Wateropslag in het buitengebied

Nieuws

Nieuwsberichten

Wateropslag in het buitengebied

Datum

Thema

Water

Gebied

Antwerpen, Oost-Vlaanderen, West-Vlaanderen
Contactpersoon

Maarten Raman
0473 22 40 65
maarten.raman
@boerennatuur.be

In het Interreg-Project Triple C worden kosteneffectieve oplossingen voor waterretentie onderzocht om benedenstroomse overstromingen te mitigeren. Er zijn heel wat mogelijkheden om aan waterberging te doen. In dit artikel wordt kort dieper ingegaan op een viertal toepassingen die in eerste instantie bijdragen aan een droogtebestendige landbouw, maar die ook ingezet kunnen worden als buffermaatregel tegen overstromingen.

Steve Meuris & Maarten Raman, Boerennatuur Vlaanderen

Bufferbekkens – geen evidente maar een zeer effectieve maatregel.

De meest logische manier om aan waterberging te doen lijkt het installeren van opvang- of bufferbekkens. Dergelijke bekkens worden in landbouwgebieden meestal aangelegd voor beregeningsdoeleinden, om droogteperiodes te overbruggen. Ze kunnen ook een belangrijke rol spelen om wateroverlast benedenstrooms te vermijden. Door in natte periodes de bekkens te laten vollopen wordt de druk op het stroomafwaartse gebied verminderd. Echter, ook bij verwachte piekdebieten kunnen bufferbekkens een rol spelen. Wanneer men een zomerse onweersbui verwacht kan men het waterpeil in het bekken preventief verlagen, zodat tijdelijk bijkomende buffercapaciteit wordt gecreëerd om de toevloed aan hemelwater op te vangen.

Toch is de aanleg van een bufferbekken niet evident. Er zijn tal van voorwaarden om een bufferbekken reglementair te kunnen aanleggen. Zo mag in Vlaanderen de waterreserve in principe niet in verbinding mag staan met het grondwater en dient het bekken dus van een folie of afdichtende kleilaag te worden voorzien. Het grootste nadeel is het kostenplaatje. De aanlegkost is veelal een aanzienlijke investering, die voor grotere bekkens makkelijk meer dan 150.000 euro bedraagt. Ook het ruimtebeslag is een aanzienlijke kost. Om een tiental ha te beregenen vergen opvangbekkens met een nuttige diepte van 2 m al gauw een oppervlakte van 0,5 tot 1 ha – afhankelijk van het al dan niet bijvullen tijdens het groeiseizoen. De gangbare grondprijzen in combinatie met het verlies aan teeltopbrengst door ruimtebeslag vormen niet te onderschatten factoren in de kosten-batenanalyse. Aansluitend dienen ook de onderhoudskosten en de kosten voor het oppompen van water van en naar het bekken in rekening te worden gebracht.

Knijpstuwen – eenvoudig maar vernuftig

Water bovengronds opslaan is dus geen sinecure. Er zijn echter ook andere technieken om aan waterretentie te doen. Het gebruik van het bestaande grachten- en bekenstelsel als waterstockageplaats is een eerste manier. Dit kan heel eenvoudig door gericht regelbare stuwen te plaatsen in de waterloop. Door het plaatsen of wegnemen van de zogenaamde schotbalkjes uit het stuwkader, kan de terreingebruiker het gewenste waterpeil in de gracht bepalen. Het grote nadeel van een klassieke stuw is echter dat zonder wijzigingen in de stuwopstelling een constant volume water wordt opgehouden, ook bij hevige neerslagpieken. Dynamisch bergen van water kan alleen door eigenhandig de hoogte van de stuw aan te passen. En dat vraagt tijd en aandacht, waar het de eigenaar vaak aan ontbreekt. Grondgebruikers zijn dan ook geneigd om het stuwniveau eenmalig in te stellen op het gewenste waterpeil en deze stuwopstelling te behouden. Deze houding is begrijpelijk, maar hypothekeert het benutten van het lokale potentieel aan waterbergend vermogen. Tijdens piekdebieten hoopt de regionale waterbeheerder immers meer volumecapaciteit van de grachten te benutten. Daartoe wil hij water ophouden op een niveau dat veelal hoger ligt dan het modale waterpeil dat de terreineigenaar aanhoudt. Om daaraan tegemoet te komen kan gedacht worden aan de implementatie van knijpstuwen. Dit type stuw is voorzien van een opening in één van de bovenste stuwplanken waarvan de onderkant het doorgaans gewenste niveau voor de waterstand vormt. Tijdens normale neerslaghoeveelheden heeft deze opening voldoende debiet om het waterpeil op dit niveau te houden. Bij hevige neerslag is de doorlaatopening echter niet langer afdoende om al het water door te laten en laat het systeem toe dat de waterstand tijdelijk stijgt tot aan de bovenkant van (het hoogste schotbalkje van) de stuw. Die is idealiter ingesteld op de maximale buffercapaciteit van de beek. Stijgt het waterniveau nog verder, dan loopt het water over de bovenkant van de stuw, zodat lokale wateroverlast uitblijft. De knijpstuw mitigeert dusdanig niet alleen het spanningsveld rond het verschil in gewenste stuwhoogte tussen grondgebruiker en waterbeheerder, maar bewerkstelligt bijkomend een dynamische, zichzelf herstellende opvangcapaciteit. In tegenstelling tot bij een klassieke stuw wordt het extra opgehouden water immers tussen twee buien geleidelijk aan afgevoerd door de knijpopening. Daardoor komt opnieuw buffercapaciteit vrij om een volgende neerslagpiek op te vangen. Zulke geleidelijke afvoer van piekdebieten helpt om overstromingsrisico’s in de benedenstroomse gebieden te reduceren. Dit alles is mogelijk zonder dat men bijkomend op het terrein dient te gaan. Zo bekomen we een dynamische waterbuffering met een op zich statisch systeem. De knijpstuw is dus een vernuftige manier om het lokale watersysteem zowel robuuster als veerkrachtiger te maken.

