6 Discussie en aanbevelingen
6.2 Aanbevelingen voor verbeteringen
Voor een verbetering van de huidige hydrologie wordt het volgende aanbevolen: Er moet een verfijning van het aantal rekeneenheden worden doorgevoerd, waardoor beter wordt tegemoet gekomen aan de natuurlijke hydrologische variatie. Met het huidige aantal rekeneenheden ( nu circa 700 UC’s), vindt een te sterke uitmiddeling in de ruimte plaats, waardoor weinig gedetailleerde uitspraken kunnen worden gedaan. Bij de nieuwe ruimtelijke indeling moet in ieder geval aan de volgende 3 punten worden voldaan:
• Bij de indeling moet de kwelflux worden meegenomen, hierbij wordt gedacht aan een classificatie van minstens 7 klassen.
• Betrek bij de indeling ook de verticale weerstand van het topsysteem en transmissiviteit, omdat deze van directe invloed zijn voor het bepalen van de flux naar het topsysteem en daarmee de drainageweerstand.
• Maak bij de indeling op basis van de grondwatertrap gebruik van de geactualiseerde grondwatertrap, waarbij rekening wordt gehouden met de voorgeschiedenis, bijvoorbeeld met het onderscheid tussen een natuurlijke
grondwatertrap VI en een grondwatertrap VI die is ontstaan uit een grondwatertrap III. Dit leidt tot veel meer reken-eenheden.
Mogelijke alternatieven voor drager van ruimtelijke verschillen, in plaats van de grondwatertrap of aanvullend op de grondwatertrap, zijn de dichtheid van de waterlopen en het niveau van de ontwateringsbases c.q. de relatieve maaiveldshoogteligging. Hiervoor dient dan een eenduidige en herkenbare classificatie te worden opgesteld.
Voor de calibratie van de drainageweerstanden moet een niet-lineaire relatie tussen drainageweerstanden en slootafstanden worden genomen (bijv Bruggeman, de Lange, zie paragraaf 6.1). Dit draagt er toe bij dat de drainagesystemen niet in een zelfde verhouding veranderen, zodat een veel realistischere verdeling van weerstanden van de verschillende drainagesystemen ontstaat. Ook op andere manieren kan de vaste verhouding tussen de afwateringssystemen meer worden losgelaten, door meer “intelligentie” in de calibratie te betrekken. Bijvoorbeeld door het tertiaire systeem niet te veranderen bij de calibratie, wanneer de grondwaterstanden zich voornamelijk onder het niveau van dit systeem bevinden.
Er dient bij de berekeningen consequent onderscheid te worden gemaakt in diverse soorten landgebruik; in hydrologisch opzicht is met name het onderscheiden van grasland en natuur van belang. Tijdens de calibratie van drainageweerstanden is rekening gehouden met slechts één landgebruiksvorm, te weten gras. Voor de daadwerkelijke berekeningen van fluxen voor STONE zijn wel meerdere landgebruiksvormen onderscheiden.
Voor het doorrekenen van hydrologische scenario’s, waarbij ingrepen in het systeem worden doorgevoerd, zoals verandering van landbouwgebieden in natuur of aanpassing van de drainagesituatie, is het noodzakelijk dat gekoppelde berekeningen plaatsvinden (zie paragraaf 6.1). Er is ook een minder arbeidsintensieve tussenvorm denkbaar, die een redelijke benadering geeft voor dergelijke scenario’s. Deze kan gerealiseerd worden door een beperkte iteratieve afstelling van de fluxen van het hydrologisch topsysteem en het verzadigde grondwatermodel in de calibratiefase. Voor de scenarioberekening dient dan wel een gekoppelde berekening plaats te vinden.
De STONE-schematisatie moet beter aansluiten bij de hydrologische schematisatie, zoals in dit rapport is neergezet. Indien in STONE nog wordt vastgehouden aan de oude “mest-plot-eenheden”, wordt weinig recht gedaan aan de verbetering van de hydrologie, door vermenging van 2 sterk geschematiseerde indelingen. Het is gewenst om voor de STONE-schematisatie een flexibele indeling te hanteren.
Tenslotte wordt aanbevolen het proces van “de consensus hydrologie”, zoals dit is ingezet voor dit project, te continueren.
7
Conclusies
Uit de hydrologische studie kunnen de volgende conclusies worden getrokken.
Algemeen:
• Er is een nieuwe set -bijna landsdekkende- hydrologische parameters ontwikkeld voor een gebiedsindeling op basis van Unieke Combinaties (UC’s). De onderscheidende factoren voor UC’s zijn landschapsregio’s, hydrotypen en grondwatertrappen.
• De hydrologische parameters, drainageweerstanden en fluxen per UC zijn in diverse gebieden duidelijk verbeterd ten opzichte van de (oude) WSV-hydrologie en leiden met name tot betere simulatie van grondwaterstanden; in overige gebieden zijn de parameters tenminste vergelijkbaar.
• De parameters kunnen niet worden aangemerkt als “de dataset” voor heel Nederland. Het is een dataset met een eigen schaal, hydrologische situatie en bruikbaarheidsrange.
