Thema WATER

LSUE – Thema WaterWorkshop “Duurzaam water in

een veranderende wereld”

• Patrick Willems: inleiding en duurzaamwaterkwantiteitsbeheer

• Nina Moelants: duurzame afvalwatertechnologie• Jan Diels: nitraatuitspoeling naar grond- en

oppervlaktewater in Vlaanderen• Marijke Huysmans: grondwatermodellering en

geostatistiek• Okke Batelaan: slotbeschouwing

LSUE

WaterProceskennisBeheerTechnologie

Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven

Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven

Procesmatig (waterstroming, transport, takkenhydrologische cyclus):

• Atmosfeer

• Hydrologie

• Grondwater

• Bodemwater

• Oppervlakteafstroming

• Rioleringen en rivieren

• Estuaria, kusten en zeeën

Afd. fysische en regionale geografie

Afd. hydraulica

Afd. bodem- en waterbeheer

Afd. geologie: hydrogeologie

prof. van Lipzig

profs. Batelaan, Dassargues, Swennen

profs. Diels, Vanderborght

profs. Berlamont, Willems

profs. Monbaliu, Toorman

profs. Raes, Wyseure

Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven

Procesmatig (2):

• Aquatische ecologie• Sedimenten

• Erosie• Sedimentmechanica

• Waterzuivering

Afd. fysische en regionale geografie

Afd. hydraulica

Afd. aquatische ecologie en evolutiebiologie

Dept. chemische ingenieurstechnieken

profs. Poesen, Govers, Van Rompaey

profs. Brendonck, De Meester

profs. Van Impe, Smetsprofs. Vandecasteele, Van der Bruggen

prof. Toorman

Water-gerelateerde expertise K.U.Leuven

Beheersaspecten:

• Economisch en duurzaambeheer van water

• Landbouwkundig beheervan water

• Civieltechnisch beheer van water

• Watertechnologie

Centr. landbouw- en voedseleconomie

Dept. chemische ingenieurstechnieken& K.U.Leuven Associatie

Afd. hydraulica

profs. Tollens, Mathijs

Afd. bodem- en waterbeheerprofs. Raes, Wyseure

profs. Berlamont, Monbaliu, Toorman

profs. Van Impe, Smets, VdBruggen

Onderwijssamenwerking: IUPWARE

Onderzoekssamenwerking: LSUE

Duurzaam waterbeheer

• winnen, gebruiken en retourneren van water aan en uit het milieu onder een aantal voorwaarden: zonder de natuurlijke voorziening te overschrijden omvang van het gebruik moet minimaal zijn en de duur

maximaal, voorkomen van te sterke waterverplaatsingen in tijd en ruimte ( rek.houdend met veerkracht van het watersysteem)

gebruik van het water afstemmen op de kwaliteit van het water dat gewonnen wordt

de kwaliteit mag bij teruggave aan de natuur niet aangetast zijn

de natuurlijke omstandigheden bij opname en afgifte maximaal handhaven

waterkwantiteitsbeheer

waterkwalititeitsbeheer

afvalwatertechnologie

aquatische ecologie

Duurzaam waterbeheer

• winnen, gebruiken en retourneren van water aan en uit het milieu onder een aantal voorwaarden: zonder de natuurlijke voorziening te overschrijden omvang van het gebruik moet minimaal zijn en de duur

maximaal, voorkomen van te sterke waterverplaatsingen in tijd en ruimte ( buiten de veerkracht van het watersysteem)

gebruik van het water afstemmen op de kwaliteit van het water dat gewonnen wordt

de kwaliteit mag bij teruggave aan de natuur niet aangetast zijn

de natuurlijke omstandigheden bij opname en afgifte maximaal handhaven

waterkwantiteitsbeheer

waterkwalititeitsbeheer

afvalwatertechnologie

aquatische ecologie

vanuit groeiende besef dat natuurlijke bronnen niet onuitputtelijk zijn en de mens

zuinig moet zijn op zijn omgeving

in West-Europa:16% beschikbare zoet water aan natuur onttrokken5% wordt “verbruikt” (verdwijnt, o.a. verdamping)

Duurzaam waterbeheer

• oplossen waterbeheersproblemen (overstromingen, watertekorten, waterverontreiniging ,...) via: meer kleinschalige projecten, maar vanuit een meer

globaal kader; lokale besturen de belangrijkste schakel bij streven naar duurzaam (water)beheer

grensoverschrijdende aanpak: beter afwegen tegenstrijdige belangen van

verschillende gebruiksfuncties samenhang met andere domeinen: landbouw,

ruimtelijke ordening, verkeer, ... betrokkenheid wateractoren en burgers (wederzijds

begrip, draagvlak)

