Grondwaterstudie. Glastuinbouwcluster. Melsele. Opdrachtgever. Provincie Oost-Vlaanderen. Leiding: Prof. Dr. K. Walraevens. Studie en verslag:

Transcriptie

1 Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Krijgslaan 281, S8 B-9000 Gent Tel.: 09/ Fax: 09/ Grondwaterstudie Glastuinbouwcluster Melsele Opdrachtgever Provincie Oost-Vlaanderen Leiding: Studie en verslag: Prof. Dr. K. Walraevens Lic. M. Van Camp Dr. K. Martens Dossiernummer: TGO 11/04 Datum: 2012

2 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 i INHOUD LIJST DER FIGUREN... i LIJST DER TABELLEN... ii 1 INLEIDING VELDWERKZAAMHEDEN Peilbuizen meetnet Waterpassing peilbuizen Peilmetingen Pompproef GRONDWATERMODELLERING Simulatiemodel Ligging en begrenzing modelgebied Modelnetwerk en reservoirschematisering Reservoirkarakteristieken Randvoorwaarden Aanvulling van het reservoir Hydrografie Fortgracht en irrigatiegracht Pompputten Simulaties Resultaten Tijdsevoluties Gemiddelde invloed per meteorologisch jaar SYNTHESE EN CONCLUSIES REFERENTIES LIJST DER FIGUREN Figuur 1 Ligging van de 6 geïnstalleerde peilbuizen 2 Figuur 2 Dagelijkse neerslaggegevens tijdens de periode van de peilmetingen in de meteorologische stations van Borgerhout en Temse... 4 Figuur 3 Stijghoogtekaart (22 december 2011)... 5 Figuur 5 Stijghoogtekaart (5 januari 2012)... 6 Figuur 6 Stijghoogtekaart (17 januari 2012)... 7 Figuur 7 Peilmetingen: peilverschil ten opzichte van de eerste meting in december Figuur 8 Verlaging in pompput SB1 tijdens de pompproef... 9 Figuur 9 Ligging van de pompput SB1 naast een lokale sloot... 9 Figuur 10 Ligging en begrenzing van het modelgebied Figuur 11 Hoogtelijnen gebruikt om het DTM op te stellen Figuur 12 Waterlopen die met de MODFLOW RIVER module in het model zijn opgenomen Figuur 13 Schematische voorstelling van een irrigatiekanaal in de irrigatiemodule 15 Figuur 14 Ligging van de ringgracht rond het Fort van Zwijndrecht en van de irrigatiegracht rond het projectterrein Figuur 15 Inplanting van de 66 pomplocaties langsheen de irrigatiegracht Figuur 16 Berekende stijghoogte van de watertafel voor een gemiddelde neerslag van mm/jaar Figuur 17 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht met een diepte van 1.30 m... 21

3 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 ii Figuur 18 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht met een diepte van 3 m Figuur 19 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht vergeleken met de grondwaterbehoefte en het beschikbaar regenoverschot voor infiltratie 22 Figuur 20 Geïnfiltreerde debieten (in m3/dag) van het beschikbaar infiltratiewater 22 Figuur 21 Geïnfiltreerde debieten (in m3/dag) van het beschikbaar infiltratiewater 23 Figuur 22 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht Figuur 23 Ringgracht rond het Fort van Zwijndrecht Figuur 24 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Figuur 25 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Figuur 26 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Figuur 27 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Figuur 28 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Figuur 29 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Figuur 30 Ligging van de peilbuizen SB1, SB2, SB3 en SB4 t.o.v. de irrigatiegracht 28 Figuur 31 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie centraal binnen de irrigatiegracht Figuur 32 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie ten noordwesten van de projectsite 29 Figuur 33 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie ten noordoosten van de projectsite 29 Figuur 34 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in het Fort van Zwijndrecht Figuur 35 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 2 (droog) Figuur 36 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 3 (gemiddeld) Figuur 37 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 4 (nat) Figuur 38 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 5 (zeer nat) Figuur 39 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 2 (droog) (detail) Figuur 40 Maximale zomerverlaging die optreedt in augustus Figuur 41 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 2 (droog) Figuur 42 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 3 (gemiddeld) Figuur 43 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 4 (nat) Figuur 44 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 5 (zeer nat) Figuur 45 Schematische voorstelling van de stromingssituatie in de zomer- en winterperiode LIJST DER TABELLEN Tabel 1 Ligging en hoogteligging van de 6 peilbuizen... 2 Tabel 2 Peilmetingen uitgevoerd in december 2011 en januari Tabel 3 Watertafeldiepten (onder maaiveld) tijdens de peilmetingen van december 2011 en januari Tabel 4 Berekende gemiddelde jaarlijkse grondwateraanvulling voor Tabel 5 verschillende waarden van de AWC Beschikbaar overschot aan neerslagwater dat kan geïnfiltreerd worden Tabel 6 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijks regentotaal Tabel 7 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Tabel 8 Aantal jaren per neerslagklasse LIJST DER BIJLAGEN Boorstaten

4 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 1 TGO11/04 1 INLEIDING Dit rapport bevat het verslag van een hydrogeologische studie die de impact van een geplande glastuinbouwcluster in Melsele op het locaal grondwatersysteem moet begroten. De glastuinbouwcluster gebruikt een seizoenale grondwaterwinning (zomermaanden) die de waterbehoefte van de teelten moet aanvullen. Conform het projectvoorstel omvat de studie het bestuderen van het effect op het grondwater op korte en lange termijn door het uitvoeren van de volgende stappen: Stap 1 = Karakterisering van het grondwatersysteem Stap 2 = Opstellen van een simulatiemodel van het grondwatersysteem Stap 3 = Uitvoeren van simulaties met het simulatiemodel Het model doet tijdsafhankelijke berekeningen die zowel de seizoenale fluctuaties als de variaties van jaar tot jaar (droge versus natte jaren) kunnen in rekening brengen. Er worden simulaties gedaan zonder en met het project. Uit de vergelijking kan de impact van het project onder wisselende meteorologische omstandigheden afgeleid worden. Hoofdstuk 2 bevat een verslag van de uitgevoerde veldwerkzaamheden, waaronder het plaatsen van peilbuizen, de metingen tijdens de peilronden en een uitgevoerde pompproef. Dit hoofdstuk behelst de karakterisering van het grondwatersysteem. Hoofdstuk 3 bevat een beschrijving van het opgestelde grondwatermodel, de wijze waarop het geplande project in het model is ingebouwd, een voorstelling van de resultaten van de simulaties en de kwantificering van de invloed van het project op basis van de modelberekeningen. Dit hoofdstuk behelst stappen 2 en 3 van de opdracht. Hoofdstuk 4 geeft een synthese van de studie en geeft een overzicht van de belangrijkste conclusies.

5 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 2 TGO11/04 2 VELDWERKZAAMHEDEN 2.1 Peilbuizenmeetnet In december 2012 werden in en rond het projectgebied zes peilbuizen geïnstalleerd (tabel 1, fig.1). Peilbuizen SB1 t.e.m. SB4 bevinden zich binnen de projectsite, peilbuizen SB5 en SB6 liggen meer naar het zuidwesten. De centrale peilbuis, SB1, werd uitgevoerd tot de basis van het grondwaterreservoir. Op een diepte van 7.4 m werd zware klei aangeboord. Dit komt overeen met de Formatie van Boom. De overige boringen werden tot een maximale diepte van 2.4 m uitgevoerd. De boorbeschrijving met de putkarakteristieken zijn opgenomen in bijlage 1. Tabel 1 Ligging en hoogteligging van de 6 peilbuizen peilbuis X (m) Y (m) Top peilbuis (m TAW) Maaiveld (m TAW) SB SB SB SB SB SB Figuur 1 Ligging van de 6 geïnstalleerde peilbuizen

6 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 3 TGO11/ Waterpassing peilbuizen De hoogteligging van de top van de peilbuizen werd bepaald om gemeten waterdiepten te kunnen omrekenen naar stijghoogten. De hoogteligging is aangegeven in tabel 1. In dit verslag zijn peilen weergegeven in m TAW. 2.3 Peilmetingen In december 2011 en januari 2012 werden 4 peilronden uitgevoerd (tabel 2 en 3), gespreid over een periode van een maand. De hoogste peilen komen voor ten zuidwesten van de projectsite; in peilbuis SB6 bedraagt het peil tot meer +15 m. Van daaruit daalt het peil geleidelijk naar het projectgebied. Het laagste peil komt voor in SB4, deze peilbuis ligt het dichtst bij de Zwaluwbeek. Het peil in SB1 staat hoger dan in SB3 en SB4. In midden december 2011 is er veel neerslag gevallen (fig.2). Daardoor stonden de peilen tijdens de eerste meetronde eind december tamelijk hoog. De tweede meetronde op 5 januari 2012 gebeurde eveneens tijdens een regenperiode waardoor de peilen nog iets hoger stonden. Midden januari volgde een droge periode. Daarna daalden de peilen tijdens de volgende meetronden (fig.2). Tabel 2 Peilmetingen uitgevoerd in december 2011 en januari 2012 Peilbuis 22 dec jan jan jan 2012 SB SB SB SB SB SB Tabel 3 Watertafeldiepten (onder maaiveld) tijdens de peilmetingen van december 2011 en januari 2012 Peilbuis 22 dec jan jan jan 2012 SB SB SB SB SB SB

7 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 4 TGO11/04 50 TEMSE BORGERHOUT mm/dag datum 1/12/2011 2/12/2011 3/12/2011 4/12/2011 5/12/2011 6/12/2011 7/12/2011 8/12/2011 9/12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/ /12/2011 1/01/2012 2/01/2012 3/01/2012 4/01/2012 5/01/2012 6/01/2012 7/01/2012 8/01/2012 9/01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/2012 Figuur 2 Dagelijkse neerslaggegevens tijdens de periode van de peilmetingen in de meteorologische stations van Borgerhout en Temse Steunend op de peilmetingen werden stijghoogtekaarten gemaakt. Deze worden voorgesteld in de figuren 3 tot en met 5. Hieruit kan afgeleid worden dat het grondwaterstromingspatroon voor de periode december januari 2012 nauwelijks gewijzigd is. De stromingsrichting is van west naar oost, van SB6 naar SB3.

8 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 5 TGO11/04 Figuur 3 Stijghoogtekaart (22 december 2011)

9 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 6 TGO11/04 Figuur 4 Stijghoogtekaart (5 januari 2012)

10 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 7 TGO11/04 Figuur 5 Stijghoogtekaart (17 januari 2012)

11 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 8 TGO11/04 PEILVERSCHIL MET METING SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6-0.6 Figuur 6 meting 2 meting 3 meting 4 PEILMETING Peilmetingen: peilverschil ten opzichte van de eerste meting in december Pompproef In peilbuis SB1 werd een kortdurende pompproef uitgevoerd. Daarbij werd enkel het peil in de pompput opgevolgd, aangezien geen andere peilputten in de onmiddellijke omgeving van SB1 liggen. Er werd gepompt met een debiet van 1600 liter per uur. Opmerkelijk is dat het peil vrij snel stabiliseert. Na 2 uur pompen wordt een verlaging vastgesteld van 3.80 m, maar binnen de twee minuten is de verlaging al opgelopen tot ca 3.50 m (fig. 8). Interpretatie De interpretatie van de pompproef werd gecompliceerd door het feit dat de put zich op ca. 2 meter afstand van de lokale sloot bevindt (fig. 9). Deze sloot stond op de dag van de proef vol water. Deze ligging werd gekozen omdat er tijdens het boren behoefte was aan water. Uit de metingen blijkt dat de aanwezigheid van het oppervlaktewater de verlagingen beperkt. Daarom werd voor de interpretatie gebruik gemaakt van een steady state oplossing voor het pompen vanuit een pompput op een gespecificeerde afstand van een gracht (EDELMAN, 1972, p53): Q 2a SSverlaging = ln( ) 2πkD rw

12 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 9 TGO11/04 Met: Q = pompdebiet (1.6 m 3 /uur) kd = transmissiviteit (m 2 /dag) a = afstand tussen pompput en gracht (2 m) r w = straal pompput (32 mm) Toepassing van de formule levert een waarde van kd = 8.43 m 2 /dag. Voor een dikte van de laag van 7.2 m komt dat overeen met een doorlatendheid van 1.17 m/d. 4 3 VERLAGING (m) Figuur TIJD (sec) Verlaging in pompput SB1 tijdens de pompproef Figuur 8 Ligging van de pompput SB1 naast een lokale sloot

13 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 10 TGO11/04 3 GRONDWATERMODELLERING 3.1 Simulatiemodel Het grondwatermodel werkt met de MODFLOW simulator (Harbaugh en Mc Donald, 1988). Bij de simulaties werd gebruik gemaakt van de modules BAS6, BCF6, GHB, RCH, DRN, RIV, WEL en SIP. Deze behoren tot de standaarddistributie van de MODFLOW-96 versie. Voor het in rekening brengen van de irrigatiegracht rondom het projectgebied werd een specifieke extensie gebruikt die niet tot de standaard MODFLOW distributie behoort. Om het waterpeil in de irrigatiegracht te kunnen berekenen in functie van de tijd, wordt een waterbalans van de gracht zelf opgesteld op basis van het in- en/of uitstromend grondwater, eventueel toegevoegd supplementair irrigatiewater en overflow van overtollig water als het waterpeil boven een ingesteld maximumpeil stijgt. Het waterpeil in de gracht wordt berekend uit de waterbalans en de geometrie van de irrigatiegrachtsectie. 3.2 Ligging en begrenzing modelgebied Het modelgebied is veel ruimer genomen dan de projectsite zelf (fig.10). Hierdoor is het mogelijk de grondwaterstroming in de ruimere omgeving te plaatsen en zijn ook grotere stromingscycli in het modeldomein aanwezig, die het grondwater tot in het projectgebied aanvoeren. De ligging van de grenzen steunt op hydrografische, hydrogeologische en topografische criteria. De noord- en westgrens worden gevormd door de Dijkgracht. De zuidgrens loopt langsheen de Zwaluwbeek. De zuidwestgrens verbindt de Dijkgracht en de Zwaluwbeek. De noordoostgrens ligt ten oosten van het Fort van Zwijndrecht 3.3 Modelnetwerk en reservoirschematisering Modelnetwerk MODFLOW gebruikt een rectangulair netwerk met rechthoekige cellen. Een cel is 20 op 20 m groot. Het hele modelgrid omvat 226 kolommen (in west-oost richting) en 188 rijen (in noord-zuid richting). Cellen die buiten het modelgebied vallen zijn niet actief, er worden geen stijghoogten in berekend. Reservoirschematisering Enkel het grondwaterreservoir boven de Klei van Boom werd in het model opgenomen. De verticale stromingsfluxen doorheen de dikke Boomse Klei zijn verwaarloosbaar klein voor de grondwaterstroming in de bovenliggende freatische laag. Deze laag werd tot een enkele freatische modellaag geschematiseerd.

