Zoet-zout grondwater modelinstrumentarium voor de Provincie ZeelandRapportage digitaal beschikbaar: Mulder, T., Oude Essink, G.H.P., De Louw, P.G.B., Bootsma, H., 2020. Zoet-zout modelinstrumentarium voor de Provincie Zeeland, Deltares-rapport 11204457-000-BGS-0001, 55 p. Opdrachtgever: Provincie Zeeland (Ronnie Hollebrandse, email) en het Waterschap Scheldestromen (Luuk Veening) Betrokkenen vanuit Deltares: Tobias Mulder, Gualbert Oude Essink, Perry de Louw, Huite Bootsma Beschrijving: Voor deze studie is een generiek modelinstrumentarium ontwikkeld waarmee een 3D zoet-zout grondwatermodel is gegenereerd voor de provincie Zeeland (grondwatermodel Zeeland 2.0). Aan de basis van het modelinstrumentarium ligt de toolbox 'imod-python', dat bestaat uit verschillende tools die de gebruiker in staat stellen om uit een hydrogeologische dataset een grondwatermodel te genereren op basis van een gekozen domein, tijdsdiscretisatie en celgrootte. De basisdata wordt hierbij omgeschreven tot input data voor het model. Dit garandeert een transparante en reproduceerbare workflow. Tevens zijn tools opgenomen om de mogelijkheid tot zoet grondwateropslag in de ondergrond te kunnen doorrekenen. Bovendien kan met het instrumentarium verschillende klimaatscenario’s (inclusief zeespiegelstijging) worden doorgerekend; dit kan voor zowel de hele provincie als voor deelgebieden. In samenwerking met de Provincie Zeeland en het Waterschap Scheldestromen is beoordeeld welke basisdata het meest up-to-date is. Belangrijke aanleiding voor het project was het beschikbaar komen van de FRESHEM data (voor de chlorideverdeling van de ondergrond) en de GeoTOP dataset (voor de karakterisatie van de ondergrond). In het oude grondwatermodel Zeeland (Van Baaren et al., 2016) kon deze data nog niet worden meegenomen. Tevens is in deze versie SEAWAT gebruikt, de meeste gebruikte computer code voor zoet-zout grondwater ter wereld. Om in de toekomst aanpassingen en verbeteringen in de datasets eenvoudig door te kunnen voeren sluit het modelinstrumentarium qua methodiek aan op de tools die worden gebruikt bij het maken van het Nationaal Hydrologisch Model met zoet-zout koppeling (NHI zoet-zout) (Delsman et al, 2020). Het nieuwe grondwatermodel Zeeland 2.0 is qua plausibiliteit getoetst aan de hand van stijghoogtemetingen. Hierna is een initiële kalibratiestap uitgevoerd om de modelprestatie te verbeteren. De gemiddelde fout na deze initiële kalibratie bedraagt 41 centimeter. Ook is gekeken naar de stabiliteit van de zoet-zout verdeling in de ondergrond over 80 jaar. De verandering van de zoet-zout verdeling over de tijd is over het algemeen beperkt. Het huidige model is gezien de gemiddelde fout voor sommige toepassingen nog niet gebruiksklaar; een uitgebreidere kalibratie moet hiervoor worden uitgevoerd. Wel is het model op dit moment een uitstekend uitgangspunt voor detailstudies in de toekomst. Trefwoorden: Modelinstrumentarium, Zeeland, zoet-zout, verzilting, geohydrologisch model, droogtemaatregelen, automatisering workflow Gerelateerde rapporten: Van Baaren E.S., Oude Essink G.H.P., Janssen G.M.C.M., de Louw P.G.B., Heerdink R., Goes B. 2016. Verzoeting en verzilting van het grondwater in de Provincie Zeeland; Regionaal 3D model voor zoet-zout grondwater, Deltares rapport, 86 p. Delsman, J.R., Oude Essink, G.H.P., Huizer, S., Bootsma, H., Mulder, T., Zitman, P., Romero Verastegui, B., 2020. Actualisatie zout in het NHI - Toolbox NHI zoet-zout modellering en landelijk model, Deltares rapport 11205261-003-BGS-0001, 55 p. |
