Watermanagement 01-10-2012

Inhoud Watermanagement en de ondergrond? Klimaat, menselijk handelen en het landschap Uitdagingen en oplossingen Casus

Nederland en water MENSELIJKE INVLOED KLIMAAT Landschap Ondergrond Watersysteem Nederland is ontstaan met en door water. De uitspraak ‘God schiep de aarde, de Nederlanders maakten Nederland’ wordt vaak gebezigd, maar de contouren van Nederland waren er al ver voor de menselijke beïnvloeding. Het bodemvormingsproces in deze regio is er op hoofdlijnen één van afzettingen door wind, ijs en rivieren tijdens de glacialen (vooral zand en grind) en door zee, rivieren en planten tijdens de interglacialen (klei, zand en veen). Bij een stijgende zeespiegel lopen lage delen van ons land onder water, maar daardoor wordt tegelijkertijd bodem gevormd. Mensen hebben de laatste circa duizend jaar wel enorme invloed: veenwinning, bedijking, kanaliseren van beken en rivieren, droogmalen, ontginnen en verstedelijking. Hierdoor zijn we een welvarend land, maar het gevolg is wel, dat de bodemvormende processen een halt zijn toegeroepen: rivieren en zee overstromen niet meer en veenvorming vindt niet meer plaats. KLIMAAT

De natuur en water 800 n. Chr. 1.800 v. Chr 50 n. Chr. 5.000 v. Chr Veen De natuur en water Duinen In deze slide is te zien hoe dit gebied er tijdens het huidige interglaciaal, het holoceen, er op verschillende tijden uit heeft gezien en welke belangrijke bodemvormende processen een rol spelen. Duidelijk is te zien dat er sprake is van een natuurlijk proces met perioden waarin het water delen van het land opslokt, afgewisseld met perioden dat het water weer wordt teruggedrongen. Rivierklei en -zand

De mens en water: watermanagement In de vorige slide is de natuurlijke relatie tussen water en bodem duidelijk geworden. In dit plaatje, de lagenbenadering uit de ruimtelijke ordening, is dit verbeeld in de laag Ondergrond. De mens heeft grote ingrepen gedaan in die ondergrond, zoals we verderop in deze module zullen zien. Deze ingrepen hebben uiteindelijk geleid toe een netwerklaag en een occupatielaag, waarin water wordt beheerst. Let wel, deze lagen liggen niet altijd fysiek op de ondergrond, maar kunnen daar ook in liggen. Opdracht: Waar denk je aan bij water in de bodem, als je kijkt naar de verschillende lagen? Grondwater (ondergrond), waterleiding, riolering, vaarwegen (netwerklaag), stedelijk water (occupatielaag).

Klimaat Temperatuur stijging Zeespiegelstijging Neerslagtoename Droge perioden Bodemdaling Bovenstaande elementen horen bij een interglaciaal, dus ook bij het holoceen. Omdat de bodem niet van nature meer wordt opgevuld, maar juist daalt, vormt water voor de bewoners van Nederland een groeiend probleem. Opdracht: Noem eens een aantal problemen waaraan je denkt bij water? Regenwateroverlast Grondwateroverlast Bodemdaling door onttrekking van water Verzilting Verdroging Kritische rivierpeilen Al deze problemen zijn tot stand gekomen door de invloed van het klimaat of menselijke invloeden.

Nederland en water toen en nu LET OP! FILMPJE NEDERLAND VAN BOVEN! KLIK OP PLAATJE

Nederland en water toen en nu MENSELIJKE INVLOED Landbouw In het filmpje wordt aangegeven dat we na de St Luciavloed in 1287 de strijd met het water aangaan. Vanaf dan wordt de menselijke invloed op het waterbeheer steeds groter. Overstromingen worden dus minder door natuurlijke invloed (en langere periode teruggedrongen) maar op een snellere en effectievere manier. Niet langer laten we het land zomaar onder water lopen. We gaan meer het water beheren. Allereerst gaan we aan de slag met landbouw. We vertrekken van het oosten van Nederland naar het midden en westen, plegen roofbouw op de bossen (platbranden enzo) om daar landbouw mogelijk te maken. We bouwen boerderijen, houden er dieren op en maken akkers om groenten te verbouwen. Om te wonen, groente te verbouwen en dieren te houden hebben we water nodig wat we oppompen of aftappen van beken (of rivieren?). Aan de andere kant worden Veenmoerassen drooggemalen om turf te maken voor economisch belang. Met andere woorden, we hebben een flinke invloed op de ondergrond, het watersysteem en het landschap. Als we nu boven Nederland vliegen kun je dat heel goed zien. We hebben de landbouwgrond in kleine lappen opgedeeld voor boeren. Ook zijn steden steeds groter gegroeid.

