Uitwerking van maatregelen voor milderen van verzilting in aangrenzende polders bij uitbreiding ZWIN (hydrogeologische deelaspect) Startvergadering

Transcriptie

1 Uitwerking van maatregelen voor milderen van verzilting in aangrenzende polders bij uitbreiding ZWIN (hydrogeologische deelaspect) Startvergadering

2 Objectieven van studie (1) Modelonderzoek om de precieze reikwijdte en de omvang van de verzilting in kaart te brengen, (2) Afweging van alternatieve maatregel (oppervlaktedrainage) en vergelijking met de voorgestelde diepe drainage (3) Concrete (technische) uitwerking van de uiteindelijk weerhouden maatregel.

3 Overzicht verschillende drainagetypes

4 UGent Onderzoek voor aanvulling van hydrogeologisch gegevens nodig voor modellering Integratie van lithostratigrafische en hydrogeologische gegevens Uitvoering dubbele pompproef Veldwaarnemingen ter bepaling nultoestand Modellering

5 Integratie lithostratigrafische en hydrogeologische eenheden gebaseerd op boringen en geotechnische sonderingen uitgevoerd door Geotechniek in 2009 (verslag geo ) Doel: Kartering van de doorlatende en slecht doorlatende lagen in freatische aquifer langsheen aan te leggen dijk Vastleggen locatie dubbele pompproef

6 Locatie dubbele pompproef

7 Uitvoering dubbele pompproef

8 Uitvoering dubbele pompproef 2 pompputten PP1 met filter in onderste gedeelte van de freatische aquifer PP2 met filter in bovenste gedeelte van de freatische aquifer Pompproef uitgevoerd in 2 delen: Eén dag pompen op onderste gedeelte (PP1) van freatische aquifer Verlaging wordt gevolgd in het onderste gedeelte (PB1 en PB2) en in het bovenste gedeelte (PP2, PB3 en PB4) van freatische laag Na één dag pompen drie dagen rust Twee dagen pompen op bovenste gedeelte (PP2) van freatische aquifer Verlaging wordt gevolgd in bovenste gedeelte (PB3 en PB4) en in het onderste gedeelte (PP1, PB1 en PB2) van freatische aquifer

9 Uitvoering dubbele pompproef Interpretatie van waargenomen verlagingen met invers model zorgt voor optimale waarden van: Doorlaatvermogens of transmissiviteiten van de doorlatende lagen Hydraulische weerstanden van de slecht doorlatende lagen Elastische bergingscoëfficient van de verschillende lagen Bergingscoëfficient van de watertafel Te samen met hun gezamenlijk betrouwbaarheidsgebied

10 Veldwaarnemingen ter bepaling nultoestand In zes bestaande putten aan de grens van het te ontpolderen gebied (verslag grondwaterstudie in kader van uitbreiding van het Zwin, 2009, aangeduid in het geel, zie vervolg) In acht putten aan de Internationale dijk (verslag geo ,2009, aangeduid in het groen) In vier putten van studie Kleyne Vlakte (ANB, 2007, aangeduid in blauw) Drie meetcampagnes: bij start van project halverwege het project één maand voor einde project

11 Veldwaarnemingen ter bepaling nultoestand

12 Veldwaarnemingen ter bepaling nultoestand Zoetwater stijghoogtemetingen Gemiddelde zoetwaterstijghoogten te bepalen Om seizoensgebonden schommelingen te bepalen EM39-metingen Gefocusseerde electro-magnetische inductiemethode om geleidbaarheid van sediment te meten en van het poriënwater rond de observatieput te meten Bepalen dikte van de zoetwaterbel en van de brakke overgangszone Zoutgehalte van het oppervlaktewater D.m.v. verplaatsen van een CTD-diver in de drainagegrachten in de omgeving Temperatuur, druk en geleidbaarheid worden geregistreerd samen met een tijdsopname Tijdsopname wordt verbonden aan een plaatsopname om het laterale verloop van het zoutgehalte te bepalen

13 Modellering Modellering evolutie watertafel en grondwaterkwaliteit in een groot studiegebied waar Zwin en uit te breiden gebied centraal ligt ( groot modelgebied) Gedetailleerde modelleringen in omgeving dijklichaam van grondwaterstroming en zoet-zoutwaterverdeling in freatische aquifer in minimum twee deelgebieden van de twee bestudeerde alternatieven (aangepaste oppervlakte drainage enerzijds en diepe drainage anderzijds)

14 Modellering van groot modelgebied Modelgebied: 3,6 X 5 km Diepte tot ca. 25m Alle eindig-verschil cellen zijn allen even groot met een vierkanten basisvlak Zijde 50 m Hoogte 1,5 m Eindig-verschil netwerk: 72 kolommen 99 rijen 14 lagen

15 Modellering van groot modelgebied Periode van 50 jaar gesimuleerd met een zeespiegelstijging van 0,6 m per eeuw Internationale Dijk wordt volledig afgegraven tot op 4,50 mtaw De bodem van aanvoergeul met zout water in het Zwin ligt op 3,00 mtaw en heeft een breedte van 175m. Resultaten worden vergeleken met deze uit de studie grondwaterstudie in kader van uitbreiding van het Zwin Internationale Dijk werd afgegraven over een lengte van 200m Bodem aanvoergeul lag op een niveau van 3,50 mtaw

16 gedetailleerde modelleringen 1 deelgebied aan westelijke grens van uitbreidingsgebied 1 deelgebied aan oostelijke grens van uitbreidingsgebied Beide deelgebieden zijn gesitueerd rond plaatsen met een grote hydraulische gradiënt en dus met relatief grote grondwaterstroming. Hierbij wordt een gedetailleerde hydrogeologische opbouw in het model ingevoerd afgeleid uit lithostratigrafische studie.

