De draindiepte en configuratie bij zoute kwel

Nederland kent, naast vele andere landen, een rijke traditie aan literatuur met betrekking tot verzilting in de geïrrigeerde landbouw, en hoe hiermee om te gaan. Het meeste onderzoek heeft betrekking op onderzoek dat door Nederlandse ingenieursbureaus (o.a. Euroconsult) en onderzoeksinstituten (voornamelijk ILRI) werd verricht in aride gebieden, gedurende de laatste helft van de vorige eeuw. De ontwikkelde kennis is meestal vergeten, maar goed gedocumenteerd (in de Angelsaksische literatuur) en soms relevant en verhelderend voor situaties welke in de verziltende kustregio van Nederland kunnen voorkomen. Zo heeft Van Hoorn (1979), die zich destijds had gespecialiseerd in verzilting, een korte beschouwing gewijd aan de bepaling van de draindiepte in de geïrrigeerde landbouw, bij zoute kwel. Het idee is heel simpel.

Als er sprake is van zoute kwel kan deze alleen de wortelzone bereiken via capillaire opstijging. Het is dus nodig om deze capillaire opstijging zo klein mogelijk te doen zijn, en dat wordt bereikt door de drains op de zogenaamde kritische diepte te installeren. De kritische diepte is de grondwaterstand in percelen waarvoor de zoute capillaire opstijging vanuit het zoute grondwater aan het maaiveld verwaarloosbaar klein is. De drains, die als ‘kwelscherm’ fungeren, moeten in zo’n geval geïnstalleerd worden op een diepte die de som is van de kritische diepte plus maximale opbolling van het grondwater tussen twee drains (situatie 8a in figuur 5.39). Op deze diepte geïnstalleerd zullen de drains, min of meer in evenwicht, tegelijkertijd zoet neerslag- of beregeningswater en zout kwelwater afvoeren (situatie 8b in figuur 5.39). Omdat afvoer van neerslag- en beregeningswater schoksgewijs verloopt, is een drainage die volgens dit concept is geïnstalleerd een goede garantie dat de zoutbelasting van de kwel de wortelzone ook tijdens droge perioden maar moeilijk kan bereiken. Als er geen sprake is van zoute kwel mag de drainage ondieper worden gelegd (situatie 8c in figuur 5.39).

Het idee, dat het instellen van een hoger zomerpeil tot gevolg heeft dat de grondwaterstand in de zomer minder snel daalt, is algemeen geaccepteerd. Hierbij kan meer zoetwater worden vastgehouden en wordt de vorming van zoete grondwatervoorkomens (‘zoetwaterbellen’) bevorderd. Toch is de praktijk volgens Maas (2005) minder simpel en vanzelfsprekend dan vaak wordt verondersteld. Hij heeft meerdere theoretische beschouwingen gewijd aan de beheersing van verzilting, inclusief de reguliere praktijk van doorspoelen door waterschappen. Uitgangspunt bij doorspoelen is dat het chloridegehalte een vastgestelde grenswaarde niet mag overschrijden. Een complicerende factor is echter dat het zoutgehalte van het oppervlaktewater op een willekeurige plek van een waterbeheersgebied sterk afhangt van de route die het aanvoerwater door het waterlopenstelsel aflegt. De bestaande oppervlaktewatermodellen van de meeste, zoniet alle waterschappen zijn in dat opzicht volgens Maas nog lang niet goed afgeregeld. Als er al modellen van het waterlopenstelsel beschikbaar zijn, dan bevatten die zelden de tertiaire watergangen, waaruit het meeste beregeningswater betrokken wordt. In veel gevallen is de bestaande doorspoelpraktijk zelfs nog niet gedocumenteerd. Er valt in dit opzicht daarom beslist een forse inhaalslag te maken, zodat bij het doorspoelen efficiënter

met het schaarse zoetwater kan worden omgegaan (Maas en Van Bakel, persoonlijke mededeling).

Figuur 5.39. Selectiecriteria voor installatiedieptes voor draineerbuizen (Van Hoorn, 1979).

Wil men verzilting bestrijden, dan is het van belang dat men zich realiseert wat de uiteindelijke doelstelling is: het voorkómen van verzilting van de wortelzone of die van het oppervlaktewater. In het eerste geval moet de drainageweerstand worden verhoogd (i.c. ontwateringsmiddelen verder uit elkaar leggen) waardoor zoetwater- bellen omvangrijker worden. Daarnaast kan de zoetwateraanvulling worden bevorderd. Een heel andere optie is relatief diep draineren – in de vorm van een kwelscherm – indien een hangwaterprofiel mag worden verwacht. In het tweede geval moet zoute kwel worden afgevangen of tijdelijk, op momenten dat het erop aankomt, worden geborgen.

154 Alterra-rapport 1132 De uitstroming van zout grondwater naar watergangen en de wortelzone is een

dynamisch proces dat wordt beïnvloed, en enigszins gestuurd kan worden door de oppervlaktewaterpeilen. Tijdens natte perioden stroomt diep grondwater naar deze watergangen; in droge tijden hoopt zoutwaterzich op onder de percelen. De zoutlast op het oppervlaktewater hangt daarom mede af van het oppervlaktewaterpeil. Verzilting van de wortelzone kan worden tegengegaan door allereerst oppervlakte- waterpeilen zo laat mogelijk op te zetten, want de zoute kwel in de wortelzone is het kleinst bij de laagst mogelijke grondwaterstanden in de percelen. De tweede mogelijkheid is om te voorkomen dat water via de eindbuizen van de drainages in de percelen infiltreert. Dit gebeurt door flexibele, draaibare PVC-eindbuizen te monteren (figuur 5.40).

