Resultaten en discussie van het huidige peilbeheer

Waterstromingen

Zoals verwacht kon worden, wordt het debiet van het oppervlaktewater in De Weerribben bij het huidige peilbeheer sterk beïnvloed door de hoeveelheid neerslag (Figuur 2.32). Op alle zes de locaties die in het SOBEK-model gevolgd zijn, neemt het debiet sterk toe op het moment dat er veel neerslag valt. Bij de piekafvoer is het debiet 15-25 keer hoger dan tijdens drogere periodes. Deze piekafvoer is het hoogst in de grote en brede kanalen aan de rand van het gebied (Wetering en Ossenzijl), en duurt slechts enkele dagen. Dit is ook in werkelijkheid het geval. Zo wordt het debiet in De Weerribben slechts drie dagen beïnvloed door de zeer heftige neerslag op 3 juni 2003, toen er ca. 115 mm regen in een etmaal viel. Tijdens regenperiodes stroomt het oppervlaktewater overal De Weerribben uit. Voor Ossenzijl en de Schut- & Grafkampen betekent dit dat het oppervlaktewater naar het noorden wordt afgevoerd, terwijl het water op de meer zuidelijk gelegen locaties via de Wetering of de Roomsloot in zuidelijke richting wordt afgevoerd.

Ook tijdens drogere periodes geldt dat het debiet met ca. 0,25 m3 _s-1 _het grootst is in de brede vaarten aan de rand van De Weerribben, en met ca. 0,01 m3 _s-1 _{het laagst is in de centraler gelegen kleine kanalen bij de} Lokkenpolder en de Schut- & Grafkampen (Figuur 2.32).

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 1-11 1-12 cu m u latieve n e e rsl ag (m m ) 2003 2000-2012

Figuur 2.32. Debiet en neerslag volgens het SOBEK-model op zes locaties in De Weerribben in 2003. Positieve debieten geven aan dat het water naar het zuiden stroomt. De schaal voor het debiet verschilt per locatie.

Niet alleen de debieten verschillen tussen de grote kanalen aan de rand van De Weerribben en de kanalen in het centrum van De Weerribben, maar ook de verblijftijden. In de grote kanalen (Wetering, Ossenzijl en Roomsloot) is de gemiddelde verblijftijd van het oppervlaktewater ca. 6 uur, terwijl de

verblijftijd in de meer centraal gelegen kanalen 1 tot 2 dagen is.

Het is verder opvallend dat het water tijdens droge periodes vrijwel altijd de andere kant op stroomt dan tijdens natte periodes (Figuur 2.32). In de natte periodes stroomt het water vooral de boezem uit, omdat het water moet worden afgevoerd. Tijdens droge periodes stroomt het water vooral de

boezem in, om wegzijgings- en verdampingsverliezen te compenseren. Bij de zuidelijk gelegen locaties Wetering, Roomsloot en Lokkenpolder is dit echter niet altijd het geval. In het zuiden stroomt het water tijdens drogere periodes in de winter namelijk de boezem uit. Dit komt waarschijnlijk door de zeer beperkte verdamping in de winter, waardoor er minder water uit omliggende gebieden de boezem ingetrokken hoeft te worden. In de winter vindt er dus in het zuiden van De Weerribben altijd afvoer van oppervlaktewater plaats, of het nu nat of droog is. In het noorden van De Weerribben, bij de locaties Ossenzijl en Schut- & Grafkampen, stroomt het oppervlaktewater tijdens droge periodes echter altijd de boezem in. Dit komt zeer waarschijnlijk door de bovenstroomse aanvoer van oppervlaktewater. Dit water wordt eigenlijk door de boezem “gedrukt”, voordat het uiteindelijk bij het veel zuidelijker gelegen hoofdgemaal Stroink de boezem uitgepompt kan worden.

Aanvoer van verschillende waterfracties

Uit paragraaf 2.3 bleek al dat het belang van verschillende wateraanvoeren door het jaar heen varieert, en sterk wordt beïnvloed door klimatologische en hydrologische omstandigheden, zoals neerslag, verdamping, wegzijging en kwel. Uit de SOBEK-analyse blijkt dat het weer inderdaad voor een groot gedeelte bepaalt welke wateraanvoeren er in De Weerribben van belang zijn. Ook de stroomrichting van het water is echter van belang. Op momenten dat er veel neerslag valt, neemt op alle locaties het relatieve belang van

regenwater snel toe (Figuur 2.33). Tijdens en na een dergelijke natte periode wordt het water snel uit de boezem afgevoerd, waarna na een aantal dagen het oppervlaktewater weer de boezem instroomt (figuur 2.32). Dit

