Hydrologisch modelleren voor klimaatadaptieve gebiedsontwikkeling

Waterbeheer als win-win voor natuur en recreatie

De provincie Drenthe wil de natuurontwikkeling in het Drentsche Aa-gebied bevorderen, onder andere door de toestroom van kwelwater naar het beekdal te stimuleren. Langs het beekdal, op de flank van de Hondsrug, liggen echter meerdere diepe zandwinplassen, waaronder recreatiezwemplas De Vledders nabij het Schipborgerdiep. Door die verdiepte ligging van de plas stroomt een grote hoeveelheid kwel naar de plas in plaats van naar het beekdal. Fugro deed in opdracht van Prolander, de uitvoeringsorganisatie voor het landelijk gebied in de provincie Drenthe en Groningen, onderzoek naar het (regionale) grondwaterstromingspatroon en werkte een voorstel uit dat zowel voor natuur als recreatie gunstig uitpakt.

Zwemplas De Vledders is in de jaren zestig als zandwinplas ten behoeve van de aanleg van de N34 ontstaan en is inmiddels een belangrijke waarde geworden voor de naastgelegen camping. Door de verdiepte ligging bogen grondwaterstromen (kwelstromen) af naar de zwemplas in plaats van dat de kwel in het aangrenzende beekdal van het Schipborgerdiep terecht kwam. Het strand van de zwemplas was daardoor vaak te nat en de oevers werden aangetast door de grote hoeveelheid uittredende kwel, terwijl de omliggende natuur dit water wél kon gebruiken. “Aan ons de taak om een hydrologisch ontwerp uit te werken dat weliswaar voorziet in meer kwel in het beekdal, maar zonder de waterkwaliteit in de zwemplas nadelig te beïnvloeden. De grote hoeveelheid kwel zorgde namelijk altijd voor een uitstekende zwemwaterkwaliteit in de zwemplas”, zegt Herman Brink, senior hydroloog bij Fugro. “In het ontwerp hebben we bovendien rekening gehouden met klimaatverandering.”

Monitoren

Fugro is het project gestart met het uitvoeren van sonderingen en het monitoren van de grondwaterstand gedurende één jaar. Daarnaast zijn verschillende monsters genomen van het grond- en oppervlaktewater. Omdat debietmetingen over de afvoerduiker geen eenduidig beeld gaven en zelfs onverklaarbaar waren, is teruggegaan naar de basis. De hoeveelheid kwel die de zwemplas in stroomt is gemeten door verschillende keren de afvoerduiker dicht te zetten en de stijging in het waterpeil te meten. Een simpele maar doelmatige methode die in samenwerking met de eigenaar van de camping is uitgevoerd. Zo hebben we een kwelgemiddelde van zo’n 20 mm/dag gemeten, een gigantische hoeveelheid. De ingewonnen data werden gespiegeld aan het model Methodiek Interactieve Planning Waterbeheer (MIPWA-model) en in het model zijn verbeteringen doorgevoerd. “MIPWA is een hydrologisch instrumentarium voor grondwaterstudies in Noordoost-Nederland en bij uitstek geschikt voor dit soort doeleinden. Maar om dergelijke extremen als de grote hoeveelheid kwel die we hebben gemeten goed te modelleren, moet je het (grond)watersysteem wel goed begrijpen”, vertelt Derike Velthuis, hydroloog bij Fugro. 

Tegelijk is onderzoek gedaan naar hoe het gebied in de afgelopen decennia is veranderd en welke interactie dat heeft gehad op de zwemplas, zoals het stoppen van een drinkwaterwinning en dempingen van water in de omgeving. Daarnaast bleken er in de afgelopen dertig jaar een aanzienlijke toename te zijn in piekafvoeren in het Schipborgerdiep, met als gevolg dat nutriëntenrijk water via de afvoerduiker vanaf het beekdal de zwemplas in stroomde, wat niet ten goede komt van de zwemwaterkwaliteit in de zwemplas. Daarom was het idee om het waterpeil te verhogen en het strand opnieuw in te richten. Het verhogen van het waterpeil in de zwemplas heeft direct gevolgen voor de kwel (afname kwel) en de nutriëntenbalans (toename nutriënten), en daarmee dus voor de zwemwaterkwaliteit. “We moesten zien te achterhalen hoeveel kwel er minimaal nodig is in de zwemplas, zodat de zwemwaterkwaliteit niet achteruitgaat of in het ergste geval leidt tot de groei van blauwalg. Dan moet de zwemplas tijdelijk dicht, wat grote gevolgen heeft voor de camping en de recreatie in het gebied”, zegt Velthuis.

Waterdichte pragmatische aanpak 

Fugro heeft dus niets aan het toeval overgelaten en alle aspecten uit het heden en verleden die mogelijk van invloed kunnen zijn op de huidige en toekomstige waterkwaliteit beschouwd en doorgrond. “We hebben gekozen voor een waterdichte en pragmatische aanpak”, stelt Brink. “Er kunnen veel onzekerheden zitten in de aannames als het gaat om nutriëntenbelasting. We zijn daarom bewust aan de bovenkant gaan zitten met onze ramingen en hebben rekening gehouden met de extremen door klimaatverandering. Wat als het langer droog is en er dus ook meer gezwommen wordt? Wat als er meer neerslag valt? Velthuis vult aan: “Het lastige bij een verstoring van de nutriëntenbalans waarbij het water troebel wordt, is dat het heel veel moeite kost om de kwaliteit weer goed te krijgen. Het omslagpunt voor fosfaatbelasting is bijvoorbeeld veel lager van troebel naar schoon dan van schoon naar troebel water.”

