterperiode is er een neerslagoverschot (N>Eo) en de wintergrondwaterstand is hoger dan het polderpeil. Dit resulteert in een afvoer van water (met eventueel daarin opgeloste zouten) naar de waterloop. In de zomer is er een  netto neerslagtekort (N<Eo), de zomergrondwaterstand is lager dan het polderpeil. Dit resulteert in infiltratie: een netto waterbeweging vanuit de waterloop naar de bodem. Ondanks de infiltratie kan bij het uitblijven van regen het bovenste deel van de bodem uitdrogen. De boeren willen dan beregenen (B) om droogteschade te voorkomen. In gebieden met zoute kwel (K) kan het water in de waterlopen een te hoog chloridegehalte hebben, waardoor zoutschade kan ontstaan. Dit kan worden voorkomen door doorspoelen (zie figuur 3). De uitspoeling van zout naar het oppervlaktewater is complex. Recent onderzoek heeft uitgewezen dat zoute wellen in diepe polders wel meer dan 50-60% kunnen bijdragen aan de totale zoutbelasting op het oppervlaktewatersysteem (De Louw e. a.., 2010, 2011, 2013; Delsman e.a., 2013). Brak kwelwater komt hier direct in de sloot. Dit betekent een continue hoge zoutlast, die zeker in droge perioden voor hoge concentraties zorgt. Bij meer diffuse kwel komt brak grondwater met name in het perceel naar boven. Doordat dit grondwater onder het perceel in natte perioden wordt afgevoerd, treedt de zoutlast met name op in natte situaties (Delsman e.a., 2014), Al met al een complex dynamisch gekoppeld watersysteem.
 
Werking doorspoeling (zie figuur 2):
De gewenste waterkwaliteit per deelgebied is afhankelijk van de in het gebied voorkomende teelten. In principe is het  meest zoutgevoelige gewas maatgevend. De doorspoelbehoefte hangt af van enerzijds het transport van chloride naar de sloten via de zoute kwel en vanuit de percelen onder invloed van het weer (zie figuur 3) en anderzijds de concentraties van het ingelaten water en de hydraulische eigenschappen van het waterlopenstelsel (figuur 2). Complicerende factoren zijn: 1. Onder invloed van topografie, bodemgesteldheid, landgebruik en weersomstandigheden kan in hetzelfde deelgebied en op hetzelfde moment het ene perceel water met zout afvoeren, terwijl in het andere perceel dit zoute water vanuit de waterloop infiltreert, 2. Doorgaans ontbreekt een meetinrichting voor het bepalen van inlaatdebieten, 3. Door de vele vertakkingen en wisselingen in geometrie van de waterlopen is de doorspoeling weinig efficiënt en ook lastig te modelleren. Zeker wanneer op bepaalde punten afvoer en aanvoer in tegengestelde richting verlopen (zie pijlen in figuur 2).


Effectiviteit van doorspoeling
Effectiviteit gaat over de mate waarin doelen bereikt worden met uitvoeren van  maatregelen. In poldergebieden met zoute kwel wordt meer water ingelaten dan nodig is voor peilhandhaving en beregening, met als doel het oppervlaktewater voldoende ‘zoet’ te houden. De tekst hieronder is uit het Deltaprogramma rapport Zoetwatervoorziening in de Zuidwestelijke Delta en Rijnmond-Drechtsteden (Visser et al., 2011). Na de tekstbox volgt een aantal opmerkingen.

Box 1: Kritische indicatoren voor wateraanvoer in gebieden met zoute kwel
(citaat uit Visser e.a., 2011; pag. 49) Bepalend voor de mogelijkheden om het systeem ‘zoet’ te houden is de kwaliteit en intensiteit van de kwel en de kwantiteit en het chloridengehalte van het inlaatwater. Stijgt dit chloride gehalte dan moet er in eerste instantie meer water worden ingelaten. Bij een bepaalde concentratie is het niet meer mogelijk een voldoende concentratie (norm) in de sloten te realiseren. In de huidige situatie varieert het chloride gehalte van het inlaat water tussen 50 tot 300 mg/l. Dit is in gemiddelde situaties voldoende om aan de vraag van de landbouw te voldoen, dat wil zeggen op momenten van vraag is de kwaliteit voldoende.

