project

Zoet in zout: Ovezande

Expert(s):
dr. Koen Zuurbier, dr.ir. Marcel Paalman

  • Startdatum
  • Einddatum
  • samenwerkingspartner(s)

In de Zuidwestelijke Delta is de beschikbaarheid van zoetwater geen vanzelfsprekendheid. Slechts in een beperkt aantal gebieden is wateraanvoer vanuit het Volkerak-Zoommeer en/of de Evides landbouwwaterleiding geregeld of is zoet grondwater beschikbaar. Klimaateffecten zullen de beschikbaarheid van zoetwater in de toekomst verder gaan beïnvloeden. Ook is waterbeschikbaarheid een belangrijke productievoorwaarde geworden voor de ontwikkeling en groei in de lokale fruitsector. Door nachtvorstgevoeligheid van de fruitopstanden neemt de behoefte aan nachtvorstbestrijding toe. Daarnaast neemt vanuit de markt de noodzaak toe om in het teeltseizoen meer met water te kunnen sturen ten behoeve van leveringsgaranties en kwaliteit.

Resultaten onderstrepen de kracht van de Freshmaker

In de zomer van 2013 is zo’n 1.700 m3 zoetwater geïnjecteerd in de ondergrond in van de kreekrug van Ovezande. Na een opslagperiode van ongeveer 1 maand is in een droge periode van circa 1,5 maand hetzelfde volume aan zoetwater weer uit de bodem onttrokken, zonder dat het zoute mee naar boven kwam. De resultaten hiervan zijn beschikbaar via www.go-fresh.info

In het tweede jaar (2013/2014) is ca. 4,500 m3 geïnjecteerd in de wintermaanden en succesvol onttrokken in het voorjaar en de zomer. Op basis van de ervaringen van de eerste twee jaar is besloten de proef nog tot en met 2017 door te zetten. De focus zal hierbij liggen op optimalisaties in het pompregime, verbetering van de voorzuivering om putverstopping te voorkomen, en de ontwikkeling van de waterkwaliteit in de ondergrond tijdens verblijf. Daarnaast wordt momenteel gerekend aan nieuwe (business) cases op een vijftal locaties verspreid over de Zuidwestelijke Delta om zo meerdere Freshmakers te realiseren.

Aanleg van het nieuwe zandfilter op de bodem van de watergang welke het zoete water aanvoert. Hiermee wordt in één stap het water ingenomen én gezuiverd zodat zwevende delen worden verwijderd en niet meer kunnen leiden tot putverstopping.

Aanleg van het nieuwe zandfilter op de bodem van de watergang welke het zoete water aanvoert. Hiermee wordt in één stap het water ingenomen én gezuiverd zodat zwevende delen worden verwijderd en niet meer kunnen leiden tot putverstopping.

 

Het concept van de Freshmaker: zoetwateroverschotten worden via een horizontale put opgeslagen in en gewonnen uit de ondergrond. Een tweede, diepere horizontale put voorkomt dat het omringende zoute grondwater wordt gewonnen.

Het concept van de Freshmaker: zoetwateroverschotten worden via een horizontale put opgeslagen in en gewonnen uit de ondergrond. Een tweede, diepere horizontale put voorkomt dat het omringende zoute grondwater wordt gewonnen.

Achtergronden

Zoetwatervoorziening in de knel

Bestaande systemen worden door de hierboven beschreven oorzaken steeds intensiever benut. Zo kijken tuinders en provincie naar manieren om zoetwatervolumes in kreekruggen te benutten en mogelijk te vergroten, maar bestaat er gevaar deze kwetsbare zoetwatervoorraad aan te tasten (Figuur 1). Ook de beperkte capaciteit van de landbouwwaterleiding in droge perioden heeft aanleiding gegeven om te kijken naar buffermogelijkheden om piekvragen op de leiding in beter te kunnen opvangen.

Risico bij huidige benutting zoetwatervoorraden voor beregening (opkegelend zoutwater).

Risico bij huidige benutting zoetwatervoorraden voor beregening (opkegelend zoutwater).

