Zoet water in tijden van droogte

Nederland werd afgelopen zomer geconfronteerd met langdurige droogte. Vooral de strijd tegen verzilting vraagt enorme hoeveelheden zoet water. Hoe robuust en klimaatbestendig is onze zoetwatervoorziening? 

De zomer van 2018 was extreem droog. De belangrijkste maatstaf voor droogte is het neerslagtekort, het verschil tussen neerslag en potentiële verdamping. Begin augustus was dat gemiddeld over de 13 KNMI-stations groter dan 300 mm (figuur 1). Een maand lang was het tekort zelfs groter dan in recordjaar 1976. Vooral in juli viel er extreem weinig neerslag; in De Bilt slechts 5,3 mm, terwijl het langjarig gemiddelde over 1981-2010 wel 81,1 mm bedroeg. Vooral landbouwgewassen, tuinen en natuurgebieden lijden onder het neerslagtekort, omdat planten veel water gebruiken in de zomer. Als ze het tekort niet kunnen compenseren met water uit de bodem of uit kunstmatige beregening, groeien ze minder en lopen ze droogteschade op. Opbrengsten kunnen dan 30 tot 70 procent lager zijn. Vooral gronden die weinig water vasthouden en snel uitdrogen zoals de hogere zandgronden zijn daar gevoelig voor. In laag-Nederland kunnen landbouwgronden ook zoutschade oplopen als bodems verzilten door gebrek aan zoet water. Vooral de Zeeuwse eilanden, die geheel afhankelijk zijn van neerslag en omringd zijn door zoute wateren, hebben daar last van. Sommige gewassen kunnen er beter tegen dan andere. Gras, asperges en bieten hebben bijvoorbeeld een hogere zouttolerantie dan aardbeien, fruitbomen en uien.

Luxe omstandigheid 

Zoet water is onmisbaar voor huishoudens, instellingen, industrie en landbouw. Het is afkomstig uit grondwater en oppervlaktewater, twee systemen die weer met elkaar in verbinding staan. Voor de bereiding van drink/leidingwater wordt vooral grond water gebruikt. Alleen in Noord- en Zuid-Holland en Zeeland is oppervlaktewater de hoofdbron. In totaal gebruiken we in Nederland 1,1 miljard kubieke meter leidingwater (1.068 miljard liter). Daarvan gaat 73 procent naar particulieren, de rest naar instellingen als scholen en ziekenhuizen, en bedrijven. Gemiddeld gebruikt een Nederlander 119 liter per dag, waarvan 70 procent voor douchen en toiletspoeling. De industrie en de energiebedrijven gebruiken vooral grote hoeveelheden oppervlaktewater, in totaal 13,4 miljard kubieke meter, als koeling en proceswater (figuur 2).

Anders dan in veel landen voeren grote rivieren in Nederland veel zoet water uit het buitenland aan. De Rijn is verreweg het belangrijkst met een jaargemiddelde afvoer van 2220 m3/seconde. Het aandeel van de Maas is veel geringer (232 m3/sec). De Rijn levert 65 procent van het oppervlaktewater, de Maas 8 procent en de overige rivieren zoals de Vecht 2 procent. De rest van het oppervlaktewater (25 procent) is afkomstig van in Nederland gevallen neerslag. Als we het zouden moeten doen met alleen interne waterbronnen, zouden we water tekort komen.

Hoofdwatersysteem 

Hoewel het in Nederland in een doorsneejaar best veel regent (gemiddeld 880 mm), zijn Rijn en Maas voor de zoetwatervoorziening van Nederland onmisbaar (figuur 3). Zo vult de Rijn het IJsselmeer, het belangrijkste zoetwaterreservoir van Nederland, en de Maas de spaarbekkens in de Biesbosch en het zoetwaterreservoir in Haringvliet, Volkerak en Hollands Diep, waarin via de Nieuwe Merwede overigens ook Rijnwater terecht komt. Vanuit het IJsselmeer en vanuit de Rijntakken wordt het Rijnwater verdeeld over grote delen van zowel hoog- als laag-Nederland. Tot in Friesland, Groningen, Drenthe en Twente wordt er water uit de Rijn ingelaten of opgepompt. Maaswater wordt over Noord- Brabant en Limburg verdeeld via de Zuid-Willemsvaart en het Wilhelminakanaal. De Waddeneilanden en Zeeland moeten het doen zonder water uit de grote rivieren – op één buisleiding na die wat water uit het Haringvliet naar Schouwen-Duiveland pompt voor zoetwaterinfiltratie in de duinen. 