Voor het behoud van dit systeem is het essentieel:
• dat de chloridegehalten in de watergangen tijdens het groeiseizoen niet boven de drempelwaarde voor de gewassen komt;
• dat voldoende water kan worden ingelaten om in het gehele gebied de watergangen te kunnen doorspoelen.

Indicatoren zijn:
• Waterkwaliteit van het oppervlaktewatersysteem dat bepaald wordt door:
- mate (zoutvracht) interne verzilting
- waterkwaliteit bij de inlaatpunten (chloridegehalte en blauwalgen)
• Toename zoet water vraag voor beregening
• Beschikbare hoeveelheid inlaatwater vanuit hoofdwatersysteem
• Capaciteit van het watersysteem


Opmerkingen naar aanleiding van box 1:

“Voor het behoud van dit systeem is het essentieel dat de chloride gehalten in de watergangen tijdens het groeiseizoen niet boven de drempelwaarde voor de gewassen komt .”

De drempelwaarde is een begrip ontleend aan de PAWN studie van 1982 (zie factsheet zouttolerante teelten). Het is de chloride(Cl)-concentratie van waaraf de landbouwopbrengst verondersteld wordt lineair af te nemen bij stijgende concentraties. Een voorbeeld: bij snijmais is de drempelwaarde 217 mg Cl/l en neemt de opbrengst af met 3,43% per 100 mg Cl/l extra. In de praktijk verschilt de zouttolerantie per gewas of ras. Bloembollen kunnen bijvoorbeeld minder zout verdragen en zaai-zijn juist zouttoleranter fan snijmais. Het maakt bovendien uit wanneer in het groeiseizoen de verhoogde chlorideconcentraties optreden.   Afhankelijk van de teeltkeuzes van de  aanwezige agrarische bedrijven, kunnen waterbeheerders daarom hun drempelwaarde voor waterinlaat aanpassen op de karakteristieken van de aanwezige agrarische bedrijven. In de praktijk zijn ook verschillen geconstateerd in chloride drempelwaarden voor waterinlaat die waterschappen hanteren.  Stuyt ea (2011) stellen dat de drempelwaarden, in veel gevallen, naar boven bijgesteld kunnen worden. Drempelwaarden op basis van chloride zijn bovendien maatwerk en mogen per waterhuishoudkundige eenheid verschillen. Dit geldt ook wanneer bij de afweging ook KRW doelen worden meegenomen (Veraart & Van Gerven, 2012).


'dat voldoende water kan worden ingelaten om in het gehele gebied de watergangen te kunnen doorspoelen.'
Van doorspoelen is sprake wanneer het water in de watergangen wordt vervangen door het ingelaten water. Het proces van doorspoelen is het meest efficiënt bij een rechte waterloop zonder vertakkingen, met een inlaat aan de ene zijde en een uitlaat aan de andere, en een uniform verhang in de richting van de uitlaat. Dit wijkt sterk af van de situatie in de polders met vele vertakkingen, wisselende geometrie en bodemverhang, doodlopende sloten (zie figuur 2). Recente metingen met gadolinium als tracer laten zien dat inlaatwater minder ver doordringt in de kleinste waterlopen dan eerder werd aangenomen (figuur 4), inlaatwater beperkt zich tot de kortste route tussen inlaat en gemaal (figuur 7).


Figuur 4: De verspreiding van inlaatwater in droge perioden met veel verdamping. (A): denkmodel vroeger: inlaatwater mengt met gebiedseigen water en dringt helemaal door tot in de 'haarvaten van het oppervlaktewatersysteem’; (B): huidig denkmodel: minder menging, inlaatwater ‘duwt’ gebiedseigen water terug de haarvaten in. Bron: Siderius e.a. 2011

Hoe diep het inlaatwater de haarvaten van het oppervlaktewatersysteem binnendringt is sterk afhankelijk van de geometrie van het systeem en de ligging van de haarvaten ten opzichte van het inlaatpunt (bijvoorbeeld Hendriks, 1990; Van Gerven, 2011, Delsman, 2015), maar ook van de infiltratiebehoefte ter plekke. Hendriks (1990) toonde met modelberekeningen aan dat in (deel)gebieden met kwel het inlaatwater minder diep de haarvaten binnendringt dan in (deel)gebieden met wegzijging. Delsman (2015) en Kelderman (2015) toonden daarnaast het belang aan van het hydraulische ontwerp (connecties, ligging duikers etc) van het watersysteem, hun onderzoek bood ook aanknopingspunten om met kleine aanpassingen inlaatwater beter over een gebied te verdelen.