Evaluatie en verdiepend onderzoek naar grondwateronttrekkingsregels in de provincie ZeelandRapportage digitaal beschikbaar: Evaluatie en verdiepend onderzoek naar grondwateronttrekkingsregels in de provincie Zeeland Oude Essink G.H.P., Pauw, P.S., 2018. Evaluatie en verdiepend onderzoek naar grondwateronttrekkingsregels in de provincie Zeeland, Deltares rapport 1231011, 170 p. Opdrachtgever: Provincie Zeeland (Ronnie Hollebrandse, email) Betrokkenen vanuit Deltares: Gualbert Oude Essink, Pieter Pauw Beschrijving: In de provincie Zeeland onttrekken agrariërs zoet grondwater voor de beregening van gewassen. Deze onttrekkingen bevinden zich voornamelijk in de zoetwaterbellen onder de kreek- en dekzandruggen. Het oppompen van zoet grondwater leidt in veel gevallen tot het omhoog komen (opkegelen) van brak en zout grondwater onder de onttrekkingsbron. Vanwege de duurzaamheid van het grondwatersysteem in het algemeen (Kaderrichtlijn Water; KRW) en de grondwateronttrekking in het bijzonder zijn grondwateronttrekkingen onderworpen aan specifieke regels die zijn vastgelegd in de ‘Beleidsnota Grondwater versie 3.5’ van Waterschap Scheldestromen. Deltares heeft van Provincie Zeeland opdracht gekregen voor een evaluatie van de bestaande onttrekkingsregels en advisering voor een eventuele herziening van deze regels op basis van literatuur- en modelonderzoek. De volgende onderzoeksactiviteiten zijn daarbij opgesteld:
Trefwoorden: Zoutwater opkegeling, onttrekkingen, zoet grondwater, zoutwaterintrusie, Zeeland, regelgeving. Gerelateerde artikelen: Pauw, P.S. 2015. Field and Model Investigations of Freshwater Lenses in Coastal Aquifers, PhD thesis, Wageningen University, Wageningen, 168 pp. Pauw P.S., van der Zee S.E.A.T.M., Leijnse A., Oude Essink G.H.P., 2015, Saltwater Upconing Due to Cyclic Pumping by Horizontal Wells in Freshwater Lenses. Ground Water, Vol 54 (4), 521-531 . doi: 10.1111/gwat.12382 |
Verzoeting en verzilting freatisch grondwater in de Provincie ZeelandRapportage Zeeland model digitaal beschikbaar: Regionaal 3D model voor zoet-zout grondwater in de Provincie Zeeland Van Baaren E.S., Oude Essink G.H.P., Janssen G.M.C.M., de Louw P.G.B., Heerdink R., Goes B. 2016. Verzoeting en verzilting van het grondwater in de Provincie Zeeland; Regionaal 3D model voor zoet-zout grondwater, Deltares rapport, 86 p. Opdrachtgever: Provincie Zeeland (Ronnie Hollebrandse, email) Betrokkenen vanuit Deltares: Gualbert Oude Essink, Esther van Baaren, Perry de Louw Beschrijving: Het rapport beschrijft een numeriek model van het regionale grondwatersysteem van de Provincie Zeeland. De gesimuleerde stroming van grondwater en gekoppeld zouttransport is provincie-dekkend, drie-dimensionaal (3D), dichtheidsafhankelijk en niet-stationair. Het model is gebaseerd op databanken zoals het hydrogeologische model REGIS Zeeland, een maaiveldhoogtebestand (AHN) en oppervlaktewaterpeilen (TOP10-vector). Het model is geijkt op basis van (zoetwater)stijghoogten. Het model berekent de verplaatsing van zoet, brak en zout grondwater op regionale schaal onder invloed van de effecten van klimaatverandering (verandering in neerslag- en verdampingspartroon) en zeespiegelstijging. Een viertal scenario’s zijn doorgerekend over de periode 2010-2050. Een kleinere grondwateraanvulling in het zomerhalfjaar zal in de toekomst zorgen voor een verlaging van zowel de stijghoogte in het eerste watervoerend pakket als de grondwaterstand. In de winter verandert de grondwaterstand en de stijghoogte echter nauwelijks in gebieden met drainage omdat het overtollige (regen)water direct wordt afgevoerd. De grondwateraanvulling neemt in het zomerhalfjaar door klimaatverandering af. Omdat de grondwaterstand dientengevolge wegzakt maar de stijghoogte nauwelijks verlaagt, neemt de kwel in de meeste kwelgebieden toe. In de winter is het effect op de kwelfluxen significant minder omdat het neerslagoverschot grotendeels (direct) wordt afgevoerd via het drainagesysteem van sloten en drainage buizen. De zoet-brak-zout verdeling bevindt zich nog steeds niet in een dynamische evenwichts-situatie. Het effect van een zeespiegelstijging