De verdeling van het zoete water over Nederland wordt geregeld door het hoofdwatersysteem. Dat bestaat uit de grote rivieren, kanalen, meren, dammen, stuwen, sluizen en gemalen. Het is een uitgebalanceerd netwerk van leidingen en hoofd- en nevenkranen dat voorziet in de zoetwaterbehoefte van huishoudens, industrieën, landbouw, energiecentrales (koelwater) en scheepvaart (vaardiepte). De belangrijkste hoofdkranen zijn de stuw in de Nederrijn bij Driel, die Rijnwater naar het IJsselmeer dirigeert, en de Haringvlietdam die het water van Maas en Waal dwingt via de Nieuwe Waterweg naar zee te stromen, zodat het zoute zeewater niet te ver kan opdringen. 

Verzilting 

Hoeveel zoet water er ook nodig is in huishoudens, industrie en landbouw, die hoeveelheden vallen bijna in het niet bij de enorme hoeveelheden die gebruikt worden voor bestrijding van de verzilting. Verzilting kan grote, moeilijk te herstellen schade aanrichten aan de drinkwaterwinning, de landbouw en de natuur. Bestrijding van verzilting heeft daarom een hoge prioriteit en is wellicht het lastigste dossier in de zoetwatervoorziening. Verzilting heeft drie oorzaken. Allereerst kan er via open verbindingen met de zee en via zeesluizen zout zeewater het land binnendringen (externe verzilting). Dat gebeurt vooral via diepe waterwegen als de Nieuwe Waterweg en het Noordzeekanaal, en daarnaast via inhammen als de Wester- en Oosterschelde. Ook kan er zout water binnen komen bij het schutten van schepen in sluizen die zoet en zout water scheiden. Daarvan zijn er 23 in Nederland. Die bij IJmuiden en in de Afsluitdijk zijn de grootste. De tweede oorzaak van verzilting is de zoute kwel in laaggelegen delen van Nederland (interne verzilting). In de ondergrond bevinden zich afzettingen die verzadigd zijn met brak of (zeer) zout grondwater, dat naar boven kan komen (zoute kwel). De zoutgehaltes van kwellend grondwater lopen uiteen van 300 tot meer dan 5000 mg/liter (de WHO-norm voor drinkwater is 250 mg/liter, in Nederland hanteren we 150 mg/liter). De afzettingen bevatten vroeger zoet water, maar door de zeespiegelstijging in de afgelopen 7500 jaar zijn ze overstroomd door de zee (holocene transgressies) en gevuld met zout water. Door de aanleg van polders en diepe droogmakerijen, de ontwatering en bemaling en de verlaagde polderpeilen konden het brakke en zoute water naar de oppervlakte komen. Grote delen van Zeeland, Zuid- en Noord-Holland, Flevoland, Friesland en Groningen hebben last van deze vorm van verzilting. Door de klimaatverandering en zeespiegelstijging zullen de verziltingsproblemen toenemen. Om deze vorm van verzilting tegen te gaan zijn er drie opties: (1) zo veel mogelijk regenwater vasthouden in de grond (vergroting sponswerking), (2) water bergen in plassen en natte natuurgebieden (wetlands) en, als dat onvoldoende soelaas biedt, (3) water aanvoeren van elders voor doorspoeling. Een derde oorzaak van verzilting is zoutwaterintrusie vanuit zee. Die kwam vroeger voor toen men drinkwater ging winnen in de duinen en de zoetwaterbel daaronder steeds kleiner werd. Door de infiltratie van zoet Rijnwater in de waterleidingduinen is daarvan inmiddels geen sprake meer.

Bestrijding 

Voor het bestrijden van de verzilting zijn enorme hoeveelheden zoet water nodig. Alleen al in de Nieuwe Waterweg is minimaal 800 m3/sec zoet water vereist om het zoute zeewater voldoende tegendruk te geven. Ter vergelijking: de huishoudelijke, industriële en agrarische waterbehoefte is ongeveer 100 m3/sec. En met die 800 m3/sec wordt het zoute zeewater niet eens helemaal tegengehouden. Doordat de Nieuwe Waterweg zo diep is, dringt de zouttong over de bodem al ver landinwaarts door en reikt inmiddels tot ver voorbij Rotterdam. In het Noordzeekanaal is de zouttong bijna doorgedrongen tot de ingang van het Amsterdam-Rijnkanaal bij Diemen. Het is zaak te voorkomen dat het zoute water optrekt tot de punten waar zoet rivierwater wordt ingelaten in regionale watersystemen zoals bij Krimpen aan de IJssel. Begin augustus waren de zoutgehaltes bij de mondingen van de Hollandse IJssel (379 mg/l) en het Amsterdam- Rijnkanaal (430 mg/l) al hoger dan die in het oostelijke deel van de Oosterschelde (361 mg/l), hoewel die in open verbinding met de zee staat. 