Ook bij het oude denkmodel was al gebleken dat het landbouwareaal dat effectief kan worden doorgespoeld kleiner is dan het areaal onder peilbeheer. In de ICW-studie naar de doorspoelbehoefte van Goeree Overflakkee (GO) en Voorne Putten (VP) was dit gemiddeld 80%; voor deelgebieden binnen deze eilanden varieerde het percentage tussen 30-100% (Querner 1988). Uit dezelfde studie bleek dat in gebieden met hoge chloridebelasting (> 2000 mg/l) het in bepaalde perioden niet mogelijk was om aan de norm te voldoen, omdat er dan een doorspoelintensiteit van meer dan 0,5 l/s/ha nodig zou zijn. Het percentage van het areaal waar de norm niet gehaald kon worden varieerde per deelgebied, tussen 50 en 100%. In 2014 zijn vuistregels over doorspoelintensiteit nader bekeken in het kader van de toekomstige zoetwatervoorzieining rondom het Volkerak-Zoommeer. Er was veel discussie over de waarde en toepasbaarheid van de vuistregel (Baltissen et al, 2014).

Efficiëntie van doorspoeling
Gemiddeld over het hele studiegebied van de ICW-studie (Wageningse Instituut voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding) was de benodigde aanvoercapaciteit voor bestrijding van verzilting* van dezelfde orde van grootte als de aanvoer voor beregening. Voor GO en VP was echter voor doorspoeling ongeveer vijf keer zoveel water nodig als voor beregening (Figuur 5). Voor sommige deelgebieden moest zelfs meer dan 20 maal zoveel worden ingelaten als nodig voor beregening en dan nog werd de chloridenorm niet overal in het deelgebied gehaald (Wit 1987). Met de voor deze factsheet gehanteerde maat voor efficiëntie van doorspoeling (zie Schematische weergave) komt dit neer op gemiddeld 50% voor het hele studiegebied (ST), op gemiddeld 16% voor het hele landbouwareaal op GO en VP, en op 5% in sommige deelgebieden.
 
*) In de ICW-studie werden twee mechanismen van verzilting van het oppervlaktewater onderscheiden: (1) directe aanvoer door zoute kwel en (2) indirecte aanvoer vanuit de percelen. De tweede component is weersafhankelijk; om die reden werd onderscheid gemaakt tussen doorspoeling (permanent) en bestrijding verzilting (weersafhankelijk).


Figuur 5: Verdeling van de maatgevende aanvoerbehoefte, berekend voor de bodemgebruikssituatie 1983. Bron: Wit, 1987. 

Voor het Kennis voor Klimaatprogramma is de wateraanvoerbehoefte voor de Zuidwestelijke Delta berekend (Vries e.a. 2009). Hierbij is gebruik gemaakt van het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium (NHI), waarbij anders en met grotere eenheden gerekend wordt dan in de ICW-studie. Ook de wijze van presentatie van de resultaten is anders (figuur 6), zodat de betreffende figuren niet zonder meer met elkaar vergeleken mogen worden. Wel is duidelijk dat de (ingelaten) hoeveelheid voor doorspoelen vele malen groter is dan die voor beregening: rond 30 maal zo groot voor Voorne Putten en iets minder dan 20 voor Goeree Overflakkee. Dit zou neerkomen op een efficiëntie van doorspoeling van ongeveer 3% (VP) en 5% (GO). Dit betekent dus een verslechtering in vergelijking met de efficiëntie uit de ICW-studie van 1983 (16% voor zowel VP als GO). Vanwege de toename van de interne verzilting onder invloed van zeespiegelstijging werd bovendien een toename van de benodigde hoeveelheid inlaatwater verwacht van 40%. Inmiddels is dit naar beneden bijgesteld naar 25% (Deltaprogramma, 2011).


Figuur 6: Componenten van de waterbalans voor de zomerperiode, situatie 2003.
Bron: Vries e.a. 2009
.

