Anti-verziltingsdrainage

Deze deltafact geeft informatie over anti-verziltingsdrainage. Dit houdt in dat verzilting worden tegengegaan door het versterken van de zoetwaterlens.

1. INLEIDING
2. GERELATEERDE ONDERWERPEN EN DELTAFACTS

3. STRATEGIE: VASTHOUDEN, BERGEN, AANVOEREN
4. WERKING
5. KOSTEN EN BATEN
6. RANDVOORWAARDEN EN KANSRIJKE LOCATIES
7. GOVERNANCE
8. LOPENDE INITIATIEVEN EN ONDERZOEKEN
9. KENNISLEEMTEN
10. OVERZICHT LOPENDE INITIATIEVEN EN ONDERZOEKEN

1. Inleiding

Een dunne laag zoetwater in de ondergrond (een zoetwaterlens) die op zout grondwater drijft maakt landbouw in zilte gebieden mogelijk. Door bodemdaling en zeespiegelstijging neemt de zoute kweldruk steeds verder toe waardoor de dikte van de zoetwaterlenzen steeds verder afneemt. De verwachting is dat verzilting vaker en over een groter gebied op zal treden. De akkerbouw zal in de toekomst dan ook vaker te maken krijgen zoutschade. Binnen het project Spaarwater (www.spaarwater.com) is aangetoond dat met anti-verziltingsdrainage verzilting kan worden tegengegaan door het versterken van de zoetwaterlens.

2. Gerelateerde onderwerpen en deltafacts

Onderwerpen: verzilting, aanvoerbehoefte zoet water, zelfvoorzienendheid, klimaatadaptatie, brakke kwel, onderwaterdrainage, vasthouden van water, .

Deltafacts: Regelbare drainage, Bodem als buffer, Bodemvochtgestuurd beregenen, Dynamisch peilbeheer, Onderwaterdrains.

3. Strategie: vasthouden, bergen, aanvoeren

Anti-verziltingsdrainage houdt de zoetwatervoorraad in de ondergrond zo groot mogelijk, terwijl de ontwatering van het perceel gehandhaafd blijft en de zoutbelasting naar de sloot niet toeneemt.

Met anti-verziltingsdrainage kan de strategie ‘vasthouden’ worden gerealiseerd.

4. Werking

Het concept van anti-verziltingsdrainage

In een gedraineerd perceel is de zoetwaterlens het dunst ter plaatse van de drainagebuizen, waar snelle afvoer van regenwater plaatsvindt, en het dikst midden tussen de drainagebuizen in. Drainage kan daarmee de zoetwatervoorraad in de ondergrond sterk beïnvloeden.

Anti-verziltingsdrainage houdt de zoetwatervoorraad in de ondergrond zo groot mogelijk, terwijl de ontwatering van het perceel gehandhaafd blijft en de zoutbelasting naar de sloot niet toeneemt. Het aanleg- en ontwateringsniveau en de afstand tussen drainage­buizen wordt bij deze methodiek beter afgestemd op de grondwatersituatie van het perceel in relatie tot grondsoort en gewas (figuur 1). Een bijkomend voordeel is dat anti-verziltingsdrainage kan leiden tot een vermindering van de nutriëntenuitstroom naar de sloot.

Bij anti-verziltingsdrainage blijft de bergingscapaciteit van het oppervlaktewatersysteem behouden, in tegenstelling tot het toepassen van peilopzet in de sloten. De agrariër kan zelf de waterhuishouding van het perceel reguleren.

Typen anti-verziltingsdrainage

Voor anti-verziltingsdrainage bestaan vier typen drainagetechnieken (Figuur 1). Welke techniek het meest kansrijk is hangt af van locatie specifieke kenmerken waaronder bodemopbouw, kweldruk en mate van drooglegging (zie paragraaf 4). De volgende anti-verziltingsdrainage zijn te onderscheiden: drainage met een verhoogd ontwateringsniveau (type A), verdiept aangelegde drainage met een regulier ontwateringsniveau (type B) en combinatie van A en B, verdiepte aanleg met verhoogd dan wel een verlaagd ontwateringsniveau (type C en D).

Figuur 1. Weergave type traditionele drainage en anti-verziltingsdrainage type A (zoals in Herbaijum, type B, type C (zoals in Hornhuizen) en type D.