Nederland en water toen en nu MENSELIJKE INVLOED Industrie De invloed van mensen blijft groeien, we gaan ons vestigen in dorpen en steden voornamelijk aan rivieren en de zee. In het begin gebruiken we water dan voornamelijk als bescherming en transportmiddel. Maar hoe meer de economie groeit hoe meer we het water willen beheren. We maken dijken, leggen polders aan en ontwateren delen van Nederland voor economisch gewin. Ook krijgen we steeds meer industrie (vanaf 1850) en meer mensen die in stedelijke gebieden gaan wonen. Er breken grote epidemieën uit door de slechte sanitaire voorzieningen en eigenlijk pas in de 20e eeuw worden er gesloten riolen aangelegd. De toevoer en afvoer van water wordt in deze periode steeds beter, maar gebeurd allemaal onder de grond (netwerklaag).

Nederland en water toen en nu MENSELIJKE INVLOED Steden Steeds meer mensen gaan in steden wonen, daar moet drinkwater en afvalwater getransporteerd worden. Drinkwater en water voor de industrieën worden uit de grond gehaald waardoor het land inklinkt en daalt. Daarnaast beheren we het water zodanig dat we soms water wegpompen en een andere keer inlaten. Hierdoor worden biodivesiteit aangetast en veranderd het landschap en de ondergrond. Dit heeft weer invloed op het klimaat, niet alleen omdat op wereldwijde schaal fossiele brandstoffen worden verstookt en grondstoffen worden verbruikt, maar ook omdat steden de waterhuishouding en het bodemgebruik veranderen en daarmee effect hebben op de temperatuur (hitte eilanden).

Nederland en water toen en nu MENSELIJKE INVLOED Steden Alle processen die we tot nu toe hebben gezien, hebben samen geleid tot de huidige landschappen in Nederland. In de komende sheets worden een aantal belangrijke landschapstypen behandeld, waarbij de relatie tussen water en ondergrond aan bod komen.

Locatie Bodem en water Hoog Nederland Laag Nederland Stedelijk gebied Ondergrond (veen / zand / klei / grind / leem) Dit is de hoofdindeling. We gaan nu in op de verschillende typen ondergrond en welke wateraspecten daarbij van belang zijn om in de gaten te houden. Maar wat ten alle tijden van belang is is het nagaan van de geschiedenis van het gebied. Dit bepaald voor een groot gedeelte de opbouw van de bodem en het watersysteem.

Hoog Nederland Stuwwallen Hoge zandbulten Diepe grondwaterstanden Infiltratiegebieden Wateraspecten Veel neerslag Natte dalen Sprengen De stuwwallen (zoals de Utrechtse Heuvelrug, het Veluwemassief, het heuvelland bij Nijmegen en Holterberg) zijn gevormd door gletsjer. Ze bestaan uit goed doorlatend zand, met aan de randen vaak leemlagen die er voor zorgen dat het grondwater onder druk staat. Hier werden sprengen gemaakt. Er zijn veel drinkwaterwinningen. De oorspronkelijke bebossing is grotendeels verdwenen en vervangen door heide, stuifzandgebieden en naaldbos.

Hoog Nederland Hoge zandgronden Oostelijk Dekzanden, zwerfkeien, keileemafzetting Wisselende grondwaterstanden Wateraspecten Keileem  dun freatisch pakket Vennen Beken in lage delen veelal vergraven of gekanaliseerd De hoge zandgronden waren grotendeels bedekt met (hoog)veen. Door landbouw en turfwinning zijn er veel beken en kanalen aangelegd en is het land een stuk lager geworden. In dit gebied zijn veel beken rechtgetrokken en kanalen gemaakt om hoogveen te ontwateren en af te graven. Wanneer het hard regent stroomt het water sneller naar de lager gelegen gebieden. Op plekken waar de beken of kanalen samenkomen kan dan wateroverlast ontstaan. Een belangrijk aspect is de kleileemafzetting, die vaak op geringe diepte in de ondergrond voorkomt.

