Stromingen

In vrij afwaterende gebieden zakt de grondwaterstand in de zomer vaak weg tot beneden het regionale drainageniveau. Dit leidt tot een vrije waterspiegel in een deel van
de zomer. In zulke situaties, waarvoor die rond het pompstation Terwisscha in Friesland exemplarisch is, breidt de verlaging door de grondwaterwinning zich ‘s zomers steeds
verder uit. Pas in het najaar trekt de verlaging zich weer terug, wanneer door toenemend neerslagoverschot de grondwaterstanden zover zijn gestegen dat de sloten hun
drainagefunctie weer oppakken, en opnieuw als randvoorwaarden gaan fungeren. Door dit gedrag is de verlaging van de grondwaterstand door waterwinning een dynamisch
fenomeen dat niet goed met stationaire analysemethoden en stationaire modellen is te vatten. Dit geldt zelfs voor tijdreeksmodellen indien daaruit een stationaire uitkomst als structureel niveau wordt afgeleid. Dit artikel behandelt de situatie rond het pompstation Terwisscha als voorbeeld, omdat daar niet alleen veel discussie over is geweest, en nog altijd is, maar vooral omdat op Terwisscha in de afgelopen halve eeuw zo ongeveer het hele arsenaal aan op elk moment in die periode beschikbare analysemethoden is uitgeprobeerd. Maas (2012) zette deze ontwikkeling en de uitkomsten daarvan onlangs op briljante wijze op rij in dit tijdschrift. Wat in de toegepaste methoden ontbrak is focus op de dynamiek van de verlaging zoals die ontstaat door het alternerend droogvallen en weer nat worden van drainagemiddelen. Dit laatste is geenszins voorbehouden aan Terwisscha, maar geldt feitelijk voor alle situaties met vrije afwatering. De mate waarin de verlaging van de stijghoogte door onttrekking in een regionale aquifer doorwerkt naar de grondwaterstand is daar onderdeel van. Deze doorwerking is evenzeer dynamisch. Doorwerking noch waterwinning verklaren echter het fenomeen achtergrondverlaging.

In voorliggend artikel wordt onderzocht in hoeverre de door Van den Akker (2013) geintroduceerde kromme om de doorwerking te beschrijven van een stijghoogteverlaging door waterwinning op de grondwaterstand in een matig tot slecht doorlatende toplaag erboven een verklaring kan zijn voor de achtergrondverlaging die Maas (2012) bepaalde
voor het gebied rond het Friese pompstation Terwisscha. Ook wordt nagegaan in hoeverre de door Van den Akker (2013) geïntroduceerde TSV (toegevoegde stijghoogte vergroting) nieuw is en wat deze precies inhoudt en in hoeverre de doorwerkcurve universeel mag worden geacht. Tenslotte wordt besproken in hoeverre de huidige hydrologische praktijk aanleiding kan zijn tot het onderschatten van verlagingen als gevolg van grondwateronttrekkingen.

In de publicatie ”Tussen Dupuit en De Glee” in Stromingen wordt een geohydrologische situatie beschouwd met stationaire grondwaterstroming in een gedeeltelijk afgesloten watervoerend pakket. De gebiedsgemiddelde freatische grondwaterstand wordt mede bepaald door het vrij afstromende oppervlaktewatersysteem. In de genoemde publicatie wordt gebruik gemaakt van een hyperbolische overdrachtsfactor tussen de gebiedsgemiddelde freatische grondwaterstand en de stijghoogte in het watervoerende pakket. De overdrachtsfactor is gedefinieerd als de mate waarin een verandering van de stijghoogte resulteert in een verandering van de grondwaterstand. Teneinde een fysische onderbouwing te geven voor de overdrachtsfactor en het hyperbolische verloop daarvan wordt op basis van klassieke grondwatermechanica een relatie gelegd met uitgevoerd onderzoek (Ernst, 1971). Het betreft onderzoek in vrij afwaterende gebieden in het zuidoosten van Nederland waar een relatie wordt gepresenteerd tussen de gebiedsgemiddelde grondwaterstand en de afvoer per oppervlakteeenheid door het oppervlaktewatersysteem.