GRONDWATERMEETNET IJSSELSPRONG. EVALUATIE EN ANALYSE (JAAR 5) Waterschap Veluwe

Transcriptie

1 GRONDWATERMEETNET IJSSELSPRONG Waterschap Veluwe 19 MEI 2016

2 Contactpersonen WILCO KLUTMAN Specialist Water T +31 (0) E wilco.klutman@arcadis.com Arcadis Nederland B.V. Postbus AG Arnhem Nederland ANNE DE WEME Senior Projectleider Water T +31 (0) E anne.deweme@arcadis.com Arcadis Nederland B.V. Postbus AG Arnhem Nederland 2

3 INHOUDSOPGAVE 1 INLEIDING Aanleiding: ruimte voor de rivier Doel van het grondwatermeetnet Doel van de analyse Leeswijzer. 6 2 BESCHRIJVING VAN HET MEETNET Installatie van het meetnet Beheer en onderhoud Beschrijving tijdreeksen 11 3 SYSTEEMANALYSE Algemene systeemanalyse en plausibiliteitscheck Tijdreeksanalyse Validatie van de tijdreeksmodellen 24 4 VASTSTELLEN HUIDIGE SITUATIE Gemeten en gesimuleerde grondwaterstanden Grondwaterstatistieken Conclusies nul-situatie 28 5 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Aanbevelingen 30 3

4 BIJLAGEN BIJLAGE 1 EFFECTEN GRONDWATER 32 BIJLAGE 2 PLAATSINGSRAPPORTEN 33 BIJLAGE 3 BOORBESCHRIJVINGEN 70 BIJLAGE 4 ACTUEEL MEETNET IJSSELSPRONG 106 BIJLAGE 5 MEETREEKSEN IJSSELSPRONG 107 BIJLAGE 6 TIJDREEKSMODELLEN 117 BIJLAGE 7 SIMULATIERESULTATEN 119 BIJLAGE 8 METEOROLOGIE 128 BIJLAGE 9 INVLOED IJSSEL 130 4

5 1 INLEIDING 1.1 Aanleiding: ruimte voor de rivier Voor de aanpak van hoogwater heeft het kabinet de Planologische Kernbeslissing Ruimte voor de Rivier (verder: PKB) vastgesteld. Het doel van deze PKB is om de bescherming tegen overstromingen bij de maatgevende hoogwaterafvoer in de rivieren uiterlijk in 2015 op het wettelijk vereiste niveau te brengen. Om de rivierverruiming te realiseren is het programma Ruimte voor de Rivier opgesteld. In de PKB zijn 39 maatregelen opgenomen die op korte termijn de bescherming tegen overstromingen op het vereiste niveau moeten brengen. In de gemeenten Brummen en Voorst gaat het om de twee dijkverleggingen; bij Cortenoever en bij Voorsterklei. In beide gebieden wordt een nieuwe primaire waterkering landinwaarts aangelegd en worden delen vergraven zodat ruimte aan het rivierbed wordt toegevoegd voor de verwerking van hoogwaterafvoeren met een herhalingstijd van meer dan 1 x per 25 jaar. Als gevolg van de vergravingen ontstaan strangen welke permanent watervoerend zijn. In de rapportages Ruimte voor de rivier projecten dijkverleggingen Cortenoever en Voorsterklei SNIP 3 (ARCADIS, 2012) staat meer informatie over de voorgenomen maatregel. Verwachtte effecten Door de ingrepen in het watersysteem wordt de grondwaterstand beïnvloed. Met behulp van een modelstudie zijn de verwachtte effecten op het grondwater in beeld gebracht (ARCADIS, 2012). Deze effecten kunnen worden onderverdeeld in de effecten onder normale omstandigheden en de effecten tijdens een hoogwatergebeurtenis met een herhalingstijd van meer dan 1 x 25 jaar. Onder normale omstandigheden verandert er weinig aan het watersysteem. De huidige streefpeilen blijven gehandhaafd, ook in de vergraven delen. Hierdoor wordt naar verwachting de absolute grondwaterstand maar gering beïnvloed (zie Bijlage 1, figuur a en b). Als gevolg van de vergraving bevindt de relatieve grondwaterstand zich slechts op geringe diepte onder het maaiveld en ontstaan strangen welke permanent watervoerend zijn. Bij een hoogwaterafvoer met een herhalingstijd groter dan 1 x per 25 jaar gaan de nu nog binnendijkse gebieden Cortenoever en Voorsterklei mee stromen. Het gebied tussen de nieuwe landinwaarts aangelegde primaire waterkering en de huidige dijk kan tot 30 dagen zijn geïnundeerd. Dit heeft als gevolg van kwel ook enig effect op het gebied ten westen van de nieuwe dijk (zie Bijlage 1, figuur c). 1.2 Doel van het grondwatermeetnet Het doel van het grondwatermeetnet is het verzamelen van grondwaterstandsmetingen en daarmee te kunnen voorzien in de informatiebehoefte. Door middel van een geautomatiseerd grondwatermeetnet worden de grondwaterstanden hoogfrequent (> 1x per dag) gemeten. Op basis van de meetgegeven kunnen veranderingen in het grondwaterregime worden gemeten en gekwantificeerd. Om in de informatiebehoefte te kunnen voorzien, zijn de volgende meetdoelen opgesteld: 1. Inzicht geven in het watersysteem (voornamelijk de relatie met het IJsselpeil); 2. Het meten en vaststellen van de huidige (referentie) situatie; 3. Het meten en vaststellen van de situatie ná de ingreep; 4. Gefundeerd antwoord geven op vragen en klachten uit de omgeving (inclusief schadeclaims). Deze rapportage gaat in op de doelen 1 en Doel van de analyse Als onderdeel van het monitoringsplan is een jaarlijkse analyse van de meetgegevens voorzien. Een doorlopend doel van de analyse is het (actief) controleren van de meetgegevens op juistheid en volledigheid. Daarnaast wordt daarmee jaarlijks gecontroleerd of het grondwatermeetnet aan de gestelde meetdoelen voldoet en of een optimalisatie van het grondwatermeetnet noodzakelijk is, zodat hier tijdig op kan worden bijgestuurd. 5

