Klimaatverandering en amsterdamse waterleidingduinen

25
6 april 2016 A msterdamse W aterleidingd uinen Werkgroep Kusthydrolog ie AWD * , omgeving en klimaatverandering

Transcript of Klimaatverandering en amsterdamse waterleidingduinen

AWD*, klimaatverandering en omgeving

Amsterdamse Waterleidingduinen

Werkgroep KusthydrologieAWD*, omgeving en klimaatverandering

6 april 2016

1

InhoudHydrologische systeem AWD en omgeving

Hydrologische geschiedenis

Mogelijke effecten van klimaatverandering

Hydrologische systeem in de duinenZoetwaterbel

Dynamisch evenwichtInfiltrerende neerslag duwt zoet/zout grensvlak naar beneden

Daarvoor is opbolling nodig (oranje streepje)(~ overgewicht)

Theoretische verhouding opbolling/diepte ZZ grensvlak ~ 1 : 40(zout zeewater is 2,5% zwaarder dan zoet water)

3

Werkelijkheid is altijd andersVerhouding eerder 1 : 15 1 : 20

Slechtdoorlatende lagen (aquitards) meer opbolling nodig voor zelfde diepte zoetwaterbel

Noordzeewater verdund met rivierwater (Rijn, Schelde, ) is maar 2 % zwaarder dan zoet water i.p.v. 2,5 %

In AWD: opbolling ~6 m, ZZ-grensvlak ~100 m diep

4

Ook breedte van duinstrook telt meeHoe breder, hoe langere weg het genfiltreerde regenwater moet afleggen naar zee... dus hoe meer stromingsweerstand het in totaal ondervindt... dus hoe meer opbolling nodig is om er doorheen te komenOpbolling ~ evenredig met diepte zoetwaterbel Zoetwaterbel dus evenredig dieper

Klopt niet helemaal:diepte zoetwaterbel zelfs meer dan evenredig met duinbreedte (2 X breder ~ 3 X dieper)(T.W.M. Bakker, 1981)

5

Duinen niet alleen wat je nu ziet (althans voor AWD)AWD: vroeger liep duinstreek met strandwallen van kustlijn tot westoever van Haarlemmermeer

(Breder dan het nu LIJKT !)

Zoetwaterbel bevindt zich ook onder bollengebieden en aangrenzend stedelijk gebied

Het diepst (100-110 m-NAP) onder binnenduinrand

1662

6

Zoetwaterbel onder duinen = heel traag hydrologisch systeemHoe traag dan?

Weer Theo Bakker (1981):

AWD: het vanuit niets ontstaan van een complete zoetwaterbel vanuit/door infiltrerende neerslag zou ~300 jaar duren

Reactie op / aanpassing aan grote veranderingen zal dan ook wel eeuwen durenPlaatje niets

Plaatje zoetwaterbel AWD 1850

~AD 1000~AD 1850

7

Zijn er grote veranderingen geweest ?Jazeker:

Ontvening / turfwinning ontstaan HaarlemmermeerDrooglegging Haarlemmermeer (~1850)Toenemende drinkwaterwinning AWD (vanaf 1853)Start diepe grondwaterwinning uit AWD (v.a. 1903) ...... en overexploitatie zoetwaterbel (tot 1957)Infiltratie Rijnwater (na 1957) en herstel zoetwaterbel

Door trage responstijd werken deze effecten ook nu nog door

8

Grondwaterstromingsmodel in verticale dwarsdoorsnede (~250 m dik, 12 km lang)Sterke overdrijving van verticale schaal !

Gemodelleerde dwarsdoorsnede,nu met veeeeel minder verticale overdrijving

Simulated situation shortly after 1500

stroomlijnenslechtdoorlatendelaagzout grondwaterbrak grondwaterzoet (grond)waterNoordzeeHaarlemmermeerAWD

1850

soon after reclamation of Haarlemmermeerpolder (~1850)

1900

1955 (just before start of Rhine water infiltration)

simulated present situation

Gesimuleerde sterk versimpelde hydrologische geschiedenis van de AWD en omgeving

17

Terug naar klimaatverandering

Wat voor klimaateffecten?Directe effectenVerandering van hoeveelheid neerslag, van verdeling neerslag over seizoenen, temperatuur, zeespiegelrijzing. Wat doet dat met de flora en fauna

Indirecte invloedenWat betekenen veranderingen van flora en fauna voor de waterwinning (secundaire effecten)Hoe past de waterwinning zich aan en wat betekent dat voor het duin en de omgeving

18

Directe effecten van klimaatverandering

Andere neerslagverdeling, andere temperatuur (drijvende kracht) veranderende vegetatieverandererende evapotranspiratieinvloed op waterbalans duinen (secundair effect)

Onderzoek door KWR (2008): naar verwachting minder evapotranspiratiehogere waterstandenWeinig bekend over natuurlijke vegetaties

(Dan nog zeespiegelrijzing: doet hydrologisch niet zoveel in AWD)

19

(Achtergrondinformatie)

Waterproductie uit AWD ~ 4 5 X jaarlijkse grondwatervoeding uit neerslagoverschot

Ruwwater bestaat voor ~80 % uit genfiltreerd Rijnwater

Waterwinning domineert de waterhuishouding (strenge vergunningsvoorwaarden t.a.v. waterpeilen)

Daarom:Enerzijds kan veel worden opgevangenAnderzijds heel afhankelijk van RijnwaterEffecten op waterwinning

Effecten op waterwinningRijn = voornaamste bron (Waternet, PWN)(Dunea: Maas)

Volgens KNMI / RIVM:Minder afvoer in zomers (meer in winters)minder verdunning verontreinigingen in zomers slechtere kwaliteitmeer innamestops te verwachtenRIVM denkt aan 200 dagen/jaar(nu ~ 10 d/j)

Onderzoek naar hoe innamestops optimaal kunnen worden opgevangen (samen met de andere duinwaterbedrijven)

21

Andere maatregelenSeizoensbergingIn de winters ergens extra Rijnwater opslaanIn de zomers weer gebruikenZoetwaterbellen onder duinen lijken geschikt

Is aan gerekend: met 5, 10 en 20 Mm3/j bergingBleek te grote effecten te hebben voorlopig afgevallen

22

Voorbeelden van seizoensberging d.m.v. diepinfiltratie

???North SeaWNWAgricultural landESEAWD fresh salinegroundwater

aquitardaquitardaquitard groundwater

Temperatuur van waterRegelgeving: Water > 25 C niet gebruiken voor drinkwaterbereiding(mag het leidingnet niet in)

Hoogste gemeten T in Oranjekom: 20,8 Cmaar ~4 C marge

Gemiddelde verblijftijd van gewonnen water in AWD = 90 dagenTemperatuurgolf loopt maar half zo hard ~ 180 d ~ jaar (ligt eigenlijk iets complexer)Temperatuurpieken lopen dus ongeveer tegengesteld aan seizoenen. Gunstig voor stabilisatie watertemperatuur

Wat nu als temperatuur gaat toenemen ? Gezamenlijk onderzoek samen met andere waterleidingbedrijven

24

Waternet is al een tijd bezig met klimaatveranderingEr loopt veel onderzoek samen met collegabedrijvenEffecten naar omgeving lijken zeer beperkt

Epiloog