Resultaten en discussie van hydrologische maatregelen

Verandering van waterstanden

Het gebruik van verschillende streefpeilen heeft duidelijk effect op de

waterstanden in De Weerribben (Figuur 2.35). Dit geldt vooral voor de twee scenario’s met een flexibeler peilbeheer. Als in 2003 een beperkt flexibel peilbeheer zou zijn gehanteerd, dan zou dit in eind november en begin december hebben geleid tot een peilverhoging tot -0,63 m NAP. Daarnaast zou een beperkt flexibel peilbeheer hebben geleid tot het verder uitzakken van het waterpeil tot -0,88 m NAP in half augustus. Uit een analyse van het waterschap Reest en Wieden (2004) over de periode 2000 tot 2005 blijkt overigens dat een dergelijk peilverlaging in de praktijk slechts incidenteel zal kunnen optreden, omdat het waterpeil al weer binnen een week via neerslag terug moet zijn op het oude peil. Voor de rest van het jaar verschilt het waterpeil bij het beperkte flexibel peilbeheer bijna niet van de huidige situatie, behalve gedurende de winter wanneer het waterpeil continue 3 cm hoger staat dan bij het huidige peilbeheer.

Figuur 2.35. Waterstanden die het SOBEK-model voor het jaar 2003 heeft berekend bij het toepassen van verschillende scenario’s. Gegeven zijn de gemiddelde waterstanden die het SOBEK-model opgeeft voor de 10 locaties in De Weerribben (waarbij de standaard deviatie om deze lijn zeer beperkt is met ca. 0,5 cm).

Bij een extreem flexibel peilbeheer verschilt de waterstand wel drastisch t.o.v. het huidige peilbeheer (Figuur 2.35). Aangezien er in Nederland grote delen van het jaar sprake is van een neerslagoverschot, zal de waterstand vrijwel het gehele jaar rond de hoogste streefwaarde van -0,53 m NAP liggen, zo’n 20 cm hoger dan het huidige waterpeil. Alleen in periodes met een

verdampingsoverschot, die in 2003 rond eind april en tussen augustus en september optraden, zal het waterpeil uitzakken. Maar zelfs tijdens de zeer droge nazomer van 2003 zou het waterpeil bij een extreem flexibel peilbeheer niet zakken tot –0,93 m NAP, maar slechts tot -0,74 m NAP.

In de scenario’s “Aansluiten van de Linde” en “Omleiding Steenwijker Aa” verandert de waterstand vrijwel niet t.o.v. het huidige peilbeheer (Figuur 2.34). Het enige verschil is dat de waterstanden tijdens periodes van heftige neerslag tijdelijk een paar centimeter hoger komen te staan. Dit gebeurt vooral in de winter. Deze hogere pieken worden waarschijnlijk veroorzaakt door de grotere hoeveelheid water die in deze scenario’s wordt aangevoerd tijdens zeer natte periodes. Gemaal Stroink blijkt echter goed in staat te zijn om ook deze grotere wateraanvoeren snel te reguleren, omdat de pieken slechts een of twee dagen zichtbaar zijn.

Verandering van debieten en stroomrichtingen

Het invoeren van een beperkt en extreem flexibel peilbeheer heeft weinig invloed op de debieten en stroomrichtingen van het oppervlaktewater in De Weerribben t.o.v. het huidige peilbeheer (Figuur 2.36). Het debiet neemt tijdelijk sterk toe op momenten met heftige neerslag. In natte periodes in zomer en vroege najaar is deze toename bij het extreme flexibel peilbeheer minder sterk dan bij het beperkt flexibel peilbeheer. Dit komt waarschijnlijk doordat er gedurende deze periode nog relatief veel water in de boezem kan worden opgeslagen bij het extreme flexibel peilbeheer. Bij beide scenario’s stroomt het oppervlaktewater tijdens periodes met veel neerslag overal De Weerribben uit, terwijl het water tijdens droge periodes overal de boezem instroomt om wegzijgings- en verdampingsverliezen te compenseren. Dit is vergelijkbaar met het huidige peilbeheer.