•  Type A, verhoogd ontwaterings­niveau richt zich op het verlagen van de zoute kweldruk uit de ondergrond door in het bestaande drainagesysteem een (instelbaar) verhoogd ontwateringsniveau te hanteren (structureel of alleen buiten groeiseizoen). De zoet­watervoorraad wordt vergroot en door de hogere grondwaterstanden neemt de (zoute) kweldruk af. Dit heeft een gunstig effect op de dikte van de zoetwaterlenzen. Dit type kan ook worden gebruikt door bestaande drainage aan te passen.

•  Type B, verdiept aangelegde drainage met een regulier ontwateringsniveau richt zich op het dieper afvangen van de zoute kwel door nieuwe drainage verdiept aan te leggen met eventueel een kleinere drainageafstand. Het ontwateringsniveau wijzigt niet ten opzichte van conventionele drainage. Door de diepere ligging van de drains kan zoetwater doordringen tot grotere diepte, óók ter plaatse van de drain zelf. De afstand tussen de grondwaterspiegel en de drains wordt vergroot.

•  Type C, verdiepte aanleg met verhoogd ontwateringsniveau richt zich op het vergroten van het waterbergend vermogen van het perceel. De drainage wordt dieper aangelegd dan bij conventionele drainage, maar het ontwateringsniveau wordt (structureel of alleen buiten groeiseizoen) juist verhoogd ten opzichte van conventionele drainage. Hierdoor wordt de afstand tussen de grondwaterspiegel en de drain verder vergroot én vermindert de (zoute) kweldruk uit de ondergrond. Er ontstaat een zoetwaterbuffer waardoor ook bij drain zelf geen zout optrekt.

•  Type D, verdiepte aanleg met een verlaagd ontwateringsniveau wordt de verdiepte drainage ingezet om zoutwater in de ondergrond af te vangen waardoor verzilting tot aan de wortels wordt voorkomen. De gewassen kunnen gebruik maken van zoet hangwater. Type D is binnen Spaarwater niet verder onderzocht, omdat deze techniek de dikte van de zoetwaterlens en daarmee de zoetwatervoorraad verkleint en er kans bestaat op verhoging van de zoutbelasting naar de sloten.

Binnen Spaarwater zijn de systemen A en C onderzocht op respectievelijk een kleiondergrond (Herbaijum, Friesland) en een zandondergrond (Hornhuizen, Groningen).

Effecten anti-verziltingsdrainage op de ontwikkeling van de zoetwaterlens

Ontwikkeling zoetwaterlens op een zandig perceel volgens de praktijk

Op het zandige perceel in Hornhuizen is van nature sprake van dunne, platte zoetwaterlenzen. Bij aanvang van de proef leek eigenlijk geen sprake van zoet grondwater maar was dit brak tot zout. Dit komt door de hoge doorlatendheid, de zoute kweldruk en de aanwezigheid van een slechter doorlatende laag onder de drains. Op dit perceel is aan het eind van de natte winterperiode maart 2017 een duidelijke toename van de zoetwatervoorraad gerealiseerd (figuur 2) ten opzichte van april 2015. Opvallend is de gelijkmatige verzoeting van de ondergrond, ook ter plaatse van de drains. Door het vormen van de zoetwaterbuffer is de kans op verzilting hier sterk afgenomen.

Figuur 2. Weergave van verzoeting (vergroting van zoetwatervoorraad) na vier jaar. De blauwe kleur is een indicatie van verzoeting. De drains zijn weergegeven als zwarte cirkels en de oorspronkelijke aanlegdiepte van de drains zijn weergegeven in lichtgrijs.

Onwikkeling zoetwaterlens op een kleiperceel volgens de praktijk

Op het kleiperceel in Herbaijum is sprake van zeer geprononceerde zoetwaterlenzen tot ca. 2,0 à 2,5 m onder de drainage. Figuur 3 toont de toename van diepte van het zoet-zoutgrensvlak over de periode van vier jaar. Bij toepassing van anti-verziltingsdrainage blijkt dat op het kleiperceel de dikte van de zoetwaterlens toeneemt. De dikte van de zoetwaterlens varieert gedurende het jaar, met een maximale dikte aan het eind van de winter.

Figuur 3. Groei van de zoetwaterlens bij toepassing van anti-verziltingsdrainage (grijs) en zonder anti-verziltingsdrainage (blauw) op het kleiperceel te Herbaijum.

