Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

Transcriptie

1 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 21 maart 2007

2

3 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht Pompen en/of verdrogen?

4

5 Verantwoording Titel Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht Opdrachtgever Stageonderzoek voor Tauw en Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden Projectleider Marcel Boerefijn Auteur(s) Joachim Hunink Projectnummer Aantal pagina's 68 (exclusief bijlagen) Datum 21 maart 2007 Handtekening Colofon Tauw bv afdeling Water, Ruimte & Riolering Australiëlaan 5 Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) Dit document is eigendom van de opdrachtgever en mag door hem worden gebruikt voor het doel waarvoor het is vervaardigd met inachtneming van de rechten die voortvloeien uit de wetgeving op het gebied van het intellectuele eigendom. De auteursrechten van dit document blijven berusten bij Tauw. Kwaliteit en verbetering van product en proces hebben bij Tauw hoge prioriteit. Tauw hanteert daartoe een managementsysteem dat is gecertificeerd dan wel geaccrediteerd volgens: - NEN-EN-ISO Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 5\68

6

7 Inhoud Verantwoording en colofon Inleiding Aanleiding Doelstellingen Leeswijzer Klimaatverandering Inleiding KNMI scenario s CO 2 en potentiële verdamping Rekenscenario s Werkwijze Inleiding SIMGRO_MODFLOW (HDSR - Model) Bepaling grondwaterstanden Bepalen kwel en infiltratie Waterbalans Het Waternood Instrumentarium Resultaten peilgestuurd gebied Inleiding Effecten op grondwater Bodemdaling in het veenweidegebied Effecten op stedelijk gebied Effecten op landbouw Waterbalans polders Effecten natuur en waterkwaliteit Knelpunten en maatregelen Resultaten omgeving Utrechtse Heuvelrug Inleiding Effecten op grondwater Effecten op stedelijk gebied Effecten op landbouw Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 7\68

8 5.5 Effecten natuur Knelpunten en maatregelen Inpassing in beleid en ruimtelijke ordening Algemeen kader Inpassing in bestaand beleid Gevolgen CO 2 effect Inleiding Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen Literatuur Bijlage(n) 1. Kaarten verandering grondwaterstand 2. Waterbalans afvoergebieden 3. Beschrijving gebruikte deelgebieden 8\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

9 Lijst van figuren en tabellen Figuren Figuur 2.1 Berekend neerslagtekort en voor de scenario s W en W+ (Hurk et al., 2006). Figuur 3.1: Overzichtskaart grenzen van HDSR beheersgebied, de provinciegrens van Utrecht en de modelgrens. Figuur 3.2 Ballenkaart van modellaag 1 na ijking (model meting: blauw = voorspelling model te laag; rood = voorspelling model te hoog) (uit Snepvangers et al., 2005) Figuur 4.1: Schematisatie van het verschil tussen berekende grondwaterstanden met grid grootte van 250x250 m en de actuele grondwaterstanden tijdens een droge zomer. Figuur 4.3 Droog en natschade in procenten voor westelijk rivierkleigebied. Figuur 4.4 Droog en natschade in procenten voor veenweidegebied. Figuur 4.5: Totale waterbalans van alle afvoergebieden (modelberekening). Figuur 4.6 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling westelijk rivierkleigebied. Figuur 4.7 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling veenweidegebied. Figuur 5.1 Droog en natschade in procenten voor Utrechtse Heuvelrug. Figuur 5.2 Droog en natschade in procenten voor oostelijk rivierkleigebied. Figuur 5.3 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling Utrechtse Heuvelrug. Figuur 5.4 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling oostelijk rivierkleigebied. Figuur 6.1: Gebiedsdoelen WHP. Figuur 7.1: Gevolgen van het CO 2 effect op de GxG s (op basis van scenario W) Figuur 8.1: Schematisatie van downscaling van door een model berekende grondwaterstanden. Tabellen Tabel 2.1: Resultaten van de verschillende KNMI scenario s voor het jaar Onder winter wordt hier verstaan december, januari en februari; zomer staat gelijk aan juni, juli en augustus (naar Hurk et al., 2006) Tabel 2.2: Voorgestelde factor c2 voor de correctie van de potentiële verdampingcijfers ET 0 (volgens vergelijking 1) voor 2050 (CO 2 concentratie 150 ppm hoger). Gegeven zijn de minimale, gemiddelde en maximale factoren. Effecten van een verwachte temperatuurstijging op de verdamping zijn buiten beschouwing gelaten (naar Witte et al., 2006). Tabel 2.3: De rekenscenario s met bijbehordend klimaat en verandering van invoerparameters. Winter staat voor de maanden januari, februari en december. Voorjaar staat voor de maanden maart, april en mei. Zomer staat voor de maanden juni, juli en augustus. Herfst zijn de maanden september, oktober en november. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 9\68

10 Tabel 3.1 Statistieken van de afwijkingen tussen geijkt model en meting (model meting) waarin p25, p50 en p75 staat voor respectievelijk 25, 50 en 75 percentiel van de afwijkingen. De gemiddelde waarde en percentielen zijn gegeven in absolute verschillen. Tabel 4.1: De verandering van het potentiële neerslagoverschot voor de verschillende rekenscenario s. Tabel 4.2: Verandering doelrealisatie voor westelijk rivierkleigebied en veenweidegebied. Tabel 5.1: De verandering van het potentiële neerslagoverschot voor de verschillende rekenscenario s. Tabel 5.2: Verandering doelrealisatie voor Utrechtse Heuvelrug en oostelijk rivierkleigebied, Tabel 7.1 Verandering van het potentieel neerslagoverschot voor scenario W en het met het CO 2 effect gecorigeerde W/CO2 scenario. Tabel 9.1: Resultaten van de verschillende KNMI scenario s voor het jaar Winter staat voor december, januari en februari; zomer staat voor juni, juli en augustus (naar Hurk et al., 2006) 10\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

11 1 Inleiding 1.1 Aanleiding Klimaatverandering De laatste jaren wordt in verschillende onderzoeken nadrukkelijk gewezen op klimaatverandering en de gevolgen hiervan. Ook in Nederland komt het besef dat klimaatverandering grote invloed kan gaan hebben op de maatschappij. In de afgelopen jaren werd bijvoorbeeld een groot aantal klimaatrecords gebroken. De gevolgen waren duidelijk merkbaar. In 1993 en in 1995 is er sprake geweest van wateroverlast door grote hoeveelheden neerslag en hoog water in de rivieren. Ook in de zomer van 2006 is er sprake geweest van wateroverlast door hoge neerslagintensiteit. Klimaatveranderingen zorgen voor een verandering in de neerslag en verdampingspatronen. Om het water te blijven beheersen, moet anders omgegaan worden met water. Een voorbeeld van adaptatie is bijvoorbeeld het project Rotterdam Waterstad 2035 waarin Tauw een rol heeft gespeeld. In dit project worden de maatschappelijke en ruimtelijke veranderingen besproken die de klimaatverandering kan hebben voor Rotterdam. Het KNMI heef in mei 2006 vier nieuwe klimaatscenario s gepubliceerd. Deze omschrijven de verwachte verandering van het klimaat in Nederland voor de jaren 2050 en De klimaatscenario s voorspellen een stijging van de temperatuur tussen de 0,9 en 2,8 C. De gemiddelde winterneerslag en de intensiteit van de zomerbuien zal toenemen. Grondwater Grondwater bepaalt voor een belangrijk deel het watersysteem in de Provincie Utrecht. Het wordt onttrokken voor de drinkwatervoorziening, maar ook voor beregening tijdens droge zomers. Ook zorgt het grondwater voor aanvulling van het oppervlaktewater en is bijvoorbeeld van groot belang voor grondwater- afhankelijke natuur. Al deze verschillende gebruikersfuncties hebben andere belangen. De Utrechtse Heuvelrug speelt een belangrijke rol bij de aanvulling van het grondwater. Door de hoge ligging en de doorlatende gronden functioneert dit gebied als infiltratiegebied en levert het water aan omliggende regio s. Verandering van de neerslag en verdamping heeft gevolgen voor lokale en regionale grondwatersystemen. Uit onderzoek van Tauw blijkt dat de klimaatveranderingen effecten heeft op de grondwaterstanden, kwel en infiltratie en de afvoeren uit stroomgebieden van de Veluwe (Super et al, 2002). Het is voor waterbeheerders van belang om te weten wat er zou kunnen gaan gebeuren met het grondwatersysteem opdat ze het beleid en beheer zonodig kunnen aanpassen. Zo hebben het rijk, provincies, gemeenten en waterschappen in de startovereenkomst Waterbeleid 21 e eeuw Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 11\68

12 (WB21) afgesproken dat stroomgebiedvisies worden opgesteld om vragen over de effecten van de klimaatverandering te beantwoorden. De stroomgebiedvisies Amstelland en Gelderse Vallei zijn door de gedeputeerde staten vastgesteld. Deze visies brengen op hoofdlijnen in kaart wat moet gebeuren om het watersysteem in beide stroomgebieden de komende vijftig jaar op orde te brengen en te houden, waardoor wateroverlast zo veel mogelijk beperkt wordt. Daarbij wordt rekening gehouden met de gevolgen van klimaatverandering, bodemdaling en zeespiegelstijging. Onderzoek Dit onderzoek behandelt de veranderingen in het grondwatersysteem van de provincie Utrecht als gevolg van de door het KNMI opgestelde klimaatscenario s voor het jaar Ook wordt aandacht besteed aan de wijze waarop hiermee rekening kan worden gehouden bij beleid en ruimtelijke ordening. Dit onderzoek is uitgevoerd als stageopdracht bij het adviesbureau Tauw en het Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden. De provincie Utrecht en het waterleidingbedrijf Vitens vervullen een klankbord functie. De stage is onderdeel van de opleiding Fysische Geografie aan de Universiteit van Utrecht. De veranderingen van de grondwaterstanden als gevolg van de klimaatveranderingen worden berekend met een Modflow Simgro model dat ontwikkeld is door TNO en Alterra in opdracht van het Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden en de Provincie Utrecht. 1.2 Doelstellingen De hoofddoelstelling van dit onderzoek luidt: Wat is het effect van de klimaatverandering op het grondwatersysteem van de provincie Utrecht? Deze vraag is verdeeld in verschillende deelvragen: 1. Wat is de verwachte verandering van het klimaat voor het jaar 2050 en 2100? 2. Welk effect heeft de voorspelde klimaatverandering op het grondwatersysteem van de provincie Utrecht? 3. Is er bij de effecten sprake van regionale verschillen? 4. Wat betekent het gewijzigde grondwatersysteem voor de grondgebruikfuncties (wonen, natuur en landbouw)? 5. Hoe kan bij ruimtelijke ordening rekening worden gehouden met de verwachte effecten van klimaatverandering op het grondwatersysteem? 12\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

13 1.3 Leeswijzer In hoofdstuk 2 wordt de voorspelde klimaatverandering besproken, waarbij ook de rekenscenario s die gebruikt zijn, worden toegelicht. Hoofdstuk 3 gaat in op de gebruikte methodes. De hoofdstukken 4 en 5 beschrijven de resultaten voor respectievelijk het peilgestuurd gebied en de Utrechtse Heuvelrug en omgeving. Hierna wordt in hoofdstuk 6 de ruimtelijke inpassing van de resultaten besproken en de knelpunten met het huidige beleid. De effecten van een correctie voor het CO 2 proces op de resultaten wordt besproken in hoofdstuk 7. Tenslotte worden in hoofdstuk 9 en 10 de conclusies en de discussie met aanbevelingen beschreven. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 13\68

14 14\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

15 2 Klimaatverandering 2.1 Inleiding Dit hoofdstuk beschrijft de verwachte klimaatverandering. In 2006 heeft het KNMI klimaatscenario s ontwikkeld die een voorspelling geven van het klimaat voor de jaren 2050 en 2100 (Hurk et al., 2006). In het rapport van het KNMI wordt voor de verschillende scenario s de verandering van de meteorologische parameters gegeven. Voor dit onderzoek is aangenomen dat de verandering van de grondwateraanvulling afhankelijk is van de verandering van de neerslag en verdamping. De potentiële verdamping wordt door het KNMI bepaald met de formule van Makkink. Deze formule wordt gebruikt voor de berekening van de referentie-gewasverdamping. Voor de verdere berekening van de potentiële evapotranspiratie dient nog een vermenigvuldiging plaats te vinden met de gewasfactor. Deze factor beschrijft de respons van het gewas op de atmosferische condities. De gewasfactor van weidegras varieert tijdens het groeiseizoen licht en wijkt nauwelijks van 1 af. Vandaar dat in algemene klimaatstudies de landelijke potentiële evapotranspiratie gemakshalve gelijk gesteld wordt met de referentiegewasverdamping, temeer daar weidegras in Nederland het meeste voorkomt. Een onderzoek van Witte et al. (2006) toont aan dat de referentie-gewasverdamping verandert bij een toename van de atmosferische concentratie CO 2. Dit effect is niet meegenomen in de berekeningen van het KNMI. Het belang hiervan wordt toegelicht in paragraaf KNMI scenario s De laatste 100 jaar is de temperatuur op aarde gemiddeld met +0,8 C gestegen. Deze opwarming was het grootst op het noordelijk halfrond en vond voornamelijk plaats tijdens de laatste 30 jaar. Vooral februari en maart zijn de afgelopen 20 jaar aanzienlijk warmer geworden. Behalve door de wereldwijde opwarming komt dit door een toename van het aantal dagen waarop de wind uit het zuidwesten waait. In Nederland is de jaarlijkse neerslag vanaf 1906 toegenomen met 18 %. Dit komt vooral voor rekening van de winter (+26 %), het voorjaar (+21 %) en de herfst (+26 %). In de zomer is de neerslaghoeveelheid nauwelijks veranderd (+3 %). In de winter nam ook de neerslaghoeveelheid in lange periodes met veel regen toe. De hoogste tiendaagse neerslagsom per winter is sinds 1906 met 29 % gestegen. Uit metingen op KNMI-stations blijkt dat het totale aantal stormen (vanaf windkracht 6 in het binnenland en 7 aan de kust) in Nederland sinds 1962 is afgenomen. Klimaatscenario s zijn consistente en plausibele beelden van een mogelijk toekomstig klimaat. Na het uitbrengen van de nota Waterbeheer 21 e eeuw in 2000 heeft het KNMI drie klimaatscenario s ontwikkeld voor het jaar In het voorjaar van 2006 zijn deze scenario s bijgesteld met nieuwe ontwikkelingen en betere modellen. De scenario s zijn opgesteld voor de Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 15\68

16 jaren 2050 en Voor beide jaren zijn vier verschillende scenario s opgesteld waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen zomer- en wintersituatie. Het KNMI definieert het klimaat als een gemiddelde toestand van het weer over een periode van 30 jaar. De scenario s voor 2050 zijn dus representatief voor het klimaat in de periode rond dat jaar (tussen 2036 en 2065). Evenzo is het klimaat in het gekozen basisjaar 1990 beschreven met gegevens van 1976 tot en met De scenario s zijn samengesteld met behulp van nieuwe analyses waarbij naar de relatie tussen de wereldwijde opwarming, veranderingen in luchtstroming en klimaatverandering in Nederland wordt gekeken. Het is voor het eerst dat er scenario s zijn gemaakt door de uitkomsten van meerdere mondiale en regionale klimaatmodellen en meetreeksen te combineren. De uitkomsten van de modelberekeningen van de toekomstige temperatuurstijging op aarde verschillen onderling aanzienlijk. Dit hangt samen met onzekerheid over de toekomstige bevolkingsgroei en de economische, technologische en sociale ontwikkelingen, en de daarmee samenhangende uitstoot van broeikasgassen en stofdeeltjes. Daarnaast worden de complexe processen in het klimaatsysteem nog maar ten dele begrepen. Zo is de invloed van waterdamp, wolken, sneeuw en ijs op de stralingshuishouding en de temperatuur nog niet goed gekwantificeerd. Bij de vier KNMI-scenario s is gekozen voor twee verschillende wereldwijde temperatuurstijgingen, van respectievelijk +2 C en +4 C in het jaar 2100 en de hierbij horende temperatuurstijging van +1 C en +2 C in het jaar De G en G+ scenario gaan uit van een temperatuurstijging van +1 C in 2050 en +2 C in De W en W+ gaan uit van een temperatuurstijging van +2 C in 2050 en +4 C in De gebruikte temperatuurstijging ligt binnen de spreiding die wordt voorspeld door de meeste Global Climate Models (GCM s). Het merendeel van de resultaten van GCM s laat geen of nauwelijks verandering zien in de luchtstromen boven West-Europa. Op basis van deze resultaten is gekozen voor twee scenario s zonder verandering in luchtstromen en twee met verandering in luchtstromen. De G+ en de W+ scenario s geven de situatie weer met verandering in luchtstromen. De resultaten van de verschillende scenario s voor het jaar 2050 zijn weergegeven in tabel \68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