6 Daarnaast heeft iedere analyse een eigen aandachtspunt. De eerste analyse (2012) richtte zich vooral op de werking van de meetpunten en de technische uitwerking daarvan. Gekeken is of meetpunten mogelijk moeten worden aangepast om droogval te voorkomen en of er generieke storingen of onvolkomenheden zijn die moeten worden aangepast. Ook is middels tijdreeksanalyse het functioneren van het grondwatersysteem onder de loep gelegd. De meetreeksen waren nog te kort om iets te zeggen over de referentiesituatie. In de tweede analyse (2013) lag de focus op het bepalen van de referentiesituatie en het vaststellen van de informatie die hiervoor nog ontbreekt. Daarnaast is ook de systeemkennis verder uitgebreid met een korte analyse van de verschillende verklarende variabelen. Eventuele storingen zijn vermeld en punten voor verbetering zijn aangedragen in de aanbevelingen. In de derde analyse (2014) is er extra aandacht gegeven aan de aanbevelingen van het voorgaande jaar. Er zijn destijds nieuwe meetpunten toegevoegd en een aantal meetpunten zij komen te vervallen. In deze analyse is er gecontroleerd of het meetnet volledig is. De aanlegwerkzaamheden zijn van start gegaan. In de analyse is een laatste klap gegeven op het bepalen van de referentiesituatie, die daarmee voldoende betrouwbaar is vastgelegd. In de vierde analyse (2015) is vooral gecontroleerd op de volledigheid en juistheid van de meetreeksen, met name gericht op de nieuw geplaatste meetpunten. Omdat het effect bij pieken in rivierafvoer niet in alle tijdreeksmodellen in voldoende mate terugkomt, is het toevoegen van de rivierpeil als verklarende variabele nader onderzocht. Omdat de werkzaamheden in een afrondende fase komen, staat deze vijfde en laatste analyse (2016) vooral in het teken van de overdracht. In deze stap is vooral gecontroleerd op de volledigheid en juistheid van de meetreeksen. Er zijn geen nieuwe modellen gemaakt om de verklarende variabelen verder te onderzoeken, omdat de beoogde doelen van deze modellen in voorgaande analyses al zijn bereikt. Daarnaast worden concrete aanbevelingen gegeven ten aanzien van de optimalisatie van het meetnet en de analyse van de meetreeksen. Door voortschrijdend inzicht en een veranderde situatie is namelijk ook de informatiebehoefte veranderd en is een andere invulling van het meetnet (mogelijk) gewenst. 1.4 Leeswijzer. In hoofdstuk 2 wordt het meetnet beschreven. Welke meetpunten zijn geïnstalleerd en welke informatie is hiervan beschikbaar? In hoofdstuk 3 volgt een korte systeemanalyse waarbij met behulp van tijdreeksanalyse de interactie met de belangrijkste verklarende variabelen (neerslag, verdamping en IJsselpeil) worden onderzocht. In hoofdstuk 4 wordt het vaststellen van de huidige situatie beschreven. Met iedere volgende analyse is de bandbreedte van de uitspraken steeds kleiner worden. Tot slot worden in hoofdstuk 5 de conclusies gerapporteerd en worden aanbevelingen gedaan om het meetnet verder te optimaliseren zodat bij een volgende analyse nog beter in de informatiebehoefte kan worden voorzien. 6

7 2 BESCHRIJVING VAN HET MEETNET 2.1 Installatie van het meetnet In 2009 is door het projectbureau een eerste aanzet gedaan tot een monitoringsplan in de vorm van een locatiekaart. In 2010 is dat monitoringsplan verder uitgewerkt door ARCADIS. In Figuur 1 zijn in blauw de geplande locaties volgens dat monitoringsplan weergegeven. Vanaf juli 2010 is aangevangen met de installatie van het meetnet. Figuur 1 laat naast de meetlocaties conform het monitoringsplan (blauw) ook de nieuw geplaatste peilbuizen (paars) zien. Om diverse redenen is een aantal meetpunten op een andere locatie gerealiseerd. In enkele gevallen bleek de voorziene locatie niet geschikt of was een andere locatie beter. Daarnaast is soms op verzoek van de eigenaar van de grond uitgeweken naar een nabijgelegen perceel. Bij alle aangepaste locaties is steeds gekeken naar de beste locatie in relatie tot de gestelde meetdoelen. Daarnaast valt op dat een aantal meetpunten niet is geplaatst. Bij de X-nummers gaat het om bestaande meetpunten. Bij actieve meetpunten zijn de meetgegevens overgenomen, bij inactieve meetpunten bestaat de mogelijkheid dat deze meetpunten opnieuw worden ingezet en al dan niet worden voorzien van een nieuwe locatieschets / boorbeschrijving. Figuur 1 Nieuw geplaatste peilbuizen en meetlocaties conform het monitoringsplan 7

8 In de onderstaande tabel (tabel 1) is een overzicht weergegeven van alle meetpunten en de beschikbare informatie. In de navolgende tabel (tabel 2) is beschreven wat aan het ontbreken van de gegevens ten grondslag ligt. Acties met betrekking tot ontbrekende gegevens worden opgesomd in hoofdstuk 5 (conclusies en aanbevelingen). De plaatsingsrapporten zijn opgenomen in Bijlage 2. De boorbeschrijvingen zijn opgenomen in Bijlage 3. Naam NITG-code OLGA X_COORD Y_COORD Boorbeschrijving aanwezig Plaatsingsrapport aanwezig Start meetreeks Einde meetreeks C01 B33H HP Ja Ja C02 B33H Ja Ja C03 C04 Dit meetpunt is niet gerealiseerd. Dit meetpunt is niet gerealiseerd. C05 * B33G Ja Ja C06* B33G Ja Ja C07 B33G Ja Ja C08 B33G Ja Ja C09 ** B33G Ja Ja C10 B33G Ja Ja C11 B33G Ja Ja C12* B33G Ja Ja C13 * B33G Ja Ja C14 B33G Ja Ja C15 B33G Ja Ja V01 * B33E Ja Ja V02 * B33E Ja Ja V03 B33E Ja Ja V04* B33E Ja Ja V05 */** B33E Ja Ja V06* B33E Ja Ja V07 * B33E Ja Ja V08 * B33E Ja Ja V09 B33E EL Ja Ja V10 B33E Ja Ja Z01 B33G Ja Ja Z02* B33G Ja Ja Z03 */** B33G Ja Ja Z04* B33G Ja Ja Z05 B33G GL Ja Ja Z06* B33G Ja Ja Z07* B33G Ja Ja X01 B33G GL Ja Ja X02 Dit meetpunt bestaat niet meer en is niet opnieuw gerealiseerd X03 * B33G GL Ja Ja X04 B33E EP Ja Ja Ps01 *** 33G n.v.t. Nee Ps02 *** 33G n.v.t. Nee * de meetreeks is niet recent of informatie m.b.t. dit meetpunt ontbreekt. Zie ook de uitleg onder paragraaf 2.2 beheer en onderhoud. ** verschillen tussen reeksen uit DAWACO en FEWS. Zie ook de uitleg onder paragraaf 2.2 beheer en onderhoud. *** nieuw geplaatste peilschalen Tabel 1 Beschikbare gegevens van het meetnet IJsselsprong 8