14 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 11 TGO11/04 Figuur 9 Ligging en begrenzing van het modelgebied 3.4 Reservoirkarakteristieken De basis van de enkele modellaag ligt 7.4 m onder maaiveldpeil. Dat is de diepte waarop de Boomse Klei aangetroffen werd in boring SB1. Het maaiveldpeil is afgeleid van een DTM grid dat opgesteld werd door de hoogtelijnen van de topografische kaarten (schaal 1/10000 met een equidistantie van 1.25 m) te digitaliseren en de lijnen te interpoleren op het modelgrid (fig.11). De doorlatendheid werd afgeleid uit de pompproef die in SB1 werd uitgevoerd en bedraagt 1.17 m/d, uniform in heel het modelgebied Vermits de laag freatisch is, hangt de transmissiviteit af van de verzadigde dikte van de laag en bijgevolg van het peil van de watertafel. Hoewel de doorlatendheid uniform is, heeft de transmissiviteit toch een heterogene verdeling. Vermits er tijdsafhankelijke simulaties werden uitgevoerd, moest de opbrengstcoëfficiënt worden opgegeven. Deze kon niet uit de pompproef worden afgeleid. Er werd een waarde van 0 (10%) aangehouden, wat een gemiddelde waarde is voor zandhoudende afzettingen.

15 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 12 TGO11/04 Figuur 10 Hoogtelijnen gebruikt om het DTM op te stellen 3.5 Randvoorwaarden Aanvulling van het reservoir De belangrijkste bron van water in een grondwaterreservoir is aanvulling t.g.v. regenneerslag. Aanvulling van het grondwaterreservoir kan op verschillende wijzen ingeschat worden. Voor Vlaanderen werd de gemiddelde lange termijn grondwateraanvulling berekend a.h.v. het WETSPASS model (Batelaan & De Smedt, 2001). Dit berekent de aanvulling in een grid met hoge spatiale resolutie op basis van een ruim aantal parameters, zoals de meteorologie, topografie, bodemgesteldheid, vegetatie en landgebruik. In het projectgebied liggen de berekende waarden meestal tussen 250 en 350 mm/jaar. In deze studie worden tijdsafhankelijke modelsimulaties gebruikt. De aanvulling van het grondwaterreservoir moet herhalve in functie van de tijd, per stressperiode van het model, ingegeven worden. Om de aanvulling in functie van de tijd te kwantificeren is gebruik gemaakt van een bodemvochtbalansmodel (SMB of Soil Water Balance model). Dit model gebruikt neerslaghoeveelheden en PET waarden, eventueel geschat op basis van temperatuurgegevens, om een bodemwaterbalans op te stellen. Deze methode werd ontwikkeld door THORNTHWAITE & MATHER, in eerste instantie voor gematigde klimaten (Thornthwaite & Mather, 1957) en wordt veelvuldig toegepast. De methodiek gebruik het spons concept. Percolatie van regenwater naar het grondwater kan enkel gebeuren wanneer de bodem op veldcapaciteit is en er een neerslagoverschot optreedt (er is meer neerslag dan PET). Gedurende droge perioden (meer PET dan neerslag) droogt de bodem

16 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 13 TGO11/04 geleidelijk uit, volgens een exponentiële relatie, tijdens natte perioden (neerslag > PET) moet de bodem eerst terug op veldcapaciteit gebracht worden. De grootte van de jaarlijkse aanvulling hangt aldus niet alleen af van de neerslaghoeveelheid, maar ook van de grootte van de veldcapaciteit, ook wel de AWC ( available water capacity ) genoemd. De precieze grootte van de AWC hangt af van de bodemgesteldheid, vegetatie en landgebruik. In deze studie werd gebruik gemaakt van het programma WATBUG (Willmott, 1977) dat de PET waarden inschat op basis van temperatuurgegevens. De neerslaggevens voor de periode werden door de opdrachtgever ter beschikking gesteld, de temperatuurgegevens betreffen metingen in Ukkel. Met het WATBUG programma werd voor de 20-jarige meteoreeks de grondwateraanvulling berekend voor verschillende waarden van AWC (tabel 4), om de afhankelijkheid van de aanvulling van de veldcapaciteit te onderzoeken. Door de gemiddelde aanvulling gedurende de 20 jaar te vergelijken met de lange termijn gemiddelde aanvulling (tussen 250 en 350 mm), kan een geschikte waarde van de AWC gekozen worden. Op basis van de waarden in de tabel werd een AWC waarde van 100 mm gekozen. Tabel 4 Berekende gemiddelde jaarlijkse grondwateraanvulling voor verschillende waarden van de AWC AWC (mm) Gemiddelde jaarlijkse aanvulling (mm) Hydrografie De belangrijkste beken in het projectgebied worden in het MODFLOW model behandeld door de RIVER module. Enkel waterlopen categorie 0, 1 of 2 worden op deze wijze behandeld. Voor elke cel die met het tracé van een beek samenvalt (fig. 12) dienen het waterpeil en een conductantiefactor, een maat voor het hydraulisch contact van de waterloop met het grondwaterreservoir, opgegeven worden. De waterpeilen zijn afgeleid uit het DTM, vermits geen peilmetingen beschikbaar waren. Ze zijn genomen op 1 m onder het maaiveldpeil. De conductantiefactor kan berekend worden als de oppervlakte van de waterloop in een cel, gedeeld door de hydraulische weerstand die tussen de beek en het reservoir optreedt. Er wordt aangenomen dat deze klein is (1 d) wat een goed hydraulisch contact veronderstelt. De oppervlakte per cel is gesteld op 10 m 2, overeenkomend met de cellengte en een breedte van de waterloop van 0.5 m. Niet geklasseerde waterlopen en talloze kleinere sloten en locale afwateringsgrachten kunnen moeilijk (zonder intensieve veldwaarnemingen) individueel worden behandeld. Hiervoor wordt een diffuse aanpak gevolgd. In elke cel wordt een drainageniveau gedefinieerd waarbij grondwater kan beginnen uitvloeien als de watertafel boven dit drainagepeil stijgt. De conductantiefactor wordt

17 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 14 TGO11/04 klein genomen (2 m 2 /dag), zodat het watertafelpeil toch boven het drainageniveau kan stijgen, al wordt een deel van het grondwater dan afgevoerd. Het drainagepeil wordt 75 cm onder maaiveldpeil genomen. Figuur 11 Waterlopen die met de MODFLOW RIVER module in het model zijn opgenomen Fortgracht en irrigatiegracht De ringgracht rond het Fort van Zwijndrecht en de irrigatiegracht rond het projectterrein kunnen niet met de standaard MODFLOW modules op een adequate wijze behandeld worden. Om de invloed van het project juist te kunnen simuleren, is het nodig dat het waterpeil in deze grachten door het model berekend wordt. Hiervoor dient het model een balans op te stellen van het in en uitstromend grondwater, de eventueel toegevoegde hoeveelheid supplementair irrigatiewater en maximale peilen die overtollig water via een overloop afvoeren. De grachten worden daarvoor ingedeeld in secties, waarbij het waterpeil binnen elke sectie berekend wordt. Peilvariaties hangen af van de geometrie van de betreffende sectie. Deze kan per sectie worden opgegeven d.m.v. eenvoudige geometrische karakteristieken (fig. 13). Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een specifieke module voor irrigatiekanalen.

18 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 15 TGO11/04 In het model zijn 2 secties gedefinieerd : De ringgracht van het Fort van Zwijndrecht De ligging en afmetingen werden afgeleid van de topografische kaart en ingeschat. De irrigatiegracht rond het projectterrein De breedte van deze gracht werd door de opdrachtgever gesteld op 5 m met een diepte van 1.30 m en een basisbreedte van 2 m. De simulaties toonden echter aan dat een kanaal met dergelijke geometrie gedurende de meeste zomers zou komen droog te staan. Daarom werd het kanaal verdiept tot 3 m, om a.h.v. de simulatie de minimale diepte te kunnen afleiden waarvoor droogvallen voorkomen kan worden. De breedte van 5 m werd wel behouden alsook de breedte van 2 m aan de basis. De conductantie werd berekend op basis van een hydraulische intreeweerstand van 10 d. De ligging van de irrigatiegracht in het modelgebied wordt voorgesteld op fig. 14. peil topsectie overlooppeil breedte topsectie waterpeil hoogte sectie breedte basissectie peil basissectie = peil topsectie - hoogte sectie Figuur 12 Schematische voorstelling van een irrigatiekanaal in de irrigatiemodule In de berekeningen wordt het waterpeil in heel de irrigatiegracht gelijk gehouden. Het maximaal peil wordt op gesteld. Boven dit peil treedt overloop op en moet het overtollig water afgevoerd worden. In het noordoosten ligt het maaiveld lager en is het maximumpeil van wellicht enkel te realiseren d.m.v. de aanleg van dijken langsheen de infiltratiegracht. Indien de gracht hier op een lager peil wordt gehandhaafd, dan moet de mogelijkheid voorzien worden dat overloopwater langs het noordoosten wordt afgevoerd. Wanneer een overschot aan regenwater beschikbaar is (tabel 5) dan wordt dat in de irrigatiegracht toegevoegd.

19 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 16 TGO11/04 Figuur 13 Tabel 5 Ligging van de ringgracht rond het Fort van Zwijndrecht en van de irrigatiegracht rond het projectterrein Beschikbaar overschot aan neerslagwater dat kan geïnfiltreerd worden Pompputten De in het project opgenomen grondwaterwinning is niet continu, maar beperkt tot de zomermaanden. Bovendien varieert de grondwaterbehoefte sterk van jaar tot jaar, naargelang van de meteorologische omstandigheden. In natte jaren is er geen behoefte om grondwater op te pompen. In droge jaren zouden de pompdebieten kunnen oplopen tot meer dan 1000 m 3 /dag. Om aan die vraag te kunnen voldoen, moet de grondwaterwinning gedimensioneerd worden op deze piekdebieten, al worden die slechts zeer zelden gehaald. Aangezien de freatische laag onder de projectsite vrij beperkt is (ca 7 m dik) kunnen slechts beperkte afpompingen gerealiseerd worden en zijn een groot aantal putten nodig om het vereiste piekdebiet te kunnen halen. Het is ook nodig de pompputten niet centraal maar langsheen het irrigatiekanaal te plaatsen. De verlagingen worden dan beperkt door de uitstroom uit

20 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 17 TGO11/04 de irrigatiegracht. Een centrale plaatsing (nabij het midden van het terrein) zou weliswaar de putten verder van de omgeving localiseren, maar zou leiden tot het droogtrekken van de laag bij te grote pompdebieten. Er werden 66 pomplocaties gekozen, op een regelmatige afstand van 40 m, langs de binnenkant van de gracht (fig. 15). Het model kan de v erlagingen in de pompputten zelf niet accuraat berekenen omdat de putten zelf veel kleiner zijn dan de modelcellen. Het is daarom niet zeker of per locatie met een enkele pompput het debiet kan gehaald hebben. Figuur 14 Inplanting van de 66 pomplocaties langsheen de irrigatiegracht 3.6 Simulaties Eerst werd een steady state simulatie uitgevoerd met gemiddelde grondwateraanvulling (281.5 mm/jaar). Deze werd gebruikt als vertreksituatie voor de twee tijdsafhankelijke berekeningen: Een eerste zonder de aanwezigheid van het project Een tweede met de implementatie van het project (irrigatiegracht, pompputten, aanwezigheid van bebouwde oppervlakte). Uit de vergelijking van beide simulaties kan de impact van het project afgeleid worden. Elke simulatie omvat een twintigjarige periode van 1987 tot 2006 (inclusief), waarbij maandelijkse stressperioden gebruikt worden: de randvoorwaarden (reservoiraanvulling, pompdebieten, toegevoegd irrigatiewater) worden op maandbasis gespecificeerd. In de simulatie met het project is elke stressperiode

21 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 18 TGO11/04 onderverdeeld in 3 tijdstappen, in de simulatie zonder het project kon een enkele tijdstap per stressperiode gebruikt worden. Het model berekent op het einde van elke tijdstap de stijghoogteverdeling in het modelgrid. Ook stromingsdebieten en de uitwisselingsfluxen van en naar de randvoorwaarden worden bewaard. Verlagingen kunnen verkregen worden door de berekende stijghoogten van de twee simulaties te vergelijken. Voor llke tijdsafhankelijke simulatie moet vertrokken worden van een initiële stijghoogteverdeling. Hiervoor werd een steady state berekening met gemiddelde reservoiraanvulling (281.5 mm/jaar) uitgevoerd die als vertreksituatie gebruikt werd. De eerste één of twee jaar van de tijdsafhankelijke simulaties zijn als de spinup van het model te beschouwen: de resultaten voor de jaren 1987 en 1988 zijn minder betrouwbaar dan voor de rest van de simulatieperiode. Uit de resultaten van de steady state berekening (fig. 16) kan de regionale grondwaterstroming afgeleid worden en de positie van het projectgebied binnen de regionale stromingscyclus. De hoogste peilen komen voor in het zuidwesten van het modelgebied, en lopen er op tot meer dan +15. Vanuit het zuidwesten loopt de stroming naar het noordoosten, in de richting van het Fort van Zwijndrecht. Ter hoogte van het projectgebied bevindt zich een grondwaterscheiding: de zuidzijde hiervan watert af naar de Zwaluwbeek en de Schelde toe; de noordzijde van de waterscheiding watert af naar het noorden, de topografie toont hier ook een algemeen dalende tendens in noordelijke richting. Dit algemeen stromingsbeeld wordt ook bevestigd door de uitgevoerde peilmetingen in de 6 peilbuizen.

