Water Matters - oktober 2015

Uitgave H2O Dijken monitoren verbetert inzicht 4 Betere ontwerpmethode dijken op veen 8 Nog meer energie uit afvalwater 12

WATER

MATTERS KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS Oktober 2015

Snelle analyse fecale vervuiling 16 Wilgen maken dijken beter en goedkoper 22 Hoe blauw zijn groene daken? 26 Water bewaren en schoon houden 30 Hoeveel water verdampt een stad? 34 Omgaan met milieuvreemde stoffen 39 Bepaling waterschade landbouwgewassen 43

2

VOORWOORD

Water Matters: wat de Nederlandse watersector te bieden heeft!

Wat heeft de Nederlandse watersector te bieden? Welke nieuwe kennis wordt ontwikkeld? En wat kunnen we daarmee doen in de praktijk, in Nederland of daarbuiten? Dat is het thema van Water Matters, het halfjaarlijkse kenniskatern van H2O. Hierbij presenteren we de tweede aflevering, met opnieuw tien waardevolle artikelen.

Water Matters is, net als maandblad H2O en H2O-Online, een initiatief van Koninklijk Nederlands Waternetwerk (KNW), het onafhankelijke kennis(sen)netwerk voor en door Nederlandse waterprofessionals. Leden van KNW krijgen Water Matters twee keer per jaar als bijlage bij hun maandblad H2O. De uitgave van Water Matters wordt mogelijk gemaakt door vooraanstaande spelers in de Nederlandse watersector. Deze Founding Partners zijn Alterra Wageningen UR, ARCADIS, Deltares, KWR Watercycle Research Institute, Royal HaskoningDHV en de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA).

Zij willen met Water Matters nieuwe, toepasbare waterkennis toegankelijk maken voor een breed publiek van waterprofessionals.

U kunt Water Matters ook digitaal lezen op H2O-Online (www.vakbladh2o.nl/watermatters).

Daarnaast is deze uitgave als digitaal magazine ook geheel in het Engels beschikbaar via dezelfde website of via www.h2o-watermatters.com. De uitgave in het Engels wordt mede mogelijk gemaakt door Netherlands Water Partnership (NWP), het netwerk van circa 200 samenwerkende (publieke en private) organisaties op het gebied van water.

Voor u als waterprofessionals is het goed om te weten dat u Engelstalige artikelen vanuit het digitale magazine heel eenvoudig kunt delen met uw internationale relaties. En artikelen uit eerdere edities van Water Matters zijn ook gemakkelijk terug te vinden.

Wilt u als Nederlandse waterprofessional ook een bijdrage leveren aan Water Matters? Dien dan eerst een beknopt voorstel in bij redactie@vakbladh2o.nl om te worden beoordeeld door de redactieraad. Welke vraag wilt u met uw artikel beantwoorden (meestal de onderzoeksvraag), hoe luidt het antwoord in hoofdlijnen en wat is de betekenis voor de praktijk in de watersector? Bekijk ook eens de auteursinstructies op H2O-Online: www.vakbladh2o.nl.

Voor nu wensen we u veel leesplezier met deze tweede aflevering van Water Matters.

Monique Bekkenutte Uitgever (Koninklijk Nederlands Waternetwerk) Huib de Vriend Voorzitter redactieraad Water Matters

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

INHOUD

COLOFON Water Matters is een uitgave van Koninklijk ­Nederlands Waternetwerk (KNW) en wordt mogelijk g ­ emaakt door Alterra ­Wageningen UR, ­ARCADIS, Deltares, KWR Watercycle Research Institute, Netherlands Water Partnership (NWP), Royal HaskoningDHV en de Stichting Toegepast Onderzoek Water­beheer (STOWA) UITGEVER Monique Bekkenutte (KNW) HOOFDREDACTEUR Roel Smit REDACTIEADRES Binckhorst­laan 36, M420, 2516 BE Den Haag, e-mail: redactie@vakbladh2o.nl REDACTIERAAD Huib de Vriend (voorzitter), Gertjan Medema, Paul Roeleveld, Petra Ross, Jeroen Veraart, Joachim Rozemeijer, Michelle Talsma VORMGEVER Ronald Koopmans BLADMANAGEMENT Gerrit Holtman PRODUCTIE Hoeksjan Redactie en Communicatie DRUK Senefelder Misset, Doetinchem

Dijken monitoren zorgt voor inzicht 4

Hoe blauw zijn groene daken? 26

Dijken op veen:

Slim omgaan met veel,weinig en vuil water 30

We kunnen het gedrag van een waterkering moeilijk voorspellen. Dus worden dijkversterkingen onnodig zwaar uitgevoerd.

Dijkmonitoring helpt.

hoe te ontwerpen? 8 Onderzoek bewijst: dijken op veen zijn vaak sterker zijn dan we dachten. Aanleiding voor het ontwikkelen van een verbeterde ontwerpmethode.

Kun je in piekafvoeren tijdelijk bergen én neerslagoverschot vasthouden? En tegelijk de kwaliteit van het bewaarde water verbeteren?

Nog meer energie Hoeveel water uit afvalwater 12 verdampt de stad? 34 Bij afvalwaterzuivering kan betere slibgisting leiden tot veel betere energieprestaties.

Een voorbeeld van zo’n vernieuwing is de innovatieve technologie Ephyra®.

Snelle analyse van fecale

vervuiling16

Het duurde bijna twee dagen. Nu zijn er methodes om fecale indicatoren in drinkwater binnen vier uur aan te tonen.

Wilgen maken dijken

beter en goedkoper 22

Wilgen planten voor een waterkering. Dat blijkt een prima methode om te volstaan met een lagere dijk. Hoe past dit in de nieuwe manier waarop Nederland de dijken gaat toetsen?

OKTOBER 2015

Groene daken zijn ‘hot’. Maar hoe kunnen ze bijdragen aan de waterkwaliteit, minder wateroverlast en minder (piek)afvoer naar oppervlaktewater?

Hoeveel water verliest een stad door verdamping? Wat betekent dat? En is dat proces van verdamping te beïnvloeden?

Wat te doen met milieuvreemde stoffen? 39

Welke milieuvreemde stoffen leveren de grootste risico’s op? Wat is de meest efficiënte aanpak?

Beter bepalen van waterschade 43

Een nieuw instrument voor het bepalen van schade bij landbouwgewassen als gevolg van te veel water, te weinig water of te veel zout: hoe moet dat er uitzien?

3

4

WATER MATTERS

Monitoring op Ameland, de Waddenzeedijk. Hier is een eerste versie van een simulatiemodel ontwikkeld om stroomsnelheden van kwelwater te koppelen aan temperatuursveranderingen in het dijklichaam, op basis van warmte-uitwisseling in de tijd

AUTEURS

Jeroen Mes en Niek Reichart (Dijk Monitoring Nederland)

DIJKEN MONITOREN VERBETERT INZICHT IN WERKELIJKE STERKTE Nederland heeft een grote reputatie op het gebied van waterveiligheid.

Toch kunnen we het gedrag van een waterkering – onder verschillende omstandigheden – slechts met moeite voorspellen. Dus kiezen we soms het zekere voor het onzekere en worden dijkversterkingen wellicht onnodig zwaar uitgevoerd. Gelukkig begrijpen we steeds meer van het gedrag van dijken.

De Nederlandse waterschappen monitoren hun waterkeringen al eeuwenlang. Dijkschouwen wordt dat genoemd, gewoon met het blote kennersoog bekijken hoe een dijk ervoor staat. Later werd deze methode aangevuld met metingen, zoals hoogtemetingen en water­ standsmetingen. Nuttig, maar toch blijkt vaak te weinig informatie beschikbaar te zijn over kering en ondergrond.

Inmiddels zijn nieuwe, beproefde sensortechnieken voor dijkmonitoring beschikbaar, zoals infraroodsensoren, deformatiemetingen op basis van satellietbeelden, 3D-scan­ ning, grondradar en/of stereofotografie. Door deze nieuwe technieken slim te combineren

5

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

met gegevens verkregen via al langer beschikbare technieken (zoals boringen, sonderingen, peilbuizen en waterspanningsmeters), is het goed mogelijk om betrouwbare informatie over het actuele gedrag van dijken te genereren, bij sterk uiteenlopende omstan­ digheden van belasting.

Dit type monitoring is niet altijd en overal nuttig. Het is ook lang niet overal en onder alle omstandigheden mogelijk en/of zinvol om te monitoren. Toch kan in een aantal specifieke situaties een op maat gesneden dijkmonitoringsprogramma uiterst waardevolle infor­ matie opleveren, die zichzelf zeer snel terugverdient.

Mede op grond van deze informatie is het namelijk mogelijk het ontwerp van dijkversterkingen en het beheer van een kering te optimaliseren. In bepaalde situaties kan bijvoorbeeld blijken dat beheermaat­ regelen, in combinatie met intensieve en langdurige monitoring van een waterkering, zelfs effectiever en aanmerkelijk goedkoper zijn dan dijkversterking.

Projecten Een goed ontworpen en gefaseerd opgezet monito­ ringsprogramma brengt de kwetsbare plekken voor het optreden van één of meerdere faalmechanismen in een waterkering gedetailleerd in beeld, op basis van objectieve metingen. Bijvoorbeeld ‘van grof naar fijn’ met eerst een aantal repeterend uitgevoerde metingen over grotere afstand aan het oppervlak van het dijklichaam, gevolgd door meer gedetailleerde ‘punt’metingen binnen in de dijk, op die plekken waar de hoogste toegevoegde waarde van deze metingen verwacht mag worden.

Enkele recente projecten onderbouwen deze aanpak.

Bij de Ommelanderzeedijk in de provincie ­Groningen (tussen Eemshaven en Delfzijl) is de afgelopen jaren een intensief dijkmonitoringsprogramma uitgevoerd, vanuit de Stichting FloodControl/IJkdijk.

In deze stichting werken overheden, kennisinstellin­ gen en het bedrijfsleven al vele jaren samen aan de ­ontwikkeling, beproeving en validatie van innovatieve ­sensortechnieken voor dijkmonitoring. Dergelijke gevalideerde technieken worden vervolgens in de praktijk toegepast in zogeheten ‘Livedijken’.

Bij de Livedijk Ommelanderzeedijk is gebruik ge­

OKTOBER 2015

maakt van verschillende monitoringstechnieken, zoals infraroodsensoren en geavanceerde sensoren voor het meten van waterspanning en tempera­ tuur. Begin dit jaar is gedurende vier weken op deze dijkstrekking een zogenoemde ‘stress-test’ uitge­ voerd, waarbij de dijk op kunstmatige wijze extreem werd belast.

Hierbij is onder andere gebruikgemaakt van het ter plekke aanwezige Dijk Monitoring en Conditionering (DMC-)systeem, dat in het kader van deze proef in ‘omgekeerde richting’ is ingezet: in plaats van het afvoeren van water is via dit systeem water geïnfil­ treerd in de dijk. Tijdens deze proef is de dijk met ver­ schillende monitoringstechnieken, zoals onder meer ­infraroodmetingen voor het detecteren van overmati­ ge vocht-/kwelplekken aan het oppervlak van de dijk, nauwlettend in de gaten gehouden.

Optimale ontwerp Gebleken is dat deze – bij de laatste toetsing ­afgekeurde - dijk in de praktijk aanmerkelijk ster­ ker is dan eerder verondersteld, ook onder hoge ­belasting. Afgezien van de mogelijke gevolgen van de aard­bevingsproblematiek ter plekke, leveren de meet­gegevens uit het monitoringsprogramma ­belangrijke informatie voor het optimale ontwerp van de geplande dijkverbetering. Daarnaast bleek uit de ­infraroodmetingen dat overmatige kwelplekken die tijdens het begin van de proef werden gesignaleerd, tijdens de proef uitgroeiden tot zand meevoerende wellen. Hiermee is aangetoond dat vlakdekkende ­infraroodmetingen ook een voorspellende waarde kunnen hebben als het gaat om het vroegtijdig op­ sporen van risicovolle wellen die zand meevoeren.

Bij de Watergraafsmeerdijk (Amsterdam) is op basis van langdurige, real-time metingen van waterspan­ ning door sensoren in de waterkering gebleken dat aanzienlijk minder schommelingen optreden in het niveau van de waterspiegel (de freatische lijn) in de dijk, waardoor de kering aanmerkelijk sterker is dan oorspronkelijk was berekend. Mede op basis van deze metingen wordt nu het ontwerp van de versterking verder geoptimaliseerd, zodat deze minder ruimte kost en een effectiever beheer mogelijk wordt.

Dijken monitoren verbetert inzicht

4

6

WATER MATTERS

Infraroodmetingen. In dit geval op de Wadden, maar ook toepasbaar om mogelijke uitdroging van veendijken tijdens een lange periode van droogte efficiënt te volgen

Bij de kering rond de dijkring Heerhugowaard is bij recente metingen met infraroodsensoren gecon­ stateerd dat overmatig uittredend kwelwater ook voorkomt op andere plekken dan die uit de v­ oorlopige toetsingsresultaten naar voren waren gekomen.

Daarnaast is de elektrische geleidbaarheid van het water gemeten om de herkomst van het kwelwater te kunnen bepalen (uit de boezem of uit diepere bodem­ lagen). Dit is belangrijke informatie om te gebruiken als input bij het ontwerp van de versterking van deze waterkering.

Een ander recent project betreft een dijkvak in de Waddenzeedijk op Ameland. Mede op basis van ge­ gevens uit metingen van stijghoogtes, ­waterspanning en infraroodmetingen, is onlangs besloten om dit eerder afgekeurde dijkvak niet te gaan versterken.

Deze dijk blijkt in de praktijk sterker dan gedacht, zelfs ­onder extreme omstandigheden met combina­ ties van springtij en storm. Ook tijdens deze ­extreme ­omstandigheden zijn metingen verricht aan dit dijkvak. Het beheer van deze dijk wordt nu verder geoptimaliseerd, onder meer met behulp van moni­ toringstechnieken.

In samenwerking met de TU Delft is bij dit dijkvak op Ameland een eerste versie van een numeriek simula­ tiemodel ontwikkeld om stroomsnelheden van kwel­ water te koppelen aan temperatuursveranderingen in het dijklichaam, op basis van warmte-­uitwisseling

over de tijd. In de komende periode zal dit model verder worden doorontwikkeld in een onderzoekpro­ gramma samen met de TU Delft.

Tijdens extreme omstandigheden en bij (bijna-)cala­ miteiten kan continue dijkmonitoring met sensoren belangrijke informatie leveren voor ­crisisbeheersing, op real-time basis. Dat geldt zowel bij dreigend hoog water als (in toenemende mate) bij langdurige ­droogte.

Tijdens perioden van (zeer) hoog water langs de ­rivieren of langs de kust, kunnen mogelijke proble­ men op het gebied van piping, micro-instabiliteit en/of deformatie nauwkeurig worden gedetecteerd en ge­ volgd met behulp van infraroodsensoren. Deze tech­ niek kan worden ingezet voor een continue, ­real-time monitoring van kritieke situaties bij de kering, zodat meer en beter inzicht ontstaat in de werkelijke sterkte van de dijk onder dergelijke extreme omstandig­ heden. Bovendien hoeven meetgegevens niet ter plekke uitgelezen en verwerkt te worden als de kering zelf niet langer toegankelijk is voor inspectie.

Ook het mogelijke gevaar van uitdroging van veen­ dijken kan met dezelfde infraroodtechniek tijdens een langdurige periode van droogte efficiënt worden gevolgd, uiteraard in combinatie met verhoogde dijkbewaking. Dit is succesvol aangetoond tijdens metingen gedurende meerdere perioden van lang­ durige droogte bij De Veenderij bij Amsterdam. Met de inzet van deze techniek kunnen aanzienlijk meer kilometers dijk tegen lagere kosten worden beheerd en bewaakt.

Effectiever beheer en onderhoud Periodieke, vlakdekkend uitgevoerde monitoring van het gedrag van sommige, als (zeer) kwetsbaar bekend staande, waterkeringen kan meerwaarde leveren voor een effectiever en efficiënter beheer en onderhoud van de kering. In combinatie met gangbare periodieke inspecties en gegevens uit metingen vanuit peilbuizen of waterspanningsmeters, kan een aantal problemen immers in een zeer vroeg stadium worden gesigna­ leerd en opgelost, met name op het gebied van kwel/ piping, micro-instabiliteit of deformatie.

Bovendien kunnen gegevens uit regelmatig geactuali­

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

seerde metingen de beheerder helpen in te spelen op nieuwe ontwikkelingen op het gebied van de wettelijk verplichte toetsingen en de jaarlijkse zorgplicht, of in het kader van de invoering van assetmanagement en/ of life cycle costing.

Tijdens het realiseren van dijkversterkingen of bij (groot) onderhoud, kan de kwetsbaarheid van de waterkering sterk toenemen door een tijdelijk ver­ minderde stabiliteit. In die situaties kan het zinvol zijn om het actuele gedrag van de kering nauwlettend te volgen met behulp van een op maat gesneden, tijde­ lijk dijkmonitoringsprogramma. Daarnaast kunnen deze metingen veel informatie opleveren over het toekomstige gedrag van de kering onder extreme om­ standigheden. Tijdens versterkingswerkzaamheden kunnen bijvoorbeeld waterspanningen in onderlig­ gende bodemlagen aanzienlijk toenemen als gevolg van zandsuppletie aan de vooroever of opgebrachte klei. Het meten van het gedrag van de waterkering onder deze omstandigheden kan bruikbare informatie opleveren voor het bepalen van het risico van falen van de kering tijdens toekomstige extreme situaties.

Ook kan deze informatie bruikbaar zijn voor andere, soortgelijke waterkeringen.

Naast het meten aan de waterkering zelf, bieden monitoringstechnieken een kosteneffectieve oplos­ sing voor de toetsing van nwo’s (niet-waterkerende objecten, zoals bomen, kabels en leidingen, bebou­ wing) op en in de kering – in de komende jaren een forse uitdaging voor de waterschappen. In een recent uitgevoerde pilot bij Waternet, het watercyclusbedrijf van Amsterdam, heeft een nieuw, specifiek ­ontworpen programma van dataverzameling en –verwerking succesvol aangetoond dat de invloed van nwo’s op de stabiliteit van de kering sneller, doeltreffender en aanzienlijk goedkoper kan worden getoetst dan op basis van traditionele methoden. In dit programma wordt grotendeels gebruik gemaakt van gegevens die reeds bij Waternet beschikbaar zijn, aangevuld en gevalideerd met nieuwe data vanuit geavanceerde meettechnieken. Hiermee is het mogelijk om op een eenvoudige en geautomatiseerde manier nwo-toet­ singen uit te voeren, op basis van de bestaande regel­ geving, voor zeer grote aantallen nwo’s. In deze pilot

OKTOBER 2015

is succesvol aangetoond dat circa 85 procent van de betreffende nwo’s geautomatiseerd kon worden ge­ toetst. Deze geautomatiseerde nwo-toets is volledig schaalbaar en reproduceerbaar.