Hoog Nederland Hoge zandgronden Zuidelijk Dekzanden Noord-Zuid georiënteerde riviertjes Wateraspecten Vennen Rivieren Grote kanalen Vervening De zuidelijke zandgronden lijken veel op de oostelijke zandgronden. Verschillen: geen keileem (het ijs is niet zover gekomen), de waterlopen zijn vaak groter en lopen noord- zuid ipv oost-west.

Laag Nederland Kust en Waddenzee Zandaanvoer (Zuid naar Noord) Duinen en dijken Wadden: wandelen Wateraspecten Kwel en verzilting Zeekleiafzetting Overstromingen Drinkwatervoorziening Op de slides van de vorming van Nederland in het holoceen is te zien dat de duinen en het waddengebied al ver voor het begin van onze jaartelling zijn gevormd. Dit gebied staat onder grote invloed van wind en zee en verandert daardoor voortdurend. Duinen groeien richting de zee (tgv zandafzetting en –vastlegging), de wadden verplaatsen zich naar het oosten (tgv stroming en zandafzetting). Daarnaast hebben overstromingen een grote invloed. Mensen proberen deze processen te minimaliseren (dijken, aanplanting), dan wel te benutten (zandmotor)

Laag Nederland Zeekleigebied Bewoning op natuurlijke terpen en heuvels Landwinning kwelders bedijken Inpoldering Wateraspecten Kreken Inversie van het landschap door inklinking bodem Zeedijken Achter de beschermende duinen en wadden ligt een groot zeekleigebied. Hoewel niet zo dynamisch als de kust, stond ook dit gebied bloot aan overstromingen. Het gebied wordt nu beschermd door enorme dijken, o.a. de deltawerken. Vanaf de middeleeuwen wordt hier land gewonnen. De oudste landaanwinningen zijn het hardst gedaald, waardoor de gebieden die vroeger het hoogst lagen, nu het laagst liggen. In het landschap is dat te zien doordat de oude kreekruggen (zandafzettingen) hoger liggen dan de kleigebieden. Dit noemen we inversie van het landschap.

Laag Nederland Veengebied Diep gelegen Bodemdaling Grootschalige afgraving en inpoldering Wateraspecten Slechte bodemdoorlatendheid Hoge grondwaterstanden Zoute kwel Enorme gebieden in Nederland waren bedekt met veen. Het veen is voor een groot deel verdwenen, zowel in hoog als in laag Nederland. De veenwinning in laag Nederland heeft ervoor gezorgd dat er enorme waterpartijen zijn ontstaan, die later weer zijn drooggemalen. Deze gebieden liggen ver onder zeeniveau. De rest van het veengebied daalt, omdat door de ontwatering het veen inklinkt (door oxidatie omdat er zuurstof bij het veen komt en doordat de opwaartse druk van het water wegvalt).

Laag Nederland Rivierengebied Veel grind en grof zand in diepe ondergrond Complexe bovenste laag Laagland: meandering Wateraspecten Bedijking  uiterwaarden Kwel stromen vanuit de rivier Kanalisatie en normalisatie Ruimte voor de rivier Een zeer gevarieerde bodemsamenstelling: tijdens glacialen vlechtende rivieren die grof zand en grind afzetten; tijdens interglacialen meanderende rivieren die zand en klei afzetten en waar veenvorming plaatsvindt. Door de bedijking overstromen alleen de uiterwaarden nog, waardoor een situatie is ontstaan dat het buitendijks gebied hoger wordt en het binnendijks gebied lager. Door kanalisatie en normalisatie wordt de stroomsnelheid zo hoog gehouden dat de rivieren zich zoveel zelfstandig mogelijk op diepte houden voor de scheepvaart. Een belangrijke ontwikkeling is ruimte voor de rivier, een nationaal project om de afvoer- en bergingscapaciteit van de rivieren zodanig te vergroten dat klimaatveranderingen kunnen worden opgevangen.

Stedelijk gebied Vaak zand of veengrond in west-Nederland Verharde gebieden Alternatieven voor waterberging De grootste steden liggen in het lage deel van Nederland, op de economisch gunstigste locaties (dicht bij grote rivieren, dicht bij de zee, dicht bij de grote veenontginningen en landwinningen). De waterproblematiek is hier dan ook het grootst: onder zeeniveau, bodemdaling, zeespiegelstijging, stijgende rivierafvoeren, meer intensieve regenbuien. De problemen nemen toe door groeiende economische waarde van dit gebied en doordat er steeds meer mensen komen wonen.