22 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 19 TGO11/ Figuur 15 Berekende stijghoogte van de watertafel voor een gemiddelde neerslag van mm/jaar

23 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 20 TGO11/ Resultaten Tijdsevoluties Waterpeil in de irrigatiegracht rond de projectsite Eerst werd een simulatie uitgevoerd met de aanvankelijk vooropgestelde diepte van de irrigatiegracht van 1.30 m. Het berekende waterpeil (fig. 17) toont dat in de meeste zomers de gracht gedurende zekere tijd droog valt. Ook wordt niet tijdens alle winters het overlooppeil van bereikt. Hoeveel het waterpeil in de winter kan stijgen, hangt af van de hoeveelheid beschikbaar regenoverschot. Deze kan variëren van jaar tot jaar. Om de invloed van de grondwaterwinning tijdens de zomermaanden op de omgeving te beperken, fungeert de irrigatiegracht als buffer. Deze beschermt de omgeving tegen het propageren van de verlagingen naar de periferie toe. Deze afschermende werking van de irrigatiegracht geldt enkel wanneer er water in staat: dan wordt dit oppervlaktewater aangesproken en wordt geen grondwater vanuit de omgeving naar de pompputten getrokken. Het is daarom essentieel dat de gracht ook tijdens de zomermaanden niet opdroogt, zoniet zou de beschermende functie ervan wegvallen op het moment dat deze het meest nodig is. Dit is nog meer het geval tijdens extreem droge jaren. Om de invloed op de omgeving te minimaliseren, is het daarom noodzakelijk de gracht dieper te maken dan de eerst voorgestelde 1.30 m. Uit fig. 18 blijkt dat de gracht minstens 2.5 m diep zou moeten zijn om tijdens alle zomers voldoende water te behouden. In de gesimuleerde 20 jaar zijn geen extreem droge jaren aanwezig, wellicht is een nog iets grotere diepte nodig om ook tijdens jaren met extreem weinig neerslag droogvallen te voorkomen. De breedte van de gracht werd op de voorziene 5 m behouden, omdat niet geweten was of er voldoende ruimte is om een bredere uitvoering mogelijk te maken. In dat geval vergroot de hoeveelheid water die in de gracht kan gestockeerd worden, en zal het peil minder snel dalen. Uit fig.18 blijkt ook dat de gracht niet tijdens elke winter terug volledig opvult. Dat is afhankelijk van de hoeveelheid regenoverschot die tijdens die winter beschikbaar is (natte versus droge winters). Maar zelfs als er een volledige opvulling heeft plaatsgevonden, volstaat de oorspronkelijke diepte van 1.3 m niet om droogvallen tijdens de daaropvolgende zomer te voorkomen. Het zomerpeil in de gracht hangt dus niet alleen af van de grondwaterbehoefte in de zomer, maar ook van de mate waarin de gracht tijdens de voorgaande winter is kunnen heropgevuld worden. Het verdient daarom aanbeveling supplementaire bronnen van water te zoeken, zoals oppervlakte-water, dat als aanvulling kan dienen op het beschikbaar regenoverschot om de gracht tijdens de winterperioden tot het maximumpeil op te vullen. Dan is de buffer het grootst en is de kans dat de gracht in de zomer droog valt, het kleinste. De laagste waterpeilen komen voor tijdens de zomers van 1989, 1990, 1996 en 2003 (fig.19). In 1989, 1990 en 1996 was het beschikbaar infiltratiewater tijdens de voorgaande winter klein of niet bestaand en werd de gracht niet volledig terug opgevuld, tijdens 2003 was er wel een voorafgaande volledige opvulling maar was de grondwaterbehoefte in de zomer groot door de warme zomer. Lage waterpeilen in de gracht kunnen ook voorkomen door een sterk beperkte heropvulling tijdens de voorgaande droge winter. Wanneer er wel voldoende regenoverschot tijdens de

24 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 21 TGO11/04 winter is en de gracht tot op het maximumpeil kan gebracht worden, treedt overflow op: een deel van beschikbaar infiltratiewater zal moeten afgevoerd worden. Deze hoeveelheden zijn aangegeven in fig. 20 en Waterpeil (m TAW) Figuur TIJD (jaar) Berekend waterpeil in de irrigatiegracht met een diepte van 1.30 m Waterpeil (m TAW) Figuur TIJD (jaar) Berekend waterpeil in de irrigatiegracht met een diepte van 3 m

25 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 22 TGO11/04 Waterpeilirrigatiegracht (m TAW) Figuur 18 Waterpeil irrigatiegracht (m TAW) GW behoefte Regenoverschot TIJD (jaar) Berekend waterpeil in de irrigatiegracht vergeleken met de grondwaterbehoefte en het beschikbaar regenoverschot voor infiltratie GW behoefte en regenoverschot (m3/maand) Beschikbaar infiltratiewater Geinfiltreerd water Overflow Figuur 19 Geïnfiltreerde debieten (in m3/dag) van het beschikbaar infiltratiewater

26 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 23 TGO11/ Figuur 20 Geïnfiltreerde debieten (in m3/dag) van het beschikbaar infiltratiewater Waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht Vergelijking van de berekende waterpeilen in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht (fig. 22) toont dat de invloed niet meer dan enkele cm bedraagt. De fortgracht is vrij breed (ca 50 m) en heeft bijgevolg een grote bufferende werking (fig. 23). De zomerminima liggen met het project enkele cm hoger door het irrigerend effect van de irrigatiegracht die hier eigenlijk zorgt voor een zeer kleine verhoging van de watertafel t.o.v. de huidige toestand Zonder project Met project 9.7 Waterpeil (m) Figuur TIJD (jaar) Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht

27 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 24 TGO11/04 Figuur 22 Ringgracht rond het Fort van Zwijndrecht Stijghoogten Voor een aantal geselecteerde plaatsen werd de berekende tijdsevolutie van de watertafelstand voorgesteld. Hierbij wordt het peil van de watertafel zonder en met het project voorgesteld, samen met het waterpeil in de irrigatiegracht. Het verloop ter plaatse van de peilbuizen (fig. 24 t.e.m. 29) laat zien dat er in SB5 (fig. 28) en SB6 (fig. 29) totaal geen invloed van het project is. Deze plaatsen liggen te ver naar het zuidwesten om onder de invloedssfeer van de bemaling te vallen. De overige vier peilbuizen liggen binnen of net buiten de irrigatiegracht (fig.30) en tonen wel peilverlagingen. In SB2 (fig. 25), SB3 (fig. 26) en SB4 (fig. 27) is de invloed hoofdzakelijk beperkt tot de pompperiode in de zomer en herstellen de peilen zich in de winter. Deze peilbuizen liggen dicht bij de irrigatiegracht. In peilbuis SB1 (fig. 24) herstellen de peilen zich in de winter niet en blijft de invloed constant aanwezig. Opmerkelijk hier is dat de verlagingen sterk toenemen tijdens de droge jaren ( , 1996 en 2003), wanneer de verlagingen tot meer dan een meter kunnen oplopen, waarna deze de eropvolgende jaren deze systematisch verkleinen. Hier duurt het blijkbaar enkele jaren vooraleer de invloed van droge jaren gedissipeerd is. Deze peilbuis toont het typische verloop binnenin het projectgebied op grotere afstand van de irrigatiegracht, zoals de grafiek van het centraal punt toont (fig.31). Ten noorden, langsheen de Fortweg (fig.32) en tussen de Fortweg en de gracht rond het Fort van Zwijndrecht (fig.33), is de invloed zeer beperkt en bedraagt hooguit enkele cm, vooral dan in de zomermaanden. De invloed binnen het Fort van Zwijndrecht (fig.34) is verwaarloosbaar.

28 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 25 TGO11/04 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB1 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB2

29 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 26 TGO11/04 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB3 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB4

30 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 27 TGO11/ Stijghoogte (m TAW) Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB Stijghoogte (m TAW) Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) 10 9 Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in peilbuis SB6

31 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 28 TGO11/04 Figuur 29 Ligging van de peilbuizen SB1, SB2, SB3 en SB4 t.o.v. de irrigatiegracht 11 Stijghoogte (m TAW) Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) TIJD (jaar) Figuur 30 Berekende tijd-stijghoogte-evolutie centraal binnen de irrigatiegracht

32 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 29 TGO11/04 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie ten noordwesten van de projectsite 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie ten noordoosten van de projectsite

33 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 30 TGO11/04 11 Stijghoogte (m TAW) 10 9 Zonder project Met project Waterpeil (irrigatiegracht) Figuur TIJD (jaar) Berekende tijd-stijghoogte-evolutie in het Fort van Zwijndrecht Gemiddelde invloed per meteorologisch jaar De invloed van het project varieert van jaar tot jaar, naargelang van de meteorologische omstandigheden. Deze bepalen de waterbehoefte, de hoeveelheid opgepompt grondwater en het beschikbaar regenoverschot dat als irrigatiewater kan gebruikt worden. Om de resultaten meer synthetisch te kunnen voorstellen, werden de jaren geklasseerd volgens de regenneerslag (tabel 6 en 7) en werden kaarten opgesteld met de gemiddelde verlagingen per neerslagklasse. De klasse-intervals zijn gebaseerd op de gegevens van meetstation Ukkel gedurende de laatste honderd jaar en werden gekozen door de opdrachtgever. Opmerkelijk is dat er geen zeer droog jaar voorkomt in de beschouwde 20 jaar. Ook het aantal normale jaren is vrij beperkt. De verlagingen in een bepaald jaar zullen ook in kleinere mate beïnvloed worden door de neerslag in het voorgaande jaar. Zo zal de impact tijdens een normaal jaar groter zijn als dat volgt na een droog jaar dan wanneer het volgt na een nat jaar. Naast de seizoenale schommelingen spelen ook meerjaarlijkse fluctuaties in stijghoogten een rol. De gemiddelde zomertoestand wordt berekend als het gemiddelde van de kalendermaanden juli, augustus en september. De gemiddelde wintertoestand als het gemiddelde van de kalendermaanden januari, februari en maart. Voor elk van de vier voorkomende klassen (de klasse van extreem droge jaren komt niet voor in de gesimuleerde periode) werd de representatieve winter- en zomertoestand berekend als het gemiddelde van de jaren die tot die klasse behoren (tabel 6). Het aantal jaren dat per klasse gebruikt wordt, verschilt (tabel 8), zodat het gemiddelde misschien niet voor alle klassen even representatief is. Zo bevat de klasse van de normale jaren slechts twee jaar.

34 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 31 TGO11/04 Zomersituatie De gemiddelde verlagingen in de zomer voor de verschillende klassen zijn voorgesteld op fig. 34 t.e.m. 38. Het algemeen patroon in de vier klassen is hetzelfde: de grootste verlagingen komen voor rond de pompputten, dus langs de binnenzijde van de irrigatiegracht. De volgende maximale verlagingen treden op in de verschillende klassen: droge jaren gemiddelde jaren natte jaren zeer natte jaren 1.81 m 1.53 m 0.90 m 0.62 m Dit zijn echter niet de verlagingen in de pompputten zelf, deze zullen nog aanzienlijk groter zijn, maar betreffen de gemiddelden voor de hele modelcel waarin de pompputten gelegen zijn. De verlagingen zijn ook niet overal even groot (fig.37 en fig.41): de grootste verlagingen komen voor in het zuiden en zuidwesten van de puttenbatterij. De maximale verlagingen nemen toe naarmate de jaren droger worden. Voor de ontbrekende klasse 1 (extreem droge jaren) kan verwacht worden dat de verlaging tot 2 meter zou kunnen oplopen. De grootste verlaging kwam voor in augustus 1996 (fig.40). Toen liep de verlaging op tot 3.40 m. De verlagingen propageren ook naar het centrum van het projectgebied. Daar blijven de verlagingen wel beperkt tot minder dan een meter in de droge jaren en minder dan een halve meter in natte jaren. Ook buiten de irrigatiegracht treden verlagingen op, maar deze zijn beperkt tot de directe omgeving en bedragen meestal minder dan een halve meter. Wintersituatie De gemiddelde verlagingen in de winter voor de verschillende klassen zijn voorgesteld op fig. 41 t.e.m. 44. Tijdens de winter liggen de pompputten stil en kan de hervulling van de depressietrechter plaatsvinden. De locale depressietrechters rond de putten zelf zijn verdwenen, maar in het centraal gebied binnen de irrigatiegracht blijven de zomerverlagingen min of meer gehandhaafd. Deze liggen in de winter nog steeds rond de 75 cm in een grote centrale zone. De volgende maximale verlagingen zullen nog blijven bestaan binnen de irrigatiegracht: droge jaren gemiddelde jaren natte jaren zeer natte jaren 1.01 m 1.29 m 0.99 m 0.85 m Buiten de irrigatiegracht vallen de verlagingen weg. De reden voor het persisteren van een depressietrechter tijdens de winterperiode ligt in het feit dan binnen de irrigatiegracht bijna alle regenneerslag opgevangen wordt en in bekkens wordt gestockeerd. Daardoor valt de natuurlijke aanvulling hier nagenoeg weg. Opvulling van de depressietrechter kan enkel gebeuren via laterale stroming vanuit de irrigatiegracht, maar gezien de afstand van het centraal punt tot

35 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 32 TGO11/04 de gracht (ongeveer 300 m) duurt dit een hele tijd. Om een aanzienlijke opvulling te krijgen is de winterperiode te kort. Een schematische vergelijking van de stromingssituatie in de zomer en de winter wordt gegeven in fig. 45. Tabel 6 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijks regentotaal Klasse Type Regenneerslag (mm/jaar) 1 Zeer droog < Droog Normaal Nat Zeer nat > 1000 Tabel 7 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Jaar Jaar neerslag (mm) klasse Nat Zeer nat Droog Droog Normaal Nat Nat Nat Droog Droog Droog Nat Nat Nat Zeer nat Zeer nat Droog Nat Droog Normaal Tabel 8 Aantal jaren per neerslagklasse klasse aantal Zeer droog 0 Droog 7 Normaal 2 Nat 8 Zeer nat 3

36 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 33 TGO11/ Figuur 34 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 2 (droog)

37 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 34 TGO11/ Figuur 35 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 3 (gemiddeld)

38 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 35 TGO11/ Figuur 36 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 4 (nat)

39 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 36 TGO11/ Figuur 37 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 5 (zeer nat)

40 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 37 TGO11/ Figuur 38 Gemiddelde zomerverlaging jaren klasse 2 (droog) (detail)