Jeroen Mes Niek Reichart De auteurs vormen de directie van Dijk Monitoring Nederland (DMN), een gezamenlijke onderneming van ARCADIS en Intech Dike Security Systems.

SAMENVATTING • Het monitoren van waterkeringen, met combinaties van nieuwe (sensor-)technieken en bestaande meetmethoden, kan in sommige situaties leiden tot een beter inzicht in het werkelijk gedrag van de kering, onder uiteenlopende omstandigheden van belasting en over de tijd. Echter, dijkmonitoring is lang niet overal en altijd zinvol en/of mogelijk.

• Een op maat gesneden dijkmonitoringsprogramma, gericht op het mogelijke faalgedrag van een waterkering, kan in bepaalde situaties belangrijke bouwstenen leveren voor ontwerp en prioritering van versterkingsopgaven.

• In sommige kritieke situaties en (bijna-) calamiteiten – zowel bij extreem hoog water als bij langdurige droogte – kan continue dijk­ monitoring op basis van sensoren belangrijke informatie leveren voor crisisbeheersing, op real-time basis.

• Regelmatig geactualiseerde metingen van het gedrag van de waterkering kunnen de keringbeheerder ondersteunen bij het omgaan met nieuwe ontwikkelingen op het gebied van de jaarlijkse zorgplicht, en in het kader van de invoering van asset life cycle management.

• Door slim gebruik te maken van bestaande ­databases van waterschappen, gecombineerd met data vanuit een beperkt aantal aanvullende metingen, kunnen niet- waterkerende objecten (nwo’s), zoals bomen, gebouwen en leidingen, geautomatiseerd, schaalbaar en reproduceerbaar worden getoetst.

Dijken monitoren verbetert inzicht

7

8

WATER MATTERS

Een deel van de Markermeerdijken tussen Amsterdam en Hoorn, die afgekeurd zijn en versterkt moeten worden. Maar hoe en tegen welke kosten?

AUTEURS

Goaitske de Vries (Deltares)

Huub de Bruijn (Deltares)

Cor Zwanenburg (Deltares)

Bianca Hardeman (Rijkswaterstaat)

DIJKEN OP VEEN: ONTWERPMETHODE STERK VERBETERD Ruim 33 kilometer van de Markermeerdijken tussen Hoorn en Amsterdam is afgekeurd en moet versterkt worden. Omdat deze dijken deels op een ondergrond van veen staan, werd – op basis van de bestaande rekenregels – gedacht aan relatief forse stabiliteitsbermen. Onderzoek wijst echter uit dat dijken op veen in de praktijk vaak sterker zijn dan ontwerpberekeningen met de bestaande methodiek aangeven. Aanleiding voor het ontwikkelen van een verbeterde ontwerpmethode voor dijken op veen.

9

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

Sinds enkele decennia wordt er gerekend aan de stabiliteit van waterkeringen. Toch blijkt het nog altijd lastig sterkte-parameters vast te stellen voor met name humeuze klei- en veenlagen, met andere woor­ den: lagen die veel organische stof bevatten.

De discussie spitst zich toe op de vraag: hoe moeten laboratoriumproeven uitgevoerd en geïnterpreteerd worden om representatief te zijn voor het gedrag van de grondlaag waaruit de monsters voor deze proeven zijn gestoken?

Om de discussie een stap verder te brengen heeft Deltares in nauwe samenwerking met hoogheem­ raadschap Hollands Noorderkwartier en Rijkswater­ staat een onderzoek uitgevoerd onder de titel ‘Dijken op veen’.

Daarin lag de nadruk op grootschalige veldproeven en het ontwikkelen van een ontwerpmethode voor dijken op veen. De veldproeven zijn in 2012 uitgevoerd nabij het Noord-Hollandse Uitdam. De resultaten zijn nu vertaald naar een ontwerpmethode speciaal voor de Markermeerdijken, die meer recht doet aan de feite­ lijke sterkte van het daar aanwezige veen.

Veldproeven In de dagelijkse ingenieurspraktijk worden sterkteeigenschappen van grond vastgesteld aan de hand van laboratoriumproeven. Voor alle grondsoorten geldt dat er een vertaling moet plaatsvinden van de in het laboratorium, aan de hand van kleine monsters, bepaalde parameters naar het gedrag van de hele grondlaag ter plekke.

Voor veen is deze vertaling complex, onder andere als gevolg van de grote heterogeniteit van een veenlaag, de vezelstructuur en de lage spanningen in veen.

Deze laatste leiden ertoe dat in het laboratorium een ­relatief hoge meetnauwkeurigheid nodig is om vol­ doende betrouwbare resultaten te krijgen.

Om beter inzicht te krijgen in het verschil tussen de in het laboratorium gemeten sterkte en de feitelijke sterkte van de veenlaag in het veld zijn vijf groot­ schalige veldproeven uitgevoerd in de directe nabij­ heid van de Markermeerdijken (in het achterland).

Tijdens de proeven werd een grote moot grond net zo lang belast totdat deze er onder bezweek (zie foto op

OKTOBER 2015

volgende pagina). Het volume van de moot grond was vergelijkbaar met het volume van een kleine dijk­ afschuiving.

Voorafgaand aan de veldproeven is uitgebreid labora­ toriumonderzoek gedaan. Op basis daarvan zijn met verschillende beproevingstechnieken, zoals Direct Simple Shear DSS (zie foto op volgende pagina) en triaxiaalproeven, en interpretatiemethoden de para­ meters voor de sterkte van het veen bepaald. Daarbij is zowel gedraineerd (aannemend dat het water in de poriën weg kan) als ongedraineerd (aannemend dat het poriënwater niet weg kan) gewerkt.

Bij ­stabiliteitsanalyses maakt dit verschil naar gelang de snelheid waarmee een afschuiving zich voordoet.

Een afschuiving die zich zo snel voordoet dat con­ solidatie langs het glijvlak minimaal is, kan worden beschouwd als een ongedraineerde afschuiving.

Vervolgens zijn deze parameters ingevoerd in ver­ schillende rekenmodellen (Bishop, LiftVan, Eindige Elementen Methode) om vooraf het bezwijkmoment te voorspellen. In totaal leverde dit zeven verschillende werkwijzen, elk met een andere combinatie van soor­ ten laboratoriumonderzoek en rekenmodellen. Naast het laboratoriumonderzoek zijn ook veldsondemetin­ gen (sonderingen en bolsondemetingen) uitgevoerd.

Deze zijn vergeleken met de resultaten van zowel de veldproef als de laboratoriumproeven. Tot slot zijn na afloop van de proeven de verschillende proeffasen nagerekend. Er is geanalyseerd welk rekenmodel het beste overeenkomt met het geconstateerde bezwijk­ gedrag. Met deze ingrediënten (laboratoriumonder­ zoek, veldsondemetingen, parameters, veldproeven en rekenmodellen) is vastgesteld wat de sterkte van het veen is.

Sterker dan gedacht De veldproeven tonen aan dat veen sterker is dan waar in het huidige versterkingsontwerp, conform de vigerende leidraden, rekening mee wordt gehouden, (Zwanenburg, 2013). Uit de analyse van de veldproe­ ven volgt dat ongedraineerde sterkte-eigenschappen beter aansluiten bij de waarnemingen uit de veldproe­ ven dan de gedraineerde sterkte-eigenschappen. De

Betere ontwerpmethode dijken op veen

8

10

WATER MATTERS

Veldproef: een veenpakket wordt steeds zwaarder belast, totdat het bezwijkt…

DSS-proef, een onderdeel van het bepalen van de sterkte en het gedrag van het veen in de nieuwe ontwerpmethode

methoden die uitgaan van de ongedraineerde benade­ ring leiden tot significant meer sterkte bij lage span­ ningen en sluiten daarmee beter aan op de sterkte voor veen die in de veldproeven is ­waargenomen.

Daarnaast wordt in de vigerende leidraden u ­ itgegaan van triaxiaalproeven voor het bepalen van de sterkteeigenschappen. Uit de vergelijking tussen de resul­ taten van de veldproeven en de zeven werkwijzen voor het bepalen van de sterkte-eigenschappen van veen blijkt dat de DSS-proef (in combinatie met ongedrai­ neerde eigenschappen) beter aansluit bij de resul­ taten van de veldproeven.

De vigerende werkwijze leidt tot een significante onderschatting van de sterkte die in de veldproeven is waargenomen.

de resultaten van de veldproeven niet zonder meer toepasbaar in de praktijk.

Ten eerste moet rekening worden gehouden met spreiding in sterkte-eigenschappen en ­heterogeniteit van de ondergrond. Er moet een vertaling plaats­ vinden van de lokaal gevonden eigenschappen naar de overige, niet bemonsterde, dwarsprofielen en dijkstrekkingen. Een tweede belangrijke ­kanttekening is de nauwkeurigheid van DSS-proeven: de lage ­spanningen in veen stellen hoge eisen aan de nauw­ keurigheid waarmee de DSS-proeven uitgevoerd moeten worden. Dat betreft niet alleen de meetnauw­ keurigheid, maar ook de invloed van bijvoorbeeld monsterverstoring.

Analyse van het bezwijkmechanisme laat zien dat het veen zich anders gedraagt dan waarmee de huidige rekenmodellen voor het bepalen van de stabiliteit rekening houden. Zo zijn er rechte glijvlakken ont­ staan, in plaats van de gekromde vlakken waarmee de meeste modellen rekenen (Zwanenburg, de Bruijn & de Vries 2012). Daarom is er voor gekozen om naast de rekenmodellen LiftVan en Bishop ook het model Spencer-Van der Meij toe te passen.

De methode-Spencer-Van der Meij kent de meest vrije glijvlakvorm en is daardoor het beste in staat het maatgevende glijvlak te vinden. De berekening met de methode Spencer-Van der Meij wordt gezien als een aanscherping van de berekeningsresultaten van de methoden Bishop en LiftVan. Toepassing in de praktijk Met behulp van de resultaten uit de veldproeven is de wijze waarop relatief kleinschalige laboratorium­ proeven worden vertaald naar het gedrag van een hele grondlaag gevalideerd en verbeterd. Toch zijn

Deze kanttekeningen zijn meegenomen bij de ontwik­ keling en onderbouwing van de verbeterde ontwerp­ methode voor dijken op veen (Zwanenburg 2014).

Zo zijn protocollen ontwikkeld voor de uitvoering van DSS-proeven op veen en zijn er correlaties opgesteld op basis van vier ijklocaties langs de Markermeerdijk, waarmee de vertaling van lokaal gevonden sterkteeigenschappen naar overige dwarsprofielen gemaakt kan worden.

Deze correlaties zijn specifiek opgesteld voor gebruik bij het berekenen van de stabiliteit van de Marker­ meerdijken. De methode beschrijft het hele ontwerp­ traject, van parameterbepaling tot aan het opstellen van het dijkversterkingsontwerp en is opgebouwd uit acht stappen. Met de eerste zeven stappen wordt de 0-variant bepaald: de berekende stabiliteit van de huidige situatie. Vervolgens wordt bij onvoldoende stabiliteit de dijkversterking ontworpen.

Stap 1 - Keuze profielen Stap 2 - Uitvoeren terreinwerkzaamheden Stap 3 - Uitvoeren laboratoriumproeven

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

Stap 4 - Opstellen correlaties Stap 5 - Bepalen rekenparameters Stap 6 - Bepaling overige uitgangspunten Stap 7 - Ontwerp 0-variant Stap 8 - Ontwerp dijkversterking De kern van de methode bestaat uit het uitvoeren van veldsondemetingen in elk van de te berekenen dwarsprofielen. Binnen de ijkvelden zijn vergelijkin­ gen opgesteld tussen de veldsondemetingen en het uitgevoerde laboratoriumonderzoek. Op basis daar­ van zijn correlaties opgesteld. Door van elk profiel metingen beschikbaar te hebben kan de in rekening te brengen onzekerheid worden gereduceerd bij de bepaling van de sterkte eigenschappen van het veen.

Met behulp van de correlaties worden de veldsonde­ metingen vertaald naar sterkteprofielen in de diepte.

De sterkteprofielen worden vervolgens gebruikt in de stabiliteitsanalyses voor het dijkversterkingsontwerp.

Ten opzichte van de huidige rekenregels is de ­methode op een aantal punten vernieuwend. De be­ langrijkste zijn de parameterbepaling (DSS-proef en ongedraineerde schuifsterkte) van de veenlaag en het aanvullend gebruik van het rekenmodel Spencer-Van der Meij bij de uitvoering van de stabiliteitsanalyses.

Tot slot is er, omdat er altijd een bepaalde mate van spreiding in eigenschappen van de ondergrond en onzekerheid in de modelberekeningen is, een veilig­ heidsmarge bepaald waarbinnen de ontwerpbereke­ ningen kunnen worden uitgevoerd.

Impact nieuwe kennis Met de verbeterde ontwerpmethode voor dijken op veen is men in staat de sterkte en het gedrag van het veen op een juiste manier te berekenen. De ontwerp­ methode sluit aan bij het in ontwikkeling zijnde Wet­ telijk Toets Instrumentarium (WTI), dat in 2017 van kracht wordt. Meer inzicht in de sterkte van het veen kan leiden tot minder dure en minder ingrijpende versterkingsmaatregelen. Naar verwachting kan op sommige plekken worden volstaan met een slankere versterking. Hoeveel daarmee bespaard kan worden, is nog moeilijk te voorspellen.

Het team versterking Markermeerdijken maakt met

OKTOBER 2015

11

de verbeterde ontwerpmethode dijken op veen nieuwe ontwerpberekeningen voor de te versterken dijken.

Goaitske de Vries (Deltares) Cor Zwanenburg (Deltares) Bianca Hardeman (Rijkswaterstaat) Huub de Bruijn (Deltares) Literatuur Zwanenburg C., Bruijn H.T.J. de & Vries G. de ( 2012) Eindrapport Dijken op Veen – Praktijkonderzoek.

Zwanenburg C. (2013) De bepaling van sterkte ­eigenschappen van veen, een vergelijking tussen laboratoriumproeven en ­veldmetingen Geotechniek juli 2013, p26.

Zwanenburg C. ( 2014) Eindrapport Dijken op Veen - Werkwijze voor bepaling macrostabiliteit Markermeerdijken.

SAMENVATTING Ruim 33 kilometer Markermeerdijken tussen Hoorn en Amsterdam is afgekeurd en moet versterkt worden. De Markermeerdijken staan deels op een ondergrond van veen. Op basis van geotechnische expertise en gebiedservaring ontstond het vermoeden dat dijken op veen in de praktijk sterker zijn dan in de huidige rekenregels tot uitdrukking komt. Praktijkonderzoek bevestigde dit. Het onderzoek toont aan dat de sterkte van veen hoger is dan volgt uit de vigerende leidraden voor het bepalen van de sterkte eigenschappen.

De resultaten uit het praktijkonderzoek zijn nu vertaald naar een ontwerpmethodiek speciaal voor de Markermeerdijken die meer recht doet aan de sterkte van veen. Ten opzichte van de huidige rekenregels is de methode op een aantal punten vernieuwend. De belangrijkste zijn de ­parameterbepaling (DSS-proef en ongedraineerde schuifsterkte) van de veenlaag en het aanvullend gebruik van het rekenmodel Spencer van der Meij bij de uitvoering van de stabiliteitsanalyses.

Betere ontwerpmethode dijken op veen

12

WATER MATTERS

Beeld: iStockphoto

NOG MEER ENERGIE UIT AFVALWATER AUTEURS

Dennis Heijkoop en André Visser (Royal HaskoningDHV)

Leo van Efferen (Waterschap Zuiderzeeland)

Een energiefabriek: dat is een afvalwaterzuivering die zoveel energie produceert dat ze er minimaal zelf helemaal op kan draaien. Daarvan komen er steeds meer. Het streven naar energiefabrieken heeft de vernieuwing van het proces van gisting van rioolslib een extra impuls gegeven. Betere slibgisting kan leiden tot veel betere energieprestaties. Een voorbeeld van zo’n vernieuwing is de innovatieve technologie Ephyra®. Het verslag van een onderzoek met veelbelovende resultaten.

Voor het vergisten van slib van afvalwater (en de productie van biogas) bestaan verschil­ lende opties. Mesofiele slibgisting, waarbij de procestemperatuur in de slibgistingstanks varieert tussen 33 en 35 graden Celsius, is de traditionele methode. Sinds enkele jaren zijn echter diverse technologieën beschikbaar die zorgen voor betere slibafbraak, meer biogas­ productie en een beter ontwateringsresultaat.

Processen als ultrasone voorbehandeling, thermofiele gisting (bij temperaturen rond 55 graden Celsius) en thermische drukhydrolyse (het verbeteren van de afbreekbaarheid van organisch materiaal door een voorbehandeling onder hoge druk) zijn voorbeelden die de afgelopen jaren met meer of minder succes zijn geïmplementeerd.

Elk van deze technologieën heeft voor- en nadelen en de keuze is afhankelijk van onder andere de samenstelling van het slib, de schaalgrootte van de installatie en van lokale omstandigheden.

Advies- en ingenieursbureau Royal HaskoningDHV heeft de beschikbare technologieën geïnventariseerd en geconcludeerd dat er in Nederland, maar zeker ook in het buitenland, nog ruimte is voor een verbeterde slibgistingstechnologie. Deze verbetering zit dan niet alleen in het slibafbraakrendement, de biogasproductie en/of het ontwateringsresultaat,

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

13

50,0 45,0 40,0

Het ontwikkelproces begint met een business case om de haalbaarheid te verkennen. Om deze case te toetsen worden achtereenvolgens een labonderzoek, een pilotonderzoek en een demonstratie-onderzoek op praktijkschaal uitgevoerd. In dit artikel wordt aan de hand van de ontwikkeling van Ephyra® beschreven hoe dit tot en met de pilotfase is verlopen en wat de resultaten daarvan zijn.

Ephyra® is een geavanceerde natte vergister volgens het propstroomprincipe. Het slib ligt in afgesloten tanks, die bestaan uit verschillende compartimenten.

De inspiratie hiervoor kwam vanuit praktijkvoorbeel­ den waarmee het Duitse Hochlastfaulung gistings­ concept hoge afbraakrendementen behaalt. Aan het Duitse concept zitten echter een aantal belangrijke nadelen, te weten: hoge bouwhoogtes, hoge kosten en verstoppingsgevoeligheid. Ephyra® is in haar ­technische uitvoering zodanig ontwikkeld dat deze nadelen niet meer optreden. Ook zijn enkele sturings­ mogelijkheden toegevoegd, die zorgen voor betere technologische prestaties.

