Categorie: Geen onderdeel van een categorie

Binnen het KIC-programma ‘Klimaatrobuuste watersystemen op landschapsschaal’ heeft NWO drie projecten toegewezen. De drie consortia, bestaande uit onderzoekers aan universiteiten en hogescholen, samen met publieke en private partners, krijgen in totaal circa 5,5 miljoen euro.

Klimaatverandering zet ons huidige watersysteem onder druk. De verwachting is dat dit zal verergeren door de versnelde zeespiegelstijging en toenemende weersextremen. Een transformatie naar een robuust en veerkrachtig watersysteem en een ‘waterrobuust’ landschap voor de komende decennia is daarom noodzakelijk. Kennis en innovatieve oplossingen zijn vereist voor ingrepen in ons watersysteem en de landschappen waarin zij liggen.

De drie toegewezen consortia gaan onderzoek doen naar herontwikkeling van water- en bestuurssystemen voor het omgaan met klimaateffecten, adaptatiestrategieën voor de zuidwestelijke Nederlandse delta, en naar het weerbaar maken van het zandlandschap van Nederland tegen klimaatverandering.

 

Bekijk de 3 toegewezen projecten

Binnen hydrologisch Nederland wordt het Nederlands Hydrologisch Instrumentarium (NHI) ingezet om effecten van veranderingen in hydrologie, klimaat en maatregelen op het watersysteem in beeld te brengen. Voor normale en droge omstandigheden wordt daarbij veel gebruik gemaakt van grondwatermodellen; voor analyse van wateroverlast wordt gebruik gemaakt van hydraulische modellen, waarin de stroming in meer detail wordt berekend.
Uit een inventarisatie binnen het NHI is gebleken dat er behoefte is om aanvullend concepten te ontwikkelen waarbij het oppervlaktewatersysteem op eenvoudige wijze, in combinatie met het grondwatersysteem, kan worden doorgerekend. Hiermee kunnen de huidige opgaven in het waterbeheer (droogte, wateroverlast, waterkwaliteit) beter worden onderbouwd en wordt het makkelijker om een combinatie van de opgaven uit te werken, zowel op landelijke als regionale schaal.
Er zijn wel benaderingen beschikbaar, maar de programmatuur is verouderd, waardoor de huidige concepten niet aangepast en uitgebreid kunnen worden, bijvoorbeeld voor nieuwe type maatregelen zoals peilgestuurde drainage. Daardoor kan in huidige uitwerkingen de beschikbaarheid van het oppervlaktewater worden overschat. Verder zijn de huidige concepten voor berekening van de landelijke waterverdeling ontoereikend voor onderbouwing van de waterkwaliteit, hiervoor moet beter rekening worden gehouden met de routering van het water.
Daarom wordt in samenwerking tussen Deltares en een groot aantal marktpartijen en waterbeheerders gewerkt aan een nieuw simulatie concept voor een zogenaamde ‘gelumpte benadering’ van het oppervlaktewater in NHI.

Bekijk het project

De energie transitie in Nederland vereist een versnelling in de aanleg van leidingen om nieuwe energie dragers zoals waterstof en groen gas en warmte naar de gebruikers te transporteren. Vanwege de wens om het klimaat te ontzien moeten en eveneens veel leidingen worden aangelegd om bij productie van energie ontstane koolstofdioxide te transporteren naar opslag locaties. De versnelde aanleg van leidingen kan op duurzame wijze mogelijk worden gemaakt door een nieuwe techniek voor leiding aanleg in gebruik te nemen. Deze nieuwe techniek is in potentie geschikt om in een korte tijd met nagenoeg geen verstoring van landbouwgronden en natuurgronden leidingen aan te leggen tegen een zeer lage prijs.

Het voorkomen van de verstoring van landbouwgronden leidt er toe dat de landbouwgronden zeer snel na leidingaanleg weer beschikbaar zijn voor productie ( of dat de natuurgronden niet worden aangetast), doordat er niet gegraven hoeft te worden. Bovendien leidt het niet meer nodig zijn van ontgravingen in organische bodems tot een significante reductie van vrijkomen van CO2 en CH4. Door het voorkomen van verdichting en verslemping van de toplaag van de landbouwgrond na ontgraving en belasting door equipment wordt de infiltratie van neerslag niet aangetast en wordt lokale wateroverlast voorkomen. Bemaling is niet meer nodig met de nieuwe aanleg techniek. Verslechtering van de waterkwaliteit door opkomend zout water kan daardoor worden vermeden