Figuur 2.36. Debieten volgens het SOBEK-model op vier locaties in De Weerribben in 2003 als gevolg van 5 verschillende scenario’s. Positieve

debieten geven aan dat het water naar het zuiden stroomt. De schaal voor het debiet verschilt per locatie, waarbij de bovenste 2 locaties de hoogste

debieten laten zien en de onderste 2 locaties de laagste debieten hebben. Het aansluiten van de Linde en het omleiden van de Steenwijker Aa hebben wel veel invloed op het debiet en de stroomrichting van het oppervlaktewater (Figuur 2.36). In de winter is het debiet in deze scenario’s op alle locaties in De Weerribben 2-3 keer hoger dan bij het huidige waterbeheer. Dit is zowel tijdens natte als droge periodes in de winter het geval. Op de noordelijk gelegen locaties Ossenzijl en Schut- & Grafkampen is dit zelfs tot eind maart het geval. Verder stroomt het water gedurende deze periode overal naar het zuiden toe. Gedurende de winter en het begin van het voorjaar functioneert De Weerribben in deze twee scenario’s dus duidelijk als een doorstroomveen. Bij het aansluiten van de Linde op de boezem verandert er voor de rest van het jaar niet zo heel erg veel. Tijdens de zomer en het najaar verschilt het debiet nauwelijks t.o.v. het huidige waterbeheer (Figuur 2.36). Ook de stroomrichting van het oppervlaktewater is in de zomer en het najaar vrijwel hetzelfde als bij het huidige waterbeheer. Een duidelijk verschil is echter dat het debiet tijdens piekafvoeren 1,5 keer zo groot als onder het huidige

waterbeheer, omdat het extra water uit de Linde ook afgevoerd moet worden. In het scenario waarbij de Steenwijker Aa is omgelegd blijft de stroomrichting in het noorden van De Weerribben niet alleen in de winter, maar het gehele jaar naar het zuiden gericht, zelfs tijdens periodes met veel neerslag. Het noorden van De Weerribben (Ossenzijl en Schut- & Grafkampen) functioneert in dit scenario dus het gehele jaar als doorstroomveen. De meer zuidelijk gelegen locaties in De Weerribben (Wetering en Lokkenpolder) laten daarentegen, net als bij het huidige waterbeheer, wel een afwisseling van stroomrichtingen zien tussen maart en november 2003 in afhankelijkheid van de hoeveelheid neerslag. Het is echter opvallend dat het debiet tijdens

piekafvoeren 1,5-2 keer hoger is dan onder het huidige waterbeheer. Dit komt omdat bij de voorgestelde omleiding ook al het regenwater dat via de

a.

c.

d.

Figuur 2.37. Effect van verschillende hydrologische scenario’s op de fractieverdeling van de aanvoeren in de Wetering (a), Ossenzijl (b), de Lokkenpolder (c) en de Schut- & Grafkampen (d) in 2003.

Verandering in de aanvoer van verschillende waterfracties

Hoewel de waterstanden bij het beperkt flexibel peilbeheer tijdens de zomer tijdelijk lager liggen dan bij het huidige peilbeheer, heeft dit nergens invloed op de fractieverdeling van de verschillende aanvoerbronnen (Figuur 2.37). Tijdens de peilverhoging in december zijn er echter wel een aantal kleine verschillen waar te nemen. In Ossenzijl neemt dan de invloed van water uit polder Gelderingen licht toe, terwijl in de Wetering een kleine toename van water uit de polder Wetering optreedt. In de centraler gelegen Lokkenpolder en Schut- & Grafkampen is gedurende de peilverhoging juist een lichte afname van polderwater te zien en een lichte toename van regenwater. Een extreem flexibel peilbeheer leidt daarentegen niet alleen tot hogere

waterstanden (Figuur 2.35), maar beïnvloedt ook het belang van verschillende aanvoerbronnen, vooral in de kleinere kanalen. In de grote kanalen aan de rand van De Weerribben (Ossenzijl en Wetering) treden het grootste gedeelte van het jaar slechts kleine verschuivingen op in de fractieverdeling (Figuur 2.37a en b). Ook de fractie regenwater neemt hier niet substantieel toe. Alleen in mei is er duidelijk meer invloed van de Steenwijker Aa en polderwater op deze locaties. De kleinere kanalen in het centrum van De Weerribben (Lokkenpolder en Schut- & Grafkampen) laten echter duidelijk zien dat de fractie regenwater belangrijker wordt (Figuur 2.37c en d). Hier leidt een extreem peilbeheer tot een beperktere invloed van de Steenwijker Aa in het voorjaar. In de Lokkenpolder neemt tevens de invloed van de diepe polders Wetering en Halfweg in het vroege voorjaar af. In mei is er echter wel meer invloed van de diepe polders Gelderingen (in de Schut- & Grafkampen) en de Wetering (in de Lokkenpolder). Ten slotte zullen deze meer centrale locaties in De Weerribben bij invoering van een extreem peilbeheer minder invloed van schutverliezen ondervinden in de zomer.

