Natuurgebaseerde maatregelen voor een klimaatrobuust Geuldal

Waterveiligheid
Nederlands

Natuurgebaseerde maatregelen kunnen de risico’s op droogte en verstromingen verminderen. Voor het Geuldal in Nederland, België en Duitsland zijn de effecten van 10 landschapsingrepen gemodelleerd met het SWAT+ model (Soil and Water Assessment Tool Plus). Voorbeelden zijn vergroening van stedelijk gebied en wegeninfrastructuur, herbebossing, vertragingen in beekdalen en het implementeren van veranderingen in het beheer van agrarische landschappen. De analyse laat zien waar, en in welke mate, natuurlijke maatregelen bijdragen aan het vertragen van de reis van het water door het landschap.

Key takeaways

  • De ontwikkeling van nieuwe bossen staat met stip op één als natuurlijke maatregel tegen overstromingen, wateroverlast en droogte.
  • Natural solutions not only combat waterlogging, but also can address water shortages.
  • Natuurlijke oplossingen gaan niet alleen wateroverlast tegen, maar ook watertekorten en modderstromen.
  • Primeur: voor het eerst is voor het hele stroomgebied van de Geul een grensoverschrijdend, gedetailleerd hydrologisch model gebouwd.
  • In het model zijn lokale verschillen in bodem, reliëf, infrastructuur, landgebruik en type begroeiing verwerkt.

Projectgegevens

Start: 2022 – Afgerond: 2023
Ref: ​221350 | Status: Afgerond
Titel: Water vasthouden en vertragen in het Geuldal — Natuur inzetten tegen wateroverlast en droogte

Achtergrond

Het Geuldal in het zuiden van Nederland kreeg op 14 juli 2021 te maken met een hoogwatergolf door extreem veel regenval. Veruit het meeste water kwam vanuit buurland België. Een gedetailleerd en (land)grensoverschrijdend model is daardoor van belang om hulp bieden bij het doorrekenen van de effectiviteit van risicoverlagende maatregelen. Bovendien is het mogelijk om op basis van betere kennis over ruimtelijke variatie planvorming te bevorderen.

Door de natuur in te zetten om water op te vangen en te vertragen kan het landschap door aanpassingen in inrichting en gebruik meer regenwater opnemen, opslaan en vertraagd afgeven. Deze ‘natuurlijke sponswerking’ is een aanpak die Natuurkracht, een coalitie van natuurorganisaties, verder onder de aandacht wil brengen. Zij hebben de opdracht gegeven om in een gedetailleerd, grensoverschrijdend model het héle stroomgebied van de Geul in kaart te brengen voor klimaat- en toekomstbestendig waterbeheer.

Water expert locating the hight of the water during the time of the flooding in 2021
Samenstelling van de bodem weergegeven naast een handboor: 30 cm bodem kan niet veel water bergen en bij veel regen loopt het water door snel door het landschap

Activiteiten

Net als ieder model geeft het SWAT+ model een vereenvoudigde weergave van de werkelijke processen die zich afspelen bij neerslag en afvoer. Dit model wordt wereldwijd gebruikt om hydrologische effecten van maatregelen te duiden.

Veranderingen op schaal van Geul-stroomgebied (339 km2) kunnen worden doorgerekend door het definiëren van unieke combinaties van hellingspercentage, bodem en landgebruik. Het stroomgebied van de Geul is voor dit model opgedeeld in een mozaïek van ruim 39.000 HRU’s (Hydrologic Response Units). Daardoor kan het model voor zowel een heel stroomgebied als voor kleine deelgebieden de effecten van maatregelen kwantificeren.

Het doel van de studie is om te bepalen in welke mate voorgestelde natuurlijke maatregelen bijdragen aan het verminderen van piekafvoeren. Met het opgebouwde model voor het hele stroomgebied van de Geul zijn de meest kansrijke natuurgebonden maatregelen doorgerekend in de deelstroomgebieden. Daarbij is steeds uitgegaan van maatregelen die passen bij de aard van zo’n deelstroomgebied, dus niet alle maatregelen zijn overal toegepast, maar selectief in kansrijke gebieden gebruikt.

Bevindingen

De studie laat zes oplossingsrichtingen zien die betrekking hebben op:

  • Meer opvang van regenwater door de begroeiing;
  • Meer absorptie van regenwater door de bodem;
  • Langer verblijf van grondwater in de bodem en meer wateropname door de diepe ondergrond;
  • Vertragen van afstromend water in ruw terrein;
  • Vertragen en vasthouden van water dat is verzameld in zijbeken en droogdalen;
  • Vertragen van de beek en ruimte geven aan natuurlijke overstromingsvlaktes.

Ook kan voor de uitvoering van één maatregel op een bepaalde plek een eerste inschatting worden gegeven van het effect van deze maatregel op de gehele waterhuishouding van het stroomgebied. Het model laat zien met welke natuurlijke maatregelen de kans op overstromingen van de rivieren de Geul en de Gulp kunnen verkleinen.

Zeer verhelderend in deze studie is de reis van de regendruppel op weg naar de Geul, die nauwgezet wordt gevolgd. Deze reis biedt aanknopingspunten voor maatregelen om met behulp van de natuur water te vertragen en vast te houden.