17 Tabel 2.1: Resultaten van de verschillende KNMI scenario s voor het jaar Onder winter wordt hier verstaan december, januari en februari; zomer staat gelijk aan juni, juli en augustus (naar Hurk et al., 2006) KNMI 2006 scenario G G+ W W+ Zomer Gemiddelde temperatuur ( C) + 0,9 + 1,4 + 1,7 + 2,8 Jaarlijks warmste dag ( C) + 1,0 + 1,9 + 2,1 + 3,8 Gemiddelde neerslag (%) + 2,8-9,5 + 5,5-19,0 Frequentie natte dag (%) - 1,6-9,6-3,3-19,3 Neerslag op een natte dag (%) + 4,6 + 0,1 + 9,1 + 0,3 Potentiële verdamping (%) + 3,4 + 7,6 + 6,8 + 15,2 Winter Gemiddelde temperatuur ( C) + 0,9 + 1,1 + 1,8 + 2,3 Jaarlijks koudste dag ( C) + 1,0 + 1,5 + 2,1 + 2,9 Gemiddelde neerslag (%) + 3,6 + 7,0 + 7,3 + 14,2 Frequentie natte dag (%) + 0,1 + 0,9 + 0,2 + 1,9 Neerslag op een natte dag (%) + 3,6 + 6,0 + 7,1 + 12,1 De resultaten van de klimaatscenario s voorspellen zowel een toename als een afname van de gemiddelde neerslag in de zomer. De voorspelde gemiddelde neerslag neemt in de winter wel voor alle scenario s toe. Het aantal natte dagen neemt in de winter niet of nauwelijks toe en in de zomer juist af. Ook neemt de intensiteit van de neerslag zowel in de zomer als in de winter toe. Dit betekent dat in de zomer de kans op hevige buien toeneemt maar dat er gedurende de gehele zomerperiode per saldo minder regen valt. De winters worden natter met een grotere kans op hoge neerslagintensiteit. Twee van de vier scenario s voorspellen een vermindering van de totale hoeveelheid neerslag op jaarbasis, maar de intensiteit van de buien neemt in alle scenario s toe. De vier klimaatscenario s van het KNMI zijn stuk voor stuk aannemelijk. Met de huidige kennis is echter niet aan te geven welk scenario het meest waarschijnlijk is (Hurk et al., 2006). Betrouwbaarheid Ondanks het gedegen onderzoek hebben de scenario s enkele beperkingen. De resultaten van de verschillende klimaatmodellen kunnen op sommige punten sterk verschillen. Ook worden sommige processen niet in de modelberekeningen meegenomen en beschrijven de nieuwe scenario s geen abrupte klimaatveranderingen, bijvoorbeeld ten gevolge van het volledig stilvallen Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 17\68

18 van de Warme Golfstroom of het onverwacht snel afsmelten van grote ijskappen op Groenland en West Antarctica. Ook zijn er grenzen aan de voorspelbaarheid van het klimaatsysteem. Ondanks de onzekerheden geven de scenario s een bandbreedte van de verschillende mogelijkheden voor de toekomst. In de waargenomen temperatuurstijging spelen ook de natuurlijke schommelingen een grote rol. Doordat die schommelingen zullen blijven voorkomen, is het goed mogelijk dat ondanks een voorspelde opwarming, er in de komende decennia tijdelijk een periode van relatief koel weer zal volgen. Figuur 2.1 Berekend neerslagtekort en voor de scenario s W en W+ (Hurk et al., 2006) Aanvullend hierop worden in het rapport de volgende opmerkingen geplaatst over de betrouwbaarheid van de vier scenario s (Hurk et al., 2006): Hydrologische regimes variëren sterk in de RCM s (Regional Climate Models). Dit wordt veroorzaakt door verschillen in de sterkte van de hydrologische kringloop en vochtbuffer capaciteit van de bodem Geprojecteerde veranderingen hebben een toenemende onzekerheid in de tijd. Dit is vooral geldig voor de variabelen temperatuur en zeespiegelstijging, neerslag en wind. Voorspelde neerslag voor de winter heeft een grotere zekerheid dan de voorspelde neerslag voor de zomer. De betrouwbaarheid van de voorspelling van de gemiddelde waarden is groter dan de voorspelling van de extreme waarden 18\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

19 De gemiddelde waarden zijn betrouwbaarder dan de voorspellingen van de extremen De scenario s geven geen informatie over de ruimtelijke spreiding van de resultaten binnen Nederland Analyse van uitkomsten van de GCM s laten een verandering zien van de jaarlijkse variabiliteit. Wintertemperatuur variabiliteit laat een dalende trend zien, terwijl de variabiliteit van de zomertemperatuur - door een verschuiving van de luchtstromen die het uitdrogen van de bodem bevordert - zal toenemen. Een gedeelte van de voorspelde veranderingen in de zomer kan dus een gevolg zijn van een toename van de variabiliteit 2.3 CO 2 en potentiële verdamping De klimaatverandering wordt voor een gedeelte veroorzaakt door een toename van het CO 2 gehalte in de lucht. In het kader van de Droogtestudie Nederland is door Kiwa Water Research een verkennende studie uitgevoerd naar de effecten van deze CO 2 stijging op de verdamping. Het resultaat van deze studie is dat een toename van de CO 2 concentratie leidt tot een aanzienlijke afname van de potentiële verdamping. Naar aanleiding van dit onderzoek is een vervolgstudie gedaan door Witte et al. (2006). Enerzijds gaan door een hogere CO 2 - concentratie planten meer biomassa produceren, waardoor hun bladoppervlak (Leaf Area Index of LAI) toeneemt en daarmee hun verdamping. Dit heet het lai-effect. Anderzijds kunnen planten bij hogere CO 2 -concentraties makkelijker voldoen aan hun C-behoefte, zodat zij hun huidmondjes minder hoeven te openen of minder huidmondjes hoeven aan te maken en hun transpiratie wordt gereduceerd: het water use efficiency effect, afgekort wue-effect. Experimenteel onderzoek lijkt aan te tonen dat het wue-effect groter is dan het laieffect, en dat planten uiteindelijk dus minder water verbruiken voor hun evapotranspiratie. Het laieffect en wue-effect gecombineerd vormen het CO 2 -effect van klimaatverandering op de verdamping, afgekort CO 2 -effect. CO 2 -effect = lai-effect+ wue-effect. In de voor een klimaatscenario berekende potentiële verdamping dient zowel rekening te worden gehouden met het temperatuureffect, als het CO 2 -effect. Dit kan als volgt worden gedaan: ET p = c1 c2 f ET Waarin: ET p de potentiële evapotranspiratie van de vegetatie gecorrigeerd voor zowel temperatuur als CO 2 in mm/dag, c 1 de factor voor het temperatuureffect (-) en c 2 de factor voor het CO 2 -effect (-). Het doel van de KIWA studie was het vinden van de relatie tussen de reductiefactor c 2 en de CO 2 concentratie. Het onderzoek van Witte et al (2006) geeft, ondanks de vele onzekerheden, op basis van experimenteel onderzoek, modelsimulaties en berekeningen een schatting van de potentiële verdampingsafname door toename van de CO 2 concentratie met 150 en 385 ppm (respectievelijk voor de jaren 2050 en 2100). Bij deze schatting is rekening gehouden met de aërodynamische Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 19\68

20 ruwheid van de vegetatie (hoe ruwer, hoe beter de luchtmenging hoe lager de aërodynamische weerstand), het fotosynthesetype (C3 of C4) en de temperende invloed van voedselarmoede (Witte et al, 2006). Tabel 2.2 Voorgestelde factor c2 voor de correctie van de potentiële verdampingcijfers ET 0 (volgens vergelijking 1) voor 2050 (CO 2 concentratie 150 ppm hoger). Gegeven zijn de minimale, gemiddelde en maximale factoren. Effecten van een verwachte temperatuurstijging op de verdamping zijn buiten beschouwing gelaten (naar Witte et al., 2006) 2050 Winter Begroeiing 1. Grasland, voedselarme droge gebieden 2. Loofbos, struweel, C4-gewas 3. Overige akker, naaldbos 4. Overige natuur min gem max 0,99 0,98 0,97 0,98 0,96 0,94 0,98 0,97 0,95 0,97 0,96 0,94 Zomer 1. Grasland, voedselarme droge gebieden 2. Loofbos, struweel, C4-gewas 3. Overige akker, naaldbos 4. Overige natuur 0,99 0,98 0,97 0,98 0,95 0,92 0,97 0,96 0,94 0,97 0,96 0,94 Jaar 1. Grasland, voedselarme droge gebieden 2. Loofbos, struweel, C4-gewas 3. Overige akker, naaldbos 4. Overige natuur 0,99 0,98 0,97 1,00 0,99 0,99 1,00 0,99 0,99 0,97 0,96 0,94 De in tabel 2.2 gepresenteerde verdampingsafname is qua grootte vergelijkbaar aan de door het KNMI berekende verdampingstoename door temperatuurstijging. Bij het ontwikkelen van de door te rekenen scenario s is bij één van de scenario s expliciet rekening gehouden met dit CO 2 effect. 20\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

21 2.4 Rekenscenario s KNMI scenario s Het KNMI heeft voor het jaar 2050 vier verschillende scenario s gemaakt. Zoals eerder vermeld zijn alle scenario s mogelijk. Hierdoor wordt de keuze voor het door te rekenen scenario bemoeilijkt. In tabel 2.3 staan vijf verschillende rekenscenario s gedefinieerd met elk een eigen klimaat en doelomschrijving. Het Referentie scenario wordt gebruikt om de resultaten van het model te vergelijken met de huidige bekende gegevens. Er is gekozen voor de KNMI scenario s van 2050 omdat de laatste fase van dit project zich richt op de vertaling van de effecten naar beleid van ruimtelijke ordening. Het jaartal 2050 is daarbij handzamer/realistischer dan het jaartal Daarnaast speelt mee dat de klimaatvoorspelling van 2050 een grotere betrouwbaarheid heeft dan de voorspelling van Er is gekozen om alle vier de KNMI scenario s door te rekenen. In alle gevallen zijn de klimaatgegevens voor de modelinvoer aangepast aan het bijbehorende KNMI klimaatscenario voor het jaar 2050 (Hurk et al., 2006). Dit is gebeurd door middel van het vermenigvuldigen van de huidige neerslag en de potentiële verdamping op dagbasis met de factor van klimaatverandering per seizoen die bepaald is door het KNMI (tabel 2.1). De intensiteit van de neerslag is niet aangepast in het model. De intensiteit van de neerslag heeft grote effecten op de oppervlakkige hydrologie maar de invloed op de grondwateraanvulling is beperkt. Bij een toename van neerslag in een korte periode zal er meer water afstromen maar wanneer de bodem zijn maximale infiltratiecapaciteit bereikt heeft, zal geen verandering in grondwateraanvulling plaatsvinden. CO 2 scenario Naast de vier bovenstaande scenario s is er een W/CO 2 scenario ontwikkeld. Dit scenario heeft als klimaatgegevens het KNMI scenario W (2050) met een correctie voor de potentiële verdamping conform Witte et al. (2006). Deze correctie is op basis van het CO 2 effect dat netto zorgt voor een lagere potentiële verdamping bij een toename van de concentratie van CO 2 in de lucht (tabel 2.2). Het KNMI heeft dit proces niet meegenomen in haar berekeningen van de potentiële verdamping. Scenario W/CO 2 is ontwikkeld om te onderzoeken welk effect dit proces heeft op de totale resultaten. Mocht dit resultaat significant zijn, dan zal in volgend onderzoek dit proces ook meegenomen moeten worden. Er is gekozen voor de basis klimaatgegevens van scenario W omdat de voorpelde veranderingen een gemiddelde weergeven van alle vier de KNMI scenario s. De veranderingen van de potentiële verdamping bij stijging van de concentratie CO 2 zijn geldig bij een concentratie 520 ppm. Dit is een stijging van 150 ppm in vergelijking met het niveau van 2000 (Witte et al., 2006). De CO 2 correctie is alleen toegepast voor de oppervlaktes zoals geclassificeerd door Witte et al. (2006) (zie tabel 2.2). Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 21\68

22 De invoerparameters van het model voor neerslag en potentiële verdamping zijn veranderd volgens tabel 2.1. Deze gegevens zijn gebaseerd op het onderzoek van Hurk et al. (2006). Tabel 2.3 De rekenscenario s met bijbehordend klimaat en verandering van invoerparameters. Winter staat voor de maanden januari, februari en december. Voorjaar staat voor de maanden maart, april en mei. Zomer staat voor de maanden juni, juli en augustus. Herfst zijn de maanden september, oktober en november. Factor voor neerslag (in Factor voor potentiële Naam rekenscenario Invoer klimaat verband met klimaat 1990) Winter Voorjaar Zomer Herfst verdamping (i.v.m klimaat 1990) Winter Voorjaar Zomer Herfst Referentie Klimaat 1/1/ /12/2000 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 G Klimaat 1/1/ /12/2000 1,04 1,04 1,03 1,03 1,00 1,02 1,03 1,01 gecorrigeerd met KNMI scenario G, 2050 G+ Klimaat 1/1/ /12/2000 gecorrigeerd met KNMI scenario G+, 2050 W Klimaat 1/1/ /12/2000 gecorrigeerd met KNMI scenario W, 2050 W+ Klimaat 1/1/ /12/2000 gecorrigeerd met KNMI scenario W+, 2050 W/CO 2 Klimaat 1/1/ /12/2000 gecorrigeerd met KNMI scenario W, 2050, en CO 2 effect. 1,07 1,01 0,90 0,98 1,00 1,06 1,08 1,03 1,07 1,06 1,06 1,06 1,00 1,06 1,07 1,04 1,14 1,06 0,81 0,94 1,00 1,06 1,15 1,10 1,07 1,06 1,06 1,06 1,00 1,03 1,04 1,02 22\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

23 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 23\68

24 3 Werkwijze 3.1 Inleiding Deze paragraaf bespreekt de methodes die zijn gebruikt om de veranderingen in grondwaterstanden als gevolg van de klimaatverandering te berekenen. Voor de berekening van de verandering in grondwaterstanden is gebruikt gemaakt van een door TNO en Alterra ontwikkeld niet stationair SIMGRO-MODFLOW model. De effecten van de verandering in grondwaterstanden op natuur en landbouw zijn doorgerekend met het Waternood- Instrumentarium. 3.2 SIMGRO_MODFLOW (HDSR - Model) Voor het bepalen van de grondwaterstanden in de provincie Utrecht bij de verschillende klimaatscenario s is gebruik gemaakt van een model dat ontwikkeld is door TNO en Alterra in opdracht van Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden (HDSR) en de Provincie Utrecht. Het model is opgezet in een gekoppelde SIMGRO-MODFLOW code. SIMGRO SIMGRO (SIMulation of GROundwater flow and surface water levels) simuleert regionale grondwaterstromen in verband met drainage, watertoevoer, (ondergrondse) irrigatie en peilstandbeheer. SIMGRO beschrijft de stroming in de verzadigde zone, de onverzadigde zone en het oppervlaktewater. Het is een fysisch model waardoor het toepasbaar is bij het modelleren verandering van hydrologische condities (Veldhuizen et al. 1998). MODFLOW MODFLOW is een driedimensionaal model voor de grondwaterstroming door poreuze media en rekent met de eindig differentie methode. Het pakket kan zowel stationaire als niet-stationaire stroming simuleren in verzadigde, freatische, semi-gespannen en gespannen watervoerende pakketten. Het nadeel van de standaard Modflow code is dat het alleen toepasbaar is voor stromingen in de verzadigde zone. Hierdoor is het minder goed geschikt bij onderzoeken naar veranderingen in meteorologische omstandigheden in gebieden met bijvoorbeeld een dikke onverzadigde zone. Koppeling Door het samenvoegen van de twee verschillende modelcodes is het wel mogelijk om de effecten van veranderingen in meteorologische omstandigheden op de grondwaterstand te kwantificeren. Het door TNO en Alterra ontwikkelde model gebruikt de uitkomsten van de onverzadigde zone berekeningen van Simgro als input voor de grondwaterberekeningen voor Modflow. 24\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