In een labonderzoek op slib van de rioolwaterzuive­ ringen van Apeldoorn, Epe, Amersfoort, Tollebeek en Nieuwgraaf is Ephyra vergeleken met referentie­ reactoren op labschaal, waarin de huidige, traditio­ nele procesvoering is toegepast. Daarbij bleek ­Ephyra® de drogestof voor 38 procent af te breken, terwijl dat bij de referentiereactoren circa 30 ­procent was (in absolute getallen een verbetering met 8 pro­ cent; in relatieve getallen 25 procent). Zo’n betere afbraak leidt doorgaans ook tot een beter ontwate­ ringsresultaat. Op basis van het Handboek slibgisting (Stowa, 2011) mag dit geschat worden op 2 tot 3

OKTOBER 2015

30,0 25,0

referentie

20,0

Ephyra

15,0 10,0 5,0 0,0 Model

lab DS

lab as pilot DS pilot as

FS DS

FS as

60

50

DS afbraak (%)

maar juist ook in zaken als lagere investeringskosten, minder onderhouds- en beheerkosten, eenvoud en een grotere robuustheid.

Met twee nieuwe technologieën (Ephyra® en ­Themista®) verwacht het bedrijf deze verbeteringen te kunnen realiseren. Echter, hoe wordt een dergelij­ ke vernieuwende technologie ontwikkeld en hoe wordt bewezen dat deze functioneert zonder dat één of meerdere partijen buitensporige risico’s loopt?

DS afbraak (%)

35,0

40

30

Nog meer energie uit afvalwater

20

10

0 7-dec-14

1-jan-15

26-jan-15

Ephyra as meting

referentie as meting

Mov. Avg. Ephyra

Mov. Avg. Referentie

20-feb-15

17-mrt-15

11-apr-15

6-mei-15

31-mei-15

25-jun-15

Datum

In de grafieken wordt een vergelijking gemaakt tussen de referentie (traditionele slibgisting) en Ephyra® op het punt van de afbraak van droge stof (DS), gebaseerd op metingen van de droge stof concentratie en de anorganische fractie (as) van slib vóór en na de gisting. De gegevens hebben betrekking op laben pilotonderzoek alsmede de full-scale.

In de bovenste grafiek is de afbraak van droge stof gegeven volgens de initiële modelberekeningen, en de berekende gemiddeldes uit droge stof (DS) metingen en metingen van de anorganische fractie (as) van slib voor en na de gisting. In de onderste grafiek is het verloop van de afbraak droge stof (DS) berekend uit metingen anorganische stof (as) gegeven.

procent (absoluut). Omdat dit gegeven, inclusief de eventuele toename van het gebruik van poly elektrolyt (PE), belangrijk is voor de haalbaarheid van de busi­ ness case, is dit in het pilotonderzoek nader getoetst.

Om de betere prestatie van Ephyra® te verklaren zijn onderstaande hypotheses opgesteld: 1. Door de compartimentering treedt fasescheiding op waarbij de verschillende deelprocessen van de slibgisting – hydrolyse, verzuring, beta-oxidatie, acetogenese en methanogenese – deels ontkop­ peld plaatsvinden.

2. Mogelijk nadeel van de hoge belasting van het eerste compartiment en de verzuring is dat de processen in de eerste compartimenten instabiel kunnen worden zeker als gevolg van wisselende

12

WATER MATTERS

60,0

Ephyra® 50,0

DS afbraak (%)

14

40,0

referentie 30,0 20,0 slib Lelystad ook aan refrerentiereactor toegevoed

10,0 0,0 17-nov

7-dec

27-dec

16-jan

5-feb

25-feb

17-mrt

6-apr

Afbraak van droge stof (DS) van de referentiereactor ­(traditionele slibgisting) en de Ephyra® uit het labonderzoek in de tijd

belastingen (in zowel debiet als droge stof).

Door de geavanceerde Ephyra® controller ­kunnen de deelprocessen geoptimaliseerd worden en verloopt het proces – ook bij wisselingen in de belasting – robuust en betrouwbaar.

3. Door ontkoppeling van slib- en hydraulische ver­ blijftijd wordt de slibverblijftijd verlengd.

Het effect van Ephyra® en deze hypotheses is op pilotschaal getoetst op het slib van de afvalwaterzui­ vering Tollebeek (waterschap Zuiderzeeland).

De pilot vond plaats tussen december 2014 en maart 2015. De huidige situatie op de afvalwaterzuivering van Tollebeek is vergeleken met de toekomstige ­situatie. Grootste verschil is dat in de huidige situatie op Tollebeek een beter afbreekbaar slib aan de gis­ ting wordt aangeboden dan in de toekomstige situatie bij toepassing van Ephyra®. Dan zal namelijk ook het moeilijker vergistbare slib van de rioolwaterzuivering Lelystad op de locatie Tollebeek worden vergist.

Afbraak droge stof De eerste modelberekeningen gaven aan dat ondanks een slechter afbreekbaar slib de voorspelde afbraak van droge stof voor de referentie (huidige situatie) en de Ephyra® (toekomstige situatie) even hoog w ­ aren.

Het labonderzoek en het latere pilotonderzoek be­ vestigen deze modelberekeningen en wijzen zelfs op nog betere resultaten, zoals blijkt uit de grafiek op de vorige pagina.

De resultaten worden betrouwbaar geacht omdat: • De afbraak van droge stof is bepaald op twee ­manieren: aan de hand van de gemeten anorga­ nische fractie en aan de hand van de gemeten gehaltes droge stof.

• Ook de afbraak van de huidige full-scale installatie (FS) Tollebeek redelijk in lijn ligt met het lab- en pilotonderzoek.

• De afbraak van droge stof in de pilotinstallatie in lijn is met gemeten biogas- en methaanvolumes, als­ mede de gemeten CZV (chemisch zuurstofverbruik) en ammoniaconcentraties in de reactoren.

De pilotresultaten, zoals gepresenteerd in de figuur op de vorige pagina, zeggen iets over de business case Ephyra® ­Tollebeek, echter ondersteunen deze nog niet de claim dat Ephyra® een een extra afbraak van droge stof ter grootte van 25 procent realiseert. Daarom is parallel aan het pilotonder­ zoek vergelijkend lab­onderzoek uitgevoerd, waarbij zowel de r­ eferentie als de Ephyra zijn gevoed met hetzelfde slibmengsel (eerst alleen uit Tollebeek en later ook uit Lelystad erbij). Dit is te zien in de figuur ­linksboven.

Toen de reactoren werden gevoed met een verschil­ lend mengsel was de extra afbraak van Ephyra® circa 4 procent in absolute termen, vergelijkbaar met wat in de pilot was geconstateerd. Dat percentage werd hoger nadat de slibsamenstelling van beide ­labreactoren gelijk werd aan het in de toekomst te verwachten mengsel van Tollebeek en Lelystad; uit­ eindelijk bleef het stabiel op circa 10 procent (abso­ luut). Hiermee was het verschil dat Ephyra® maakt als het gaat om afbraak van droge stof dus zowel in het lab als in de pilot bereikt.

Ontwatering Naast metingen van de afbraak van droge stof, zijn twee grootschalige vergelijkende o ­ ntwateringstesten uitgevoerd op het slib van de referentie en de ­Ephyra®.

• Uitgegist slib van de Ephyra® pilot reactor ontwa­ tert significant beter dan slib uit de pilot referentie reactor. Het verschil bedroeg 2 tot 3 procent droge stof.

• Slib uit de full-scale praktijkinstallatie op Tollebeek werd tot 23,5 - 24 procent droge stof ontwaterd. Slib uit de Ephyra® pilot reactor werd tot 25 - 25,5 pro­ cent droge stof ontwaterd.

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

Tijdens de testen bleek dat voor een goede ont­ watering de combinatie van aangeboden slib, het juiste poly-elektroliet en de juiste instellingen van de ­centrifuge cruciaal zijn om tot een goed ontwate­ ringsresultaat te komen.

Toetsing hypotheses Terug naar de hypotheses die we eerder noemden en wilden toetsen.

Hypothese 1: Fasescheiding treedt op.

Uit het pilotonderzoek blijkt inderdaad dat fase­ scheiding in de verschillende compartimenten van ­Ephyra® optreedt.

Geconstateerd is dat: • er duidelijke verschillen zijn in pH (zuurgraad) en redox potentiaal in de verschillende comparti­ menten; • de eerste compartimenten zuurder zijn dan de laat­ ste en ook een hogere redox potentiaal hebben; • de vetzuren uit het eerste compartiment goed wor­ den afgebroken in de navolgende compartimenten.

Hypothese 2: Door sturing van slibstromen en recircu­ latie blijft Ephyra® als proces controleerbaar.

Een deel van het effect van Ephyra® wordt toege­ schreven aan de fasescheiding. Voor een stabiel ­proces en een continue prestatie is het gewenst dat deze fasescheiding ook tijdens piekaanvoeren gehandhaafd blijft. Hiervoor is een speciale control­ ler ontwikkeld die door een juiste dosering van de piekaanvoer en de recirculatie stuurt op optimale procesomstandigheden. Tijdens de pilotproeven zijn verschillende piektesten uitgevoerd waaruit blijkt dat het proces en de bijbehorende fasescheiding in de hand gehouden kunnen worden met de controller en de prestatie van de Ephyra® gelijk blijft.

Hypothese 3: Door ontkoppeling van slib- en hydraulische verblijftijd wordt de slibverblijftijd verlengd.

Er zijn bezinkproeven uitgevoerd met het slib van de verschillende compartimenten van de pilot Ephyra®.

Daaruit blijkt dat het slib niet of nauwelijks bezinkt.

Zelfs niet na een periode van 48 uur. Hieruit kan worden geconcludeerd dat er geen aanwijzingen zijn

OKTOBER 2015

15

dat er een ontkoppeling van slib- en hydraulische verblijftijd optreedt.

Hoe nu verder?

Na bijna vier jaar labonderzoek en een halfjaar pilot­ onderzoek kunnen we concluderen dat het positieve effect van Ephyra® op slibafbraak in zowel lab als pilot is aangetoond. Het pilotonderzoek heeft de resultaten vanuit het lab bevestigd en zelfs overtrof­ fen. Ook voor wat betreft ontwatering is een verschil aangetoond.

Het pilotonderzoek heeft verder een aantal hypo­ theses bevestigd, maar andere ook juist ontkracht.

Hierdoor is meer kennis verkregen in de werkings­ principes van Ephyra®. Ook heeft het pilotonderzoek zijn dienst bewezen door inzicht te verschaffen in een aantal optredende fenomenen waardoor het ­ontwerp van een demonstratie installatie robuuster zal ­worden.

Dennis Heijkoop (Royal HaskoningDHV) André Visser (Royal HaskoningDHV) Leo van Efferen (Waterschap Zuiderzeeland)

SAMENVATTING In dit artikel is het vergelijkende pilot- en labonderzoek tussen Ephyra® en een traditionele slibgisting beschreven. Dit onderzoek is in feite een tussenstap tussen het al drie jaar lang uitgevoerde labonderzoek en de toekomstige full scale demonstratie installatie. Zowel de verwachte resultaten als de gemeten resultaten staan beschreven alsmede de hypotheses en de toetsing ervan.

Uit het pilot- en labonderzoek blijkt het positieve effect van Ephyra® op slibafbraak en ontwatering. Tevens heeft het pilotonderzoek zijn dienst bewezen door meer inzicht te geven in kritische ontwerpparameters.

Nog meer energie uit afvalwater

16

WATER MATTERS

Beeld: iStockphoto

E. coli bacterie

AUTEURS

Gerhard Wubbels (Waterlaboratorium Noord WLN)

Gerrit Veenendaal (Waterleidingmaatschappij Drenthe)

Mark Schaap (Waterbedrijf Groningen)

Teo Lijzenga, (Waterlaboratorium Noord WLN)

Auke Douma, (Waterlaboratorium Noord WLN)

SNELLE ANALYSE VAN FECALE VERVUILING IN DRINKWATER Microbiologische controle van drinkwater gebeurt met de aloude ­kweektechnieken, waarbij het lang duurt (soms wel 44 uur) voordat de resultaten bekend zijn. Met nieuwe moleculaire technieken zijn ­bacteriën sneller aan te tonen. Waterlaboratorium Noord heeft methodes ­ontwikkeld waarmee fecale indicatoren in drinkwater binnen vier uur kunnen worden aangetoond. Dit biedt veel meerwaarde voor de veiligheid van ons drinkwater.

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

Drinkwater in Nederland is veilig en betrouwbaar.

Dit wordt door de consument als vanzelfsprekend ervaren, maar dat is het niet. In Nederland wordt veel zorg besteed aan het produceren van veilig drink­ water, waardoor na-desinfectie met chloor in het distributienet niet nodig is. Dit betekent echter dat er geen chemische barrière aanwezig is in het distri­ butienet en dat ziekteverwekkende bacteriën, als ze in het systeem terecht komen door buisbreuken of lekkages, enige tijd in het water kunnen overleven en mogelijk consumenten besmetten. Deze ­situaties worden door afspraken over hygiënisch werken en een uitgebreid bacteriologisch meetprogramma ­zoveel mogelijk gereduceerd.

Vooral hygiënisch werken na een ingreep in het distributienet is een essentiële factor om drinkwater betrouwbaar te houden. Het voorkomen van veront­ reinigingen is vele malen effectiever dan achteraf te moeten reinigen en desinfecteren. Omdat het onmo­ gelijk is om alle water te onderzoeken wordt in kleine watervolumes beoordeeld of er schoon en verant­ woord gewerkt is. Na een ingreep worden drinkwater­ monsters onderzocht op de fecale indicatororganis­ men E. coli en intestinale enterokokken.

Dat gebeurt tot op heden met de (wettelijk voorge­ schreven) klassieke kweekmethoden. Deze analyses duren minimaal 16 en maximaal 44 uur. In situaties waarin het water niet direct ter beschikking wordt gesteld aan de consument, is dit geen probleem.

Echter, soms is het noodzakelijk dat het water na een ingreep direct weer wordt geleverd. In die gevallen is er onzekerheid over de betrouwbaarheid gedurende minimaal 44 uur. Dit wordt meestal ondervangen door het verstrekken van een kookadvies, maar hiermee worden niet alle consumenten in een risicogebied ­beschermd. Bekend is dat het kookadvies ­ongeveer 80 procent van de mensen bereikt. De overige 20 procent loopt daarmee een risico. Dat is één van de redenen om de analysetechnieken voor de fecale indicatoren te versnellen.

Alternatieve analysetechnieken De laatste tien jaar zijn de ontwikkelingen van de moleculaire technieken in een stroomversnelling

OKTOBER 2015

geraakt. Moleculaire technieken zijn gebaseerd op detectie van genetisch materiaal van het doelorganis­ me. Omdat moleculaire technieken onafhankelijk zijn van de groeisnelheid van het micro-organisme geeft dit een enorme tijdwinst ten opzichte van kweek­ methoden.

Een moleculaire techniek die veel gebruikt wordt is de Polymerase Chain Reaction (PCR). Hierbij wordt een specifiek deel van het genetisch materiaal (DNA) van het doelorganisme binnen circa twee uur met een factor van 1 miljard of meer vermenigvuldigd. Door nu het vermenigvuldigde DNA te labelen wordt het in hoge concentraties detecteerbaar. Wat een bacterie in feite doet door te groeien (steeds verdubbelen) en daar minimaal 24 uur de tijd voor nodig heeft om een herkenbare kolonie te vormen, wordt nu kunstmatig in een apparaat gedaan binnen twee uur.

De PCR-techniek wordt al in veel branches toegepast.

In water – voor het aantonen van E. coli en entero­ kokken op het niveau van 1 per 100 milliliter – is de techniek echter helaas te ongevoelig. Daarvoor is een afgeleide methode ontwikkeld die niet op DNA gericht is maar op RNA. Deze techniek staat bekend als RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction). Waterlaboratorium Noord (WLN) heeft de RT-PCR aangepast voor het detecteren van E. coli en intestinale enterokokken.

Beide snelle analysemethoden (voor E. coli en voor intestinale enterokokken) zijn gebaseerd op de aanwezigheid van het 16S ribosomaal RNA in de bacteriecel. De hoeveelheid ribosomaal RNA (rRNA) is afhankelijk is van de fysiologische toestand van de bacteriecel, hetgeen betekent dat de RT-PCR-metho­ den niet kwantitatief zijn.

Bacteriën vers uit het maagdarmkanaal zitten nog vol energie en voedingsstoffen en zijn volop in ontwikke­ ling. De cellen bevatten dan nog veel kopieën van het rRNA (enkele tienduizenden per cel). Een bacteriecel die al een tijdje in het water aanwezig is, zal niet veel activiteit meer vertonen en in een rustfase zijn.

Het aantal rRNA-kopieën zal in deze cel dan ook veel lager zijn. Dode of bijna dode bacteriecellen bevatten weinig rRNA en worden dan ook niet aangetoond in de RT-PCR-analyse.

17

Snelle analyse fecale vervuiling

16

18

WATER MATTERS

E. coli: RT versus NEN-ISO 9308-1 (2011-2014, n=292)

Enterokokken RT versus NEN-ISO 7899-2 (2014, n=142)

Nauwkeurigheid

89%

Nauwkeurigheid

85%

Specificiteit

88%

Specificiteit

81%

Gevoeligheid

92%

Gevoeligheid

92%

Een vergelijking van de resultaten van de snelle RT-methoden met die van de wettelijk voorgeschreven analysemethoden (kweek) voor E. coli (links) en enterokokken (rechts)

Dat de snelle analysemethoden de mate van besmet­ ting niet kunnen kwantificeren is voor de beoogde toepassing van ondergeschikt belang. Om fecale micro-organismen in drinkwater aan te tonen volstaat het een methode te kiezen die een enkele bacteriecel in 100 milliliter kan detecteren (of ander gewenst volume). Het aantreffen van E. coli of ­intestinale ­enterokokken is een aanwijzing voor een fecale besmetting en dan moet actie worden ondernomen, ongeacht de hoeveelheid.

Om met zekerheid te kunnen aangeven of water ­hygiënisch betrouwbaar is, moeten met de indica­ toren zowel E. coli als intestinale enterokokken worden geanalyseerd. E. coli is een gedefinieerde species en genetisch dan ook zeer conservatief, de enterokokken echter is een sterk diffuse genus die echter genetisch lastig te onderscheiden zijn. Het was de uitdaging dan ook onderscheid te kunnen maken tussen fecale en niet-fecale enterokokken.

De klassieke kweekmethoden zijn namelijk niet erg specifiek; ze tonen naast enterokokken van fecale oorsprong (intestinale enterokokken) nog enkele ­andere soorten aan, die mogelijk afkomstig zijn uit feces maar die ook voorkomen en groeien in de om­ geving (planten, zand, insecten, water). Deze laatste groep heeft geen directe relatie met fecale besmet­ ting en dus ook niet met ziekteverwekkers.