9 Naam NITG-code Opmerking C03 Ontbreekt Voor de plaatsing van dit meetpunt heeft geen overeenkomst tot stand kunnen komen met de eigenaar. Hierdoor is dit meetpunt niet geplaatst. Op basis van de uitgevoerde analyses is vastgesteld dat een vervangend meetpunt niet noodzakelijk is. C04 B33G1160 Dit meetpunt was aangemerkt als een bestaande locatie van Waterschap Veluwe. Op basis van DinoLoket kan worden geconstateerd dat dit meetpunt niet meer is bemeten vanaf 1999 (OLGA: 22GL0014). Zeer nabij is het meetpunt C12 (B33G1160) geplaatst. Dit meetpunt vervangt meetpunt C04. Ten behoeve van C04 is geen verdere actie noodzakelijk. C07 B33G1180 Voor de plaatsing van dit meetpunt heeft in eerste instantie geen overeenkomst tot stand kunnen komen met de eigenaar. Na het opstellen van een alternatieve overeenkomst is het meetpunt alsnog op geplaatst. De locatie maakt nu actief deel uit van het grondwatermeetnet. Er is geen aanvullende actie vereist. C12 (C14) B33G1181. Het oorspronkelijke meetpunt (C12) is op een andere locatie gerealiseerd. Door deze verplaatsing vervangt meetpunt B33G1160 de locatie C04. Op de locatie van C12 is geen meetpunt gerealiseerd. Op basis van de eerste analyse is vastgesteld dat op een alternatieve locatie (langs de Cortenoeverseweg) alsnog een meetpunt moest worden gerealiseerd (C14). Dit is uitgevoerd en deze locatie maakt nu actief deel uit van het grondwatermeetnet. Er is geen aanvullende actie vereist. C15 B33G1182 Op verzoek van de heer Eijerkamp is op zijn terrein nog een aanvullend meetpunt geplaatst. Deze is op geïnstalleerd en deze locatie maakt nu actief deel uit van het grondwatermeetnet. Er is geen aanvullende actie vereist. X01 B33G0351 Dit meetpunt is aangemerkt als een bestaande locatie van Waterschap Veluwe (OLGA: 33GL0019). In DinoLoket zijn meetgegevens vanaf 1955 beschikbaar (B33G0350). Dit meetpunt is later voortgezet als B33G0351. Op het terrein van de zuivering moet uiteindelijk nog een definitief meetpunt worden ingericht (C16) als het bestaande meetpunt dreigt te verdwijnen. X03 B33G0340 Dit meetpunt is aangemerkt als een bestaande locatie van Waterschap Veluwe (OLGA: 33GL0012). In DinoLoket zijn meetgegevens tot 2005 beschikbaar, het meetpunt was niet langer operationeel. Op basis van een eerste analyse is vastgesteld dat dit meetpunt weer actief moet worden bemeten. Sinds maakt dit meetpunt weer actief deel uit van het grondwatermeetnet. Er is geen aanvullende actie vereist C15 B33G1182 Op dit meetpunt zijn twee filters geplaatst (ondiep en diep(er)). In de analyse is alleen het ondiepe filter (B33G1182_1) bekeken, omdat er geen aanleiding toe was om beide meetreeksen te analyseren. Desalniettemin zijn beide meetpunten operationeel. De meetreeksen van beide filters kunnen worden gebruikt wanneer dit nodig is. Tabel 2 Achtergrond ontbrekende gegevens 2.2 Beheer en onderhoud De meetpunten lopen mee in de reguliere uitleesrondes van Vitens. Dit betekent dat niet alle meetpunten op hetzelfde moment worden uitgelezen. De beschikbaarheid van de gegevens gaat dan ook gefaseerd. De uitleesrondes zijn zo ingepland dat iedere datalogger in principe iedere 3 maanden wordt uitgelezen. Tevens wordt het meetpunt gecontroleerd op werking, beschadiging en wordt een handmeting verricht om de kwaliteit van de metingen te kunnen controleren en afwijkingen te kwantificeren. Tijdens de uitleesrondes in het eerste jaar zijn een aantal reparaties, aanpassingen doorgevoerd. Hieronder een overzicht uit de werklogboeken: : B33E1246 is voorzien van een nieuwe sensor i.v.m. defect : B33E1244 is voorzien van een langere datakabel i.v.m. droogval van de sensor : B33E1247 is voorzien van een langere datakabel i.v.m. droogval van de sensor : B33E1249 is voorzien van een langere datakabel i.v.m. droogval van de sensor. De meetpunten B33E1250, B33G1157, B33G1158, B33G1159, B33G1160, B33G1161 en B33G1168 missen 1 meting op (code -91; droogval). Mogelijk dat dit met een storing in de baro-diver verband heeft. Dit heeft verder geen consequenties voor de kwaliteit van de meetgegevens. Vrijwel alle meetpunten hebben afwijkende metingen (verlaging ) op , , en Omdat het een groot aantal peilbuizen betreft is het waarschijnlijk dat dit te maken heeft met afwijkende metingen in de baro-diver. 9