of een verandering in grondwateraanvulling is klein ten opzichte van het autonome verziltings- en verzoetingsproces. Over het algemeen komt verzilting vaker voor dan verzoeting. De zoutvracht neemt overwegend toe, in absolute zin voornamelijk op Schouwen-Duiveland. De invloedssfeer van een zeespiegelstijging in het eerste watervoerend pakket is beperkt tot de eerste honderden meters tot enkele kilometers vanuit de kustlijn. De stijghoogte neemt in deze zone toe, net als de kweldruk. De freatische grondwaterstand neemt door zeespiegelstijging nauwelijks toe door de aanwezigheid van een Holocene deklaag. Gerelateerde artikelen: De Louw, P.G.B. 2013. Saline seepage in deltaic areas. Preferential groundwater discharge through boils and interactions between thin rainwater lenses and upward saline seepage. PhD thesis, Vrije Universiteit Amsterdam, ISBN/EAN 9789461085429. De Louw, P.G.B., Eeman, S., Oude Essink, G.H.P., Vermue, E., Post, V.E.A. 2013. Rainwater lens dynamics and mixing between infiltrating rainwater and upward saline groundwater seepage beneath a tile-drained agricultural field. J. Hydrology, 501, 133-145, doi: 10.1016/j.jhydrol.2013.07.026 De Louw, P.G.B., Eeman, S., Siemon, B., Voortman, B.R., Gunnink, J., van Baaren, E.S., and Oude Essink, G.H.P., 2011, Shallow rainwater lenses in deltaic areas with saline seepage, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 3659-3678, doi: 10.5194/hess-15-3659-2011 Goes, B.J.M., Oude Essink, G.H.P., Vernes, R.W. and Sergi, F. 2009. Estimating the depth of fresh and brackish groundwater in a predominantly saline region using geophysical and hydrological methods, Zeeland, the Netherlands, Near Surface Geophysics 401-412, doi: 10.3997/1873-0604.2009048 Rapport: Meetcampagne naar het voorkomen van regenwaterlenzen in de Provincie Zeeland
|
Zoet-zout Nationaal Hydrologisch InstrumentariumOpdrachtgever: De Waterdienst
Betrokkenen vanuit Deltares : Jarno Verkaik, Joost Delsman, Marta Faneca en Gualbert Oude Essink Presentatie Wetenschappelijke Klankbordgroep NHI 6 juni 2012: NHI zoetzout: stand van zaken, en vooruitblik Download animatie: chloride concentratie 3D
|
Hydrologische studie KustlaboratoriumOpdrachtgever: Stichting Het Zeeuwse Landschap |
De Waterhouderij WalcherenOpdrachtgever: Rijkswaterstaat (WINN / Studio) |
Proef met vasthouden zoet water op TexelDe provincie start een proef met zoetwaterberging op een landbouwperceel van een bollenteler op Texel. Het doel van de proef is het uitwerken van een manier waarop agrariërs zelf kunnen voorzien in hun zoetwaterbehoefte en droge periodes kunnen overbruggen. De innovatieve pilot loopt tot eind 2014. Consortiumpartners zijn Oranjewoud, Acacia, Alterra en Deltares. |
Studie Zoet en zout Grondwater in de Provincie FlevolandOpdrachtgever: Provincie Flevoland (Christoffel Klepper) Artikel Stromingen: link |
NMDC: Nationaal Modellen- en Data Centrum, project “Integraal waterbeheer – van kritische zone tot kritische onzekerheden”, case WalcherenDoelstelling:
|
Effecten hoofdwegverbinding A6-A9 (Schiphol-Amsterdam-Almere) op zoet-zout grondwaterDeltares (voorheen afdeling TNO Bouw en Ondergrond) heeft geohydrologisch onderzoek gedaan naar de effecten van verschillende tunnelvarianten voor de hoofdwegverbinding A6-A9 (Schiphol-Amsterdam-Almere) op de zoet-zout verdeling in de ondergrond. |
Kwetsbaarheid regenwaterlenzen in landbouwgebieden voor klimaatverandering en zeespiegelstijgingBetrokkenen vanuit Deltares: Esther van Baaren, Gualbert Oude Essink, Perry de Louw |
Groot Geohydrologisch Onderzoek TexelOpdrachtgevers: Provincie Noord-Holland, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (voorheen Hoogheemraadschap van Uitwaterende Sluizen en het Waterschap Hollands Kroon), gemeente Texel |