Verdelingsvraagstuk 

Als zoet water schaarser wordt, zoals in tijden van droogte en geringe rivierwaterafvoeren, ontstaat er een verdelingsvraagstuk. Waar gaat het beschikbare water naartoe? Dan treedt de Nationale Verdringingsreeks in werking. Die is opgesteld na de droogte van 2003 toen een uitgedroogde veendijk bij Wilnis bezweek. De reeks maakt deel uit van het Nationaal Waterplan 2009-2015 en is inmiddels in de Waterwet vastgelegd (figuur 4). In watertekortsituaties komt ook de Landelijke Coördinatiecommissie Waterverdeling (LCW) in actie. Zij adviseert Rijkswaterstaat en de waterschappen. De LCW brengt daarvoor onder andere de droogtemonitor uit. De LCW komt in actie als de Rijnafvoer gedaald is onder 1200 m3/seconde in juli en 1100 m3/sec in augustus en de Maas onder de 100 m3/sec. Voor dat soort situaties is er een zoetwaterverdelingsprotocol (figuur 3). Eind augustus bereikte de Rijn bij Lobith met 6,88 m boven NAP de laagste waterstand ooit, was de afvoer gedaald tot 860 m3/sec en waren er maatregelen nodig om het gevaar van verzilting te bestrijden. Die zijn ook genomen. 

• Bij Wijk bij Duurstede wordt via de Irenesluizen extra water uit de Lek ingelaten om te voorkomen dat zout water verder dan Diemen het Amsterdam-Rijnkanaal op stroomt. 
• Bij de Amsterdamse wijk Zeeburg is een ‘bellenscherm’ op de bodem van het Amsterdam-Rijnkanaal geplaatst om het verder opdringen van de zoutwatertong vanuit het Noordzeekanaal tegen te gaan. Het gaat om een buis op de bodem van het kanaal met gaatjes waar met een compressor lucht doorheen geperst wordt. Er ontstaat een verticale stroming door het bellengordijn die de horizontale stroming onderbreekt (figuur 5). 
• In de sluizen bij IJmuiden geldt een ander schutregime. Er worden alleen schepen geschut als de sluis helemaal vol is. Dat betekent langere wachttijden voor schepen, maar ook een kleine instroom van zout water en minder verzilting van het Noordzeekanaal. 
• Er stroomde extra water door de Lek toen de zoutconcentraties bij de monding van Lek en Hollandsche IJssel te hoog werden. Daarvoor werd de scheepvaart op het Amsterdam- Rijnkanaal dat de Lek kruist, tijdelijk stilgelegd. Het extra zoete water moet voorkomen dat het zoute water inlaatpunten bereikt. 
• De Klimaatbestendige Wateraanvoervoorziening (KWA) pompt bij Utrecht extra zoet water uit het Amsterdam-Rijnkanaal naar het Groene Hart om kwellend zout water te voorkomen. 

In september en oktober daalde de waterstand in de Rijn nog verder. Op 23 oktober werd een nieuw laagterecord bereikt van 6,53 m boven NAP, wat maar liefst 8 meter lager is dan het hoge peil van 14,64 m op 8 januari 2018. De Rijn voerde toen slechts 740 m3/sec af en de neerwaartse trend was nog niet geëindigd. Landbouw en natuur hadden er weinig last van, omdat die na de zomer weinig water nodig hebben, maar de scheepvaart des te meer. Eind oktober konden binnenschepen nog maar een derde van hun normale lading vervoeren. Vooral de bouw was hiervan de dupe, omdat zand en grind per schip worden aangevoerd. 