41 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 38 TGO11/ Figuur 39 Maximale zomerverlaging die optreedt in augustus 1996

42 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 39 TGO11/ Figuur 40 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 2 (droog)

43 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 40 TGO11/ Figuur 41 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 3 (gemiddeld)

44 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 41 TGO11/ Figuur 42 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 4 (nat)

45 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 42 TGO11/ Figuur 43 Gemiddelde winterverlaging jaren klasse 5 (zeer nat)

46 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 43 TGO11/04 SERRE SERRE SERRE GEEN INFILTRATIE wintersituatie zomersituatie Figuur 44 Schematische voorstelling van de stromingssituatie in de zomeren winterperiode

47 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 44 TGO11/04 4 SYNTHESE EN CONCLUSIES De invloed van een seizoenale grondwaterwinning ten behoeve van de watervoorziening van een geplande glastuinbouwcluster te Melsele werd begroot a.h.v. simulaties met een grondwatermodel. De projectsite is gelegen ten zuiden van het Fort van Zwijndrecht. Het onderzochte gebied strekt zich ook verder naar het westen en zuidwesten uit om eventuele waterwinningsmogelijkheden daar binnen de onderzoeksperimeter te houden. Getracht dient te worden de invloed van de winning te minimaliseren, terwijl toch voldaan wordt aan de waterbehoefte tijdens de zomermaanden. Een bijzonder punt van aandacht is de gracht rond het Fort van Zwijndrecht en mogelijke peildalingen van de gracht en van de grondwaterpeilen rond de projectsite. Het betreft een winning in de ondiepe freatische laag die zich boven de Boomse Klei (Lid van Boom van de Formatie van Rupel) bevindt. De winning zal sterk seizoensgebonden zijn omdat ze enkel dient als bijkomende waterbron gedurende de zomermaanden. De waterbehoefte is ook sterk variërend van jaar tot jaar, afhankelijk van de meteorologische omstandigheden, die het waterverbruik van de tomatenteelt beïnvloeden. De grondwaterstroming in de freatische aquifer werd eerst gekarakteriseerd door zes ondiepe peilbuizen (SB1 t.e.m. SB6) te plaatsen om de stand van de watertafel op te meten. Er werden vier peilmetingen uitgevoerd in december 2011 en januari Deze laten toe het stromingspatroon in de omgeving van het projectgebied te reconstrueren, maar geven geen indicatie van seizoenale variaties en schommelingen, aangezien ze op een te korte tijdsspanne uitgevoerd dienden te worden. Uit de metingen kan het regionaal stromingspatroon afgeleid worden. Daarbij blijken de hoogste peilen zich ten zuidwesten van het projectgebied te bevinden, ter hoogte van de topografische waterscheiding die de grens vormt tussen een zuidelijk, naar de Schelde drainerend deel en een naar het noorden afwaterend gebied. De zuidhelling van de waterscheiding is steiler, de noordzijde zacht hellend. Het watertafelpeil op de waterscheiding stijgt van west naar oost. Peilbuis SB1 is geboord tot op de Boomse Klei die werd aangetroffen op een diepte van 7.2 m. Dit is de enige plaats binnen het studiegebied waar de diepte van het kleisubstraat gekend is en er wordt verder aangenomen dat deze diepte geldig is voor het hele beschouwde gebied. Peilbuis SB1 werd gebruikt om een korte pompproef uit te voeren om de doorlatendheid van de freatische laag te bepalen. Dit is enkel gebaseerd op het peil in de pompput (SB1) zelf. Er werd gepompt aan een debiet van 1600 liter per uur en het peil lijkt zich al na amper enkele minuten te stabiliseren rond een verlaging van ca 3.5 meter. De verlaging na 2 uur pompen bedroeg 3.80 m. Wellicht zorgt de aanwezigheid van een volle sloot op 2 meter van de put (noodzakelijk voor water tijdens het boren) voor een constante randvoorwaarde die een verdere peildaling verhindert. Daarop werd de doorlatendheid afgeleid uit een steady state oplossing voor pompen uit een put naast een vast peil. De bekomen transmissiviteit bedraagt dan 8.43 m 2 /dag. De implementatie van de winning omvat de installatie van een serie pompputten en de aanleg van een irrigatiegracht rondom de projectsite. De functie hiervan is om

48 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 45 TGO11/04 overtollig regenwater, dat in de winter beschikbaar is, te infiltreren in het grondwatersysteem om de grondwatervoorraad te heraanvullen. Regenwater dat op de verharde oppervlakten van het projectterrein valt (serres en bekkens) wordt opgevangen en gestockeerd in bekkens. Deze hebben momenteel een voorziene capaciteit van 3000 m 3 per ha tomatenteelt. Wanneer deze bekkens volgelopen zijn tijdens de wintermaanden, kan het overtollige opgevangen regenwater gebruikt worden voor infiltratie in de irrigatiegracht. De hoeveelheid beschikbaar irrigatiewater hangt af van de regenval tijdens de winter en kan van jaar tot jaar variëren. Over lange termijn is de hoeveelheid beschikbaar infiltratiewater groter dan de grondwaterbehoefte, al is dat in droge jaren niet het geval. Niet alle beschikbaar infiltratiewater zal evenwel volledig infiltreren. Het waterpeil in de gracht heeft een bovenlimiet die ongeveer gelijk aan het maaiveld kan gesteld worden, en het buffervermogen in de gracht zelf is beperkt en wordt bepaald door de dimensionering: de breedte en de diepte van de gracht. Een eerste dimensionering was gebaseerd op een breedte van 5 m (aan het maaiveld) en een diepte van 1.3 m, maar dit lijkt een te beperkt buffervermogen op te leveren. In dat geval zou de gracht tijdens de meeste zomers droogvallen. De gracht zal minstens 2.5 m diep moeten zijn om ook tijdens de zomermaanden water te behouden. Dit kan gezien worden als een absolute eis om de invloed naar de omgeving toe te beperken. Zolang er water in de irrigatiegracht staat, zal dit door de pompputten aangesproken worden i.p.v. het grondwatersysteem zelf te gaan uitputten. Het maximaal stuwpeil wordt op gesteld, ongeveer het maaiveldpeil op de projectsite. Als het maximumpeil bereikt is, dient overtollig infiltratiewater afgevoerd te worden. Dat kan naar het zuiden toe via de Zwaluwbeek. In het noordoosten, in de richting van het Fort van Zwijndrecht, daalt het maaiveldpeil en is een streefpeil van mogelijk te hoog of dient de aanleg van de gracht te gebeuren tussen dijken in. Indien het stuwpeil hier verlaagd wordt, b.v. tot , dan dient hier een alternatieve afvoerroute voor overtollig water voorzien te worden. De pompputten worden best langsheen de ringgracht geplaatst, langs de binnenzijde. Door de nabijheid van de gracht blijven de verlagingen beperkt. Een meer centrale ligging zou grotere verlagingen veroorzaken, wat in droge jaren met een grote waterbehoefte zou kunnen leiden tot locaal droogtrekken van de laag wanneer de pompdebieten te hoog zijn. Op het projectterrein zelf is de beschikbare plaats beperkt, omdat het grootste deel van de oppervlakte ingenomen wordt door de serres en er dus minder flexibiliteit is wat de keuze van pomplocaties betreft. Een configuratie bestaande uit 64 pompputten wordt voorgesteld. Deze liggen gemiddeld op ongeveer een 40 m van mekaar langs de binnenzijde op enkele meters van de gracht. Er werd een grondwaterstromingsmodel opgesteld dat het MODFLOW simulatieprogramma gebruikt. Het freatisch reservoir werd als een enkele laag opgenomen. Met het model werden twee tijdsafhankelijke simulaties uitgevoerd, die beide gebruik maken van de 20-jarige historische meteorologische reeks van 1987 tot Op basis van deze meteogegevens werden de grondwaterbehoefte en beschikbaar regenoverschot begroot voor de geplande tomatenteelt. Deze reeksen werden door

49 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 46 TGO11/04 de opdrachtgever aangemaakt en overgedragen. De randvoorwaarden van het model steunen op deze tijdreeksen. De aanvulling van het grondwaterreservoir werd berekend d.m.v. een soil moisture balance (SMB) model op basis van de maandelijkse neerslag en temperatuurgegevens (om de PET in te schatten) en ingebracht met de MODFLOW RECHARGE module. De pompdebieten komen overeen met de grondwaterbehoefte en werden opgegeven met de MODFLOW WEL module. De belangrijkste beken in de omgeving werden in het model opgenomen met een waterpeil geschat a.h.v. een digitaal terreinmodel dat geconstrueerd werd door de hoogtelijnen van de topografische kaart te digitaliseren en interpoleren. Hiervoor wordt de MODFLOW RIVER module gebruikt. De talrijke en alom tegenwoordige sloten (vaak rondom de akkers) werden ingebouwd door een diffuus drainageniveau te definiëren (met de MODFLOW DRAIN module). De irrigatiegracht en de ringgracht rond het Fort van Zwijndrecht worden gesimuleerd met een module die dient voor het simuleren van irrigatie vanuit kanalen met gelimiteerde hoeveelheden beschikbaar irrigatiewater. De eerste simulatie geeft de 20-jarige evolutie ( ) van het grondwatersysteem zonder de aanwezigheid van het project weer. In de tweede simulatie is het project zoals geconcipieerd aanwezig. Vergelijking van beide simulaties laat de invloed van de implementatie van het project zien. Beide tijdssimulaties vertrekken als initiële toestand van een steady state berekening met de gemiddelde lange termijn reservoiraanvulling (281 mm per jaar) en zonder het project. De eerste twee jaar van de berekeningen dienen als de spinup van de simulaties gezien te worden. De simulaties werken met maandelijkse stressperioden (perioden waarin de randvoorwaarden aangepast worden), die telkens onderverdeeld zijn in drie tijdstappen. Uitvoer van het model gebeurt per tijdstap en resultaten kunnen voorgesteld worden als tijdsevoluties voor gekozen plaatsen (stijghoogten en verlagingen) of van de waterpeilen en waterbalanscomponenten van de irrigatiegracht en de Fortgracht. Voor gekozen tijdstappen, overeenkomend met specifieke maanden, kunnen stijghoogtekaarten of kaarten met de peilverlagingen (ev verhogingen) t.g.v. het project opgemaakt worden. Aangezien de invloed van het project varieert met de tijd en verschilt van jaar tot jaar, naargelang van de meteorologische omstandigheden, werden de berekende peilveranderingen uitgemiddeld volgens vijf klassen naargelang van de jaarlijkse regenval. Zo werd een onderscheid gemaakt tussen zeer natste (> 1000 mm), natte (van 850 tot 1000 mm), normale (tussen 775 en 850 mm), droge (tussen 775 en 650 mm) en zeer droge jaren (minder dan 650 mm). Deze indeling in klassen is gebaseerd op de neerslagcijfers van de laatste honderd jaar en werd uitgewerkt door de opdrachtgever. Binnen de beschouwde 20-jarige periode ( ) was er geen extreem droog jaar aanwezig. De invloed van het project tijdens extreem droge jaren kan dus niet direct uit de uitgevoerde simulaties afgeleid worden. Verwacht kan worden dat de invloed dan nog groter zal zijn dan tijdens droge jaren. Ook dient voor ogen gehouden worden dat de invloed van de winning niet enkel afhangt van het jaar zelf, maar ook van de meteorologische condities tijdens de voorgaande jaren. Zo zal de invloed tijdens een droog jaar groter zijn wanneer het voorgaande jaar ook droog is, en kleiner wanneer het volgt op een nat jaar.

50 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 47 TGO11/04 De belangijkste conclusies die uit de simulaties kunnen getrokken worden zijn: Conclusie 1 In de zomer komen de laagste peilen en grootste verlagingen voor rond de pompputten. De volgende maximale verlagingen zullen gemiddeld optreden: droge jaren gemiddelde jaren natte jaren zeer natte jaren 1.81 m 1.53 m 0.90 m 0.62 m De grootste verlagingen komen in het zuiden en zuidwesten voor. De verlaging in de pompputten zelf zal groter zijn, en o.a. afhangen van de putdiameter en de putefficientie. Tijdens de extreme zomer van 1996 traden de grootste verlagingen van de beschouwde 20 jaar op : de verlaging liep op tot max Dit is bijna 4 m onder maaiveld. Conclusie 2 In de winter komen de laagste peilen en grootste verlagingen voor in het centrum van het terrein. De volgende maximale verlagingen zullen gemiddeld optreden: droge jaren gemiddelde jaren natte jaren zeer natte jaren 1.01 m 1.29 m 0.99 m 0.85 m Er treedt dus geen volledige recovery van de zomer depressietrechter op. De verlagingen blijven in de winter nog rond de 1 m. De reden voor de onvolledige recovery is de afwezigheid van natuurlijke infiltratie in de winter op het terrein door de gebouwen (serres en opslagbekkens). De aanvulling van het reservoir moet dan volledig via de irrigatiegracht gebeuren. Buiten de irrigatiegracht kan het peil stijgen, het meest in de klasse 5 jaren (zeer natte jaren). De stijging kan tot een halve meter bedragen, maar is beperkt tot de omgeving van de gracht en enkel in het N, NE en SE. Conclusie 3 De invloed op het Fort van Zwijndrecht is zeer beperkt. Het waterpeil in de fortgracht zal niet meer dan enkele cm dalen. Binnenin het fort is de daling van de watertafel te verwaarlozen.