25 Figuur 3.1 Overzichtskaart grenzen van HDSR beheersgebied, de provinciegrens van Utrecht en de modelgrens Nauwkeurigheid Tijdens de modelanalyse door het TNO is het model geijkt op de grondwaterstanden en stijghoogten van de bovenste modellaag. De verschillen na ijking zijn weergegeven figuur 3.2. Er zijn geen aanwijzingen voor een structurele afwijking van het model en de gemiddelde afwijking voor modellaag 1 is nagenoeg 0 (Snepvangers et al., 2005). Wel zijn enkele uitschieters mogelijk. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 25\68

26 Figuur 3.2 Ballenkaart van modellaag 1 na ijking (model meting: blauw = voorspelling model te laag; rood = voorspelling model te hoog) (uit Snepvangers et al., 2005) Tabel 3.1 Statistieken van de afwijkingen tussen geijkt model en meting (model meting) waarin p25, p50 en p75 staat voor respectievelijk 25, 50 en 75 percentiel van de afwijkingen. De gemiddelde waarde en percentielen zijn gegeven in absolute verschillen Laag Aantal min Max gem p25 p50 p75 metingen ,10 0,88 0,19 0,05 0,13 0,28 Het HDSR model beschrijft de hydrologische omstandigheden over de periode met rekenstappen van 1 dag. Het model omvat het gehele beheersgebied van het Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden en ongeveer 90 % van de provincie Utrecht. De relatie tussen het klimaat en grondwateraanvulling worden per tijdstap berekend door de Simgro toplaag. Deze rekent met een gemiddelde meteorologische input per dag. Het model is opgebouwd uit zeven lagen en rekent met een uniform grid. Inputparameters zijn gemiddeld over de rekencellen (Snepvangers et al., 2005). Het door TNO geleverde model bevat meteorologische gegevens voor de jaren Er bestaan vier verschillende modelversies: een stationaire versie met rekencellen van 25 bij 25 meter, een stationaire versie met rekencellen van 250 bij 250 meter, een niet-stationaire versie 26\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

27 met rekencelen van 25 bij 25 meter en een niet-stationaire versie met rekencellen van 250 bij 250 meter. Omdat het verloop van de neerslag en verdamping niet lineair is en deze studie zich richt op regionale veranderingen is voor dit onderzoek is gekozen voor het niet-stationair model met rekencellen van 250 bij 250 meter. Deze studie onderzoekt welk effect de veranderingen van het klimaat heeft op het grondwatersysteem van de provincie Utrecht. Om de klimaatverandering te simuleren zijn voor deze studie de waarden van de neerslag en de potentiële verdamping aangepast. De gebruikte rekenscenario s staan omschreven in paragraaf 2.4. Rekentijd model Ten behoeve van dit onderzoek is de rekenperiode van het model aangepast. Bij het bepalen van de modelperiode moet gekeken worden of deze periode representatief is voor het klimaat over een langere periode en welke modelperiode logistiek haalbaar is. Dit zijn twee tegengestelde belangen waarin een optimum gekozen moet worden. Gekozen is voor een rekenperiode van 1/1/1994 tot 31/12/2000. Met deze periode van 6 jaar is sprake van praktisch haalbare rekentijden 1. Ook bevat deze periode extreem natte jaren en droge jaren. De jaren 1994 en 1998 waren extreem nat, terwijl 1996 een extreem droog jaar was Bepaling grondwaterstanden Het bepalen van de gemiddelde hoogste grondwaterstand (GHG), de gemiddelde laagste grondwaterstand (GLG) en de gemiddelde voorjaarsgrondwaterstand (GVG) is gedaan door middel van een executable geleverd door het TNO. Dit programma bepaalt voor elk hydrologisch jaar de hoogste drie (HG3) en de laagste drie (LG3) grondwaterstanden uit een set van 24 berekende standen per jaar (rond de 14 en 28 van elke maand). De gemiddelde waarden hiervan geven respectievelijk de GHG en de GLG (Dreven et al., 2000). De verschillende GxG s (GHG, GLG en GVG) zijn berekend over de periode 1/4/ /3/2000. Dit zijn 6 hydrologische jaren Bepalen kwel en infiltratie Om een indruk te krijgen van de veranderingen van de kwel en infiltratie als gevolg van de klimaatverandering is gekozen voor het jaar Ten eerste omdat dit jaar binnen de periode wordt beschouwd als een gemiddeld meteorologisch jaar (KNMI, 2002). Ten tweede is gekozen voor een zo laat mogelijk jaar in de rekenperiode. Het grondwatersysteem van de provincie Utrecht en met name de Utrechtse Heuvelrug is een traag reagerend systeem. Omdat dit onderzoek alleen de effecten van de klimaatverandering onderzoekt is het belangrijk dat de verandering in klimaat genoeg tijd heeft gehad om het grondwatersysteem te beïnvloeden. Om een beeld te krijgen van de verandering in de hoeveelheid kwel en infiltratie is voor elk scenario 1 De initiele grondwaterstanden zijn gelijk aan het originele model. Omdat er geen rekening is gehouden met een instelperiode kunnen de effecten op de GXG s mogelijk zijn onderschat. Dit heeft te maken met de traagheid van het grondwatersysteem en speelt met name nabij de utrechtse Heuvelrug Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 27\68

28 een gemiddelde waarde voor een zomer- en een wintermaand geanalyseerd. Als wintermaand is februari gekozen en als zomermaand de maand augustus. Er is gekeken naar de gemiddelde waarde van deze maanden Waterbalans Voor de polders is een waterbalans opgesteld. Dit is gedaan met behulp van de modeluitkomsten en een door Tauw ontwikkelde executable NewBal. De waterbalans is berekend met behulp van de river package van Modflow. Zo is per afvoergebied de waterbalans van het oppervlaktewater bepaald. 3.3 Het Waternood Instrumentarium Bij dit onderzoek is gebruik gemaakt van de GIS-instrumenten welke zijn ontwikkelend ten behoeve van het waternood-proces. Dit proces wordt toegepast om bij het beheren en inrichten van oppervlaktewatersystemen, meer dan voorheen, het oppervlaktewatersysteem te beschouwen als middel om de functieafhankelijke wensen die aan het grondwatersysteem worden gesteld te realiseren. Het tweede doel was een betere afstemming van ruimtelijke ordening en watersystemen (Bakel et al., 2002). Het belangrijkste uitgangspunt van de Waternood procedure is een watersysteemanalyse. Samengevat kan met behulp van de Waternood procedure via toetsing van doelrealisaties van verschillende functies het Gewenste Grond- en Oppervlaktewaterregime (GGOR) bepaald worden. Hiervoor wordt dan gebruik gemaakt van het Optimaal Grond- en Oppervlaktewaterregime (OGOR) en het Actuele Grond- en Oppervlaktewaterregime (AGOR) (Bakel et al., 2002) Het toegepaste Waternood Instrumentarium is een GIS-applicatie die met behulp van HELP 2005 tabellen en basisbestanden op basis van de grondwaterstanden de doelrealisatie en schade bepaalt van verschillende functies. HELP (HELP = Herziening Evaluatie Landinrichting- Projecten) tabellen zijn tabellen waarin voor de landbouw per combinatie van parameters een doelrealisatie of schade gegeven wordt. Dit betekent dat de natschade wordt bepaald op basis van een combinatie van onder andere de GLG, GHG en bodemtype. Het Waternood Instrumentarium is ontwikkeld ter ondersteuning van de Waternood procedure. Dit onderzoek gebruikt het Waternood Instrumentarium voor het bepalen van de doelrealisaties voor natuur en landbouw en voor het berekenen van de nat- en droogteschade voor de landbouw. 28\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

29 4 Resultaten peilgestuurd gebied 4.1 Inleiding In de provincie Utrecht zijn verschillende landschappelijke eenheden te herkennen. Voor het bespreken van de resultaten onderscheiden we twee gebieden die op hoofdlijnen hydrologisch van elkaar verschillen. Ten eerste het gebied waarbij het waterpeil in de watergangen en sloten door gemalen en stuwen wordt gestuurd. Dit wordt het peilgestuurd gebied genoemd. Het peilgestuurd gebied in de provincie Utrecht is de regio ten westen van de stad Utrecht. Deze regio omvat onder andere de kernen Mijdrecht, Vinkeveen, Zegeveld, Woerden, Oudewater, Montfoort, Lokpik, Harmelen, Vleuten, IJsselstein en Nieuwegein. Het tweede gebied is de Utrechtse Heuvelrug en zijn omgeving. Hieronder valt de Utrechtse Heuvelrug met onder andere de kernen, Amersfoort, Soest, Woudenberg, Maarn en Leersum maar ook het gebied tussen de Heuvelrug, Utrecht en de Lek met onder andere Zeist, Bunnik, Werkhoven, Houten en Wijk bij Duurstede. Dit gebied wordt voor een groot deel gevoed met water dat afkomstig is van de Utrechtse Heuvelrug. Voor een deel is sprake van vrij afwaterende watergangen waar geen wateraanvoer plaats vindt. In dit hoofdstuk worden de resultaten van de veranderingen van de grondwaterstanden en de effecten op de verschillende gebruikersfuncties voor het peilgestuurd gebied besproken. Ook wordt ingegaan op maatregelen die genomen kunnen worden om ongewenste effecten op het grondwater te mitigeren. De resultaten van het gebied van de Utrechtse Heuvelrug worden besproken in hoofdstuk 5. Het peilgestuurd gebied wordt gekenmerkt door de lage ligging. Dit gebied is gevormd als komgebied en veengebieden van de Oude Rijn, Hollandsche IJssel en de Lek. Deze rivieren stromen momenteel nog steeds door het gebied. De veen- en kleigronden zijn sterk vocht vasthoudend. Momenteel is bemaling nodig om het gebied droog te houden. Dit is ook terug te zien aan de grote slootdichtheid in deze regio (Aarts, 2005, krt. 17). De gemiddelde perceelbreedte in de klei is 50 m en in het veen 40 m. De voorkomende bodemtypes zijn veenen kleigronden. In de omgeving van Montfoort, Oudewater en Lopik komen in de ondergrond zandbanen voor. Dit zijn oude rivierlopen die de afgelopen jaar van plaats zijn veranderd. Deze zandlichamen vormden destijds de lager gelegen delen van de omgeving. Door de sterke ontwatering en inklinking van de komgebieden liggen deze zandlichamen nu hoger dan de omgeving. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 29\68

30 In het gebied is sprake van verschillende grondgebruiksfuncties. Het grootst gedeelte van het oppervlak omvat agrarisch gebied met als belangrijkste activiteit grasland. Op de hoger gelegen delen worden ook andere gewassen geteeld zoals maïs en fruit. De ondergrond van deze percelen bevat vaak zand en heeft vaak een lagere grondwaterstand. Het gebied wordt ook veel gebruikt voor bewoning. Door de hoge grondwaterstanden is momenteel in enkele stedelijke gebieden sprake van grondwateroverlast. In het stedelijk gebied van Woerden, Kamerik, Zegeveld en IJsselstein is op wijkniveau grondwateroverlast bekend. Ook is in de omgeving van Lopik en Montfoort sprake van grondwateroverlast. Natuur komt versnipperd voor in dit gebied. De aanwezige natuur is hoofdzakelijk afhankelijk van natte omstandigheden. Op hoger gelegen delen bevinden zich geïsoleerde droge natuurdoeltypen. 4.2 Effecten op grondwater In deze paragraaf worden de effecten van de verandering in neerslag en potentiële verdamping op de grondwaterstand besproken. Tabel 4.1 geeft het potentiële neerslagoverschot voor de verschillende scenario s voor verschillende seizoenen. Deze tabel is gebaseerd op de gemiddelde maandelijkse neerslag en de gemiddelde maandelijkse potentiële verdamping van de jaren 1994 tot en met Hierbij is zichtbaar dat het jaarlijks overschot kan toenemen met maximaal 7 % (scenario W) en kan afnemen met maximaal 23 % (scenario W+). In de verandering van het neerslagoverschot per seizoen zijn grotere waardes zichtbaar. In de zomer kan het neerslagtekort toenemen met maximaal 93 % (scenario W+). Het neerslagoverschot in de winter neemt wel toe met maximaal 7 % (scenario W). Dit betekent dat de zomers droger worden en de winters natter. Op jaarbasis is zowel een toename als een afname van het potentieel neerslagoverschot mogelijk. Tabel 4.1: De verandering van het potentiële neerslagoverschot voor de verschillende rekenscenario s. Potentieel neerslagoverschot Huidig (mm) G G+ W W+ W/CO2 Jaar % 86 % 107 % 77 % 112 % Zomer % 156 % 109 % 193 % 96 % Winter % 101 % 107 % 102 % 108 % Bovenstaande veranderingen van het neerslagoverschot hebben effect op de grondwaterstanden. De effecten van de klimaatverandering op de grondwaterstanden zijn zichtbaar in bijlage 1 kaart 1 tot en met 3. Kaart 1 tot en met 3 geven respectievelijk de verandering van de Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand (GHG), de Gemiddeld Laagste Grondwaterstand (GLG) en de Gemiddelde Voorjaars Grondwaterstand (GVG). De GHG geeft 30\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

31 een indicatie van de grondwaterstand in de nawinter (januari - maart) en de GLG van de grondwaterstand in de nazomer (augustus september). In het veenweidegebied en het westelijk rivierklei gebied zijn de lokale grondwaterstromen dominant. Op enkele plekken in het rivierkleigebied vindt kwel plaats vanuit de Utrechtse Heuvelrug. Het veenweidegebied functioneert deels als infiltratiegebied. Er is sprake van relatief hoge grondwaterstanden (circa 0,2-1,0 m-mv) en een intensief slotenstelsel. De combinatie van deze factoren zorgt voor een snel reagerend grondwatersysteem. Dit betekent dat de grondwaterstanden snel reageren op veranderingen in neerslag/verdamping. Winter De veranderingen van de GHG (winter grondwaterstand) variëren sterk maar alle scenario s geven op hoofdlijnen hetzelfde beeld. Over het grootste gedeelte van het oppervlak is geen verandering van de wintergrondwaterstand zichtbaar. Lokaal is sprake van een toename of afname van de GHG met circa +15 tot -15 cm. Soms in gebieden vlak naast elkaar. Dit betekent dat op het ene perceel een verhoging van de grondwaterstand wordt voorspeld terwijl op het perceel ernaast de grondwaterstand in de winter gelijk blijft of daalt. Voor ongeveer 60 % van het oppervlak wordt geen verandering van de GHG voorspeld. De oppervlakte waar de GHG daalt is gelijk aan het oppervlak waar de GHG stijgt. Niet meer dan 5 % geeft een verandering van meer dan 5 cm. Zoals hierboven omschreven worden de grondwaterstanden in deze regio voornamelijk bepaald door op korte tijdschaal spelende processen. Dit betekent dat de GHG wordt bepaald door de neerslag in de winter en de lokale waterhuishouding. De GLG wordt voornamelijk bepaald door het neerslagtekort in de zomer en de lokale waterhuishouding. De winter heeft een kleine toename van het neerslagoverschot voor alle scenario s (tabel 4.1). De stijging van de grondwaterstand als gevolg van deze toename wordt geremd door de grote hoeveelheid sloten waarin het slootpeil gereguleerd wordt. Wanneer er sprake is van een neerslagoverschot ontstaat er een opbolling van de grondwaterstand in de percelen. Deze opbolling heeft een maximum welke afhankelijk is van de afstand tussen de sloten. Bij een kortere afstand naar de sloot, ontstaat er een kleinere opbolling. Vanuit de watergang wordt het overtollige water afgevoerd. Deze processen zorgen ervoor dat de grondwaterstand in de winter slechts beperkt stijgt. Plaatselijke afname van de grondwaterstand in de winter kan verklaard worden door verschillen in de ondergrond en verandering van kwelstromen. Zomer Bij de veranderingen van de GLG (zomer grondwaterstand) zijn twee verschillende trends zichtbaar (bijlage 1, kaart 2). Ten eerste is het mogelijk dat de grondwaterstanden gemiddeld niet veranderen en dat alleen plaatselijk een daling tot 10 cm (scenario s G en W) optreedt. De Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 31\68