10 Voor een groot aantal meetpunten vertonen de meetwaarden vanaf een sterke schommeling ten opzichte van de meetreeks daarvoor. Deze schommeling is een gevolg van een onjuiste correctie op de luchtdruk. Deze schommelingen zijn op de juiste wijze gecompenseerd. Desalniettemin ontbreekt voor een aantal meetpunten B33E1244 (V01), B33E1248 ( V05), en B33G1164 (Z03) vanaf oktober 2013 tot januari 2014 een deel van de meetreeks. Mogelijk heeft dit te maken met de schommelingen in de meetreeksen en is vóór het aanleveren van de gegevens dit deel verwijderd vanwege de onbetrouwbaarheid. Door Vitens wordt een automatische validatie uitgevoerd die mogelijk heeft geresulteerd in dit oordeel. Vitens zoekt in de oorspronkelijke data uit wat de oorzaak is. Daarnaast is apparatuur mogelijk defect en inmiddels vervangen door een nieuwe drukopnemer. Daarnaast zijn er in 2014 twee meetpunten niet goed bereikbaar geweest, (mogelijk) door een nieuwe eigenaar. Het gaat om de meetpunten B33G1161 (C13) en B33G1156 (C08). Het verdiend de aanbeveling goede afspraken te maken met de (nieuwe) eigenaar met betrekking tot de bereikbaarheid van deze meetpunten. De eerste meetreeksen zijn gecorrigeerd voor luchtdruk door middel van een baro-diver (DAWACO leveringen). Vanaf 2013 is de data gecorrigeerd met KNMI data (FEWS leveringen). Dit heeft als gevolg dat er een kleine afwijking zit tussen de meetreeksen geleverd vóór januari 2013 en de meetreeksen daarna. Van de meetpunten B33G1157 (C09), B33E1248 (V05) en B33G1164 (Z03) verschillen de gegevens die eind 2014 zijn geleverd ten opzichte van de gegevens die in april 2015 zijn geleverd van elkaar (beide FEWS leveringen). Deze verschillen in de meetgegevens zijn ontstaan door het valideren van de reeksen met controlemetingen (handmetingen). Wanneer een volgende reeks gevalideerd wordt kan dit leiden tot wijzigingen in de eerder uitgevoerde validatie. VALIDATIE ART DIVER De gegevens van de meetpunten van Vitens werden voorheen vastgelegd in de database DAWACO. In deze database werden de meetreeksen gecorrigeerd door middel van een baro-diver. Vanaf januari 2013 worden de meetreeksen vastgelegd in FEWS, waarbij de data wordt gecorrigeerd met KNMI data. Hiervoor is gekozen omdat uit onderzoeken is gebleken dat er grote ruis zit tussen de luchtdruk gemeten met baro-divers en de luchtdruk gemeten bij KNMI-stations. Tevens worden de metingen van een baro-diver onnauwkeurig bij lage temperaturen en is de kans dat een baro-diver defect raakt groter dan dat dit gebeurt met de meetappartuur bij een KNMI stations (waarbij een defect van de barodiver ook veelal pas veel later wordt geconstateerd). De verandering van database heeft als gevolg dat er kleine verschillen ontstaan in de gecorrigeerde grondwaterstanden. Om de meetreeksen naar de juiste NAP hoogte te brengen worden controle-handpeilingen uitgevoerd. Deze metingen kunnen ook meetfouten bevatten en moeten worden beoordeeld. Hoe meer controlemetingen, des te beter de meetreeks naar het juist NAP-niveau gebracht kan worden en de betrouwbaarheid van de compensatiestap toeneemt. Op basis van de controle-handpeilingen wordt een inhangdiepte bepaald. Dit is de inhangdiepte die je zou krijgen als de meetreeks verticaal naar de handpeiling getild wordt, waarbij de gemiddelde afwijkingen tussen de handpeilingen en loggermeetreeks nul is. De berekende inhangdiepte wordt (geautomatiseerd) vergeleken met de gemeten inhangdiepte in het programma Art Diver. Wanneer de grondwaterstand meer dan 1 cm verschilt, wordt de berekende inhangdiepte overgenomen. Omdat bij elke levering van de data dit proces herhaalt wordt, kunnen er verschillen ontstaan in de aangeleverde meetreeksen. Voor de meetpunten B33G1169 (C06), B33G1160 (C12), B33G1161 (C13), B33E1244 (V01), B33E1249 (V06), B33G1167 (Z07), B33G1168 (C05), B33E1245 (V02), B33E1250 (V07) en B33E1251 (V08) ontbreken er gegevens in de reeks. De hiaten zijn te hoogstwaarschijnlijk te verklaren door defecte divers. Divers die niet in het veld konden worden uitgelezen, zijn door de peilers direct vervangen. Defecte divers zijn opgestuurd naar de leveranciers, maar ook daar kon men de data niet ontsluiten. Vanaf januari 2014 laten een aantal peilbuizen sterke schommeling zien. Het gaat hier om de peilbuizen B33H0208, B33E0419, B33G0371 en B33G0351 (voor meer detail zie Bijlage 5). Deze schommelingen houden voor B33G0351 continu aan. Voor de overige 3 peilbuizen stoppen de schommelingen na enige tijd. Opvallend is dat de schommelingen stoppen halverwege een aangeleverde reeks. De eerder geleverde meetreeksen die al gedeeltelijk gegevens bevatten van 2014 laten deze schommelingen niet zien. Tevens valt op dat voor peilbuis B33G0351 data ontbreekt in de eerder geleverde meetreeks, terwijl de laatst 10

11 geleverde meetreeks wel data bevat. Er kan geconcludeerd worden dat de divers wel meten en de peilbuizen operationeel zijn. De oorzaak van de schommelingen is echter onduidelijk. De schommelingen kunnen zijn veroorzaakt door een verandering in het databeheer (wijziging in manier van validatie) of een fout in de metingen zelf (kapotte diver). Een aantal andere meetreeksen laten vanaf oktober 2013 sterke schommelingen zien in de meetreeks. Dit geldt voor de peilbuizen B33G1166, B33G1163 en B33EP0264. Dit zou een gevolg kunnen zijn van de start van de werkzaamheden die in deze periode zijn begonnen. Deze schommelingen zijn hoogstwaarschijnlijk niet te verklaren door het databeheer, omdat de schommelingen midden in een aangeleverde meetreeks starten. Van peilbuis B33G1181 eindigen de metingen op Het is onbekend of de monitoring is gestaakt of dat op deze datum de laatste uitleesronde heeft plaatsgevonden voor dit meetpunt. Tevens is opvallend dat er sprongen zitten in de metingen op en De oorzaak voor deze sprongen is onduidelijk. Vitens vraagt bij de peilers de logboeken op om hier duidelijkheid over te krijgen. Van de meetpunten B33G1163 (Z02), B33G1164 (Z03), B33G1165 (Z04), B33G1166 (Z06) is de monitoring in 2015 gestaakt. De data is beschikbaar tot respectievelijk , , en Vanwege de uitvoeringswerkzaamheden is B33E1247 met spoed ontmanteld op Er is vooralsnog geen reden om dit meetpunt te herplaatsen. De apparatuur is in bewaring genomen om bij een eventueel vervangend meetpunt te kunnen worden ingezet. De peilschaal 33G001 (Ps01) is lange tijd niet bereikbaar geweest vanwege de sloop van een boerderij. De laatste datum waarop de waterstanden zijn uitgelezen is Beschrijving tijdreeksen Voor de verdere beschrijving worden de tijdelijke aanduidingen (Cxx, Vxx, Zxx en Xxx) niet langer gebruikt. De meetpunten worden beschreven aan de hand van de geregistreerde NITG-codes. Voor de vertaling van de meetpunten wordt verwezen naar tabel 1. In Bijlage 4 is het actieve meetnet weergegeven met de bijbehorende NITG-codering. Voor een deel van de meetpunten die in tabel 2 worden genoemd betekent dit echter nog wel dat de meetreeks onvolledig is. Bij elke volgende analyse worden op basis van de NITG-code de overige meetpunten toegevoegd. Hieronder zijn per regio (Cortenoever, Zutphen en Voorsterklei) de meetreeksen vanaf 2008 weergegeven. De meetreeksen van alle individuele grondwaterstandsmetingen zijn weergegeven in Bijlage 5. Cortenoever Figuur 3 toont de gemeten grondwaterstanden in Cortenoever, die variëren tussen de 4,0 m NAP en de 8,5 m NAP. In lichtgrijs is in de figuren ook de waterstand van de IJssel opgenomen om een verband te kunnen leggen tussen grondwaterstanden en IJsselpeilen. De hoogste grondwaterstanden zijn gemeten tijdens het hoogwater op de IJssel in januari Nog niet alle meetpunten waren toen al operationeel. Het is duidelijk dat alle meetpunten sterk reageren op het waterpeil van de IJssel. Dit beeld wordt bevestigd door de metingen in 2012, 2013, 2014 en Peilbuis B33G0351 is in het verleden enkele malen drooggevallen. In september en oktober 2011 laten de metingen een temporele stijging en aantal sterke schommelingen zien. Er is geen verklaring voor de afwijkende meetwaarden. Het zou een meetfout kunnen zijn of een lokale ingreep op het watersysteem. De latere metingen laten geen afwijkingen zien waardoor een defect meetinstrument onaannemelijk is. Vanaf januari 2014 laten de peilbuizen B33H0208 en B33G0351 sterke schommeling zien (zie paragraaf 2.2 beheer en onderhoud). 11