instromende water bevat dan niet alleen water dat oorspronkelijk als

neerslagwater op de boezem is gevallen, maar ook water dat aan de randen van de boezem uit polders wordt gepompt of uit sluizen komt. Op deze manier ontstaat op alle zes locaties een wigpatroon tussen neerslag- en polderwater in de fractiediagrammen, dat veroorzaakt wordt door het weer. Verder geldt voor alle zes locaties dat er in 2003 vrijwel alleen maar invloed van polderwater is van begin december tot begin mei, en met name tussen half januari en eind april (Figuur 2.33). Dit komt gedeeltelijk overeen met de waterbalans die voor de gehele boezem is berekend voor de periode 2000- 2012 (Figuur 2.11). Ook deze waterbalans geeft aan dat de invloed van polderwater relatief groot is tussen december en maart, en relatief klein is in het late voorjaar. In de waterbalans voor 2000-2012 neemt de invloed van polderwater echter al weer toe in juli, terwijl het SOBEK-model voor 2003 aangeeft dat het polderwater pas weer van invloed wordt in december. Dit komt door de zeer droge nazomer van 2003, waarin erg weinig water uit de polders is ingelaten. Dit wordt ondersteund door de activiteitgegevens van de poldergemalen, die erg laag zijn gedurende deze periode. De uitkomsten van het SOBEK-model voor 2003 zijn dus alleen representatief voor droge zomers. Ondanks deze algemene patronen, is er wel degelijk een verschil tussen de locaties (Figuur 2.33). De noordelijk gelegen locaties worden in de winter en het voorjaar vooral gevoed door de noordelijk gelegen diepe polder

Gelderingen en de ondiepe polders Hagenbroek, Grote Polder en Marker- & Tussenbroek. Tevens komt er in het noorden ook water binnen vanuit de Steenwijker Aa, maar eigenlijk alleen in het voorjaar. Hoewel uit de

waterbalans voor 2000-2012 blijkt dat de ondiepe polders ten noorden van De Weerribben van klein belang zijn voor de totale boezem, zijn ze lokaal in het noorden van De Weerribben dus wel van betekenis. Ook de centraler gelegen Kalenbergergracht wordt in de winter en het voorjaar sterk beïnvloed door de noordelijke polders, wat overeenkomt met de voornamelijk zuidelijk gerichte stroming van het water gedurende deze periode. De meer zuidelijk gelegen locaties (Wetering, Roomsloot en Lokkenpolder) worden bij het huidige peilregime echter vooral door de zuidelijke polders beïnvloed in de winter en het voorjaar. Deze kanalen worden tussen februari en mei vooral beïnvloed door water uit de diepe polders Halfweg en Wetering, die ten zuiden van De Weerribben liggen. Daarnaast wordt er ook water vanuit de Steenwijker Aa aangevoerd. Dit water komt via het Steenwijkerdiep en de Wetering in De Weerribben. Deze aanvoer vanuit het zuiden komt overeen met de

voornamelijk naar het noorden gerichte stroomrichting van het water vanaf half februari. Zoals eerder aangegeven, stroomt het water op deze zuidelijk gelegen locaties in januari echter de boezem uit, naar het zuiden. Dit is direct te zien aan de fractieverdeling, die duidelijk laat zien dat er in de maand januari minder of geen invloed is van de zuidelijk gelegen polders, terwijl er wel water vanuit een aantal noordelijk gelegen polders binnenkomt.

Van mei tot november 2003 is de invloed van polderwater zeer beperkt door de droge zomer (Figuur 2.33). Dit geldt zowel voor het noorden als het zuiden van De Weerribben. De meer geïsoleerde kanalen van de Lokkenpolder en de Schut- & Grafkampen worden dan vooral door regenwater gevoed. Dit is in mindere mate ook het geval voor de grotere en centraal gelegen Kalenberger- gracht. In de grote kanalen aan de rand van boezem, vooral Ossenzijl en Roomsloot, gaan echter ook de schutverliezen uit de sluizen Blokzijl, Kuinre en de Linde (Driewegsluis) een belangrijke rol spelen. Deze posten zijn niet meegenomen in de totale water- en nutriëntbalansen van de boezem

(paragraaf 2.3), omdat uit rapporten van ARCADIS (2004a, 2008) bleek dat deze posten van gering belang zijn op de totaalbalansen. Uit de SOBEK- analyse blijkt echter dat deze posten op lokaal niveau wel degelijk van belang kunnen zijn, hoewel het effect van de schutverliezen verder in de boezem redelijk snel afneemt.

Figuur 2.33. Belang van verschillende wateraanvoeren volgens het SOBEK- model op zes locaties in De Weerribben in 2003.