51 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele 48 TGO11/04 REFERENTIES Batelaan, O. & De Smedt, F., 2001, 'WetSpass: a flexible, GIS based, distributed recharge methodology for regional groundwater modelling' Gehrels, H., Peters, J., Hoehn, E., Jensen, K., Leibundgut, C., Griffioen, J., Webb, B. and Zaadnoordijk, W-J. (Eds.), Impact of Human Activity on Groundwater Dynamics, IAHS Publ. No. 269, 2001, pp McDonald M.G. & Harbaugh, A.W. (1988) A modular three dimensional finitedifference ground water flow model, volume 6 of "Techniques of Water-Resources Investigation of the United States Geological Survey", chapter A1, Scientific Software Group. Thornthwaite CW & Mather JR (1957) Instructions and tables for computing potential evapotranspiration and the water balance. Publications in Climatology, Vol.10 (3), pp Laboratory of Climatology, Drexel Institute of Technology, Centerton, New Jersey, USA. Willmott, C.J. (1977) WATBUG: A FORTRAN IV Algorithm for Calculating the Climatic Water Budget," Publications in Climatology, 30, (2)

52 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen BIJLAGEN Boorstaten

53 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Universiteit Gent - Prof. Dr. K. Walraevens Krijgslaan 281 S8 - B-9000 Gent tel. 09/ fax: 09/ PROJECT: Glastuinbouw Opdrachtgever: Provincie Oost-Vlaanderen Datum: december 2011 Boring: SB1 Krt.: 15/2 Boorsysteem/-toestel: handspoelboring Boormeester: MG Maaiveld: (m T.A.W.) Top peilbuis: F1: (m T.A.W.) Plaats: Melsele X: Y: (topografische kaart) Boorploeg: BVI/JVR/KM Grondbeschrijving door: KM Einddiepte: 7.40 m -mv Type: filterput Diameter Diepte onder mv Boorwijze boring Doel in m in mm Handspoelboring Plaatsen peilput, putproef Diepte van tot (m) Lengte in m Diam. Inw/uitw. in mm Materiaal Kenmerken Filter /51 PVC Zaagsnede 0.30 mm Filteromstorting Gecal. zand mm Stop Kleistop Mikolit kleibollen Afwerking Diepte (in m mv) Beschrijving Onder maaiveld Interpretatie Donkerbruin zand Quartair Donkerbruin zand met oxidatiehorizonten Quartair Bruin zand met kwartskorrels, humusresten Glauconiethoudend bruin zand met schelpgruis O Sterk glauconiethoudend zand, weinig schelpgruis Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk 7.40 Grind, vaste grijze klei Formatie van Boom 7.40 Einde boring Bespreking: m: Quartair m: Formatie van Lillo/Formatie van Kattendijk Vanaf 7.40 m: Formatie van Boom 7.40 m: einde boring

54 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Universiteit Gent - Prof. Dr. K. Walraevens Krijgslaan 281 S8 - B-9000 Gent tel. 09/ fax: 09/ PROJECT: Glastuinbouw Opdrachtgever: Provincie Oost-Vlaanderen Datum: december 2011 Boring: SB2 Krt.: 15/2 Boorsysteem/-toestel: handspoelboring Boormeester: MG Maaiveld: (m T.A.W.) Top peilbuis: F1: (m T.A.W.) Plaats: Melsele X: Y: (topografische kaart) Boorploeg: BVI/JVR/KM Grondbeschrijving door: KM Einddiepte: 2.30 m -mv Type: filterput Diameter Diepte onder mv Boorwijze boring Doel in m in mm Handspoelboring Plaatsen peilput Diepte van tot (m) Lengte in m Diam. Inw/uitw. in mm Materiaal Kenmerken Filter /51 PVC Zaagsnede 0.30 mm Filteromstorting Gecal. zand mm Stop Kleistop Mikolit kleibollen Afwerking Diepte (in m mv) Beschrijving Onder maaiveld Interpretatie Kleiig zand (bodem) Quartair Beige tot okergeel zandige silt met oxidatiehorizonten Quartair Lichtbruin weinig zandhoudende silt Quartair idem Quartair 2.30 Einde boring Quartair Bespreking: m: Quartair 2.30 m: einde boring Opmerking: verschillende pogingen ondernomen, telkens op steengruis gestoten

55 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Universiteit Gent - Prof. Dr. K. Walraevens Krijgslaan 281 S8 - B-9000 Gent tel. 09/ fax: 09/ PROJECT: Glastuinbouw Opdrachtgever: Provincie Oost-Vlaanderen Datum: december 2011 Boring: SB3 Krt.: 15/2 Boorsysteem/-toestel: handspoelboring Boormeester: KM Maaiveld: (m T.A.W.) Top peilbuis: F1: (m T.A.W.) Plaats: Melsele X: Y: (topografische kaart) Boorploeg: BVI/JVR/KM Grondbeschrijving door: KM Einddiepte: 2.40 m -mv Type: filterput Diameter Diepte onder mv Boorwijze boring Doel in m in mm Handspoelboring Plaatsen peilput Diepte van tot (m) Lengte in m Diam. Inw/uitw. in mm Materiaal Kenmerken Filter /51 PVC Zaagsnede 0.30 mm Filteromstorting Gecal. zand mm Stop Kleistop Mikolit kleibollen Afwerking Diepte (in m mv) Beschrijving Onder maaiveld Interpretatie Donkerbruin siltig zand Quartair Siltig zand met oxidatievlakken Quartair Siltig zand met nestjes grijs zand en humusslierten, op 90cm verzadigd Quartair Grijs fijn zand, donker grijs tot zwart humusresten O Grijs fijn zand, op 2m dun laagje klei 2.40 Einde boring Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk Bespreking: m: Quartair 0.90m: Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk 2.40 m: einde boring

56 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Universiteit Gent - Prof. Dr. K. Walraevens Krijgslaan 281 S8 - B-9000 Gent tel. 09/ fax: 09/ PROJECT: Glastuinbouw Opdrachtgever: Provincie Oost-Vlaanderen Datum: december 2011 Boring: SB4 Krt.: 15/2 Boorsysteem/-toestel: handspoelboring Boormeester: KM Maaiveld: (m T.A.W.) Top peilbuis: F1: (m T.A.W.) Plaats: Melsele X: Y: (topografische kaart) Boorploeg: BVI/JVR/KM Grondbeschrijving door: KM Einddiepte: 2.00 m -mv Type: filterput Diameter Diepte onder mv Boorwijze boring Doel in m in mm Handspoelboring Plaatsen peilput Diepte van tot (m) Lengte in m Diam. Inw/uitw. in mm Materiaal Kenmerken Filter /51 PVC Zaagsnede 0.30 mm Filteromstorting Gecal. zand mm Stop Kleistop Mikolit kleibollen Afwerking Diepte (in m mv) Beschrijving Onder maaiveld Interpretatie Donkerbruin kleiig zand Quartair Grijsbruin weinig silthoudend, oxidatievlakken, organisch materiaal (kleine takjes) Quartair Beige siltig zand Quartair Sterk geoxideerd siltig zand, verzadigd vanaf 60cm Quartair Beige geoxideerd siltig zand Quartair Beige tot grijs siltig zand, nog sterk geoxideerd Quartair 2.00 Einde boring Bespreking: m: Quartair 2.00 m: einde boring

57 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Universiteit Gent - Prof. Dr. K. Walraevens Krijgslaan 281 S8 - B-9000 Gent tel. 09/ fax: 09/ PROJECT: Glastuinbouw Opdrachtgever: Provincie Oost-Vlaanderen Datum: december 2011 Boring: SB5 Krt.: 15/2 Boorsysteem/-toestel: handspoelboring Boormeester: KM Maaiveld: (m T.A.W.) Top peilbuis: F1: (m T.A.W.) Plaats: Melsele X: Y: (topografische kaart) Boorploeg: BVI/JVR/KM Grondbeschrijving door: KM Einddiepte: 1.94 m -mv Type: filterput Diameter Diepte onder mv Boorwijze boring Doel in m in mm Handspoelboring Plaatsen peilput Diepte van tot (m) Lengte in m Diam. Inw/uitw. in mm Materiaal Kenmerken Filter /51 PVC Zaagsnede 0.30 mm Filteromstorting Gecal. zand mm Stop Kleistop Mikolit kleibollen Afwerking Diepte (in m mv) Beschrijving onder maaiveld Interpretatie Bodem Quartair Lichtbruin weinig siltig zand Quartair Lichtbruin zand met oxidatievlakken Quartair Lichtbruin zand met weinig silt, met toenemende diepte neemt ook het siltgehalte toe, humusmateriaal (fijne takjes), met oxidatievlakken Quartair Bleker, grijze nestjes zand, sterk siltig zand, met oxidatievlakken Quartair Weinig silthoudend zand, met oxidatievlakken Quartair Siltig zand, met weinig slierten organisch materiaal, met oxidatievlakken Quartair Grijs siltig zand, maar met grijze zandige nesten Quartair Grijs siltig zand, maar siltgehalte neemt af met de diepte Quartair 1.94 Einde boring Bespreking: 0.00 m: Quartair 1.94 m: einde boring

58 Grondwaterstudie glastuinbouwcluster Melsele TGO11/04 bijlagen Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Universiteit Gent - Prof. Dr. K. Walraevens Krijgslaan 281 S8 - B-9000 Gent tel. 09/ fax: 09/ PROJECT: Glastuinbouw Opdrachtgever: Provincie Oost-Vlaanderen Datum: december 2011 Boring: SB6 Krt.: 15/2 Boorsysteem/-toestel: handspoelboring Boormeester: KM Maaiveld: (m T.A.W.) Top peilbuis: F1: (m T.A.W.) Plaats: Melsele X: Y: (topografische kaart) Boorploeg: BVI/JVR/KM Grondbeschrijving door: KM Einddiepte: 2.40 m -mv Type: filterput Diameter Diepte onder mv Boorwijze boring Doel in m in mm Handspoelboring Plaatsen peilput Diepte van tot (m) Lengte in m Diam. Inw/uitw. in mm Materiaal Kenmerken Filter /51 PVC Zaagsnede 0.30 mm Filteromstorting Gecal. zand mm Stop Kleistop Mikolit kleibollen Afwerking Diepte (in m mv) Beschrijving Onder maaiveld Interpretatie Donkerbruin siltig zand Quartair Siltig zand met oxidatievlakken Quartair Siltig zand met nestjes grijs zand en humusslierten Grijs fijn zand 2.00 Einde boring Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk Bespreking: m: Quartair m: Fm. van Lillo/Fm. van Kattendijk 2.00 m: einde boring

59 Laboratorium voor Toegepaste Geologie en Hydrogeologie Geologisch Instituut Krijgslaan 281, S8 B-9000 Gent Tel.: 09/ Fax: 09/ Grondwaterstudie Glastuinbouwcluster Melsele: Simuleren van 4 scenario s met het grondwatermodel Opdrachtgever Provincie Oost-Vlaanderen Leiding: Prof. Dr. K. Walraevens Studie en verslag: Lic. M. Van Camp Dossiernummer: TGO 14/07 Datum: juni 2015

60 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele I INHOUD 1 Inleiding 2 Scenario Beschrijving van het scenario 2.2 Modelinvoer 2.3 Modelresultaten Verlagingen Waterpeilen in de irrigatiegracht en de fortgracht 3 Scenario Beschrijving van het scenario 3.2 Modelinvoer 3.3 Modelresultaten Verlagingen Waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht 4 Scenario Beschrijving van het scenario 4.2 Modelinvoer 4.3 Modelresultaten Verlagingen Waterpeil in de irrigatiegracht en de gracht rond het Fort van Zwijndrecht Debieten van de drains 5 Scenario Beschrijving van het scenario 5.2 Modelinvoer 5.3 Modelresultaten Verlagingen Waterpeilen in de irrigatiegracht en de fortgracht 6 Conclusies en aanbevelingen

61 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele II LIJST DER FIGUREN Fig 2.1 Ligging van de infiltratiegracht, de bebouwde oppervlakken en de 50 pompputten in scenario 2 Fig 2.2 Inhoud van de waterbekkens, wateroverschot en watertekort en neerslaghoeveelheid per ha glas ( , maandelijks) Fig 2.3 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) Fig 2.4 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) Fig 2.5 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) Fig 2.6 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) Fig 2.7 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) Fig 2.8 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) Fig 2.9 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) Fig 2.10 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) Fig 2.11 Berekend waterpeil en hoeveelheid bijvoeding in de irrigatiegracht en hoeveelheid opgepompt grondwater Fig 2.12 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht en interactie van de irrigatiegracht met het grondwaterreservoir (irrigatie/drainagedebiet) Fig 2.13 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht voor de toestand met en zonder het project Fig 3.1 Ligging van de waterbekkens Fig 3.2 Berekende verlagingen (in m) op het einde van de aanlegfase na 5 maanden bemaling (mei 2006) Fig 3.3 Berekende stijghoogten (in m TAW) op het einde van de aanlegfase na 5 Maanden bemaling (mei 2006) Fig 3.4 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht voor de toestand voor en op het einde van de aanleg van het project Fig 4.1 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) Fig 4.2 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) Fig 4.3 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) Fig 4.4 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) Fig 4.5 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) Fig 4.6 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) Fig 4.7 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) Fig 4.8 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) Fig 4.9 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht Fig 4.10 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht en het debiet geleverd door de drains Fig 5.1 Ligging van de infiltratiegracht en de bebouwde oppervlakken in scenario 4 Fig 5.2 Inhoud van de waterbekkens, overloop en grondwater uit de drains ( , maandelijks)

62 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele III Fig 5.3 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) Fig 5.4 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) Fig 5.5 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) Fig 5.6 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) Fig 5.7 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) Fig 5.8 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) Fig 5.9 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) Fig 5.10 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) Fig 5.11 Berekend waterpeil en hoeveelheid bijvoeding in de irrigatiegracht Fig 5.12 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht voor de toestand met en zonder het project

63 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele IV LIJST DER TABELLEN Tabel 2.1 Beschikbaar overschot aan neerslagwater (in m 3 per ha glas) dat kan gebruikt worden voor bijvoeding van de irrigatiegracht Tabel 2.2 Watertekort (in m 3 per ha glas) dat door grondwaterpomping wordt opgevangen Tabel 2.3 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijkse regentotaal Tabel 2.4 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Tabel 2.5 Maximale verlaging (in cm) per klasse Tabel 2.6 Aantal jaren per neerslagklasse Tabel 3.1 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijkse regentotaal Tabel 3.2 Aantal jaren per neerslagklasse Tabel 3.3 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Tabel 4.1 Relatie tussen de configuratie van drainagebuizen en de conductantiefactor per modelcel Tabel 4.2 Maximale winter- en zomerverlagingen in de verschillende neerslagklassen Tabel 4.3 Relatie tussen de gebruikte conductantiefactor en het gemiddeld debiet uit de drains Tabel 4.4 Berekende debieten uit de drains in scenario 3. Maandelijkse waarden in m 3 /d Tabel 5.1Debieten die uit de drains onder de waterbekkens gehaald worden in de periode Tabel 5.2 Watertekort (in m 3 per ha glas) dat vanuit de drains wordt opgevangen Tabel 5.3 Beschikbare aanvulling (m 3 /maand) voor de ringgracht als de overloop van de waterbekkens en de waterloop er op aangesloten worden. Tabel 5.4 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijkse regentotaal Tabel 5.5 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Tabel 5.6 Aantal jaren per neerslagklasse Tabel 5.7 Maximale peilverandering (in cm) per klasse