Het aantonen van deze soorten in de kweek wordt gezien als een niet te voorkomen bijgroei en geeft dus mogelijk ‘vals alarm’. Tegenwoordig kunnen de laboratoria het verschil tussen de intestinale ­enterokokken en de overige enterokokken wel maken door het gebruik van de MALDI-TOF techniek. Deze techniek is heel gevoelig, maar is ook afhankelijk van gekweekt materiaal.

Validatie Bij zowel de E. coli als de intestinale enterokokken RT-PCR is met controlemonsters en praktijkmonsters bekeken of de resultaten overeenkomen met die van de wettelijke kweekmethoden. In tabel 1 staan de prestatiekenmerken, bepaald volgens NEN-EN-ISO 16140, die daarbij zijn gevonden.

De resultaten van de snelle technieken en van de kweekmethoden liggen dicht bij elkaar en voldoen ruimschoots aan de validatie-eisen uit ISO. Praktijkwaarde snelle analysemethoden In Groningen en Drenthe zijn goede ervaringen opgedaan met de snelle E. coli methode (RT-PCR E. coli) van WLN. Bij ingrepen waar een verhoogd risico bestaat door omstandigheden waaronder reparaties uitgevoerd moeten worden is binnen vier uur bekend of E. coli aanwezig is. Bij reparaties waar doorlevering noodzakelijk was, is vanaf 2010 naast de klassieke methode ook de snelle methode voor E. coli gebruikt om de veiligheid van de consument eerder te ­kunnen garanderen. In drie jaar tijd zijn er 400 monsters geanalyseerd met RT-PCR E. coli en E. coli kweek­ methode (NEN-EN-ISO 9308-1).

Ook in de praktijk is gebleken dat beide methoden vergelijkbare resultaten opleveren. De nauwkeurig­ heid en specificiteit van de RT-PCR methode te opzichte van de kweekmethode waren respectievelijk 90 procent en 92 procent, wat in dezelfde lijn ligt als is gevonden bij de validatie (zie de tabel). Het aantal positieve monster ligt bij de moleculaire methode iets hoger dan de kweekmethode maar gezien de selec­ tiviteit van de kweekmethode is dit te verwachten.

11 procent van de monsters was niet te beoordelen voor de RT-PCR methode vanwege verstoring van de

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

analyse door de matrix. Nadere analyse gaf aan dat het meestal directe brandkraanmonster betrof.

Dat de snelle methoden van veel waarde zijn voor de waterbedrijven is de afgelopen jaren meerdere malen gebleken. In een aantal projecten waarbij grote reparatie of ingrepen moesten worden verricht is de ­watervoorziening veel sneller weer in bedrijf gekomen dankzij snel inzicht in de waterkwaliteit en de risico’s. Dit wordt geïllustreerd door de volgende situatie uit de praktijk.

Bij een standaard monitoringscontrole van reinwater­ tanks in een gebied dat van drinkwater voorzien moet worden, werden in het weekeinde coliformen en ­enterokokken aangetoond. De MALDI-TOF-­tech­ niek (matrix assisted laser desorption/ionisation time-of-flight analyzer) toonde aan dat het ging om respectievelijk Citrobacter freundii en Enterococcus ­phoeniculicola.

Van de coliforme bacterie is bekend dat hij in feces kan voorkomen en dat hij ook kan nagroeien in het water. Van de aangetroffen enterokokken was alleen bekend dat ze ooit een keer waren aangetroffen bij een tropische vogel. Op basis van deze informatie werd besloten om kookadvies te verstrekken aan het hele voorzieningsgebied achter de reinwatertanks.

De volgende dag zijn in het voorzieningsgebied en de reinwatertanks monsters genomen voor de snelle E. coli methode en de snelle enterokokken-methode.

In overleg met de overheid werd besloten dat het re­ sultaat van de snelle methoden leidend zou zijn voor het opheffen of in stand houden van het kookadvies.

Dit leidde ertoe dat na een tweede controleronde het kookadvies alweer ingetrokken kon worden, een tijd­ winst van bijna 40 uur ten opzichte van de klassieke kweekmethoden.

Hoe verder Iedereen in de drinkwaterbranche in Nederland is het erover eens dat moleculaire technieken een grote toegevoegde waarde hebben bij monitoring van de waterkwaliteit. Dat we in de komende jaren meer gebruik gaan maken van deze nieuwe technieken is evident. Deze methoden voor het aantonen van fecale

OKTOBER 2015

19

indicatoren zijn een mooie aanzet tot het i­ntroduceren van routinematige PCR-analyses. Momenteel lopen er meerdere trajecten om de E. coli RT-PCR zowel nationaal als internationaal erkend te krijgen als valide analysemethode voor het aantonen van E. coli in drinkwater. De eerste signalen zijn positief en daarmee loopt Nederland voorop.

Gerhard Wubbels (Waterlaboratorium Noord WLN) Gerrit Veenendaal (Waterleidingmaatschappij Drenthe) Mark Schaap (Waterbedrijf Groningen) Teo Lijzenga, (Waterlaboratorium Noord WLN) Auke Douma, (Waterlaboratorium Noord WLN)

SAMENVATTING Microbiologische controle van drinkwater gebeurt met de aloude kweektechnieken, waarbij het lang (soms wel 44 uur) duurt voordat de ­resultaten bekend zijn. Dat is niet zo erg als we die tijd ­hebben, maar als er na een ingreep in het leidingnet direct weer geleverd moet worden, dan levert dit veel onzekerheid op. Adviezen om het drinkwater voor gebruik dan maar eerst te koken, bereiken gemiddeld slechts vier van de vijf mensen die het aangaat.

Nieuwe moleculaire technieken, gebaseerd op detectie van genetisch materiaal van het doelorganisme, zijn anders dan de traditionele ­methoden niet afhankelijk van de groeisnelheid van een micro-organisme. Waterlaboratorium Noord (WLN) heeft een bestaande techniek voor het aantonen van genetisch materiaal zodanig aangepast dat in water (op het niveau van 1 bacterie per 100 milliliter) de aanwezigheid van E. coli en intestinale enterokokken binnen vier uur kan worden aangetoond. Onderzoek en de praktijk wijzen inmiddels op de grote voordelen van de tijdwinst die hiermee kan worden geboekt.

Snelle analyse fecale vervuiling

MEER LEZEN VAN COLLEGA’S?

KIJK OOK OP DE KENNISBRON VOOR

H2O-ONLINE

WATERPROFESSIONALS

Ken je ze alle drie? Naast dit kenniskatern Water Matters is er het maandblad H2O, bedoeld voor een brede groep van waterprofessionals in Nederland.

Word lid van Koninklijk Nederlands Waternetwerk en ontvang maandblad H2O elke maand gratis. En dan is er nummer drie, voor wie de verdieping zoekt: H2O-Online.

H2O-Online (www.vakbladh2o.nl) publiceert technische en toegepast-wetenschappelijke vakartikelen.

Stuk voor stuk bijdragen afkomstig van vakmensen in de waterwereld: technologen, ict’ers, ecologen, beleids­ makers, kortom: iedereen die relevante kennis en/of onderzoeksresultaten te melden heeft.

H2O-ONLINE

• • • • • •

biedt artikelen prettig leesbaar aan (dus ook als pdf, voor wie dat op prijs stelt); is vrij toegankelijk, dus geen betaalmuur of registratieverplichting; heeft een overzichtelijke agenda voor de watersector; heeft een prima zoekfunctie (‘Artikelen zoeken’); biedt kritische lezers de mogelijkheid te reageren en updates te krijgen van lopende discussies; bevat het complete archief van het magazine H2O vanaf 1998;

HOE BLIJF JE OP DE HOOGTE?

• • • •

door een abonnement te nemen op onze attenderingsnieuwsbrief (e-mail); door je te abonneren op een RSS-feed per categorie artikelen (afvalwater, stedelijk waterbeheer etcetera); door ons te volgen via Twitter: @vakbladh2o; door maandblad H2O te lezen, dat aan alle nieuwe publicaties op H2O-Online aandacht besteedt.

MEEDOEN?

Zelf meeschrijven kan ook. Goed leesbare artikelen van maximaal 2.800 woorden zijn van harte welkom bij de redactie. Download de auteursinstructies.

Vragen? Je kunt ons bereiken via redactie@vakbladh2o.nl.

22

WATER MATTERS

AUTEURS

Johan van der Meulen (Waterschap Rivierenland)

Mindert de Vries (Deltares)

Marike Olieman Hans Venema (Rijkswaterstaat-WVL) (Deltares)

Harry Schelfhout (Deltares)

WILGEN MAKEN DIJKEN GOEDKOPER EN MOOIER Wilgengrienden vormen van oudsher een karakteristiek onderdeel van het rivieren- en zoetwatergetijdenlandschap. Door vóór de waterkering een griend te planten kunnen golven aanzienlijk gebroken worden en kan vaak volstaan worden met een lagere dijk. Maar wat is precies het effect van een wilgengriend en hoe past dit concept in de nieuwe manier ­waarop Nederland de dijken gaat toetsen?

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

Rondom Fort Steurgat bij Werkendam moest een nieuwe primaire waterkering komen. Dat was nodig vanwege de ontpoldering van de Noordwaard, een maatregel die voortvloeide uit het programma Ruimte voor de Rivier, waarmee Nederland de overstromingen van grote rivieren wil beperken en de leefomgeving aantrekkelijker wil maken.

De waterkering bij Werkendam is aangelegd in combinatie met het planten van griend (wilgen) aan de rivierzijde vanuit het concept Building with Nature; gebruik maken van natuurlijke processen om bij te dragen aan de waterveiligheid. Bij het ontwerp van de ‘grienddijk’ is er van uitgegaan dat bij extreem hoge waterstanden de inkomende golven door het griend worden afgeremd, waardoor de kruin van de dijk ­minder hoog hoeft te zijn.

De grienddijk rond Fort Steurgat is een primaire waterkering, die periodiek wordt getoetst op veilig­ heid tegen overstroming. Het bestaande wettelijke toetsinstrumentarium (WTI 2006) voorziet echter niet in een toetsmethode voor een grienddijk.

Dit artikel beschrijft de wijze waarop gekomen is tot een toetsmethode voor deze grienddijk en hoe deze veralgemeniseerd kan worden, rekening houdend met de specifieke kenmerken en de golfreducerende werking van het griend.

Verkenning Deltares heeft in 2009 in een verkennende studie (zie literatuuroverzicht) de mogelijkheden onderzocht van alternatieve dijkontwerpen, waarbij golfremmende vegetatie een integraal onderdeel is van de water­ kering. Daarbij werd een geïntegreerd dijkontwerp geïntroduceerd, waarbij is aangenomen dat het griend 60 procent van de inkomende golfhoogte wegneemt (golfremming).

Afgezien van het feit dat dan met een lagere water­ kering kan worden volstaan, is dan ook geen traditio­ nele harde dijkbekleding nodig, maar een goedkopere kleibekleding met een grasmat. Dat kan flink s­ chelen in de aanlegkosten. Verder heeft een grienddijk meer natuurwaarde en kan deze vaak beter ingepast ­worden in het polderlandschap als er voldoende ruimte is vóór de waterkering.

OKTOBER 2015

23

De aanplant van wilgenstekken bij de dijk Fort Steurgat

Toetsmodel De toetsmethode die voor dit specifieke geval is ont­ wikkeld, staat beschreven in de publicatie Toetsmethode grienddijk Fort Steurgat (zie literatuuroverzicht).

Het gaat hierbij dus om een ‘toets op maat’, die spe­ cifiek geldt voor deze locatie. Als ‘toets op maat’ is deze methode een onderdeel van het nieuwe Wettelijk Toets Instrumentarium (WTI). Een nadere uitwerking is echter nodig om de toetsmethode eenvoudiger en algemeen toepasbaar te maken als onderdeel van het standaard instrumentarium.

De ontworpen toetsmethode voor grienddijken be­ staat uit een toetsing van de golfreducerende werking van het griend en een toetsing van de kruinhoogte van de dijk. In dit geval is degene die toetst is vrij om de volgorde van toetsing te kiezen. Als namelijk de kruinhoogte – zonder rekening te houden met het griend – al voldoet, is de waterveiligheid op dit aspect gewaarborgd en is toetsing van het griend niet meer nodig.

Het toetsschema bestaat uit stappen, van grof naar fijn. Eerst wordt op basis van visuele inspec­ tie ­bepaald of er voldoende oppervlakte aan griend aanwezig is. Aanvullend wordt geverifieerd of bij de wilgen sprake is van erosie, ziekte of vraat. Daarna wordt met een rekenmodel gecontroleerd of de aan­ name in het ontwerp voor de minimale reductie van de golfhoogte gehandhaafd kan blijven.

Als uit de verificatie van het rekenmodel blijkt dat de reductie van de golfhoogte minimaal 60 procent is, kan de toetsing worden vervolgd. In dat geval moeten veldmetingen uitsluitsel geven over de hoogte en de

Wilgen maken dijken beter en goedkoper

22

24

WATER MATTERS

Bron: Robbert de Koning, landschapsarchitect BNT

Een artist impression van de toepassing van wilgengriend tegen een waterkering

dichtheid van het griend en het aantal stoven (onder­ stammen, die blijven staan als de takken op een hoogte van een halve meter worden gemaaid). Het ­volume van de vegetatie in het griend is een graad­ meter voor de dichtheid van het griend en bestaat uit het volume van alle stoven en takken in het griend tussen het maaiveld en het toetspeil.

Hoogte van de wilgen Om voldoende weerstand te kunnen bieden tegen de inkomende golven moeten de takken van de wilgen hoger zijn dan de maatgevende hoogwaterstand, die hoort bij het betreffende dijklichaam. Bij het bepalen van deze waterstand wordt rekening gehouden met het effect van zeespiegelstijging, de toename van de rivierafvoeren en dergelijke.

Voor de bepaling van de dichtheid wordt steekproefs­ gewijs in een vak van 2 × 2 meter het aantal stoven geteld en de diameter daarvan opgemeten. Ook wor­ den per meetvak van drie bomen het aantal takken per stoof opgemeten. De resultaten worden vergele­ ken met de ontwerpgegevens.

Daarna vindt een controle plaats van de uitgangs­ punten en randvoorwaarden voor de toetsing. Dit impliceert een vergelijking tussen de ontwerp- en ­toetsrandvoorwaarden en de verschillen in geome­ trische kenmerken van het griend tussen het ont­ werp en de actuele situatie. Daarbij moet gekeken worden of de hoogwaterstanden die bij het ontwerp zijn gehanteerd gelijk zijn aan die bij de toetsing van toepassing zijn. Bovendien mogen de hoogte en de ­effectieve breedte van het griend niet kleiner zijn dan de waarden aangehouden in het ontwerp. De effectieve breedte van het griend wordt bepaald door de breedte te meten, zonder de aanwezige paden en gangen tussen het griend.

Bij de dijk rondom Fort Steurgat is één van de com­

plicerende uitgangspunten dat het griend niet te hoog mag worden, zodat het zicht voor de bewoners van Fort Steurgat niet wordt belemmerd. Wilgen groei­ en echter heel snel, zodat het griend net boven de knot van de stoof eens per twee jaar moet ­worden gemaaid. Om te voorkomen dat na het maaien geen griend meer aanwezig is, is het griend ‘dubbel’ aangelegd in stroken. Per jaar wordt de helft van de stroken gemaaid zodat altijd de minimale hoeveel­ heid griend aanwezig is. Doordat er bovendien tegen het einde van de winter wordt gemaaid, is er aan het b ­ egin van het volgende stormseizoen voldoende griend aanwezig.

Bredere toepassing Wat zijn de brede mogelijkheden van grienddijken?

In 2017 stapt Nederland over op nieuwe veilig­ heidsnormen, die niet gebaseerd zijn op de kansen dat een bepaald waterpeil wordt overschreven, maar op de kans dat een bepaald gebied overstroomt. Deze overstap zal tot gevolg hebben dat meer dijken ver­ sterkt moeten worden.

In het kader van een zogeheten quick scan is geke­ ken waar in de uiterwaarden van het rivierengebied begroeiing (bijvoorbeeld met wilgengrienden) een positieve rol in de waterveiligheid kan spelen. Daarbij zijn achttien locaties gevonden, waar nader onder­ zoek naar de mogelijkheden zinvol is.

Deltares heeft in opdracht van waterschap Rivieren­ land berekend hoeveel golfreductie door bestaande vegetatie wordt gerealiseerd aan de teen van een dijk onder maatgevende condities. Dat zijn de water­ standen en golven die horen bij de veiligheidsnorm van het dijklichaam. Deze studie is uitgevoerd voor de uiterwaard van de Rijswaard langs de Waal in het westen van Noord-Brabant. Ook voor dit gebied lijkt

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

een reductie van de golfhoogte met 60 procent te kunnen worden gehaald, met bovendien een reductie van de golfperiode (belangrijk voor de oploop tegen de dijk). Een en ander leidt tot een forse vermindering van de golfoverslag.

Bij het ontwerp van Fort Steurgat is uitgegaan van een reductie van de golfhoogte met 60 procent. De ver足 wachting is echter dat een grotere reductie mogelijk is, maar dat moet dan met een daarvoor beschikbaar computermodel worden aangetoond. Bij het huidige ontwerp is gebruik gemaakt van de vegetatiemodule in SWAN-MOD, versie 40.55. Deze vegetatiemodule is echter nog niet gekalibreerd en gevalideerd.

Een punt van aandacht is nog dat in het kader van het programma Ruimte voor de Rivier is gesteld dat vegetatie de afvoercapaciteit van een rivier niet teveel moet beperken. Er is een programma (Stroomlijn geheten) in het kader waarvan het areaal begroeiing op uiterwaarden wordt gelimiteerd.

Recent onderzoek heeft uitgewezen dat op veel plaatsen de aanwezige vegetatie in de uiterwaarden niet beperkend is voor de afvoercapaciteit van de rivier. Een mogelijk positieve bijdrage aan de water足 veiligheid van de vegetatie door golfremming zal per geval afgewogen moeten worden tegen een mogelijk negatieve bijdrage door waterstandsverhoging. Dat geldt dus ook voor wilgengrienden.

Per saldo Toepassing van grienddijken kan ervoor zorgen dat waar golfbelasting een rol speelt een waterkering de kruin helemaal niet, of aanmerkelijk minder moet worden verhoogd. Het ruimtebeslag van de dijk en de kosten van dijkversterking worden dan aanmerkelijk beperkt. Daar staat tegenover dat voor het griend zelf ook ruimte beschikbaar moet zijn en dat de bijdrage van een levend en dynamisch onderdeel van de veiligheidsoplossing op de langere termijn moet worden gekwantificeerd en gegarandeerd. Adequaat beheer en onderhoud moeten dit waarborgen. Uit een studie voor waterschap Rivierenland blijkt dat andere vegetatietypen, die ook waardevolle elementen in het rivierenlandschap vormen, eveneens kunnen bijdra足 gen aan golfhoogtereductie.