Gevolgen waterstromingen op de nutriëntconcentraties en de basenrijkdom van het oppervlaktewater in De Weerribben

Volgens het SOBEK-model voor 2003 wordt de chemische samenstelling van het oppervlaktewater onder het huidige peilregime sterk beïnvloed door de hoeveelheid polderwater die in de boezem aanwezig is (Figuur 2.34). Voor alle zes locaties in De Weerribben geldt dat de totaal P, Cl, Ca en Fe-concentraties het hoogst zijn in de winter en het vroege voorjaar. De totaal P-concentratie is dan op alle locaties hoger dan de kritische ZGET-waarde van 1,3 μmol l-1 (0,04 mg l-1_{). Op de meeste locaties zijn de concentraties zelfs hoger dan de} GEP-waarde van 2,9 μmol l-1_{, oftewel 0,09 mg l}-1 _{(van der Molen & Pot 2007).} Alleen in het meest geïsoleerde kanaal nabij de Lokkenpolder zijn de P-

concentraties lager dan de GEP-waarde. Gedurende de rest van het jaar zijn de totaal P-concentraties echter vrijwel altijd lager dan de ZGET-waarde, zelfs in de grote kanalen langs de rand van De Weerribben. Voor orthofosfaat wordt een soort gelijk jaarpatroon gemodelleerd door SOBEK. Dit komt overeen met de metingen die tussen 2008 en 2011 in een groot aantal oppervlaktewateren in de boezem zijn uitgevoerd (Figuur 2.2).

Figuur 2.34. P, N, SO4, Cl, Ca en Fe-concentraties volgens het SOBEK-model

op zes locaties in De Weerribben in 2003. Rode lijnen geven kritische concentraties aan. De GEP en ZGET-waarde voor fosfor en stikstof zijn afkomstig uit van der Molen & Pot (2007), terwijl de kritische concentratie voor sulfaat afkomstig is uit OBN-rapporten (Lamers et al. 2006a, 2010).

Ook de Ca en Fe-concentraties zijn volgende het SOBEK-model het hoogst tussen februari en april 2003 (Figuur 2.34). Voor het in stand houden van schorpioenmosvenen is in het bodemvocht van Nederlandse trilvenen een pH van 6,5 gewenst. Hiervoor moet de Ca-concentratie in het oppervlaktewater ongeveer 1250-1500 μmol l-1 _{zijn, oftewel 50-60 mg l}-1 _{(zie hoofdstuk 6). Uit} de SOBEK-berekening voor 2003 blijkt dat deze concentraties met het huidige peilregime eigenlijk alleen in de grote kanalen aan de rand van De Weerribben worden bereikt, en alleen tussen februari en april. In werkelijkheid ligt dit iets gecompliceerder. Uit de metingen die tussen 2008 en 2011 zijn uitgevoerd in een groot aantal oppervlaktewateren in de boezem blijkt namelijk dat de Ca- concentraties in de winter lager zijn dan in de zomer (Figuur 2.6). Bij deze metingen bleef de Ca-concentratie in de winter overal onder de 1500 μmol l-1_, terwijl juist in de zomer op veel locaties hogere concentraties werden

gemeten, zelfs op meer geïsoleerde locaties. Dit verschil tussen de metingen en het SOBEK-model wordt waarschijnlijk mede veroorzaakt door de zeer droge zomer van 2003. Waarschijnlijk zijn de Ca-concentraties tijdens droge zomers, wanneer er weinig water vanuit de polders de boezem wordt

ingelaten, relatief laag in de boezem, terwijl ze tijdens natte zomers relatief hoog zijn (zie paragraaf 2.3.3).

Onder het huidige peilregime fluctueren de totaal N-concentraties minder dan de P-concentraties (Figuur 2.34). Dit komt doordat de N-concentraties in de boezem niet alleen afhankelijk zijn van het polderwater, maar ook bepaald worden door de atmosferische N-depositie (Figuur 2.17). Volgens het SOBEK- model zijn de totaal N-concentraties in de winter en het voorjaar meestal hoger dan de GEP-waarde van 90 μmol l-1_{, oftewel 1,3 mg l}-1 _{(van der Molen} & Pot 2007), wat overeenkomt met metingen die tussen 2008 en 2011 zijn uitgevoerd (Figuur 2.3). In het groeiseizoen ligt de totaal N-concentratie volgens het SOBEK-model in de meeste kanalen wel onder of op de GEP- waarde, maar zijn de N-concentraties alleen bij Ossenzijl en de Roomsloot onder de ZGET-waarde van 70 μmol l-1 _{(1,0 mg l}-1_{). Er moet echter rekening} mee worden gehouden dat de werkelijke N-concentraties waarschijnlijk lager zijn (zie Figuur 2.3), doordat het conservatieve SOBEK-model geen rekening houdt met de opname van stikstof door planten en algen in het groeiseizoen.