Stuwtje demo

Slimme drainagesystemen: peilgestuurde drainage en subirrigatie

Er kan echter nog een stap verder worden gegaan. Door water maximaal te stockeren in de bodem zelf, hoeven we minder bufferbekkens te voorzien en ontlasten we het aanwezige waterlopenstelsel. Een manier hiertoe is het slim omgaan met drainagesystemen. Een conventionele drainage is er op voorzien om water zo snel mogelijk weg te leiden uit het gedraineerde gebied. Tijdens piekdebieten kan dit echter stroomafwaarts leiden tot wateroverlast. Omgekeerd treden ook droogteproblemen op. Groengebieden in de nabije omgeving van gedraineerde landbouwterreinen zijn mee onderhevig aan de effecten van een dalende waterstand, terwijl heel wat soorten hier gedijen bij een hogere watertafel. Aansluitend dienen landbouwers de gedraineerde percelen in drogere periodes te beregenen om voldoende water voor hun gewassen ter beschikking te stellen. Een traditionele drainage voert immers altijd water af, zowel in de zomer als in de winter. Door het omvormen van klassieke naar peilgestuurde drainagesystemen wordt aan deze problemen tegemoet gekomen zonder de bedrijfsvoering in het gedrang te brengen. In tegenstelling tot bij een klassieke drainage monden de drains van een peilgestuurd drainagesysteem niet rechtstreeks uit in een naburige sloot. Ze komen uit in een grotere verzamelbuis, die op haar beurt is aangesloten op een verzamelput – de zogenaamde ‘regelput’. In deze put kan de landbouwer het peil regelen met behulp van een regelbuis. Dit is veelal een doodgewone Pvc-buis, die op de gewenste peilhoogte (meestal 30-40 cm onder het maaiveld) voorzien is van een doorlaatopening. Zolang de regelbuis gemonteerd is, zal het waterpeil tot op dit gewenste niveau blijven. Enkel bij veldwerkzaamheden (tijdens de zaai- en oogstperiode) wordt de regelbuis tijdelijk uit de regelput verwijderd, om het water te draineren tot op het lagere niveau van de drains. Het merendeel van het jaar blijft het water dus een pak hoger staan, en blijft het opgeslagen in de bodem. Hoe korter de drainageduur, zijnde de periode dat de regelbuis uit de put wordt verwijderd, hoe efficiënter de waterconservering zal verlopen. Het precies hanteren van het systeem vraagt enige ervaring van de terreingebruiker. Ook is niet elk gedraineerd perceel zomaar geschikt voor een transitie naar peilgestuurde drainage. Vooreerst geldt: hoe vlakker, hoe beter. Op licht hellende percelen kan het systeem nog worden toegepast via de plaatsing van meerdere regelputten in afzonderlijke drainvlakken. Vanaf een bepaalde hellingsgraad is het systeem echter niet langer zinvol. Vervolgens moet de bodem voldoende doorlaatbaar zijn, om een voldoende snelle responstijd van het systeem te bekomen. Tot slot is er idealiter een zekere grondwaterdruk in de ondergrond, om na het terugplaatsen van de regelbuis in het voorjaar opnieuw voldoende peilverhoging te kunnen opbouwen. Ondanks deze kanttekeningen heeft het systeem zich reeds ruimschoots bewezen op geschikte terreinen. Uit proeven is gebleken dat een goed beheerde peilgestuurde drainage zichzelf mettertijd terugverdient, omdat de meeropbrengsten van het gewas significant zijn. Doordat er meer water beschikbaar blijft voor de teelt, kan droogtestress langer worden uitgesteld en dient er minder beregend te worden.

