Stromingen

Regelbare drainage met subirrigatie (RDS) is de laatste jaren onderzocht als maatregel om te anticiperen op de onbalans tussen watervraag en wateraanbod op de Nederlandse hoge zandgronden. In Haaksbergen startte een veldexperiment met regelbare drainage met subirrigatie. Vervolgens zijn diverse onderzoeken zoals Boer-Bier-Water, Programma Lumbricus en TKI-project KLIMAP uitgevoerd waarbinnen veldproeven zijn opgezet in Lieshout, America en Stegeren. In dit artikel beschrijven we de algehele resultaten van deze veldproeven. We focussen achtereenvolgens op de metingen in de veldproeven, de modellering (SWAP) van de verandering in grondwaterstanden, vochtgehaltes en hydrologische fluxen, de mogelijkheden om slimmer water aan te voeren op basis van een algoritme dat metingen, weersverwachting en hydrologische modellering combineert, en als laatste de opschaling van RDS van perceel- naar regionale schaal, gemodelleerd met een systeemdynamisch model. Tot slot geven we een aantal handvatten ter ondersteuning van de keuze om RDS al dan niet te implementeren.

Onder de hydrologische condities in Nederland is er vrijwel overal een significante interactie tussen het grondwatersysteem en het oppervlaktewatersysteem. In een numeriek grondwatermodel opgebouwd met MODFLOW worden waterlopen beschreven met de conductance, die wordt bepaald door de celgrootte te delen door een opgeschaalde weerstand. In MODFLOW wordt enkel gebruikgemaakt van de weerstand van de waterbodem. Wij stellen voor om hiervoor de cel­ drainweerstand te gebruiken, die is opgebouwd uit vier deelweerstanden in navolging van Ernst (1962). Door het negeren van de andere weerstanden die in een cel kunnen optreden, worden waterlopen in een MODFLOW­-model vaak onjuist geparameteriseerd en kunnen significante fouten ontstaan tijdens kalibratie. De ad hoc werkgroep Celdrainweerstand ziet het als haar missie dat de celdrainweerstand in numerieke modellen gaat worden gebruikt en stelt daarvoor kennis en tools beschikbaar. Aan het eind tonen we de verschillen in de conductances gebaseerd op de landsdekkende dataset van LHM.

De waterkwaliteit van meren is cruciaal voor de beschikbaarheid van zoetwater en ecosysteemdiensten. In dit onderzoek zijn zeven jaar aan satellietbeelden geanalyseerd van de zes randmeren. Er is gekeken naar indicatoren voor algengroei (chlorofyl-a) en troebelheid, gecombineerd in een waterkwaliteitsindex die verschillen in condities zichtbaar maakt. Het Gooimeer en Wolderwijd tonen een relatief goede waterkwaliteit. Het Zwartemeer heeft relatief troebel water. Hoewel de correlatie met veldwaarnemingen matig is, laten de resultaten zien dat satellietbeelden een waardevolle ondersteuning kunnen bieden bij het beheer van waterbronnen voor drinkwatervoorziening en natuurbescherming.

Dit artikel gaat over de zogeheten windfout van regenmeters die het gevolg is van het feit dat de regenmeter het windveld rondom zichzelf zodanig verstoort dat er te weinig regendruppels worden opgevangen. In de achttiende en negentiende eeuw werden regenwaarnemingen op hoge gebouwen vergeleken met die aan de grond. Het bleek dat de afgetapte regenhoeveelheid op grotere hoogte systema­tisch kleiner was dan aan de grond. Zo ontstond de theorie dat regendruppels in de onderste lagen van de atmosfeer aangroeien. De Utrechtse hoogleraar Richard van Rees, de leermeester van Buys Ballot, verwierf fondsen voor het systematisch testen van deze theorie door langs de Utrechtse Domtoren meteorologische instrumenten te plaatsten, waaronder regenmeters op de top en een regenmeter in een nabij gelegen tuin. Op grond van natuurkundige argumenten kon hij zo de aangroeitheorie weerleggen. Verder betoogde hij dat de wind de oorzaak is van het probleem. Hij publiceerde dit in 1844. Op grond van literatuuronderzoek tonen wij aan dat Richard van Rees de eerste was die de windfout van regenmeters ontdekte en niet de Engelsman Jevons (1861), die hiervoor in de literatuur vaak de credits krijgt. De verklaring van Richard van Rees was kwalitatief. De rest van het artikel betreft resultaten van recent kwantitatief onderzoek naar de windfout verricht door de onderzoeksgroep van de tweede auteur uit Genua. Met geavanceerde numerieke modellen, windtunnelproeven, en waarnemingen in het veld wordt de windfout van bestaande regenmetertypen bepaald als functie van de windsnelheid bij gegeven vorm van de regenmeter, en afhankelijk van de regen­druppel­ of sneeuwvlokgrootte. Voorbeelden worden getoond. Ten slotte wordt gewezen op het feit dat de windfout van regenmeters nog een zeer actueel pro­bleem is omdat ieder land een eigen ‘standaard’ regenmeter gebruikt. Klimato­logische regenkaarten vertonen daardoor aan de grens tussen Nederland en België een breuk die verschilt van de breuk aan de Nederlands­-Duitse grens.

