5 Waterkwantiteit en hydrodynamiek

5.1 Waterstanden

Figuur 5.1 toont de waterhoogte op de vier vaste meetpaalstations in Het Volkerak-Zoommeer.

Waterhoogte (daggemiddeld in cm NAP) gemeten met meetpalen.

Figuur 5.1: Waterhoogte (daggemiddeld in cm NAP) gemeten met meetpalen.

5.2 Waterbalans en zoutbalans

In Vergroesen (2020) is op basis van een generieke methode een water- en chloridebalans voor het Volkerak-Zoommeer opgesteld over de periode 2010-2018. De volgende debieten zijn opgenomen in de waterbalans:

uitwisseling Locatie Beheerder Meting periode
Hollandsch Diep -> VZM Volkerak spuisluizen RWS januari 2010 - 2018
Dintel -> VZM meetpunt Dintelsas WSBD januari 2010 - 2018
Steenbergse Vliet -> VZM meetpunt Bovensas WSBD januari 2010 - 2018
Tholen -> VZM Gemaal Van Haaften WSSS september 2010 - 2018
Tholen -> VZM Gemaal Drie Grote Polders WSSS januari 2012 - 2018
Tholen -> VZM Gemaal De Eendracht (2x pomp) WSSS oktober 2010 - 2018
VZM -> Tholen Inlaat Van Haaften WSSS medio 2015
VZM -> Tholen Inlaat Drie Grote Polders WSSS medio 2015
VZM -> Tholen Inlaat Oud Kijkuit WSSS medio 2015
VZM -> Tholen Inlaat Deurloo WSSS medio 2015
VZM -> Philipsland Inlaat Campweg WSSS oktober 2015 - 2018
VZM -> Oosterschelde Krammer schutsluizen RWS januari 2010 - 2018
VZM -> Antwerps kanaalpand Kreekrak schutsluis + gemaal RWS januari 2010 - 2018
VZM -> Westerschelde Bathse spuisluis RWS januari 2010 - 2018
Neerslag -> VZM Vlissingen KNMI januari 2010 - 2018
VZM -> Verdamping Vlissingen KNMI januari 2010 - 2018

Uit het rapport blijkt dat de waterbalans gesloten kan worden, echter de chloridebalans nog niet. Dat de chloridebalans niet sluit, wijst volgens Vergroesen (2020) op een systeemverandering. De meest waarschijnlijke plek om de waterbalans en chloridebalans sluitend te maken is bij de Bathse spuisluis. Vermindering van afvoer bij de Bathse spuisluis leidt zowel tot een vermindering van het watertekort als een vermindering van het chloridetekort.

Overzicht van de totale waterstromen van het VZM van 2010 - 2018. De blauwe vlakken op de positieve verticale as geven de instroom van water naar het VZM, de rode vlakken op de negatieve verticale as geven de uitstroom van water uit het VZM. (Vergroesen, 2020)

Figuur 5.2: Overzicht van de totale waterstromen van het VZM van 2010 - 2018. De blauwe vlakken op de positieve verticale as geven de instroom van water naar het VZM, de rode vlakken op de negatieve verticale as geven de uitstroom van water uit het VZM. (Vergroesen, 2020)

Dit resulteert in de waterbalans weergegeven in figuur 5.2. De termen zijn vervolgens verder uitgesplitst voor de in- en uitstroming van waterlichamen, de polders, de lekverliezen en kwel.

5.2.1 In en uitstroming waterlichamen

Gemeten debieten sinds 1 januari 2010, na correcties, voor waterbalans. Het grijs gearceerde vlak geeft voor deze periode resulterende tekort aan instromend water (Vergroesen, 2020)

Figuur 5.3: Gemeten debieten sinds 1 januari 2010, na correcties, voor waterbalans. Het grijs gearceerde vlak geeft voor deze periode resulterende tekort aan instromend water (Vergroesen, 2020)

In figuur 5.3 worden de grote waterbalansposten voor het Volkerak-Zoommeer getoond. Hierbij moet er rekening mee gehouden worden dat de afvoer van de Steenbergse Vliet met 10% is verhoogd omdat het meetpunt voor het debiet zich enigzins bovenstrooms van de uitstroom bevindt en hierdoor ongeveer 90% van het stroomgebied registreert (Vergroesen 2020). Ook wordt er via de Steenbergse Vliet via de Rietkreek water ingelaten naar de PAN polders.

Het tekort dat getoond wordt in de bovenstaande grafiek kan te wijten zijn aan de polderafvoer, kwel of sluislekken.

5.2.2 Polders

Overzicht polders VZM (bron: Waterakkoord VZM, RWS Zee en Delta, 2015)

Figuur 5.4: Overzicht polders VZM (bron: Waterakkoord VZM, RWS Zee en Delta, 2015)

In figuur 5.4 worden de polders die waterinlaten en uitstromen op het Volkerak-Zoommeer getoond en de bijhorende inlaten en gemalen.