64 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 1 1 INLEIDING Dit rapport bevat de resultaten van 3 simulaties uitgevoerd met het grondwatermodel opgesteld in het kader van de Grondwaterstudie Glastuinbouwcluster Melsele (Van Camp en Walraevens, 2012). De verschillende scenario s worden gehandeld in de hoofdstukken 2, 3 en 4. Ze bevatten telkens een beschrijving van het scenario, de aanpassingen aan het grondwatermodel en een bespreking van de resultaten. De 3 scenario s behelzen: Scenario 1 (hoofdstuk 2): Betreft de exploitatiefase waarbij de capaciteit van de waterbekkens 4000 m 3 /ha glas bedraagt en het tekort aan water in de zomer wordt gepompt uit 50 pompputten, langsheen de irrigatiegracht gelegen. Overschot aan water, wanneer de bekkens vol zijn, wordt gebruikt om de irrigatiegracht bij te voeden in de winter. Scenario 2 (hoofdstuk 3): Het betreft de aanlegfase van de waterbekkens waarbij de volgende maatregelen gelden: Er wordt een 5 maanden durende bemaling uitgevoerd Er wordt bemalen tot 3 m onder maaiveld De aanleg gebeurt in een meteorologisch gemiddeld jaar en begint op 1 januari. De invloed wordt begroot op het einde van de bemalingsperiode en geldt voor een normaal meteorologisch jaar. Scenario 3 (hoofdstuk 4): Betreft de exploitatiefase waarbij de capaciteit van de waterbekkens 4000 m 3 /ha glas bedraagt en er drains onder de waterbekkens zijn geïnstalleerd. Er zijn geen pompputten aanwezig. De bijvoeding van de irrigatiegracht houdt geen rekening met het gebruik van het drainwater als supplement om de waterbekkens bij te vullen. Scenario 4 (hoofdstuk 5): Betreft de exploitatiefase waarbij de capaciteit van de waterbekkens 4000 m 3 /ha glas bedraagt en er drains onder de waterbekkens zijn geïnstalleerd. Er zijn geen pompputten aanwezig. De drains zijn enkel actief wanneer de inhoud van de bufferbekkens onder de 1800 m 3 per ha glas daalt. Dat is niet elke zomer het geval.

65 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 2 Een samenvattende synthese en de belangrijkste conclusies worden opgelijst in hoofdstuk 6. Een uitvoerige beschrijving van het grondwatermodel dat voor het uitvoeren van de simulaties gebruikt werd, is opgenomen in het rapport Grondwaterstudie Glastuinbouwcluster Melsele (Van Camp en Walraevens, 2012). Aan het model werden, afhankelijk van het scenario, aanpassingen uitgevoerd. Deze staan telkens beschreven bij de verschillende scenario s.

66 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 3 2 SCENARIO Beschrijving van het scenario Scenario 1 betreft de exploitatiefase met 4000 m 3 /ha buffercapaciteit en met 50 pompputten maar zonder gedraineerde bekkens. De volgende randvoorwaarden zijn in het model ingevoerd: - Het tracé en de ligging van de irrigatiegracht worden geüpdate conform het recentste plan. - De grondwaterpompdebieten zijn gebaseerd op een waterbekken buffercapaciteit van 4000 m 3 per ha glasoppervlak. - Het aantal pompputten wordt beperkt tot 50 door eliminatie van putten langsheen de noordrand. - De voeding van de irrigatiegracht is gebaseerd op een buffercapaciteit van 4000 m 3 per ha glasoppervlak. - Er zijn geen drains onder de bufferbekkens geïnstalleerd. 2.2 Modelinvoer Grondwateraanvulling De ligging van serres, loodsen en waterbekkens is aangegeven op fig 2.1. In de modelcellen die hiermee overeenkomen, is in het model geen infiltratie van regenwater mogelijk. Irrigatiegracht De ligging van de irrigatiegracht is eveneens aangegeven op fig 2.1. De gracht heeft een breedte van 5 m aan het maaiveld en van 2 m aan de bodem. De hoeveelheid water die beschikbaar is als bijvulling om de irrigatiegracht op peil te houden werd opgegeven door de opdrachtgever en staat aangegeven in tabel 2.1. Uit de cijfers blijkt dat er niet elke winter een wateroverschot is. Van de 20 beschouwde jaren is er slechts in 7 jaren water beschikbaar. Pompputten Er wordt in scenario 1 gepompt uit 50 pompputten. De ligging van de pompputten is afgestemd op het huidige plan van de irrigatiegracht. Ze bevinden zich langs de binnenzijde van de gracht. In het noorden werden geen pompputten ingeplant om de invloed op de fortgracht te beperken. De locatie van de 50 putten is eveneens aangegeven op fig 2.1. De pompputten dienen om in de zomermaanden een eventueel watertekort op te vangen. Dat is in 12 van de 20 jaar het geval (tabel 2.2). Niet elk jaar wordt dus het grondwaterreservoir aangesproken.

67 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 4 Een grafische voorstelling van de inhoud van de waterbekkens, het wateroverschot en tekort staat aangegeven op fig 2.2. Daar staan ook de maandelijkse neerslaghoeveelheden bij aangeduid. 2.3 Modelresultaten Verlagingen De invloed van het project varieert van jaar tot jaar, naargelang enerzijds de meteorologische omstandigheden en anderzijds de watertekorten die met grondwater dienen aangevuld te worden en/of wateroverschotten die kunnen gebruikt worden om de irrigatiegracht bij te voeden. Deze laatste werden berekend met het watergebruiksmodel van het project en door de opdrachtgever overgemaakt. Het grondwatermodel werkt met maandelijkse tijdstappen over een periode van 20 jaar en de invloed van het project zal variëren van maand tot maand. Om de modelresultaten meer synthetisch te kunnen voorstellen, werden de jaren geklasseerd volgens de hoeveelheid regenneerslag (tabel 2.3 en 2.4) in 5 klassen en werden kaarten opgesteld met de gemiddelde verlagingen per neerslagklasse. De neerslagintervals zijn gebaseerd op de gegevens van meetstation Ukkel gedurende de laatste honderd jaar en werden gekozen door de opdrachtgever. In de beschouwde 20 jaar komt echter geen enkel zeer droog jaar voor, waardoor er slechts 4 klassen beschouwd worden in de analyse. Ook het aantal normale jaren is beperkt tot 2. De verlagingen in een bepaald jaar worden ook in zekere mate bepaald door de neerslag in het voorgaande jaar en door het effect van meer-jaarlijkse fluctuaties. Zo zal de impact tijdens een normaal jaar groter zijn als dat volgt na een droog jaar dan wanneer het volgt na een nat jaar. Naast de seizoenale schommelingen spelen ook meer-jaarlijkse fluctuaties in stijghoogten een rol. De invloed van het project is afgeleid door voor berekende maandelijkse stijghoogteverdelingen het verschil te maken tussen een modelberekening zonder de aanwezigheid van het project (de referentiesituatie) en het scenario 1. De resultaten zijn voorgesteld op verlagingskaarten. Deze werden opgesteld voor de klassen droog, normaal, nat en zeer nat, telkens voor winter- en zomertoestand. De gemiddelde wintertoestand wordt berekend als het gemiddelde van de kalendermaanden Januari, Februari en Maart. De gemiddelde zomertoestand wordt berekend als het gemiddelde van de kalendermaanden Juli, Augustus en September. Voor elk van de vier voorkomende klassen werd de representatieve winter- en zomertoestand berekend als het gemiddelde van de jaren die tot die klasse behoren (tabel 2.5). Het aantal jaren dat per klasse gebruikt wordt, verschilt (tabel 2.6), zodat het gemiddelde misschien niet voor alle klassen even representatief is. Zo bevat de klasse van de normale jaren slechts twee jaar. Door het uitmiddelen van 3 maanden komt de winter- resp. zomertoestand niet overeen met de meest extreme invloed. Daarvoor zou de maand met de hoogste resp. laagste stand van de watertafel moeten genomen worden. De kaarten zijn voorgesteld op de fig. 2.3 t.e.m De lijnen van gelijke verlaging hebben een interval van 10 cm. Vergelijking van de kaarten leidt tot de volgende conclusies:

68 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 5 Invloed in de winterperiode Er is een verschil in het patroon van de verlagingen: in de winter situeert de grootste invloed zich rond het centrum van het terrein, terwijl dit in de zomer rond de zuidelijke sectie van de irrigatiegracht gesitueerd is. De invloed in de winter wordt vooral veroorzaakt doordat binnen de irrigatiegracht geen aanvulling van de watertafel meer plaatsvindt, door de aanwezigheid van de serres en andere gebouwen (zoals loodsen) en verharde oppervlakken. In natuurlijke omstandigheden vindt de belangrijkste reservoiraanvulling in de winterperiode plaats. De maximale peilverlaging in het centrum van het projectgebied ligt rond de 65 cm (tabel 2.4). Alleen voor de klasse normaal wordt een wat grotere invloed berekend (ca 80 cm), maar mogelijk is dat gerelateerd aan het feit dat slechts 2 jaar tot deze klasse behoren (1991 en 2006) die beide volgen na een droog jaar. Gemiddeld ligt de invloed in de winter op ca 65 cm in het centrum van het projectterrein en neemt af naar de irrigatiegracht toe. De verlagingen blijven niet beperkt binnen de irrigatiegracht. Doordat er niet elke winter voldoende wateroverschot is om de irrigatiegracht op te vullen, zal het grachtpeil in de winterperiode regelmatig lager staan dan de watertafel ingeval het project er niet zou zijn (de referentiesituatie) en komt ter hoogte van de irrigatiegracht een peilverlaging voor. De invloed buiten de irrigatiegracht is vooral merkbaar naar het zuiden toe. Daar kunnen buiten de irrigatiegracht nog verlagingen van 40 tot 50 cm voorkomen. Naar het noorden toe zijn de verlagingen buiten de irrigatiegracht vrij beperkt, maximaal 10 tot 20 cm. De impact van het project in de winterperiode is vooral te wijten aan de zeer beperkte aanvulling van het grondwater binnen het projectgebied die optreedt door de bebouwde en verharde oppervlakten en het feit dat de irrigatiegracht niet elke winter volledig kan heropgevuld worden. Invloed in de zomerperiode In de zomerperiode komen de grootste verlagingen voor langsheen de zuidelijke sectie van de irrigatiegracht, niet in het centrum van het projectgebied. De reden is de lage waterstand in de irrigatiegracht gecombineerd met de natuurlijke grondwaterstroming die vooral vanuit het zuidwesten komt. Hierdoor komen hogere grondwaterpeilen ten zuidwesten van het projectgebied voor en is de invloed van de gracht t.o.v. de situatie zonder project groter langs de zuidzijde. De invloed langsheen de zuidzijde is groter in droge jaren dan in natte (tabel 2.4). De grootste impact (98 cm) wordt gevonden in de normale jaren, maar dit is weinig representatief omdat deze telkens na een droog jaar vielen. In zeer

69 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 6 natte jaren is de invloed beperkt tot minder dan een halve meter (44 cm), en dat loopt op tot ongeveer driekwart meter in droge jaren. Invloed in voor- en najaar De overgang van winter naar zomertoestand en omgekeerd zal geleidelijk plaatsvinden Waterpeilen in de irrigatiegracht en de fortgracht Irrigatiegracht Het berekende waterpeil in de irrigatiegracht staat voorgesteld op fig 2.11, samen met de bijvoeding van de gracht en de hoeveelheid opgepompt grondwater (per ha glasoppervlak). Uit de grafiek kunnen de belangrijkste conclusies getrokken worden: Doordat er niet elke winter water beschikbaar is voor bijvoeding van de gracht, wordt de irrigatiegracht in de periode (20 jaar) slechts 4 maal volledig terug opgevuld, tot een waterpeil van In de winter van 1995 wordt het maximumniveau bijna bereikt. Het peil vertoont een seizoenale fluctuatie, hoge winterstanden en lage zomerstanden, analoog aan de schommelingen van de watertafel. Indien er geen bijvoeding in de winter plaatsvindt en geen grondwater in de zomer gepompt wordt, is de grootte van de seizoensschommeling ongeveer een halve meter. In de jaren dat er geen bijvoeding van de irrigatiegracht mogelijk is, staat het waterpeil tussen 1 en 2 m onder het maximumpeil. Na bijvoeding in de winter daalt het peil in de irrigatiegracht vrij snel, wat aangeeft dat er een belangrijke uitstroming naar het grondwaterreservoir gebeurt. Wanneer er in de zomer gepompt wordt, daalt het peil van de gracht. Het laagste peil wordt berekend in de zomer van 1996 en bedraagt ca 8.8 m, dus ca 2.2 m onder het opgelegde maximumpeil van Uit deze simulatie blijkt dat de gracht een minimale diepte van ca 2.2 m zou moeten hebben om gedurende de zomer niet droog te vallen. In geval de gracht wel droog zou vallen, kan de invloed van de pompputten in de zomer, in de jaren dat ze gebruikt worden, tot buiten de irrigatiegracht propageren. Fortgracht Het berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht staat voorgesteld in fig 2.12, voor de toestand zonder en met het project. Het verschil tussen beide peilen geeft de waterpeilverlaging in de gracht. De invloed is zeer beperkt en bedraagt hooguit enkele cm, maar vertoont een seizoenale fluctuatie. De grootste invloed laat zich voelen in de winterperiode waarbij het peil max 3 cm daalt. In de

70 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 7 zomer treedt t.o.v. de huidige toestand een zeer lichte peilstijging op. Maar deze bedraagt minder dan 1 cm. De berekende invloed is zodanig klein dat hij moeilijk waarneembaar of meetbaar zal zijn in de gracht zelf: de variatie in waterpeil in de huidige toestand (seizoenale schommeling en interjaarlijkse variatie) is veel groter dan de berekende impact.