32 tweede mogelijkheid is dat een sterke daling zichtbaar is over een groot gedeelte van het oppervlak (scenario s G+ en W+). Deze daling kan oplopen tot 30 cm. Het patroon van dalende grondwaterstanden wordt onderbroken door delen waar geen verandering wordt voorspeld. Dit zijn de gebieden in de directe nabijheid van waterlopen (waarvan het waterpeil constant is verondersteld in het model). Het neerslagtekort in de zomer blijft gelijk of neemt toe. Dit resulteert in een daling van de GLG van circa 0 tot -30 cm. Bij de verlaging van de grondwaterstanden spelen de sloten een veel kleinere rol. Uit onderzoek is gebleken dat in een droge zomer een verhoging van het slootpeil weinig effect heeft op de grondwaterstand midden in het perceel. Ook blijkt dat het slootpeil de grondwaterstand wel beïnvloedt maar dat de reactie erg traag is (Hardeveld et al., 2004). Bij een daling van het slootpeil blijkt de grondwaterstand op meer dan 5 meter uit de slootkant een aantal weken nodig te hebben om deze reactie te volgen. Dit betekent dat de grondwaterstand verder dan 5 meter vanuit de sloot voornamelijk wordt bepaald door neerslag en verdamping. Verschillen tussen winter en zomer Uit bovenstaande blijkt dat de klimaatveranderingen in de zomerperiode een groter effect hebben op de grondwaterstand dan in de winterperiode. Hiervoor zijn twee verklaringen: 1. Het neerslagoverschot/-tekort wijzigt in de zomerperiode veel sterker dan in de winterperiode (zie tabel 4.1) 2. Ook bij een zeer sterke toename van het neerslagoverschot in de winter zal de GHG niet veel toenemen omdat de grondwaterstanden in de winterperiode in veengebieden al bijna tot aan maaiveld staan. De daling van de grondwaterstanden in de zomerperiode is in principe niet begrensd maar zal door het slootwater geremd worden. Dit effect is afhankelijk van de afstand tot de watergang (Hardeveld et al., 2004) Voorjaar De GVG is opgesteld volgens de formule GVG = GHG + 6( GLG GHG) 1 (Dreven et al., 2000). De veranderingen van de GVG zijn een tussenvorm van de veranderingen van de GHG en de GLG. Er is zowel een stijging als een daling mogelijk van +15 tot -15 cm. Voor het grootste gedeelte van het oppervlak wordt geen verandering voorspeld. In veel bodemgeschiktheidsbeoordelingen wordt gewerkt met de GVG. Deze komt namelijk overheen met de gemiddelde grondwaterstand rond 15 maart. Lokale afwijkingen De genoemde veranderingen van de grondwaterstanden zijn gemiddelde waarden over de gehanteerde modelcellen van 250 bij 250 m. De gemiddelde slootafstand in deze regio is ongeveer 50 m. Dit betekent dat meerdere watergangen per cel aanwezig zijn die de resultaten beïnvloeden. Hierdoor kan de daling of stijging in het midden van de percelen groter zijn dan de berekende daling op celniveau. De effecten aan de randen van de percelen die grenzen aan een 32\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

33 watergang zullen kleiner zijn. Midden tussen percelen kan het effect van de klimaatverandering hierdoor naar schatting circa twee keer zo groot zijn als berekend (zie figuur 4.1). Berekende grondwaterstand 0 m Feitelijke Grondwaterstand 250 m Figuur 4.1 Schematisatie van het verschil tussen berekende grondwaterstanden met grid grootte van 250x250 m en de actuele grondwaterstanden tijdens een droge zomer 4.3 Bodemdaling in het veenweidegebied De veranderingen van de grondwaterstand kunnen gevolgen hebben voor de bodem van het veenweidegebied. Een stijging kan zorgen voor overlast terwijl daling van de grondwaterstand bodemdaling in de veengebieden tot gevolg kan hebben. Bodemdaling is het gevolg van vier processen: klink, krimp, zetting en oxidatie. Klink is bodemdaling als gevolg van een verdichting. Water geeft een opwaartse druk. Bij het verlagen van de grondwaterstand verdwijnt deze druk waardoor de neerwaartse druk op het veen toeneemt. Hierdoor klinkt de veenbodem in. Deze inklinking kan doorwerken tot beneden het grondwater. Krimp van een veenbodem is een afname van volume bij uitdroging. Dit proces vindt in Nederland alleen in de zomer plaats. In het najaar en de winter neemt de bodem weer extra vocht op waardoor het zwelt en het volume weer toeneemt. Vooral in extreme droge situatie is een gedeelte van de krimp irreversibel. Zetting kan vergeleken worden met klink alleen wordt de extra druk dan uitgeoefend door belasting op het maaiveld. Dit proces treedt niet op als de bodem niet belast wordt. Het laatste proces voor bodemdaling is oxidatie. Oxidatie is het Figuur 4.2 Relatie tusse de GLG en de maaivelddaling (ongepubliceerde data Jan v.d. Akker, Alterra) Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 33\68

34 omzetten van organische stof waardoor het volume van het veen afneemt. De eerste drie processen klink, krimp en zetting vinden vooral plaats direct na een peilverlaging terwijl oxidatie een continu proces is (Hardeveld et al., 2003). De resultaten van de GLG in het veenweidegebied laten een gemiddelde daling zien van 25 cm (scenario G+ en W+). De ontwateringsnorm in het veenweidegebied staat in de zomer op 60 cm. Variaties van de GLG tussen 40 en 120 cm kunnen voorkomen. Figuur 4.2 geeft de relatie tussen de GLG en bodemdaling volgens onderzoek van J. v.d. Akker (ongepubliceerd, Alterra). Hier is zichtbaar dat bij een GLG dieper dan 60 cm de bodemdaling sterk toeneemt. Dit betekent dat door de verlaagde grondwaterstanden een extra jaarlijkse bodemdaling kan plaatsvinden van gemiddeld 2,5 mm/jaar. De huidige gemiddelde bodemdaling in het veenweidegebied Zegeveld is 5 10 mm/jaar (Ploeg et al., 2001). Deze extra bodemdaling betekent een toename van orde grootte 25 %-50 %. 4.4 Effecten op stedelijk gebied Twee mogelijke gevolgen van de verandering van de grondwaterstanden in het stedelijk gebied zijn een toename van de grondwateroverlast als gevolg van hogere grondwaterstanden en een groter risico op paalrot bij daling van de grondwaterstanden. Grondwateroverlast kan gedefinieerd worden als de situatie waarbij de ontwateringsdiepte van een perceel niet voldoende is voor het gebruik. In het stedelijk gebied wordt hiervoor onder meer de volgende norm gehanteerd: de grondwaterstand mag maximaal eens per twee jaar gedurende 5 dagen hoger staan dan 0,9 m-mv (SBR, 2006) Er zijn verschillende gebieden met grondwateroverlast in deze regio. Er wordt overlast gemeld op wijkniveau Woerden, Zegeveld, Kamerik. Op regioniveau is grondwateroverlast aanwezig in de regio Montfoort en Lopik (Aarts, 2005). In 2006 heeft Grontmij in opdracht van de Provincie Utrecht een onderzoek gedaan naar de knelpunten van grondwateroverlast. Hierbij is alleen rekening gehouden met een teveel aan grondwater. De gebieden die door Tauw (Aarts, 2005) en door Grontmij (Schans en Wendt, 2006) zijn aangewezen als gebieden met grondwateroverlast zijn weergegeven in bijlage 1, kaart 5. Voor stedelijk gebied wordt een maximale stijging van de grondwaterstand berekend van circa 5 cm (scenario W) in de viertal gehanteerde deelgebieden (zie bijlage 3). Aangezien de GHG is bepaald door het gemiddelde van de drie hoogste waarnemingen van de 28 e van de maand en voor modelcellen van 250*250 m, geeft de GHG een onderschatting van de maximale grondwaterstand. Hierdoor is het mogelijk dat plaatselijk de grondwaterstand meer toeneemt dan de berekende circa 5 cm. Paalrot is een gevolg van lage grondwaterstanden wanneer zuurstof en vocht kunnen inwerken op de houten palen. Er is een daling tot 15 cm mogelijk in het stedelijk gebied. Dit zorgt voor een extra risico op paalrot. 34\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

35 4.5 Effecten op landbouw Veranderingen in de grondwaterstanden kunnen grote gevolgen hebben voor de landbouw. Zoals besproken in paragraaf 4.2 kunnen de grondwaterstanden in de winter plaatselijk zowel stijgen als dalen met 15 cm. De grondwaterstanden in de zomer kunnen plaatselijk dalen met 30 cm. De effecten van deze veranderingen op de landbouw zijn per scenario berekend met het Waternood Instrumentarium (zie paragraaf 3.3). Voor het gebruik van het Waternood Instrumentarium zijn vier deelgebieden gedefinieerd die representatief zijn voor de verschillende landschappelijke eenheden in de Provincie Utrecht. Deelgebieden 3 en 4 bevinden zich in het veenweidegebied en het westelijk rivierkleigebied. Deze gebieden zijn omschreven in bijlage 3. Voor alle deelgebieden is de doelrealisatie en de nat- en droogteschade bepaald. De definitie van doelrealisatie voor de landbouw is het quotiënt van de werkelijke productie bij een bepaald bodemgebruik en de productie bij hetzelfde bodemgebruik onder hydrologisch ideale omstandigheden. Tabel 4.2 Verandering doelrealisatie voor westelijk rivierkleigebied en veenweidegebied Westelijk rivierkleigebied (deelgebied 3) Scenario Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie landbouw: 80,3 Verandering: - 1 % 0 % - 1 % 0 % Totaal oppervlak: 0,84 Doelrealisatie 0-70 % (slecht) 11 % 12 % 11 % 12 % 11 % Doelrealisatie % (matig) 48 % 49 % 50 % 49 % 50 % Doelrealisatie % (redelijk) 33 % 32 % 32 % 32 % 32 % Doelrealisatie % (goed) 8 % 7 % 8 % 6 % 7 % Veenweidegebied (deelgebied 4) Scenario Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie landbouw: 43,8 Verandering: 0 % + 3 % 0 % + 5 % Totaal oppervlak: 0,79 Doelrealisatie 0-70 % (slecht) 70 % 71 % 69 % 71 % 68 % Doelrealisatie % (matig) 19 % 19 % 20 % 19 % 21 % Doelrealisatie % (redelijk) 9 % 9 % 9 % 9 % 9 % Doelrealisatie % (goed) 2 % 2 % 2 % 2 % 2 % Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 35\68

36 25.0 Westelijk rivierklegebied (deelgebied 3) (Oppervlak 84%) Gemiddelde totale schade (%) Droogschade Natschade 0.0 Referentie G Gp W Wp Scenario Figuur 4.3 Droog en natschade in procenten voor westelijk rivierkleigebied. Oostelijk rivierkleigebied (deelgebied 4) (Oppervlak 79%) 60.0 Gemiddelde totale schade (%) Referentie G Gp W Wp Scenario Droogschade Natschade Figuur 4.4 Droog en natschade in procenten voor veenweidegebied. 36\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

37 Tabel 4.2 geeft de doelrealisatie voor de referentiesituatie en de verandering in procenten voor de verschillende scenario s per deelgebied. Ook is een onderverdeling gemaakt in doelrealisatie van slecht, matig, redelijk en goed. De klassen redelijk en goed worden gezien als voldoende doelrealisatie voor een landbouwgebied. Er is een groot verschil in de absolute waarde van de doelrealisatie van de twee gebieden. Dit komt omdat de ondergrond van deelgebied 3 voornamelijk bestaat uit klei terwijl de ondergrond van deelgebied 4 voornamelijk bestaat uit veen. Omdat de landbouwactiviteiten overeen komen worden de verschillen in doelrealisatie veroorzaakt door de verschillen in ondergrond. De natte veengronden hebben minder gunstige randvoorwaarden voor agrarisch gebruik. Belangrijk is de verandering van de doelrealisatie. Voor deelgebied drie met als ondergrond klei wordt een verlaging voorspeld van 1 % van de gemiddelde doelrealisatie voor twee van de vier scenario s. Hoewel dat voor alle scenario s geen grote veranderingen worden voorspeld van de gemiddelde doelrealisatie, kan er plaatselijk een verandering optreden tot plus of min 20 %. Dit komt doordat de voorspelde verandering van grondwaterstanden voor dit gebied een grote ruimtelijke variatie toont met gemiddeld weinig effect. Voor deelgebied 4 dat volledig in het veenweidegebied ligt, wordt een stijging van de gemiddelde doelrealisatie landbouw voorspeld tot 5 % voor twee van de vier scenario s. De gemiddelde doelrealisatie van de andere twee scenario s blijft wel gelijk. Ook hier zijn de plaatselijke veranderingen zichtbaar tot plus of min 20 %. Een significante verandering in de gemiddelde doelrealisatie vindt alleen maar plaats in deelgebied 4 bij de scenario s waar sprake is van een verlaging van de (zomer) grondwaterstanden. Deze verlaging heeft een positief effect op de doelrealisatie omdat in deze regio sprake is van hoge grondwaterstanden. Ditzelfde is zichtbaar bij de resultaten van droogteschade en natschade. Zoals te zien is in figuur 4.3 is er weinig verandering in de gemiddelde totaalschade (natschade + droogteschade) van het westelijk rivierkleigebied. De gemiddelde natschade neemt lichtelijk toe bij de scenario s waar het jaarlijks neerslagoverschot stijgt. Een kleine toename van de droogteschade wordt voorspeld bij de scenario s waar het neerslagoverschot afneemt. In het veenweidegebied daalt de natschade voor de scenario s waarbij het neerslagoverschot afneemt. Deze afname van natschade komt overeen met een kleine toename van de droogteschade. De afname van de natschade bij een droger scenario wijst op een situatie waarbij de huidige landbouwgewassen te maken hebben met hoge grondwaterstanden. Dit effect is vooral zichtbaar in het veenweidegebied. De doelrealisaties en landbouwschades in het westelijk rivierkleigebied worden niet significant beïnvloed door een verandering in grondwaterstanden. De veranderingen van grondwaterstanden hebben een positief effect op de doelrealisatie en totaal schade van het Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 37\68

38 veenweidegebied. Bij deze berekeningen is echter geen rekening gehouden met het effect van extra bodemdaling dat besproken is in paragraaf 4.3. De verlaging van de grondwaterstanden heeft ook tot gevolg dat er minder water beschikbaar is voor beregening vanuit het grondwater. Door toenemende kans op droge zomers neemt de vraag naar beregening ook toe (Boerefijn, 2007). 4.6 Waterbalans polders Uit de modelgegevens is de waterbalans per afvoergebied berekend. De verschillende afvoergebieden zijn weergegeven in bijlage 2, kaart 7. Bijlage twee bevat ook de grafieken en tabellen van de waterbalans voor de verschillende afvoergebieden. Een positieve afvoer komt overeen met een afvoer het gebied uit en negatieve afvoer is inlaat van water. De veranderingen van de waterbalans verschillen sterk per afvoergebied Scenario W en W+ zorgen over het algemeen voor een verhoging van de afvoer in de winter (circa 15 tot 50 %) en een verhoging van de inlaat in de zomer (circa 10 tot 50 %). Dit is niet zichtbaar bij Zegveld-Kamerik en Driebruggen. Hier neemt de afvoer af in de winter af en verlaagt de inlaat in de zomer. Beide gebieden liggen in het veenweidegebied waar infiltratie overheerst. De andere gebieden liggen voornamelijk in het rivierkleigebied waar zowel kwel als infiltratie voorkomt. De extra neerslag kan in de infiltratiegebieden infiltreren terwijl dit in de kwelgebieden afgevoerd moeten worden. Bij de afvoergebieden Linschoterwaard en OR-N2 zijn geen significante veranderingen zichtbaar. 38\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