Zoals eerder aangegeven leidt het aansluiten van de Linde op de boezem tot een sterke toename van debieten in de winter en het voorjaar, waardoor De Weerribben gedurende deze periode als doorstroomveen functioneert. Dit heeft ook direct gevolgen voor de fractieverdeling van de aanvoerbronnen (Figuren 2.37 en 2.38). Op alle locaties in De Weerribben neemt het belang van oppervlaktewater uit de Linde toe tussen november en juli. Alleen in de zeer droge zomer van 2003 (augustus en september) blijft het belang van de Linde ongeveer gelijk aan de situatie bij het huidige waterbeheer. Het Linde- water vormt overal in De Weerribben de dominante waterfractie tussen begin december en eind april. Er ontstaat een doorstroomveen in De Weerribben dat niet alleen sterk beïnvloed wordt door de Linde, maar dat tijdens de winter en het voorjaar ook een kleinere fractie regenwater bevat. Daarnaast neemt in de winter en het voorjaar het belang van polderwater en de Steenwijker Aa af. In het noorden van De Weerribben spelen de polders Gelderingen, Marker- & Tussenbroek, Hagenbroek en de Grote polder geen rol van betekenis meer, terwijl in het zuiden geen invloed meer is waar te nemen van de diepe polders Wetering en Halfweg.

Ook bij het omleiden van de Steenwijker Aa zouden het debiet en de stroomrichting van het oppervlaktewater in De Weerribben sterk worden beïnvloed, waardoor andere aanvoerbronnen een rol gaan spelen (Figuren 2.37 en 2.39). Tussen november en juni-juli neemt het belang van

oppervlaktewater uit de Steenwijker Aa overal in De Weerribben toe. In de winter en het voorjaar gaan ook de polders die op de Steenwijker Aa

afwateren een belangrijkere rol spelen, zoals de diepe polder Gelderingen, de ondiepe polders langs de Eesveense wetering en de vrije afwaterende polders Reune en Woldlaker. Het doorstroomveen dat in De Weerribben ontstaat bij

omleiding van de Steenwijker Aa leidt in de winter en het voorjaar tevens tot een fractieafname van het regenwater in De Weerribben. Ten slotte neemt tijdens de winter de invloed van de diepe polders Wetering en Halfweg sterk af, doordat het water ten zuiden van De Weerribben vrijwel nooit meer de boezem instroomt na omleiding van de Steenwijker Aa.

Figuur 2.38. Maximale invloed die de Linde gedurende 2003 heeft gehad bij het huidige water-beheer (links) en bij het aansluiten van de Linde op de boezem (rechts). Rode kanalen geven aan dat er gedurende het jaar in ieder geval een dag is geweest dat dit kanaal voor meer dan 90% uit

oppervlaktewater uit de Linde bestond, terwijl blauwe lijnen aangeven dat het kanaal gedurende 2003 nooit voor meer dan 10% uit oppervlaktewater uit de Linde bestond.

Figuur 2.39. Maximale invloed die de Steenwijker Aa gedurende 2003 heeft gehad bij het huidige waterbeheer (links) en bij het omleiden van de

Steenwijker Aa, waarbij vrijwel al het water via De Weerribben moest worden afgevoerd in het SOBEK-model (rechts). Rode kanalen geven aan dat er gedurende het jaar in ieder geval een dag is geweest dat dit kanaal voor meer dan 90% uit oppervlaktewater uit de Steenwijker Aa bestond, terwijl blauwe lijnen aangeven dat het kanaal gedurende 2003 nooit voor meer dan 10% uit oppervlaktewater uit de Steenwijker Aa bestond.

