Modellering ESD erosiebestrijding en reductie sedimenttransport. waterlopen

Transcriptie

1 Modellering ESD erosiebestrijding en reductie sedimenttransport naar de waterlopen Petra Deproost Vlaams Planbureau voor Omgeving Studiedag VPO, 3 oktober 2017

2 ESD erosiebestrijding en reductie sedimenttransport naar waterlopen Gevolgen van bodemerosie en sedimenttransport Akkers Woonkernen Waterlopen Verlies vruchtbare bodem Modderoverlast wegen Ecologische schade Teeltschade sedimentatie Schade aan huizen Overstromingsrisico Verlies meststoffen, pesticiden, Schade RWZI Beperking bevaarbaarheid

3 ESD erosiebestrijding en reductie sedimenttransport naar waterlopen Bepalende factoren voor levering ESD Vegetatie Bodem

4 ESD erosiebestrijding en reductie sedimenttransport naar waterlopen Hoe levering ESD verhogen? Bodem Vegetatie Landschapselementen Organischekoolstofgehalte Landgebruik Grasbufferstroken Bodemstructuur Teeltkeuze Grasgangen Bodemleven Groenbedekkers Hagen/heggen/houtkanten Bodemruwheid Zaaitechnieken Plantaardige dammen Teeltresten behouden Niet-kerende bodembewerking Drempeltjes bij ruggenteelt Aarden dammen met erosiepoel Bufferbekkens Buffergrachten

5 Modellering bodemerosie en sedimenttransport naar waterlopen Gezamenlijk project VMM AOW & LNE ALBON (nu: VPO) Doel: ontwikkeling van een model voor Sedimenttransport naar de waterlopen LUIK BODEM Effect van erosiebestrijdingsmaatregelen Sedimenttransport in de onbevaarbare waterlopen Effect van waterloopherinrichtingsprojecten Uitvoering: ANTEA & KULeuven Periode: (LUIK BODEM) -. (LUIK WATER) Vanaf 2017: operationalisering van modellering Ondersteuning: FLUVES Verderzetting samenwerking VMM AOW & VPO LUIK WATER

6 Sedimentmodel CN-WS WS-module Totale sedimentvracht i.f.v. ruimte SEDIMENVRACHTEN CN-module Afstroming i.f.v. tijd en ruimte HYDROGRAMMEN SEDIGRAMMEN sedimentconcentraties

7 CN-module Neerslagoverschot = neerslag infiltratie Op basis van CN-getal (Curve Number) Landgebruik Bodemtype Hydrologische toestand (Bodembedekkingsgraad en verslempingsgraad) Rekening houdend met antecedente neerslag en neerslagintensiteit Per tijdsstap door het landschap getransporteerd

8 WS-module Bodemerosie: RUSLE = R x K x LS x C x P factor betekenis bepaald door R regenerosiviteitsfactor neerslagggevens K bodemerodibiliteitsfactor bodemkaart (textuur) LS topografische factor toestroomgebied (landgebruik, perceelsgrenzen) hellingsgraad C gewas- en bedrijfsvoeringsfactor P erosiebeheersingsfactor - teelten bodembewerking

9 WS-module Transportcapaciteit: Tc = ktc x RUSLE x c factor betekenis bepaald door ktc transportcoëfficiënt landgebruik RUSLE bodemerosie R x K x LS x C x P c correctiefactor ruimtelijke resolutie, hellingsrichting Totale hoeveelheid sediment < transportcapaciteit EROSIE Totale hoeveelheid sediment > transportcapaciteit SEDIMENTATIE

10 Afstromingsalgoritme CN-WS Flux decomposition algoritme één of twee kardinale doelcellen hellingsrichting of ploegrichting Rivierpixel of pixel naast rivierpixel rivierpixel Overschrijden perceelsgrenzen slechts op laagste punt van perceel (idem voor wegen) Indien geen geschikte kardinale doelcel: uitbreiding zoekradius

11 Effect erosiebestrijdingsmaatregelen via modellering CN-WS Teelttechnische maatregelen (voor- en nateelten, nietkerende bodembewerking, strip-till, drempeltjes bij ruggenteelten, ) vertalen naar aangepaste C-factor

12 Effect erosiebestrijdingsmaatregelen via modellering CN-WS Grasbufferstroken, grasgangen, graszones percelen met gras, maar onmiddellijke overschrijding perceelsgrens Geleidende aarden dammen afstroomrichting Aarden dammen met erosiepoel en bufferbekkens buffervolume, dam (hoogte), knijp (locatie, hoogte, diameter), overloop (breedte), sedimentvangefficiënte

13 Versies CN-WS Basisversie Enkele regenbui Langetermijnversie Meerdere regenbuien (max. periode = 1 jaar) Standaardversie CN-module & WS-module Kleine tot middelgrote stroomgebieden Vereenvoudigde versie Enkel WS-module Grote stroomgebieden Vereenvoudigde versie met zelfgekozen R-factor Enkel WS-module Doorrekening voor gemiddeld jaar

14 Optimalisatie CN-WS Gebruiksvriendelijkheid verhogen Inputdata optimaliseren Overschakeling naar DHMV II hydrologisch gecorrigeerd herkalibratie Verfijning berekening C-factoren voor-, hoofd- en nateelten bodembewerkingstechnieken per kwartaal en/of per maand Gevoeligheidsanalyse inputdata Impact grachten en riolering Gebruik radarneerslagdata

15 Concrete toepassing CN-WS door VPO Focusgebieden Waterloopsegmenten met grote sedimentaanvoer identificeren In speerpuntgebieden en aandachtsgebieden In overige erosiegevoelige gebieden Acties stimuleren in de afstromingsgebieden naar deze waterloopsegmenten Evaluatie huidige toestand Scenario-analyses Vlaanderen Begroten sedimentaanvoer naar de waterlopen Berekenen effect erosiebeleid op sedimentreductie

16 Petra Deproost Vlaams Planbureau voor Omgeving