Vuurproef 

De droogte van afgelopen zomer is wel beschreven als een ‘live stresstest’ of een ‘vuurproef voor de nationale zoetwaterstrategie’. Heeft ons systeem van zoetwatervoorziening de vuurproef door doorstaan? De drinkwatervoorziening is geen moment in gevaar geweest, al moest drinkwaterbedrijf PWN de inname van water bij Andijk in september staken vanwege een zoutbel in het IJsselmeer. De landbouw heeft wel flinke droogteschade opgelopen, omdat het neerslagtekort niet voldoende gecompenseerd kon worden door water in de bodem of door beregening. Veel boeren waren niet opgewassen tegen de droogte: ze hadden geen of te weinig beregeningsinstallaties, beregening was te duur (1000-2000 euro per hectare), ze kregen een beregeningsverbod of er kon geen water van elders worden aangevoerd (Salland, Achterhoek, Zeeland). Velen leden aanzienlijke droogteschade. Volgens landbouworganisatie LTO is er 20 procent minder aardappels, uien en suikerbieten geoogst en in de zwaarst getroffen gebieden zelfs 40 tot 60 procent. Ook natuurgebieden leden veel droogteschade. Verder konden door de lage waterstanden schepen veel minder lading vervoeren. Hoewel natuur, landbouw en scheepvaart schade hebben opgelopen en sommige effecten van de droogte nog lang kunnen na-ijlen, heeft Nederland de vuurproef goed doorstaan. Onze zoetwatervoorziening is tamelijk robuust gebleken en kan tegen een stootje.

Nieuwe uitdagingen 

Maar is dat ook in de toekomst het geval? Door klimaatverandering worden de uitdagingen immers groter. 

• Extreme droogtes komen naar verwachting vaker en in nog heftiger vormen voor. 
• De vraag naar zoetwater stijgt door de extremere droogtes en door maatschappelijke ontwikkelingen (bevolkingsgroei, economische ontwikkeling). 
• De rivierafvoeren in de zomer dalen. 
• Het gevaar van verzilting neemt toe door de zeespiegelstijging, de uitdieping van de Nieuwe Waterweg, grotere zeesluizen bij IJmuiden en zoutere kwel in combinatie met verminderde doorspoeling.

Nederland heeft de afgelopen eeuw een stevig fundament gelegd voor een robuuste zoetwatervoorziening. Via het hoofdwatersysteem is het zoete water goed over Nederland te verdelen. Voorwaarde is wel dat Rijn en Maas voldoende water van goede kwaliteit blijven aanvoeren. Daarvoor zijn harde afspraken nodig met de oeverstaten van Rijn (negen in totaal), Maas (vijf) en Schelde (drie). Gelukkig bestaan daarvoor goed functionerende internationale riviercommissies. 

Volgens onderzoek in het kader van het Deltaprogramma zijn er tot 2050 geen grote infrastructurele ingrepen nodig. Voor de periode daarna valt eventueel te denken aan afsluiting van de Nieuwe Waterweg door een sluis wanneer de levensduur van de Maeslantkering in 2070 ten einde is. Mogelijk ligt de hele haven tegen die tijd in/aan zee en hoeven er geen grote zeeschepen meer de Nieuwe Waterweg op te varen. Afsluiting van deze waterweg zou de verzilting een halt kunnen toeroepen. Dan is er veel minder zoet water nodig om de verzilting te bestrijden, komt er meer beschikbaar voor andere doeleinden en hoeven inlaatpunten niet meer gesloten te worden als de zouttong te ver binnendringt. 

Peilverhoging IJsselmeer 

De Deltacommissie onder leiding van oud-minister Veerman stelde in 2008 voor om het peil in het IJsselmeer en Markermeer 1,5 meter te verhogen, een heel drastische maatregel. De suggestie stuitte op veel verzet van steden rond het IJsselmeer, omdat de dijken dan flink verhoogd moesten worden en de ruimtelijke inrichting aangepast om bijvoorbeeld jachthavens goed bereikbaar te houden. Wel besloot minister Van Nieuwenhuizen van Infrastructuur en Waterstaat in juni om het waterpeil in de zomer te flexibiliseren. Het oude Peilbesluit uit 1992 ging uit van een vast waterpeil. In het nieuwe besluit kan het peil in het voorjaar omhoog en in de loop van de zomer ‘uitzakken’ tot 10 centimeter onder het huidige vaste peil. De minister stelt geld beschikbaar om vaargeulen uit te diepen en jachthavens in het hoogseizoen bereikbaar te houden. Het nieuwe Peilbesluit, dat in 2022 volledig in werking moet treden, betekent een structurele verhoging van de zoetwaterbuffer met 400 miljoen m3. In de Tussentijdse wijziging van het Nationaal Waterplan 2016-2021 wordt voor de korte termijn een peilverhoging voorzien van 20 centimeter en voor de middellange termijn (na 2050) een verhoging van maximaal 40 tot 50 centimeter.