12 8 7 Groundwater level (m+ref) B33G0340_1 B33G0351_1 33HP0208_2 33G1156_1 33G1157_1 33G1158_1 33G1159_1 33G1160_1 33G1161_1 33G1168_1 33G1169_1 33G1180_1 33G1181_1 33G1182_1 33G1182_2 33H1466_1 ZUTPHEN_ Figuur 2 Meetreeksen Cortenoever. Opmerking: daar waar data in de meetreeks ontbreekt worden de punten door een lineare lijn met elkaar verbonden. Zutphen Groundwater level (m+ref) B33G0371_1 33EP0264_99 33G1162_1 33G1163_1 33G1164_1 33G1165_1 33G1166_1 33G1167_1 ZUTPHEN_ Figuur 3 Meetreeksen Zutphen. B33E0264_99 is een fictief filter welke een combinatie van alle gemeten filters op deze locatie weergeeft (peilbuis 33EP0264_2 is gebruikt om de hiaat in de reeks van peilbuis 33EP0264_1 op te vullen). Opmerking: daar waar data in de meetreeks ontbreekt worden de punten door een lineaire lijn met elkaar verbonden. 12

13 De metingen in de omgeving Zutphen De Hoven (Figuur 3) variëren tussen de 3,5 m NAP en de 7,0 m NAP, waarbij de hoogste grondwaterstanden zijn gemeten tijdens het hoogwater op de IJssel in januari Tijdens het hoogwater van 2011 waren de meetpunten nog niet operationeel. Het is duidelijk dat alle meetpunten reageren op het waterpeil van de IJssel. Hoewel dit beeld minder sterk zichtbaar is bij meetpunt B33G1167 dat op enige afstand (circa 2200 m) van de IJssel is gelegen. Een aantal meetreeksen laten vanaf oktober 2013 een sterke schommeling zien in de meetreeks. Dit geldt voor de peilbuizen B33G1166, B33G1163 en B33E0264 (zie paragraaf 2.2 beheer en onderhoud). Peilbuis B33G0371 laat vanaf januari 2014 sterke schommelingen zien in de meetreeks (zie paragraaf 2.2 beheer en onderhoud). Voorsterklei De gemeten grondwaterstanden in de Voorsterklei (Figuur 4) variëren tussen de 3,5 m NAP en de 6,0 m NAP, waarbij de hoogste grondwaterstanden zijn gemeten tijdens het hoogwater op de IJssel in januari Tijdens het hoogwater van 2011 waren nog niet alle meetpunten operationeel. Het is duidelijk dat alle meetpunten reageren op het waterpeil van de IJssel, maar veel minder sterk dan de bovenstrooms gelegen meetpunten in de Cortenoever. Meetpunt B33E1246 mist een deel van de meetperiode als gevolg van een defect (zie ook paragraaf 2.2). In de droge zomer van 2011 zijn een aantal druksensoren droog komen te vallen wat ook een gat in de meetreeks als gevolg heeft gehad. De druksensoren zijn aan langere datakabels gehangen (zie paragraaf 2.2) zodat de meetreeksen snel zijn hervat. Het relatief lage rivierpeil aan het eind van 2011 is goed zichtbaar bij de meetpunten nabij de IJssel (B33E1244, B33E1247 en B33E1249). Meetpunt B33E0419 laat net als een aantal peilbuizen in Cortenoever en Zutphen schommelingen zien vanaf januari Groundwater level (m+ref) B33E0419_1 33E1244_1 33E1245_1 33E1246_1 33E1247_1 33E1248_1 33E1249_1 33E1250_1 33E1251_1 33E1252_1 ZUTPHEN_ Figuur 4 Meetreeksen Voorsterklei. Opmerking: daar waar data in de meetreeks ontbreekt worden de punten door een lineaire lijn met elkaar verbonden. 13

14 3 SYSTEEMANALYSE 3.1 Algemene systeemanalyse en plausibiliteitscheck Om te zien of de metingen plausibel zijn, is een korte controle op de gegevens uitgevoerd. Allereerst is gekeken of de waarden op één bepaalde datum geen onverklaarbare verschillen laten zien en of de verwachtte stromingsrichting overeenkomt met de gemeten grondwaterstanden. Daarnaast is met behulp van tijdreeksanalyse een analyse uitgevoerd naar de invloed van het IJsselpeil op het grondwaterregime. Gemeten grondwaterstanden Gekeken is naar de gemeten grondwaterstand op 7 juli 2012 om uur. Deze datum is voor de meeste meetpunten beschikbaar (zie tabel 1). In figuur 5 is te zien dat de gemeten grondwaterstanden aflopen naarmate de peilbuis dichter bij de IJssel komt. In de zomermaanden heeft de IJssel een drainerende werking, deze trend is dus volgens verwachting. Ook zijn de grondwaterstanden in het noorden (stroomafwaarts) lager dan in het zuiden. Het verhang van west naar oost is gering: circa 3.0E-04 m / m. Het verhang van zuid naar noord is circa 2.0E-04. Figuur 5 Gemeten grondwaterstanden op 7 juni

