Ontwikkeling bodemvochtmodellen voor Limburg

Waterschap Limburg heeft het voornemen om meer inzicht te krijgen in de hydrologische processen in de onverzadigde zone. Deze informatie is nodig om bijvoorbeeld het bodemvochtgehalte, de waterbeschikbaarheid voor een gewas en de gewasverdamping (/-reductie) in te schatten. Voor inzicht in de hydrologische processen in de onverzadigde zone wordt wereldwijd gewerkt met een 1D-dynamisch model voor de onverzadigde zone en plant-atmosfeer interacties: het Soil, Water, Atmosphere, Plant (SWAP) model (Kroes et al., 2017). Binnen dit project worden voor 12 locaties in Limburg waar grondwaterstanden worden gemeten, SWAP-modellen opgezet. Naast gemeten grondwaterstanden wordt verder geen detailinformatie uit het veld verzameld. We richten ons dus op het opzetten van SWAP-modellen op basis van eenvoudig beschikbare gegevens om zo een eerste inschatting te geven van de vochthuishouding in de onverzadigde zone. De resultaten worden via een online viewer beschikbaar gesteld, zodat WL zich intern verder kan oriënteren over de toegevoegde waarde van SWAP-modellen voor peilbuislocaties in het beheergebied.
Met de SWAP modellen zijn de niet bemeten componenten in de onverzadigde zone en de verdamping gesimuleerd. Dit geeft inzicht in de wisselwerking tussen grondwater, bodem, plant en atmosfeer voor deze locaties. Naast de simulatie van de huidige situatie zijn scenario’s met ingrepen doorgerekend en voorspellingen voor de korte termijn (6 dagen) toegevoegd. Ook is een verkenning gedaan voor het toevoegen van onttrekkingen.
Deze modelstudie toont aan dat er met SWAP snel inzicht verkregen kan worden in de verschillende hydrologische variabelen, maar dat de resultaten van het model ook per locatie erg kunnen verschillen. Voor een aantal van de geselecteerde locaties komt de grondwaterstand zeer goed overeen, terwijl andere locaties grotere verschillen tussen de simulaties en metingen laten zien. Een complexe ondergrond en omgeving met relatief veel hoogteverschillen, bijvoorbeeld, kan leiden tot minder goede overeenkomsten tussen simulaties en metingen. Ook het niet meenemen van onttrekkingen en beregening kan invloed hebben op de betrouwbaarheid van de simulaties.
Met het opzetten van de SWAP-modellen voor de 12 geselecteerde locaties is een eerste stap gemaakt om meer inzicht te krijgen in de hydrologische toestand in de onverzadigde zone. Hoewel de gesimuleerde grondwaterstanden op de meeste locaties redelijk overeen komen met de gemeten grondwaterstanden, zijn er nog een aantal verbeteringen mogelijk. Met name door meer detailinformatie uit het veld toe te voegen, is het aannemelijk dat de simulaties verder verbeterd kunnen worden.