Figuur 2.40. Index van totaal P-concentraties voor 3 scenario’s op twee locaties in De Weerribben in 2003. De indexjes zijn berekend door de concentraties van fosfor in een bepaald scenario te delen door de P-

concentratie die op die dag in het scenario “huidige peilbeheer” zijn berekend door het SOBEK-model. De resultaten van het scenario “aansluiten van de Linde” zijn niet weergegeven, omdat de PO4 en totaal P-concentraties voor de

Linde zijn omgewisseld bij de invoer voor het SOBEK-model, waardoor de totaal P-concentraties in het Linde-scenario werden onderschat. Aangezien de locaties Ossenzijl en Schut- en Grafkampen bij alle scenario’s in de zomer worden beïnvloed door de Linde (zie Figuur 2.32), is besloten om voor deze locaties geen indexen van de totaal P-concentraties te tonen, omdat ze een vertekend beeld kunnen geven. Let op de logaritmische schaalverdeling.

Figuur 2.41. Index van totaal N-concentraties voor 4 scenario’s op vier locaties in De Weerribben in 2003. De indexen zijn berekend door de concentraties van stikstof in een bepaald scenario te delen door de N-

concentratie die op die dag in het scenario “huidige peilbeheer” zijn berekend door het SOBEK-model.

Figuur 2.42. Index van SO4-concentraties voor 4 scenario’s op vier locaties in

De Weerribben in 2003. De indexen zijn berekend door de concentraties van sulfaat in een bepaald scenario te delen door de SO4-concentratie die op die

dag in het scenario “huidige peilbeheer” zijn berekend door het SOBEK-model.

Figuur 2.43. Index van Ca-concentraties voor 4 scenario’s op vier locaties in De Weerribben in 2003. De indexen zijn berekend door de concentraties van calcium in een bepaald scenario te delen door de Ca-concentratie die op die dag in het scenario “huidige peilbeheer” zijn berekend door het SOBEK-model. Let op de logaritmische schaalverdeling.

Veranderingen in de nutriëntconcentraties en de basenrijkdom van het oppervlaktewater in De Weerribben

De invoering van een beperkt flexibel peilbeheer heeft waarschijnlijk weinig invloed op de chemische samenstelling van het oppervlaktewater in De Weerribben. De verlaagde waterstanden in de zomer hebben in het model nergens een effect op de chemische samenstelling van het oppervlaktewater (Figuren 2.40 t/m 2.43). Alleen tijdens het verhoogde waterpeil in december zijn er een aantal veranderingen waar te nemen t.o.v. het huidige peilbeheer. Aan de randen van de boezem bij de locaties Wetering, Ossenzijl en

Roomsloot nemen de P en Ca-concentraties toe met respectievelijk 40-50% en 20-50%. Dit zijn tijdelijke toenames die waarschijnlijk worden veroorzaakt door de lichte toename aan polderwater op deze locaties. Op de centraler gelegen locaties in de Schut- & Grafkampen, Lokkenpolder en Wiertoom nemen de P en Ca-concentraties in deze periode echter af met respectievelijk 40-50% en 20-50%. Ook dit zijn tijdelijke afnames, die worden veroorzaakt door de toename van de regenwaterfractie op deze locaties. De SO4 en N- concentraties in het oppervlaktewater veranderen door het verhoogde waterpeil overigens nergens in De Weerribben.

Een extremer flexibel peilbeheer, dat vrijwel het gehele jaar tot hoge

waterstanden van -0,53 m NAP zou leiden, heeft in de grote kanalen aan de randen van De Weerribben (Wetering, Roomsloot & Ossenzijl) slechts een beperkte invloed op de fractieverdeling van de aanvoerbronnen. Op deze locaties zijn de P, SO4 en Ca-concentraties gedurende het grootste gedeelte van het jaar gelijk of wat lager (ca. 20%) dan tijdens het huidige peilbeheer (Figuren 2.40 t/m 2.43). Alleen in mei is de concentratie van deze elementen hoger dan onder het huidige peilbeheer (100-700%). Bij het extreem flexibel peilbeheer dalen de concentraties van deze elementen pas een maand later dan bij het huidige peilbeheer, omdat de invloed van de Steenwijker Aa en de diepe polders Wetering en Gelderingen een maand langer in De Weerribben aanwezig blijft (Figuur 2.37). Dit gebeurt niet alleen aan de rand van De Weerribben, maar ook in de centrale gedeeltes (Lokkenpolder, Wiertoom en Schut- & Grafkampen).