• Het produkt is uitsluitend bruikbaar voor analyses van scenario’s waarin de hydrologische condities niet wijzigen t.o.v. de aangenomen situatie.
• De werkgroep heeft zich geconcentreerd op het bepalen van de
drainageweerstanden en fluxen voor Unieke Combinaties (UC’s). Bij de beoordeling is de grondwatertrap als toets gebruikt en zijn vergelijkingen met resultaten van berekeningen met het RIZA-instrumentarium uitgevoerd. Buiten de focus van deze studie zijn gebleven:
- de (effecten van de) berekening van de verblijftijdsverdeling
- andere toepassingen dan de toepassing van de hydrologie voor STONE en toepassing buiten de beschouwde weerjaren, van effecten van variatie in landgebruik en bodemtype.
Unieke combinaties:
• Voor de afleiding van de drainageweerstanden en fluxen is ruimtelijk opgeschaald, waardoor variaties die normaal in regionale modellen worden aangetroffen niet worden teruggevonden. Hierdoor wordt de toepasbaarheid van de parameters beperkt voor gebieden in orde grootte van de UC’s, veiligheidshalve van de grootste UC’s.
• Voor verdere verbetering van de hydrologie is het dringend gewenst dat:
- de schematisatie wordt herzien waarbij beter wordt tegemoet gekomen aan de ruimtelijke variatie. Dit leidt tot een toename van het aantal rekeneenheden,
- lineaire verhoudingen tussen slootafstanden en drainageweerstanden en tussen drainagesystemen onderling worden losgelaten,
- een verkenning plaats vindt naar een meer geavanceerde hydrologische aanpak (het “gekoppeld rekenen”), waarmee een meer accurate hydrologie
STONE:
• Door de conversie in STONE naar mestplots wordt de meerwaarde van de nieuwe hydrologische berekeningen niet optimaal benut. Door vermenging van 2 sterk geschematiseerde indelingen, wordt slechts in 40 procent van de gebieden de hydrologie zuiver benut.
• Bijgevolg is het advies om in STONE uitspraken bij beleidsondersteuning te beperken tot gebieden met een omvang van 250 - 500 km2, tenzij de regionale geohydrologische homogeniteit wel een meer gedetailleerde conclusie toelaat.
• Bij het produceren van landsdekkende kaarten moeten de vlakken dan ook veiligheidshalve minimaal van deze omvang zijn. Naarmate gebieden in geohydrologisch opzicht homogener zijn, zou een ruimtelijk meer gedetailleerde conclusie en presentatie van resultaten verantwoord kunnen zijn.
• Voor vergroting van de toepasbaarheid in STONE en andere toepassingen is het dringend gewenst dat de STONE-schematisatie wordt herzien:
- door een actualisatie van de basisinvoergegevens, - door een meer flexibele schematisatie.
Literatuur
Bolt, F.J.E. van der, A.A. Veldhuizen en P.E.V van Walsum, 1999. Hydrologische
systeemanalyse “De Hilver”; Simulatie van de regionale waterhuishouding. SC-DLO.
Wageningen. (In prep.).
Boer, I. de, A.G.M. Keizer, H.V.J. Swarte, H.M.E Thijs en J.A. Voordendag, 1991.
Landelijke gegevens waterhuishouding en verkaveling voor landinrichting. Mededelingen
Landinrichtingsdienst 199. Utrecht.
Boers, P.C.M., H.L. Boogaard, J. Hoogeveen, J.G. Kroes, I.G.A.M. Noij, C.W.J. Roest, E.F.W. Ruigh en J.A.P.H. Vermulst, 1997. Watersysteemberkenningen 1996.
Huidige en toekomstige belasting van het oppervlaktewater met stikstof en fosfaat vanuit de landbouw. Rapport 97.013, RIZA. Lelystad.
Bon, J, 1969. Topografie en vorm van het grondwatervlak als achtergrond van de te verwachten
afvoeren in de Gelderse Achterhoek. Cultuurtechnisch Tijdschrift 8(3):1-14.
Boumans, L., A. Breeuwsma, W. van Duyvenbooden, D.J. Groot Obbink, S. Jelgersma, H. van Straten en J.H.M. Wösten, 1987. Kwetsbaarheid van grondwater.
Kartering van de Nederlandse bodem in relatie tot de kwetsbaarheid van grondwater voor verontreiniging. Rapport 840387003, RIVM. Bilthoven.
Bruggeman, G.A. 1999. Analytical solutions of geohydrological problems. Developments in
Water Science 46. RIVM, Elsevier. Amsterdam.
Commissie voor Hydrologisch Onderzoek TNO, 1986. Verklarende hydrologische
woordenlijst. Rapporten en nota’s no 16.
Dam, J.C. van, J. Huygen, J.G. Wesseling, R.A. Feddes, P. Kabat, P.E.V. van Walsum, P. Groenendijk en C.A. van Diepen, 1997. Theory of SWAP version 2.0.
Simulation of water flow, solute transport and plant growth in the Soil-Water-Atmosphere-Plant environment. Technical Document 45, SC-DLO. Wageningen.
