Provinciale Dienst Limburg. T.a.v. Katia Nagels Hendrik Van Veldekegebouw Koningin Astridlaan 50 bus Hasselt

Transcriptie

1 Advies betreffende het hydrologische herstel van de vallei van de Zwarte Beek in het kader van het natuurinrichtingsproject De verondieping van de Oude Beek Nummer: INBO.A Datum advisering: 21 februari 2011 Auteur: Contact: Piet De Becker en Marijke Thoonen Lon Lommaert Kenmerk aanvraag: in voorjaar 2010 Geadresseerden: Agentschap voor Natuur en Bos Provinciale Dienst Limburg T.a.v. Katia Nagels Hendrik Van Veldekegebouw Koningin Astridlaan 50 bus Hasselt katia.nagels@lne.vlaanderen.be elvira.jacques@lne.vlaanderen.be Cc: Agentschap voor Natuur en Bos Centrale Diensten Carl De Schepper carl.deschepper@lne.vlaanderen.be 1/15 INBO.A

2 AANLEIDING Door de verdieping van de Oude Beek is een groot deel van de vallei van de Zwarte Beek aan het verdrogen. Om de natuurlijke hydrologie in deze zeer waardevolle beekvallei te herstellen loopt actueel een natuurinrichtingsproject (NIP). Prioritair is het stoppen van de voortschrijdende afbraak van het aanwezige veenlichaam. De verdroging zorgt voor sterke mineralisatie en verdichting van het veenlichaam. Om het herstel te realiseren wordt een projectuitvoeringsplan opgemaakt. VRAAGSTELLING Aan het INBO werden volgende vragen gesteld: 1) Hoe groot is de omvang van de verdroging, in termen van oppervlakte en grondwaterpeilen als gevolg van de verdieping van de Oude Beek? 2) Welke maatregelen zijn nodig voor een volledig hydrologisch herstel? TOELICHTING 1. Situering van het veenlichaam en de verdroging in de vallei van de Zwarte Beek Het veenlichaam in de vallei van de Zwarte Beek is reeds eerder in kaart gebracht (De Becker 2008 & 2009). Het gedeelte van het veenlichaam binnen de projectperimeter van het NIP is daardoor zeer gedetailleerd gekend. De locaties van de veenboringen werden ingemeten met een GPS 1 en de topografische hoogte (in m TAW) werd afgeleid van een gedetailleerde hoogtemodel (bijlage 1). De totale oppervlakte van het veenlichaam bedraagt ruim 260 ha vanaf Spiekelspade tot aan Nieuwendijk (bijlage 1). Uit de analyse van de grondboringen blijkt een intact veenlichaam van stroomopwaarts Spiekelspade tot ca. 600 m stroomafwaarts van het Plankenpad. Vanaf dat punt (blauwe punt op figuur 1) tonen de grondboringen veraarding van het veen en ligt tevens de Oude Beek over een lengte van 3,6 km stroomafwaarts tot aan Nieuwendijk uitgediept in het veenpakket. De verdroging is ook algemeen zichtbaar in de vegetatie vanaf dit punt. (figuur 2). Het drainageniveau van de Oude Beek is in deze zone dermate laag dat het beekpeil over een groot deel van de lengte, ca cm onder maaiveld ligt en nog dieper wegzakt op een aantal locaties. 1 Hand-GPS: Garmin GPSmap 76 nauwkeurigheid XY = 5-10 m 2/15 INBO.A

3 Figuur 1: Stroomafwaarts het blauwe punt ligt de Oude Beek verdiept in het veenlichaam over een lengte van 3,6 km (tot aan Nieuwendijk). Figuur 2: Het roze vlak geeft het veenlichaam aan. Het peil van de Oude Beek ligt hier ca cm onder het maaiveld. De punten zijn de plaatsen waar grondboringen zijn uitgevoerd. 3/15 INBO.A