Duurzaam overstromingsbeheer

Vasthouden, bergen, afvoeren

Vasthouden (bronmaatregelen): lokale buffering op grote schaal: infiltratie van regenwater via doorlatende

verharding of infiltratiebekkens opslag en hergebruik van regenwater wateropslag voor gebruik bij droogte herwaardering grachtenstelsels groendaken

Richtlijnen voor optimale dimensionering buffervoorzieningen

Vaes et al., www.mina.be/code_goede_praktijk.html

Duurzaam overstromingsbeheer

Vasthouden, bergen, afvoeren

Vasthouden (bronmaatregelen): lokale buffering op grote schaal: infiltratie van regenwater via doorlatende

verharding of infiltratiebekkens opslag en hergebruik van regenwater wateropslag voor gebruik bij droogte herwaardering grachtenstelsels groendaken

Bergen: herstel natuurlijke overstromingsgebieden meer optimaal benutten beschikbare berging

Intelligente sturing wachtbekkensOnderzoeksproject voor VMMDemer: Schulensmeer en Webbekom opwaarts Diest-Aarschot

Model Predictive Control (MPC):iedere 15min aangepaste regelingstuwkleppen anticiperend op toekomstige neerslag en afvoeren

Real-time overstromingsvoorspellingBevaarbare waterlopen: MIKE11 - FloodWatchOnbevaarbare waterlopen 1ste categorie: OBM’s (IW-FloodWorks)

Duurzaam overstromingsbeheerNiet alles kunnen en moeten beheersen

Real-time voorspelling en waarschuwing

MIKE11 modelDender

Lokale ruimtelijke neerslagmeting-en voorspellingOnderzoeksproject voor Aquafin: Lokale hoge-resolutie radar Leuven

Small meso-scale areas

Rain cells

θ

xy Large meso-scale areas

Small meso-scale areas

Rain cells

θ

xy Large meso-scale areas

uR(x,y)

x

y

Duurzaam beheer van watertekorten

verbeterde irrigatietechnieken grijswatergebruik ...

Duurzaam waterkwaliteitsbeheer

natuurvriendelijke oevers (bufferstroken) nuttig gebruik nutriënten in afvalwater ...

cfr. presentaties D.Raes & G.Wyseure A&OW launch

Duurzaam waterbeheer

• Exogene factoren: veranderende wereld:

Landgebruiksveranderingen: verstedelijking, “verstening”, populatiegroei, evolutie landbouw, ...

Klimaatverandering

Klimaatscenario’svoor waterbouwkundig ontwerp

Hoog scenario

Midden scenarioLaag scenario

Grote ONZEKERHEID in toekomstige klimaatverandering:

hoog, midden en laag klimaatscenario’sdoorrekening adviseren als gevoeligheidsstudie“no regret” maatregelen, “climate proof” ontwerpvoorzien van MOGELIJKHEID om later bijkomende

berging, pompcapaciteit, ... te bouwen (dus ontwerpen ADAPTIEF maken)

Duurzaam waterbeheer• instrumenten: proceskennis vertaald naar modellen multidisciplinaire, gekoppelde modellen

technologie: waterzuivering ontzilting vermindering lekkage hergebruik regenwater real-time voorspelling, sturing en waarschuwing

economische instrumenten: burgers aanzetten tot zuiniger en rationeler

watergebruik prijsmechanismen, watermeters, informatie en

educatieprogramma’s

Voorbeelden van onderzoeksactiviteiten

Presentaties:• Patrick Willems: inleiding en duurzaam

waterkwantiteitsbeheer• Nina Moelants: duurzame afvalwatertechnologie• Jan Diels: nitraatuitspoeling naar grond- en

oppervlaktewater in Vlaanderen• Marijke Huysmans, Okke Batelaan:

grondwatermodellering en geostatistiek

Thema WATERLSUE – Thema Water�Workshop “Duurzaam water in een veranderende wereld”LSUESlide Number 4Water-gerelateerde expertise K.U.LeuvenWater-gerelateerde expertise K.U.LeuvenWater-gerelateerde expertise K.U.LeuvenOnderwijssamenwerking: IUPWARESlide Number 9Duurzaam waterbeheerDuurzaam waterbeheerDuurzaam waterbeheerDuurzaam overstromingsbeheerRichtlijnen voor optimale dimensionering buffervoorzieningenDuurzaam overstromingsbeheerIntelligente sturing wachtbekkensReal-time overstromingsvoorspellingDuurzaam overstromingsbeheerLokale ruimtelijke neerslagmeting- en voorspellingDuurzaam beheer van watertekortenDuurzaam waterbeheerKlimaatscenario’s�voor waterbouwkundig ontwerpDuurzaam waterbeheerVoorbeelden van onderzoeksactiviteiten