Figuur 5.40. Installatie van draaibare PVC eindbuizen (zogenaamde knietjes) op 60-mm draineerbuizen, in het veenweidegebied van Proefboerderij Zegveld van Wageningen UR, in 2004. Hiermee kunnen drains naar wens ‘in- en uitgeschakeld’ worden (foto’s: Lodewijk Stuyt).

Naast hiervoor beschreven beheersregels kan de zoutlast ook worden gereduceerd door ingrijpender maatregelen, bijvoorbeeld:

1. dieper draineren, waardoor het gemakkelijker wordt om verzilting van water- gangen bij wateraanvoer te onderdrukken;

2. zoute kwel afvangen via extra randsloten van zoute kwelpolders; 3. scheiden van zoete en zoute watersystemen (Fiselier et al., 2003);

4. waterbeheersing met dubbel slotenstelsel + peil (aanvoer via watergangen met ondiep, zoet peil en afvoer via watergangen met diep, zout peil);

5. zoetwaterinjectie in bestaande zoetwatervoorraden (experimenten op kreek- ruggen, ca. 25 jaar geleden, zijn echter mislukt wegens problemen met ijzerneerslagen).

Literatuur

Fiselier, J.L., E. Benner, A.J. Van de Kerk, M. de Haan, R. de Koning, L. Bos en R. Hoekstra, 2003. Zilte perspectieven. InnovatieNetwerk Groene Ruimte en Agrocluster, Den Haag.

Haasnoot, M., J.A.P.H. Vermulst & H. Middelkoop, 1999. Impact of climate change and land subsidence on the water systems in the Netherlands. Terrestrial areas. RIZA rapport nr. 99.049.

Hoorn, J.W. van, 1979. The effect of capillary flow on salinisation and the concept of critical depth for determining drain depth. In: Proc. Int. Drain. Workshop (Ed. J. Wesseling), ILRI-Publication 25, ILRI, Wageningen.

Jacobs, P., 2004. Persoonlijke mededeling.

Kouwe, J.J. en B. Vrijhof, 1958. De landbouwwaterhuishouding van Noord-Brabant. De waterhuishouding van de landbouwgronden. De verzilting van de oppervlaktewateren. Rapport 11, Comm. Onderz. Landbouwwaterhuish. Ned. C.O.L.N.-T.N.O.

Leven, J.A. van ‘t, B. Van Der Weerd en J.J. Lindenbergh, 1958. De Landbouwwaterhuishouding in de Provincie Zeeland. De waterhuishouding van de land- en tuinbouwgronden. Het zoutgehalte van het polderwater. Rapport No. 10, Comm. Onderz. Landbouwwaterhuish. Ned. C.O.L.N.-T.N.O.

Maas, C., 2004. Over de geschiktheid van het instrumentarium voor de landelijke droogtestudie ten aanzien van het aspect Verzilting. Interne notitie, KIWA Water Research, Nieuwegein.

Maas, C., 2005. Verziltingsbeheersing. In press, KIWA Water Research, Nieuwegein. Massink, H. en G. Meester, 2002: Boeren bij vrijhandel: De Nederlandse agrosector bij handelsliberalisering en EU-uitbreiding. Min. LNV, Den Haag.

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 kwantificering van de effecten van veranderingen in de oppervlaktewaterstand. Rapport 420.1, SC-DLO, Wageningen.

Massop, H.Th.L, L.C.P.M Stuyt en P.J.T Van Bakel, 1998. Het realiseren van het gewenste grondwaterregime, een leidraad. Landinrichting 38(3):14-19.

156 Alterra-rapport 1132 Oude Essink, G.H.P., 2004. Regionale modellering zoet-zout grondwater. NHV-

lezingendag ‘Verzilting grond- en oppervlaktewater: diagnose, prognose en therapie’, Zeist, november 2004/TNO-NITG, Afd. Grondwater en Bodem.

Provincie Zeeland, 2001. Samen slim met water. Waterhuishoudingsplan 2001-2006. Middelburg.

Rijkswaterstaat, 2004. Achtergronddocument rapportage ‘Tekorten boven water’ (Regionale Verkenning Zoetwatervoorziening Midden-West Nederland). RWS Directie Zuid-Holland, Rotterdam.

Stol, Ph.Th. en B. Vrijhof, 1958. De landbouwwaterhuishouding van Zuid-Holland. De waterhuishouding van de landbouwgronden. De verzilting van de oppervlakte- wateren. Rapport 9, Comm. Onderz. Landbouwwaterhuish. Ned. C.O.L.N.-T.N.O. Stuyfzand, P.J., 2004. Oorzaken van verzilting, hun herkenning en de risicofactoren (voor de drinkwatervoorziening). NHV-lezingendag ‘Verzilting grond- en oppervlaktewater: diagnose, prognose en therapie’, Zeist, november 2004 / KIWA. Verspagen, J.M.H., P. Boers, H.J. Laanbroek en J. Huisman, 2005. Doorspoelen of opzouten? Bestrijding van blauwalgen in het Volkerak-Zoommeer. UvA, Nederlands Instituut voor Ecologie, RIZA, Maart 2005.

6

Alternatieven voor de zoetwatervoorziening in de