Problemen identificeren
We hebben nu het fysisch chemische probleem van de bodem opgelost door het interval te bepalen waartussen de grondwaterspiegel zich mag bewegen. Deze techniek is typisch voor een synthese procedure, waarbij je probeert om een systematische werkwijze te vinden, waarmee het doel altijd voldaan kan worden. Als we grondwater winnen zal de hoogte van grondwaterspiegel, in het veel voorkomende geval horizontaal dat ik nu informeel nader uit zal werken, afnemen. Daardoor ontstaat als gevolg van de winning van het grondwater een winningsverlaging, en voor grootschalige klassieke winvelden die slechts 1 pompput gebruiken ontstaat er ook altijd een transportverlaging die het grondwater dat binnen de effectieve winningsstraal R valt, naar de pompput brengt. Het zal echter blijken dat de transportverlaging optioneel is, waardoor er winvelden mogelijk zijn met een verlaging die niet groter is dan de winningsverlaging, groot 0.2m. Het is belangrijk dat we dit weten, omdat we goedkoop water willen winnen zonder allerlei zuiveringsstappen die niet nodig zijn. Om dat probleem beter te kunnen begrijpen bespreek ik hier het hydrologische problemen, ter introductie, heel oppervlakkig.
Zonder transportverlaging
Het
assimilatie predicaat beschrijft wat er moet worden gedaan om de
mest verliezen naar de bodem, die gelijk zijn aan de
opbrengstdepressie, beide uitgedrukt in % van de mestgift, als functie van de hoogte van de grondwaterspiegel
h(x,y,t)-mv(x,y) ten opzichte van het maaiveld te beheersen.
Als het klopt dat we ook winvelden kunnen maken zonder transportverlaging, dan kunnen we winvelden maken waarbij de transporttrechter vol zal lopen tot de arcering waardoor transporttrechter verdwijnt. Daardoor komt er overal in het winveld water beschikbaar in het interval van volledige assimilatie en gewasverdamping.
Zonder doel
Met het koppelen van het verslechteringsverbod aan de depositie van stikstof werd, afgezien van het doel van gijzeling, geen enkel ander doel gerealiseerd. Dat dit zeker géén goed idee, dat hebben we al besproken bij het toepassen van de logica die een belangrijke rol speelt als je een Bewijs wilt leveren.
Zonder winningsverlaging
Als we de winningsverlaging van ~0.2m weglaten, dan verdwijnt de transportverlaging niet. Het feit dat de transportverlaging optioneel is en de winningsverlaging niet laat duidelijk zien dat de optelling die gebruikt wordt niet commutatief is, waardoor a+b ≢ b+a. Dit is karakteristiek voor het feit dat de Laplace voorwaarden niet geldig zijn waardoor de watervoerende laag zich net zo 'vreemd' gedraagt als een halfgeleider met voeding. Terwijl de drinkwatersector werkt aan het verfijnen van de tijdreeksanalyse, die een model maakt van de watervoerende laag dat voldoet aan de Laplace voorwaarden blijkt dat die voorwaarden helemaal niet geldig zijn. Zoiets maakt foutloos rekenen in een verkorte academische opleiding, wel heel erg moeilijk.
Toen ik stelde dat het vakgebied der hydrologie nog een protowetenschap was, heb ik gesteld dat het water in de watervoerende laag de weg van de minste weerstand volgt, en gewezen op het belang van cilinders C(ρ) waarmee we een gespreid winveld kunnen maken. Het zal blijken dat er in zo'n winveld geen horizontaal transport van grondwater is waardoor er ook geen transportverlaging meer ontstaat. Toch is daarmee het laatste woord nog niet gezegd, want wat ik zojuist beschreven heb is alleen geldig voor winvelden die niet hellend zijn. In dat geval hebben we ook een gespreid infiltratie veld nodig.
Extra winst
De berekening van het schade percentage met behulp van de software van ing. J.J.M. Bouwmans, die onder auspiciën van prof. R.A. Feddes tot stand was gekomen, leerde dat er in de loop der jaren een flink hogere schade was ontstaan, die ten koste van de winst ging. Omdat de prijs van het drinkwater extreem laag is, terwijl iedereen weet dat je geen nieuw winveld moet aanleggen als daarmee geen (groot) probleem wordt opgelost, werd vooralsnog geprobeerd om de winst op peil te houden.
Men raakte bij de winning in het Friese Terwisscha vlak bij het natuurgebied Oude Willem, aan het twijfelen, of de winningsverlaging wel echt bestond en ging voor de bepaling van de berekende schade de transporttrechter optillen over 0.2m voor het geval horizontaal en 0.4m voor horizontaal en lensvormig. Voor het geval hellend kon er met gemak, bij een grondwaterscheiding op een hoog punt, een verlaging optreden van 5m als gevolg van de winning van grondwater.
Het effect op de winst was echter verbluffend en zeer welkom voor de nog niet zo lang geleden geprivatiseerde drinkwatersector. Als bekend heeft elk voordeel ook een of meer nadelen.
Het kon niet anders dan dat er hier iets bijzonders aan de hand was. Dat de achtergrondverlaging, c.q. winningsverlaging,, zo'n groot effect had, was onverwacht voor vriend en vijand.
De vrienden gingen zich beklagen bij Alterra, dat de berekening van de schade, in de persoon van prof. R.A. Feddes op zich had genomen. Maar wat een te rechtvaardigen vergoeding voor de geleden schade leek, viel helemaal weg voor schades > dan zeg 80%, terwijl alle schades daarboven met dit percentage gekort werden. Er werd niet naar de schade gekeken, maar naar de schade berekening en ook niet naar de watervoerende laag waarin optelling niet commutatief is.
Veel eerder waren er ook al problemen geweest met de doorgaande trend voor het geval hellend. Daarbij kunnen heel gemakkelijk verlagingen van de grondwaterspiegel ontstaan van 5m of meer, afhankelijk van de geometrie. Het moeilijke daarbij is dat de drinkwatersector vanwege haar winst een heel nauwkeurig antwoord wil. Maar als verlagingen niet meer opgeteld mogen worden, omdat a+b ≢ b+a moeten we manieren vinden om met het schaal probleem om te gaan zonder steeds weer geconfronteerd te worden met fouten.
Al met al werd het me duidelijk dat de drinkwatersector hulp nodig heeft bij het ontwerp en de realisatie van hun winvelden.
Wat er gebeurde was in strijd met integriteitsregels en een grote ergernis voor prof. C. van den Akker, van de TU Delft, die in 2005, net met pensioen was gegaan. Hij had besloten om de onderzoekers van Alterra te steunen.
Wat er daarna gebeurde was vanaf afstand slecht te volgen, maar één ding is zeker, Alterra bestaat niet meer, en de ecologen konden goed opschieten met de drinkwatersector en hebben een ruime voorbereidingstijd genomen om het stokje over te nemen.