Peilverhoging

Op basis van alle prognoses en berekeningen heeft Fugro een toekomstbestendig ontwerp gemaakt, waar zowel het beekdal van profiteert (meer kwelwater) als de eigenaar van de zwemplas en de camping. Brink: “Daarbij hebben we het voorstel gedaan om het waterpeil in de zwemplas met 40 centimeter te verhogen. Tevens hebben we de herinrichting van de zwemplas uitgewerkt tot een schetsontwerp met een raming van de kosten. Door de peilverhoging wordt de waterlijn verlegd en moest het strand worden opgehoogd. We hebben geadviseerd hoeveel en welk type zand er nodig was, en over welke breedte dit moest worden aangebracht.” Dat is het mooie aan een ingenieursbureau als Fugro, volgens Velthuis. “We hebben specialismen als hydrologie, monitoring, civiel, etc. aan boord en kunnen snel schakelen. Dit maakt dat we heel pragmatisch te werk konden gaan. Vanaf het plaatsen van de eerste peilbuis tot en met het opleveren van het schetsontwerp, en alles daartussen hebben we in samenwerking met de opdrachtgever vanuit één organisatie gedaan.”

Stuw en afsluitbare duiker 

Net voor de start van de meivakantie van dit jaar zijn de werkzaamheden door Prolander opgeleverd. Fugro heeft de peilbuizen inmiddels overgedragen aan de provincie. “Onze loggers zijn eruit gehaald en vervangen door de loggers van de provincie”, zegt Brink. “Zij houden de komende jaren de grondwaterstand nauwlettend in de gaten en kunnen eventueel actie ondernemen, mochten er zich grote afwijkingen ten opzichte van de verwachting voordoen. Ook wordt de kwaliteit van het zwemwater gemonitord. Het waterpeil van het Schipborgerdiep wordt al door het waterschap gemeten.” Voor de beheersing van het waterniveau zijn een stuw en afsluitbare duiker geplaatst, die de eigenaar van de camping zelf tijdelijk anders kan instellen of dichtzetten als het moet. 

Win-winsituatie

Natuurherstel vaak betekent dat er minder ‘ruimte is voor de mens’. Zoals extensievere landbouw, afsluiten van natuurgebieden vanwege verstoring, etc. Dit project laat zien dat natuurherstel en recreatie goed samengaan en er dus eigenlijk sprake is van een win-winsituatie voor beide partijen.

Goede samenwerking

“Natuurherstel en recreatie zijn in dit project hand in hand gegaan. De plannen van dit project zijn tot stand gekomen in nauwe samenwerking tussen provincie, camping De Vledders, Staatsbosbeheer en Prolander. Een mooi voorbeeld van hoe we samen zorgen voor een toekomstbestendig landschap” – Willem Tjebbe Oostenbrink, projectleider bij Prolander.

Leefbaarheid verbeteren

Geohydrologie en in het verlengde daarvan de combinatie met de ecologische kant richting waterkwaliteit blijft volgens Velthuis vaak onderbelicht, maar is een belangrijk aspect in toekomstige gebiedsontwikkelingen. “We zien steeds vaker de vraag wat bepaalde ontwikkelingen doen met de waterkwaliteit. Zeker ook met het oog op de Uitvoering Kaderrichtlijn Water die in 2027 van kracht wordt.” Fugro heeft recent dan ook de krachten gebundeld met Aveco de Bondt en Adjust. “Met onze gezamenlijke advies- en ingenieursdiensten gaan we de komende vier jaar de provincie Drenthe en Prolander helpen om de leefbaarheid en duurzaamheid in deze regio te bevorderen. Daarbij richten we ons op het versterken van natuurgebieden en toekomstbestendig maken van landelijk gebied, infrastructuur, mobiliteit en de energietransitie. Als Geo-data-specialist zijn we een deskundige partner voor onderzoek, advies en integrale oplossingen voor gebiedsontwikkeling, energie en infrastructuur, en gaan we proactief aan de slag met deze opgaven om van grote waarde te zijn voor deze provincie. We zijn ervan overtuigd dat we samen met onze partners Drenthe mooier en vooral ook duurzamer kunnen maken.”     

Eerste elektrische sondeerunit van Nederland

Met het oog op de energietransitie investeert Fugro in het verduurzamen van het eigen machinepark. De doelstelling is om in 2035 CO2-neutraal te opereren. Fugro beschikt over een elektrische mini-boorrups en mini-sondeerrups. Daarnaast is nu een grote elektrische sondeerunit operationeel om zonder CO2-uitstoot sneller meer sonderingen uit te voeren. Daarmee is Fugro koploper in Nederland.