Bekijk het project

Dit project betreft de ontwikkeling en het testen van de Meegroeidijk (MGD) , een innovatief concept voor dijkversterking en dijkbeheer, waarbij lokaal beschikbaar slib nuttig kan worden hergebruikt. Het MGD concept betreft de verspreiding van lokaal gewonnen slib, direct opgebracht of voor korte tijd gerijpt, op een bestaande dijk in dunne lagen, 1 of 2 keer per jaar. Dit concept is tot nu toe alleen op papier ontwikkeld, mede met een conceptuele haalbaarheid analyse, maar nooit in het veld of in het laboratorium (fysiek) geprobeerd. Mede door de gunstige business case, waarin besparingen op dijkversterkingen inzichtelijk zijn gemaakt en met een reductie van CO2 uitstoot is er interesse vanuit verschillende waterschappen, marktpartijen en kennisinstituten om het concept te toetsen. Tijdens het project zal ook de verkregen kennis over het concept worden vergeleken met de andere innovatieve onderzoekstrajecten zoals de Kleirijperij, de Brede Groene Dijk als ook het ophogen van landbouwgronden.
Dit project betreft:
1. de ontwikkeling van een innovatieve uitvoeringsmethode om dunne gelijkmatige lagen slib op de dijk te kunnen aan brengen;
2. de innovatieve uitvoeringsmethode toepassen om dijkvakken van slib te voorzien en vervolgens het monitoren van de ontwikkeling van slib naar klei, de vegetatie en geotechnische eigenschappen van de dijk, en van koolstof emissies uit materieel en materiaal (rijpend slib);
3. Na afloop van de eerste veldexperimenten zal een workshop met de betrokken marktpartijen worden georganiseerd om de innovatieve uitvoeringsmethode te evalueren;
4. het ontwikkelen van innovatieve relaties / (analytische) modellen om de erosiebestendigheid van gerijpt slib en de uitstoot van broeikas gassen uit sediment te berekenen / voorspellen;
5. Analyse van voor- en nadelen tussen de diverse concepten om zo inzichtelijk te maken waar en hoe het MGD concept goed kan worden toegepast.
Doel van het project is een circulaire benutting van slib voor dijkbeheer en / of versterking, met toepassing van beschikbaar lokaal materiaal, beperking van de uitstoot van broeikasgassen en om het waterbeheer op orde te houden.

Bekijk het project

Het klimaat verandert. Het weer wordt extremer: met lange droogteperioden, extremere buien en toenemende hitteproblematiek. In dit kader biedt het natuurlijke water- en bodemsysteem kansen om onze omgeving klimaatadaptief in te richten en te beheren, en zo toekomst bestendig te maken. Water en bodem moeten dan wel meer sturend worden: het huidige paradigma “peil volgt functie” moet dan veranderen in de richting “functie volgt peil” (en functie volgt bodem voetnoot 2 , 3).
Het gaat om een ingrijpende paradigmaverandering, een transitie:
• Naast de bekende technische kennis is nieuwe kennis van het natuurlijk bodem- en watersysteem nodig.
• Ook de rol van regionale overheden verandert: het waterschap bijvoorbeeld “kruipt” het land op. Dat gaat niet vanzelf. Provincies, waterschappen, gemeenten en drinkwaterbedrijven moeten samen aan deze opgave werken. Klimaatadaptatie en gebiedsontwikkeling komen bij elkaar.
• In de beginfase is gezamenlijke concept-ontwikkeling door wetenschap en praktijk nodig.

De visie NL2120 (voetnoot 4) biedt een inspirerende aanpak en heeft veel aandacht getrokken, maar er is een vertaling naar het regionale niveau nodig. Dat gaat WAArDT doen.

In de visie NL2120 is geschetst dat en hoe het water- en bodemsysteem sturend kan zijn voor de gebiedsontwikkeling op landelijk niveau. De visie is geen blauwdruk, maar een vrije wetenschappelijke desk study die laat zien wat er mogelijk is op basis van 5 leidende principes. Het is een positieve visie op hoe Nederland kan omgaan met klimaatadaptatie. De visie heeft geleid tot veel media- aandacht, de impact was groot. Als gevolg daarvan ontstaat nu behoefte vanuit gemeenten en waterschappen aan regionale 2120 studies, met als doel bestuurders en beleidsmakers de ogen te openen en te inspireren.

Zij hebben behoefte aan een methodiek die geïnspireerd is op de vergezichten zoals getoond in de NL2120 visie. NL2120 dient dan als uitgangspunt voor vergelijkbare lokale en regionale exercities. Maar de methodiek moet daarvoor ingrijpend worden aangepast: er is andere, gedetailleerde regionale kennis en informatie, maar vooral is er een gevoelige beleidscontext van regionale en lokale overheden van diverse pluimage, vaak ook nog eens met elkaar verbonden in politiek gevoelige samenwerkingsverbanden. Het gaat dan dus niet meer om een vrije wetenschappelijke desk study, maar om co-creatie tussen wetenschap en (beleids-)praktijk.
Daarom wordt in een co-creatie aanpak van WUR, CAS en de Manifestregio Vallei en Veluwe, dus met partners afkomstig uit wetenschap en praktijk, een basis 2120 visie voor Vallei en Veluwe opgesteld, een inspirerende lange termijn systeemvisie.