39 Waterbalans alle afvoergebieden Afvoer (m3/maand) Referentie G Gp W Wp jan-94 mrt-94 mei-94 jul-94 sep-94 nov-94 jan-95 mrt-95 mei-95 jul-95 sep-95 nov-95 jan-96 mrt-96 mei-96 jul-96 sep-96 nov-96 jan-97 mrt-97 mei-97 jul-97 sep-97 nov-97 jan-98 mrt-98 mei-98 jul-98 sep-98 nov-98 jan-99 mrt-99 mei-99 jul-99 sep-99 nov-99 jan-00 mrt-00 mei-00 jul-00 sep-00 nov Modeldatum Figuur 4.5 Totale waterbalans van alle afvoergebieden (modelberekening) Deze waterbalans bepaalt niet de maximaal benodigde capaciteit van de gemalen. Hiervoor zouden ook de toename van het aantal hevige buien en de intensiteit van de neerslag in de modelsimulaties meegenomen moeten worden. 4.7 Effecten natuur en waterkwaliteit Met behulp van het Waternood Instrumentarium is de doelrealisatie van de natuur berekend. De doelrealisatie natuur wordt gedefinieerd als de mate waarin het geldende natuurdoeltype ontwikkeld kan worden. Bij terrestrische natuurdoelen is de doelrealisatie 100 % als het betreffende vegetatietype in goed ontwikkelde vorm (dat wil zeggen zoals beschreven in De Vegetatie van Nederland) voorkomt. Bij natuurdoeltypen omschreven als combinaties van vegetatietypen is de doelrealisatie afhankelijk van de interpretatie van het natuurdoeltype (Runhaar en Hennekens, 2006). Bij de berekening van de doelrealisatie natuur is gebruik gemaakt van dezelfde deelgebieden als bij de berekeningen van de doelrealisatie en schade landbouw. Het westelijk rivierkleigebied (deelgebied 3) heeft een klein oppervlak aan natuurgebied. De natuur in dit gebied bestaat uit twee eendenkooien die omringd zijn door natuur (Broek en Blokland). In het gebied is zowel kwel als infiltratie mogelijk. Er is weinig verandering zichtbaar bij de gemiddelde doelrealisatie natuur voor westelijk rivierkleigebied. Plaatselijk zijn wel veranderingen zichtbaar tot +/- 25 %. Een duidelijke toename is zichtbaar voor de klassen ri-3.04 ke (Nat schraalgrasland, matig voedselrijk) en ri 4.02 v Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 39\68

40 (Grasland, vochtig). Afname van de doelrealisatie natuur komt vooral voor in de klassen ri 3.04 ke (Nat schraalgrasland, matig voedselrijk) en lv 3.04 n (Nat schraalgrasland). Dit type natuur omringt de eendekooien. Uit deze resultaten is het moeilijk conclusies te trekken waarop de veranderingen gebaseerd zijn. Ook is er geen relatie zichtbaar tussen de verandering en het type scenario (vernatting of verdroging). Het veenweidegebied (deelgebied 4) omvat vooral natte natuur als natte schraalgraslanden. Hieronder valt het natuurgebied Zegeveld. De natuur in het veenweidegebied is afhankelijk van een hoge grondwaterstand. Bij de gemiddelde verandering van de doelrealisatie natuur in het veenweidegebied wijkt een van de vier scenario s significant af (scenario G+). Deze voorspelt een verlaging van de gemiddelde doelrealisatie. Dit scenario voorspelt ook een verlaging van de grondwaterstanden als gevolg van het kleiner worden van het neerslagoverschot. Bij grotere verlaging van de grondwaterstand wordt echter geen verandering in de gemiddelde doelrealisatie voorspeld (scenario W+). Dit betekent dat de verandering niet afhankelijk is van de grondwaterstand en het neerslagoverschot. Het is niet bekent wat de verlaging van de doelrealisatie veroorzaakt. De voorkomende natuurdoeltypen zijn natte graslanden. Een hiervan (lv-3.04 n) is een nat schraalgrasland dat afhankelijk is van voedselarm water. Dit gebied functioneert als infiltratiegebied wat betekent dat verandering van kwel geen invloed kan hebben op de doelrealisatie. Over het algemeen kan gezegd worden dat het effect van de verandering van grondwaterstanden als gevolg van klimaatveranderingen op regionale schaal geen grote verandering in natuurdoeltypen met zich mee brengt. Op lokale schaal kunnen wel (grote) veranderingen optreden. Waterkwaliteit Er is een kans van 50 % dat de grondwaterstanden in het poldergebied daalt (scenario s W+ en G+). Daling van de grondwaterstanden zorgt voor een extra daling van de bodem. Een gedeelte van de bodemdaling zal voortkomen uit een extra oxidatie van het veen. Dit heeft negatieve gevolgen voor de waterkwaliteit van het oppervlaktewater in de polder en het grondwater. Oxidatie van organische stof kan leiden tot verhoogde concentraties van nitraat in het grondwater wat verzuring tot gevolg heeft. De waterkwaliteit kan ook verslechteren door een toename van inlaat van gebiedsvreemd water. Vooral bij de scenario s G+ en W+ zal in de zomer een tekort aan (grond)water optreden. Om de (grond)waterstandverlaging te beperken en voldoende water beschikbaar te hebben voor beregening wordt momenteel in droge periodes al water ingelaten vanuit het Amsterdams Rijnkanaal, de Kromme Rijn en de Lek. Dit water heeft een andere chemische samenstelling dan het door regenwater gevoede slootwater. De hogere concentraties aan voedingsstoffen van het inlaatwater zorgen voor eutrofiering en verzuring van het oppervlakte- en grondwater. 40\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

41 100% 90% Doelrealisatie natuur westelijk rivierkleigebied (deelgebied 3) (Oppervlak 4 %) Klasse verdeling 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie per scenario Klasse % Klasse 85-95% Klasse 70-85% Klasse 0-70% Figuur 4.6 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling westelijk rivierkleigebied 100% Doelrealisatie natuur veenweidegebied (deelgebied 4) (Oppervlak 44%) Klasse verdeling 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie per scenario Klasse % Klasse 85-95% Klasse 70-85% Klasse 0-70% Figuur 4.7 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling veenweidegebied Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 41\68

42 4.8 Knelpunten en maatregelen Knelpunten De knelpunten die in deze regio kunnen optreden als gevolg van de veranderingen in de grondwaterstanden zijn: Waterhuishouding: een toename van de waterin- en uitlaat, Mede hierdoor verslechtering van de kwaliteit van het oppervlakte- en grondwater door toename van oxidatie en toename van de inlaat van gebiedsvreemd water Grondwater: minder water beschikbaar voor beregening uit het grondwater Bebouwing: een toename van de grondwateroverlast bij bebouwing en een toename van paalrot bij huizen met houten paalfundering Bodem: een toename van de bodemdaling Natuur: afname van lokale natuurwaarden Landbouw: op regionale schaal geen grote veranderingen Technische maatregelen De potentiële maatregelen zijn verdeeld in twee groepen. Ten eerste de groep met maatregelen voor de knelpunten waar sprake is van een teveel aan water en ten tweede de maatregelen voor de knelpunten met een tekort aan water. In beide gevallen geldt dat werkelijke maatregelen gebaseerd moeten worden op de lokale omstandigheden. De knelpunten waarbij sprake is van een teveel aan water zijn een toename van de grondwateroverlast in de winter en voorjaar in het stedelijk- en landelijk gebied. Door het creëren van extra berging en voldoende ont- en afwateringscapaciteit kan grondwateroverlast beperkt worden. Extra bergingscapaciteit kan bereikt worden met behulp van extra oppervlaktewater. Indien extra berging niet het gewenste effect heeft is het mogelijk om met behulp van extra watergangen de afvoer via een snellere weg te laten verlopen. Knelpunten als een toename van de bodemdaling, verslechtering waterkwaliteit, en een toename van het tekort aan oppervlakte- en grondwater in droge perioden worden veroorzaakt door een toename van het neerslagtekort. Extra bergingscapaciteit kan water leveren voor beregening in droge perioden voor het rivierkleigebied en het veengebied. Hierdoor is er ook meer water beschikbaar voor de aanvulling van het grondwater. Om bodemdaling en verdroging van natuurgebieden te voorkomen is verhoging van het slootpeil en grondwaterstand een mogelijkheid. Door het instellen van een hoog winter- en voorjaarspeil zal de grondwaterstand in de zomer minder ver uitzakken. Ondanks de eventuele negatieve gevolgen voor de landbouwopbrengst, is peilverhoging de beste optie om extra bodemdaling tegen te gaan. 42\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

43 5 Resultaten omgeving Utrechtse Heuvelrug 5.1 Inleiding In het vorige hoofdstuk zijn de effecten van verandering van de grondwaterstanden als gevolg van klimaatverandering beschreven voor het peilbeheerste gebied aan de westzijde van de provincie. In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de Utrechtse Heuvelrug en omgeving. Het gebied ten oosten van de stad Utrecht wordt gekenmerkt door twee landschappelijke hoofdelementen. Ten eerste de Utrechtse Heuvelrug die is ontstaan tijdens Saaliën ijstijd ( B.P). De Heuvelrug vormt een rug in het landschap welke loopt tussen Hilversum en Wijk Duurstede. Maaiveldhoogtes kunnen oplopen tot 65 meter boven NAP. De bodem bestaat voornamelijk uit zand en het gebied wordt gekenmerkt door een diepe grondwaterstand (tot 45 m mv). Het overheersende landgebruik is natuur. Door de relatief hoge ligging en de zandige ondergrond overheersen de droge natuurgebieden. Landbouw is alleen aanwezig op de flanken van de Heuvelrug waar de bodem natter is. Op de Utrechtse Heuvelrug bevinden zich de kernen Rhenen, Veenendaal, Amerongen, Leersum, Doorn, Maarn, Woudenberg, Soest, Soesterberg en Amersfoort. Grondwateroverlast is niet aanwezig op de Utrechtse Heuvelrug. Op de flanken heeft het stedelijk gebied van Zuid-Amersfoort, omgeving Maarn, Maarsbergen en Woudenberg en Zuid-Zeist wel grondwateroverlast op wijkniveau (Aarts, 2005). Het tweede landschappelijke element is het rivierkleigebied. Dit is het gebied tussen de Utrechtse Heuvelrug, de stad Utrecht en de Lek. Dit gebied is ontstaan als bedding en komgebied van de rivieren Lek en Rijn. Het gebied ligt hoger dan het rivierklei- en veenweidegebied ten westen van de stad Utrecht waardoor er alleen zand en klei in deze regio is afgezet. Door de verschillen in ondergrond is het rivierkleigebied rijk aan micro reliëf. Het landgebruik in deze regio wordt gekenmerkt door een diversiteit in landbouwactiviteiten. De meest voorkomende landbouwactiviteit is grasland maar op de hoger gelegen delen worden ook fruit, graan en andere gewassen gekweekt. Natuur is versnipperd aanwezig door het gehele gebied. De meeste natuurdoelen zijn afhankelijk van water. De natuurgebieden komen verspreid over het gebied voor maar concentreren zich vooral rond de Kromme Rijn. Hieronder vallen vooral natte en vochtige droge natuurdoeltypen als rietland, vochtig hakhout en griend en bosgemeenschappen. In het gebied liggen de kernen De Bilt, Bunnik, Odijk, Houten, Driebergen en Werkhoven. Grondwateroverlast komt in deze regio allen voor in de omgeving Langbroek (Aarts, 2005) Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 43\68

44 5.2 Effecten op grondwater In deze paragraaf worden de effecten van de verandering in neerslag en potentiële verdamping op de grondwaterstand besproken. Tabel 5.1 geeft het potentiële neerslagoverschot voor de verschillende scenario s voor verschillende seizoenen. Deze tabel is gebaseerd op de gemiddelde maandelijkse neerslag en de gemiddelde maandelijkse potentiële verdamping van de jaren 1994 tot en met Hierbij is zichtbaar dat het jaarlijks overschot kan toenemen met maximaal 7 % (scenario W) en kan afnemen met maximaal 23 % (scenario W+). In de verandering van het neerslagoverschot per seizoen zijn grotere waardes zichtbaar. In de zomer kan het neerslagtekort toenemen met maximaal 93 % (scenario W+). Het neerslagoverschot in de winter neemt wel toe met maximaal 7 % (scenario W). Dit betekent dat de zomers droger worden en de winters natter. Op jaarbasis is zowel een toename als een afname van het potentieel neerslagoverschot mogelijk. Tabel 5.1: De verandering van het potentiële neerslagoverschot voor de verschillende rekenscenario s. Potentieel neerslagoverschot Huidig (mm) G G+ W W+ W/CO2 Jaar % 86 % 107 % 77 % 112 % Zomer % 156 % 109 % 193 % 96 % Winter % 101 % 107 % 102 % 108 % Bovenstaande veranderingen van het neerslagoverschot hebben effect op de grondwaterstanden. De effecten van de klimaatverandering op de grondwaterstanden zijn zichtbaar in bijlage 1 kaart 1 tot en met 3. Kaart 1 tot en met 3 geven respectievelijk de verandering van de Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand (GHG), de Gemiddeld Laagste Grondwaterstand (GLG) en de Gemiddelde Voorjaars Grondwaterstand (GVG). De GHG geeft een indicatie van de grondwaterstand in de nawinter (januari - maart) en de GLG van de grondwaterstand in de nazomer (augustus september). De veranderingen van de GHG (wintergrondwaterstand) voorspellen twee verschillende mogelijkheden. Twee scenario s voorspellen een toename van de GHG in het gehele gebied (scenario s G en W) en twee scenario s voorspellen een afname van de GHG in de Utrechtse Heuvelrug en vrijwel geen verandering in het rivierkleigebied (scenario s G+ en W+). De stijging van de grondwaterstanden in de winter op de Utrechtse Heuvelrug kan oplopen tot 25 cm. Gelijktijdig met deze stijging treedt er ook een stijging op in het rivierkleigebied rondom de Heuvelrug. Hier is duidelijk een patroon herkenbaar. Het rivierkleigebied en de Utrechtse Heuvelrug wordt gescheiden door een regio waar geen verandering plaats vindt. In het rivierklei 44\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

45 gebied in de regio tussen het Amsterdams Rijnkanaal en de Langbroekerwetering wordt een verhoging van de wintergrondwaterstand voorspeld die kan oplopen tot 10 cm. De daling van de winter grondwaterstanden die wordt voorspeld op Utrechtse Heuvelrug kan oplopen tot 15 cm. De verandering van de zomer grondwaterstand (GLG) geeft een vergelijkbaar beeld als de verandering van de wintergrondwaterstand. Voor twee scenario s wordt een stijging van de zomer grondwaterstand op de Utrechtse Heuvelrug voorspeld tot 25 cm terwijl er geen verandering zichtbaar is in het rivierkleigebied (scenario s G en W). De twee andere scenario s (G+ en W+) geven een daling van de zomergrondwaterstand in de Utrechtse Heuvelrug tot 30 cm in combinatie met een daling van de zomergrondwaterstanden in de het rivierkleigebied tot 20 cm. Bovengenoemde verschillen hangen samen met de geohydrologische opbouw van het gebied. De Utrechtse Heuvelrug ligt relatief hoog in het landschap en bestaat voornamelijk uit zand. Door deze hoge ligging en opbouw ligt de grondwaterstand erg diep ten opzichte van maaiveld en functioneert dit gebied als infiltratiegebied naar het grondwater. Zand heeft een hoge doorlatenheid. Hierdoor kan het water tijdens buien snel infiltreren. De diepte van het grondwater ten opzichte van het maaiveld kan op de Utrechtse Heuvelrug oplopen tot 40 m. Als het vocht zich over de bodem verdeelt neemt de infiltratiesnelheid af. Door de trage stroming en de lange afstand tussen infiltratie en aanvullen van het grondwater, is het grondwatersysteem van de Utrechtse Heuvelrug een traag reagerend systeem. De grondwaterstanden zullen dus voornamelijk bepaald worden door neerslag- en verdampingtrends op langere tijdschalen van ongeveer één-drie jaar. De veranderingen van de grondwaterstanden op de Utrechtse Heuvelrug worden veroorzaakt door een verandering in het neerslagoverschot op jaarbasis. Zoals te zien is in tabel 5.1. wordt een toename voorspeld van het neerslagoverschot op jaarbasis bij de scenario s waar een stijging van de zomer en wintergrondwaterstanden in de Utrechtse Heuvelrug word voorspeld. Bij de scenario s die uitgaan van een afname van het neerslagoverschot op jaarbasis dalen de voorspelde grondwaterstanden op de Utrechtse Heuvelrug. In het rivierkleigebied is sprake van grondwaterstanden tot maximaal 2 meter beneden maaiveld. In dit gebied zijn watergangen aanwezig die zorgen voor de afwatering. De dichtheid van deze watergangen is kleiner dan in het veenweidegebied en rivierkleigebied ten westen van Utrecht. De ondiepe grondwaterstand en de aanwezigheid van watergangen zorgt voor een sneller reagerend hydrologisch systeem dan op de Utrechtse Heuvelrug. De grondwaterstanden in deze regio worden bepaald door neerslag en verdampingswaarden op kortere tijdschaal van dagen tot maanden. Hieruit volgt dat veranderingen in neerslagoverschot op seizoensbasis zichtbaar zijn voor deze regio. In twee scenario s stijgt de voorspelde wintergrondwaterstand in het rivierkleigebied. Deze scenario s komen overeen met de scenario s waar een toename in het Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 45\68

