*Dit is een artikel uit het magazine Vitens Innoveert – Thema Winnen
In droge perioden leiden de grondwateronttrekkingen bij de winningen in Hemmen en Zetten tot droogte- en zettingsschade. Na gesprekken met de omgeving heeft Vitens onderzocht of deze schade kan worden beperkt door zomers minder water op te pompen. Dat blijkt het geval. Om dan wel voldoende drinkwater te kunnen leveren, moet bij andere winvelden extra water worden onttrokken. Of een dergelijke sturing van winvelden mogelijk is met de huidige assets en bedrijfsvoering van Vitens wordt nu uitgezocht.
De grondwaterwinningen in Hemmen en Zetten, in het gebied tussen de Waal en de Neder-Rijn, zijn rond 2005 ontwikkeld. De eerste jaren werd hier jaarlijks een relatief geringe hoeveelheid grondwater onttrokken voor de drinkwaterproductie. Sinds 2015 is het onttrekkingsdebiet fors toegenomen door een toenemende vraag naar drinkwater. Hierdoor daalt in de omgeving van de winvelden lokaal de grondwaterstand. Dat veroorzaakt mogelijk droogteschade aan landbouwgewassen, en zettingsschade aan oude panden die op staal zijn gefundeerd.
“We gaan kijken hoe we op een slimme manier kunnen sturen op het beperken van onze impact op de omgeving.”
Effecten verminderen
“Vooral uit het gebied rond het winveld in Hemmen kregen we klachten van landbouwers over droogteschade. Ook gebouweigenaren klopten bij ons aan met schade”, vertelt hydroloog Jelle van Sijl van het Waterexpertisecentrum, team Technologie en Onderzoek. “Hun boodschap was ‘Vitens, pomp maar wat minder grondwater op’. Wij hebben deze signalen serieus genomen en zijn gaan onderzoeken welke mogelijkheden er zijn om de effecten van onze onttrekkingen te verminderen, zonder dat onze drinkwaterlevering in gevaar komt. Als eerste hebben we gekeken of we meer water kunnen infiltreren, maar al snel was duidelijk dat dit onvoldoende effectief is. Ook zijn we onderzoek gestart naar nieuwe, waterbesparende technieken om gewassen van vocht te voorzien, zoals druppelirrigatie. Daarnaast zijn we gaan kijken hoe we op een slimme manier kunnen sturen op het beperken van onze impact op de omgeving“
“Met deze tijdsreeksmodellen kunnen we goede voorspellingen doen.”
Inzicht
Het onderzoek naar slimme impactsturing hebben we samen met data-hydrologen van Artesia gedaan. Er worden van bijna 250 grondwaterreeksen duizenden modellen gemaakt, om meer inzicht te krijgen in het effect van onder andere onze onttrekkingen op de grondwaterstanden rond de winningen. We hebben de grondwaterstanden berekend aan de hand van neerslag- en verdampingscijfers, de waterstanden in de Waal en de Neder-Rijn en onze onttrekkingen in de wijde omgeving. De berekende waarden kwamen op veel meetlocaties goed overeen met de gemeten grondwaterpeilen. Daaruit bleek dat we met deze tijdreeksmodellen goede voorspellingen kunnen doen.”
Grondwaterstanden ‘sturen’
Als volgende stap hebben we berekend of we door het variëren van de onttrekkingsdebieten – bijvoorbeeld tijdelijk minder grondwater oppompen – kunnen anticiperen op droge perioden. Kunnen we bijvoorbeeld een verlaging van het grondwaterpeil voorkomen als het KNMI voorspelt dat het twee weken heel droog wordt? De modelberekeningen laten zien dat dit lastig is, omdat het effect van een lager onttrekkingsdebiet pas na circa twee maanden zichtbaar is. Op grond daarvan hebben we geconstateerd dat we veel verder vooruit moeten kijken. Met dit uitgangspunt hebben we nieuwe berekening gemaakt. Daaruit blijkt dat we ‘s zomers de verlaging van het grondwaterpeil met tien tot zeventien centimeter kunnen verminderen, als we onze drinkwateronttrekking in Hemmen gedurende drie maanden halveren en er de andere negen maanden juist iets meer oppompen. Een dergelijke verlaging beperkt de droogteschade.”
Kan het in de praktijk?
“Dat uit onze modelberekeningen blijkt dat we met de winningen kunnen sturen op het beperken van schade”, stelt Jelle”, betekent niet dan we onze plannen direct kunnen toepassen. Immers, minder water oppompen in de zomermaanden past niet bij de zomerse piek in de drinkwatervraag. We moeten nu eerst kijken of het ook in de praktijk kan. Kunnen we bijvoorbeeld genoeg drinkwater van andere winvelden aanvoeren, die minder nadelige omgevingseffecten hebben, gedurende de drie maanden dat we in Hemmen het onttrekkingsdebiet halveren? Hebben de bestaande transportleidingen genoeg capaciteit om water over grotere afstanden te verplaatsen? En kunnen die andere winningen een hogere productie en wisselende waterkwaliteit aan? Al dit soort vragen moeten we de komende tijd met een interdisciplinair team van Vitens zien te beantwoorden“
Jelle vervolgt: “Ondertussen hebben we in het onderzochte gebied een modern en toekomstgericht real-time meetnetwerk aangelegd. Daardoor kunnen we nu de grondwaterstanden en bodembewegingen eenvoudig online volgen, evenals de relatie met de rivierwaterstanden, de neerslag en verdamping en onze eigen onttrekkingen. Op basis van al deze meetgegevens en geavanceerde modellen hopen we in de toekomst onze winvelden slimmer te kunnen combineren en aan te sturen. Met als uiteindelijke doel een duurzame inpassing van onze drinkwaterwinningen in de omgeving.”
Geïnspireerd?
Voor meer informatie of een samenwerking kunt u contact opnemen via jelle.vansijl@vitens.nl.