Ontwikkeling van de zoetwaterlens volgens berekeningen

Het effect van anti-verziltingsdrainage type A op de zoetwatervoorraad in percelen is voor het gehele projectgebied in kaart gebracht met behulp van een reeks simulaties met het model SVOffice. SVOffice simuleert in 2D op zeer hoog detailniveau (cm) volledig geïntegreerd verzadigde en onverzadigde zone rekening houdend met dichtheidsverschillen door zout.

 Vijf representatieve bodemtypes in het verziltingsrisicogebied binne de Waddenregio zijn gemodelleerd.

De selectie aan bodems is gemaakt op basis voorkomen in de kustzone van de Waddenregio in combinatie met het te verwachten verschil in effect tussen bodemtypes onderling. De bodemtypes komen veel voor in het projectgebied, waarvan bodemtype T3 het meest.

De berekeningen gaan uit van een gedraineerd perceel met een drainafstand van 10 meter en een draindiepte van 1m. Het zoet-zout grensvlak is gebaseerd op een zoutgehalte van 1000 mg/l (Acacia Water, 2013).

Uit de simulaties blijkt dat de dikte van de zoetwaterlens toeneemt als anti-verziltingsdrainage wordt toegepast. Het effect op de totale zoetwatervoorraad is groter dan het effect op de zoetwaterlensdikte alleen vanwege de additionele zoetwaterbuffer dat tussen de diepte van de drainagebuizen en het verhoogd peilniveau ontstaat.

De grootte van het effect op zoetwaterlensdikte en zoetwatervoorraad wordt vooral bepaald door het bodemtype en in mindere mate de kwelflux. De relatie tussen kwelflux en effect van anti-verziltingsdrainage is complex en verschilt onderling tussen bodemtypes.

Figuur 4 toont aan dat de zoetwaterlensdikte in het perceel tot 100 cm groter is als anti-verziltingsdrainage met een peil van 30 cm toegepast wordt. Het effect op de totale zoetwatervoorraad in het perceel is ongeveer 30 cm groter dan het effect op zoetwaterlensdikte. Anti-verziltingsdrainage is over het algemeen effectiever op kleibodems dan op zandbodems.

Figuur 4. De toename in de dikte van de zoetwaterlens (cm) en in de zoetwatervoorraad (cm) bij toepassing van anti-verziltings­drainage met een peilopzet van 30 cm ten opzichte van de situatie zonder anti-verziltingsdrainage. De toename in zoetwatervoorraad houdt rekening met de additionele zoetwaterberging dat ontstaat tussen de diepte van de drainagebuizen en het verhoogd peilniveau. De kaart is geschikt voor gebruik op regionaal niveau; het resultaat kan in werkelijkheid lokaal afwijken.

Conclusies ontwikkeling zoetwaterlens

Anti-verziltingsdrainage vergroot de zoetwatervoorraad in een perceel. Binnen enkele jaren leidt een verhoogd ontwateringsniveau tot een meetbare toename van de dikte van de zoetwaterlenzen, zowel op een klei- als zandperceel. Uit de pilots blijkt dat de aangroei van zoetwaterlenzen sneller plaatsvindt dan eerder gedacht, met name op het zandperceel (Tolk en Velstra, 2016). Zowel bij type A (verhoogd ontwateringsniveau bij bestaande drainage) als bij type C (verdiepte aanleg met verhoogd ontwateringsniveau) zijn goede resultaten bereikt.

Bij type A neemt de dikte van de zoetwaterlens toe, met de grootste toename in het midden tussen de drains. Type C  (Hornhuizen) versterkt niet alleen de zoetwaterlens tussen de drains maar ook ter plaatse van de drains. Met andere woorden: de dikte van de gehele zoetwaterbuffer neemt toe (zie figuur 2). Anti-verziltingsdrainage is over het algemeen effectiever op kleibodems dan op zandbodems.

Effecten van anti-verziltingsdrainage op de zoutbelasting

Het verzoeten van het perceel bij toepassing van anti-verziltingsdrainage heeft aantoonbaar tot gevolg dat de zoutbelasting uit de drains naar de sloten afneemt in het voorjaar, najaar en winter. In de zomer is er geen afvoer. De neerslag die in de zomer valt stroomt niet af, maar wordt vastgehouden in het perceel.