OKTOBER 2015

25

Johan van der Meulen (Waterschap Rivierenland) Mindert de Vries (Deltares) Marike Olieman (Rijkswaterstaat-WVL) Hans Venema (Deltares) Harry Schelfhout (Deltares) Literatuur Ontwerp groene golfremmende dijk Fort Steurgat bij Werkendam, Verkennende studie, Deltares, kenmerk Z4832.00, april 2009 Toetsmethode grienddijk Fort Steurgat, Deltares, kenmerk 1206002-000-GEO-0023, april 2014.

Quick scan Golfremmende vegetatie bij Stroomlijn, Deltares, kenmerk 1206002-000-GEO-0005, oktober 2012.

Kwantificering van effect van golfremming door vegetatie op uiterwaarden, juni 2015, Deltares, kenmerk 1220539-000-ZWS-0006.

SAMENVATTING Rondom het Fort Steurgat is een nieuwe dijk aangelegd met een (wilgen)griend op het voorland.

Innovatief daarbij is dat het griend bij extreme omstandigheden de golfaanval moet afremmen, zodat de dijk lager en goedkoper kan worden ontworpen.

Uit veldmetingen en berekeningen met een golfmodel is een relatie bepaald tussen de dichtheid van het griend en de demping van de inkomende golven. Dankzij het griend wordt een reductie in de golfhoogte van minimaal 60 procent bereikt en kan de kruin van de dijk 60 centimeter lager worden aangelegd. Om de golfremmende werking van het griend te kunnen toetsen is een toetsmethode en een monitoringsplan 足ontwikkeld. Uitgekiend beheer en onderhoud moeten zorgen dat het griend in goede conditie blijft. Verwacht wordt dat ondiepe, begroeide voorlanden, zoals een wilgengriend, het ruimtebeslag en de kosten van toekomstige dijkversterking kan beperken. Inbedding in het landelijke ontwerp- en toetsingsinstrumentarium is daarvoor noodzakelijk.

Wilgen maken dijken beter en goedkoper

26

WATER MATTERS DAKBEDEKKING EN WATERHUISHOUDING

HOE BLAUW ZIJN GROENE DAKEN?

iStockphoto

AUTEURS

Kees Broks (STOWA)

Harry van Luijtelaar (Stichting RIONED)

Groene daken zijn hot, ook vanuit het oogpunt van stedelijk waterbeheer.

Ze vangen fijnstof op en zorgen voor biodiversiteit, verkoeling en ruimtelijke kwaliteit. Voor de waterhuishouding is belangrijk dat groene daken de neerslag vasthouden en de afvoer vertragen. Maar hoe moeten we groene daken dimensioneren en toepassen om een bijdrage te leveren aan de waterkwaliteit, het tegengaan van wateroverlast en het beperken van de (piek)afvoer naar oppervlaktewater?

Voor de (stedelijke) waterbeheerder is weinig concreet bruikbare informatie beschikbaar over de hydrologische effecten van groene (begroeide) daken. Voor productleveranciers en -ontwikkelaars ontbreekt duidelijkheid aan welke eisen het functioneren van een dak moet voldoen en met welke specificaties de hydrologische karakteristieken van groene daken bepaald moeten worden.

In het najaar van 2012 is daarom op het experimentendak van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) in Wageningen een onderzoek gestart naar de hydrologische wer­ king van groene daken en geschikte reken- en meetmethoden voor de vaststelling hiervan.

Het gaat hierbij om onderzoek naar de hydrologie, de temperatuur en de flora en fauna van 45 proefvakken, met grind als referentie en zes verschillende combinaties van begroeiing en substraatsoorten. Het onderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met NIOO-KNAW, ­Wageningen Universiteit, waterschap Vallei & Veluwe, de gemeente Rotterdam, ZinCo ­Benelux, Daklab/BetonRestore, Stichting RIONED en de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA).

Metingen in de praktijk Het voorjaar 2013 begon uitzonderlijk koud, gevolgd door een droge zomer, waardoor de begroeiing op het experimentendak niet goed tot ontwikkeling kwam. In de herfst viel zelden zo veel neerslag; 326 millimeter in KNMI-neerslagstation Wageningen.

Maar toen bleek dat de neerslagmeter niet goed functioneerde en het wegpompen van wa­ ter uit de proefvakken de niveaumetingen verstoorde. Na aanpassing van de afvoerinstalla­ ties, bijplaatsen van twee neerslagmeters, aanpassing van de meetfrequentie naar een mi­ nuut en herziening van het onderhoudsplan, werd in 2014 een goede meetreeks v­ erkregen.

De metingen vonden plaats van maart tot en met november, in de winter is meten niet ­mogelijk vanwege de kans op bevriezing van de installatie.

Rekenmodel De belangrijkste hydrologische processen op het dak zijn water bergen, verdampen en afvoeren. Deze processen zijn geschematiseerd in een eenvoudig waterbalansmodel (zie figuur 1). De metingen op het NIOO-dak zijn goed te reproduceren met dit water­

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

(figuur 1) Modelschematisering van een groen(blauw) dak met substraatlaag (groen) en daaronder de drainagelaag (blauw)

27

(figuur 2) Waterbalans van 25 jaar neerslag op een groen dak, voor verschillende waterberging in de substraatlaag

(figuur 3) Modelschematisering van karakteristieke situatie in een wijk met gemengde riolering

balansmodel, omdat het nalekken van water uit substraatlaag relatief kort duurt. Het effect van de ­afstromingsvertraging bij de stroming over het dak is hier buiten beschouwing gelaten. Dit effect wordt op het NIOO-dak ook niet gemeten.

Het rekenmodel is van belang om uitspraken te kunnen doen over de hydrologische effecten van groene daken over langjarige perioden en tijdens extreem hevige buien. Hiervoor is gebruik gemaakt van RainTools, een nieuwe rekentool om de werking van meervoudige reservoirmodellen te simuleren met neerslagreeksen en individuele buien.

Substraatlaag De werking en het effect van de substraatlaag en drainagelaag zijn verschillend.

Eerst is de langjarige waterbalans van alleen de sub­ straatlaag zonder drainagelaag bepaald. De grafiek (figuur 2) geeft het resultaat van de simulatie van een neerslagreeks van 25 jaar (De Bilt, 1955-1979, ge­ middeld 800 millimeter per jaar) met de gemiddelde

OKTOBER 2015

maandverdamping (volgens Penman).

Uit de berekeningen volgt dat al bij een geringe sub­ straatberging van 10 millimeter circa 45 procent van de neerslagsom verdampt. De grafiek laat ook zien dat hoe groter de substraatberging wordt, hoe relatief kleiner het effect daarvan is op vermindering van de dakafvoer. Dit komt doordat: • de meeste buien heel klein zijn en die al met weinig berging worden afgevangen en verdampen, • de verdamping in de winterperiode nihil is, waar­ door de substraatberging gevuld blijft en vrijwel alle neerslag, groot en klein, geheel tot afvoer komt.

Bij circa 100 millimeter waterberging kan het sub­ straat vrijwel alle neerslag in de zomer vasthouden en verdampen. Aandachtspunt is wel dat in deze neerslagreeks vrijwel geen extreme neerslaggebeur­ tenissen in de zomer zitten.

Substraat- en drainagelaag Groenblauwe daken hebben naast substraatberging ook een (ruime) waterberging in de drainagelaag. Om

Hoe blauw zijn groene daken?

26

28

WATER MATTERS

(figuur 4) Waterbalans van 25 jaar neerslag (links), bui 10 (midden) en ‘bui Herwijnen’ (rechts) op een wijk, voor verschillende verhoudingen van traditionele/ groenblauwe daken

de effecten hiervan te bepalen, zijn berekeningen met een neerslagreeks en enkele hevige neerslaggebeur­ tenissen uitgevoerd voor een wijk (figuur 3) met een oplopend percentage groenblauwe daken. In dit voor­ beeld is de afvoer vanuit de drainagelaag begrensd.

De grootte van de wijk maakt niet uit, het gaat om een karakteristieke verhoudingen tussen dak- en straatoppervlak en een veelvoorkomende grootte van rioolberging en -afvoercapaciteit.

De grafieken (figuur 4) geven het resultaat voor een oplopend percentage groenblauwe daken in de wijk berekend met: • een neerslagreeks van 25 jaar (De Bilt, 1955-1979, gemiddeld 800 millimeter per jaar) met een gemid­ delde maandverdamping (volgens Penman) • en voor twee hevige neerslaggebeurtenissen: bui 10 uit Leidraad Riolering (35,7 millimeter in 45 minuten) en ‘bui Herwijnen’ van 28 juni 2011 (94 millimeter in 70 minuten).

Let wel: het gaat hier om ruim gedimensioneerde groenblauwe daken, met 20 millimeter substraatber­ ging, 50 millimeter berging in de drainagelaag en be­ grenzing van de dakafvoer tot 1,8 millimeter per uur.

Effecten van groenblauwe daken Vergroening van alle daken in een gemengd ­gerioleerde wijk heeft een gunstig effect op de water­ kwaliteit. Uit de berekeningen blijkt dat het over­ stortingsvolume vermindert van 5,5 naar 2,2 ­procent van het totale volume aan neerslag. Daarnaast ­vermindert de neerslagafvoer naar de rioolwaterzui­ veringsinstallatie van 72 naar 60 procent.

Dit heeft ook effect op de kans op water op straat.

Door vergroening van de helft van alle daken wordt de

afvoercapaciteit van 60 liter per seconde per h ­ ectare naar de overstorten niet meer overschreden. Dit geldt voor de neerslagreeks. Bij extreme buien zoals ‘bui Herwijnen’ wordt natuurlijk wel water op straat berekend, die ook snel kan overgaan in regenwater­ overlast.

De jaarlijkse afvoer van neerslag naar het watersys­ teem neemt door verdamping af met circa 20 procent door vergroening van alle daken in een gemengd gerioleerde wijk. Dit komt vooral door een afname van het effluentvolume (afvoer via de zuivering). Dit effect is het grootst in de zomer en nihil in de winter.

Het waterbezwaar bij hevige neerslag vermindert ook, maar veel minder dan op jaarbasis. Bij bui 10 vermin­ dert het overstortingsvolume met circa 14 procent, bij bui Herwijnen met 5 procent. Naarmate de buien extremer worden, is het effect van de groene daken minder groot.

Hydrologische karakteristieken Bij het hydrologisch functioneren van groene daken gaat het om de processen van bergen, verdampen en afvoeren. De processen in substraat en drainagelaag zijn verschillend: - De waterberging van een nat substraat komt alleen door verdamping weer beschikbaar. Dit proces is slechts beperkt te beïnvloeden door de eigenschap­ pen van substraat en vegetatie.

- De benutting van de waterberging in de drainage­ laag is wel goed te regelen, bijvoorbeeld door begren­ zing of sturing van de afvoer. Zonder enige vorm van regeling van de dakafvoer is deze waterberging niet effectief. De verdamping speelt hier doorgaans een ondergeschikte rol.

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

Dit betekent dat voor het specificeren van de hydro­ logische functioneren meer nodig is dan alleen de waterberging in het substraat. Hiervoor zijn de karak­ teristieken nodig van de waterberging in het substraat en de drainagelaag, de verdamping en de regeling van de dakafvoer.

In breder perspectief Uit het onderzoek naar de hydrologische effecten van groene daken blijkt dat veel andere maatregelen voor verwerking van neerslag op particuliere percelen (kosten)effectiever zijn, zoals een verdiept grasveld of infiltratievoorziening. Voor het waterbeheer zijn ­groene (groenblauwe) daken vooral interessant in sterk verstedelijkt gebied, bij slecht doorlatende ondergrond of bij nieuwbouw, als ‘afkoppelen’ niet mogelijk is. Ook blauwe daken met alleen waterber­ ging, zonder substraat of vegetatie, zijn effectiever dan groene daken. Hier is meer waterberging moge­ lijk bij dezelfde gewichtsbelasting, de waterberging is beter te regelen en de aanlegkosten zijn lager.

Het zijn juist de toegevoegde waarden op andere thema’s zoals beleving, biodiversiteit, koeling van gebouwen en omgeving, samen met effecten op de waterhuishouding, die vergroening van het dakland­ schap in stedelijk gebied interessant maken. Bij veel van die andere, niet hydrologische effecten speelt het dakwater een belangrijke rol, direct of indirect via de dakvegetatie. Onderzoek zou zich kunnen richten op de vraag of het vasthouden van water in de drainage­ laag de opwarming van het gebouw overdag kan beperken of dat dit water door opwarming juist als een warmtebuffer werkt die ‘s nachts de afkoeling van het gebouw beperkt. Een andere vraag is in hoeverre het vasthouden van water kansen biedt voor een meer biodiverse dakvegetatie.

Kleur bekennen Groene daken met een relatief kleine substraatber­ ging (15 tot 20 millimeter) houden op jaarbasis al een relatief grote hoeveelheid regenwater vast. Bij groot­ schalige toepassing vermindert hierdoor vooral in de zomerperiode de totale afvoer naar riolering, riool­ waterzuivering en watersysteem. In de winter is het

OKTOBER 2015

29

effect nihil. Voor een effect op de waterhuishouding bij hevige neerslag zijn groenblauwe daken nodig; ruim gedimensioneerde daken, met een minimale waterberging in de substraatlaag (voor de vegeta­ tie) en een grote waterberging in de drainagelaag (50 millimeter of meer) met een begrensde dakafvoer ­(bijvoorbeeld tot 1,8 millimeter per uur) of een ge­ stuurde dakafvoer. Grootschalige toepassing hiervan heeft een duidelijk effect op riooloverstortingen en de kans op water op straat en in beperkte mate op de hydraulische piekbelasting van het oppervlaktewater.

Kees Broks (STOWA) Harry van Luijtelaar (Stichting RIONED)

Literatuur Broks, K., H. van Luijtelaar [2015]. Groene daken nader ­beschouwd, STOWA, Stichting RIONED, Rapportnummer 2015-12.

SAMENVATTING Een eenvoudig groen dak met kleine waterberging in het substraat kan al veel bijdragen aan vermindering van de jaarafvoer van daken naar riolering en RWZI, vooral door verdamping in de zomerperiode. Dit effect is alleen merkbaar als daken op grote schaal worden vergroend.

Voor het opvangen van hevige neerslag zijn ruim gedimensioneerde ‘groenblauwe’ daken nodig, met veel waterberging in de drainagelaag én een gereguleerde dakafvoer. Ook hier geldt dat dit alleen effect op de waterhuishouding heeft, als deze groenblauwe daken op grote schaal worden aangelegd.

In vergelijking met andere maatregelen zijn groene of groenblauwe daken veelal minder kosteneffectief. Ook blauwe daken met alleen waterberging zijn effectiever dan groene daken.

Het is juist de combinatie met de andere effecten van groene daken voor gebouw en omgeving die de toepassing ervan interessant maakt.

Hoe blauw zijn groene daken?

30

WATER MATTERS

SLIMME OPLOSSING VOOR TE WEINIG, TE VEEL EN TE VUIL WATER Klimaatverandering zorgt steeds vaker voor wateroverlast én watertekorten.

De vraag rijst: kun je in hetzelfde gebied piekafvoeren tijdelijk bergen én neerslagoverschot vasthouden? En kun je de kwaliteit van het retentiewater verbeteren om mogelijkheden voor hergebruik te garanderen en daaraan ook nog andere functies verbinden, zoals hergebruik van nutriënten, duurzame energie en natuur?

AUTEURS

Cees Kwakernaak en Peter Jansen (Alterra Wageningen UR)

Monique van Kempen Fons Smolders (Radboud Universiteit (B-Ware Research Nijmegen) Centre)

Hans van Rheenen (Eijkelkamp Soil & Water)

In de Betuwe – tussen Arnhem en Nijmegen – wordt Park Lingezegen ingericht voor recreatie, natuur en waterberging. Dit laatste ter voorkoming van wateroverlast in de ­aangrenzende bebouwing van Arnhem-Zuid en het glastuinbouwcomplex Bergerden. ­Waterschap Rivierenland zoekt in deze regio ook naar ruimte om water langer vast te houden om het in droge tijden te kunnen benutten voor functies als fruitteelt en natuur.

Hiervoor moet het water dan wel zo schoon mogelijk zijn.

In het kader van het project RichWaterWorld wordt onderzocht of en hoe je binnen Park Lingezegen tijdelijke berging van hoogwaterpieken (waterberging) kunt combineren met het vasthouden van neerslagoverschot (waterretentie) en met waterzuivering. Doel is om te ­komen tot optimale benutting van water, grondstoffen en duurzame energie binnen de regio.

Waterbalans actueel en verwacht Alterra Wageningen UR, MeteoGroup en Eijkelkamp BV werken in het kader van RichWa­ terWorld samen aan oplossingen voor de regionale opgaven op het gebied van waterkwan­ titeit. Een regionale bodemkundige en hydrologische systeemanalyse van Park ­Lingezegen en omgeving verschaft inzicht in de patronen en processen in bodem en water in het ­onderzoeksgebied.

Op basis van bestaande informatie zijn voor dit deel van de Betuwe met het grondwater­ model MORIA van het waterschap Rivierenland diverse scenario’s voor klimaat en ­waterbeheersmaatregelen doorgerekend. Aan het model is daarvoor een oppervlaktewater­ module toegevoegd. Zo zijn de effecten van klimaatverandering, weersverandering en de invloed van de Rijn op het watersysteem en de waterbalans bepaald op regionale en lokale schaal.

Om de resultaten van het hydrologisch model te valideren zijn veldmetingen uitgevoerd in een proefveld van twee hectare, dat voor dit project is aangelegd bij het waterinlaatpunt van een groot rietmoeras. Sensoren registreren de grondwaterstanden, oppervlaktewa­ terpeilen en het bodemvocht. Deze informatie is via telemetrie direct online beschikbaar.

Een deel van de waarnemingen vormt, samen met het peil van de Rijn bij Lobith, input voor het ­hydrologisch model. De sensorgegevens worden regelmatig gecheckt aan de hand van visuele waarnemingen.

Meteorologische waarnemingen in het proefveld geven actuele informatie over de hoeveel­

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

31

heid neerslag en data om het verdampingsverlies te kunnen afleiden. Gegevens uit radarbeelden en weer­ modellen vormen hierbij een waardevolle aanvulling voor het opstellen van meerdaagse weersverwachtin­ gen. Deze informatie over het actuele en verwachte weer wordt geautomatiseerd ingevoerd in het hydro­ logisch model om de gevolgen van weersverandering te simuleren voor de hydrologie, bijvoorbeeld voor waterstanden en de waterbalans voor de komende vijftien dagen.

nat) verwachte waterbalansen en waterstanden, en daarvan afgeleid de nog beschikbare waterber­ gingscapaciteit. Aan de hand daarvan kan de water­ beheerder beslissen om al dan niet preventief water in te laten (als de beschikbaarheid van water gevaar loopt) of juist af te voeren (als er piekneerslag wordt verwacht).