4 Om de omvang van het veenlichaam beter in beeld te brengen, werden twaalf raaien van grondboringen geselecteerd waarbij voor elke raai een dwarsprofiel werd opgemaakt. (figuur 3). De dwarsprofielen geven voor elke grondboring in de raai de hoogte in mtaw van het maaiveld en de onderzijde van het veen weer (bijlage 2). De grondboringen werden van zuid naar noord uitgezet in de dwarsprofielen, waarbij de eerste boring geijkt wordt als nul meter en de afstanden tot deze eerste boring aangegeven worden als lengte in de grafiek. 2. Wat is het verdrogend effect van de Oude beek? 2.1 Situering meetpunten In het gebied worden verschillende piëzometers opgevolgd (figuur 3, met code PXXX). Ook enkele oppervlaktewaterpeilen worden opgevolgd (figuur 3, met code SXXX) Figuur 3: situering van de 12 raaien waarvoor een dwarsprofiel werd opgemaakt. De nummering van de dwarsprofielen begint stroomopwaarts (oosten) met 1 en eindigt met 12 stroomafwaarts (westen). Om de verdroging te bepalen zijn twee meetraaien van piëzometers geselecteerd. (zie figuur 3.) Een eerste meetraai staat ter hoogte van het derde dwarsprofiel. Het gaat van zuid naar noord om de meetpunten P061-P062-P063-P064-P065-P066-P067. De tweede meetraai staat ter hoogte van het elfde dwarsprofiel, ca. 205 m stroomafwaarts van het Melkpad. Het gaat van zuid naar noord om meetpunten P033P034-P035-S007-P041-P196-S118. 4/15 INBO.A

5 2.2 Grondwaterpeilen ter hoogte van dwarsprofiel drie Figuur 4 toont een detail van de meetraai ter hoogte van dwarsprofiel 3. Deze situeert zich ongeveer 200 m stroomafwaarts van het punt vanaf waar de Oude Beek verdiept is (figuur 1). Stroomopwaarts van dit punt, zijn de peilen zo goed als optimaal voor de ontwikkeling van kleine zeggenvegetaties. Dit Natura 2000 habitattype (7140, het mesotroof subtype) vereist een zeer stabiel grondwaterpeil dicht tegen het maaiveld waarbij de schommelingen op jaarbasis ca. 10 cm bedragen en het peil nooit dieper dan 20 cm onder maaiveld zakt (Callebaut et al., 2007). Figuur 4: detail van de meetraai met grondwatermeetpunten P061-P062-P063-P064-P065-P066- P067 ter hoogte van dwarsprofiel 3. De rode bolletjes zijn de grondboringen uitgezet in dwarsprofiel 3. Figuur 5 geeft de gemiddelde grondwaterstand weer voor de zomer van 2010 (augustus) ter hoogte van dit profiel. Beekpeilen werden op dit punt niet opgemeten. In de grafiek is te zien dat het freatische grondwaterpeil een constant verhang heeft over 120 m vanaf de eerste grondboring in het dwarsprofiel. Het peil staat hier bij benadering een halve meter onder het maaiveld. Dichter naar de beek, neemt het verhang scherp toe. Op 20 m van de Oude Beek staat het grondwaterpeil 80 cm onder het maaiveld. Verder naar het noorden stijgt het freatisch waterpeil opnieuw om dan weer lichtjes te zakken naar het einde van het dwarsprofiel. Het einde van het dwarsprofiel ligt ongeveer op 100 m van de Zwarte Beek. De verdiepte Oude Beek heeft dus een drainerend effect tot op 50 m. 5/15 INBO.A

6 grondwaterpeil Figuur 5: dwarsprofiel 3 met weergave van de grondwaterpeilen in augustus De witte peil duidt de ligging van de Oude Beek aan. 6/15 INBO.A

7 2.3 Grondwaterpeilen ter hoogte van dwarsprofiel 11 Dwarsprofiel 11 ligt centraal in de zone waar de Oude Beek verdiept werd en situeert zich ter hoogte van een blauwe bessenplantage ten zuiden van de Oude Beek en het zogeheten OCMW-perceel ten noorden van de Oude Beek. De oppervlaktewaterpeilen van de Oude Beek en Zwarte Beek worden hier opgevolgd (peilschalen met codes S007 en S118). De peilschaal in de Zwarte Beek staat niet in één lijn met de meetraai. Het werd herberekend voor een locatie die aansluit op de meetraai, rekening houdend met het verval van de Zwarte Beek. Figuur 6: detail van de meetraai met meetpunten P033-P034-P041-S007-P035-P196-S118 ter hoogte van dwarsprofiel 11. De rode bolletjes zijn de grondboringen uitgezet in dwarsprofiel 11. Op figuur 7 is te zien dat op ca. 200 m naar het zuiden vanaf de Oude Beek al verlaagde peilen optreden. De peilen zijn hier ongunstig voor de ontwikkeling van kleine zeggenvegetaties (habitattypes 7140). Ondanks dat het perceel waarin piëzometers P033, P034 en P041 staan één van de langst beheerde percelen (maaibeheer) is, is het momenteel sterk verruigd en verzuurd. De vegetatie is monotoon en kensoorten van kleine zeggenvegetaties komen nog nauwelijks voor. De slechte kwaliteit en slechte staat van instandhouding is rechtstreeks toe te schrijven aan de verlaagde grondwatertafel. Het grondwaterpeil is in de zomer (augustus 2010), ter hoogte van piëzometer P033 en P tot 20 cm te laag. Dichter naar de Oude Beek toe zakt het peil verder weg om vlak bij de beek (P041) tot meer dan één meter onder het maaiveld te zakken. Aan de noordkant van de Oude Beek, richting Zwarte Beek, is de situatie vergelijkbaar. Op 200 meter afstand van de Oude Beek is het drainerende effect verdwenen. Daar staat het peil gelijk met maaiveld en blijft het verhang constant tot aan de Zwarte beek. Terreinverkenning leert dat in die zone zeer goed ontwikkelde kleine zeggenvegetaties voorkomen. 7/15 INBO.A