Voor een uitgebreid bemeten perceel in de Schermer (Noord-Holland) bepaalde Delsman (2014) een doorspoelefficiëntie van 14% in een droog jaar.

Doorspoeling en beregening in de praktijk
Uit recente inventarisaties blijkt dat er grote onderlinge verschillen zijn tussen de waterschappen, in zowel de mate waarin zoutproblematiek als een probleem wordt ervaren als de aanpak ervan (Stuyt & van Bakel, 2011; Witteveen en Bos, 2011).

Naar boven
KOSTEN EN BATEN

De financiële kosten van waterinlaat voor de waterbeheerder zijn beperkt, omdat gebruik gemaakt wordt van de bestaande infrastructuur die is aangelegd voor de ontwatering. Inlaten gebeurt daarbij meestal onder vrij verval. Kosten liggen bij het beheer, onderhoud en bediening van inlaatconstructies. Bij doorspoeling worden er daarnaast kosten gemaakt voor het weer uitmalen van doorspoelwater. De keerzijde van deze lage kosten is de lage efficiëntie van doorspoeling.

De watersysteemheffing verschilt sterk per waterschap (tabel 1). De kostprijs per m3 voor water uit de landbouwwaterleiding of voor kraanwater is veel hoger dan die van de watersysteemheffing (tabel 2).



Tabel 1: ‘Watersysteemheffing ongebouwd’  bij diverse waterschappen. Bron: De Vries, e.a. (2009).


Tabel 2: Verschillen in kostprijs van water. De hoge kosten op Schouwen-Duiveland hebben betrekking op een éénmalige gebeurtenis waarbij water is aangevoerd met tankwagens. Bron: De Vries, e.a. (2009).

Zowel effectiviteit als efficiëntie van waterinlaat blijken sterk uiteen te lopen per locatie. Dat geeft problemen wanneer alle gebruikers overal en altijd een bepaalde waterkwaliteit eisen. Daaraan kunnen de waterbeheerders onmogelijk voldoen: de infrastructuur is er niet geschikt en er is in sommige perioden onvoldoende inlaatwater beschikbaar. In de huidige praktijk doet deze situatie zich niet voor: op nationaal niveau wordt 19% van het landbouwareaal beregend, voor de  Zuidwestelijke delta is dit 14% (Rijk, 2011). Het is ook minder een probleem als waterbeheerders en gebruikers tot overeenstemming willen en kunnen komen over de locaties die in het volgende groeiseizoen van voldoende water van voldoende kwaliteit worden voorzien. Dat vraagt overleg en flexibiliteit van beide kanten. Het vraagt gebied- en gewas specifieke kennis om tot werkbare oplossingen te komen. Bovendien is er een flinke mate van solidariteit nodig tussen de gebruikers om akkoord te gaan met een scheve verdeling van kosten en baten: voor sommige locaties is veel meer water nodig en/of is veel meer inspanning nodig om er voldoende water naar toe te sturen, dan op andere. Ook zijn er aanzienlijke verschillen tussen de gebruikers in het beregende areaal, de omvang van de beregening en de vereiste waterkwaliteit. Een exacte toedeling van de door de waterbeheerder gemaakte kosten per individuele gebruiker is daardoor vrijwel onmogelijk. Zie ook de factsheet Beprijzen van water voor de landbouw.

 

Laagdrempelig instrument dat inzicht biedt in de zoetwatervoorziening
De €ureyeopener is een laagdrempelig instrument dat voor een regio of (deel)stroomgebied snel en interactief inzicht biedt in de huidige zoetwatervoorziening.  Het instrument toont de mogelijkheden om in tijden van waterschaarste anders om te gaan met de zoetwaterverdeling. Na de ontwikkeling van de €ureyeopener versie 1.0 voor het beheersgebied van het Hoogheemraadschap van Rijnland (Stuyt e.a., 2012) is het instrument doorontwikkeld voor de Zuidwestelijke Delta en Rijnmond Drechtsteden (Schipper e.a., 2014), ter ondersteuning van beleidsontwikkeling voor het deelprogramma Zoetwater van het Deltaprogramma. De waterbeheerders willen meer inzicht krijgen in het effect van de huidige zoetwatervoorziening op de baten in de landbouw en welke maatregelen zinvol en kosteneffectief zijn om de zoetwatervoorziening toekomstbestendig te maken. Met het instrument worden kennisvragen rond de regionale zoetwatervoorziening adequaat en eenduidig beantwoord. De meerwaarde van €ureyeopener is dat het snel en interactief inzicht biedt in de effectiviteit van potentieel aantrekkelijke opties voor het inlaatregime van zoetwater door de transparante berekening van de water- en zoutbalans en door de effecten op de landbouw in opbrengstveranderingen te vertalen en daarbij de effecten van de maatregelen direct inzichtelijk maakt door accurate specificatie van kosten en baten. Voor de berekening van kosten zijn wel voor een aantal maatregelen aanvullende locatie specifieke kentallen noodzakelijkerwijs verzameld.
Naar boven
RANDVOORWAARDEN