De webapplicatie voorziet in een adviesfunctie, waar­ bij rekening wordt gehouden met het landgebruik en bijbehorende risico’s van nat- en droogteschade.

Instrument voor adaptief waterbeheer De meetgegevens afkomstig van de sensoren en meteoapparatuur leveren, samen met de data uit de radarbeelden en weermodellen, een enorme hoeveelheid informatie op. Die brij aan gegevens is onbruikbaar als deze niet in samenhang en op een toegankelijke manier wordt ontsloten voor de gebrui­ ker. De gegevens uit de diverse weermodellen worden daarom geclusterd in scenario’s met bijbehorende kans van optreden, op basis waarvan diverse maatre­ gelen kunnen worden genomen. In RichWaterWorld is een webapplicatie ontwikkeld waarmee dagelijks voor vijftien dagen vooruit de waterhuishouding wordt berekend. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de weersverwachtingen en van de actuele hydrologisch situatie, die via sensormetingen wordt gevolgd.

Biocascade waterzuivering Waterretentiegebieden worden vaak ontwikkeld in Water bewaren en (voormalige) landbouwgebieden waar doelstellingen schoon houden voor waterkwaliteit en natuur niet worden gehaald.

Als oplossing hebben de Radboud Universiteit ­Nijmegen en B-Ware Research Centre een biocasca­ de-waterzuivering ontwikkeld.

Anders dan de bekende helofytenfilters en waterhar­ monica’s is de biocascade-waterzuivering ontwikkeld als een regeneratief systeem. Hierin wordt voorkomen dat nutriënten blijvend ophopen door slim gebruik te maken van bodemprocessen bij vernatting en verdroging, en van specifieke waterplanten als bio-­ engineers, waarvan de biomassa weer als grondstof kan dienen voor biobased producten. De biocascade wordt op maat ingericht.

In de proefveldlocatie in Park Lingezegen ligt de ­nadruk op zuivering van stikstof (N), in proefsloten bij de Radboud Universiteit (RU) op de zuivering van fos­

Als uitkomst levert de web-applicatie voor de ­verschillende weerscenario’s (van erg droog tot erg

OKTOBER 2015

30

32

WATER MATTERS

In deze grafiek is te zien hoe sinds de realisatie van de biocascade in de zomer van 2014 de totaal concentratie fosfaat (P) in het water afneemt van gemiddeld twee keer de norm van de Europese Kaderrichtlijn Water (0,3 milligram per liter) in het ingelaten water naar minder dan 0,05 milligram per liter) na passeren van het ijzerzand. Deze resultaten worden bereikt bij het doorlopen van de verschillende compartimenten van de bioscascade. De norm van de kaderrichtlijn voor fosfaat staat aangegeven met de grijze stippellijn

faat (P). De figuur linksboven toont de resultaten uit het proefslotenonderzoek. Deze laten zien dat in elk seizoen de waterkwaliteit in de biocascade verbetert dankzij de combinatie van biologische en chemische zuivering. Hoewel chemische zuivering in de winter langzamer verloopt gaat deze wel het hele jaar door.

Uitspraken over verblijftijden en ­zuiveringsrendement volgen eind 2015, zodra de waterbalans van het systeem is opgesteld en de laatste data zijn geanaly­ seerd. Ditzelfde geldt voor het proefveldonderzoek in Park Lingezegen.

Oplaadfase Algemeen bestaat het systeem uit een serie ­geschakelde waterbekkens. In de veldproef in Park Lingezegen stroomt het inlaatwater eerst in een bezinkbassin, waar de aan slib gebonden nutriënten kunnen bezinken. In de proefsloten bij de RU infil­ treert het inlaatwater in een ijzerrijke bodem met veldrusplaggen. Vervolgens stroomt het water door naar waterbekkens met riet, lisdodde of gele lis, waar vooral verwijdering van stikstofverbindingen optreedt door de koppeling van nitrificatie- en denitrificatie­ processen. De helofyten pompen via hun stengels en wortels zuurstof in de zuurstofarme bodem, waardoor deze twee microbiële processen naast elkaar kunnen plaatsvinden en stikstofgas uit het systeem verdwijnt naar de atmosfeer. Daarna stroomt het water voor nazuivering door naar een bassin met ondergedoken waterplanten (Aarvederkruid).

Omdat de zuivering in Park Lingezegen zich vooral richt op de verwijdering van stikstof is nazuivering hier tevens de laatste stap. De proefsloten bij de RU

De totale methaanproductie afgezet tegen de snelheid waarmee het plantmateriaal vergist wordt. Te zien is dat waterplanten als grote egelskop, groot nimfkruid en waterpest een hoog biogaspotentieel hebben, vergelijkbaar met dat van snijmaïs.

zijn vooral gericht op de verwijdering van fosfaat.

Daarom gaat het water daar als laatste stap nog door een ijzerzand filter voor binding van de laatste resten fosfor.

Ontlaadfase Wanneer de bodem in de biocascade volledig is opge­ laden, wat in het lopend onderzoek nog niet het geval is geweest, zal deze geen fosfor meer verwijderen uit het water. Wanneer metingen aan bodem en water dit in praktijk laten zien, zal het systeem volledig ­geïnundeerd worden met oppervlaktewater waardoor het systeem door de aanwezigheid van reactief orga­ nisch materiaal op de bodem snel anaeroob wordt.

Onder deze gereduceerde omstandigheden wordt het in de bodem geaccumuleerde fosfor gemobiliseerd, waarna het via diffusie in de waterlaag terecht komt.

Drijvende waterplanten bevorderen dit p ­ roces. Ze sluiten het wateroppervlak af, waardoor het w ­ ater zuurstofarm blijft en de nalevering van P blijft door­ gaan. Vervolgens kunnen de waterplanten het fosfaat uit het water opnemen. Door regelmatig te oogsten wordt het fosfor uit het systeem verwijderd. De bodem wordt op deze wijze weer ontladen waarna deze na droogval weer in staat is om fosfaat te binden uit het infiltrerend water. Zo ontstaat een regeneratief systeem dat via beheerbare veranderingen in redox­ potentiaal, en daaraan gekoppelde nutriëntenconver­ sies, kan worden opgeladen en ontladen.

Het biocascadesysteem produceert een hoeveelheid biomassa. In dit onderzoek is een eerste verkenning uitgevoerd naar de mogelijke toepassing ervan voor biobased producten. Een deel kan worden benut door

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

de voedingsmiddelenindustrie (bijvoorbeeld als vlees­ vervangers) of bij de productie van lijm en groene mest. De rest kan door vergisting worden omgezet in energie en warmte. In de figuur rechtsboven op de vorige pagina is te zien dat de methaanopbrengst van onder andere waterpest niet onderdoet voor meer conventionele biogasgewassen als snijmaïs.

Conclusies RichWaterWorld laat zien dat het mogelijk is om ­water bij neerslagoverschot langer vast te houden in een retentiegebied, dat tevens benut kan worden voor het tijdelijk bergen van piekafvoeren. In het proefge­ bied maakt de geohydrologische opbouw, in com­ binatie met de dynamiek van de rivierpeilen, dat de capaciteit voor berging en retentie niet altijd volledig beschikbaar is. Met behulp van een gebruikersvrien­ delijke webapplicatie, die in dit project is ontwikkeld, krijgt de waterbeheerder advies voor het inlaten of juist afvoeren van water in en uit het retentiegebied, om zo te kunnen anticiperen op weersveranderingen.

Bovendien biedt het langer vasthouden van water goede kansen voor biogeochemische zuivering van dit water met een biocascade systeem. De nutriënten in het water worden in de periode van waterretentie deels vastgelegd in de bodem en deels door water­ planten opgenomen. Door regelmatig in te grijpen in de hydrologie van het systeem en frequent de planten te oogsten worden N en P nagenoeg geheel verwij­ derd. De regelmatige oogst van de biomassa levert bovendien mogelijkheden voor onder andere het terugwinnen van eiwitten en duurzame energie door biovergisting.

De samenstelling van het consortium van RichWater­ World (publieke en private partijen en kennisinstel­ lingen) heeft bevorderd dat het project zowel publieke doelen dient als ook commerciële producten oplevert, zoals een adviesinstrument voor adaptief waterbe­ heer en een goed functionerende biocascade water­ zuivering. De ontwikkelde kennis en producten zijn niet alleen toepasbaar in de regio Arnhem/Nijmegen, maar kunnen ook worden toegesneden op andere delen van Nederland en deltagebieden elders in de wereld.

OKTOBER 2015

33

RichWaterWorld wordt uitgevoerd door een consortium van de ­kennisinstellingen Radboud Universiteit Nijmegen en Alterra ­Wageningen UR, de bedrijven MeteoGroup, Eijkelkamp Soil & Water, B-Ware Research Centre en Alliander, en Park ­Lingezegen.

Projectleider is Thea van Kemenade, Radboud Universiteit ­Nijmegen.

Cees Kwakernaak (Alterra Wageningen UR) Peter Jansen (Alterra Wageningen UR) Monique van Kempen (Radboud Universiteit Nijmegen) Fons Smolders (B-Ware Research Centre) Hans van Rheenen (Eijkelkamp Soil & Water) Literatuur www.richwaterworld.com Massop H.Th.L., 2014. Watersysteembeschrijving Overbetuwe.

Alterra-rapport 2531. Wageningen.

SAMENVATTING Klimaatverandering zorgt ervoor dat zelfs in het ­Rivierengebied voldoende aanvoer van ­zoetwater niet meer zeker is. Naast ruimte voor waterberging (tegen wateroverlast) wordt het steeds ­noodzakelijker water vast te houden om tekorten tegen te gaan. In het project RichWaterWorld is voor Park Lingezegen een methode ontwikkeld en getest om deze wateropgaven te combineren in dezelfde ruimte.

Omdat het geborgen oppervlaktewater voedselrijk is, is het nodig stikstof (N) en fosfaat (P) te verwijderen voordat het wordt hergebruikt. In het project is hiervoor waterzuivering met een biocascade-­ systeem toegepast. Daarin wordt gebruik gemaakt van bodemprocessen en water- en moerasplanten om N en P uit het water op te nemen. Er lijken goede mogelijkheden om de geoogste biomassa te gebruiken voor biobased producten en energie.

RichWaterWorld heeft inzicht opgeleverd hoe verschillende regionale wateropgaven integraal en duurzaam kunnen worden opgelost.

Water bewaren en schoon houden

34

WATER MATTERS

Beeld: iStockphoto

AUTEURS

Cor Jacobs en Jan Elbers (Alterra Wageningen UR)

HOEVEEL WATER VERDAMPT DE STAD? Hoeveel water verliest een stad door verdamping? Wat betekent dat? En is dat proces van verdamping te beïnvloeden? Onderzoek van Alterra Wageningen UR levert inzichten op die voor de steden steeds belangrijker zullen worden.

Eddy Moors Bert van Hove (Alterra Wageningen UR) (Wageningen University)

De vraag naar zoetwater gaat toenemen. Tegelijk verandert het klimaat, waardoor Neder­ land vaker te maken krijgt met droogte en toenemende hitte in de zomer. Vraag en aanbod van zoetwater gaan vaker uit de pas lopen. Vooral voor steden is dat een probleem. Steden zijn gemiddeld warmer dan het omliggende platteland. Analyses uitgevoerd in het kader van het Deltaprogramma laten zien dat watertekorten in steden kunnen leiden tot gezondheids­ schade, schade aan infrastructuur en economische schade.

Om maatregelen te nemen die schade voorkómen en om de verdeling van zoetwater in tijden van droogte en hitte te optimaliseren is kennis over de watervraag van steden en de

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

35

Gemeten dagelijks verdamping in het centrum van Arnhem (zwart) in 2013 en 2014. De groene achtergrond laat dagen zien met een neerslag van 1 millimeter of meer

dynamiek daarvan onontbeerlijk. Dit is onder ­andere in het Deltaprogramma geconstateerd. Tegelijk kan worden vastgesteld dat er nog veel leemtes en ­onzekerheid zitten in onze kennis op dit gebied.

Wat weten we bijvoorbeeld van de verdamping in een stad? Met verdamping ‘verdwijnt’ kostbaar water.

Anderzijds is voor verdamping energie nodig en dat betekent dat het kan helpen om warmte in steden enigszins te matigen. Maatregelen om hitte in de stad te temperen, zoals vergroening, zijn daarom deels of helemaal gebaseerd op verkoeling via verdamping, zolang er voldoende water beschikbaar is.

Verdamping in Arnhem Alterra Wageningen UR meet sinds juni 2012 de ver­ damping in het centrum van Arnhem. Dat gebeurt via de zogenoemde eddy-covariantie (ec) techniek. Deze meteorologische techniek wordt internationaal veel toegepast. Verreweg de meeste ec-metingen worden boven vegetatie (bos, gras, enzovoort) uitgevoerd, maar in de afgelopen jaren is een internationaal netwerk ontstaan dat zich speciaal richt op steden.

Het meetstation in Arnhem maakt deel uit van dat stedelijk netwerk.

De verdampingsmetingen zijn gestart in het kader van het onderzoeksprogramma Climate Proof Cities. Over langere tijd zijn de waarnemingen representatief voor een cirkel met een straal van ongeveer 1 kilometer rond het meetpunt in Arnhem. Dit stadsdeel is voor 87 procent verhard en voor 12 procent bedekt met vegetatie. De resterende 1 procent is open water.

Naast de verdampingsmetingen worden ook gewone weermetingen gedaan: neerslag, zonnestraling, tem­ peratuur en luchtvochtigheid. Die gebruiken we in ons onderzoek onder andere om eenvoudige schattings­ methodes voor stadsverdamping te evalueren.

In tegenstelling tot de specialistische ec-techniek

OKTOBER 2015

zijn dergelijke methodes breed toepasbaar. In die zin zijn ze geschikter om de stedelijke verdamping in de dagelijkse praktijk te schatten en de actuele droogte­ situatie te volgen.

Een andere veelvuldig gebruikte en onderzochte mo­ gelijkheid om de verdamping in een stad te schatten, is gebruik te maken van de zogeheten referentieverdamping. Deze methode wordt in de landbouw al vele jaren toegepast om de waterbehoefte van gewassen te bepalen. De referentieverdamping staat in feite voor de verdamping van een gezond en goed van water voorzien grasland en wordt berekend uit alge­ meen beschikbare standaardgegevens van het weer.

Maar een stad is geen fris grasland. Daarom is het nuttig om na te gaan of aannames achter deze methode kloppen. Dit kunnen we met onze metingen onderzoeken door de berekende referentieverdam­ ping te vergelijken met de actuele verdamping van de ec-metingen. De referentieverdamping berekenen we daarbij volgens de door het KNMI gebruikte methode, onder andere toegepast in de droogtemonitor van Rijkswaterstaat.

Bovenstaande figuur toont in zwart de direct g ­ emeten dagelijkse verdamping in Arnhem voor twee hele kalenderjaren, 2013 en 2014. De groene achtergrond toont natte dagen, met een gemeten neerslag van 1 millimeter of meer. De totale verdamping in 2013 bedroeg volgens deze metingen 251 millimeter in 2013 en 286 millimeter in 2014. Dit kwam neer op 35 procent, respec­tievelijk 30 procent van de gemeten jaarneerslag (722 millimeter in 2013, 942 millimeter in 2014).

Onze cijfers kunnen we direct vergelijken met een aantal recente schattingen van stadsverdamping, gebaseerd op een simpel lineair verband tussen

Hoeveel water verdampt een stad?

34

WATER MATTERS

Gemiddelde verdamping (mm per dag)

36

3.5 3.0

Droge dagen Neerslag tussen 0 en 3 mm Meer dan 3 mm neerslag

2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Ec-metingen

Referentie

Reactie van direct gemeten verdamping en referentieverdamping in Arnhem op neerslag

verdamping en het percentage verhard oppervlak in de stad, zoals verondersteld in het rapport Studie naar de huidige en toekomstige waterbehoefte van stedelijke gebieden (De Graaf et al. 2013). De verdamping bij een verhardingsgraad van 0 wordt volgens die methode gelijk verondersteld aan die in het rurale gebied, 500 millimeter berekend op grond van de referentie­ verdamping. De verdamping bij 100 procent verhar­ ding is erg onzeker en varieert tussen 0 en meer dan 100 millimeter per jaar. Vooral deze onzekerheid en de onzekerheid in de verhardingsgraad zelf veroor­ zaken een forse spreiding in de schattingen van de verdamping: 255 tot 412 millimeter per jaar voor een ‘gemiddelde’ Nederlandse stad.

Dezelfde methode levert bij de relatief hoge fractie verhard oppervlak (87 procent) in het centrum van Arnhem een jaarlijkse verdamping van 200 millimeter of minder op.

Het centrum van Arnhem verdampte in de meet­ periode dus duidelijk meer dan op grond van de ­methode die in 2013 door De Graaf et al. werd gepu­ bliceerd, verwacht mocht worden.

Een mogelijke reden hiervoor is een relatief hoge verdamping op regendagen en de dagen daarna, zoals in de figuur op de vorige pagina te zien is.

Schattingsmethode De sterke reactie van verdamping op neerslag is ook van belang in verband met de mogelijke toepassing van de traditionele referentieverdamping als schat­ tingsmethode. Die reactie onderzoeken we door de dagelijkse actuele verdamping en referentieverdam­ ping te groeperen naar neerslaghoeveelheid.

Vervolgens middelen we de verdamping in elke groep van gegevens. We kijken daarbij naar de zomerperio­ des van april tot en met september.

De resultaten, getoond in de figuur hiernaast, laten zien dat de gemeten verdamping sterk toeneemt met neerslaghoeveelheid, terwijl de berekende referentie­ verdamping juist afneemt. Op regendagen is de stad blijkbaar in staat het water efficiënter te verdampen dan een grasland, waarschijnlijk dankzij in stadsma­ terialen opgeslagen zonne-energie.

Naast het in de figuur getoonde effect speelt nog een tweede effect een rol. In het centrum van A ­ rnhem bevinden zich veel gebouwen met platte daken. Door berging van regenwater op deze daken ontstaat een interceptiereservoir. Daardoor is de gemeten actuele verdamping nog langere tijd verhoogd. Dit effect zien we tot 3 à 4 droge dagen na een regendag terug in de metingen. Terwijl de actuele, gemeten v­ erdamping geleidelijk afneemt tijdens het opdrogen van de ­daken, neemt berekende referentieverdamping ge­ middeld juist toe.

