2 Nutriëntenlast van de boezem
2.2 Nutriënten in het oppervlaktewater
2.3.2 Resultaten en discussie waterbalansen
Controle verschillende waterbalansen
De belangrijkste reden om een nieuwe waterbalans te ontwikkelen was de aanzienlijke balansfout van 20-25% in de waterbalans van ARCADIS (2004a). Uit tabel 2.7 blijkt dat de balansfout in de nieuw opgestelde waterbalansen een stuk lager ligt met 1%, en dat de balansfout ook mooi verspreid ligt om een verschil van 0 m3 jr-1 (Figuur 2.10). Dit was niet het geval in de
ARCADIS-balans (ARCADIS 2004a). In 2008 heeft ARCADIS geprobeerd om hun balansfout te verkleinen, waarbij ze zich alleen gericht hebben op de aanvoerposten (ARCADIS 2008). Zij gaven aan dat er op dat moment geen gegronde redenen waren om de aanvoerposten van de balans van NW- Overijssel aan te passen.
Tabel 2.7. Jaargemiddelde aanvoer en afvoer van waterposten in de boezem van NW-Overijssel. In de vernieuwde waterbalans zijn de balansposten van de polders gebaseerd op het neerslagoverschot dat op de polder valt, waarbij is gecorrigeerd voor eventuele kwel of wegzijging. De waterbalans van ARCADIS (2004a) is ook gebaseerd op neerslagoverschotten, maar is van andere
aannames uitgegaan bij het bepalen van de aanvoeren van de Eesveense wetering en de vrije afwatering, en de afvoeren van ondiepe polders en wegzijging. Daarnaast is de waterbalans van ARCADIS voor een andere periode opgesteld, namelijk 1996-2002 i.p.v. 2000-2012.
Vernieuwde waterbalans ARCADIS
Periode 2000-2012 1996-2002
Aanvoer (miljoen m3 jr-1)
Neerslag 92,0 95,1
Polder ondiep 41,2 33,6
Polder diep 58,2 45,4
Polders Eesveense wetering 5,1 24,2
Steenwijker Aa 37,8 50,5 Stroink 6,0 3,0 Vrije afwatering 10,7 14,6 Afvoer (miljoen m3 jr-1) Verdamping 69,6 59,2 Stroink 120,7 114,3
Inlaat ondiepe polders 10,8 14,2
Wegzijging 47,8 18,0
Totalen (miljoen m3 jr-1)
Totaal aanvoer 251,1 266,5
Totaal afvoer 248,9 205,7
Figuur 2.10. Totale jaarlijkse aan- en afvoer voor de waterbalans van NW- Overijssel (2001 tot 2011). Ook de balansfout is gegeven. Het gaat om de vernieuwde waterbalans die is opgesteld op basis van neerslagoverschotten. In de nieuwe waterbalans zijn echter een aantal veranderingen doorgevoerd, die duidelijk tot een afname van de balansfout hebben geleid. Het debiet van de stroomopwaarts gelegen Steenwijker Aa is in de vernieuwde waterbalans ca. 13 miljoen m3 jr-1 lager dan in de ARCADIS-balans (Tabel 2.7). Aangezien deze post in beide balansen op dezelfde manier is berekend, wordt dit verschil waarschijnlijk veroorzaakt door de verschillende periode waarvoor de balans is opgesteld. Niet alleen het debiet van de Steenwijker Aa is echter lager in de vernieuwde waterbalans, maar ook het debiet van de stroomopwaarts geleden Eesveense wetering is veel lager met 5 miljoen m3 jr-1 i.p.v. 24 miljoen m3 jr- 1. Dit verschil wordt grotendeels veroorzaakt door het onterecht te hoog inschatten van het afwaterende polderoppervlak in de ARCADIS-balans. Na overleg met het waterschap is besloten om een afvoerend oppervlak van 1325 ha te gebruiken i.p.v. 4782 ha. Daarnaast is de afvoer van de Eesveense wetering niet meer gekoppeld aan de Steenwijker Aa, zoals in de ARCADIS- balans, maar is de afvoer berekend op basis van het neerslagoverschot. Waar het relatieve belang van de debieten van de stroomopwaarts gelegen Steenwijker Aa en Eesveense wetering duidelijk zijn afgenomen in de
vernieuwde waterbalans, is het debiet vanuit omliggende poldergemalen juist toegenomen (Tabel 2.7). Het debiet vanuit de diepe polders in het midden van de boezem, de zogenaamde domeinpolders van Scheerwolde, is in de vernieuwde waterbalans duidelijk toegenomen van ongeveer 45 naar 60 miljoen m3 jr-1. Dit verschil is waarschijnlijk vooral veroorzaakt door de te laag ingeschatte kweldruk van 1,75 mm dag-1 in de ARCADIS-balans (2004a), terwijl het nieuwere grondwatermodel aangeeft dat de kweldruk waarschijnlijk tussen de 2,5 en 3,5 mm dag-1 ligt (Snepvangers et al. 2007).