Een analyse van wekelijkse watermonsters en afvoermetingen toont aan dat bij toepassing van anti-verziltingsdrainage de gemiddelde chlorideconcentratie van het drainagewater is vanuit het kleiperceel (Herbaijum) 30% lager is en de zoutbelasting uitgedrukt in kg chloride tot wel 80% is afgenomen. Op het zandperceel (Hornhuizen) is het gemiddelde zoutgehalte van het drainwater niet veranderd, maar vindt minder afvoer plaats waardoor de zoutvracht met 35% is afgenomen. Figuur 5 laat zien dat de zoutbelasting bij toepassing van anti-verziltingsdrainage lager is dan bij toepassing van conventionele drainage.

Figuur 5. Lagere zoutbelasting naar de sloot bij toepassing van anti-verziltingsdrainage type A in Herbaijum (boven) en type C in Hornhuizen (onder).

Effecten van anti-verziltingsdrainage op uitstroom van nutriënten

Anti-verziltingsdrainage (typen A, B en C) reduceert de uitstroom van nutriënten naar het oppervlakte­water (zie figuur 6). Anti-verziltingsdrainage levert hiermee ook een waardevolle bijdrage aan de Kader Richtlijn Water doelstellingen.

Doordat bij type A (verhoogd ontwateringsniveau bij bestaande drainage) minder water van het perceel naar de sloten stroomt neemt bij gelijkblijvend nitraatgehalte toch de totale vracht aan nutriënten (in kilogrammen) naar de sloot af. Voor type B en C (verdiepte aanleg drainage) geldt dat door het vergroten van de transportafstand tussen het maaiveld en de drainage de verblijftijd van het grondwater toeneemt. Dit maakt reductie van nitraat en vastlegging van fosfaat mogelijk.

Toepassen van anti-verziltingsdrainage met een verhoogd ontwateringsniveau zorgt ervoor dat in de zomermaanden waardevol zoet regenwater veelal volledig wordt vastgehouden en er vrijwel geen drainagewater wordt afgevoerd. Dit zorgt er ook voor dat de totale vracht van nutriënten naar de sloot veel lager is. Dit blijkt uit een vergelijking van continumetingen van de hoeveelheid drainafvoer gecombineerd met wekelijkse waterkwaliteitsbemonstering van de drainafvoer tussen het proefvak mét en het proefvak zonder toepassing van anti-verziltingsdrainage.

Op het kleiperceel van Herbaijum (grasland) is vastgesteld dat in vergelijking met de opgebrachte hoeveelheid mest de uitstroom van nitraat laag is vanuit zowel het proefvak als het referentie vak (zie figuur 6). Ook blijkt dat anti-verziltingsdrainage (type A) in het proefvak met een lagere afvoer van drainagewater leidt tot een verlaging van totale vrachten van nutriënten. De vracht van anorganische stikstof is met 67% verlaagd en er is 70% minder fosfor afgevoerd. Ook de chloride en sulfaatvrachten zijn met respectievelijk 76% en 63% verminderd door anti-verziltingsdrainage.

Een vergelijkbaar beeld treedt op in het zandperceel van Hornhuizen met anti-verziltingsdrainage (verdiept aangelegde drainage en verhoogd ontwateringsniveau, type C). Door de combinatie van lagere concentraties in het drainagewater in de winter en beperkte of afwezige afvoer in de zomer en door toepassing van een verhoogd ontwaterings­niveau zijn de nitraatvrachten vanuit de drains naar de sloot 90% lager dan die vanuit het referentie vak waar geen anti-verziltingsdrainage wordt toegepast (zie figuur 6). De totale vracht van anorganische stikstof is grofweg gehalveerd. De invloed van anti-verziltingsdrainage op fosfaat is in Hornhuizen niet eenduidig.

Figuur 6. Overzicht van de vrachten aan nutriënten en chloride in drainageafvoer over deels 2016 en 2017. Deze periode is geschikt om metingen met elkaar te kunnen vergelijken gezien de continuïteit aan metingen.

Effecten van anti-verziltingsdrainage op de ontwatering van het perceel

Optredende grondwaterstanden in een perceel bepalen onder andere de vochtomstandigheden voor het gewas maar zijn tevens bepalend voor de begaanbaarheid, of draagkracht, van het perceel. Anti-verziltingsdrainage handhaaft de ontwaterende werking binnen een perceel op zowel klei- als zandondergrond. Ook blijkt dat het gehanteerde (verhoogde) ontwateringsniveau (40 cm) weinig verandert aan de hoogst optredende grondwaterstanden (bij regenbuien). Ook op het kleiperceel zijn de gemiddelde grondwaterstanden tussen een perceel met en zonder anti-verziltingsdrainage nagenoeg vergelijkbaar. De mate van ontwatering van het perceel hangt vooral af van de doorlatendheid van de bodem; hoe lager de doorlatendheid hoe minder actief de grondwaterstand gestuurd kan worden. De praktijk blijkt dat aanpassing (verhoging/verlaging) van het ontwateringsniveau vier tot zes keer plaatsvindt.