8 waterpeil Figuur 7: dwarsprofiel 11 met weergave van de grondwaterpeilen in augustus De witte pijl links duidt de Oude Beek aan, de witte pijl rechts de Zwarte Beek. 3. Remediëring van de verdroging 3.1 Motivering hydrologisch herstel De Zwarte Beekvallei herbergt het belangrijkste laagveencomplex van Vlaanderen. Het habitatrichtlijngebied van de Zwarte Beekvallei is essentieel voor het Natura 2000 habitattype 7140 volgens de Gewestelijke Instandhoudingsdoelen (Paelinckx (red.) et al. 2009). De specifieke instandhoudingsdoelstellingen (S-IHD) zijn in voorbereiding (Nagels et al., in voorbereiding), maar nu al is duidelijk dat in deze omgeving een oppervlakteuitbreiding en kwaliteitsverbetering in belangrijke mate gericht zijn op het herstel van mesotroof overgangsveen en kleine zeggenvegetaties (habitattype 7140). Het NIP Zwarte Beek geeft reeds deels invulling aan deze doelstellingen. Om de doelstellingen te realiseren is hydrologisch herstel nodig. De gevolgen van de verdroging - mineralisatie en inklinking van het veen - zijn immers onomkeerbaar (Allemeersch 2010). Om de verdere degradatie van het veen (en de vegetatie) te stoppen dient het bodempeil van de beek terug omhoog gebracht. Dit kan gebeuren door in de verdiepte Oude Beek op regelmatige afstanden stuwconstructies te voorzien, zodat het waterpeil wordt opgetrokken. Tussen de stuwconstructies kan het ruimingslib en veen dat op de oever ligt, terug in de beek gebracht worden. Naar verwachting kan dit niet in één keer gebeuren omwille van praktische moeilijkheden, zoals verdroogd veen dat blijft drijven. Kennis van het verhang en de oeverhoogten opgemeten door de VLM kan gebruikt worden om het uitvoeringsplan uit te tekenen. Ter hoogte van de piëzometers (dwarsprofielen 3, 7 en 11) kan het gedrag van het freatische grondwatervlak nauwgezet opgevolgd worden. Verwacht wordt dat de grondwatertafel zich snel zal herstellen aangezien zowel zand als veen een hoge hydraulische geleidbaarheid hebben. Het gebied wordt bovendien gekenmerkt door een bijzonder sterke kwelflux (Batelaan & Desmedt 1994). 3.2 Opstuwing van de Oude beek Het afvoerregime van de Oude Beek wordt sinds oktober 2009 opgevolgd m.b.v. een automatische datalogger. Omdat de doelhabitats niet bestand zijn tegen frequente overstromingen, mag de Oude Beek niet overstromen als gevolg van de opstuwingen. 8/15 INBO.A