71 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 8 Tabel 2.1 Beschikbaar overschot aan neerslagwater (in m 3 per ha glas) dat kan gebruikt worden voor bijvoeding van de irrigatiegracht Tabel 2.2 Watertekort (in m 3 per ha glas) dat door grondwaterpomping wordt opgevangen

72 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 9 Tabel 2.3 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijkse regentotaal Klasse Type Regenneerslag (mm/jaar) 1 Zeer droog < Droog Normaal Nat Zeer nat > 1000 Tabel 2.4 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Jaar Jaar neerslag (mm) klasse Nat Zeer nat Droog Droog Normaal Nat Nat Nat Droog Droog Droog Nat Nat Nat Zeer nat Zeer nat Droog Nat Droog Normaal Tabel 2.5 Maximale verlaging (in cm) per klasse Klasse wintertoestand zomertoestand Droog Normaal Nat Zeer nat 66 44

73 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 10 Tabel 2.6 Aantal jaren per neerslagklasse klasse aantal Zeer droog 0 Droog 7 Normaal 2 Nat 8 Zeer nat 3

74 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 11 Fig 2.1 Ligging van de infiltratiegracht, de bebouwde oppervlakken en de 50 pompputten in scenario LEGENDE Serres Loodsen Waterbekkens Pompput

75 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 12 Fig 2.2 Inhoud van de waterbekkens, wateroverschot en watertekort en neerslaghoeveelheid per ha glas ( , maandelijks)

76 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 13 Fig 2.3 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog)

77 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 14 Fig 2.4 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog)

78 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 15 Fig 2.5 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal)

79 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 16 Fig 2.6 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal)

80 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 17 Fig 2.7 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat)

81 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 18 Fig 2.8 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat)

82 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 19 Fig 2.9 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat)

83 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 20 Fig 2.10 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat)

84 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 21 Fig 2.11 Berekend waterpeil en hoeveelheid bijvoeding in de irrigatiegracht en hoeveelheid opgepompt grondwater

85 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 22 Fig 2.12 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht en interactie van de irrigatiegracht met het grondwaterreservoir (irrigatie/drainagedebiet)

86 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 23 Fig 2.13 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht voor de toestand met en zonder het project

87 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 24 3 SCENARIO Beschrijving van het scenario Scenario 2 betreft de aanlegfase van het project waarbij specifiek de invloed van de bemalingen die nodig zijn voor het aanleggen van de drains onder de waterbekkens begroot wordt. De invloed van de bemaling wordt geëvalueerd voor een normaal meteorologisch jaar, waarin de neerslag tussen 775 en 850 mm ligt (tabel 3.1). In de periode vielen slechts 2 jaren in deze klasse (tabel 3.2), de jaren 1991 en 2006 (tabel 2.3). Het jaar 2006 werd gekozen als het jaar waarin de bemaling in het model wordt ingevoerd. Het model is tijdsafhankelijk, omvat 20 jaar ( ) met maandelijkse stressperioden (240 in totaal). De bemaling werd in het laatste kalenderjaar van de modelsimulatie opgenomen. Daarbij start de bemaling in stressperiode 229 (januari 2006) en stopt na stressperiode 233 (mei 2006). Elke stressperiode is in 3 tijdstappen opgedeeld. 3.2 Modelinvoer Grondwateraanvulling Er wordt aangenomen dat in de aanlegfase van de waterbekkens er nog geen verharde oppervlakken zijn aangelegd (serres, loodsen, wegen) en er nog een normale infiltratie van regenwater in het grondwaterreservoir kan plaatsvinden. Deze werd berekend a.h.v. een balansmodel van de onverzadigde zone op maandbasis en per maand in het model ingevoerd. Bemalingen De bemalingen zijn in het model ingebracht door in de modelcellen die overeenkomen met de ligging van de waterbekkens (fig 3.1) een drainageniveau op te leggen a.h.v. de MODFLOW DRAIN module. Deze kan water wegnemen uit het reservoir, maar geen water inbrengen. Het opgelegde drainageniveau ligt 3 m onder het maaiveldpeil (afgeleid uit het DTM) en wordt gezien als het bemalingsniveau dat nodig is om de werken te kunnen uitvoeren. In de DRAIN module moet naast het streefpeil ook een hydraulische conductantiefactor opgegeven worden. Deze werd berekend door de bemalen oppervlakte in elke cel te delen door een kleine hydraulische weerstand van 1 d. Bij de bemaling voor de aanleg van de waterbekkens dient het waterpeil in de gehele cel (20 m bij 20 m) verlaagd te worden. Deze cellen hebben een conductantie van 400 m 2 /d.

88 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele Modelresultaten Verlagingen en stijghoogten De berekende verlaging is voorgesteld op kaart (fig 3.2), en geeft de verlaging op het einde van de maand mei. De volgende conclusies kunnen getrokken worden: De berekende stijghoogten op het einde van de maand mei zijn voorgesteld in fig 3.3. Hierop is o.a. te zien dat: De laagste stijghoogten voorkomen onder de noordelijke waterbekkens en liggen rond de +7.5 m. Vanuit de gracht rond het Fort van Zwijndrecht er stroming plaatsvindt naar deze depressietrechters toe Waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht Het berekend waterpeil met en tijdens de aanleg van de waterbekkens is voorgesteld in fig 3.4. Op de grafiek ziet men: Het peil in de fortgracht is op het einde van de bemalingsperiode ca 11 cm gedaald. De daling gaat nog een tijdje door na het beëindigen van de bemaling omdat het einde zich situeert tijdens de afvloeiperiode wanneer het reservoir bijna geen aanvulling heeft. Het water van de fortgracht zal in de zomermaanden blijven uitstromen om de depressietrechters die het dichtst tegen de fortgracht liggen op te vullen. Dit zal doorgaan totdat de depressietrechters voldoende opgevuld zijn.

89 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 26 Tabel 3.1 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijkse regentotaal Klasse Type Regenneerslag (mm/jaar) 1 Zeer droog < Droog Normaal Nat Zeer nat > 1000 Tabel 2.2 Aantal jaren per neerslagklasse klasse aantal Zeer droog 0 Droog 7 Normaal 2 Nat 8 Zeer nat 3 Tabel 3.3 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Jaar Jaar neerslag (mm) klasse Nat Zeer nat Droog Droog Normaal Nat Nat Nat Droog Droog Droog Nat Nat Nat Zeer nat Zeer nat Droog Nat Droog Normaal

90 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 27 Fig 3.1 Ligging van de waterbekkens

91 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 28 Fig 3.2 Berekende verlagingen (in m) op het einde van de aanlegfase na 5 maanden bemaling (mei 2006)

92 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 29 Fig 3.3 Berekende stijghoogten (in m TAW) op het einde van de aanlegfase na 5 maanden bemaling (mei 2006)

93 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 30 Fig 3.4 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht voor de toestand voor en op het einde van de aanleg van het project

94 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 31 4 SCENARIO Beschrijving van het scenario Scenario 3 betreft de exploitatiefase met 4000 m 3 /ha buffercapaciteit en met drains onder de waterbekkens, maar zonder pompputten. De volgende randvoorwaarden zijn in het model ingevoerd: - Het tracé en de ligging van de irrigatiegracht zijn aangepast conform het recentste plan - De voeding van de irrigatiegracht is gebaseerd op een buffercapaciteit van 4000 m 3 per ha glasoppervlak, maar zonder het water van de drains als supplementaire voeding voor de waterbekkens te gebruiken. - Onder alle bufferbekkens zijn drains geïnstalleerd op 3 m diepte onder maaiveld waarbij een drainagepeil van 2 m onder maaiveld gerealiseerd wordt. 4.2 Modelinvoer Irrigatiegracht De bijvoeding van de irrigatiegracht gebruikt de berekende winteroverschotten van het waterverbruiksmodel op basis van een buffercapaciteit van 4000 m 3 /ha, waarbij de bekkens enkel aangevuld worden met opgevangen regen. Deze bijvoeding wordt gezien als de minimale hoeveelheid die gegarandeerd beschikbaar is. Als het water uit de drains gebruikt wordt als aanvullende voeding van de bekkens, zal het winteroverschot en de bijvoeding van de irrigatiegracht vergroten. Drains De drains onder de waterbekkens zijn in het model ingebracht met de MODFLOW DRAIN module, waarbij zowel het drainageniveau als een hydraulische conductantiefactor dient opgegeven te worden. Alle cellen die met de ligging van de bekkens overeenkomen, zijn in de module opgenomen. Het drainageniveau ligt 2 m onder maaiveld, conform de omschrijving in de opdracht. De hydraulische conductantiefactor (CF) is afhankelijk van de configuratie van de drainagebuizen zoals de afstand tussen de buizen, hun diameter en de omstorting. Een waarde van CF kan berekend worden door het totaal contactoppervlak tussen drainagebuizen en grondwater in een modelcel (in m 2 ) te delen door de hydraulische intreeweerstand van de drainagebuis, die hier gelijk wordt gesteld aan de hydraulische weerstand van de omstorting. Deze werd op de kleine waarde van 1 d gesteld en verondersteldt dat er een goed hydraulisch contact gerealiseerd wordt door een geschikte omstorting van de buizen te gebruiken. Voor enkele verschillende configuraties van drainagebuizen staat de overeenkomende conductantiefactor aangegeven in tabel 4.1.

95 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 32 In de modelsimulatie werd de waarde van de conductantiefactor bepaald door modelcalibratie. De waarde werd bepaald, nodig om het drainagepeil op 2 m onder maaiveld te brengen. Het bereikte drainagepeil verschilt van cel tot cel. Daarom werd het gemiddeld drainagepeil gelijk gesteld aan het gemiddelde van het bereikte drainagepeil in alle modelcellen die overeenkomen met de waterbekkens. Dit werd bereikt bij een conductantiefactor van 5 m 2 /d. Bij een kleinere conductantiefactor zal het beoogde drainagepeil niet gerealiseerd worden en zal het debiet uit de drains kleiner zijn dan door het model berekend wordt. Bij een grotere conductantiefactor zal het grondwaterpeil lager liggen (het minimum is theoretisch de diepte waarop de drains geplaats worden, dus 3 m onder maaiveld) en dan zal het debiet uit de drains groter zijn dan berekend in scenario 3. Afstand tussen drains (m) Tabel 4.1 Relatie tussen de configuratie van drainagebuizen en de conductantiefactor per modelcel Aantal drains/ modelcel Diameter drains (mm) Modelresultaten Verlagingen Conductantiefactor / cel (m 2 /d) De berekende verlagingen zijn voorgesteld op kaarten (fig 4.1 t.e.m. 4.8), voor de verschillende klassen de winter- en zomertoestand. Uit de kaarten kunnen volgende conclusies getrokken worden: Door de drains onder de waterbekkens ontstaat onder elk bekken een kleine lokale depressietrechter. Door afwezigheid van grondwateraanvulling binnen het projectgebied (door de aanwezigheid van serres, gebouwen en verharde oppervlakken) propageren de trechters sterk naar het centrum van het projectgebied, waar ze aaneensluiten. Vermits er geen waterbekken ligt langs de oostzijde van het projectgebied, zijn de verlagingen hier kleiner dan in het noorden, westen en zuiden. De grootste verlagingen komen voor onder het zuidwestelijk deel van het projectgebied. De maximale verlagingen die optreden staan aangegeven in tabel 4.2. De winterverlaging bedraagt maximaal ongeveer 1.5 m en is iets groter in droge en normale jaren dan in natte jaren. In de zomer is er weinig verschil in verlaging tussen droge en natte jaren (max ca 5 cm) omdat er in de zomer slechts weinig grondwateraanvulling gebeurt, ook in de toestand zonder het project.

96 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 33 Tabel 4.2 Maximale winter- en zomerverlagingen in de verschillende neerslagklassen Klasse Max winterverlaging (m) Max zomerverlaging (m) Droog Normaal Nat Zeer nat De verlagingen ter hoogte van de irrigatiegracht zijn groter in het zuiden dan in het noorden. Het waterpeil in de irrigatiegracht is overal gelijk, maar het stijghoogteverhang voor de aanleg van het project (in de referentietoestand) is conform de algemene grondwaterstroming en daalt van zuidwest naar noordoost. Het verschil tussen beide (de veroorzaakte verlaging) is bijgevolg groter in het zuidwesten. Door het verlagen van het waterpeil in de irrigatiegracht komen ook buiten de irrigatiegracht verlagingen voor Waterpeil in de irrigatiegracht en de gracht rond het Fort van Zwijndrecht Gracht rond het Fort van Zwijndrecht Het berekend waterpeil met en zonder de aanwezigheid van het project staat voorgesteld in fig 4.9. Uit de grafiek blijkt de invloed tijdens zowel de wintermaxima als de zomerminima beperkt te blijven tot maximaal ca 6 cm. Irrigatiegracht Het berekend waterpeil in de irrigatiegracht staat voorgesteld in fig Duidelijk is dat het waterpeil meestal 1 tot 2 m onder het maximumpeil van +11 m TAW staat. Enkel wanneer er voldoende bijvoeding kan gebeuren in de winterperiode wordt de gracht terug volledig heropgevuld. Dat wordt in de gesimuleerde 20 jaar slechts éénmaal echt gerealiseerd: in de winter van 2002 op In de simulatie werd de bijvoeding gebruikt die berekend werd op basis van een buffercapaciteit van 4000 m 3 per ha glas en waarbij de waterbekkens enkel door opgevangen regenwater opgevuld worden. Wanneer het water uit de drains wordt gebruikt om de waterbekkens bij te vullen, zal er een groter overschot in de winter beschikbaar komen als bijvulling van de irrigatiegracht. In dat geval zal het waterpeil in de irrigatiegracht hoger liggen, de gracht in de winter vaker heropgevuld worden en de invloed van de drains naar de omgeving toe beperkt worden. Nooit tijdens de 20 jaar gesimuleerde periode daalt het waterpeil in de irrigatiegracht onder +9 m TAW. Een diepte van 2 m zou dus moeten volstaan om steeds water in de gracht te houden Debieten van de drains Het model berekent de hoeveelheid water dat uit de drains komt. Deze staat eveneens aangegeven op fig 4.10 en is sterk gecorreleerd met het waterpeil in de irrigatiegracht. De berekende debieten gelden voor een conductantiefactor van 5