Om de gevolgen te onderzoeken van een (extreem) hoger ontwateringsniveau is op het zandperceel te Hornhuizen in 2017 gedurende het hele jaar een maximaal ontwateringsniveau van 40 cm hoger dan op het referentie vak gehanteerd. Ook bij dit niveau bleven de omstandigheden op het perceel goed. In figuur 7 is te zien dat bij een dergelijke verhoging een gemiddelde verhoging van het grondwater van 16cm optreedt. De verhoging heeft een beperkt effect op de pieken in de grond­waterstanden na een bui. De uit de metingen afgeleide waarde voor de GHG is dan ook slechts 3 cm hoger ten opzichte van het gemiddelde. De GLG daarentegen was 18 cm hoger, wat aangeeft dat er zoet water wordt gebufferd.

Zelfs bij het (extreem) verhogen van het ontwateringsniveau bij anti-verziltingsdrainage op het zandperceel zijn geen merkbare verschillen in de begaanbaarheid van het land of verschillen in vochtomstandigheden voor het gewas geconstateerd tussen het perceel met en het perceel zonder anti-verziltingsdrainage.

5. Kosten en baten

Anti-verziltingsdrainage beoogt verzilting te bestrijden en zo gewasschade door optrekkend zout te vermijden. Het ontbreekt aan praktijkcijfers hoeveel zoutschade daadwerkelijk op een perceel voorkomt. Dit heeft te maken dat zoutschade qua effect veel lijkt op droogteschade. Zoutschade treedt veelal op wanneer er ook sprake kan zijn van droogteschade.

Bovendien ontbreekt het aan een robuuste en direct toepasbare methode om zoutschade in de wortelzone te berekenen op perceelniveau. De bestaande literatuur over dit onderwerp is vaak gebaseerd op zoutgehalten in het irrigatiewater van bovenaf in plaats van zout grondwater in de wortelzone. Om een realistisch beeld te genereren van de zoutschade per gewas is een eigen ontwikkelde benadering toegepast om dit voor de wortelzone te bepalen en daarmee de baten te bepalen. Voor de berekening zijn de belangrijkste gewassen in Noord-Nederland genomen: gras, tarwe, pootaardappel, suikerbiet, peen en ui. Voor de bolgewassen zijn de tulp, hyacint en narcis geanalyseerd.

Op bedrijfsniveau zijn de vermeden zoutschades uitgewerkt voor pootaardappelen in rotatie en de bolgewassen. De maximale verziltingsschade vanuit de wortelzone voor pootaardappelen ligt rond de €10.000,- per hectare voor een droog jaar en €2.500,- voor een gemiddeld jaar. Deze maximale schade is vervolgens verrekend voor verschillende percentages die de oppervlakte representeren van de aangetaste gewassen op het veld. In Figuur 8 worden de resultaten voor dezelfde droogtesituatie gepresenteerd maar dan inclusief de rotatiegewassen suikerbiet, granen, penen en ui. Figuur 8 laat dezelfde resultaten zien voor de bolgewassen in rotatie.

Figuur 8. Weergave van de oppervlaktes (5, 10, 20 en 100%) waarover verzilting optreedt met de daarover berekende vermeden zoutschades (in ha/jaar) van pootaardappelen en bollen in rotatieteelt.

De kosten voor antiverziltingsdrainage bedragen €2.500,- per hectare en €255,- per hectare per jaar voor een levensduur van 15 jaar. Er wordt uitgegaan van een drainageafstand van 10m. Traditionele drainage kost ca. €1000,- per hectare en €100,- per hectare per jaar. Dit betekent dat de agrariër een extra investering heeft van €155,- per hectare per jaar. In deze analyse wordt specifiek naar de extra investering gekeken omdat drainage een investering is die agrariërs sowieso doen. 

Afgezien van de onzekerheid over het oppervlak zoutschade wordt uit de analyse duidelijk dat de extra investering van €155,- per hectare per jaar in veel gevallen gedekt wordt door de baten (de vermeden zoutschade). Verder onderzoek is gewenst om gedetailleerder antwoord te kunnen geven op vragen over optredende zoutschades in combinatie met neerslagreeksen uit het verleden en in de toekomst.