15 Verklarende factoren In 2012 is de invloed van de IJssel op de verschillende peilbuizen op basis van de reeksen tot en met juni 2012 en meetreeksen uit DINOLoket inzichtelijk gemaakt. De resultaten van deze analyse zijn opgenomen in Bijlage 9. In Augustus 2013 is de invloed van de IJssel op de verschillende peilbuizen binnen het meetnet opnieuw bepaald. Hierbij is met behulp van tijdreeksanalyse onderzocht in hoeverre de fluctuatie van de grondwaterstand wordt bepaald door de grondwateraanvulling en/of de waterstanden op de IJssel. Voor de bepaling van de invloed van de grondwateraanvulling is gebruik gemaakt van de metingen van de neerslag bij het neerslagstation te Beekbergen en de metingen van de referentiegewasverdamping bij het KNMIstation in de Bilt. Voor de bepaling van de invloed van de IJssel is gebruik gemaakt van de metingen bij het meetpunt van Rijkswaterstaat Zutphen Noord. In paragraaf 3.2 wordt de tijdreeksanalyse nader toegelicht. Binnen de tijdreeksmodellen is een selectie gemaakt op basis van de berekende waarde van de drainagebasis en de verdampingsfactor. Door bijvoorbeeld gaten in de meetperiode kunnen bij de tijdreeksmodellen vreemde, onrealistische relaties worden gelegd. Voor de overige modellen is op basis van de volgende criteria een indeling gemaakt: 1. De grondwaterstand is te verklaren op basis van neerslag en verdamping, en wordt niet significant beïnvloedt door de metingen van het waterpeil van de IJssel (geel). 2. De grondwaterstand is te verklaren op basis van neerslag en verdamping, en is door metingen van het waterpeil van de IJssel significant beter geworden (rosé). 3. De grondwaterstand is te verklaren op basis van neerslag en verdamping en het waterpeil van de IJssel, maar niet alleen op basis van alleen de neerslag en verdamping (blauw). Het resultaat van de tijdreeksanalyse is weergegeven in figuur 6. Uit de afbeelding is af te lezen dat conform de verwachting, de grondwaterstand dichtbij de IJssel sterk afhankelijk is van de IJssel en de grondwaterstand ver van de rivier af vooral worden beïnvloedt door grondwateraanvulling. Op het grensvlak van beide categorieën bevinden zich punten die kunnen verklaard op basis van neerslag en verdamping, maar een significant betere verklaring krijgen door het toevoegen van de IJssel. Hierbij is als significante invloed uitgegaan van een verbetering van de verklaring van meer dan 10%. Opvallend is dat de drie meest noordelijke peilbuizen in de Voorsterklei en de vier meest westelijke peilbuizen in Cortenoever significant verbeterd worden door toevoeging van de IJssel. Deze peilbuizen liggen relatief dicht bij oppervlaktewater. Daarnaast is de bodemopbouw mogelijk anders (minder aanwezige deklaag) ter plaatse van deze peilbuizen waardoor de IJssel tot hier een significante invloed heeft op de freatische grondwaterstand. Grofweg kan worden gesteld dat de invloed van de IJssel over een afstand van ruim 2 km nog zeer sterk is. Afhankelijk van de ondergrond kan het rivierpeil nog een merkbare invloed hebben op het grondwaterregime tot op een afstand van 3 km. In de analyse van 2012 zijn dezelfde afstanden benoemd (Bijlage 9), echter door de oogharen heen lijkt de beïnvloedingsafstand van de IJssel wat af te nemen naarmate de tijdreeksen langer en betrouwbaarder worden. Neerslag en verdamping gaan een grotere rol spelen bij het verklaren van de tijdreeksen. Mogelijk ligt de verklaring ook in het gebruik van andere peilbuizen ten opzichte van de vorige analyse. 15

16 Figuur 6 Verklarende factoren 16

17 3.2 Tijdreeksanalyse Augustus 2012 (jaar 1) Van de 30 beschikbare meetpunten is met behulp van het programma Menyanthes een tijdreeksmodel opgesteld. Als verklarende variabelen zijn de volgende gegevens gebruikt: Neerslagtotalen per dag, neerslagstation Beekbergen ( t/m ) Neerslagtotalen per dag, neerslagstation Beekbergen, gecorrigeerd op basis van neerslagradar ( t/m ) Potentiele verdamping per dag volgens Makkink, KNMI station de Bilt. ( t/m ) IJsselstanden per uur, Rijkswaterstaat meetpunt Zutphen Noord ( t/m 31-7-/2012) Met behulp van de verklarende variabelen zijn verschillende combinaties en verschillende tijdstappen onderling vergeleken om vast te kunnen stellen welke bijdrage de verschillende variabelen leveren. Eén van de onderzoeksvragen is bijvoorbeeld of gecorrigeerde neerslaggegevens tot een verbetering van de tijdreeksmodellen lijdt. Daarnaast is gekeken of uurmetingen van het IJsselpeil van toegevoegde waarde zijn om snelle stijgingen van de grondwaterstand te kunnen verklaren. De volgende 8 combinaties van verklarende variabelen en tijdstappen zijn toegepast bij de tijdreeksmodelering: 1. Neerslag en Verdamping met tijdstappen van 2 weken (14e en 28e) 2. Neerslag en Verdamping met tijdstappen van 1 week 3. Neerslag en Verdamping met tijdstappen van 1 dag 4. Gecorrigeerde Neerlag (Radar) en Verdamping met tijdstappen van 1 dag 5. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 2 weken (14e en 28e) 6. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 1 week 7. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 1 dag 8. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 12 uur Van de bovenstaande modellen is bepaald welk deel van de variantie in gemeten grondwaterstanden kan worden verklaard met het tijdreeksmodel en of er een verandering (positief of negatief) optreedt bij het gebruiken van andere variabelen. De verklarende variantie alleen zegt niets over de bruikbaarheid van het model (zie ook Bijlage 6). De verschillen zijn daarom indicatief te interpreteren. Neerslag en verdamping Op basis van neerslag en verdamping is voor 15 van de 30 meetpunten een significant (EVP > 70%) tijdreeksmodel met tijdstappen van 2 weken opgesteld (1, tabel 3). Wanneer de tijdstappen worden verkleind naar 1 week (2, tabel 3) of naar 1 dag (3, tabel 3), betekend dit voor de significante modellen meestal een kleine toename van de verklaarde variantie (het model is beter in staat om de metingen te voorspellen). Bij 4 van deze tijdreeksmodellen neemt de verklaarde variantie iets af, wat in 3 gevallen leidt tot een niet significant tijdreeksmodel. Bij 3 tijdreeksmodellen die bij een tijdstap van 2 weken nog niet significant zijn, is dit bij tijdstappen van 1 dag wel het geval. Dit komt doordat kortdurende (extreme) gebeurtenissen beter kunnen worden verklaard met een kleinere tijdstap. Wanneer in het tijdreeksmodel met tijdstappen van 1 dag gebruik wordt gemaakt van de gecorrigeerde neerslaggegevens zijn 18 van de 30 tijdreeksmodellen significant (4, tabel 3). Bij 12 van de 18 significante modellen met gecorrigeerde grondwateraanvulling is er ook sprake van een significant model zonder deze correctie. In 2 gevallen levert dit een hogere verklaarde variantie, in 8 van de gevallen een kleine daling van de verklaarde variantie. Aanvullend kunnen 2 modellen de grondwaterstand significant verklaren dankzij de correctie van de neerslaggegevens. Als gevolg van de correctie is de verklaarde variantie van 3 tijdreeksmodellen zo ver gezakt dat de verklaarde variantie niet meer significant is. 17