Drainages slim ontwerpen via een regelput op het laagste (uitlaat)punt is dus een manier om lokaal aan waterberging te doen zonder ruimteverlies. Maar het systeem kan nog worden uitgebreid. Wanneer we ook op het hoogste deel de drains aansluiten op een verzamelbuis met verzamelput kunnen we de drainage ook omgekeerd gaan gebruiken in drogere periodes. In dit geval fungeert deze extra verzamelput als een instroomopening om actief water in het drainagesysteem te leiden. Het drainagesysteem wordt volgepompt met water dat vervolgens de ondergrond kan infiltreren. Deze toepassing staat bekend onder de naam ‘subirrigatie’ en vormt een mogelijke aanvulling voor de klassieke overhead beregening.

Wat de rentabiliteit voor de landbouw betreft, zijn volgende bemerkingen wel aan de orde. Om genoeg horizontale spreiding van het vocht te bekomen, mogen de drains niet te ver uit elkaar liggen en moet de bodemdoorlaatbaarheid voldoende groot zijn. Vergeleken met een klassieke beregening zal de efficiëntie van het aangevoerde water met betrekking tot de effectieve toename van verdamping door het gewas eerder beperkt zijn. Dit komt doordat een groot deel van het water eerst zal wegzijgen naar de ondergrond. Om dit enigszins te temperen, ligt de grondwatertafel in de zomer bij voorkeur niet te ver onder de drains. Ook een minder doorlatende bodemlaag in de ondergrond kan dit effect enigszins tegengaan. Omdat de efficiëntie in de meeste gevallen lager zal zijn dan bij een klassieke irrigatie, is een minimale aanvoerkost van het water cruciaal. In de praktijk betekent dit een gravitaire aanvoer (gebruikmakend van de zwaartekracht), ofwel een aanvoer vanuit een bestaande bemaling. Echter, naast het louter landbouwkundige rendement dient ook het maatschappelijk nut van subirrigatie in rekening te worden gebracht. Door water in de bodem op te slaan in plaats van het via de waterlopen af te voeren, draagt deze techniek bij aan het voeden van de wegkwijnende grondwaterpeilen in Vlaanderen en wordt het bekenstelsel bij piekdebieten minder zwaar belast.

Slim water in de bodem stockeren helpt overstromingen, maar ook verdroging voorkomen.

Eendracht maakt macht

De systemen die hier kort werden toegelicht tonen aan dat een meer doordacht gebruik van bestaande technieken een wezenlijke bijdrage kan leveren aan een gezonde regionale waterbeheersing. Het spreekt echter voor zich dat ook hier geldt dat samenwerking op het terrein en een gebiedsgerichte aanpak de positieve impact gevoelig kunnen verhogen. Zo zal een handvol stuwen in een bepaald gebied eerder een bescheiden effect teweeg brengen, dat vooral de aanpalende terreingebruiker ten goede zal komen. Indien echter zo goed als alle ‘haarvaten’ van het bestaande gracht- en bekenstelsel in een gebied van (knijp)stuwen worden voorzien, kan een significante waterberging op bovenlokaal niveau worden verwezenlijkt met een duidelijke ontlasting van de benedenstroomse gebieden. Wanneer dit bovendien gecombineerd wordt met een maximale transitie naar peilgestuurde drainagesystemen – al dan niet voorzien van de mogelijkheid om aan subirrigatie te doen – wordt de natuurlijke opslagcapaciteit van de bodem (ten minste deels) in ere hersteld. Ook voor bovengrondse wateropslag kan samenwerking bijzonder nuttig zijn, zeker in het verstedelijkte Vlaanderen. Zo experimenteren glastuinbouwers uit de dichtbebouwde Mechelse groenteregio om – naar Nederlands voorbeeld – de peilen in hun hemelwaterbassins af te stemmen op de weersverwachting. Door de hoge concentratie aan glastuinbouwactiviteiten in deze streek, kan een gezamenlijke inspanning om preventief buffercapaciteit vrij te maken voorafgaand aan de voorspelde hevige neerslag substantieel bijdragen aan een daling van de regionale wateroverlast. Het is dan ook de bedoeling van Boerennatuur Vlaanderen om de technieken waarmee in projecten als Triple C kon worden geëxperimenteerd de komende jaren breder uit te rollen en de implementatie ervan gevoelig op te schalen. Zo wordt samen met de landbouwers gewerkt aan een waterrijk en klimaatbestendig landschap.

Menu