97 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 34 m 2 /d per cel maar hangen sterk af van de gebruikte CF waarde, m.a.w. van de configuratie van de drains. De maandelijkse waarden van de berekende debieten uit de drains zijn opgenomen in tabel 4.4. Ze zijn uitgedrukt als dagtotalen in m 3 /dag, niet als maandtotalen. Tabel 4.3 Relatie tussen de gebruikte conductantiefactor en het gemiddeld debiet uit de drains Conductatiefactor (m 2 /d) Gemiddeld debiet uit drains (m 3 /d) Verhouding t.o.v. CF = 10 Tabel 4.4 Berekende debieten uit de drains in scenario 3 Maandelijkse waarden in m 3 /d

98 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 35 Fig 4.1 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog)

99 0.4 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 36 Fig 4.2 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog)

100 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 37 Fig 4.3 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal)

101 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 38 Fig 4.4 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal)

102 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 39 Fig 4.5 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat)

103 0.4 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 40 Fig 4.6 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat)

104 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 41 Fig 4.7 Gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat)

105 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 42 Fig 4.8 Gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat)

106 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 43 Fig 4.9 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht

107 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 44 Fig 4.10 Berekend waterpeil in de irrigatiegracht en het debiet geleverd door de drains

108 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 45 5 SCENARIO Beschrijving van het scenario Scenario 4 betreft de exploitatiefase met 4000 m 3 /ha buffercapaciteit in de waterbekkens, waarbij drains onder de bekkens aangelegd zijn. De drains worden enkel gebruikt wanneer de waterreserve in het bufferbekkens in de zomermaanden onder 1800 m 3 /ha daalt. Het drainagewater wordt dan gebruikt om de bekkens bij te vullen. De hoeveelheid grondwater die dan uit de drains gehaald wordt, werd gespecificeerd door de opdrachtgever. De irrigatiegracht ontvangt een bijvoeding door overloop vanuit de waterbekkens en oppervlaktewater vanuit een waterloop ten westen van het projectgebied. De volgende randvoorwaarden zijn in het model ingevoerd: - Het tracé en de ligging van de irrigatiegracht worden geactualiseerd conform het recentste plan. - De voeding van de irrigatiegracht is de overloop van de waterbekkens met een buffercapaciteit van 4000 m 3 per ha glasoppervlak en het geschat stroomdebiet van een westelijke waterloop. - Er zijn drains onder de bufferbekkens geïnstalleerd maar deze werken slechts sporadisch gedurende de zomermaanden in droge jaren. 5.2 Modelinvoer Grondwateraanvulling De ligging van serres, loodsen en waterbekkens is aangegeven op fig 5.1. In de modelcellen die hiermee overeenkomen, is in het model geen infiltratie van regenwater mogelijk. Drains Onder de waterbekkens (fig 5.1) zijn drains aangebracht. Deze worden enkel gebruikt wanneer de waterreserve in de waterbekkens in de zomermaanden onder de 1800 m 3 per ha glas daalt en het water wordt in de waterbekkens geloosd. Per maand wordt maximum 200 m 3 gedraineerd. In de periode worden de drains slechts gedurende 8 maanden effectief gebruikt, verdeeld over 4 jaren (tabel 2.1).

109 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 46 Tabel 5.1 Debieten die uit de drains onder de waterbekkens gehaald worden in de periode Irrigatiegracht maand Debiet (m 3 /maand) Sep Okt Sep Okt Aug Sep Okt Nov De ligging van de irrigatiegracht is eveneens aangegeven op fig 5.1. De gracht heeft een breedte van 5 m aan het maaiveld en van 2 m aan de bodem en heeft een diepte van 2 m. Het stuwpeil van de irrigatiegracht bedraagt m. De hoeveelheid water die beschikbaar is als bijvulling om de irrigatiegracht op peil te houden werd opgegeven door de opdrachtgever en staat aangegeven in tabel 5.2. Deze hoeveelheid is de som van enerzijds het stroomdebiet van een westelijke waterloop die omgeleid wordt in de irrigatiegracht, en anderzijds de overloop vanuit de waterbekkens in de winter en het voorjaar (wanneer de waterbekkens opgevuld zijn). Het water dat vanuit de westelijke beek wordt aangevoerd is de belangrijkste en ook meer continue bijdrage aan de invoer. Een grafische voorstelling van de inhoud van de waterbekkens, de bijvoeding van de irrigatiegracht en het grondwater dat uit de drains gehaald wordt, staat grafisch voorgesteld op fig Modelresultaten Verlagingen De invloed van het project varieert van jaar tot jaar, naargelang enerzijds de meteorologische omstandigheden en anderzijds de watertekorten die met grondwater dienen aangevuld te worden en/of wateroverschotten die kunnen gebruikt worden om de irrigatiegracht bij te voeden. Deze laatste werden berekend met het watergebruiksmodel van het project en door de opdrachtgever overgemaakt. Het grondwatermodel werkt met maandelijkse tijdstappen over een periode van 20 jaar en de invloed van het project zal variëren van maand tot maand. Om de modelresultaten meer synthetisch te kunnen voorstellen, werden de jaren geklasseerd volgens de hoeveelheid regenneerslag (tabel 5.4 en 5.5) in 5 klassen en werden kaarten opgesteld met de gemiddelde verlagingen per neerslagklasse. De neerslagintervals zijn gebaseerd op de gegevens van meetstation Ukkel gedurende de laatste honderd jaar en werden gekozen door de opdrachtgever. In de beschouwde 20 jaar komt echter geen enkel zeer droog jaar voor, waardoor er slechts 4 klassen beschouwd worden in de analyse. Ook het aantal normale jaren is

110 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 47 beperkt tot 2. De verlagingen in een bepaald jaar worden ook in zekere mate bepaald door de neerslag in het voorgaande jaar en door het effect van meer-jaarlijkse fluctuaties. Zo zal de impact tijdens een normaal jaar groter zijn als dat volgt na een droog jaar dan wanneer het volgt na een nat jaar. Naast de seizoenale schommelingen spelen ook meer-jaarlijkse fluctuaties in stijghoogten een rol. De invloed van het project is afgeleid door voor berekende maandelijkse stijghoogteverdelingen het verschil te maken tussen een modelberekening zonder de aanwezigheid van het project (de referentiesituatie) en het scenario 4. De resultaten zijn voorgesteld op verlagingskaarten. Deze werden opgesteld voor de klassen droog, normaal, nat en zeer nat, telkens voor winter- en zomertoestand. De gemiddelde wintertoestand wordt berekend als het gemiddelde van de kalendermaanden Januari, Februari en Maart. De gemiddelde zomertoestand wordt berekend als het gemiddelde van de kalendermaanden Juli, Augustus en September. Voor elk van de vier voorkomende klassen werd de representatieve winter- en zomertoestand berekend als het gemiddelde van de jaren die tot die klasse behoren (tabel 5.5). Het aantal jaren dat per klasse gebruikt wordt, verschilt (tabel 5.6), zodat het gemiddelde misschien niet voor alle klassen even representatief is. Zo bevat de klasse van de normale jaren slechts twee jaar. De klasse zeer droog kwam in de beschouwde 20-jarige periode niet voor. Door het uitmiddelen van 3 maanden komt de winter- resp. zomertoestand niet overeen met de meest extreme grondwaterpeilen. Daarvoor zou de maand met de hoogste resp. laagste stand van de watertafel moeten genomen worden. De impact op de grondwaterpeilen zijn voorgesteld a.h.v. lijnen van de peilverandering. Ze hebben een interval van 10 cm, waarbij de lijn met waarde 0 niet getekend is. Alleen peilveranderingen van minstens 10 cm zijn dus aangegeven. De positieve waarden duiden op een peilverlaging, negatieve op een peilstijging. De kaarten zijn voorgesteld op de fig. 5.3 t.e.m De maximale waarden van peildalingen en stijgingen per klasse zijn opgenomen in tabel 5.7. Vergelijking van de kaarten leidt tot de volgende conclusies: Invloed in de winterperiode De invloed in de winter wordt vooral veroorzaakt doordat binnen de irrigatiegracht geen aanvulling van de watertafel meer plaatsvindt, door de aanwezigheid van de serres en andere gebouwen (zoals loodsen) en verharde oppervlakken. In natuurlijke omstandigheden vindt de belangrijkste reservoiraanvulling in de winterperiode plaats. De grootste invloed bevindt zich dan ook ongeveer centraal binnen de irrigatiegracht. Buiten de irrigatiegracht is de verlaging zeer beperkt. De maximale peilverlaging in het centrum van het projectgebied neemt toe naarmate de jaren natter zijn (tabel 5.7), met uitzondering van de normale jaren die minder representatief zijn. In natte jaren is de peilstijging in de winter zonder het project in de referentiesituatie groter. Deze stijging valt nu weg

111 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 48 waardoor de invloed dan groter is in vergelijking met droge jaren, wanneer de peilstijging in de winter zonder het project eerder beperkt is. De maximale daling in het centrum ligt tussen 25 cm in droge jaren tot 45 cm in natte jaren. Tijdens de winterperiode worden de drains nooit gebruikt. Deze hebben dus geen invloed op de impact van het project in de winterperiode. Buiten de irrigatiegracht komen ook peilstijgingen voor. Deze zijn kleiner naarmate de jaren natter zijn, en bedragen tussen ca 20 cm in droge jaren tot minder dan 10 cm in zeer natte jaren. Ze komen voor onder het noorden van het projectgebied. Invloed in de zomerperiode In de zomerperiode is de aanvulling van het grondwaterreservoir in natuurlijke omstandigheden beperkt en treedt in de referentiesituatie een algemene daling van de grondwaterpeilen op. De aanwezigheid van verharde oppervlakken en bebouwing (serres en loodsen) en het opvangen van de regenneerslag op de serres heeft daarom in de zomerperiode slechts een beperkt effect. De veroorzaakte verlagingen bedragen minder dan 10 cm. Door de kleine debieten die slechts sporadisch uit de drains gecapteerd worden, is het effect ervan heel gering. Het belangrijkste effect in de zomer wordt veroorzaakt door het opstuwen van het waterpeil in de irrigatiegracht, door het bijvoeden met water vanuit een westelijke beek. Door het opstuwen van het peil tot treedt uitstroming vanuit de irrigatiegracht op, op het moment dat het grondwaterpeil in de omgeving naar het zomerminimum aan het zakken is. Deze uitstroming zorgt voor een verhoging van de watertafel langsheen het tracé van de irrigatiegracht. De uitstroming vindt zowel naar de binnen- als de buitenzijde plaats, en vooral in het noordelijke deel van het projectgebied. De maximale peilstijgingen bedragen ongeveer een halve meter (tabel 5.7), maar de laterale uitbreiding van deze verhoging naar de omgeving is eerder beperkt Waterpeilen in de irrigatiegracht en de fortgracht Irrigatiegracht Het berekende waterpeil in de irrigatiegracht staat voorgesteld op fig 5.11, samen met de bijvoeding van de gracht. Uit de grafiek kunnen de volgende conclusies getrokken worden: Doordat het water van een westelijke beek wordt gebruikt om de irrigatiegracht bij te voeden, kan deze elke winter op het stuwpeil van gebracht worden. De gracht is dan volledig vol en de bufferwerking kan maximaal benut worden.

112 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 49 Het peil daalt in de zomermaanden, maar de daling is meestal niet meer dan een halve meter. De diepte van de irrigatiegracht kan bijgevolg sterk beperkt worden. Wanneer in de zomermaanden het waterpeil lager staat dan het stuwpeil van m, kan de irrigatiegracht als buffer dienen om piekdebieten van de westelijke beek op te vangen en eventuele wateroverlast te voorkomen. Dit is niet het geval in de winterperiode wanneer de irrigatiegracht volledig gevuld is. Fortgracht Het berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht staat voorgesteld in fig 5.12, voor de toestand zonder en met het project. In de winterperiode is de invloed is zeer beperkt en bedraagt hooguit enkele cm. In de zomerperiode vindt er vanuit de irrigatiegracht uitstroming plaats (door het opstuwen van het water) en is er een lokale verhoging van de watertafel. Deze zorgt ervoor dat het waterpeil in de zomer in de fortgracht met enkele cm stijgt. Dit effect is hooguit 5 cm.

113 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 50 Tabel 5.2 Watertekort (in m 3 per ha glas) dat vanuit de drains wordt opgevangen Tabel 5.3 Beschikbare aanvulling (m 3 /maand) voor de ringgracht als de overloop van de waterbekkens en de waterloop er op aangesloten worden.

114 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 51 Tabel 5.4 Indeling in klassen naargelang van het jaarlijkse regentotaal Klasse Type Regenneerslag (mm/jaar) 1 Zeer droog < Droog Normaal Nat Zeer nat > 1000 Tabel 5.5 Indeling van de jaren naargelang van de jaarlijkse neerslag Jaar Jaar neerslag (mm) klasse Nat Zeer nat Droog Droog Normaal Nat Nat Nat Droog Droog Droog Nat Nat Nat Zeer nat Zeer nat Droog Nat Droog Normaal Tabel 5.6 Aantal jaren per neerslagklasse klasse aantal Zeer droog 0 Droog 7 Normaal 2 Nat 8 Zeer nat 3

115 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 52 Tabel 5.7 Maximale peilverandering (in cm) per klasse Klasse Wintertoestand Zomertoestand verlaging verhoging verlaging verhoging Droog Normaal Nat Zeer nat

116 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 53 Fig 5.1 Ligging van de infiltratiegracht en de bebouwde oppervlakken in scenario 4

117 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 54 Fig 5.2 Inhoud van de waterbekkens, overloop en grondwater uit de drains ( , maandelijks)

118 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 55 Fig 5.3 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

119 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 56 Fig 5.4 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 2 (droog) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

120 - Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 57 Fig 5.5 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

121 -0.3 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 58 Fig 5.6 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 3 (normaal) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

122 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 59 Fig 5.7 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

123 -0.3 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 60 Fig 5.8 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 4 (nat) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

124 0.3 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 61 Fig 5.9 Berekende gemiddelde winterverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

125 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 62 Fig 5.10 Berekende gemiddelde zomerverlaging (in m) jaren klasse 5 (zeer nat) (positief = peilverlaging, negatief = peilverhoging)

126 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 63 Fig 5.11 Berekend waterpeil en hoeveelheid bijvoeding in de irrigatiegracht

127 Grondwatermodellering glastuinbouwcluster Melsele 64 Fig 5.12 Berekend waterpeil in de gracht rond het Fort van Zwijndrecht voor de toestand met en zonder het project