46 neerslagoverschot in de winter voorspeld wordt. Ook de daling van de zomergrondwaterstanden komt overeen met de toename van het neerslagtekort in de zomer. De verandering van alleen de intensiteit van de neerslag zal geen effect hebben op de grondwaterstanden op de Utrechtse Heuvelrug. Als het neerslagoverschot per jaar gelijk blijft, zullen in dit gebied geen significante veranderingen plaatsvinden. De grondwaterstanden van het oostelijk rivierkleigebied worden wel beïnvloed door intensiteit van de neerslag en verdamping. 5.3 Effecten op stedelijk gebied Een mogelijk gevolg van de verandering van de grondwaterstanden in het stedelijk gebied is een toename van de grondwateroverlast als gevolg van hogere grondwaterstanden. Huidige grondwateroverlast komt voor aan de flanken van de Utrechtse Heuvelrug en in de omgeving van Langbroek. De gebieden die door Tauw (Aarts, 2005) en door Grontmij (Schans en Wendt, 2006) zijn aangewezen als gebieden met grondwateroverlast zijn weergegeven in bijlage 1, kaart 6. In de resultaten wordt een stijging van de GHG voor twee van de vier scenario s voorspeld voor de gebieden die gedefinieerd zijn als risicovol voor grondwateroverlast in de Grondwateratlas Hierbij gaat het om een stijging van de GHG tot maximaal circa 5 cm. Alleen in de gebieden van Amersfoort en Woudenberg loopt de stijging op tot 20 cm. Aangezien de GHG is bepaald door het gemiddelde van de gemiddelde waarde van de 3 hoogste waarnemingen van de 14 e en de 28 e van de maand geeft de berekende GHG een onderschatting van de maximale grondwaterstand. Daarnaast speelt de gehanteerde celomvang (zie figuur 4.1) en het ontbreken van een instelperiode (zie paragraaf 3.2) een rol. De werkelijke overlast kan hierdoor sterker toenemen dan op grond van de modelberekeningen wordt verwacht. Voor de andere twee scenario s wordt een verlaging van de grondwaterstanden voorspeld. Dit zou kunnen leiden tot vermindering van bestaande overlast. Daling van de grondwaterstanden zal niet leiden tot een verhoogd risico op paalrot. De voorspelde daling in de polders is hiervoor niet groot genoeg en naar verwachting is er slechts beperkt sprake van houten funderingspalen in dit gebied. Bij stijgende grondwaterstanden wordt de bergingscapaciteit van de bodem kleiner. Hierdoor wordt de kans op wateroverlast groter in gebieden met een ondiepe grondwaterstand. Dit betekent dat de overlast van zowel grondwater als oppervlakte water toeneemt bij stijging van de grondwaterstanden. Dit wordt voorspeld in twee van de vier scenario s. 5.4 Effecten op landbouw Veranderingen in de grondwaterstanden hebben gevolgen voor de landbouw. Zoals besproken in paragraaf 5.2 kunnen de grondwaterstanden in de winter en zomer op de Utrechtse Heuvelrug zowel stijgen als dalen met circa 30 cm. Voor de grondwaterstanden in het oostelijk rivierkleigebied wordt een stijging van de grondwaterstand in de winter voorspeld tot 15 cm en een daling van de grondwaterstand in de zomer tot 25 cm. 46\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

47 De effecten van deze veranderingen op de landbouw zijn per scenario berekend met het Waternood Instrumentarium (zie paragraaf 3.3). Voor het gebruik van het Waternood Instrumentarium zijn er vier deelgebieden gedefinieerd die representatief zijn voor de verschillende landschappelijke eenheden in de Provincie Utrecht. Deelgebieden 1 en 2 bevinden zich op de Utrechtse Heuvelrug en in het oostelijk rivierkleigebied. Deze gebieden zijn omschreven in bijlage 3. Voor alle deelgebieden is de doelrealisatie en de nat- en droogteschade bepaald. De definitie van doelrealisatie voor de landbouw is het quotiënt van de werkelijke productie bij een bepaald bodemgebruik en de productie bij hetzelfde bodemgebruik onder hydrologisch ideale omstandigheden. Tabel 5.2: Verandering doelrealisatie voor Utrechtse Heuvelrug en oostelijk rivierkleigebied, Utrechtse Heuvelrug (deelgebied 1 ) Scenario Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie landbouw 78,7 Verandering: - 1 % + 1 % - 1 % + 1 % Totaal oppervlak (%) 5 % Doelrealisatie 0-70 % (slecht) 19 % 19 % 19 % 20 % 18 % Doelrealisatie % (matig) 15 % 19 % 15 % 21 % 18 % Doelrealisatie % (redelijk) 47 % 43 % 51 % 41 % 48 % Doelrealisatie % (goed) 19 % 19 % 15 % 18 % 16 % Oostelijk rivierkleigebied (deelgebied 2) Scenario Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie landbouw 75,6 Verandering: 0 % - 1 % 0 % - 1 % Totaal oppervlak (%) 64 % Doelrealisatie 0-70 % (slecht) 20 % 21 % 23 % 21 % 26 % Doelrealisatie % (matig) 58 % 57 % 57 % 56 % 54 % Doelrealisatie % (redelijk) 18 % 19 % 16 % 19 % 16 % Doelrealisatie % (goed) 4 % 3 % 3 % 3 % 3 % Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 47\68

48 25.0 Utrechtse Heuvelrug (deelgebied 1) (Oppervlak 5%) Gemiddelde totale schade (%) Droogschade Natschade 0.0 Referentie G Gp W Wp Scenario Figuur 5.1 Droog en natschade in procenten voor Utrechtse Heuvelrug 30.0 Oostelijk riverkleigebied (deelgebied 2) (Oppervlak 64%) Gemiddelde totale schade (%) Droogschade Natschade 0.0 Referentie G Gp W Wp Scenario Figuur 5.2 Droog en natschade in procenten voor oostelijk rivierkleigebied 48\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

49 Er is bijna geen landbouw aanwezig op de Utrechtse Heuvelrug. De aanwezige landbouw in deelgebied 1 bevindt zich op en onderaan de flanken van de Heuvelrug. De bodem van deze landbouwgrond bestaat voornamelijk uit zand. In het oostelijk rivierkleigebied wordt wel veel landbouw bedreven. Door de verschillende bodemtypes en bijbehorende (hydrologische) omstandigheden is een grote diversiteit aan activiteiten. Op de natte delen is veel grasland aanwezig terwijl de droger gelegen gronden worden gebruikt voor maïs, granen, fruit en andere gewassen. Tabel 5.2 geeft de doelrealisatie voor de referentiesituatie en de verandering in procenten voor de verschillende scenario s per deelgebied. Ook is een onderverdeling gemaakt in doelrealisatie van slecht, matig, redelijk en goed. De klassen redelijk en goed worden gezien als voldoende doelrealisatie voor een landbouwgebied. Er zijn kleine veranderingen van de doelrealisatie landbouw bij de verschillende scenario s. Voor natte scenario s, waarbij het neerslagoverschot toeneemt en de grondwaterstanden stijgen (scenario s G en W), neemt de gemiddelde doelrealisatie af. Voor de droge scenario s, waarbij het neerslagoverschot afneemt en de grondwaterstanden dalen (scenario s G+ en W+), neemt de gemiddelde doelrealisatie juist toe.dit betekent dat in de huidige situatie hoge grondwaterstanden aanwezig zijn. De veranderingen van nat- en droogteschade geeft hetzelfde beeld als de verandering van doelrealisatie. De natschade neemt af bij de droge scenario s terwijl de droogteschade toeneemt. De natschade bij de natte scenario s neemt toe terwijl de droogteschade gelijk blijft. Hierdoor stijgt de totaal berekende schade voor de natte scenario s. Een verlaging van de grondwaterstanden die wordt veroorzaakt door een droger klimaat, heeft een positief effect op de doelrealisatie landbouw en landbouwschade op de flanken van de Heuvelrug. De kans dat de doelrealisatie toeneemt en de landbouwschade afneemt in 2050 is gelijk aan de kans dat de doelrealisatie afneemt en de landbouwschade toeneemt. De doelrealisatie landbouw neemt in het oostelijk rivierkleigebied (deelgebied 2) af bij de droge scenario s. Deze afname komt overeen met een toename van de droogteschade. Door een afname van de natschade is er geen verandering van de totaalschade. De natte scenario s voorspellen geen verandering in de gemiddelde doelrealisatie landbouw maar wel een toename in de natschade. Hierdoor neemt de totaalschade in dit gebied ook toe. 5.5 Effecten natuur Het meest voorkomende landgebruik op de Utrechtse Heuvelrug is natuur. De natuurdoeltypen op de Heuvelrug vallen allemaal binnen de klasse Hoge Zandgronden van de Utrechtse Natuurdoeltypen (UNAT). Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld de droge heide, vochtige heide, en bos op arme zandgronden. Aan de flanken komen ook natte en vochtige graslanden voor. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 49\68

50 Het oostelijk rivierkleigebied heeft andere natuurdoeltypen. Het oppervlak natuur is klein en bevindt zich vooral langs de Kromme Rijn en de Langbroekerwetering. De natuurdoeltypen vallen binnen de klassen Riviergebied van de UNAT. Hieronder vallen verschillende natuurdoelen als stroomdalgrasland, houtwallen en struweel, bosgemeenschappen en graslanden. De meeste natuurdoelen zijn afhankelijk van water. Verspreid over het gebied komt ook natuurgebieden voor. Hieronder vallen vooral natte en vochtige droge natuurdoeltypen als rietland, vochtig hakhout en griend en bosgemeenschappen. Met behulp van het Waternood Instrumentarium is de doelrealisatie natuur bepaald. Omdat de natuurdoelen voor beide gebieden in deze regio sterk verschillen zijn voor de berekeningen dezelfde deelgebieden gebruikt als bij de berekeningen van de doelrealisatie landbouw. Er is geen significante verandering zichtbaar van de gemiddelde doelrealisatie natuur op de Utrechtse Heuvelrug. Plaatselijk is wel verandering zichtbaar. Deze vindt alleen plaats op de flanken van de Heuvelrug waar het grondwater maximaal 2 meter diep ligt. De doelrealisatie op de Utrechtse Heuvelrug zelf verandert niet naar aanleiding van de veranderingen van de grondwaterstanden. Dit komt omdat de grondwaterstanden op de Heuvelrug 40 m beneden maaiveld kunnen liggen. Een verandering tot +/- 35 cm heeft geen gevolgen voor de vochtaanlevering vanuit het grondwater naar de planten. Alleen aan de flanken van de Heuvelrug zijn met het Waternood Instrumentarium effecten merkbaar. Hier is een verandering van de grondwaterstand tot +/- 25 cm mogelijk. Door de lage grondwaterstanden in deze regio heeft dit wel effect op de ontwikkeling van de natuur. Op de flanken van de Heuvelrug is vooral natte natuur als vochtige beekbossen en natte (schraal)graslanden aanwezig. Bij 3 van de 4 scenario s is aan de flanken zowel toe- als afname van de doelrealisatie zichtbaar. Bij het droogste scenario (W+) is vooral afname zichtbaar. Dit effect is niet merkbaar in de gemiddelde doelrealisatie natuur, maar dit komt omdat het uitgemiddeld wordt over het gehele oppervlak. Bij de interpretatie van deze resultaten moet wel rekening gehouden worden met het feit dat het Waternood Instrumentarium alleen het effect doorrekent van de veranderde grondwaterstanden. De effecten van veranderingen in bodemvocht, temperatuur en andere omstandigheden worden bij deze berekeningen niet meegenomen. 50\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

51 Klasse verdeling 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Doelrealisatie natuur Utrechtse Heuvelrug (deelgebied 1) (Oppervlak 75 %) Klasse % Klasse 85-95% Klasse 70-85% Klasse 0-70% Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie per scenario Figuur 5.3 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling Utrechtse Heuvelrug Klasse verdeling 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Doelrealisatie natuur oostelijk rivierkleigebied (deelgebied 2) (Oppervlak 14 %) Klasse % Klasse 85-95% Klasse 70-85% Klasse 0-70% Referentie G G+ W W+ Gemiddelde doelrealisatie per scenario Figuur 5.4 Doelrealisatie natuur en klassenverdeling oostelijk rivierkleigebied Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 51\68

52 5.6 Knelpunten en maatregelen Knelpunten De knelpunten die in deze regio kunnen optreden als gevolg van de veranderingen in de grondwaterstanden zijn: Een toename van de grondwateroverlast aan de flanken van de Utrechtse Heuvelrug Een toename van de grondwateroverlast in het stedelijk gebied van het rivierkleigebied Een toename van de verdroging (natuur) aan de rand van de Heuvelrug en in het oostelijk rivierkleigebied Technische maatregelen De maatregelen zijn verdeeld in twee groepen. Ten eerste de maatregelen voor de knelpunten waar sprake is van een teveel aan water en ten tweede de maatregelen voor de knelpunten met een tekort aan water. In beide gevallen geldt dat werkelijke maatregelen gebaseerd moeten worden op de lokale omstandigheden. Een toename van de grondwateroverlast ontstaat bij de scenario s waarbij sprake is van een toename van het neerslagoverschot (scenario G en W). Deze overlast kan bestreden worden door het aanleggen van drainage in het rivierkleigebied maar ook op de flanken van de Utrechtse Heuvelrug. Bij de aanleg van drainage kunnen kosten worden bespaard door mee te liften met bijvoorbeeld wijkrenovatie, wegrenovatie of het vervangen van riolering. Bij nieuwbouw wordt aanbevolen om rekening te houden met de hydrologische situatie en de effecten van klimaatverandering. Vooral bij nieuwbouwlocaties op de flanken van de Utrechtse Heuvelrug moet onderzocht worden of door de klimaatverandering grondwateroverlast in de toekomst kan voorkomen. Twee van de vier scenario s voorspellen een daling van de grondwaterstanden en een kleiner neerslagoverschot. Maatregelen op de Utrechtse Heuvelrug kunnen zorgen voor een toename van de grondwateraanvulling. Dit zorgt voor een toename van het beschikbare (grond)water en een afname van de verdroging. Voorbeelden zijn verlofing, afkoppelen en de reductie van grondwateronttrekkingen. Afkoppelen is ook mogelijk in het rivierkleigebied. Hier is het ook mogelijk om het regenwater af te koppelen naar bestaande watergangen. Dit extra water zorgt ook hier voor een toename van infiltratie en is in droge periodes beschikbaar voor beregening. 52\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

53 6 Inpassing in beleid en ruimtelijke ordening 6.1 Algemeen kader Inleiding Afhankelijk van het klimaatscenario en het seizoen is de grondwaterstand in 2050 hoger of juist lager dan nu. Om problemen met het grondwater te voorkomen dienen gebruiksfuncties 2 en de grondwaterhuishouding optimaal op elkaar aan te sluiten. Geen te hoge grondwaterstanden én geen te lage grondwaterstanden. Om dit te bereiken kan het nodig zijn om gebruiksfuncties en/of de grondwaterstand bij te sturen. Eventuele technische maatregelen om de grondwaterstand bij te sturen zijn besproken in de paragraven 4.8 en 5.6. De mate waarin bijsturing van de gebruiksfuncties mogelijk is, hangt af van (1) de veranderingstermijn en (2) de beïnvloedbaarheid. Beide aspecten worden hieronder toegelicht. Veranderingstermijn Bij de veranderingstermijn gaat het om de termijn waarop een (grote) verandering van de gebruiksfunctie mogelijk is. Vaak komt deze termijn overeen met de resterende technisch/financiële levensduur van de gebruiksfunctie. Een nieuwe woonwijk wordt bijvoorbeeld gerealiseerd voor een periode van (minimaal) jaar. Pas over jaar doet zich (wellicht) de kans voor om de woonwijk (dus inclusief de huizen) integraal op te hogen. Uiteraard kan er voor die tijd drainage worden aangelegd, maar vanuit het streven naar een duurzaam watersysteem is dit slechts een tijdelijke, vaak ongewenste maatregel. Nog een ander voorbeeld: een nieuwe drinkwaterwinning heeft een veranderingstermijn (investeringstermijn) van orde grootte jaar. Als de winning voor die tijd wordt gesloten dan is er sprake van kapitaalvernietiging. Voor beregening vanuit grondwater bedraagt de veranderingstermijn daarentegen circa 1 week. De provincie is immers bevoegd om beregening vanuit grondwater tijdelijk stop te zetten als daartoe aanleiding is. Beïnvloedbaarheid Uit het laatste voorbeeld blijkt al dat beregening vanuit grondwater een gebruiksfunctie is waarop de overheid veel invloed kan uitoefenen. Er kan snel en relatief eenvoudig worden bijgestuurd. Voor een nieuwe woonwijk en een drinkwateronttrekking is dat in veel mindere mate het geval. 2 Onder gebruiksfunctie wordt hier ook verstaan een grondwateronttrekking Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 53\68