De totale jaarlijkse aanvoer verschilt weinig tussen beide waterbalansen, doordat het debiet van de stroomopwaarts gelegen bronnen is afgenomen terwijl het debiet vanuit de poldergemalen is toegenomen (Tabel 2.7). De verkleinde balansfout in de vernieuwde waterbalans komt dan ook vooral door de verhoging van de afvoeren in de vernieuwde balans. Dit wordt vooral veroorzaakt door twee posten die in de ARCADIS-balans zijn onderschat, namelijk verdamping en wegzijging. De verdamping is in de vernieuwde balansen 10 miljoen m3 jaar-1 hoger ingeschat, doordat er in de ARCADIS- balans geen Makkink-correctie is uitgevoerd voor de verdamping boven de 3000 ha open water in de boezem. Voor de wegzijging in de boezem geldt dat er in de vernieuwde waterbalansen meer wegzijging optreedt, doordat nieuwe grondwatermodellen laten zien dat de wegzijging onder de 8000 ha kraggen ongeveer 1,5 mm dag-1 is i.p.v. 0,5 mm dag-1 (Snepvangers et al. 2007).
Analyse vernieuwde waterbalans op basis van neerslagoverschotten
Meer dan een derde van de totale wateraanvoer van de boezem bestaat uit neerslagwater (Figuur 2.11). De bovenstrooms gelegen Steenwijker Aa zorgt voor 15% van de totale aanvoer, terwijl de rest van de aanvoer grotendeels wordt bepaald door afvoer vanuit bemalen diepe en ondiepe polders. Het is daarbij opvallend dat een paar poldergemalen zeer veel invloed hebben op de waterbalans, terwijl veel andere gemalen van ondergeschikt belang zijn. De belangrijkste gemalen zijn de diepe polders Giethoorn, Wetering, Gelderingen en Halfweg, en de ondiepe polders bij gemaal Braommeule. Ten slotte blijkt dat vrije afwatering en gemaal Stroink, met respectievelijk 4 en 2%, slechts een beperkte invloed hebben op de totale waterbalans van de boezem.
Figuur 2.11. Belang van verschillende aanvoerposten op de waterbalans van de boezem. Het cirkeldiagram linksboven geeft inzicht in het belang van alle aanvoerposten tussen 2000 en 2012, terwijl de aanvoerposten vanuit
verschillende diepe en ondiepe polders zijn opgesplitst in het cirkeldiagram rechtsboven. Dit cirkeldiagram is opgesplitst in 2 hoofddelen, namelijk de verschillende ondiepe polders aan de linker kant en de diepe polders aan de rechter kant. Het onderste staafdiagram geeft inzicht in de seizoenale fluctuaties van de aanvoerposten.