18 Meetpunt 1 2wk 2 1wk 3 1dg 4 1dg rdr 5 2wk riv 6 1wk riv 7 1dg riv 8 12u riv B33E0264_ B33E0419_ B33E1244_ B33E1245_ B33E1246_ B33E1247_ B33E1248_ B33E1249_ B33E1250_ B33E1251_ B33E1252_ B33G0340_ B33G0351_ B33G0371_ B33G1156_ B33G1157_ B33G1158_ B33G1159_ B33G1160_ B33G1161_ B33G1162_ B33G1163_ B33G1164_ B33G1165_ B33G1166_ B33G1167_ B33G1168_ B33G1169_ B33H0208_ B33H1466_ Tabel 3 De verklaarde variantie in (EVP, in %) van de verschillende tijdreeksmodellen (Augustus 2012). Trend in verklarende variantie o.b.v. neerslag en verdamping Kleinere tijdstappen in het tijdreeksmodel hebben gemiddeld genomen tot een hogere verklaarde variantie geleid. Het tijdreeksmodel moet uitvoeriger worden bestudeerd (zie ook Bijlage 6) voordat over de kwaliteit van het model kan worden gesproken. Wel kan worden gesteld dat tijdreeksmodellen met tijdstappen groter dan 1 dag, kortdurende (extreme) gebeurtenissen minder goed kunnen worden verklaard. De neerslaggegevens corrigeren met behulp van neerslagradar leidt in sommige gevallen tot een (kleine) afname van de verklaarde variantie, in sommige gevallen ook tot een (kleine) toename van de verklaarde variantie. Gecorrigeerde neerslaggegevens komen meer overeen met de werkelijkheid. Het is de vraag of de aanvullende inspanning wordt beloond met een beter tijdreeksmodel. Daarnaast is de historische reeks van gecorrigeerde neerslaggegevens beperkt. Het tijdreeksmodel moet uitvoeriger worden bestudeerd (zie ook Bijlage 6) om over de kwaliteit van het model te kunnen spreken. IJsselpeilen Op basis van neerslag en verdamping en het gemeten IJsselpeil in Zutphen is voor 29 van de 30 meetpunten een significant (EVP > 70%) tijdreeksmodel met tijdstappen van 2 weken opgesteld (5, tabel 3). Naarmate de tijdstappen van het tijdreeksmodel worden verkleind naar 1 week (6, tabel 3) of naar 1 dag (7, tabel 3) betekent dit voor de significante modellen meestal een kleine afname van de verklaarde variantie. In 7 gevallen is de verklaarde variantie iets gestegen. Bij een tijdreeksmodel met tijdstappen van 1 dag is bij 5 tijdreeksmodellen de verklaarde variantie gedaald tot onder de significante drempel. De tijdreeksmodellen alleen op basis van neerslag en verdamping zijn voor deze meetpunten ook niet significant. De IJsselpeilen kunnen zeer snel stijgen. Om snelle fluctuaties te kunnen verklaren zijn uurlijkse metingen van de IJsselpeilen verwerkt in tijdreeksmodellen met tijdstappen van 12 uur (8, tabel 3). Dit heeft niet tot gewijzigde verklarende varianties geleid. 18

19 Trend in verklarende variantie o.b.v. neerslag, verdamping en IJssel Kleinere tijdstappen in het tijdreeksmodel hebben gemiddeld genomen tot een lagere verklaarde variantie geleid. Wel kan worden gesteld dat tijdreeksmodellen met tijdstappen groter dan 1 dag kortdurende (extreme) gebeurtenissen minder goed kunnen worden verklaard. De interactie tussen de rivier en de grondwaterstanden is (binnen de gemodelleerde periode) niet zo direct, dat tijdstappen van 12 uur van toegevoegde waarde zijn. Het tijdreeksmodel moet uitvoeriger worden bestudeerd (zie ook Bijlage 6) om over de kwaliteit van het model kan worden gesproken. Oordeel Om de dynamiek en de interactie met de IJssel goed te kunnen analyseren is het wenselijk dat de grondwaterstandsmetingen hoogfrequent worden uitgevoerd, bij voorkeur > 1x per dag. De tijdreeksmodellen kunnen worden opgesteld met tijdstappen van 1 dag. Alleen als dit tot een significante verbetering leidt, kunnen aanvullende verklarende factoren worden toegevoegd, zoals het IJsselpeil. Ditzelfde geldt ook voor de met radar gecorrigeerde neerslaggegevens. Bij deze analyse (zie ook hoofdstuk 4) is uitgegaan van een significante verbetering wanneer de EVP > 10% stijgt of door de aanpassing de variantie voor meer dan 70% kan verklaren. Hierbij is ook gekeken naar de fysieke betekenis van de overige aspecten (zie ook Bijlage 6). Per meetpunt is dan steeds het beste tijdreeksmodel gekozen. Augustus 2013 (jaar 2) In augustus 2013 is met behulp van het programma Menyanthes opnieuw een tijdreeksmodel van de 30 beschikbare meetpunten opgesteld. Omdat de reeksen langer zijn wordt verwacht dat de statistische correlatie tussen de meetreeksen en de verklarende factoren sterker en betrouwbaarder is. Als verklarende variabelen zijn de volgende gegevens gebruikt: Neerslagtotalen per dag, neerslagstation Beekbergen ( t/m ) Potentiele verdamping per dag volgens Makkink, KNMI station de Bilt. ( t/m ) IJsselstanden per uur, Rijkswaterstaat meetpunt Zutphen Noord ( t/m 10-8-/2013) Met behulp van de verklarende variabelen zijn verschillende combinaties en verschillende tijdstappen onderling vergeleken om vast te kunnen stellen welke bijdrage de verschillende variabelen leveren. Daarnaast is gekeken of toevoeging van het IJsselpeil van toegevoegde waarde zijn om snelle stijgingen van de grondwaterstand te kunnen verklaren. De volgende 4 combinaties van verklarende variabelen en tijdstappen zijn toegepast bij de tijdreeksmodelering: 1. Neerslag en Verdamping met tijdstappen van 2 weken (14e en 28e) 2. Neerslag en Verdamping met tijdstappen van 1 dag 3. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 2 weken (14e en 28e) 4. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 1 dag De wekelijkse tijdreeksen en de reeksen op basis van de gecorrigeerde neerslaggegevens zijn niet opnieuw gemaakt omdat deze een te kleine toevoeging leveren aan de verklaarde variantie. Van de bovenstaande modellen is bepaald welk deel van de variantie in gemeten grondwaterstanden kan worden verklaard met het tijdreeksmodel en of er een verandering (positief of negatief) optreedt bij het gebruiken van andere variabelen. De verklarende variantie alleen zegt niets over de bruikbaarheid van het model (zie ook Bijlage 6). De verschillen zijn daarom indicatief te interpreteren. Neerslag en verdamping Op basis van neerslag en verdamping is voor 11 van de 30 meetpunten een significant (EVP > 70%) tijdreeksmodel met tijdstappen van 2 weken opgesteld (1, tabel 3). Wanneer de tijdstappen worden verkleind naar 1 dag (3, tabel 3), betekend dit voor de significante modellen meestal een kleine toename van de verklaarde variantie (het model is beter in staat om de metingen te 19