Voorwaarde voor waterinlaat is het voorhanden zijn van voldoende water van een voldoende kwaliteit. Figuur 1 geeft aan dat in periode van lage rivierafvoer de wateraanvoer onder druk komt te staan. Dit is nu reeds het geval in droge zomers. Onder invloed van klimaatverandering wordt verwacht dat de vraag naar water zal toenemen, terwijl het aanbod verder afneemt (Vries e.a., 2009). Voorwaarde voor een effectief beheer is het stellen en communiceren van duidelijke en haalbare doelen, met eveneens duidelijke afspraken over de aansprakelijkheid bij het niet (kunnen) verwezenlijken van deze doelen. Dit wordt momenteel met het aangeven van Voorzieningenniveaus vorm gegeven.

Effectief beheer vereist ook een aanvoerstelsel en kunstwerken van voldoende capaciteit. Voor efficiënt beheer is essentieel dat ingelaten watervolumes permanent worden gemeten en geregistreerd. Op dit moment wordt vrijwel nergens in Nederland aan deze voorwaarden voldaan.

Naar boven
GOVERNANCE

Een complicerende factor is het naast elkaar bestaan van publieke en private watervoorzieningen, waarbij bovendien grote onderlinge verschillen zijn tussen serviceniveaus en tarieven. Een andere complicerende factor is de onzekerheid over de geleverde kwantiteit en kwaliteit. Dit laatste wordt nog versterkt doordat agrariërs in het recente verleden investeringen hebben gedaan vanuit de verwachting te allen tijde over water van voldoende kwaliteit te kunnen beschikken.

Naar boven
PRAKTIJKERVARINGEN (NATIONAAL EN INTERNATIONAAL)

Doorspoelen werd in Nederland vanaf het eind van de19e eeuw toegepast voor het verbeteren van de kwaliteit van de grachten in de steden. Doorspoelen om verzilting tegen te gaan voor de landbouw is van latere datum. Van den Noort (2003) laat zien dat voor beide doeleinden kostbare studies nodig waren voordat werd besloten voorzieningen te treffen zoals het 'Ververschingskanaal' (1888) en de Brielse Meerleiding (1988). Een controversieel punt daarbij was steeds de benodigde hoeveelheid water en de effectiviteit van de maatregel.

Er is een uitgebreide internationale literatuur over het uitspoelen van zout uit geïrrigeerde landbouwgronden in droge streken (zie b.v. http://www.alterra.wur.nl/NL/publicaties+Alterra/ILRI-publicaties/Downloadable+publications/). Over het doorspoelen van waterloopstelsels die verzout zijn onder invloed van zoute kwel is geen internationale literatuur bekend. In Nederland is hier de laatste jaren expliciet onderzoek naar gedaan (promotieonderzoek Joost Delsman (Delsman, 2015)). Delsman laat zien dat doorspoelen er in de huidige praktijk toe leidt dat slechts een beperkt deel van een polder van zoet water wordt voorzien. Doordat inlaatwater zich niet verspreid maar beperkt blijft tot enkele sloten, waar het bovendien snel wordt bijgemengd met brak kwelwater, profiteren slechts enkele agrariërs van zoet water.

effectiviteit waterinlaat
 
Figuur 7: Chloride concentratie metingen (in termen van  Elektrische Conductiviteit EC) in een peilvak van de Haarlemmermeerpolder: het doorspoelwater bereikt een veel kleiner deel van het peilvak dan gedacht. De inlaat in het zuidoosten bestaat uit (blauw) zoet water, maar binnen enkele honderden meters vanaf de inlaat is het ingelaten zoete water door zoute wellen in het oppervlaktewater te zout voor beregening geworden. Het ruimtelijk beeld is niet diffuus hetzelfde, maar het zoutgehalte van het oppervlaktewater varieert van sloot tot sloot (Delsman, 2015).