54 Makkelijk bij te sturen Een aantal gebruiksfuncties hebben een korte veranderingstermijn en zijn makkelijk beïnvloedbaar. Bijvoorbeeld de beregening vanuit grondwater. Omdat het nog niet bekend is of de grondwaterstanden zullen dalen of stijgen, is bijsturing van deze grondgebruikfuncties op dit moment nog niet noodzakelijk. Monitoring van de ontwikkeling van het klimaat, de grondwaterstanden en de gebruiksfuncties is wel van groot belang. Alleen met de juiste gegevens kan er straks daadwerkelijk worden bijgestuurd als dat nodig is. Een voorbeeld: Het beperken van beregeningen rondom de Utrechtse Heuvelrug vanuit grondwater kan nodig blijken bij de twee scenario s die leiden tot lagere grondwaterstanden (scenario G+ en W+). Maar bij de twee scenario s die leiden tot hogere grondwaterstanden is dat zeker niet het geval (scenario G en W). Hoe het klimaat zich daadwerkelijk ontwikkelt is pas over jaar duidelijk. Er zijn dan genoeg mogelijkheden om alsnog bij te sturen. Voorgestelde beleidsmaatregel: monitoren (en eventueel later bijsturen) Moeilijk bij te sturen Het gaat om gebruiksfuncties en ingrepen met een (middel)lange veranderingstermijn én waarop de overheid (bijna) geen invloed heeft. Het betreft bijvoorbeeld de realisatie van een woonwijk, een drinkwaterwinning of een industrieterrein. Als dergelijke functies niet goed worden afgestemd op het toekomstige grondwatersysteem dan kunnen op termijn kostbare/ongewenste ingrepen noodzakelijk zijn. Bijvoorbeeld de realisatie van drainage om grondwateroverlast tegen te gaan. Deze gebruiksfuncties moeten daarom zoveel mogelijk klimaat-proof worden uitgevoerd. Met andere woorden: ze moeten bij voorkeur zo worden gedimensioneerd, dat geen van de vier klimaatscenario s later tot problemen leidt bij deze functies. Later bijsturen is immers bijna niet meer mogelijk. Voorgestelde beleidsmaatregel: nieuwe functies/ingrepen moeten bij voorkeur zodanig worden gedimensioneerd dat ze, zonder latere ingrepen in het grondwatersysteem, aansluiten op alle vier de klimaatscenario s. Tussencategorie. Het gaat bijvoorbeeld om ingrepen in de waterhuishouding of de aanplant van dennenbos (dat veel sterker verdampt dan loofbos). Voor deze categorie functies/ingrepen geldt dat ze een vervangingstermijn hebben van ordegrootte jaar en enigszins beïnvloed kunnen worden. Voorgestelde beleidsmaatregel: nieuwe functies/ingrepen moeten bij voorkeur zodanig worden gedimensioneerd dat ze, met eenvoudige ingrepen, aansluiten op alle vier de klimaatscenario s. Bij vergunningverlening, voor bijvoorbeeld een nieuwe drinkwaterwinning, kunnen beperkingen worden opgenomen. Bijvoorbeeld minder onttrekken als het klimaat droger wordt. 54\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

55 6.2 Inpassing in bestaand beleid KRW Vanaf december 2000 is de Kaderrichtlijn Water van kracht. Deze richtlijn moet zorgen voor een goede waterkwaliteit in Europa voor het jaar De wet heeft grote gevolgen voor lokale en regionale waterbestuurders. Door overheden en bedrijven moet een grotere inspanning gedaan worden om te voldoen aan de hogere eisen van de waterkwaliteit. Ook moet door maatregelen de natuurlijke ecologische situatie zo goed als mogelijk hersteld worden. Het huidige waterbeleid kent het stand-still beginsel wat inhoudt dat de milieukwaliteit voor een bepaald beheersgebied niet mag verslechteren. De KRW eist ook dusdanige voorzorg en maatregelen dat de toestand van waterlichamen niet achteruit gaat en in veelal zelfs verbeterd (RIZA, 2005). In het veengebied kan de klimaatverandering tot een verslechtering van de waterkwaliteit leiden. Door bodemdaling met de bijbehorende extra oxidatie en extra inlaat van gebiedsvreemd water voor het op peil houden van de watergangen kan de kwaliteit van het oppervlaktewater en het grondwater verslechteren. Dit betekent dat als geen compenserende maatregelen worden genomen, de kwaliteit van het (grond)water ondanks het stand-still beginsel verslechtert. Aanbevolen wordt om doormiddel van extra berging en infiltratievoorzieningen en het beperken van onttrekkingen in veengebieden de grondwaterstanden in droge periodes zo hoog mogelijk te houden Watertoets Per 1 november 2003 is de watertoets wettelijk verankerd in het Besluit op de ruimtelijke ordening. Een watertoets kan gezien worden als een instrument om het belang van water een evenwichtige plaats te geven bij de samenwerking tussen de verschillende partijen die een rol spelen in het planningsproces van de ruimtelijke ontwikkeling. De watertoetsprocedure omvat het hele proces van vroegtijdig informeren, adviseren, afwegen en uiteindelijk beoordelen van waterhuishoudkundige aspecten in ruimtelijke plannen en besluiten. Dit besluit verplicht tot het opnemen van een waterparagraaf in de toelichting bij een streekplan, een regionaal structuurplan, een gemeentelijk structuurplan, een bestemmingsplan en bij de ruimtelijke onderbouwing bij vrijstellingen op grond van artikel 19, eerste lid, Wet op de ruimtelijke ordening. Ook bij andere ruimtelijke plannen die betrekking hebben op waterhuishoudkundige aspecten is de watertoets van toepassing (HDSR, 2004). Aanbevolen wordt om bij de watertoets rekening te houden met de verwachte gevolgen van de klimaatverandering (zie ook 6.1). Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 55\68

56 Waterhuishoudingsplan, Streekplan en Waterstructuurvisie In het kader van het waterhuishoudingsplan zijn gebiedsdoelen gedefinieerd. Deze zijn weergegeven in figuur 6.1. De diversiteit aan gebiedsdoelen kenmerkt de provincie Utrecht en wordt veroorzaakt door de grote verschillen in ondergrond, hydrologie en gebruik. Bij de doelen staan duurzaamheid, extra berging, meeliften en behoud en herstel centraal. Figuur 6.1 Gebiedsdoelen WHP Bovenstaande kernmerken komen terug in het Meerjarenactieprogramma (MAP). Wat betreft grondwater gerelateerde operationele doelen worden genoemd: het accepteren van wateroverlast als gevolg van piekneerslag, vermindering van schade aan natuur als gevolg van verdroging, afkoppelen riolering, het opstellen van uit waterhuishoudkundig oogpunt relevante plannen met ruimtelijk consequenties volgens de watertoetsprocedure en het stimuleren van meervoudig ruimtegebruik voor het creëren van waterberging. De knelpunten die genoemd zijn onder paragrafen 4.8 en 5.6 komen terug bij de belangrijkste doelstellingen van de Waterstructuurvisie van het HDSR (2001). Water veiligheid, kwaliteit, kwantiteit, bodemdaling en landschappelijke waarde staan centraal in deze strategische visie. 56\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

57 In de strategische plannen van de provincie wordt geanticipeerd op een grotere frequentie van natte en droge extremen met een droger wordende trend. Dit komt overeen met twee van de vier doorgerekende scenario s (G+ en W+). Aanbevolen wordt om ook rekening te houden met de scenario s G en W. Met andere woorden: de mogelijkheid van hogere grondwaterstanden nabij de Utrechtse Heuvelrug en omgeving. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 57\68

58 58\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

59 7 Gevolgen CO 2 effect 7.1 Inleiding Zoal besproken in paragraaf 2.3 kan het CO 2 effect een significant effect hebben op de verdamping. Aangezien de KNMI-scenario s geen CO 2 effect meenemen in de berekeningen kan dit leiden tot afwijkingen van de berekende effecten. Om het gevolgen van het CO 2 effect op de uitkomsten van de berekende veranderingen van de grondwaterstanden te onderzoeken is een extra rekenscenario ontwikkeld (tabel 2.3). In dit hoofdstuk wordt besproken wat de effecten zijn van het meenemen van het CO 2 effect en of dit proces bij latere berekeningen moet worden meegenomen. Het rekenscenario waarbij gecorrigeerd is voor het CO 2 effect is gebaseerd op het KNMI W scenario. Zoals te zien is in tabel 2.3 verandert alleen de potentiële verdamping. Een verlaging van de verdamping resulteert in een toename van het potentiële neerslagoverschot. Dit is te zien in tabel 7.1. Scenario W voorspelt een toename van het neerslagtekort in de zomer. Het CO 2 effect zorgt voor een afname van het neerslagtekort in de zomer. Dit komt doordat de toename van verdamping wordt beperkt terwijl de hoeveelheid neerslag gelijk blijft. De afname van verdamping is ook zichtbaar in de winter en op jaarbasis. In beide gevallen neemt het neerslagoverschot toe. Tabel 7.1 Verandering van het potentieel neerslagoverschot voor scenario W en het met het CO 2 effect gecorigeerde W/CO2 scenario Potentieel neerslagoverschot Huidig (mm) W W/CO2 Jaar % +12 % Zomer % -4 % Winter % +8 % Grondwaterstanden De toename van het neerslagoverschot is ook zichtbaar in de resultaten van de berekende GxG s. De GHG en de GLG laten bij het CO 2 effect gecorrigeerde scenario beiden een stijging zien in vergelijking met scenario W (figuur 7.1). Deze toename is vooral zichtbaar in het gebied van de Utrechtse Heuvelrug. De voorspelde stijging op de Utrechtse Heuvelrug voor scenario W kan oplopen tot 30 cm. Als rekening wordt gehouden met het CO 2 effect dan stijgt de grondwaterstand nog 8 cm extra. Dit betekent dat de stijging van de grondwaterstanden als gevolg van het CO 2 proces kan oplopen tot 25 %. Ook in het veenweidegebied en het westelijk Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 59\68

60 en oostelijk rivierkleigebied is een trend van stijgende grondwaterstanden zichtbaar. Deze kan in de zomer plaatselijk oplopen tot 4 cm. Effecten CO 2 correctie Het doel van het W/CO2 scenario is te onderzoeken of het CO 2 effect gevolgen heeft voor de voorspelde verandering van de grondwaterstanden. Uit deze studie blijkt dat de stijging van de grondwaterstanden in de Utrechtse Heuvelrug kan toenemen met 25%. Dit betekent dat de voorspelde grondwateroverlast en de natschade voor het W scenario onder invloed van het CO 2 effect toe neemt. Over het algemeen resulteert de correctie van het CO 2 effect in een stijging van de grondwaterstanden in vergelijking met het originele scenario s. Een correctie voor het CO 2 leidt dus tot een vernatting of minder verdroging. Deze bevindingen komen overeen met de voorspellingen van Witte et al. (2006). De verhoging van de grondwaterstanden heeft negatieve maar ook positieve gevolgen voor de verschillende scenario s. De modelresultaten van de scenario s G en W voorspellen een stijging van de grondwaterstanden met bijbehorende toename in grondwateroverlast en natschade. Een extra verhoging van de grondwaterstand zal deze effecten versterken. De modelresultaten van de scenario s G+ en W+ voorspellen een daling van de wintergrondwaterstanden voor de gehele provincie en een daling van de zomergrondwaterstanden voor het westelijk rivierkleigebied en het veenweidegebied. Een van de belangrijkste gevolgen voor dit gebied is een toename van de bodemdaling als gevolg van een diepere ontwatering. Het CO 2 effect kan deze effecten (enigszins) beperken. Dit betekent dat door het CO 2 effect de grondwaterstanden bij de KNMI scenario s W+ en G+ minder dalen dan voorspeld in hoofdstuk 4. De resultaten van dit onderzoek komen overeen met een oriënterend onderzoek uitgevoerd door Cirkel et al., Deze studie onderzoekt de effecten van klimaatverandering voor zowel de drinkwatervraag als de grondwaterdynamiek in een grondwaterwinning in Noord Brabant. Dit onderzoek concludeert dat de grondwaterstanden in de winter en voorjaar zullen stijgen en in de zomer en najaar zullen dalen. Dit onderzoek berekent eenduidige resultaten wat betreft de verandering van de grondwaterstand. Dit komt omdat dit onderzoek gebaseerd is op de trend van afgelopen decenia terwijl bij dit onderzoek verschillende mogelijkheden (de KNMI scenario s) zijn doorgerekend. Gemiddelde dalingen bevinden zich in de range van 0 tot 12,5 cm maar dalingen van 60 tot 80 cm zijn mogelijk in afzonderlijke perioden. De voorspelde dalingen kunnen teniet worden gedaan of sterk gereduceerd worden door correctie van het CO 2 effect (paragraaf 2.3). De daling van de laagste grondwaterstand kan door dit effect afnemen met 23% (Cirkel et al., 2006). 60\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

61 Figuur 7.1 Gevolgen van het CO 2 effect op de GxG s (op basis van scenario W) Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 61\68

62 62\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

63 8 Conclusies en aanbevelingen 8.1 Conclusies In deze paragraaf worden per deelvraag de conclusies beschreven. 1. Wat is de verwachte verandering van het klimaat van het jaar 2050 en 2100? In 2006 heeft het KNMI 4 scenario s ontwikkeld die de verandering van het klimaat in Nederland voorspellen voor de jaren 2050 en De voorspellingen voor het jaar 2100 hebben dezelfde trends als de voorspellingen voor het jaar Twee scenario s voorspellen een toename van de gemiddelde neerslag in de zomer en de andere twee scenario s juist een afname. De voorspelde gemiddelde neerslag neemt voor alle scenario s toe. Het aantal natte dagen neemt in de winter niet of nauwelijks toe en in de zomer juist af. Ook neemt de intensiteit van de neerslag in de zomer en in de winter toe. Dit betekent dat in de zomer de kans op zwaardere buien toeneemt, maar dat in totaal minder regen valt en dat de winters natter worden met een grotere kans op hoge neerslagintensiteit. Tabel 8.1 Resultaten van de verschillende KNMI scenario s voor het jaar Winter staat voor december, januari en februari; zomer staat voor juni, juli en augustus (naar Hurk et al., 2006) KNMI 2006 scenario G G+ W W+ Zomer Gemiddelde temperatuur ( C) + 0,9 + 1,4 + 1,7 + 2,8 Jaarlijks warmste dag ( C) + 1,0 + 1,9 + 2,1 + 3,8 Gemiddelde neerslag (%) + 2,8-9,5 + 5,5-19,0 Frequentie natte dag (%) - 1,6-9,6-3,3-19,3 Neerslag op een natte dag (%) + 4,6 + 0,1 + 9,1 + 0,3 Potentiële verdamping (%) + 3,4 + 7,6 + 6,8 + 15,2 Winter Gemiddelde temperatuur ( C) + 0,9 + 1,1 + 1,8 + 2,3 Jaarlijks koudste dag ( C) + 1,0 + 1,5 + 2,1 + 2,9 Gemiddelde neerslag (%) + 3,6 + 7,0 + 7,3 + 14,2 Frequentie natte dag (%) + 0,1 + 0,9 + 0,2 + 1,9 Neerslag op een natte dag (%) + 3,6 + 6,0 + 7,1 + 12,1 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 63\68