Naast dit verschillend gedrag valt op dat de gemeten actuele verdamping geen duidelijk seizoenspatroon vertoont (zie de figuur op de vorige pagina), terwijl de berekende referentieverdamping normaal gespro­ ken een duidelijk maximum laat zien in de zomer. Bij gebruik van de referentieverdamping als maatstaf voor de stadsverdamping zou de watervraag van het centrum van A ­ rnhem in de zomerperiode waarschijn­ lijk dus overschat worden. Een belangrijke constate­ ring in verband met zoetwatergebruik tijdens droge periodes.

Interceptiemodel Kortom, de traditionele referentieverdamping is niet geschikt om de actuele verdamping op wijk- of stads­ schaal eenvoudig schatten. Een stedelijk interceptie­ model zou hier mogelijk uitkomst kunnen bieden.

Zo’n model hoeft niet ingewikkeld te zijn. Onze metin­ gen bieden de mogelijkheid een dergelijk eenvoudig model te evalueren en te kalibreren, om het vervol­ gens te kunnen toepassen op andere steden.

In hoeverre draagt verdamping nu bij aan het matigen van hitte? Om die vraag te beantwoorden analyseren

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

we nogmaals de verdamping tijdens de zomerperio­ des in de meetreeks. De dagelijkse verdamping in de zomers van 2012-2014 bedroeg gemiddeld iets meer dan 0,9 millimeter per dag. De hiervoor beno­ digde energie komt overeen met 15 procent van de inkomende zonne-energie. Ruwe berekeningen met een eenvoudig meteorologisch model suggereren dat deze verdamping voor een grote stad en bij helder Nederlands zomerweer zou kunnen leiden tot een maximumtemperatuur die 1 à 2 graden lager ligt dan in dezelfde situatie zonder verdamping. Dit lijkt wei­ nig, maar een dergelijke verkoeling kan het thermisch comfort voor mensen merkbaar verbeteren.

Kennis over de werking van verdamping, zoals afgeleid uit de meetgegevens, kan helpen de verkoe­ ling door verdamping te optimaliseren op grond van ontwerpprincipes die gebruikt worden om een stad ­klimaatbestendig te maken. Zo suggereert het na-­ ijlen van de verdamping na een natte dag dat verdam­ ping enigszins met bouwwijze en inrichting beïnvloed kan worden. Groene daken en andere structuren kunnen regenwater tijdelijk bergen en de verdamping helpen vertragen. Op deze manier is het in principe mogelijk zonder extra waterverbruik de ­bijbehorende verkoelende werking over meerdere dagen uit te smeren. Dit betekent wel dat het water niet meer beschikbaar is voor andere functies, zoals aanvulling van het grondwater.

Met onze resultaten kan de stedelijke waterbehoefte beter ingeschat worden, bijvoorbeeld via meetgege­ vens die het mogelijk maken modellen te toetsen en te verbeteren. Gebruik van dergelijke modellen kan helpen bij het ontwerpen van steden en het optimali­ seren van waterbeheer.

Cor Jacobs (Alterra Wageningen UR) Jan Elbers (Alterra Wageningen UR) Eddy Moors (Alterra Wageningen UR) Bert van Hove (Wageningen University)

OKTOBER 2015

37

Literatuur Albers, R., P. Bosch, B. Blocken, A. Van Den Dobbelsteen, L. Van Hove, T. Spit, F. Van De Ven, T. Van Hooff and V. Rovers (2015).

Overview of challenges and achievements in the Climate Adaptation of Cities and in the Climate Proof Cities program. Building and Environment 83: 1-10.

De Graaf, R.E., B. Roeffen, T. den Ouden en B. Souwer (2013).

Studie naar de huidige en toekomstige waterbehoefte van s­ tedelijke gebieden. Rapport Deltasync bv, Delft.

SAMENVATTING Stedelijk waterverlies door verdamping is een belangrijke, maar bijzonder onzekere factor in de watervraag van een stad. Tegelijkertijd kan verdamping helpen om stedelijk gebied te verkoelen. In de toekomst zal het steeds vaker nodig zijn om voordelen van koeling door verdamping af te wegen tegen het bijbehorende nadeel van waterverlies.

Om de huidige kennisleemtes over verdamping van de stad te helpen opvullen worden directe metingen aan verdamping uitgevoerd in het centrum van Arnhem. Directe verdampingsmetingen leveren betrouwbare gegevens om modellen en methodes te ontwerpen en te evalueren, die vervolgens gebruikt kunnen worden ter ondersteuning van beslissingen over waterbeheer in relatie tot verkoeling en stadsontwerp.

Volgens de metingen bedroeg de verdamping ongeveer 30 tot 35 procent van de jaarneerslag in 2013-2014. Daarbij leverde verdamping ’s zomers een duidelijke bijdrage aan verkoeling.

Op jaarbasis was de verdamping verrassend groot, mede door de sterke verdamping tijdens natte dagen. Een evaluatie van het gebruik van traditionele referentieverdamping als basis voor een eenvoudige schattingsmethode voor urbane verdamping laat zien dat deze methode voor een stad als Arnhem onbetrouwbare schattingen oplevert.

Hoeveel water verdampt een stad?

KENNIS OPDOEN, KENNIS DELEN Word ook lid van Koninklijk Nederlands Waternetwerk!

KNW maakt jou sterker in de watersector!

Wil jij weten wat er speelt op het gebied van water?

Wil jij weten wie je moet kennen?

Wil jij weten wat er toe doet?

Dan kan het Koninklijk Nederlands Waternetwerk (KNW) jou helpen.

KNW is hét onafhankelijke kennis(sen)netwerk voor en door professionals.

KNW deelt kennis en verbindt professionals in de watersector. Bij ons kun je terecht voor actualiteiten, boeiende congressen met inspirerende ­sprekers, workshops en trainingen, verbinding tussen generaties en specialisaties, theorie én praktijk, de juiste contacten, een uitgebreid ­professioneel netwerk, het maandblad H2O en nog veel meer.

Help mee een brug te slaan tussen diverse disciplines in het werkveld van de watersector.

Word nu lid van KNW Ben je al lid? Draag een kennis uit de watersector aan om ook van alle voordelen van ons netwerk te profiteren!

Lid worden kan via www.waternetwerk.nl

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

39

BESLISSINGSONDERSTEUNING

WAT TE DOEN MET MILIEUVREEMDE STOFFEN IN WATER? Milieuvreemde stoffen: steeds vaker treffen we ze aan in het oppervlaktewater. Welke stoffen leveren de grootste risico’s op voor mens en milieu? Wat is in bepaalde omstandigheden de meest efficiënte aanpak? In Europees verband wordt gewerkt aan een webgebaseerd systeem om beslissingen hierover te ondersteunen.

AUTEURS

Astrid Fischer (TU Delft)

Floris van den Hurk (TU Delft, Waternet, HZ-University of Applied Sciences)

Annemarie van Wezel (KWR Watercycle Research Institute, Copernicus Institute, Utrecht University

Jan Peter van der Hoek (TU Delft, Waternet)

OKTOBER 2015

In het oppervlaktewater worden steeds vaker milieuvreemde stoffen ­gedetecteerd, dat wil zeggen: stoffen met mogelijk toxische bijver­ schijnselen (zoals hormoonverstoring en alle gevolgen van dien) in het aquatische milieu, en een potentieel gevaar voor het drinkwater. Vaak is het onduidelijk welke stoffen de meeste risico’s opleveren voor mens en leefomgeving en dus qua aanpak de prioriteit verdienen. Ook zijn er veel strategieën mogelijk om problemen aan te pakken. Sommige kunnen worden ingezet bij de bron (veilig ontwerp en markttoelating van stoffen), andere pas tot ‘end of pipe’ (bij de drinkwaterzuivering) en alles wat daar tussen zit.

Welke van de strategieën het beste past in een specifieke situatie, is vaak niet duidelijk voor betrokkenen. Daarnaast hebben partijen niet dezelfde belangen en kunnen naar elkaar wijzen als oplossingen gevonden moet worden. Dus hoe ga je hier mee om?

Het Europese Interreg-project TAPES (Transnational Action Programme on Emerging Substances) is gestart om praktijkgerichte oplossingen te zoeken. In het project wordt samengewerkt met partijen in de hele waterketen. Waternet, KWR, TU Delft en waterschap De Dommel zijn de Nederlandse projectpartners. Het doel van TAPES is om een goed ­doordacht beslissingsondersteunend systeem (BOS) op te leveren en te testen, dat actoren in de gehele watercyclus kan helpen om te gaan met milieuvreemde stoffen.

Wat is een BOS? Zo’n beslissingsondersteunend systeem (BOS) is een computergestuur­de technologische oplossing, die wordt ingezet ter ondersteuning van het nemen van beslissingen bij het oplossen van complexe problemen.

Een belangrijk knelpunt van sommige beslissingsondersteunende syste­ men is dat ze o ­ nvoldoende zijn afgestemd op de wensen van de doelgroep.

Welke v­ ragen heeft de doelgroep precies? Welke kennis heeft ze al?

Verder worden beslissingsondersteunende systemen niet altijd dooront­ wikkeld, waardoor veroudering op de loer ligt.

Omgaan met milieuvreemde stoffen

39

40

WATER MATTERS

Informatie die nodig is in het beslissingsondersteunend systeem-milieuvreemde stoffen en maatregelen (BOS-MM) om de hoofdvragen te beantwoorden, te weten: wat zijn de bronnen, welke effecten zijn te verwachten, welke maatregelen zijn mogelijk en waar zijn deze het meest effectief?

In het kader van TAPES zijn tien interviews g ­ ehouden met stakeholders in de watersector: een drink­ waterbedrijf, een rioolwaterzuiveringsbedrijf, een ­waterschap, twee onderzoeksinstituten en een watercyclusbedrijf. Uit die interviews kwam duidelijk naar voren dat de actoren niet een gebrek aan infor­ matie ervaren. Het knelpunt is hoe om te gaan met de beschikbare informatie; welke informatie is vooral relevant en wat is de essentie ervan? De belangrijkste vragen die de actoren willen beantwoorden in hun locatiespecifieke situatie zijn: 1. Milieuvreemde stoffen in oppervlaktewater: a. Wat zijn de bronnen? b. Wanneer heeft het waterlichaam problemen met milieuvreemde stoffen, en zijn ongewenste effecten te verwachten voor mens en/of milieu?

2. Mogelijke maatregelen: a. Welke maatregelen zijn mogelijk, wat is het ­verwijderingsrendement en wat zijn de kosten? b. Op welke locatie is inzet van de maatregel het meest efficiënt?

3. Hoe verhouden verschillende mogelijke oplossingen op langere termijn zich met mogelijke oplossingen op korte termijn?

4. Wat zijn mogelijke toekomstscenario’s, bijvoorbeeld met betrekking tot klimaat, technologie, demografie, etcetera?

5. Welke onderdelen zijn nog niet onderzocht, en hebben wij dus nog geen antwoorden op (nieuwe onderzoeksvragen)?

TAPES is gefocust op de eerste twee punten en de daarbij vermelde subvragen. In eerste instantie heeft TAPES zich gericht op een kleine twintig stoffen die problemen vormden voor de partners, stoffen met een diversiteit aan fysisch-chemische eigenschappen.

Op basis van de interviewresultaten is een diagram gemaakt over de nodige informatie voor het beslis­ singsondersteunend systeem-milieuvreemde stoffen en maatregelen (BOS-MM) om de gekozen vragen te beantwoorden (zie de figuur hierboven).

Resultaat Het resultaat is een webgebaseerd kennisplatform met informatie over milieuvreemde stoffen die voorkomen in de watercyclus. Het platform biedt de m ­ ogelijkheid een factsheet op te vragen over ­specifieke milieuvreemde stoffen. Daarnaast kan de gebruiker meetgegevens invoeren van milieuvreemde stoffen en op basis daarvan informatie krijgen over een bepaald water.

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

De factsheet, die inmiddels beschikbaar is voor een kleine twintig stoffen in combinatie met bijbehorende zuiveringstechnieken, geeft de volgende informatie; • Gebruik van de stof: geneesmiddel, gewasbe­ schermingsmiddel, brandvertrager, industrieel ­bijproduct, oplossingsmiddel of andere.

• Emissie van de stof: huishoudens en zorginstel­ lingen, landbouw, industrie en handel, verkeer of gebruikers van oppervlaktewater (inclusief scheep­ vaart).

• Hoe komt de stof terecht in de watercyclus: bijvoor­ beeld via het effluent van een rioolwaterzuivering of als afvloeiing van besproeide velden, dit geeft inzicht waar het beste ingegrepen kan worden.

• De belangrijkste chemische en fysische stofeigen­ schappen, die relevant zijn voor de verwijdering van de stof in diverse waterzuiveringstechnieken.

• Toxicologische gegevens over veilig geachte bloot­ stelling bij mensen.

• Toxicologische gegevens over veilig geachte ­concentraties in het milieu.

• Overzicht van relevant beleid voor deze stof (Eu­ ropese Kaderrichtlijn Water, Nederlandse Drink­ waterwet etcetera).

• Overzicht van technische verwijderingsmogelijk­ heden; van de meest voorkomende zuiverings­ technieken (afvalwater én drinkwater) inclusief ­verwijzingen naar al bestaande literatuur.

• Overzicht van decentrale technische en niet-­ technische verwijderingsmogelijkheden; beleid, bewustmakingscampagnes voor consumenten, convenanten met boeren, verwijdering direct bij het ziekenhuis, retentiefilters bij riooloverstorten etcetera.

Als meetgegevens ingevoerd worden, wordt een beknopte versie van de factsheet weergegeven, maar dan voor meerdere stoffen tegelijk, gebaseerd de meetgegevens. Hier krijg de gebruiker informatie over: • Gebruik van de stoffen; geneesmiddel, gewas­ beschermingsmiddel, brandvertrager, industrieel bijproduct, oplosmiddel of andere.

• Emissie van de stoffen; huishoudens en zorginstel­ lingen, landbouw, industrie en handel, verkeer of

OKTOBER 2015

41

gebruikers van oppervlaktewater, inclusief scheep­ vaart.

• Hoe komen de stoffen terecht in de watercyclus; bijvoorbeeld via het effluent van een rioolwater­ zuivering of als afvloeiing van besproeide velden, dit geeft inzicht waar het beste ingegrepen kan worden.

• Toxicologisch effect op mensen; berekend op basis van de voorlopige limiet voor drinkwater als geadvi­ seerd door de wereldgezondheidsorganisatie (WHO 2011).

• De aquatische Predicted No Effect Concentration (PNEC) als die bestaat voor de stoffen.

• Overzicht van centrale technische verwijderings­ mogelijkheden; efficiëntiegegevens van de meest voorkomende zuiveringstechnieken (drinkwater en afvalwater), inclusief verwijzingen naar al bestaan­ de literatuur.

• Overzicht van decentrale technische en niet-­ technische verwijderingsmogelijkheden; beleid, bewustmakingscampagnes voor consumenten, convenanten met boeren, verwijdering direct bij het ziekenhuis, retentiefilters bij het riooloverstort etcetera.

Het BOS-MM geeft deze informatie deels op basis van een database die gebaseerd is op een grote literatuurstudie van het verwijderingsrendement van ­zuiveringstechnieken voor bepaalde stoffen voor veel­ gebruikte technieken, zoals geavanceerde oxidatie (ozon en UV/H2O2), actieve kool (poederkool en granu­ laire actieve kool), en membranen (reverse osmosis, ultrafiltratie en nanofiltratie).

Ook is in het kader van het TAPES-project onderzoek gedaan naar de efficiëntie van drinkwater-zuiverings­ technieken (zoals UV+H2O2, nanofiltratie, granulaire actieve kool en affiniteitabsorptie) en afvalwater-­ zuiveringstechnieken (zoals poederkool, ozon, ­retentie filters, UV (+H2O2), het 1-STEP filter bij water­ cyclusbedrijf Waternet en Dissolved Air Flotation (DAF).

Deze resultaten zijn meegenomen in het BOS-MM. Een tweede ronde interviews met experts van de technieken in de literatuurstudie is gehouden om het BOS praktijkgerichter te maken, voor- en nadelen van

Omgaan met milieuvreemde stoffen

42

WATER MATTERS

de technieken in beeld te brengen en de parameters aan te geven die het verwijderingsrendement van de technieken beïnvloeden. Deze informatie is nog niet meegenomen in de BOS-MM, maar moet op termijn de gebruiker van het systeem helpen om de resul­ taten van de literatuurstudie beter te vertalen naar de eigen situatie. Ook is een literatuurstudie gedaan en geïmplementeerd in het BOS-MM naar decentrale (niet-)technische maatregelen voor de stofgroepen geneesmiddelen, gewasbeschermingsmiddelen en huishoudelijke stoffen.

Het BOS-MM, met alle tot dan toe beschikbare infor­ matie, is sinds september 2015 openbaar toegankelijk (www.tapes-interreg.eu). Het systeem is echter nog niet op uitgebreide schaal in de praktijk getoetst.

Het idee is dat besluitnemers met de informatie van het BOS-MM over de eigenschappen van de stoffen, over hoe ze in de waterketen terechtkomen, welke centrale technische zuiveringstechnieken belovend uitzien, en eventueel welke niet-technische maatre­ gelen genomen kunnen worden, sneller en gerichter kunnen zien welke oplossingen geschikt zijn voor hun specifieke water.

Met het BOS-MM is de kennis al in huis en kan een verkennend onderzoek snel uitgevoerd worden.

Daardoor kunnen sneller en efficiënter beslissingen ­genomen worden over de volgende stappen, zoals een vooronderzoek doen naar technieken die door BOS-MM geselecteerd zijn, bepaalde niet-technische maatregelen in een stroomgebied etcetera.

Conclusie en vervolg Op dit moment informeert het BOS-MM de partijen in de waterketen over een kleine twintig milieu­ vreemde stoffen en de mogelijke maatregelen die hiertegen genomen kunnen worden. De ambitie is dat het ­BOS-MM zich zal blijven ontwikkelen en steeds uitgebreider informatie kan verstrekken over hoe om te gaan met milieuvreemde stoffen.

De nieuwe toegepaste wetenschappelijke component van het BOS-MM is de geïntegreerde aanpak over de hele watercyclus. Het TAPES-project is erop gericht om met partners het BOS-MM te laten uitgroeien tot het systeem waar men in Europa naar toe gaat bij

vragen over nieuwe stoffen en de maatregelen om hier mee om te gaan; door innovatieve oplossingen of met oude vertrouwde technieken. Doordat het ­probleem van milieuvreemde stoffen in de water­ cyclus integraal wordt benaderd – van bron tot tap – zal dit op termijn leiden tot meer samenwerking en consensus in de watersector over het ingewikkelde onderwerp van milieuvreemde stoffen in de water­ cyclus en tot duurzame oplossingen.