Andere mogelijke maatregelen zijn uitbreidingen van de alternatieve aanvoerroutes zoals de eerdergenoemde KWA (die van een incidentele aanvoer omgezet zou kunnen worden in een Permanente Oostelijke Aanvoer, POA), verbetering zout-zoetscheidingen in sluizen (bellenschermen) en het gebruik van ‘langsdammen’ in rivieren. Dat zijn dammen die parallel aan de stroomrichting in de binnenbocht van een rivier liggen (zie ook Geografie april 2012). Bij lage rivierafvoeren verhogen ze de waterstand in de vaargeul waardoor de scheepvaart minder last heeft van lage waterstanden. Ook beperken ze de daling van de grondwaterstand langs de rivier, waardoor landbouw en natuur minder last hebben van de droogte. In de Waal bij Ophemert ligt een langsdam van 10 kilometer, die zijn effectiviteit dit jaar mooi kan bewijzen. Als de praktijkproef met deze langsdam positief uitpakt, komen er meer. 

Nieuw instrument 

Het laatste Nationaal Waterplan introduceert ook een nieuw instrument:het voorzieningenniveau. Per gebied wordt aangegeven hoeveel zoetwater, zowel oppervlakte- als grondwater,er beschikbaar is en hoe groot de kans op watertekorten is, in normale en droge situaties. Het voorzieningenniveau is het resultaat van overleg tussen overheden en gebruikers, waarbij rekening gehouden wordt met mogelijke optimalisaties in aanvoer en buffering, zuiniger gebruik en ruimtelijke ontwikkelingen. Zo moet duidelijk worden wat gebruikers van de overheid kunnen verwachten en welk risico er voor hen overblijft. De overheid heeft in ieder geval de publieke taak de openbare drinkwatervoorziening veilig te stellen en de verdroging van beschermde natuurgebieden te voorkomen. De verdringingsreeks wordt ook opgenomen in de afspraken. Het voorzieningenniveau is een inspanningsverplichting en wordt vastgesteld voor 18 jaar met elke 6 jaar een mogelijkheid tot herijking. In 2018 moeten de eerste voorzieningenniveaus zijn uitgewerkt en 2021 moet dat voor alle gebieden gebeurd zijn.

Het Rijk neemt het voortouw om te komen tot voorzieningenniveaus voor het hoofdwatersysteem, de provincies doen dat voor de regionale watersystemen, en samen met waterschappen (en soms gemeenten) ook voor gebieden. Uiteindelijk worden de afspraken vertaald in waterplannen, waterakkoorden, besluiten over waterpeilen en grondwaterstanden, calamiteitenplannen en convenanten met grote gebruikers. 

Het beleid wordt ontwikkeld per zoetwaterregio. Daarvan zijn er zes: IJsselmeergebied, Hoge Zandgronden Oost, Rivierengebied, Hoge Zandgronden Zuid, West-Nederland en Zuidwestelijke Delta (figuur 6). 

Waterveiligheid 

Water heeft een hoge prioriteit in het Nederlandse beleid. Dat blijkt uit het werk van de Deltacommissie onder leiding van oud-minister Veerman, de instelling van een Deltacommissaris (Wim Kuijken) en het Deltaprogramma. Ze besteden allemaal aandacht aan het voorkomen van zowel overstromingen als watertekorten. Behalve een Deltaplan Waterveiligheid bestaat er ook een Deltaplan Zoetwater. De publieke en politieke aandacht is tot nog toe vooral uitgegaan naar de bescherming tegen wateroverlast door extreme buien en overstromingen vanuit de zee en de rivieren. Dat lijkt deze zomer veranderd te zijn. Eigenlijk is bescherming tegen overstromingen een te beperkte invulling van waterveiligheid. Bescherming tegen watertekorten hoort er ook bij.  

BRONNEN

• Ministeries van VROM & LNV 2009. Nationaal Waterplan 2009-2015. Den Haag. 
• Ministeries van Infrastructuur en Milieu & Economische Zaken 2014. Tussentijdse wijziging van het Nationaal Waterplan. Den Haag. 
• Ministeries van Infrastructuur en Milieu & Economische Zaken 2015. Nationaal Waterplan 2016-2021. Den Haag 
• www.deltacommissaris.nl 
• www.deltares.nl 
• www.knmi.nl 
• www.rijkswaterstaat.nl 
• www.nos.nl 
• Waterforum. Wekelijkse nieuwsbrief. 
• Noordhoff Atlasproducties, H. Leenaers & H. Donkers 2010. Bosatlas van Nederland Waterland. Noordhoff. 
• Schreuder, A. 2018. Deze droogte is een live stresstest, NRC Handelsblad 9 augustus 2018.