6. Randvoorwaarden en kansrijke locaties

De toepasbaarheid en effectiviteit van een systeem hangt af van de fysische kenmerken zoals de bodemopbouw, doorlatendheid, kweldruk, drainafstand en de mate van drooglegging.

Figuur 9 Toepasbaarheid van anti-verziltingsdrainage (type A, B en C) in de Waddenregio. Indien ongerijpte klei voorkomt is het onzeker of verdiept aanleggen van drainage (type B en C) mogelijk is. Deze kaart is alleen geschikt voor toepassing op regionale schaal; lokaal kan de uitkomst in realiteit anders uitpakken.

Anti-verziltingsdrainage is kansrijk in grote delen van de Waddenregio, zie figuur 9. Hierbij ligt de focus op gebieden met een zoet-zout grensvlak binnen vijf meter beneden maaiveld (ondiep). In enkele gebieden is sprake van ongerijpte klei onder het drainageniveau. Hier vormt zich een platte zoetwaterlens. Het toepassen van anti-verziltingsdrainage kan daardoor resulteren in een beperkter effect op de toename van de neerslaglens. De totale zoetwatervoorraad neemt wel toe doordat een zoetwaterlaag tussen de diepte van de drainagebuizen en het verhoogd peilniveau ontstaat.

Welke type anti-verziltingsdrainage meest kansrijk is, verschilt per locatie. Voor drie representatieve bodemprofielen zijn beslisdiagrammen opgesteld (zie Technisch achtergrondrapport Spaarwater), waarmee bepaald kan worden welk type anti-verziltingsdrainage het meest kansrijk is.

Figuur 10 Voorbeeld van beslisdiagram voor bepaling van het meest kansrijke type anti-verziltingsdrainage bij een homogeen bodemprofiel. Lokaal onderzoek en ontwerp moet uiteindelijk uitsluitsel geven.

In figuur 10 is één van de beslisdiagrammen weergegeven, waarbij is uitgegaan van een homogeen bodemprofiel (één grondsoort in de bovenste meters van de bodem).

Anti-verziltingsdrainage in de praktijk

Aanpassen of vernieuwen van drainage

Een logisch moment om anti-verziltingsdrainage toe te passen is op het moment dat de bestaande drainage aan vervanging toe is. Met behulp van het beslisdiagram kan een perceeleigenaar verkennen of wijziging van drainage­afstand of -diepte noodzakelijk is en of het toepassen van anti-verziltingsdrainage nodig en mogelijk is. Het wordt aangeraden hiervoor advies te laten uitbrengen in combinatie met metingen in en om het perceel om te komen tot een perceel specifiek ontwerp.

Bij behoud van bestaande drainage kan door het aanleggen en koppelen van een verzamelleiding en het installeren van een verzamelput met een eenvoudige ingreep bestaande drainage omgebouwd worden tot anti-verziltingsdrainage type A (figuur 1). Dit is de aanpak die ook op de pilotlocatie in Herbaijum met succes is gevolgd. Het aanbrengen van een doorspoelvoorziening vergemakkelijkt het onderhoud van het systeem.

Operationeel beheer

Bij anti-verziltingsdrainage is het van belang het operationeel beheer (regeling van het ontwateringsniveau) af te stemmen op de grondwatersituatie in relatie tot grondsoort en gewas. Dit geldt vooral voor de varianten met een verhoogd ontwateringsniveau (type A en C). Een juiste sturing van het ontwateringsniveau kan ervoor zorgen dat er voldoende ruimte in de bodem overblijft om (grote) buien te kunnen bufferen en water vast te houden wanneer nodig. Dat wil zeggen ‘sparen als het kan en ontwateren als het moet’.

De reactiesnelheid van de ondergrond bepaalt in welke mate gestuurd moet worden. In kleigronden reageert de bodem trager. Zo is op de pilotlocatie te Herbaijum zoetwater vastgehouden door in de natte winterperiode het peil te verhogen. Draagkracht van de ondergrond en goede groeiomstandigheden zijn behouden door het peil in het voorjaar te verlagen zodat het perceel goed kon uitdrogen.

In zandgronden reageert de bodem sneller. Ook hier kunnen te natte omstandigheden voorkomen worden door te anticiperen op grote buien en het peil tijdelijk te verlagen. Op de pilotlocatie te Hornhuizen kon het zandige perceel gedurende de gehele onderzoeksperiode goed ontwaterd worden bij een verhoogd peil.

