Stromingen

Sinds eind 2017 werkt Deltares in opdracht van de United States Geological Survey (USGS) aan de parallellisatie van de open-source rekencode MODFLOW 6. Dit artikel geeft kort de gekozen concepten van de parallellisatie weer en de eerste numerieke experimenten op de Nationale Supercomputer Cartesius. De experimenten tonen aan dat aanzienlijke versnellingen in rekentijd kunnen worden behaald en dat de MODFLOW 6 rekenkern in de basis geschikt is voor zeer grote, hoge-resolutie, grondwatermodellen.

Dit artikel bevat een samenvatting van het proefschrift ‘Hydrological controls on salinity exposure and the effects on plants in lowland polders’, dat Sija Stofberg op 7 juni 2017 succesvol heeft verdedigd aan de Wageningen Universiteit. Promotoren waren Sjoerd van der Zee (Wageningen Universiteit) en Flip Witte (Vrije Universiteit Amsterdam en KWR Watercycle Research Institute).

Het proefschrift gaat in op verschillende wijzen waarop planten blootgesteld kunnen worden aan verzilting in laag Nederland, alsmede op de effecten van verhoogde zoutconcentraties op laagveenplanten. Het tweede hoofdstuk gaat in op de dikte en uitputting van zoetwaterlenzen in gebieden met zoute of brakke kwel. De volgende twee hoofdstukken richten zich op de hydrologie van kraggen (drijvende wortelmatten) in laagveengebieden, met nadruk op het identificeren van factoren die bepalend zijn voor de dynamiek. In het vijfde hoofdstuk worden de effecten van zout op plantensoorten uit het laagveen behandeld. De resultaten laten zien in welke situaties blootstelling van de wortelzones in landbouw- en natuurgebieden mogelijk is. Daarnaast wordt duidelijk dat blootstelling aan lage zoutconcentraties op relatief korte termijn effecten op laagveenplanten kan veroorzaken.

Open bodemenergiesystemen (ook bekend als Warmte-koude opslag/WKO-systemen) leveren duurzame verwarming en koeling voor gebouwen. Door de verduurzaming van de energievoorziening zijn in de toekomst veel gebouwen in gematigde klimaten afhankelijk van bodemenergie. De ruimte die er in de bodem is voor de opslag van warmte is beperkt. Daarnaast is er een trade-off tussen het individuele rendement van een systeem en de toename in energiebesparing van een groter gebied als er meer systemen kunnen worden geaccommodeerd. Het is daarom belangrijk om de volledige potentie van de ondergrond op een duurzame manier te benutten voor bodemenergie. In mijn proefschrift ‘The hidden side of cities‘ zijn methoden voor governance, ontwerp en planning van bodemenergiesystemen gepresenteerd. Om te bepalen waar in de wereld deze methoden nodig zijn, is een globale kaart ontwikkeld die op basis van ondergrond- en klimaatgegevens laat zien waar WKO kan worden toegepast. De resultaten laten zien dat in gebieden met veel gebouwen, verbeterde planning van bodemenergiesystemen ervoor zorgen dat meer systemen geplaatst kunnen worden dan in de huidige praktijk is toegestaan, waardoor er meer energie bespaard wordt.

Sinds de vijftiger jaren van de vorige eeuw is er in Nederland een structurele daling van grondwaterstanden en stijghoogten opgetreden, ondanks dat de neerslag beduidend is toegenomen. Uit hydrologische studies bleek dat de gemeten verlaging vaak groter was dan berekend. Voor het niet-verklaarde deel werd de term ‘achtergrondverlaging’ geïntroduceerd. Geen verklaring geven voor een verschijnsel is verzoeken om een stevige discussie. Die kwam er dan ook, met name bij de vaststelling van landbouwschade door permanente grondwateronttrekkingen. Om het inzicht in oorzaken van achtergrondverlaging te verhelderen werd in 2014 door het bestuur van de Nederlandse Hydrologische Vereniging de werkgroep Achtergrondverlaging ingesteld.

Radar to Catchment is een gebruiksvriendelijke Pythonapplicatie om radardata en satellietdata voor stroomgebieden uit te lezen en na te bewerken. Radar to Catchment is tot stand gekomen als onderdeel van een kort studentenonderzoek in samenwerking met het KNMI en de Leerstoelgroep Hydrologie & Kwantitatief Waterbeheer van Wageningen University & Research. Radar to Catchment biedt de gebruiker een makkelijke en snelle manier om uit 2D-radardatasets of satellietdata tijdreeksen per pixel in een stroomgebied, of tijdreeksen van stroomgebiedsgemiddelde neerslag te halen. Deze applicatie is daarmee complementair aan de al bestaande, en snel groeiende, open source software voor radardataverwerking.

MODFLOW 6 is het nieuwste product van de USGS. Hiermee maakt de USGS een sprong, omdat in eerdere versies een berekening uit één grondwatermodel bestaat terwijl MODFLOW 6 een framework is met de nieuwe functionaliteit dat meerdere modellen dynamisch gekoppeld kunnen worden. Dit artikel biedt een overzicht van MODLOW 6.

DSS Water (Dutch Surge Support Water) verleent op verzoek van internationale humanitaire organisaties, zoals UNICEF, UNHCR en WHO, op korte termijn noodhulp bij watergerelateerde rampen. DSS Water heeft een pool van ervaren experts die zij op basis van zo’n verzoek kan inzetten. Één van deze experts is geohydroloog Harry Rolf. Hij komt al decennialang in ontwikkelingslanden om onderzoek te doen naar grondwater, om geohydrologische expertise te leveren voor het slaan van waterputten. In 2015 en 2016 was hij via DSS Water voor UNHCR in Kenia om bij te dragen aan het realiseren van de drinkwatervoorziening van een nieuw te bouwen vluchtelingenkamp. ‘Voor een grondwaterman als ik, is er geen leukere klus’, vertelt Harry Rolf in het onderstaande interview. DSS Water is altijd op zoek naar nieuwe experts, zoals (geo)hydrologen. In het onderstaande interview deelt Harry Rolf wat je als geohydroloog kan verwachten tijdens een missie via DSS Water.