Gemeten en berekende debieten uit en naar de polders rondom VZM 2010-2018. Het grijs gearceerde vlak geeft voor deze periode resulterende tekort aan instromend water (Vergroesen, 2020)

Figuur 5.5: Gemeten en berekende debieten uit en naar de polders rondom VZM 2010-2018. Het grijs gearceerde vlak geeft voor deze periode resulterende tekort aan instromend water (Vergroesen, 2020)

In figuur 5.5 wordt de waterbalans zoals opgemaakt voor de polders getoond. Deze is deels gebaseerd op gemeten debieten maar waar nodig opgevuld met berekende debieten.

5.2.3 Lekverliezen en Kwel

Geschatte constante debieten naar en uit het VZM 2010-2018. Het grijs gearceerde vlak onder in de grafiek geeft het voor deze periode resulterende overschot aan instromend water weer (Vergroesen, 2020)

Figuur 5.6: Geschatte constante debieten naar en uit het VZM 2010-2018. Het grijs gearceerde vlak onder in de grafiek geeft het voor deze periode resulterende overschot aan instromend water weer (Vergroesen, 2020)

In figuur 5.6 zijn de geschatte schutsluis-verliezen en kwel-invloed weergegeven.

5.2.4 Wat is bekend over zoute kwel?

Zoute kwel is de uittreding van zout grondwater naar het zoete oppervlaktewater van het Volkerak-Zoommeer. Dit is te onderscheiden in zoute kwel vanuit de aangrenzende landgebieden en zogenaamde dijkse kwel (onder)door de Grevelingendam, Philipsdam en Oesterdam. In de landgebieden is sprake van zout grondwater onder een zoetwaterlens van enkele decimeters tot maximaal enkele tientallen meters (onder kreekruggen) dikte onder het maaiveld (zie kaart op https://kaarten.zeeland.nl/map/freshem). Dijkse kwel treedt op als een dam een scheiding vormt tussen zoet water aan de ene kant en zoet water aan de andere kant. Dijkse kwel neemt in principe toe als de gemiddelde waterstand aan de zoute zijde groter is dan aan de zoete zijde.

Er zijn geen metingen bekend van zoute kwel uit landgebieden of via dijkse kwel. Dat er zoute kwel optreedt is indirect afgeleid uit de water- en zoutbalans van het Volkerak-Zoommeer. Voor de balans worden alle ingaande en uitgaande bronnen zo goed mogelijk bepaald op basis van metingen, dus zonder zoute kwel. De hoeveelheid zout in het Volkerak-Zoommeer is bekend uit de TSO metingen. Als alle ingaande en uitgaande bronnen goed zijn, komt de resultante overeen met de hoeveelheid zout in het meer: de zoutbalans is sluitend. Echter, opgestelde zoutbalansen laten een niet sluitende balans zien, ofwel er ontbreekt een post. Onder aanname dat zoute kwel een ontbrekende post is – wat een redelijke aanname is – is afgeleid dat zoute kwel naar het Volkerak-Zoommeer circa 1,5-2 kg chloride per seconde is (3-3,5 kg zout per seconde; de Vries, ter Maat, and van Velzen (2012), A.J. Nolte, B. Stengs, and C.A. Schipper (2013)). Een ruwe schatting van de zoute kwel op basis van hydrologische kengetallen komt op een vergelijkbare waarde uit (Nolte A.J. 2011): * Wateroppervlak = 8390 ha = 83900000 m2 * Gemiddeld kwel 0,1 mm/dag * Totale kwel = 8390 m3/dag * Chlorideconcentratie zout water = 18630 mg Cl/l * zoutvracht zoute kwel = 8390 m3/dag x 18630000 mg Cl/m3 = 156300000000 mg Cl/dag = 156300 kg Cl/dag = 1,8 kg Cl/s

Deze aanname is vervolgens in meerdere modelstudies gebruikt, waarin onder andere de chlorideconcentratie en de chloridegradiënt is berekend (bijvoorbeeld Nolte et al. (2020)). Uit de vergelijking met metingen blijkt dat met de aangenomen zoute kwel de metingen over het algemeen goed gereproduceerd kunnen worden. Als zoute kwel niet meegenomen wordt, wordt een te lage chlorideconcentratie berekend en wordt de gradiënt van noord naar zuid toenemende chlorideconcentratie niet goed genoeg berekend. Vanuit modelstudies komt derhalve ook de aanwijzing dat de indirect afgeleide zoute kwel aannemelijk is.

Sinds 2020 is een landsdekkend zoet-zout grondwater modelinstrumentarium beschikbaar als onderdeel van het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium. In het kader van het Kennisprogramma Zeespiegelstijging Spoor 2 Zoetwater komen in 2022 modelresultaten beschikbaar voor de zoute kwel naar het Volkerak-Zoommeer.