Het operationeel beheer van het instelbaar ontwateringsniveau kan eenvoudig en handmatig in de put plaatsvinden of op afstand met behulp van een smartphone. Dit dynamische beheer van het ontwateringsniveau is toegepast op beide proefpercelen te Hornhuizen en Herbaijum, waarbij de periode met peilopzet in het zandperceel langer is dan in het kleiperceel. Uit paragraaf 2 blijkt dat deze peilopzet plaats kan vinden zonder negatieve effecten voor de ontwatering.

7. Governance

Ontwikkelen van stimuleringsbeleid is in deze ontwikkelingsfase essentieel. Verkorten van de terugverdientijd door het verlagen van de kosten en het verhogen van de baten is een eerste stap. Regelgeving, financiële prikkels, subsidies en goedkope leningen kunnen  hierbij helpen. Zeker als dit samengaat met het doorontwikkelen van de techniek en doorontwikkeling (vraag en aanbod) van de markt.

Het is nodig in te zetten op het vergroten van de bewustwording bij agrariërs van (toenemende) verziltingsrisico’s en watertekorten alsmede de mogelijkheden voor oplossingen waaronder anti-verziltingsdrainage. Dit is ingezet binnen Spaarwater maar het is van belang dit ook in de komende jaren door te zetten. De verandering van verzilting en droogte door klimaatverandering en bodemdaling vinden geleidelijk plaats over een langere periode. De keuze op korte termijn is dan niet altijd evident. Daarom de aanbeveling om op voorlichting in te zetten in combinatie met stimulering op het nemen van maatregelen die nu al iets opleveren.

8. Lopende initiatieven en onderzoeken

Spaarwater Flevoland

In de provincie Flevoland ligt de focus van het project Spaarwater Flevoland naast waterbesparing op het tegengaan van bodemdaling. Op vier percelen in Flevoland is gestart met continue metingen van het bodemvocht, de grondwaterstand en de EC-Waarden in verschillende bodemlagen. Zo wordt bekeken of en hoe een ondiep voorkomende veenlaag nat gehouden kan worden. Onderzocht wordt of hierdoor veenoxidatie voorkomen kan worden zonder dat er natschade wordt veroorzaakt. 

GO-FRESH

In het project GO-FRESH (Geohydrological Opportunities Fresh Water supply) wordt onderzocht in hoeverre lokale maatregelen de zoetwaterbeschikbaarheid voor landbouw kunnen vergroten in gebieden waar geen zoet water vanuit het hoofdwatersysteem kan worden geleverd. In deze gebieden wordt zoet water in de ondergrond opgeslagen tijdens perioden van wateroverschot en gebruikt in droge perioden.

Deltadrip

Efficiënter omgaan met water en nutriënten voor duurzamere toekomst-bestendige landbouw in Zeeuws Vlaanderen. Het project betreft een periode van drie jaar waarin op een aantal locaties proeven worden uitgevoerd. De maatregelen worden in meerdere combinaties worden uitgevoerd. De pilots zullen de volgende maatregelen bevatten: 
- Aanleg van een monitoringssysteem om de efficiëntie van beregening en grondwater onttrekking te kwantificeren; 

- Aanleg van ondergrondse druppelbevloeiing op twee verschillende dieptes; 
- Precisiebemesting via de druppelbevloeiing.
Zowel de fysieke als de bedrijfseconomische prestaties en effecten zullen worden bestudeerd.

Boeren Meten Water

Tijdens het programma ‘Boeren Meten Water’, opgezet door LTO Noord, Waterschap en Acacia Institute, worden vragen beantwoord als ‘Speelt verzilting ook op mijn perceel en in welke mate? Welke maatregel kan ik nemen? Hoe vochtig is de bodem? Is het slootwater nu geschikt voor beregenen?’. Daartoe wordt gemeten binnen pilotgebieden in Noord Holland, Groningen en Friesland in veenweidegebieden of gebieden waar sprake is van verzilting. Samenwerking tussen agrariërs en waterschappen is hierbij belangrijk. Door samen te meten aan bodemvocht, waterstanden en waterkwaliteit in perceel, drain en sloot, komt er meer inzicht in de werking van het hydrologisch systeem. Dit helpt bijvoorbeeld bij de keuze om te beregenen (is de waterkwaliteit betrouwbaar?), het land op te gaan (is het perceel niet te nat?). meer door te spoelen (is het zoutgehalte te hoog?) of om meer zicht te krijgen op processen die van invloed zijn op bodemdaling.