Nederland en water nu STAND VAN ZAKEN De afgelopen decennia hebben we dus van alles aangepast aan de natuurlijke omgeving om ervoor te zorgen dat we droge voeten houden. Maar dat lijkt toch niet altijd op te gaan. Afgelopen zomer met de hevige buien of juist lange droogte blijkt dat onze aanpassingen niet altijd tot het gewenste resultaat leiden. Bijvoorbeeld omdat water niet voldoende wegloopt in het riool en daarom op straat blijft staan na een flinke regenbui. Of dat huizen verzakken door een veranderend grondwaterpeil. Droogte kan ook problemen veroorzaken zoals het uitdrogen van de dijk waardoor verschuivingen in de dijk kunnen optreden. Twee onderwerpen bij de discipline Watermanagement zijn van belang als het gaat over de ondergrond. Allereerst over welke locatie het gaat en welke eigenschappen deze locatie heeft en ten tweede met welke functie je de ondergrond wilt gebruiken. We gaan eerst in op locatie keuze en mogelijke problemen. Daarna komt de functie aan bod.

Nederland en water UITDAGINGEN Het uitgangspunt is dat we in de lage delen blijven wonen. De uitdaging is dan ook om dat op een veilige en betaalbare manier te doen. Hoewel een aanzienlijk deel van het waterbeheer nog is gericht op het beheersen van water, is er sinds 2000 ook een duidelijke beweging richting een meer natuurlijk waterbeheer gaande. Er vindt een paradigmaverandering plaats van aanpassen van het natuurlijke systeem naar inpassen in het natuurlijke systeem.

Uitdagingen nu Waterberging in de stad Kustbescherming verbeteren Omgaan met verzilting Kritisch rivierpeil Ruimte voor de rivier

Uitdagingen toekomst Klimaatverandering Bevolkingsgroei Urbanisatie neerslag stijging van rivierpeil en zeewaterpeil langere droge periodes Bevolkingsgroei Urbanisatie bodemdaling meer watergebruik minder ruimte

Nederland en water nu OPLOSSINGEN VOOR DE TOEKOMST Het systeem niet AANPASSEN maar INPASSEN in het systeem.

Oplossingen IJsselmeerpeil verhogen Beekherstel Zandmotor Ruimte voor de rivier Waterwonen Water in de wijk Dijken versterken

Watertoets Sinds 2000 water als mede ordenend principe  Verplicht aandacht voor water in ruimtelijke plannen Overleg verantwoordelijke overheden Maatregelen om water te beschermen tegen ons / ons te beschermen tegen water Vastgelegd in waterparagraaf Het mag duidelijk zijn dat aandacht voor water essentieel is in ons land. In de recente geschiedenis is het twee maal bijna mis gegaan: in 1995 en 1998. Om er voor te zorgen dat water voortaan zwaar wordt meegewogen in de ruimtelijke ordening, is de watertoets in het leven geroepen. De watertoets is het proces waarin de initiatiefnemer voor een ruimtelijke ontwikkeling overlegt met de waterbeheerders (meestal waterschappen) hoe bij de ruimtelijke ontwikkeling moet worden omgegaan met water. Dit wordt in het ruimtelijke plan vastgelegd in de waterparagraaf.

Watermanagement Samenvattend: de ondergrond in Nederland is bepaald door bodemvormende en -afbrekende processen, die onder invloed van water (ijs, rivieren, zee, veenvorming) en wind hebben plaatsgevonden. De mens heeft hier zodanig ingegrepen, dat de bodemvormende processen zijn gestopt en de bodemdaling is versneld. Daarnaast worden we geconfronteerd met de gevolgen van klimaatveranderingen (stijgende zeespiegel, toenemende afvoeren rivieren, intensievere buien) en met groeiende steden in het laagste deel van Nederland. Er is een verandering gaande waarin we onze traditionele manier van waterbeheersing loslaten en meer gaan meebewegen met de natuurlijke processen. Als deze verandering doorzet, zal dat gevolgen hebben voor hoe we omgaan met water in de ondergrond, de netwerken en de steden.

Casus Beschrijf voor de Waalhaven en / of de Rijnhaven: Wat voor type landschap dit van oorsprong is Welke menselijke ingrepen hier hebben plaatsgevonden Welke waterproblemen je hier kunt verwachten Welke oplossingen er in Rotterdam worden gezocht voor deze problemen