De 10 gemodelleerde maatregelen zijn:

  • Ontwikkeling van nieuwe bossen
  • Akkers omzetten naar natuurlijk grasland
  • Ontwikkelen van infiltratiestroken
  • Verwijderen van ondergrondse drainage
  • Dempen van gegraven beekextenties ter bevordering van drainage
  • Ondieper maken, verbreden en verruwen van bovenstroomse beeklopen
  • Bergingscapaciteit in de dal vlakte benutten
  • Bergingscapaciteit in de dal vlakte benutten
  • Herprofilering van holle wegen
  • Stedelijke brongebieden veranderen in groene sponzen

Deze maatregelen sluiten aan bij andere belangrijke opgaven voor het Geuldal, zoals het verbeteren van de landschapskwaliteit, biodiversiteit, drinkwaterzekerheid,  droogtebestrijding, eco-toerisme / groene recreatie, opslag van kooldioxide en het tegengaan van inspoeling van stikstofrijk erosiemateriaal.

Maatregelen kunnen bijdragen aan verlaging van de afvoergolf bij hoogwater en verbetering van waterbeschikbaarheid in droge perioden door de waterberging in het landschap te bevorderen.

Projectgebied

Het stroomgebied van de Geul is ruim 33.400 ha groot waarvan 52% in Nederland ligt, 42% in België en 5% in Duitsland. Dit landschap kenmerkt zich door hoge plateaus, steile hellingen en talloze dalen mét en zonder beekjes. Karakteristiek is ook de afwisseling van (kleine) bossen en open gebieden met graslanden, akkers en boomgaarden. Het geheel is dooraderd met struweelhagen en heggen. Het is een bocagelandschap, waarin de variatie in bodem en (kalk)gesteente een karakteristieke flora en fauna heeft opgeleverd. De bodem in het Geuldal bestaat op veel plekken uit leem. Dit maakt deze kwetsbaar voor compactie door regeninslag gevolgd door felle zon. De harde toplaag die ontstaat (slemp), neemt nauwelijks water op. Toch is voor het Geuldal kenmerkend dat de diepere (geologische) ondergrond een groot waterbergend vermogen heeft. De dikte van de bodem is gering in België en Duitsland waardoor de waterberging tijdens hoge neerslag lager is dan in het Nederlandse deel met diepe bodems.

Op veel plekken is het heuvellandschap niet meer in staat om de grote hoeveelheden regenwater goed te verwerken. Dorpen en steden zijn vaak zó verhard en geasfalteerd dat water niets anders kan dan kolkend door de straten afstromen, in plaats van in de bodem te trekken. Schaalvergroting heeft het probleem verder verergerd: op grote, hellingpercelen, zonder bomen, struiken en ruigten is de rem op het water verdwenen. Daar komt nog bij dat door klimaatverandering extreem nat en extreem droog weer steeds vaker zullen voorkomen, zoals blijkt uit de recent verschenen KNMI-klimaatscenario’s. Dit vraagt dringend om maatregelen die blijvend effectief zijn.

Geografische scope: regionaal

Downloads en links

Rapport Stroomgebied Geuldal Water vasthouden en vertragen in het Geuldal (2023)

Samenvatting Stroomgebied Geuldal Water vasthouden en vertragen in het Geuldal (2023)

Presentatie Natuur-gebaseerde interventies voor demping van piekafvoeren – SWAT plus model stroomgebied de Geul (Acacia Water 2023)
Rapport Stroomgebied De Geul – Effectiviteit van natuur-gerelateerde maatregelen ter vermindering van overstromingsrisico’s (Acacia Water 2023)

In samenwerking met

Opdrachtgever:

Natuurkracht

Gefinancierd door:

Natuurkracht

Projectpartners:

Acacia Water Bureau Stroming H+N+S Landschapsarchitecten
Water expert locating the hight of the water during the time of the flooding in 2021

Contact

Maarten Waterloo

Ecohydrologist

+31 6 83 56 08 09
maarten.waterloo@acaciawater.com
dr-maarten-waterloo-0b35477

Gerelateerde onderwerpen

Droogte, Modelleren, Natuurgebaseerde maatregelen, Overstromingen, SWAT

Projects

Acacia Water collega's bezig met veldwerk.

Waterwerk: Onderzoek naar waterbesparende irrigatietechnieken

, , ,
Door klimaatverandering komen extreme weersomstandigheden steeds vaker voor. De landbouw ondervindt daarvan problemen: zowel wateroverlast als watertekort leiden in Nederland tot complicaties. Het project Waterwerk doet onderzoek naar waterbesparende irrigatietechnieken.

Hydrologische modellering voor onderbouwde beslissingen in waterplanning en investeringen

, , , , , , ,
In Jemen is sprake van dalende productiviteit in de landbouw en toenemende ondervoeding onder de bevolking. Dit is het gevolg van de extreme druk op de watervoorraden. Den SWAT-model (Soil Water Assessment Tool) voor het hele stroomgebied geeft eerste schatting van de waterbalans en de belangrijkste hydrologische processen.

CO2-uitstoot tegengaan: modelonderzoek van innovatief veen vernatten

,
In een haalbaarheidsstudie heeft Acacia Water onderzocht in hoeverre een druppelinfiltratiesysteem (DIS) kan bijdragen aan het vernatten van veenbodems en het terugdringen van broeikasgasuitstoot. Deze modellering laat het effect zien van verschillende DIS-varianten op grondwaterstand, bodemvocht, temperatuur en emissies. DIS wordt al succesvol toegepast op landbouwgrond. Voor vernatting van veen is dit nieuw. De effecten op grondwaterstanden, bodemvocht en daarmee op broeikasgasemissie en graslandopbrengst zijn hier nog niet goed bekend en beproefd.
Betere weerbaarheid tegen overstromingen in Zuid-SudanThriving rangeland ecosystems and water availability in (semi)-arid landsca...