20 voorspellen). Daarnaast neemt het aantal significant te verklaren meetreeksen toe tot 18 van de 30. Dit komt doordat kortdurende (extreme) gebeurtenissen beter kunnen worden verklaard met een kleinere tijdstap. Trend in verklarende variantie o.b.v. neerslag en verdamping Kleinere tijdstappen in het tijdreeksmodel hebben gemiddeld genomen tot een hogere verklaarde variantie geleid. Het tijdreeksmodel moet uitvoeriger worden bestudeerd (zie ook Bijlage 6) voordat over de kwaliteit van het model kan worden gesproken. Wel kan worden gesteld dat tijdreeksmodellen met tijdstappen groter dan 1 dag, kortdurende (extreme) gebeurtenissen minder goed kunnen worden verklaard. IJsselpeilen Op basis van neerslag en verdamping en het gemeten IJsselpeil in Zutphen is voor 29 van de 30 meetpunten een significant (EVP > 70%) tijdreeksmodel met tijdstappen van 2 weken opgesteld (5, tabel 3). Naarmate de tijdstappen van het tijdreeksmodel worden verkleind naar 1 dag (7, tabel 3) betekent dit voor alle significante modellen een toename van de verklaarde variantie. In twee gevallen neemt de verklaarde variantie toe tot boven de significante drempel. Er is één peilbuislocatie niet te verklaren met de combinatie neerslag, verdamping en IJssel peilen. Door het kiezen van kortere tijdstappen kunnen kortdurende (extreme) gebeurtenissen beter voorspeld worden. Trend in verklarende variantie o.b.v. neerslag, verdamping en IJssel Kleinere tijdstappen in het tijdreeksmodel hebben gemiddeld genomen tot een hogere verklaarde variantie geleid. Door de kortere tijdstappen kunnen kortdurende (extreme) gebeurtenissen beter voorspeld worden. Het tijdreeksmodel moet uitvoeriger worden bestudeerd (zie ook Bijlage 6) voordat over de kwaliteit van het model kan worden gesproken. Augustus 2013 Augustus 2012 Meetpunt 1 2wk 3 1dg 5 2wk riv 7 1dg riv 1 2wk 3 1dg 5 2wk riv 7 1dg riv B33E0264_ B33E0419_ B33E1244_ B33E1245_ B33E1246_ B33E1247_ B33E1248_ B33E1249_ B33E1250_ B33E1251_ B33E1252_ B33G0340_ B33G0351_ B33G0371_ B33G1156_ B33G1157_ B33G1158_ B33G1159_ B33G1160_ B33G1161_ B33G1162_ B33G1163_ B33G1164_ B33G1165_ B33G1166_ B33G1167_ B33G1168_ B33G1169_ B33H0208_ B33H1466_ Tabel 4 De verklaarde variantie in (EVP, in %) van de verschillende tijdreeksmodellen (2013 en 2012). 20

21 Vergelijking augustus 2012 Bij vergelijking van de modellen uit 2012 en 2013 valt op dat de modellen zonder rivierpeilen in 2012 over het algemeen een hogere verklarende variantie hebben en dat relatief meer reeksen significant verklaard konden worden door alleen neerslag en verdamping. Blijkbaar geeft een relatief korte reeks een makkelijkere, maar niet erg betrouwbare, fit op neerslag en verdamping. Wanneer de reeksen langer worden gaan andere factoren, waaronder het rivierpeil, een belangrijkere rol spelen bij een goede statistische fit. Daarnaast blijkt uit de resultaten van 2013 dat door het kiezen van kortere tijdstappen kortdurende (extreme) gebeurtenissen beter voorspeld kunnen worden. Dit is in tegenstelling tot de resultaten van augustus 2012; hieruit bleek juist de verklaarde variantie af te nemen wanneer kortere tijdstappen gekozen worden. De lengte van de meetreeksen waren op dat moment nog niet lang genoeg voor een goede statistische fit voor het voorspellen van de extremere waarden. Bij een langere reeks zijn meer (extreme) gebeurtenissen voorgevallen waar het model op kan worden gekalibreerd. Hierdoor is maar één meetpunt waarvoor geen goed tijdreeksmodel kan worden opgesteld (B33G0340_1). Daarnaast is er één meetpunt dat wat lager scoort dan gemiddeld (B33E1250_1). Oordeel Om de dynamiek en de interactie met de IJssel goed te kunnen analyseren is het wenselijk dat de grondwaterstandsmetingen hoogfrequent worden uitgevoerd, bij voorkeur > 1x per dag. De tijdreeksmodellen kunnen worden opgesteld met tijdstappen van 1 dag. Het toevoegen van een aanvullende verklarende factor, in dit geval het IJsselpeil, leidt voor een groot aantal (11 van de 30) peilbuizen tot een significante verbetering van de EVP. Bij deze analyse (zie ook hoofdstuk 4) is uitgegaan van een significante verbetering wanneer de EVP > 10% stijgt of door de aanpassing de variantie voor meer dan 70% kan verklaren. Hierbij is ook gekeken naar de fysieke betekenis van de overige aspecten (zie ook Bijlage 6). Per meetpunt is dan steeds het beste tijdreeksmodel gekozen. Augustus 2014 (jaar 3) In augustus 2014 zijn met behulp van het programma Menyanthes opnieuw tijdreeksmodellen opgesteld van de meetpunten waarvoor in augustus 2013 het model nog minder goed presteerde. Dit zijn in principe de twee meetpunten B33G0340_1 en B33E1250_1. Omdat van B33G0340_1 nog geen nieuwe gegevens beschikbaar zijn blijft B33E1250_1 over. Omdat de reeks langer is, wordt verwacht dat de statistische correlatie tussen de oude en de nieuwe meetreeksen en de verklarende factoren sterker en betrouwbaarder is. Als verklarende variabelen zijn de volgende gegevens gebruikt: Neerslagtotalen per dag, KNMI station Beekbergen ( t/m ) Potentiele verdamping per dag volgens Makkink, KNMI station de Bilt. ( t/m ) IJsselstanden per uur, Rijkswaterstaat meetpunt Zutphen Noord ( t/m 2-8-/2014) Met behulp van de verklarende variabelen zijn verschillende combinaties onderling vergeleken om vast te kunnen stellen welke bijdrage de verschillende variabelen leveren. Daarbij is gekeken of toevoeging van het IJsselpeil van toegevoegde waarde zijn om snelle stijgingen van de grondwaterstand te kunnen verklaren. De volgende 2 combinaties van verklarende variabelen en tijdstappen zijn toegepast bij de tijdreeksmodelering: 1. Neerslag en Verdamping met tijdstappen van 1 dag 2. Neerslag en Verdamping en IJsselpeil met tijdstappen van 1 dag De tweewekelijkse tijdreeksen en de reeksen op basis van de gecorrigeerde neerslaggegevens zijn niet opnieuw gemaakt omdat deze een te kleine toevoeging leveren aan de verklaarde variantie. Van de bovenstaande modellen is bepaald welk deel van de variantie in gemeten grondwaterstanden kan worden verklaard met het tijdreeksmodel en of er een verandering (positief of negatief) optreedt bij het gebruiken van andere variabelen. De verklarende variantie alleen zegt niets over de bruikbaarheid van het model (zie ook Bijlage 6). De verschillen zijn daarom indicatief te interpreteren. 21