Er is duidelijk een seizoensvariatie in de aanvoer tussen 2000 en 2012. De totale wateraanvoer blijkt in het voorjaar een stuk lager te liggen dan
gedurende andere seizoenen (Figuur 2.11). Dit wordt vooral veroorzaakt door de relatieve kleine aanvoer vanuit polders en de Steenwijker Aa gedurende het voorjaar, en vrijwel niet door verschillen in neerslag. Het is overigens opvallend dat de wateraanvoer vanuit ondiepe polders tijdens het voorjaar meer afneemt dan vanuit diepe polders. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de lagere kweldruk in de ondiepe polders, waardoor er in veel ondiepe polders sprake is van wegzijging en er dus minder water hoeft te worden afgevoerd. In de totale zomer is de wateraanvoer net zo hoog als tijdens het najaar en de winter. Deze hoge aanvoer in de zomer, die niet zichtbaar was in de balans die ARCADIS voor de periode 1996 tot 2002 heeft opgesteld
(ARCADIS 2004a), is veroorzaakt door een aantal natte zomers met zeer veel neerslag. Het is daarbij opvallend dat het gemiddelde aandeel van neerslag- water in de zomer hoger is dan in de winter, met ca. 50% versus 30%. Dit komt waarschijnlijk doordat de gemalen in de zomer minder water afvoeren door de hogere verdamping. In de winter is het gemiddelde aandeel van de gemalen en de Steenwijker Aa met ca. 70% groter dan de 40% in de zomer. De zomerperiode blijkt echter een zeer dynamische periode te zijn, waarin het heel erg nat kan zijn, bijvoorbeeld in 2010 en 2012, maar het ook behoorlijk droog kan zijn, bijvoorbeeld in 2003 en 2006. Dit heeft grote effecten op de aanvoer tijdens de zomers. Tijdens droge voorjaren en zomers wordt het aandeel regenwater vanzelfsprekend minder, en wordt er water aangevoerd vanuit het Vollenhovermeer bij gemaal Stroink. Hoewel deze aanvoer op de totale jaarbalans van weinig betekenis is, kan het aandeel van gemaal Stroink tijdens een droog voorjaar of zomer toch tijdelijk oplopen tot ca. 10% van de maandaanvoer, en in extreme gevallen zelfs tot 50-60%. Vooral tijdens extreme situaties, zoals gedurende de zomer van 2003 en 2006 en het voorjaar van 2008 en 2011, kan de aanvoer vanuit gemaal Stroink dus wel degelijk een belangrijke invloed op de waterbalans hebben. Zo was het
aanvoerwater van gemaal Stroink tijdens de zeer droge zomer van 2003 in de gehele Wieden terug te vinden (ARCADIS 2004c). Volgens de meest recente klimaatscenario’s zal het weer in de komende eeuw alleen maar extremer worden in de zomer. Dit betekent enerzijds meer hete en droge
zomerperiodes (Dorland et al. 2011), waarin de totale aanvoer beperkt zal zijn en het aanvoerwater vanuit gemaal Stroink een relatief grote invloed op de boezem van NW-Overijssel zal hebben, en anderzijds meer erg natte zomerperiodes (van haren et al. 2013), waarin de totale aanvoer juist erg hoog zal zijn en het aandeel regenwater en polderwater juist zal overheersen. De grootste afvoerende post is gemaal Stroink, waar de helft van de totale afvoer plaatsvindt (Figuur 2.12). De andere helft van het water wordt afgevoerd door middel van verdamping (ca. 30%) en wegzijging (ca. 20%). De totale afvoer varieert door het jaar heen minder dan de aanvoer, maar laat tijdens de winter wel hogere waardes zien. De bijdrage van de verschillende afvoerposten is sterk seizoensgebonden. Dit is van belang, omdat de posten verschillende concentraties aan nutriënten bevatten. In de winter vindt ongeveer 80% van de afvoer plaats bij gemaal Stroink, terwijl dit aandeel in de zomer veel kleiner is met 20-30%. Tijdens de zomermaanden zorgt verdamping voor ongeveer 60% van de afvoer, terwijl er in de winter vrijwel geen verdamping optreedt.
Figuur 2.12. Belang van verschillende afvoerposten op de waterbalans van de boezem gedurende verschillende seizoenen tussen 2000 en 2012.