Astrid Fischer (TU Delft) Floris van den Hurk (TU Delft, Waternet, HZ-University of Applied Sciences) Annemarie van Wezel (KWR Watercycle Research Institute, Copernicus Institute, Utrecht University) Jan Peter van der Hoek (TU Delft, Waternet)

SAMENVATTING Milieuvreemde stoffen worden steeds vaker gedetecteerd in oppervlaktewater, met moge­ lijke toxische bijverschijnselen in het aquatische milieu, en potentieel gevaar voor de drinkwater­voorziening. De centrale vraag: hoe gaat men zo effectief en efficiënt mogelijk om met de bedreiging van nieuwe stoffen die voorkomen in de gehele watercyclus? moet ­daarom ­worden ­beantwoord. In het kader van het Europese Interreg project TAPES (­Transnational ­Action Programme on Emerging Substances) is een b ­ eslissingsondersteunend systeem ontwikkeld om deze vraag te beantwoorden.

Dit ­webgebaseerde kennisplatform verschaft informatie over milieuvreemde stoffen en maatregelen die genomen kunnen worden. Het doel is hiermee samenwerking en consensus in de watersector te bevorderen en te komen tot duurzame oplossingen.

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

43

iStockphoto

BETER SYSTEEM VOOR BEPALEN WATERSCHADE Een nieuw instrument voor het bepalen van schade bij landbouwgewassen als gevolg van te veel water, te weinig water of te veel zout: hoe moet dat er uitzien? En kan zo’n instrument bruikbaar zijn voor het doorrekenen van klimaatscenario’s?

De Waterwijzer Landbouw moet het antwoord worden op deze vragen.

Het functioneren van planten wordt bepaald door de beschikbaarheid van zonne-energie, CO2, water, zuurstof, zout en nutriënten in de bodem.

Planten proberen altijd voldoende water en zuurstof uit de bodem op te nemen voor maximale groei. Als de beschikbaarheid van water (te droog) of zuurstof (te nat) in de wortelzone onvoldoende is om aan hun vraag te voldoen, zullen planten respectievelijk droogte- of zuurstofstress onder­ vinden. Als de zoutconcentratie in het bodemvocht te hoog is, zal de wateropname afnemen.

AUTEURS

Mirjam Hack-ten Broeke en Joop Kroes (Alterra Wageningen UR)

Ruud Bartholomeus (KWR Watercycle Research Institute)

Jan van Bakel (De Bakelse Stroom)

OKTOBER 2015

Jos van Dam (Wageningen Universiteit)

Het klimaat verandert en het weer wordt grilliger. De consequentie is dat bestaande instrumenten niet meer toereikend zijn om vast te stellen wat de directe effecten voor de opbrengst van gewassen zijn bij te ­droge, te natte of te zoute omstandigheden in de wortelzone. Verschillende ­gebruikersgroepen, zoals waterschappen, provincies, drinkwaterbedrijven en Rijkswaterstaat, hebben daarom behoefte aan een klimaatbestendig instrument dat droogteschade, natschade én zoutschade voor landbouw­ gewassen kan vaststellen.

De Waterwijzer Landbouw moet dat nieuwe instrument worden. Een instrument dat op basis van verschillende weersomstandigheden kan rekenen en dat bovendien geschikt is voor het doorrekenen van klimaats­ cenario’s. Het instrument wordt gebaseerd op de kennis die op dit gebied momenteel beschikbaar is en het moet vooral praktisch goed hanteer­ baar zijn. Voor de landbouw is van belang dat de effecten uitgedrukt worden in werkelijke veranderingen in de opbrengst van gewassen en ook wat dit bedrijfseconomisch betekent.

Bepaling waterschade landbouwgewassen

43

44

WATER MATTERS

Stroomschema van gewasgroeiprocessen in WOFOST

Het project Waterwijzer Landbouw heeft intussen enkele producten opgeleverd waarmee een deel van de centrale vraag kan worden beantwoord. Het agrohydrologisch simulatiemodel SWAP vormt samen met het gewasgroei simulatiemodel WOFOST in deze methode de kern voor het berekenen van gewas­ opbrengsten als functie van bodemvochtcondities.

Op basis van deze specialistische modellen worden ook praktisch toepasbare schadefuncties afgeleid.

In dit artikel gaan we in op de bruikbaarheid van het gekoppelde modelinstrumentarium en geven we een doorkijkje naar de toepassingsmogelijkheden. Daarbij wordt ook bekeken of het mogelijk is de tot nu toe ge­ bruikte methoden voor de berekening van landbouw­ schade als gevolg van veranderingen in de hydrologie te vervangen door één nieuwe.

Schade aan gewassen ontstaat enerzijds door in­ grepen in de waterhuishouding en het effect op de gewasverdamping (de zogeheten directe effecten), ­anderzijds door indirecte effecten, deels als gevolg van bedrijfsvoering van de landgebruiker. Denk bijvoorbeeld aan bewerkbaarheidsproblemen, ver­ minderde gewaskwaliteit of schade aan de bodem­ structuur. In dit artikel besteden we aandacht aan de eerste categorie; de indirecte effecten komen in een latere fase van het onderzoek aan bod.

Achtergrond Het Nederlandse waterbeheer kent vanuit het verle­ den verschillende methoden voor het kwantificeren van landbouwschade.

Zo gebruiken waterschappen de zogeheten HELP-­ tabellen, waaruit op basis van informatie over bodem­ profiel, grondwaterstand en type gewas de mate van opbrengstderving kan worden afgelezen. De HELP-

tabellen zijn ontwikkeld om in landinrichtingsprojec­ ten effecten van waterhuishoudkundige m ­ aatregelen op de opbrengst van landbouwgewassen vast te stellen en geven gemiddelde schades over vele jaren weer.

Voor het berekenen van tegenvallende opbrengsten als gevolg van permanente grondwaterwinningen gebruikt de AdviesCommissie Schade Grondwater (ACSG) de TCGB-tabellen. Deze tabellen lijken op de HELP-tabellen, maar geven een gedetailleerder ­inzicht in de opbrengstderving en zijn alleen geldig voor grasland op zandgronden.

Deze veelgebruikte tabellen zijn echter verouderd.

Zo is de bepaling van nat- en droogteschade met de HELP-tabellen gebaseerd op verouderde meteorolo­ gische gegevens en ervaringen uit de landbouwprak­ tijk van vroeger. De tabellen geven alleen een beeld van gemiddelde schades over een langere periode, terwijl er behoefte is aan informatie over de variatie van de schade in de tijd als gevolg van wisselende weersomstandigheden.

Een ander punt is dat nat- en droogteschade wel in de tabellen is verwerkt, maar zoutschade niet.

De HELP- en TCGB-tabellen zijn daarom ongeschikt voor toepassing in het huidige klimaat, dat in de na­ bije toekomst nog grilliger zal worden. Er is behoefte aan een verbeterde bepaling van landbouwschade, zoals ook wordt betoogd in het Kennisprogramma Deltaproof van de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA) en in een eerder uitgevoerde inventarisatie naar de behoefte om de HELP-tabellen te vervangen.

Zodoende is onder auspiciën van STOWA een breed draagvlak gerealiseerd voor het ontwikkelen van een methodiek voor het bepalen van landbouwschade als gevolg van agrohydrologische omstandigheden, gebaseerd op het agrohydrologische model SWAP en het gewasgroeimodel WOFOST. Daarmee kunnen ook klimaatscenario’s worden doorgerekend en klimaat­ bestendige schaderelaties worden verkregen.

Aanpak en resultaten Het project Waterwijzer Landbouw bestaat uit ver­ schillende fasen.

KENNISKATERN VOOR WATERPROFESSIONALS

45

Voorbeeldberekening van SWAP-WOFOST voor gras (linker figuur, veldexperiment met meerdere snedes in Zegveld) en snijmaïs (rechter figuur, veldexperiment in Cranendonck). In beide figuren zijn de gemeten opbrengsten weergegeven met rode bolletjes en drie lijnen voor respectievelijk de berekende potentiële, exploiteerbare en actuele opbrengst

In fase 1 is toegewerkt naar een operationeel instru­ ment op basis van SWAP om droogteschade, nat­ schade en zoutschade te berekenen. Dit is gebeurd voor gras en aardappel en de berekeningen resulteer­ den in een direct effect op de gewasverdamping.

Fase 2, uitgevoerd in 2013 en 2014, heeft geresulteerd in een koppeling van het agrohydrologische model SWAP met het gewasgroeimodel WOFOST tot een operationeel en getoetst simulatiemodel voor gras, aardappel en snijmaïs, waarmee naast de reductie van gewasverdamping ook de reductie van de gewas­ opbrengst kan worden berekend.

Het model SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant) is een veel gebruikt model, dat in eerste instantie is opge­ zet voor het bepalen van de actuele verdamping als functie van meteorologische gegevens, gecombineerd met gewas- en bodemgegevens.

Het model doet berekeningen voor het zogeheten topsysteem, ofwel het onverzadigde en verzadigde bovenste deel van de bodem, waar de interactie tussen grond- en oppervlaktewater op perceelschaal van belang is. Zo worden met het model SWAP het transport van water, opgeloste stoffen en de bodem­ temperatuur berekend voor dit topsysteem.

In het model WOFOST (WOrld FOod Studies) wordt de potentiële gewasopbrengst berekend als functie van het CO2-gehalte, de zonnestraling, de temperatuur en de gewaskenmerken. Vervolgens bepaalt de beschik­ baarheid van water de gewasproductie; alle andere ­factoren (nutriënten bijvoorbeeld) zijn optimaal aan­ wezig. De basis voor de berekening is het bladopper­ vlak en de inkomende zonnestraling.

Daaruit wordt berekend hoeveel licht en CO2 wordt

OKTOBER 2015

onderschept en potentieel wordt omgezet via foto­ synthese. De actuele fotosynthese wordt vervolgens berekend door de potentiële fotosynthese te redu­ ceren voor beperkte beschikbaarheid van vocht voor verdamping, zuurstoftekort of te hoge zoutconcentra­ ties.

Dit zegt veel over de groei van gewassen. Een deel van de energie die door fotosynthese beschikbaar komt, wordt gebruikt voor onderhoudsademhaling en groeiademhaling. Het resterende deel wordt omgezet in droge stof, dat afhankelijk van temperatuur en het ontwikkelingsstadium van het gewas wordt verdeeld over de verschillende onderdelen van het gewas: wor­ tels, stengels, bladeren en opslagorganen.

Het model SWAP rekent stand alone met een zoge­ noemd statisch gewas met elk jaar eenzelfde aan­ name over gewasontwikkeling en dus vaste waarden voor de bladoppervlakte en wortels.

De koppeling van SWAP met WOFOST betekent dat de dynamiek van gewasgroei kan worden meegeno­ men. Dit levert een realistischer gewasontwikkeling op, die elk jaar anders is als gevolg van meteorologie en hydrologie. Daarmee creëren we voor de bereke­ ningen met SWAP een realistischer gewasdynamiek aan de bovenrand van het bodemprofiel en eveneens een realistische dynamische ontwikkeling van de worteldiepte. De koppeling SWAP-WOFOST levert dus een directe berekening op van landbouwopbrengst-­ schade.

Bij het doorrekenen van klimaatscenario’s kan met behulp van SWAP-WOFOST rekening worden gehou­ den met de invloed van extreme weersomstandig­ heden, zoals hoge neerslagintensiteiten, langdurige

Bepaling waterschade landbouwgewassen

46

WATER MATTERS

droogte, stijging van CO2 en sterk veranderende tem­ peraturen. Ook kan rekening worden gehouden met verschillende fotosynthese-systemen van gewassen.

De figuren op de vorige pagina geven een voorbeeld van het type berekeningen dat met SWAP-WOFOST gedaan kan worden. De getoonde grafieken geven ook de overeenkomst met gemeten gewasopbrengsten.

De gerealiseerde koppeling van SWAP en WOFOST binnen Waterwijzer Landbouw om gewasopbreng­ sten in te schatten levert een reproduceerbaar en ­verifieerbaar systeem op. En daarmee is dit een waardevol instrument voor het objectief bepalen van schades en het sturen op maatregelen gericht op het ingrijpen in de waterhuishouding.

Van model naar praktische tool Om het model SWAP-WOFOST te kunnen toepassen is specialistische kennis vereist, terwijl het juist de wens is een eenvoudig toepasbare methode te krijgen voor het kwantificeren van landbouwschade.

Op basis van gedetailleerde SWAP-WOFOST-simu­ laties kunnen echter eenvoudige relaties tussen grondwaterkarakteristieken en een tegenvallende opbrengst worden afgeleid, die eenvoudig, zonder verdere tussenkomst van de modellen, toepasbaar zijn. Zulke relaties vergemakkelijken de vertaling van waterhuishoudkundige condities naar tegenvallende opbrengsten omdat voor de toepassing van die rela­ ties geen SWAP-WOFOST-simulaties meer nodig zijn.

Grondwaterstanden, die algemeen gemeten of ge­ modelleerd worden, kunnen dan via de eenvoudige ­relaties vertaald worden naar opbrengsten. Het aflei­ den van deze relaties bespaart dus een hoop reken­ werk voor de gebruiker. Het principe voor het afleiden van deze ‘metarelaties’ is al eerder uitgevoerd; zo zijn ook de HELP-tabellen en TCGB-tabellen feitelijk voorbeelden van eenvoudige relaties. Op dit moment wordt hard gewerkt aan de totstandkoming van die eenvoudige relaties voor gras en snijmaïs.

Mirjam Hack-ten Broeke (Alterra Wageningen UR) Ruud Bartholomeus (KWR Watercycle Research Institute) Joop Kroes (Alterra Wageningen UR) Jos van Dam (Wageningen Universiteit) Jan van Bakel (De Bakelse Stroom)

Waterwijzer Landbouw levert dus de mogelijkheid om het gekoppelde SWAP-WOFOST te gebruiken voor: • berekeningen van gewasopbrengst als functie van hydrologie, waarmee inzicht ontstaat in variatie tussen en ook binnen jaren, in extreme gebeurte­ nissen, in directe effecten op gewasopbrengst als gevolg van droogte-, zout- en natschade voor gras, snijmaïs en aardappelen voor huidig weer en voor klimaatprojecties; • een ‘maatwerk’-berekening gebruikmakend van beschikbare gegevens uit het gebied voor vraag­ stukken rond gebiedsinrichting of peilbeheer.

SAMENVATTING Verschillende gebruikersgroepen, zoals waterschappen, provincies, drinkwaterbedrijven en Rijkswaterstaat, hebben behoefte aan een nieuw instrument dat droogteschade, natschade én zoutschade voor landbouwgewassen kan vaststellen. Zo’n instrument wordt in samenwerking tussen verschillende partijen (onder auspiciën van de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer – STOWA) ontwikkeld in het kader van het project Waterwijzer Landbouw.

Belangrijk is dat het instrument voor verschillende weersomstandigheden kan rekenen en ook geschikt is voor het doorrekenen van klimaatscenario’s.

Het project heeft intussen enkele producten opgeleverd, zoals een combinatie van het agrohydrologische model SWAP en het gewasgroeimodel WOFOST. Hiermee is het mogelijk berekeningen te maken van gewasopbrengst als functie van hydrologie, waarmee inzicht ontstaat in variatie tussen en ook binnen jaren, in extreme gebeurtenissen, in directe effecten op gewasopbrengst als gevolg van droogte-, zout- en natschade voor gras, snijmaïs en aardappelen voor huidig weer en voor klimaatscenario’s. Dit instrument, waarvan een gebruiksvriendelijke variant wordt ontwikkeld, betekent een sprong vooruit.

SCHRIJF OOK MEE AAN WATER MATTERS! Wilt u ook een artikel aanleveren voor Water Matters? Dat kan!

Begin met het maken van een voorstel, een korte samenvatting, niet langer dan een half A4-tje. Schrijf op welke vraag u in uw artikel wilt beantwoorden (in het algemeen de onderzoeksvraag), wat in de hoofdlijnen het antwoord is op die vraag én wat de betekenis hiervan is voor de praktijk in de watersector, nationaal of internationaal.

Dit abstract wordt beoordeeld door een onafhankelijke redactieraad, waarin alle disciplines uit de Nederlandse watersector vertegenwoordigd zijn. Na goedkeu­ ring krijgt u ongeveer zes weken de tijd voor het schrijven het artikel. Daarna volgt opnieuw beoordeling, eindredactie door H2O en vertaling van de definitieve tekst in het Engels. Water Matters verschijnt namelijk in het Nederlands (in print) en in het Engels (digitaal).

Belangrijke criteria voor de redactieraad bij het selecteren van voorstellen voor artikelen zijn vragen als: is deze kennis echt nieuw en hoe groot is de betekenis ervan voor de dagelijkse praktijk?

Meer informatie en auteursinstructies op de website H2O-Online (www.vakbladh2o.nl). Voorstellen kunnen het beste worden aangeleverd via redactie@vakbladh2o.nl.

Water Matters wordt mogelijk gemaakt door zes Founding Partners. De redactieraad behoudt zich het recht voor om voor verwerking en vertaling van artikelen die door anderen dan door medewer­ kers van deze Founding Partners zijn geschreven een onkostenvergoeding te vragen. Uiteraard wordt u hierover – als dit van toepassing is – tijdig geïnformeerd.

Het kenniskatern Water Matters van H2O is een initiatief van Koninklijk Nederlands Waternetwerk Onafhankelijk kennis(sen)netwerk voor en door Nederlandse water­ professionals.

Water Matters wordt mogelijk gemaakt door Alterra Wageningen UR Onderzoeksinstituut dat door onafhankelijk onderzoek bijdraagt aan het realiseren van een kwalitatief hoogwaardige en duurzame groene leefomgeving.

ARCADIS Wereldwijd opererende ontwerp- en adviesorganisatie op het gebied van de natuurlijke en gebouwde omgeving die duurzame resultaten levert door de toepassing van ontwerp, advisering, engineering, project- en managementdiensten.

Deltares Onafhankelijk kennisinstituut op het gebied van water, ondergrond en infrastructuur. Wereldwijd wordt gewerkt aan slimme innovaties, oplos­ singen en toepassingen voor mens, milieu en maatschappij.

KWR Watercycle Research Institute Instituut voor toegepast wetenschappelijk wateronderzoek dat kennis genereert en samenbrengt voor innovaties in en optimaal beheer van de waterketen.

Royal HaskoningDHV Onafhankelijk internationaal advies-, ingenieurs- en projectmanage­ mentbureau, dat samen met klanten en partners een bijdrage levert aan een duurzame samenleving.

Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA) Kenniscentrum van regionale waterbeheerders in N ­ ederland, dat zorgt voor het ontwikkelen, bijeenbrengen, delen en implementeren van kennis die nodig is om de opgaven waar waterbeheerders voor staan, goed uit te voeren.

Netherlands Water Partnership (NWP) Netwerk ter ondersteuning van de watersector bij export en internatio­ nale samenwerking. 200 organisaties (profit en non-profit) hebben zich erbij aangesloten.