De verdamping van bossen is een belangrijke post in de waterbalans van hoge zandgronden, zoals de Veluwe. Bossen verschillen sterk in structuur en dichtheid, maar regionale en landelijke grondwatermodellen onderscheiden doorgaans slechts drie bostypen: loofbos, naaldbos en donker naaldbos. In dit onderzoek is kaartmateriaal gebruikt om bossen in maar liefst 18 klassen te verdelen. Daarmee kunnen ruimtelijke nuances in de verdampingsberekeningen worden verwerkt. Deze verfijning blijkt grote gevolgen te hebben voor de berekende grondwater­ aanvulling.

Het effect van de onverzadigde zone op de stijghoogte getoetst aan synthetische data

Tijdreeksanalyse is een snelle, datagedreven methode om de dynamiek van de stijghoogte te simuleren en verschillende hydrologische vraagstukken te beantwoorden (Bakker en Schaars, 2019). De relatie tussen de stijghoogte en de verklarende variabelen, zoals de neerslag, verdamping, onttrekkingen of de oppervlaktewaterstand, kan worden beschreven door de (blok)respons. Deze studie onderzoekt de respons van de stijghoogte op neerslag en verdamping, en het effect van de onverzadigde zone op de (blok)respons. Dit wordt gedaan aan de hand van synthetische stijghoogtereeksen, die gesimuleerd worden met een numeriek model voor verzadigde en onverzadigde grondwaterstroming; zodoende is de ware respons bekend. Zowel lineaire als niet-lineaire tijdreeksmodellen worden getoetst om te kijken in hoeverre ze de ware respons kunnen benaderen.

Thermische effecten op oppervlaktewater en infiltratiecapaciteit van het bodempassagesysteem

In de Amsterdamse Waterleidingduinen wordt voorgezuiverd ruwwater geïnfiltreerd ten behoeve van de productie van drinkwater. Het water wordt ingenomen uit het Lekkanaal en naar de duinen getransporteerd met een pijpleiding. Waternet en PWN onderzoeken de mogelijkheden tot warmtewinning uit het getransporteerde water langs het leidingtracé. Een belangrijke vraag hierbij is of warmtewinning geen belemmering is voor de productie van drinkwater. Dit artikel presenteert de resultaten van een praktijkproef en een modelstudie om de effecten van warmtewinning uit de waterleiding in beeld te brengen. Wat is de uiteindelijke thermische invloed in het duingebied? En welke impact heeft de afkoeling op de infiltratiesnelheid van ruwwater in de duinen?

In het najaar van 2023 begon aan de binnenduinrand van de gemeente Bloemendaal grondwater woningen binnen te dringen. De schade was aanzienlijk. Dit artikel beschrijft de oorzaken en oplossingen, evenals de pogingen die voor een breed publiek uit te leggen. Primaire oorzaak was de extreme hoeveelheid neerslag, maar er zijn ook structurele veranderingen in het waterbeheer en het landschap geweest die de waterschade waarschijnlijk hebben verergerd. Door een deel van de inwoners en politici werd het sluiten van de drinkwaterwinning in de duinen als hoofdschuldige aangewezen, maar daar werd geen bewijs voor gevonden. Nieuw onderzoek zal uitsluitsel moeten geven. Lokaal zal het verwaarlozen van duinrellen hebben bijgedragen aan de wateroverlast, evenals het verkleinen van het areaal oppervlaktewater. Het is hoog tijd dat gemeente, hoogheemraadschap en provincie gezamenlijk met structurele oplossingen komen, zeker omdat met klimaatopwarming zeer natte perioden van langere duur vaker zullen optreden.

Consistentie Stratigrafische Nomenclator met DGM, REGIS II en GeoTOP

De eenheden in de ondergrondmodellen van TNO – Geologische Dienst Nederland (GDN) hebben een nieuwe codering gekregen, zodat deze consistent is met de beschrijving van de ondergrond in de Stratigrafische Nomenclator. Het gaat om de geologische modeleenheden in DGM en GeoTOP en de hydrogeologische modeleenheden in REGIS II. De modellen DGM, REGIS II en GeoTOP zijn alle drie opgenomen in de Basisregistratie Ondergrond (BRO). De verandering van de codes betekent dat programmatuur die gebruikmaakt van deze modellen aangepast moet worden. Dit artikel geeft een overzicht van de veranderingen en een uitleg van de achtergronden.

Terugblik en verslag symposium 22 november 2024

De oorsprong van het model SWAP, Soil – Water – Atmosphere – Plant, voert terug naar een wetenschappelijke publicatie van Feddes, Bresler en Neuman uit 1974. Dat betekent dat het model SWAP in 2024 50 jaar is geworden. Om dit te vieren, is op 22-11-2024 een hybride symposium georganiseerd bij Wageningen Environmental Research getiteld De 50e verjaardag van SWAP. De dag bestond uit een meer wetenschappelijk getinte ochtendsessie, terwijl in de middagsessie vooral voorbeelden van projecten werden behandeld waarin SWAP een prominente rol heeft vervuld.