Op een grotere schaal is gekeken naar de relatie tussen doorspoelen en zoutschade in het beheersgebied van Rijnland. Of doorspoelen ook daadwerkelijk een extra watervraag voor het hoofdwatersysteem betekent hangt vooral af van de afstand tot de inlaat; water wordt vaak meerdere malen gebruikt (Stuyt, 2012, Delsman, 2015).

 

Naar boven
KENNISLEEMTEN

De efficiëntie en noodzaak van doorspoelen zijn momenteel moeilijk vast te stellen. Dit komt door:

  • De hoeveelheid ingelaten water wordt slechts op enkele locaties gemeten (zie bijvoorbeeld figuur 8, bij kleine inlaatconstructies langs boezemwateren is het percentage bemeten nog aanmerkelijk lager);
  • De hoeveelheid die daadwerkelijk voor doorspoeling wordt gebruikt is moeilijk vast te stellen, door beperkt zicht op gebruik en hergebruik van water op haar route tussen in- en uitlaat (Delsman, 2015);
  • De daadwerkelijke behoefte aan zoet oppervlaktewater. Gehanteerde informatie over de benodigde kwaliteit van beregeningswater staat onder discussie (zie ook deltafact Zouttolerante teelten), bovendien is de vraag naar zoet water voor verschillende gewassen door het jaar heen verschillend;
  • Grote verschillen in lokale zoetwatercondities, door sterke ruimtelijke verschillen in zoutconcentraties in de sloot;
  • Weinig zicht op kosten en met name baten van inlaten en doorspoelen;
  • Effecten van doorspoelen voor KRW doelen / natuurwaarden: denk aan de omgekeerde seizoensdynamiek voor zout als in de winter doorspoelen stopt. Doorspoelen en effect op andere waterkwalteitsvariabelen.



Figuur 8: Wel en niet bemeten inlaatpunten in Rivierenland. Bron: van Boekel, 2011.

Belangrijkste handelingsperspectief regionale waterbeheerder: “Licht in gebieden het doorspoelbeleid door met een goede gebiedsanalyse”. Consequenties:
  1. Focus bij klimaatadaptatie meer op lokale oplossingen in overleg met agrariërs (en natuurbeheerders). Dit is effectiever dan investeren in een groter aanbod van doorspoelwater.
  2. Zet voor de lange termijn in op aanpassingen een ruimtelijke inrichting die meer is afgestemd op de zoutsituatie in een gebied.
Wat kunnen waterbeheerders doen, uitgaande van de nu beschikbare kennis?: 
  • Breng het watersysteem in kaart,
  • Breng veronderstelde schade in kaart, zodat kosten en baten van maatregelen in geld zijn af te wegen,
  • Voer de discussie met watergebruikers over serviceniveaus,
  • Stimuleer zelfvoorzienendheid bij gebruikers of aanpassing van landgebruik, daar waar het niet mogelijk is gebieden van voldoende zoet water te voorzien,
  • Oefen met inbreng van de kennis van het watersysteem invloed uit op besluiten in de ruimtelijke ordening,
  • Bekijk op lokaal niveau kritische situaties samen met agrariërs. Onderzoek ook de effecten van hun eigen waterbeheersmaatregelen.
Naar boven
HANDELINGSPERSPECTIEF

Het belangrijkste handelingsperspectief voor de regionale waterbeheerder is om zoetwatervoorziening / doorspoelen integraal onderdeel te laten zijn van regionale planvorming.