De “snelle, vrije aanpak” van NL2120 voldoet dan niet. Er moet een nieuw, verbeterd product worden gemaakt:
• een proceshandboek om te komen tot een regionale visie 2120 voor de regio Vallei en Veluwe,
• met protocollen hoe de uitgewerkte studie voor de regio Vallei Veluwe, opschaalbaar gemaakt kan worden voor andere regio’s in Nederland.

Hiermee kan dezelfde methodiek in andere regio’s in Nederland toegepast worden.

Voetnoten:
2) De bodem bereikt?! Rapport Raad voor de Leefomgeving, 2020
3) Grote opgaven in beperkte ruimte. Planbureau voor de Leefomgeving, 2021
4) Zie ook: https://www.wur.nl/nl/Dossiers/dossier/Nederland-in-2120.htm

Bekijk het project

Digital twins zijn booming en ook in het waterbeheer buitelen de initiatieven op dit gebied over elkaar heen. Vaak beperken onderzoeken zich echter tot één specifiek vraagstuk of product. In dit onderzoek willen we toewerken naar een digital twin voor het waterbeheer die breed toepasbaar en uitbreidbaar is, voor meerdere vraagstukken en typen gebruikers, waarbij de behoeften van de gebruikers in een vroeg stadium worden meegenomen. Dit vraagt om integratie van data, informatie en kennis om op het juiste niveau het handelingsperspectief te leveren voor strategische en operationele besluiten.

Waterschappen zijn verantwoordelijk voor de waterkwantiteit en waterkwaliteit van de regionale wateren en het grondwater in Nederland en de waterveiligheid in de regio. Voor de uitvoering van hun operationele taken hebben zij een uitgebreid monitoringsnetwerk ingericht. Het ontbreekt veel waterschappen echter aan tools om databronnen optimaal in te zetten en te komen tot integrale, goed onderbouwde strategische adviezen en gebiedsgerichte operationele sturing.

Ook zijn vaak tools onvoldoende geschikt voor gebruik in de besluitvorming tijdens calamiteiten. Zo is de oorzaak van een calamiteit niet altijd (snel) te achterhalen met de beschikbare tools en kan het effect van maatregelen niet altijd goed in beeld worden gebracht. Bovendien is de presentatie van modelresultaten vaak onvoldoende helder met het risico dat resultaten verkeerd worden geïnterpreteerd en niet de optimale keuzes worden gemaakt.

De doorontwikkeling van meetdata en modellen en monitoringsnetwerken vindt op dit moment veelal versnipperd plaats. Een totaaloverzicht met een integrale afweging ontbreekt, wat kan leiden tot desinvesteringen.

De ontwikkeling en inzet van een digital twin kan helpen om bovenstaande behoeftes in te vullen.

Bekijk het project

PWN, drinkwaterbedrijf en natuurbeheerder in Noord-Holland, is sterk afhankelijk van IJsselmeerwater voor de levering van drinkwater. Echter, het IJsselmeerwater zal in de toekomst vaker van onvoldoende kwaliteit zijn voor de productie van drinkwater. Klimaatbuffers kunnen bijdragen aan een robuuste zoetwatervoorraad voor de drinkwaterproductie, door er een strategische ruwwatervoorraad op te slaan en voor te zuiveren. In dit project verkennen we gezamenlijk de potentie van zuiverende landschappen als onderdeel van klimaatbuffers [hierna Zuiverende Landschappen genoemd].

Het doel van het onderzoek is tweeledig:
Allereerst ontwikkelen we concepten van Zuiverende Landschappen die, in combinatie met voorraadbekkens, als een nature based solution bijdragen aan biodiversiteit, waterzuivering en een robuustere zoetwatervoorraad van het IJsselmeergebied. Deze concepten vormen ieder een unieke mix aan inrichtings-elementen en hebben een specifiek toepassingsgebied, randvoorwaarden en kosten-baten plaatje. Een van de concepten zal worden geselecteerd en gedetailleerd uitgewerkt tot een functioneel schetsontwerp voor een Zuiverend Landschap binnen ‘Klimaatbuffer IJsselmeer’: een initiatief van PWN om samen met Rijkswaterstaat bij Andijk te zorgen voor voldoende strategische watervoorraad en natuurlijke (voor)zuiveringscapaciteit met een ecologische meerwaarde voor het IJsselmeer. Doel is hierbij om zoveel mogelijk natuurlijke zuivering toe te voegen, alvorens de technologische zuivering tot drinkwater aanvangt. Zo kunnen naar verwachting grote verbeteringen in duurzaamheid (reductie chemie, energie, reststromen) van de zuivering worden bereikt. Ook worden gezamenlijk ontwerprichtlijnen voor proefopstellingen voor een Zuiverend Landschap bij de zuiveringslocatie Andijk opgesteld.
Daarnaast onderzoeken we bredere toepasbaarheid van Zuiverende Landschappen binnen het IJsselmeergebied en op andere drinkwaterproductie locaties. In ronde tafel gesprekken en ontwerpateliers zullen andere locaties voor de ontwikkelde concepten worden verkend ingezet en de geïdentificeerde locaties worden ruimtelijk verbeeld in een kansenkaart.