17 gedetailleerde modelleringen Simulaties: 1. Nultoestand 2. Met extra of aangepaste oppervlakte drainage + de bestaande oppervlakkige drainage als milderende maatregel 3. Met diepe drainage + de bestaande oppervlakkige drainage als milderende maatregel

18 gedetailleerde modelleringen nultoestand Huidige grondwaterstroming en zoet-zoutwaterverdeling worden vastgelegd: aanvangstoestand Model wordt geijkt a.d.h.v.: Zoetwaterstijghoogtemetingen EM-39 metingen Zoutgehalte van het oppervlaktewater Resultaten worden vergeleken met volgende simulaties om de evolutie van de zoetwaterstijghoogte en zoetzoutwaterverdeling voor te stellen t.o.v. de nultoestand

19 gedetailleerde modelleringen Met extra oppervlakte drainage + bestaande oppervlakkige drainage als milderende maatregel Uitvoering: Extra ondiepe drainage door aanpassing of aanleg extra drainagesloot aan de voet van de dijk rond het uitbreidingsgebied. De drainagesloot wordt op een lager niveau gehouden dan de bestaande oppervlakkige drainage Drainagesloot mag niet aansluiten op bestaand drainagesysteem pomp nodig om het draineerde water van de drainagesloot op te pompen Simulaties: Simulatiereeks met als doel optimalisatie van breedte van drainagesloot en van de drainagestand Reeks simulaties met verschillende breedtes en drainagestanden van de sloot Resultaten worden onderling vergeleken om een optimale drainagestand af te leiden

20 gedetailleerde modelleringen Met extra ondiepe drainage + bestaande oppervlakkige drainage als milderende maatregel Simulaties: Tijdsafhankelijke simulatie evolutie van watertafel en evolutie van zoutwatergehalte t.g.v. een drainagestandverlaging in extra of aangepaste drainagesloot In praktijk: waterstand drainagesloot kan afhankelijk van de seizoenen ingepland worden b.v. in zomer is drainageniveau hoger dan in winter Nuttig om evolutie van watertafel en zoutgehalte van grondwater te simuleren bij een halvering van drainagestandsverschil tussen de twee oppervlakkige drainagesystemen gedurende een periode van enkele maanden

21 gedetailleerde modelleringen Met diepe drainage + bestaande oppervlakkige drainage als milderende maatregel Uitvoering: Diepe drainage rond dijk d.m.v. reeks putten in het onderste gedeelte van de freatische aquifer verbonden met een hevelleiding aan één of een beperkt aantal pompen Simulaties: Simulatiereeks met als doel optimalisatie van de afstand tussen de pompputten Reeks simulaties met wisselende onderlinge afstand tussen de pompputten Resultaten worden onderling vergeleken tezamen met de kostprijs ervan

22 gedetailleerde modelleringen Met diepdrainage + bestaande oppervlakkige drainage als milderende maatregel Simulaties: Tijdsafhankelijke simulatie van de evolutie van de verlagingen van de watertafel en van de zoet-zoutwaterverdeling t.g.v. een wijziging van het onttrekkingsdebiet op de diepe drainage In praktijk: opgepompte debiet afhankelijk van de seizoenen In de zomer is het vereist onttrekkingsdebiet beduidend kleiner dan in de winter Nuttig om de evolutie van de zoetwaterstijghoogte en de zoetzoutwaterverdeling te simuleren bij een halvering van het onttrekkingsdebiet gedurende een periode van enkele maanden Aldus kan aangetoond worden dat de evolutie van zoetzoutwaterverdeling relatief traag verloopt t.o.v. de evolutie van de verandering in zoetwaterstijghoogte

23 Studies en nota s Bij opstellen van voorstel werd rekening gehouden met volgende studies en nota s - Nota van L. Busschaert, Dossier verantwoordelijke Assosiatie Polderboeren Knokke-Heist en vragen van leden Internationale Zwincommissie - Internationaal MER over structurele maatregelen voor het duurzaam behoud en de uitbreiding van het Zwin als natuurlijk intergetijdengebied (2008) Consortium T Zwin A - Geotechnische studie voor de aanleg van de dijken (2009) Technum-Tractebel Engeneering - Met resultaten van de reeds uitgevoerde studies betreffende de Kleyne Vlakte van de Gemeente Knokke-Heist met inbegrip van de meest recente Integrale gebiedsvisie voor het Vlaamse Natuurreservaat De zwinduinen en polders, te Knokke Heist, met aandacht voor het recreatief medegebruik uitgevoerd in opdracht van ANB in kader van het Europees Life-project, ZENO -Met de resultaten van Grondwaterstudie in kader van uitbreiding van het Zwin uitgevoerd in opdracht in opdracht van het Secretariaat van de Technische Scheldecommissie (MDK) -Met opstartende studie Gebiedsvisie voor het grens-overschrijdende uitgebreide Zwin, inclusief een beheersplan en monitoring voor het uitgebreid Zwin aan de Vlaamse zijde in opdracht van ANB -Met het Deltares-rapport: Buma, J.T., Oude Essink, de Louw, P.G.B. (2008), Monitoringsplan Waterdunen en omgeving. Deltares-rapport en omgeving. Deltares-rapport-U_R0511/B