Consequenties:

  1. Doorspoelen is vaak historisch gegroeid, hou doorspoelen tegen het licht en pluk laaghangend fruit.
  2. Optimaliseer het watersysteem voor de wateraanbodsituatie, met kleine aanpassingen in het watersysteem en zet in op meer sturing / automatisering.
  3. Focus bij klimaatadaptatie meer op lokale oplossingen in overleg met agrariërs (en natuurbeheerders). Dit is effectiever dan investeren in een groter aanbod van doorspoelwater.
  4. Zet voor de lange termijn in op aanpassingen een ruimtelijke inrichting die meer is afgestemd op de zoutsituatie in een gebied.

Wat kunnen waterbeheerders doen, uitgaande van de nu beschikbare kennis?: 

  • Breng het watersysteem in kaart,
  • Breng veronderstelde schade in kaart, zodat kosten en baten van maatregelen in geld zijn af te wegen,
  • Voer de discussie met watergebruikers over het Voorzieningenniveau,
  • Stimuleer zelfvoorzienendheid bij gebruikers of aanpassing van landgebruik, daar waar het niet mogelijk is gebieden van voldoende zoet water te voorzien,
  • Oefen met inbreng van de kennis van het watersysteem invloed uit op besluiten in de ruimtelijke ordening,
  • Bekijk op lokaal niveau kritische situaties samen met agrariërs. Onderzoek ook de effecten van hun eigen waterbeheersmaatregelen.
Naar boven
LITERATUUR EN LINKS

- Baltissen, J., I. De Vries, and E.J. van der Meer, Joint Fact Finding - zoet water Eindrapportage voor de Rijksstructuurvisie Grevelingen en Volkerak-Zoommeer. 2014, Royal Haskoning DHV / Deltares / DLG. p. 92.
- Boekel, E.M.P.M. van e.a. 2011. Ex-ante evaluatie landbouw en KRW. Bijdrage van het voorgenomen beleid en aanvullende (landbouwkundige) maatregelen op de realisatie van de KRW-nutriëntendoelstelling. Alterra rapport 2121
- Delsman, J., Oude Essink, G.H.P., Beven, K.J., Stuyfzand, P.J. 2013. Uncertainty estimation of end-member mixing using generalized likelihood uncertainty estimation (GLUE), applied in a lowland catchmentWater Resources Research.
- Delsman, J. R., Waterloo, M. J., Groen, M. M. A., Groen, J., & Stuyfzand, P. J. (2014). Investigating summer flow paths in a Dutch agricultural field using high frequency direct measurements. Journal of Hydrology, 519, 3069–3085.
- Delsman, J. R. (2015). Saline groundwater - surface water interaction in coastal lowlands. PhD thesis, VU University Amsterdam.
- Gerven, L.P.A. van,  B. van der Grift, R.F.A. Hendriks, H.M. Mulder en T.P. van Tol-Leenders, 2011a. Nutriëntenhuishouding in de bodem en het oppervlaktewater van de Krimpenerwaard. Bronnen, routes en sturingsmogelijkheden. Reeks Monitoring Stroomgebieden 25-III. Wageningen, Alterra, Alterra rapport 2220.
- Hendriks, R.F.A., 1990. Effecten van aanvoer van gebiedsvreemd water op de waterkwaliteit in een kwelgebied. Wageningen, Staring Centrum. Rapport 100.
- Kelderman, I, 2015. Slimmer inlaten in de Haarlemmermeerpolder - Efficiënter doorspoelen en beperken van verzilting van het oppervlaktewater door zoute kwel. Deltares rapport 1210766.
- Klijn, F, J. Kwadijk, K. de Bruijn en J. Hunink. Overstromingsrisico’s en droogterisico’s in een veranderend klimaat. Verkenning van wegen naar een klimaatveranderingsbestendig Nederland. Deltares, Delft / Utrecht.
- Louw, de, P.G.B., Van de Velde, Y., Van der Zee, S.E.A.T.M., 2011. Quantifying water and salt fluxes in a lowland polder catchment dominated by boil seepage: a probabilistic end-member mixing approach. Hydrology and Earth System Sciences 15, 2101-2117.
- Louw, de, P.G.B., Doornenbal, P., Hendriks, D.M.D., 2012. Veldonderzoek naar het dichten van wellen. Deltares-rapport. 1201949-000, 52p.
- Louw, de, P.G.B., Vandenbohede, A., Werner, A.D., Oude Essink, G.H.P., 2013. Natural saltwater upconing by preferential groundwater discharge through boils, Journal of Hydrology 490, 74-87.
Noort, J. van den. 2003. De hand in eigen boezem: Waterkwaliteit in het Hoogheemraadschap van Delfland (1883-2003). Uitgeverij Verloren, Hilversum
Stuyt, L.C.P.M. en P.J.T. van Bakel. 2011. Basic survey zout en joint fact finding effecten van zout. Naar een gedeeld beeld van het zoetwaterbeheer in laag Nederland. Alterra rapport 2200
- Schipper , P.N.M., Janssen , G.M.C.M. , Polman , N.B.P., Linderhof , V.G.M., van Bakel , P.J.T., Massop  , H.T.L., Kselik , R.A.L., Oude Essink , G.H.P.  en Stuyt , L.C.P.M.  2014. €ureyeopener 2.1: Zoetwatervoorziening Zuidwestelijke Delta en Rijnmond-Drechtsteden, Eindconcept, 71p.
- Stuyt, L.C.P.M., van Bakel, P.J.T., Delsman, J., Massop, H.T.L., Kselik, R.A.L., Paulissen, M.P.C.P., Oude Essink, G.H.P., Hoogvliet, M. en Schipper, P.N.M., 2012, Zoetwatervoorziening in het Hoogheemraadschap van Rijnland; Onderzoek met hulp van €ureyeopener 1.0, 93p. Alterra-rapport 2439.
- Querner, E.P. 1988. Berekening doorspoelbehoefte voor Goeree-Overflakkee en Voorne- Putten voor bestrijding verzilting. ICW nota 1864. Instituut voor Cultuurtechniek en waterhuishouding, Wageningen.
- Veraart, J.A. and L.P.A. Van Gerven, Verzilting, klimaatverandering en de Kaderichtlijn Water. Casestudie het boezemstelsel van Schieland. 2012, Kennis voor Klimaat rapport,  Alterra: Wageningen. p. 82p.
- Visser, 2011. Deltaprogramma rapport Zoetwatervoorziening in de Zuidwestelijke Delta en Rijnmond-Drechtsteden.
- Vries, A., de, Vries I., de, Veraart J.A., Zwolsman G.J., Oude Essink, G.H.P., Baaren, E.S. van; Creusen, R. Buijtenhek, H.S. 2009. Vraag en aanbod van zoetwater in de Zuidwestelijk Delta, een verkenning. 79 p.
- Wit, K.E. e.a. 1987. Wateraanvoerbehoefte Zuidhollandse Eilanden en Waarden; peilbeheersing en bestrijding van de verzilting. ICW nota 1801. Instituut voor Cultuurtechniek en Waterhuishouding, Wageningen
- Witteveen en Bos, 2011. Landelijke inventarisatie verzilting. Rijkswaterstaat, Waterdienst.