Voor compleet overzicht zie '10. Lopende initiatieven en onderzoeken’

9. Kennisleemten

Antiverziltingsdrainage is effectief om verzilting te bestrijden in percelen. De toepassing ervan is evenwel maatwerk en afhankelijk van de kenmerken ter plaatse van een perceel. Binnen Spaarwater is het op twee locaties getest en doorvertaald op basis van modelberekeningen. Het is zinvol om dit type drainage op andere locaties en onder andere condities te realiseren en te monitoren voor de langer termijneffecten op vergroten zoetwaterbuffer/lens, zout- en nutriëntenbelasting, ontwatering in natte perioden. Deze leiden dan tot betere ontwerprichtlijnen en kunnen tevens dienen als demonstratielocaties.

Spaarwater heeft aangetoond dat maatregelen op bedrijfsniveau (door de agrariër) in samenhang met maatregelen in waterbeheer (door overheid) moeten worden beschouwd. Tot op heden zijn effecten van anti-verziltingsdrainage op regionale schaal alleen theoretisch bepaald. De werkelijke effecten op regionale schaal dienen te worden onderzocht. Het betreft ontwikkelen, beproeven en monitoren van effectiviteit en effecten op regionale schaal, waarbij anti-verziltingsdrainage gecombineerd met ander (Spaarwater)maatregelen of afzonderlijk wordt toegepast met maatregelen in waterbeheer. Het gaat daarbij om bepaling van zowel socio-economische, technische effecten (waterkwaliteit en waterkwantiteit) als externe effecten (zoals op KRW).

Verder onderzoek is gewenst om gedetailleerder antwoord te kunnen geven op vragen over optredende zoutschades in combinatie met neerslagreeksen uit het verleden en in de toekomst.

10. Overzicht lopende initiatieven en onderzoeken

Naam Onderzoeksproject

SPAARWATER Flevoland

Betrokken partijen

ACACIA-Water

Contactpersonen

Arjen Roelandse

Onderzoekslocaties

Nagele, Zeewolde

Links/documenten

Spaarwater Flevoland

 

 

Naam Onderzoeksproject

Boeren Meten Water

Betrokken partijen

Acacia Water, LTO-noord, agrariers, Provincie Noord Holland, Groningen en Friesland, HHNK, Wetterskip Fryslan, Noorderzijlvest

Contactpersonen

Judith Landheer

Onderzoekslocaties

Texel, Noordelijk Zandgebied, veenweidegebied Oldeboarn, Holwerd aan Zee, Franekeradeel, Lauwersmeer, Negenboerenpolder, Dubbele Dijk

Links/documenten

Boeren Meten Water

 

 

Naam Onderzoeksproject

Deltadrip

 

Betrokken partijen

Acacia Water, LTO, Delphy, Louis Bolk, Koninklijke Maatschappij Wilhelminapolder, Provincie Zeeland

Contactpersonen

Beatriz de la Loma

Onderzoekslocaties

Zeeuw Vlaanderen

Links/documenten

Deltadrip

 

Naam Onderzoeksproject

Proef zoetwaterberging

Betrokken partijen

Opdrachtgever: provincie Noord Holland. Uitvoering: Oranjewoud, Acacia Water met Alterra en Deltares. Verder betrokken: Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK), LTO Noord, KAVB, gemeente Texel en Waterwerkgroep Texel

Contactpersonen

Rowena Kuijper, Wendalin Kolkman

Onderzoekslocaties

Texel

Links/documenten

 Proef zoetwaterberging

 

 

Naam Onderzoeksproject

GO-FRESH

Betrokken partijen

Provinicie Zeeland, Deltares, Alterra, ACACIA, KWR, HZ, ZLTO, Waterschap Scheldestromen, Waterschap Brabanse Delta, STOWA

Contactpersonen

Gualbert Oude Essink

Onderzoekslocaties

Serooskerke (Kreekrug infiltratieproef), Schouwen-Duiveland (Drains2buffer)

Links/documenten

Website

 

 

Naam Onderzoeksproject

Klimaatadaptatieve Drainage

Betrokken partijen

Futurewater, Kuijpers Electronic Engineering, De Bakelse Stroom, Van Iersel

Contactpersonen

Peter Droogers

Onderzoekslocaties

 

Links/documenten

Website