64 2. Welk effect heeft de voorspelde klimaatverandering op het grondwatersysteem van de provincie Utrecht? De voorspelde klimaatverandering kan zowel stijgende grondwaterstanden als dalende grondwaterstanden tot gevolg hebben. Bij een toename van het jaarlijks neerslagoverschot (scenario s G en W) wordt voornamelijk een stijging van de grondwaterstanden voorspeld. Bij een afname van het jaarlijkse neerslagoverschot (scenario s G+ en W+) worden voornamelijk dalende grondwaterstanden voorspeld. 3. Is er een verschil in de verandering van het grondwatersysteem voor het zandgebied, rivierklei gebied en het veengebied? Er is een verschil in de verandering van het grondwatersysteem voor het zandgebied, rivierkleigebied en het veengebied. Veenweidegebied en westelijk rivierkleigebied De grondwaterstanden in het westelijk rivierkleigebied en het veenweidegebied worden bepaald door meteorologische veranderingen op korte tijdschaal. De (maximale) stijging van de grondwaterstand wordt beperkt door de aanwezige watergangen die het gebied snel ontwateren. De grondwaterstanden in de winter kunnen plaatselijk zowel dalen als stijgen. Deze verandering kan oplopen tot 15 cm. Bij twee van de vier scenario s (G en W) wordt geen wijziging van de zomergrondwaterstanden voorspeld, terwijl voor de andere twee (G+ en W+) een algemene daling wordt voorspeld die kan oplopen tot circa 30 cm. Utrechtse Heuvelrug en oostelijk rivierkleigebied De grondwaterstanden nabij de Utrechtse Heuvelrug en het oostelijk rivierkleigebied worden bepaald door meteorologische veranderingen op lange tijdschaal. De grondwaterstanden in de winter kunnen zowel dalen als stijgen. Een stijging tot 25 cm wordt voorspeld door de scenario s G en W op de Utrechtse Heuvelrug en tot 15 cm in het rivierkleigebied. De scenario s G+ en W+ voorspellen een daling tot 20 van de wintergrondwaterstand op de Utrechtse Heuvelrug en geen verandering in het rivierkleigebied. Twee scenario s (G en W) voorspellen een stijging van de zomergrondwaterstand tot 25 cm op de Utrechtse Heuvelrug en geen verandering in het rivierkleigebied. De twee andere scenario s voorspellen een verlaging van de grondwaterstand tot 30 cm op de Utrechtse Heuvelrug en een verlaging tot 20 cm in het rivierkleigebied. Deze waarden zijn een onderschatting van de maximale veranderingen. Door de omvang van de modelcellen zal de werkelijke verandering plaatselijk groter zijn. Een verdubbeling van het effect is mogelijk. 64\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

65 4. Wat betekent het gewijzigde grondwatersysteem voor de grondgebruikfuncties (wonen, natuur en landbouw)? Er is een zowel een daling als een stijging mogelijk van de grondwaterstanden. Hierdoor zijn de voorspelde effecten op de grondgebruikfuncties divers. De voorspelde daling van de grondwaterstanden in het veenweidegebied resulteert in een toename van de bodemdaling. Ook heeft deze daling negatieve gevolgen voor de natuurgebieden. Stijging zorgt voor plaatselijk een toename van de grondwateroverlast en toename natschade. 5. Hoe kan bij ruimtelijke ordening rekening worden gehouden met de verwachte effecten van klimaatverandering op het grondwatersysteem? Er kan bij ruimtelijk ordening rekening gehouden worden met de verwachte effecten van klimaatverandering. Dit kan door middel van bijsturing. De mate waarin deze bijsturing mogelijk is, hangt af van de veranderingstermijn en de beïnvloedbaarheid van de gebruiksfuncties. Een aantal gebruiksfuncties hebben een korte veranderingstermijn en zijn beïnvloedbaar. Bijvoorbeeld de beregening vanuit grondwater. Omdat het nog niet bekend is of de grondwaterstanden zullen dalen of stijgen, is bijsturing van deze grondgebruikfuncties op dit moment nog niet noodzakelijk. Monitoring van de ontwikkeling van het klimaat, de grondwaterstanden en de gebruiksfuncties is wel groot belang. Het gaat om gebruiksfuncties en ingrepen met een (middel)lange veranderingstermijn én waarop de overheid (bijna) geen invloed heeft. Het betreft bijvoorbeeld een nieuwbouwwijk, een drinkwaterwinning of een industrieterrein. Als dergelijke functies niet goed worden afgestemd op het toekomstige grondwatersysteem dan kunnen op termijn kostbare/ongewenste ingrepen noodzakelijk zijn. Bijvoorbeeld de realisatie van drainage om grondwateroverlast tegen te gaan. Deze gebruiksfuncties moeten daarom bij voorkeur klimaat-proof worden uitgevoerd. Met andere woorden: ze moeten zo worden gedimensioneerd, dat geen van de vier klimaatscenario s later tot problemen leidt bij deze functies. 8.2 Aanbevelingen Zoals beschreven in paragraaf 4.3 kan sprake zijn van een onderschatting of overschatting van de hoogte van de grondwaterstanden. Deze afwijking wordt veroorzaakt doordat het model waarmee de grondwaterstanden zijn berekend modelcellen bevat van 250 bij 250 m. Vooral in het rivierkleigebied en het veenweidegebied zal de gemiddelde grondwaterstand binnen zo n modelcel worden beïnvloed door de lokale watergangen (zie figuur 4.1). Door de grote van de gridcellen wordt de ruimtelijke variabiliteit gemiddeld en zijn alleen trends op grotere schaal zichtbaar. Dit past bij het regionale karakter van deze studie. Op lokaal niveau kunnen meer gedetailleerde uitkomsten worden berekend door uit te gaan van het verfijnde model met modelcellen van 25 bij 25 m. Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 65\68

66 Een andere methode om de berekende grondwaterstand met modelcellen van 250 bij 250 meter om te rekenen naar een grotere resolutie is met behulp van downscaling. Donwscaling is met behulp van extra gegevens het berekenen van de ruimtelijke variabiliteit met een grotere resolutie dan de originele data. Bij downscaling blijven de gemiddelde waarden gelijk maar veranderden binnen de celgrote de voorspelde waarden. Om deze downscaling te kunnen uitvoeren zijn co-variabelen nodig met een minimale schaal van de gewenste celgrote. Voor dit onderzoek zou gedacht kunnen worden aan het AHN, de slootdichtheid of de slootafstand. GHG (m) GHG (m) 0 m 250 m 0 m 250 m Berekende grondwaterstand voor een cel van 250*250 m 2. Berekende grondwaterstand na downscaling naar cellen van 25*25 m 2 Figuur 8.1 Schematisatie van downscaling van door een model berekende grondwaterstanden Het bepalen van de effecten van de verandering van de grondwaterstanden op de landbouw is gedaan met behulp van het Waternood-Instrumentarium. Dit instrumentarium bepaalt doelrealisaties en schade voornamelijk op de grondwaterstand. Bij verandering wordt geen rekening gehouden dat bij een ander beleid schade kan worden voorkomen. Om realistischere effecten te bepalen is het beter om empirische gegevens te gebruiken zoals gedaan is bij het onderzoek van Hoekstra et al. (2004). 66\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

67 9 Literatuur Aarts, F. (2005). Grondwateratlas Provincie Utrecht Provincie Utrecht en Tauw Bakel, P.J.T., Bastiaanssen, M.A., Drost, C., Gaast, J. van der, Harmsel, A. ter, Instrumentarium Waternood, Handleiding versie 1.0. Stowa Rapportnummer , Waternoodrapport 2 Boerefijn, M Beregening vanuit het grondwater in de provincie Utrecht. Tauw bv Bos, E., Vogelzang., T., MKBA Peilverandering Polder Zegveld. Projectnummer Cirkel, G. Griensven, E. van, Broers, E., Klimaatverandering en grondwaterwinning. H 2 O 22/2006, blz Dreven, F., R. Gugten, F. de Jong, R. van Lammeren, J. Loederman, G. Mostert, R. Naudin- Ten Cate, M. Nooren, H. Siemens, R. van der Velden, M. Vergouwen, Cultuurtechnisch Vademecum, Elsevier, Doetinchem Harbaugh, A.W., E.R. Bant, M.C. Hill, M.G. McDonald, Modflow-200, The U.S. Geological Survey Modular Ground-Water model. User guide to modularization concepts and the ground-water flow process. U.S. Geological Survey, Open-File Report Hardeveld, H.A. van, Schaik, F.H. van, Kramer, F.A.A., Oomen, E., Dijkstra, M., Peilbeheer in veenweidegebied, een literatuurstudie. Hoogheemraadschap Rijnland Hardeveld, H.A. van, Vaarkamp, W.G., Uran, O Flexibel peilbeheer in veenweidegebied met een agrarische functie. Eindrapportage WBP-2000 werkgroep flexibel peilbeheer polderwateren. Hoogheemraadschap Rijnland HDSR (Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden), Handboek Watertoets Hoekstra, J.R., Bos, L., Ruiter, H.R.G. de, Fean Wetter _ Buorkje. Experiment met hogere zomerpeilen in het Friese veenweidegebied, eindrapportage 2002 t/m 2004 Hurk, B.J.J.M. van den, A.M.G. Klein Tank, G. Lenderink, A.P. van Ulden, G.J. van Oldenborgh, C.A. Katsman, H.W. van den Brink, F. Keller, J.J.F. Bessembinder, G. Burgers, G.J. Komen, W. Hazeleger and S.S. Drijfhout, KNMI Climate Change Scenarios 2006 for the Netherlands KNMI, Klimaatatlas van Nederland ( ), De Bilt Ploeg, B. van der, Berg, L.M. van den, Borgstein, M.H., Ham, A. van den, Poel, K.R. de, Leopold, R., Schrijver, R.A.M., Groene Hart met landbouw naar een hoger peil? Over de vraag of verhoging van waterpeil kan samengaan met verhoging van ruimtelijke kwaliteit. Den Haag, LEI, Rapport RIZA, Nieuwsbrief Emissies, Themanummer KRW. 9 e jaargang, november 2005 Rotterdam Waterstad Episode publishers; ISBN SBR, Publicatie Ontwatering in stedelijk gebied. Concept 02( d.d ) Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht 67\68

68 Schans, M. van der, Wendt. T.A., Grondwateroverlast in stedelijk gebied in de provincie Utrecht, Een regionale inventarisatie van knelpunten en risico s. Grontmij Nederland bv. Projectnummer Snepvangers, J.J.J.C., Veldhuizen, A., Berendrecht, W.L., Kuijper, M.J.M. Goorden, N. Minnema, B., GGOR instrumentarium Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden Deelrapport 2: Beschrijving MODFLOW model. TNO Utrecht, conceptrapportage 14 april 2005 Super, J, H.J.A.A. van Dijk, R.J. Groenewold, A.T. Blonk, Effecten van klimaatverandering op het watersysteem van de Veluwe. Tauw bv Veldhuizen, A.A., A. Poelman, L.C.P.M. Stuyt, E.P. Querner, Software documentation for SIMGRO V3.0; Regional Water Management Simulator, Wageningen, DLO-Staring. Technical Document 50, 289 blz. Witte, J.P.M., B. Kruijt, C. Maas, Effecten van CO 2 -toename op verdamping. Kiwa, Nieuwegein 68\68 Effecten klimaatverandering op het grondwatersysteem provincie Utrecht

69 Bijlage 1 Kaarten verandering grondwaterstand Verandering GHG (Kaart 1) Verandering GLG (Kaart 2) Verandering GVG (Kaart 3) Grondwateroverlast peilgestuurd gebied (Kaart 5) Grondwateroverlast Utrechtse Heuvelrug en omgeving (Kaart 6)

70

71 Scenario G Scenario W Legenda Verandering GHG (m) provinciegrens utrecht grensgebied hdsr Positieve waarden: verhoging van de GxG. Negatieve waarden: verlaging van de GxG Kilometers Opdrachtgever Tauw, HDSR Schaal 1: Status CONCEPT Project Klimaatverandering en grondwater Onderdeel Verschil GHG Formaat A3 Datum Getek. HUN Gec. MPB Projectnummer Tekeningnummer 1 Scenario G+ Scenario W+ Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) HUN : _10001.MXD

72

73 Scenario G Scenario W Legenda Verandering GLG (m) provinciegrens utrecht grensgebied hdsr Positieve waarden: verhoging van de GxG. Negatieve waarden: verlaging van de GxG. Kilometers Opdrachtgever Tauw, HDSR Schaal 1: Status CONCEPT Project Klimaatverandering en grondwater Onderdeel Verschil GLG Formaat A3 Datum Getek. GMB Gec. MPB Projectnummer Tekeningnummer 2 Scenario G+ Scenario W+ Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) HUN : _10002.MXD

74

75 Scenario G Scenario W Legenda Verandering GVG (M) provinciegrens utrecht grensgebied hdsr Positieve waarden: verhoging van de GxG. Negatieve waarden: verlaging van de GxG. Kilometers Opdrachtgever Tauw, HDSR Schaal 1: Status CONCEPT Project Klimaatverandering en grondwater Onderdeel Verschil GVG Formaat A3 Datum Getek. GMB Gec. MPB Projectnummer Tekeningnummer 3 Scenario G+ Scenario W+ Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) HUN : _10003.MXD

76

77 Grondwateroverlast peilgestuurd gebied Vreeland De Hoef Vinkeveen Loenen Ad Vecht Mijdrecht Wilnis Nieuwersluis Nieuwer Ter Aa Kockengen Breukelen Lage Vuursche Hollandsche Rading Tienhoven Maartensdijk Westbroek Zegveld Kamerik Maarssen Oud Zuilen Haarzuilens Vleuten Groenekan De Bilt Bilthoven Bosch En Duin Huis Ter Heide Woerden Harmelen De Meern Utrecht Zeist Linschoten Bunnik Papekop Montfoort Odijk Hekendorp Oudewater Snelrewaard IJsselstein Nieuwegein Houten Werkhoven Polsbroek Lopik Benschop Jaarsveld Lopikerkapel Vianen Tull En T Waal 't Goij Ossenwaard Schalkwijk Hagestein Everdingen Legenda Gronwateroverlast, Grontmij (2006) Geen knelpunt Mogelijk knelpunt Knelpunt Grondwateroverlast Grondwateratlas 2005 (Aarts, 2005) Geen gegevens Overlast gebied Overlast op wijkniveau Zijderveld Kilometers Opdrachtgever Schaal Status Tauw, HDSR Project Klimaatverandering en grondwater Onderdeel Grondwateroverlast Formaat 1: A4 CONCEPT Projectnummer Datum Tekeningnummer 5 Getek. HUN Gec. HUN Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) HUN : _10005.MXD

78

79 Grondwateroverlast Utrechtse Heuvelrug en omgeving Baarn Hoogland Lage Vuursche Hollandsche Rading Soest Westbroek Maartensdijk Amersfoort Stoutenburg Groenekan De Bilt Bilthoven Bosch En DuinSoesterberg Huis Ter Heide Leusden Utrecht Zeist Austerlitz Woudenberg Bunnik Odijk Driebergen Rijsenburg Maarn Maarsbergen Doorn Overberg Houten Werkhoven Tull En T Waal 't Goij Ossenwaard Schalkwijk Hagestein Cothen Langbroek Wijk Bij Duurstede Leersum Amerongen Elst Everdingen Rhenen Zijderveld Legenda Gronwateroverlast, Grontmij (2006) Geen knelpunt Mogelijk knelpunt Knelpunt Grondwateroverlast Grondwateratlas 2005 (Aarts, 2005) Geen gegevens Overlast gebied Overlast op wijkniveau Kilometers Opdrachtgever Schaal Status Tauw, HDSR Project Klimaatverandering en grondwater Onderdeel Grondwateroverlast Formaat 1: A4 CONCEPT Projectnummer Datum Tekeningnummer 6 Getek. HUN Gec. HUN Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) HUN : _10006.MXD

80

81 Bijlage 2 Waterbalans afvoergebieden Kaart 7: Afvoergebieden HDSR waarvoor een waterbalans is berekend. Waterbalans in m 3 /maand voor alle afvoergebieden Grafieken waterbalans in m 3 /maand voor alle afvoergebieden

82

83 Afvoergebieden HDSR 7 Zegveld-Kamerik OR-N2 Bodegraven Driebruggen Linschoterwaard Nieuwegeinrijnenburg Legenda Afvoergebieden HDSR Bodegraven Driebruggen Honswijk Honswijk Linschoterwaard Nieuwegeinrijnenburg OR-N Kilometers Zegveld-Kamerik Geen gegevens Overig Provinciegrens Wegen Water Bebouwing Opdrachtgever Tauw, HDSR Project Klimaatverandering en grondwater Onderdeel Afvoergebieden HDSR Schaal Formaat Datum Getek. HUN Gec. 1: A3 MPB Status CONCEPT Projectnummer Tekeningnummer 7 Postbus GA Utrecht Telefoon (030) Fax (030) HUN : _10007.MXD