CHalk AquifeR Management (CHARM): Analysing the capacity of the Cretaceous Aquifer in Brabant, Belgium

De Watergroep is the largest public drinking water company of Flanders. It is responsible for the provision of drinking water in the provinces of Limburg, Vlaams-Brabant and large parts of East and West Flanders (De Watergroep, 2017). Annually, De Watergroep produces around 140 million m³ of drinking water. Most of this drinking water is produced from local groundwater and surface water. For the provinces of Vlaams-Brabant and Limburg, groundwater is the source of 100% of drinking water as they have highly permeable aquifers that can be used for the production of water. In Vlaams- and Waals Brabant and the southern part of Limburg, the Chalk or Cretaceous Aquifer1 (HCOV 1100) is one of the most important aquifers for the provision of drinking water.
In the evaluation of the state of the Cretaceous Aquifer, as defined in the European Framework Directive Water (2000/60/EG) and the directive Groundwater (2006/118/EG), the aquifer passed all tests on the quantitative criteria (CIW, 2016). This aquifer is therefore currently in a favorable quantitative state, both for the phreatic and confined part of the aquifer. However, in the report an area was delineated around Leuven that needs to be closely monitored, due to a limited depression in the hydraulic head. Furthermore, in the vicinity of the extraction sites of De Watergroep the observation is made that the groundwater levels are strongly dependent on the extracted volumes. The state of the aquifer is therefore closely monitored through measurements of groundwater levels and extraction rates.
The provision of water forms one of the basic elements of the economy and society in general. About 75% of the licensed extraction rate in the Cretaceous Aquifer has been granted to the drinking water companies. The other 25% is important for industry, agri- and horticulture, energy, and trade and services (CIW, 2016). The Cretaceous Aquifer is of great societal importance, mainly in its confined part, because it is well protected against potential negative influences on the quality of the water. The confined part of the aquifer is in a favourable qualitative state (CIW, 2016) and it forms a strategic aquifer with clean groundwater. This in contrast with shallow, phreatic aquifers where the influence by NO3- and pesticides is omni-present.

Het grondwater in de Krijt aquifer is een strategisch belangrijke grondstof voor de productie van drinkwater in de regio Brabant en Limburg (België). Deze gespannen waterlaag is gekarakteriseerd door een sterke ruimtelijke variabiliteit in hydraulische eigenschappen die gelinkt kan worden aan bepaalde goed-doorlaatbare intervallen in het Krijt en aan de aanwezigheid van gespleten zones. In het verleden werden op lokale schaal grondwatermodellen gemaakt om de impact van de waterwinning op het grondwatersysteem in kaart te brengen. Met deze modellen kon de interactie tussen de verschillende winningen en een meer globale waterbalans echter niet opgesteld worden. Een grootschalig regionaal model (MODFLOW) van het Krijt en Paleoceen aquifer systeem, dat tijdsafhankelijk werd gekalibreerd, is opgesteld om hieraan tegemoet te komen. Dit model is gebruikt om de huidige toestand van deze grondwaterlaag te analyseren en om toekomstige exploitatiestrategieën te verkennen. De resultaten tonen aan dat de exploitatie van het Krijt met de huidige volumes in het algemeen duurzaam is en op lange termijn volgehouden kan worden. Het potentieel voor extra onttrekking in deze grondwaterlaag is gevisualiseerd aan de hand van een potentieelkaart (zie figuur). Extra aandacht is besteed aan alle bronnen van onzekerheid in het model. De onzekerheid op de modelvoorspellingen is gekwantificeerd aan de hand van het IBMUEF framework.