Zoetwaterverdeling

Extreme droogte heeft ook extreme gevolgen voor het watergebruik in Nederland. De zoetwatermodellen van het Nationaal Water Model kunnen inschatten waar mogelijk watertekorten ontstaan.

Dit is mogelijk door de waterbeweging door Nederland in kaart te brengen. Waar komt ons water vandaan en waar gaat het heen? De modellen van NWM worden daarnaast ook gebruikt om het effect van beoogd zoetwaterbeleid te berekenen. Bijvoorbeeld maatregelen om zoetwater beter op te slaan. En ze berekenen of het zoutgehalte van zoetwater niet te hoog wordt.

Kijk voor een nadere technische uiteenzetting op de website van het deltaprogramma zoetwater

Complexe modeltrein
Het modelinstrumentarium voor zoetwater is een modeltrein van veel afzonderlijke modellen. De reden dat er verschillende modellen nodig zijn, is dat er voor zoetwatervraagstukken verschillende uitkomsten nodig zijn. Het Nationaal Water Model moet onder meer resultaten leveren over de grondwaterstand, de waterverdeling, het zoutgehalte en de temperatuur. Elk model berekent een deel hiervan.

We gebruiken de volgende deelmodellen, die in onderstaande volgorde worden doorgerekend:

  • LHM
  • SOBEK-NDB
  • LSM Light
  • LTM

We lichten ieder model hieronder afzonderlijk toe. En laten zien hoe en waarom de modellen op een bepaalde manier in een rekentrein gekoppeld worden.

Landelijk Hydrologisch Model (LHM)

Het Landelijk Hydrologisch Model (LHM) is het grond- en oppervlaktewatermodel van Nederland. Met het LHM berekenen we het regionale grondwaterstromingspatroon van Nederland voor het huidige klimaat en voor de verschillende klimaatscenario’s. Het instrumentarium is gericht op de simulatie van gemiddelde en droge situaties. Met het LHM kunnen we bijvoorbeeld grondwaterstanden, kwel- en wegzijgingsfluxen en de uitwisseling tussen het grond- en oppervlaktewater berekenen. Daarnaast wordt de verdeling berekend van oppervlaktewater over het landelijke waterverdelingsnetwerk en over de verschillende regionale oppervlaktewateren in Nederland. Hiermee brengen we de beschikbaarheid van oppervlaktewater op regionaal en landelijk niveau in beeld.

De modeluitvoer kan worden gebruikt als invoer voor andere modellen. De berekende vochtgehalten in de bodem kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om de effecten op de landbouw en natuur op het land inzichtelijk te maken. Daarnaast kunnen ze als input dienen voor waterkwaliteitsmodellen. Naast de waterbalans wordt ook de chloridebalans bijgehouden in het grond- en oppervlaktewater.

We zetten het LHM in voor verschillende doeleinden. Bijvoorbeeld voor het analyseren van de effecten van klimaatverandering op het Nederlandse watersysteem (Deltaprogramma) of voor de Kaderrichtlijn Water. En om tijdens droogte te adviseren over de landelijke waterverdeling (Landelijke Coördinatiecommissie Waterverdeling).

Schematisatie Distributiemodel - DM

SOBEK-model Noordelijk Delta Bekken (SOBEK-NDB

SOBEK is een ééndimensionaal modelsysteem en laat geschematiseerde open waterlopen (oppervlaktewater) zien. Zo kunnen we waterbeweging, zoutindringing, sturing van kunstwerken als stuwen, waterkwaliteit, neerslagafvoer en sedimenttransport simuleren. Het SOBEK-NDB model wordt binnen de zoetwatermodeltrein om 1 specifieke reden ingezet: de berekening van de zoutindringing via de Noordzee in het Noordelijk Delta Bekken.

LSM Light

In het Landelijk Sobek Model (LSM) zijn de beschikbare Sobek-modellen van landelijke en regionale waterbeheerders gecombineerd in 1 grote Sobek-schematisatie. Dit is beschreven in het achtergronddocument LSM.

Geschematiseerde watergangen LSM Light

Het LSM Light wordt binnen het Nationaal Water Model vooral ingezet om het oppervlaktewater in meer detail door te rekenen. Dit resulteert in de parameters waterstanden en debieten (de hoeveelheid water die per tijdseenheid voorbij een bepaald punt stroomt). Hiervoor maakt het LSM Light gebruik van de waterverdeling die met het LHM berekend is. De waterstanden kunnen met het LSM Light wanneer gewenst per rivierkilometer worden berekend. Naast het gebruik van LSM Light voor beleidsanalyses in het Deltaprogramma, en dan met name het Deelprogramma Zoetwater, zijn LSM Light-resultaten recent ook gebruikt door het project VONK (Vervangingsopgave Natte Kunstwerken). Met ingang van de basisprognoses 2018 gebruiken we alleen het lichtere LSM Light, dat het hoofdwatersysteem en een deel van de regionale watersystemen doorrekent.

LTM

Het LTM – Landelijk Temperatuur Model – is een aparte module, gekoppeld aan LSM Light, waarmee de (rivier)watertemperatuur kan worden gemodelleerd. Het LTM houdt rekening met de luchttemperatuur, luchtvochtigheid en bewolkingsgraad, om de warmteuitwisseling tussen lucht en water inzichtelijk te maken. De warmteuitwisseling wordt ook bepaald door de hoeveelheid water en de snelheid waarmee het op een bepaalde locatie stroomt. Daarom is een koppeling met het LSM Light noodzakelijk. Daarnaast houdt het LTM rekening met de opwarming van het rivierwater op het moment dat het water gebruikt wordt voor de koeling van industriële installaties, zoals energiecentrales.

Met de klimaatverandering in het achterhoofd is het cruciaal om meer inzicht te krijgen in de riviertemperatuur en het effect van opwarming van het water door industrieën in Nederland. Maar ook de opeenstapeling van effecten door het gebruik van rivierwater als koelwater in de bovenstroomse landen, zoals Duitsland. Er kunnen dan eventueel specifieke afspraken worden gemaakt.

Zout binnen het zoetwaterinstrumentarium

Het zoutgehalte is een belangrijke parameter in veel zoetwatervraagstukken. Er wordt onderscheid gemaakt in:

  • zout dat via het grondwater in het oppervlaktewater terecht komt;
  • zout dat vanuit de Noordzee via de Nieuwe Waterweg in het rivierenstelsel terecht komt.

De zoutbelasting via het grondwater wordt berekend binnen het LHM. De zoutindringing (zoutflux) via de Nieuwe Waterweg en de verspreiding van het zout in het Noordelijk Delta Bekken gebied wordt berekend met het SOBEK-NDB model.