De Lange, W.J., 1996. Groundwater modeling of large domains with analytic elements. Rapport 96.028, RIZA. Lelystad
De Lange, W.J. en J.L. van der Meij, 1994. Serie rapporten NAGROM supra-regio’s. RIZA en TNO-GG, Delft en Lelystad.
Gaast, J.W.J. van der en P.J.T. van Bakel, 1997. Differentiatie van waterlopen ten behoeve
Kleijer, H., 1993. De kartering van de grondwaterklassenkaart voor de herclassificatie van het
Waterschap de Dommel en de Zandleij . Rapport 269, SC-DLO. Wageningen
Kroes, J.G., in prep. Hydrologie voor Stone. Nutriënten. Technisch document 57, Alterra. Wageningen.
Kroon, T., 2000. MONA, Koppelingsconcept MOZART-NAGROM. Beschrijving en
gebruikershandleiding van de modellentrein. RIZA. Lelystad.
Kovar, K. en H.L.M. Rolf, 1978. Analytical solution of the recharge of an aquifer from the
overlying semi-permeable top layer with partially penetrating ditches to be used in an numerical model. Quaterly Report nr. 15, RID. Leidschendam.
Locher W.P. en H. de Bakker, 1987. Bodemkunde van Nederland. Voorpublicatie van Deel
1 Algemene Bodemkunde. Stichting voor bodemkartering. Wageningen. Malmberg. Den
Bosch.
Loo, H., van der 1997. Steekproef voor de bodemeigenschappen en grondwatertrappen van de
Bodemkaart van Nederland schaal 1 : 50 000. Kaarteenheden met Gt II. Rapport 483.2, SC-
DLO. Wageningen.
Loo, H., van der 1998. Steekproef voor de bodemeigenschappen en grondwatertrappen van de
Bodemkaart van Nederland schaal 1 : 50 000. Kaarteenheden met Gt V. Rapport 483.3, SC-
DLO. Wageningen.
Massop, H. Th. L. en P.A.J.W. de Wit, 1994. Hydrologisch onderzoek naar
drainageweerstanden van het tertiair ontwateringsstelsel in Oost-Gelderland. Rapport 373, SC-
DLO. Wageningen.
Massop, H.Th.L., L.C.P.M. Stuyt, P.J.T, van Bakel, J.M.M. Bouwmans en H.Prak, 1997. Invloed van de oppervlaktewaterstand op de grondwaterstand. Leidraad voor de
kwantificering van de effecten van veranderingen in de oppervlaktewaterstand op de grondwaterstand.
Rapport 527.1, SC-DLO. Wageningen.
Meinardi, C.R.,1994. Groundwater recharge and travel times in the sandy regions of the
Netherlands. Proefschrift, RIVM. Bilthoven.
Ontwikkelingsteam NAGROM-MOZART-DEMNAT-AGRICOM, 1997. Water
onder land tussen regen en plant. Landelijke modellen voor verdrogingsbestrijding. RIZA rapport
97.062. Lelystad.
RIZA, 1996. Modelbeschrijvingen MOZART. RIZA. Lelystad.
Pastoors M.J.H., 1992. Landelijk Grondwater Model. Conceptuele modelbeschrijving 10. RIVM. Bilthoven.
Studiecommissie Waterbeheer Natuur, Bos en Landschap, 1990. Handboek
'Grondwaterbeheer voor Natuur, Bos en Landschap'.
Visschers, R., 1997. Steekproef voor de bodemeigenschappen en grondwatertrappen van de
Bodemkaart van Nederland schaal 1 : 50 000. Kaarteenheden met Gt III. Rapport 483.1, SC-
DLO. Wageningen.
Visschers, R., 1998. Steekproef voor de bodemeigenschappen en grondwatertrappen van de
Bodemkaart van Nederland schaal 1 : 50 000. Kaarteenheden met Gt VI. Rapport 483.4, SC-
DLO. Wageningen.
Watermark Computing, 1994. Pest. Modeldependent Parameter Estimation.
Wesseling, J.G., 1998. Eindrapportage project “Reparatie Stone”. SC-DLO. Wageningen. Wit, K.E, H.Th.L.Massop en J.G. te Beest, 1991. Relatie tussen oppervlaktewater en
grondwater in de provincie Drenthe. Rapport 134, SC -DLO. Wageningen.
Wösten, J.H.M., F. de Vries, J. Denneboom en A.F. van Holst, 1988. Generalisatie en
bodemfysische vertaling van de bodemkaart van Nederland, 1: 250 000, ten behoeve van de PAWN-studie. Rapport 2055, Stiboka. Wageningen.
Wösten, J.H.M., G.J. Veerman en J. Stolte, 1994. Waterretentie- en doorlatendheids-
karakteristieken van boven- en ondergronden in Nederland: de Staringreeks. Vernieuwde
uitgave 1994. Technisch document 18, SC-DLO. Wageningen.
Zagwijn, W.H. en C.J. van Staalduinen, 1975. Toelichting bij de geologische overzichtskaart