Oplossingsrichting: berging zoetwater in de ondergrond

Doordat in veel gebieden in de winterperiode een grote hoeveelheid zoetwater beschikbaar is vanuit het oppervlaktewater (of de landbouwwaterleiding) vormen inname en berging van water in de winterperiode een goede oplossing voor het tijdelijke zoetwatertekort in de zomer. Berging van zoetwater vindt bij voorkeur plaats in de ondergrond vanwege een aantal voordelen ten opzichte van bijvoorbeeld berging in foliebassins bovengronds:

  • De capaciteit van de ondergrond is doorgaans groter.
  • Beperkt bovengronds ruimtebeslag.
  • Zoetwater wordt beschermd tegen stof, verdamping, temperatuurschommelingen en algenbloei.

Het bergen van zoetwater in een zoute ondergrond is aan de andere kant niet eenvoudig. Zo kan het geïnjecteerde zoete water afdrijven door grondwaterstroming, of opdrijven door zijn lagere dichtheid ten opzichte van het omringende of onderliggende zoute of brakke grondwater. Daarnaast kan er putverstopping optreden. Beide problemen (verplaatsing door opdrijving en putverstopping) zijn al in de jaren ’80 vastgesteld in een proef bij Kapelle-Biezelinghe door de Commissie Grondwaterbeheersing en Verzilting.

Waterberging met de Freshmaker

Eén van de betrekkelijk nieuwe innovatieve mogelijkheden om toch succesvol zoetwater op te slaan is het gebruik van de Freshmaker. Geïnspireerd door het succes van horizontale putten (Horizontal Directional Drilled Wells, HDDWs) en het toepassen van het ‘Freshkeeper’ concept voor het beschermen van drinkwaterwinningen is de Freshmaker kortgezegd een technologie waarmee de (dunne) zoetwaterlens onder landbouwgebieden in de winterperiode wordt vergroot om daarmee de zoetwaterbehoefte in de zomer beter te kunnen dekken. Op een diepte van ca 10 tot 15 meter wordt met een horizontale put brak of zout water onttrokken, waardoor ruimte ontstaat voor de (kunstmatige) infiltratie van het zoete neerslagoverschot, dat dan niet via de watergangen wordt afgevoerd. ’s Zomers wordt deze zoete lens gebruikt voor de zoetwatervoorziening voor de landbouw.

Veldproef Ovezande (Zuid-Beveland)

In de zomer van 2012 is een potentiële locatie voor de Freshmaker in Ovezande nader onderzocht. Hier bleek een circa 9 m dikke zoetwaterbel aanwezig. Deze zou door de Freshmaker over een lengte van 70 m sterk vergroot kunnen worden door in natte perioden zoetwater vanuit een watergang te infiltreren. Hierdoor zou een lokale fruitteler (Maatschap Rijk-Boonman) kunnen worden voorzien van zoetwater, zelfs in lange perioden van droogte. In de winter van 2012/2013 is het boorwerk uitgevoerd ten behoeve van de putten en het meetnetwerk. Ook is er zoetwater ingenomen vanuit de watergang voor infiltratie. Na infiltratie in het voorjaar moet dit in de zomer weer worden onttrokken. De infiltratie, opslag en terugwinning van het zoete water wordt nauw gemonitord, zodat de potentie van de Freshmaker inzichtelijk wordt.

Dwarsdoorsnede van de Freshmaker, zoals geïnstalleerd in Ovezande.

Dwarsdoorsnede van de Freshmaker, zoals geïnstalleerd in Ovezande.

68054316

Video – 00:37
Simulatie werking Freshmaker in Ovezande

Hierboven: Simulatie vooraf van de werking van de Freshmaker te Ovezande in een zuid-noord profiel. Te zien is het zoute water (rood), het zoete water (blauw), een watergang (centraal) en de putten (zwarte blokken, links van de watergang). In totaal worden 5 jaren gesimuleerd.

Kennis voor Klimaat Tranche 3 (2012-2014)

Het onderzoek naar de Freshmaker maakt deel uit van het project “GO-Fresh” binnen Kennis voor Klimaat Tranche 3 (Hotspot Zuidwestelijke Delta). Binnen dit onderzoek werken Deltares, Alterra, Acacia Water, Hogeschool Zeeland en KWR Watercycle Research Institute samen aan hydrologische oplossingen in de Zuidwestelijke Delta. Het onderzoek bestaat uit de volgende delen:

  1. Zoetwaterberging in en rond kreekruggen (waaronder Freshmaker)
  2. Verbeterde drainagetechnieken in de zoute kwelgebieden.

De co-financiering binnen dit project komt van o.a.

 

Zoet in zout- Ovezande5