Duinen SolleveldHet opspuiten van nieuwe duinen zal invloed hebben op de grondwaterstand in de duinen en in het achterliggende land. Deze veranderingen in druk kunnen leiden tot verplaatsing van de zoet-brak en brak-zout grensvlakken in het grondwater. Daarnaast zal de zoutconcentratie van het grondwater (lokaal) veranderen door het zoute zeewater dat gebruikt wordt voor deze duin- en strandsuppletie Om de invloed van de duin- en strandsuppletie op de grondwaterstand en de zoutconcentratie van het grondwater rond de drinkwateronttrekking bij Solleveld te bepalen is een 2D tijdsafhankelijk numeriek grondwatermodel gemaakt. Bij het maken van het model is niet gekeken naar een exacte locatie maar zijn representatieve invoerparameters voor het gebied gebruikt. |
Verzilting van het Nederlandse Grondwatersysteem |
Peer-reviewed artikelen 3D zoet-zout modellering case-studies
Delsman, J.R., Hu-a-ng, K.R.M., Vos, P.C., de Louw, P.G.B., Oude Essink, G.H.P., Stuyfzand, P.J., & Bierkens, M.F.P. 2014. Paleo-modeling of coastal saltwater intrusion during the Holocene: an application to the Netherlands. Hydrology and Earth System Sciences, 18(10), 3891–3905, doi: 10.5194/hess-18-3891-2014
link to paper link to animation
Faneca Sànchez, M., Gunnink, J.L., van Baaren, E.S., Oude Essink, G.H.P., Siemon, B., Auken, E., Elderhorst, W., de Louw, P.G.B. 2012. Modelling climate change effects on a Dutch coastal groundwater system using airborne Electro Magnetic measurements, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 4499-4516, doi: 10.5194/hess-16-4499-2012.
download
Pauw, P.S., Louw, P.G.B., de, Oude Essink, G.H.P. 2012. Groundwater salinization in the Wadden Sea area of the Netherlands; quantifying the effects of climate change, sea level rise and anthropogenic interferences, Netherlands Journal of Geosciences 91-3, 373-383.
link to NJG
Oude Essink, G.H.P. and Kooi, H. 2012. Land-subsidence and sea-level rise threaten fresh water resources in the coastal groundwater system of the Rijnland water board, The Netherlands, p. 227-248, Chapter 13 in: Climate Change Effects on Groundwater Resources: A Global Synthesis of Findings and Recommendations, Treidel, H., Martin-Bordes, J.L. and Gurdak, J.J. (Eds), 401 p.
link to Book
Oude Essink, G.H.P., E.S. van Baaren, and P.G.B. de Louw 2010, Effects of climate change on coastal groundwater systems: A modeling study in the Netherlands, Water Resour. Res., 46, W00F04, doi:10.1029/2009WR008719.
download
Oude Essink, G.H.P. 2001. Salt Water Intrusion in a Three-dimensional Groundwater System in The Netherlands: a Numerical Study, Transport in Porous Media 43(1): 137-158.
download
Oude Essink, G.H.P. 2001. Saltwater intrusion in 3D large-scale aquifers: a Dutch case, Phys. & Chem. of the Earth 26(4): 337-344.
download
Rapporten, artikelen, proceedings 3D zoet-zout modellering
Oude Essink, G.H.P. and Baaren, E., van, Verzilting van het Nederlandse Grondwatersysteem, Deltares 2009-U-R91001, 24 p.
download
Oude Essink, G.H.P., Baaren, E., van & Vliet, M. van, 2008, Verkennende studie klimaatverandering en verzilting grondwater in Zuid-Holland, Deltares-rapport 2008-U-R0322/A, 60 p.
download
Vandenbohede, A., 2008, Graphical User Interface Visual MOCDENS3D
download
link to GUI
Oude Essink, G.H.P. 2007. Effect zeespiegelstijging op het grondwatersysteem in het kustgebied, H2O, nr 19, 60-64.
download
Vugt, A, van, Oude Essink, G.H.P. en Biesheuvel, A. 2003. Modelleren van het zoet- zout grondwatersysteem op Texel, Stromingen, 9(1), 33-46
download
Oude Essink, G.H.P. 2001. Density dependent groundwater flow at the island of Texel, The Netherlands. Proc. 16th Salt Water Intrusion Meeting, Miedzyzdroje-Wolin Island, Poland: 47-54.
download
Oude Essink, G.H.P. 1998. MOC3D adapted to simulate 3D density-dependent groundwater flow. In: Proc.MODFLOW'98 Conference, October 4-8, 1998, Golden, Colorado, USA, Vol. I, 291-303.
download