De centraler gelegen kleinere kanalen in De Weerribben hebben bij het extreem flexibel peilbeheer echter wel duidelijk verlaagde P, SO4, Ca- concentraties, waarbij de concentraties respectievelijk 50-90%, 10-40% en 20-70% lager liggen dan bij het huidige peilbeheer. Dit komt overeen met de grotere invloed van regenwater. Door deze concentratiedalingen komen de totaal P-concentraties op deze meer geïsoleerde locaties zelfs in de winter onder de GEP-waarde van 2,9 μmol l-1 _{te liggen. De ZGET-waarde van 1,3} μmol l-1 _{wordt echter ook bij een extreem flexibel peilbeheer alleen in de} zomer en het najaar bereikt. Een meer flexibel waterpeil leidt overigens vrijwel nergens in de boezem tot duidelijke veranderingen in de totaal N- concentraties. Dit komt waarschijnlijk door de hoge atmosferische N-depositie die niet wordt beïnvloed door het peilbeheer.

Door het aansluiten van de Linde op de boezem gaat De Weerribben volgens het SOBEK-model als een doorstroomveen functioneren in de winter en het voorjaar, waardoor het belang van oppervlaktewater uit de Linde tussen november en juli overal in De Weerribben toeneemt (Figuur 2.37). Tussen begin december en eind april is het Linde-water zelfs de dominante

waterfractie, en neemt het belang van regenwater en polderwater overal in De Weerribben af t.o.v. het huidige waterbeheer. Dit is in overeenstemming met Groeneweg en van Wirdum (2004) die aangeven dat de verplaatsing van het inlaatpunt in 1996, van de driewegsluis bij de Linde naar gemaal Stroink,

leidde tot een significante toename van de invloed van slecht gebufferd regenwater. Voor stikstof leidt het aansluiten van de Linde tussen november en juli overal in De Weerribben tot een concentratiedaling van 30-70%, doordat het Linde relatief weinig stikstof bevat (Figuur 2.41). Aansluiting van de Linde leidt in de winter echter overal in De Weerribben tot een toename van de SO4-concentratie met 200-300% (Figuur 2.42). Voor de P-concentratie is geen run uitgevoerd vanwege fouten bij de modelinvoer. Desalniettemin lijken de relatief hoge totaal P-concentraties in de Linde (Figuur 2.44) aan te geven dat aansluiting van de Linde op de boezem onder de huidige

omstandigheden zeer waarschijnlijk nog steeds zou leiden tot een stijging van de totaal P-concentraties in De Weerribben. De slechte waterkwaliteit is in 1996 dan ook de belangrijkste redenen geweest om de Linde van de boezem af te koppelen (van Wirdum 1991; Groeneweg & van Wirdum 2004). Volgens het SOBEK-model zou het opnieuw aansluiten van de Linde op de boezem overigens wel een positief effect hebben op de Ca-concentraties in De Weerribben (Figuur 2.42). In de winter en tussen mei en juli zou de Ca- concentratie vrijwel overal in De Weerribben met 200-300% kunnen stijgen.

Figuur 2.44. Totaal P-concentraties in de Linde tussen 2005 en 2010. Gegevens zijn afkomstig van het Wetterskip Fryslân.

Ook bij het omleiden van de Steenwijker Aa ontstaat in De Weerribben een doorstroomveen. Vooral in de winter en het voorjaar krijgt De Weerribben te maken met water vanuit de Steenwijker Aa en vanuit polders die langs de Steenwijker Aa liggen. Gedurende deze periode neemt de fractie regenwater af. Deze wijzigingen leiden overal in De Weerribben tot sterk verhoogde totaal P-concentraties, vooral in de winter en in de vroege zomer (Figuur 2.40). Soms berekent het SOBEK-model totaal P-concentraties die 10-50 keer zo hoog zijn als onder het huidige waterbeheer. Ook de SO4-concentraties in De Weerribben verdubbelen in de winter en de vroege zomer (Figuur 2.42). Voor de Ca-concentraties in De Weerribben zou het omleggen van de Steenwijker Aa, net als bij het aansluiten van de Linde op de boezem, echter wel een positief effect hebben (Figuur 2.43). Uit het SOBEK-model blijkt dat de Ca- concentratie in de winter en de vroege zomer van 2003 overal in De

Weerribben zouden verdubbelen als de Steenwijker Aa zou worden omgeleid. Het is niet bekend wat de gevolgen voor de Wieden zouden zijn, omdat dit in de modellen niet is meegenomen. Het is echter duidelijk dat de aanvoer van calcium naar dit deel van de boezem sterk zal verminderen, omdat het gebied nu nog water krijgt van twee van de drie takken van de Steenwijker Aa.