Bekijk het project

Nederland is niet af. Grote ruimtelijke opgaven en transities kondigen zich aan, zoals aanpassen aan klimaatverandering, verduurzaming van landbouw en de energiesector en het herstel van de biodiversiteit. Maar ook de woningbouwopgave en de zorg voor voldoende en schoon (drink) water staan in de aandacht. In het nieuwste IPCC rapport zien we dat klimaatverandering sneller gaat: snellere zeespiegelstijging, intensievere neerslag en extremere perioden van warmte en droogte kondigen zich aan. Daarom is het belangrijk om tijdig op een nieuwe manier na te denken en te werken aan een veilige en leefbare Nederlandse Delta.

Hier tekent zich een ingewikkeld dilemma af: de noodzaak van systeemveranderingen in een onzekere toekomst, en tegelijkertijd de opgave om de beoogde transities uit te werken en te implementeren binnen de bestaande context van wet- en regelgeving, vigerend beleid en maatschappelijke acceptatie. Kortom, de opdracht om de Nederlandse delta leefbaar en veilig te houden vraagt om een systematische toekomstverkenning naar een duurzame ruimtelijke inrichting van ons water(veiligheids)systeem.

Met dit project dragen we bij aan besluitvorming over het toekomstbestendig inrichten van de Nederlandse (water)landschappen: met een goed ruimtelijk ontwerp van het landschap zodat ze systeem-georiënteerd, natuurlijker, klimaatrobuuster en waarderijker worden. Daarvoor willen we inzichten verkrijgen over het hiervoor geschetste dilemma. Dit doen we door uitgevoerde praktijkcases systematisch te analyseren aan de hand van kritische succesfactoren. Voor een aantal gebiedscases worden ontwerpend mogelijke lange termijn ontwikkelingen verkend en in beeld gebracht. Hierbij gaan we er van uit dat er ‘systeemsprongen’ in het functioneren van de Nederlandse systemen van waterveiligheid en ruimtelijke organisatie denkbaar en wellicht ook noodzakelijk zijn. Door dergelijke sprongen als startpunten te gebruiken, kunnen we de oplossings- en keuzeruimte voor het omgaan met het complexe dilemma vergroten. En planningsinstrumenten ontwikkelen die de korte termijnen van ‘nu’ (2030) en ‘straks’ (2050) beter kunnen afstemmen op inzichten over het ‘later’ (2100) en ‘ooit’ (na 2150).

Bekijk het project

Binnen hydrologisch Nederland worden NHI en de Waterwijzers Landbouw en Natuur toegepast om effecten van veranderingen in hydrologie, klimaat en maatregelen op het watersysteem, de natuur en landbouw in beeld te brengen. In verschillende studies komen diverse tekortkomingen naar voren. Deltares, WENR en KWR slaan de handen ineen en werken samen met gebruikers aan harmonisatie en verbetering van de modellen. Daarbij wordt een grondige conceptuele verbeterslag doorgevoerd in de modelcodes, gebaseerd op nieuwe robuuste modelconcepten, die op verschillende schaalniveaus en onderling consistent toepasbaar zijn. Onderlinge afstemming van de rekeninstrumenten staat centraal, zodat de gebruikers er geen last van hebben dat modellen zijn opgebouwd uit componenten van verschillende onderzoeksinstellingen.

Nieuwe modelleertechnieken in MODFLOW 6 bieden nieuwe mogelijkheden voor onder meer toepassing van verschillende rekenresoluties en geneste modellen. Om hier optimaal gebruik van te maken worden huidige modelconcepten herijkt, op onderdelen aangepast en uitgebreid. Dit levert nieuwe modules op om bijvoorbeeld klimaat robuuste maatregelen door te rekenen en biedt mogelijkheden voor beoordeling van maatregelen tegen zowel droogte als wateroverlast.

De ontwikkelingen resulteren in software releases die robuust zijn voor de toekomst, en aansluiten op nieuwe externe ontwikkelingen. Bovendien worden meteen inhoudelijke verbeterslagen doorgevoerd, die al eerder zijn geprioriteerd samen met de gebruikers.

Bekijk het project