Onderdeel van “systeem aarde”:

spm1530 - Water

http://grfixds.deviantart.com/art/save-water-save-life-171768754

Onderdeel van “systeem aarde”:

”Hydrosfeer/Lithosfeer”

nationaal/regionaal/continentaal/globaal

• het watersysteem

• de “grote” waterkringloop

• waterkwantiteit

• waterkwaliteit

• watergebruik

• waterveiligheid

spm1530 - Water

aquatecuk.wordpress.com

Onderdeel van “systeem aarde”:

”Hydrosfeer/Lithosfeer”

nationaal/regionaal/continentaal/globaal

• inrichting waterketen

• waterbeheer – stroomgebieden

• waterveiligheid

spm1530 - Water

http://www.spaceoffice.nl/nl/Nieuws/778.html

IPCC: gevolgen klimaatverandering

NRC, Vrijdag 6 april 2007:

NRC Handelsblad, Buitenland, woensdag 5 maart 2003

Groot tekort aan zoet water dreigt in 2050

Volgens rapport van VN

In het jaar 2050 zullen twee tot zeven miljard mensen (van de 9,3 miljard die er dan leven) kampen met een ernstig tekort aan water. Dat is de conclusie van een vandaag gepubliceerd rapport van de Verenigde Naties.

Het rapport, … voorspelt dat in de komende twintig jaar de gemiddelde beschikbaarheid van zoet water per persoon met een derde zal afnemen.

Om de problemen op te lossen is jaarlijks vijftig tot honderd miljard euro nodig.

Wereld Water Forum

16 tot 23 maart 2003, Kyoto

http://www.millenniumassessment.org/en/synthesis.aspx

• Planten en dieren 50 - 97gew.% water

• Mens ~ 70gew.% water

• ~ 71% van het aardoppervlak bedekt door water

• hiervan ruim 97% zout water

• 2% zoet water in ijskappen en gletsjers

• rest: rivieren, meren en grondwatervoorraden (zoet)

Water = H ₂ O

Duurzaam watergebruik

• Duurzame ontwikkeling:

• “sustainability”: zodanig gebruik van

(natuurlijke) hulpbronnen dat kan worden voorzien in de behoefte van huidige en

toekomstige generaties

• “equity”: zodanige ontwikkeling mondiale

economie en samenleving dat in ieders behoefte kan worden voorzien

• “diversity”: zodanige ontwikkeling dat culturele diversiteit en biodiversiteit behouden blijft

• Brundtland Rapport “Our Common Future” (1987).

Water - Duurzaam gebruik?

• Watervoorraad

• Vorm Voorraad Tijdschaal

“recharge”

• ijs 8.5 Mio km

eeuwen -millennia

• grondwater 2.5 Mio km

jaren - millennia

• opp.water 0.06 Mio km

dagen - weken

• totaal 11 Mio km

• Grondwateronttrekking vaak niet-duurzaam

Grondwater

Inleiding en overzicht

“New maps of groundwater and soil moisture produced by NASA are currently

showing unusually low

groundwater storage levels in Texas. The map color blue shows wetter-than-normal ground water conditions and a yellow-to-red color

spectrum shows drier-than- normal conditions.

The latest groundwater map, released on Nov. 29, shows large patches of maroon over eastern Texas, indicating

severely depressed groundwater levels.”

http://www.fourwinds10.net/siterun_data/environment/weather _and_climate/news.php?q=1323111944

Grondwater (Nederland)

• In principe SCHOON en overal aanwezig.

• Ook onder droge gebieden zonder rivieren en meren

• Grondwatervoorraden worden slechts zeer langzaam

aangevuld (recharge) 

Duurzame exploitatie moeilijk

• Het gebruik van grondwater is

de laatse decennia explosief

gestegen.

Grondwater (1999)

• Onttrekking

• 1.674 miljoen m³ /jaar

• Gebruik

• 563 miljoen m³ /jaar huishoudens

• 525 miljoen m³ /jaar industrie

• 450 miljoen m³ /jaar landbouw.

• Recharge

• ca. 2.615 miljoen m³ / jaar

• Max. winbare hoeveelheid

• 1.900 miljoen m³ / jaar

Totaal wereld watergebruik

• Landbouw: 2.000 [km³/jaar]

• Industrie: 1.000 [km³/jaar]

• Huishoudens 250 [km³/jaar]

• Systeemverliezen 250 km³/jaar

• Totaal 3.500 [km³/jaar]

• Grondwatervoorraad:

2.5 Miljoen [km

]

• R/P = 700 jaar

Grondwater - Aquifers

• Aquifer = watervoerende laag

• Stroming, maar zeer traag

Grondwater - Aquifers

• Aquifer = watervoerende laag

• Stroming, maar zeer traag

• Zeer grote systemen

Grondwater - “recharge”

Recharge = input grondwatersysteem (b.v. Aquifer)

Is afhankelijk van:

• mate van inzijging of wegsijpelen in de grond; vaak niet meer dan 10%

neerslag

• gerelateerd aan de run-off

• grondgebruik (evaporatie) Lange tijdschalen

• percolatie: vaak tientallen jaren

• ondergrondse voorraad gevormd in millennia

• onttrekking alleen duurzaam bij huidig niveau inzijging / run-off

Grondwater - problemen

• Overmatige onttrekking

• oud grondwater vaak van slechte kwaliteit

• bodemdaling

• bij extreme onttrekking bodem instort (‘cavities’)

• Kwaliteit / kwantiteit “recharge”

• nieuwe percolatie vaak verontreinigd

• netto percolatie (= f (hemelwater, opp. runoff) )

• veranderend landgebruik & -inrichting

• versnelde hemelwaterafvoer leidt tot minder recharge

• vergroot bebouwd of geplaveid oppervlak leidt tot minder recharge

• verlies vegetatie kan leide tot meer evaporatie, uitdroging

topsoil en minder recharge

Effect grondwateronttrekking

- bodemverzakking, instortgevaar, ‘dry wells’

Lokale casus: grondwateronttrekking DSM-Gist, Delft.

De “Desert free-flowing well”

Heeft Nederland voldoende water?

• FAO :

• Nederland heeft beschikking over jaarlijks ongeveer

700 [m

/ jaar / capita]

Heeft Nederland voldoende water?

• drinkwater: ja

• landbouw: meestal, situatie zorgwekkend

• tuinbouw: meestal, situatie verslechtert

• industrie: waarschijnlijk wel

• scheepvaart: soms niet meer

• natuur: steeds vaker niet meer

• sterke afhankelijkheid toevoer Rijn & Maas

• Oorzaak: onze processen en systeem inrichting

• waterhuishouding voor de landbouw

• inrichting van woongebieden

• ontrekking van grondwater voor drinkwater

• (NL: +/- 750 miljoen m³/jaar

• Veroorzaken:

• een daling van de grondwaterstand

• verandering in de samenstelling van het water; waterkwaliteit

• Oorzaak: inrichting stroomgebieden (o.a. kanalisering, drooglegging veen-en moerasgebieden)

• Veroorzaken: versnelde runoff & gebrek aan berging om droge zomerperiode te overbruggen.

Verdroging

(milieuthema Vrom)

Doelstelling:

• verdroogd areaal met 25% verminderen in 2000 tov 1985

• verdroogd areaal met 40% verminderen in 2010 tov 1985

• vermindering gebruik grondwater door industrie met 40%

• Omvang verdroogd areaal in 2000: 507.000 ha = 5070 km

Resultaat in 2000:

• Slechts 3% v/h verdroogd areaal hersteld tov 1985

• Slechts 30% gedeeltelijk hersteld

Verdroging in Nederland

Grote waterkringloop

Inleiding en overzicht

Hydrologische kringloop

• Systeemgrens: de aarde

• Energie input: stralingsenergie van de zon

• Energie output: verschillende processen:

 Verdamping (evaporatie)

 Transpiratie (planten)

 Sublimatie

 Condensatie

 (wolken op lagere hoogten)

 Depositie (cirrus-bewolking)

 Precipitatie (neerslag)

 Runoff

 Hold-up (tijdelijke opslag

)

Hydrologische kringloop

• Is in principe een zuiveringsproces: bij verdamping komt alleen zuivere waterdamp in de atmosfeer terecht

• Echter, door luchtverontreiniging kan neerslag juist hoge concentraties onzuiverheden bevatten

• bijvoorbeeld zuren

 zure regen

Hydrologische kringloop

Duurzaam gebruik met waterkringloop?

• Watervoorraad

• Vorm Voorraad Tijdschaal-”recharge”

• ijs 8.5 km

eeuwen

• grondwater 2.5 km

jaren - millennia

• opp.water 0.06 km

dagen - weken

• totaal 11 km

• Grondwateronttrekking vaak niet-duurzaam

• Dus: onttrekken én teruggeven aan de grote waterkringloop

• Grote waterkringloop = 110.000 km

/ jaar verdamping, respiratie 70.000

max. beschikbaar als runoff: 40.000 km

/ jaar

Wereld watergebruik

• Landbouw: 2.000 [km³/jaar]

• Industrie: 1.000 [km³/jaar]

• Huishoudens 250 [km³/jaar]

• Systeemverliezen 250 [km³/jaar]

• Totaal 3.500 [km³/jaar]

• uit kringloop: 40.000 [km³ / jaar]

• φ/R = 10 []

Grote waterkringloop = een stromend systeem

? Water berging

? Water kwaliteit;

-->> Niet alle RUNOFF is beschikbaar met de huidige inrichting van watersystemen

Consequentie:

consumptie nadert maximale

beschikbaarheid

Wereld watervoorraden

• bron: FAO, Review of World Water Resources by Country, 2003; ftp://ftp.fao.org/agl/aglw/docs/wr23e.pdf

Noord-West Europa

• bron: FAO, Review of World Water Resources by Country, 2003; ftp://ftp.fao.org/agl/aglw/docs/wr23e.pdf