neerslagoverschot

Onderbouwing

Neerslag min verdamping

De grondwateraanvulling wordt berekend als het verschil tussen neerslag en verdamping. De neerslag bedraagt ongeveer 750 - 800 mm/jaar en de verdamping 450 - 500 mm/jaar. Voor eenvoudige stationaire berekeningen wordt vaak een neerslagoverschot van 300 mm/jaar aangehouden (Thunissen, 1987; Meinardi, 1994).
Dit is een globale benadering, omdat de werkelijke verdamping sterk afhankelijk is van de beschikbaarheid van vocht in de bodem en de vegetatie. Bij een optimale vochtvoorziening door de bodem bedraagt de maximale verdamping ongeveer 550 mm/jaar, maar in de praktijk is er een vochttekort van ongeveer 50-100 mm/jaar. De werkelijke verdamping blijft daardoor achter bij de referentieverdamping die het KNMI berekend met de formule van Makkink. Massop et al. (2005) geven een uitgebreid overzicht van beschikbare kennis over de werkelijke neerslag en verdasmping in Nederland.

Kanttekeningen

Verschillen tussen vegetatietypen

 In de praktijk zijn er grote verschillen in neerslagoverschot tussen verschillende vegetatietypen. Voor praktische berekeningen geeft Bot (2011) de volgende praktijkwaarden:

Vochttekort in de bodem

De verdamping die het KNMI publiceert (de referentieverdamping) geeft aan wat de maximale verdamping kan zijn, gegeven de weersomstandigheden. In principe gelden deze waarden voor een ideale grasmat van ongeveer 5 cm hoog, optimaal voorzien van water.
In werkelijkheid is water niet optimaal beschikbaar, omdat de bodem meestal niet voldoende water bevat om aan de vraag van het gewas te voldoen. Daardoor is de werkelijke verdamping kleiner dan het verschil tussen neerslag en de referentieverdamping die het KNMI publiceert. Onderstaande tabel geeft een indruk van de invloed van de bodem en grondwatertrap op het vochttekort van landbouwgrasland.

Het gemiddelde vochttekort over alle bodemtypen voor GT VI, de meest voorkomende grondwatertrap in landbouwgebieden in hoog Nederland, is rond de 100 mm/jaar. De gebruikelijke schatting van de grondwateraanvulling van 300 mm/jaar komt dus in de buurt van wat in de praktijk verwacht mag worden.

De tabel laat zien dat bij ondiepe grondwaterstanden (GT I, II en II*) het vochttekort erg klein is. In natte natuurgebieden zal de potentiële verdamping daarom eerder worden bereikt. Spieksma et al. (1996) geven waarden voor potentiële en werkelijke verdamping van natuurlijke vegetaties.

De getallen uit de tabel zijn afkomstig uit de HELP-tabel en afgerond op 5 mm/jaar. De vochttekorten zijn bepaald door veeljarige simulaties met een model voor onverzadigde zone. Voor verfijning naar bodemtypen wordt verwezen naar het rapport van de werkgroep HELP-tabel (Werkgroep HELP-tabel, 1987).

Toegenomen productiviteit van landbouwgewassen

De HELP-tabellen stammen uit 1987 en zijn gebaseerd op de landbouwkundige kennis van een kwart eeuw geleden. Door toegenomen productie van landbouwgewassen is de werkelijke verdamping van landbouwgewassen toegenomen. Waarschijnlijk heeft dat er ook toe geleid dat de grondwateraanvulling tegenwoordig structureel lager is dan vroeger (Querner et al., 1994).

Natte en droge jaren

De jaarlijkse hoeveelheid neerslag laat grote verschillen zien tusse natte en droge jaren. De grafiek hieronder toont de jaarlijkse grondwateraanvulling over de periode 1958 - 2012.  Het gemiddelde bedraagt 298 mm/jaar (oranje lijn).
De verschillen in de grondwateraanvulling tussen de jaren zijn groot. Er zijn zelfs drie jaren met een negatieve grondwateraanvulling, waarvan het jaar 1959 met een neerslagtekort van -105 mm er het meest uitspringt.

De grondwateraanvulling berekend uit de gemeten neerslag in Weerselo en de referentieverdamping in de De Bilt. De grafiek toont de werkelijke verdamping, die is berekend als het verschil tussen de gemeten neerslag en 90% van de referentieverdamping in De Bilt.

Referenties

Bot, A.P. 2011. Grondwaterzakboekje. Uitgegeven door Bot Raadgevend Ingenieur. www.grondwaterzakboekje.nl

Heijboer, D. en J. Nellestijn (2002). Klimaatatlas van Nederland. De normaalperiode 1971-2000. Elmar, Rijswijk.

Massop, H.th. L., P.J.T van Bakel, P.J.T., T. Kroon, J.G. Kroes en W. Werkman, 2005. Op zoek naar de "ware" neerslag en verdamping : toetsing van de met het STONE 2.1-instrumentarium berekende verdamping aan literatuurgegevens en aan regionale waterbalansen, en de gevoeligheid van het neerslagoverschot op de uitspoeling van nutriënten. Alterra, Wageningen.

Meinardi, C.R. (1994). Groundwater recharge and travel times in the sandy regions of the Netherlands. RIVM Report no. 715501004. Proefschrift VU, Amsterdam.

Querner, E.P., W.H.B. Aarnink, C.C.P van Mourik (1994). Scenariostudie naar de verandering van grondwateraanvulling en grondwaterstanden tussen de jaren vijftig en tachtig : ingrepen in de waterhuishouding doorgerekend in drie voorbeeldgebieden met het model SIMGRO. DLO-Staring Centrum, Wageningen.

Spieksma, J.F.M., A.J. Dolman, J.M. Schouwenaars, 1996. De parameterisatie van de verdamping van natuurterreinen in hydrologische modellen. RIZA.

Thunnissen, H.A.M. (1987). Eenvoudige methode voor de schatting van verb1ijftijden van grondwater in de verzadigde zone. RIVM, Bilthoven. Rapport nr. 728472002

Werkgroep HELP-tabel, 1987. De invloed van de waterhuishouding op de landbouwkundige productie. Rapport van de werkgroep HELP-tabel. Mededelingen landinrichtingsdienst 176.