Deze factsheet is opgesteld door Alterra en Deltares, december 2011, laatst geactualiseerd in december 2015.

Auteurs: B. Snellen (Alterra), J. Delsman (Deltares), G. Oude Essink (Deltares, maart 2014)

Naar boven
OVERZICHT LOPENDE INITIATIEVEN EN ONDERZOEKEN
Onderzoeksproject Links/documenten
Zoet-zout Nationaal Hydrologisch Instrumentarium  https://publicwiki.deltares.nl/display/ZOETZOUT/Landelijke+studies
Deltaprogramma  http://www.narcis.nl/research/RecordID/OND1343822/Language/en
Klimaatbestendige Zoetwatervoorziening en Hotspot Rotterdam www.kennisvoorklimaat.nl

 

Naar boven
DISCLAIMER
De in deze publicatie gepresenteerde kennis en diagnosemethoden zijn gebaseerd op de meest recente inzichten in het vakgebied. Desalniettemin moeten bij toepassing ervan de resultaten te allen tijde kritisch worden beschouwd. De auteur(s) en STOWA kunnen niet aansprakelijk worden gesteld voor eventuele schade die ontstaat door toepassing van het gedachtegoed uit deze publicatie.
Naar boven
PLAATS UW REACTIE
Uw reactie stellen wij bijzonder op prijs. STOWA zal de reacties meenemen in de updates van de Deltafacts, die regelmatig worden uitgevoerd.
Uw naam en
organisatie
E-mailadres
Reactie