9 In de Oude Beek treden echter regelmatig piekdebieten op ten gevolge van overvloedige neerslag. In figuur 8 is te zien dat de peilen in de Oude Beek regelmatig scherp stijgen en dalen. Verder vallen de lage beekpeilen in de uitzonderlijk droge zomer van 2010 op. In augustus 2010 kwam daar verandering in door een langdurige neerslagperiode, waardoor het beekpeil terug steeg (figuur 8, laatste meting). De voorlopige gegevens duiden op peilschommelingen van 20 à 25 cm. In het najaar van 2010 en begin januari 2011 zijn er periodes met zeer hevige neerslag geweest,. De gegevens van 2010 zijn slechts ten dele verzameld en verwerkt en moeten nog geanalyseerd worden. De analyse is van belang om de maximale peilschommelingen van de Oude Beek vast te stellen. Dit kan gebeuren tegen einde maart Stijghoogte (TAW) ZWAS007A /09 01/10 Datum Figuur 8: tijdreeks van een automatische datalogger in de Oude Beek ca. 200 m stroomafwaarts van het Melkpad (S007). Actueel staat het beekpeil van de Oude Beek cm onder het maaiveld. Een voorlopige analyse toont aan dat de maximale peilschommelingen van de Oude Beek cm bedragen. Hierdoor kan, zonder gevaar voor overstroming vanuit de beek, het water opgestuwd worden tot 30 cm onder het maaiveld. Het beekpeil wordt daarbij met 40 à 50 cm opgetrokken. Deze doelstelling kan gelden voor nagenoeg het volledige traject van de verdiepte Oude Beek. Gezien de topografie zal het optrekken van het beekpeil geen nadelige vernatting veroorzaken buiten de projectperimeter van het NIP. CONCLUSIE 1) De verdiepte Oude Beek heeft een verdrogend effect op de belendende terreinen en dit over een breedte van 200m langsheen de beek. In deze zone is het freatisch vlak 9/15 INBO.A

10 verlaagd. Om terug geschikte standplaats te creëren voor kleine zegge vegetaties dienen de waterpeilen in de oude beek verhoogd met 40 tot 50 cm. 2) Het beekpeil van de Oude beek wordt best opgestuwd tot 30 cm onder het maaiveld. Deze doelstelling geldt voor nagenoeg het volledige traject van de verdiepte Oude Beek. Ter hoogte van de piëzometers (dwarsprofielen 3, 7 en 11 kan het gedrag van het freatische grondwatervlak nauwgezet opgevolgd worden. Verwacht wordt dat de grondwatertafel zich snel zal herstellen, aangezien zowel zand als veen een hoge hydraulische geleidbaarheid hebben. REFERENTIES Allemeersch L. (2010). Archeologische en paleo-ecologische evaluatie van de vallei van de Zwarte Beek: Beringen (provincie Limburg). Rapporten van het Instituut voor Natuuren Bosonderzoek, INBO.R Instituut voor Natuur en Bosonderzoek (INBO), Brussel. Batelaan O. & De Smedt F. (1994). Regionale grondwaterstroming rond een aantal kwelafhankelijke natuurgebieden. Instituut voor Natuurbehoud (IN), Brussel. Callebaut J., De Bie E., De Becker P. & Huybrechts W. (2007). NICHE Vlaanderen : SVW : 1-7. Rapporten van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.R , Brussel. De Becker P. (2008). Commentaar op het rapport "Natuurinrichtingsproject Zwarte Beek: opstellen van ecohydrologische projectuitvoeringsplannen fase 1: inventarisatie - overleg" dd. 7 januari 2008 voortgangsrapport. Advies van het Instituut voor Natuuren Bosonderzoek, INBO.A Instituut voor Natuur en Bosonderzoek (INBO), Brussel. De Becker P. (2009). Natuurinrichtingsproject Zwarte Beek (Koersel-Beringen Limburg), Streefbeeldendiscussie. Advies van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.A Instituut voor Natuur en Bosonderzoek (INBO), Brussel. Paelinckx D., Sannen K., Goethals V., Louette G., Rutten J. & Hoffmann M (red.). (2009). Gewestelijke doelstellingen voor de habitats en soorten van de Europese Habitat- en Vogelrichtlijn voor Vlaanderen. Mededelingen van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.M Instituut voor Natuur en Bosonderzoek (INBO), Brussel. 10/15 INBO.A

11 Bijlage 1: situering van het veenlichaam in de Zwarte Beekvallei en de grondboringen met hun veendikten. 11/15 INBO.A

12 Bijlage 2: dwarsdoorsneden door de vallei van de Zwarte Beek (voor situering zie figuur 3). profiel 1 hoogte (in m TAW) lengte (in m) Profiel afstand (in m) Profiel lengte (in m) Reeks1 Reeks2 12/15 INBO.A

13 Profiel Profiel Profiel /15 INBO.A

14 Profiel Profiel profiel /15 INBO.A

15 Profiel Profiel 11 Profiel (in m TAW) Profiel /15 INBO.A