Uitzakken grondwaterstand
De balans tussen neerslag en verdamping is van grote invloed op de grondwaterstand. Naarmate er vaker en langduriger een neerslagtekort is, zal de grondwaterstand vaker en verder uitzakken dan nu het geval is. In welke mate de grondwaterstand daalt, is afhankelijk van de hydrologische situatie. In kwelgebieden bestaat bijvoorbeeld minder kans op grote grondwaterstandsdalingen door een neerslagtekort dan in infiltratiegebieden. Daarnaast zijn er allerlei lokale factoren die de grondwaterstand beïnvloeden, zoals het oppervlaktewaterpeil, de doorlatendheid van de bodem, maaiveldhoogteverschillen, grondwateronttrekkingen en vooral in steden de aanwezigheid van ondergrondse constructies.
Wanneer de grondwaterstand ver uitzakt, kan dit negatieve gevolgen hebben:
- Verdroging van stedelijk groen, landbouwgewassen en natuur, doordat wortels geen water meer kunnen onttrekken. Dit uit zich in extra groenbeheerkosten, bladverlies, sterfte en natuur- en bermbranden.
- Schade aan gebouwen en infrastructuur door lokale bodemdaling, zogenaamde verschilzetting. Dit uit zich in scheuren, scheefstand van gebouwen, loszittende trottoirtegels en gebroken leidingen.
- Schade aan houten (paal)funderingen. Wanneer houten paalfunderingen niet permanent onder water staan, komt zuurstof bij de palen. Dit maakt de groei van schimmels mogelijk die het hout geleidelijk afbreken en de stabiliteit van het bovenliggende gebouw verminderen. Ook dit uit zich in scheuren, scheefstand en gebroken leidingen.
Bij een risicoanalyse voor deze onderwerpen wordt eerst bepaald of en hoever de grondwaterstanden in een gebied kunnen uitzakken. Daarna wordt bepaald of daar voor lage grondwaterstanden gevoelige functies en objecten aanwezig zijn. De volgende basisinformatie is voor de stresstest beschikbaar:
Gemiddeld Laagste Grondwaterstand (GLG)
De grondwaterstanden volgen de seizoenen. In de zomer zakken de standen als gevolg van het neerslagtekort uit. De mate van die uitzakking kan bepalend zijn voor het ontstaan van schades. Als maat voor de regulier zomerse uitzakking wordt de Gemiddelde Laagste Grondwaterstand (GLG) gebruikt. De GLG is het gemiddelde van de drie laagst waargenomen grondwaterstanden per jaar, over een periode van minimaal acht jaar. De GLG is dus geen extreem droge situatie. In een stabiel klimaat treden GLG-omstandigheden zo vaak op, dat objecten en functies daarop meestal zijn ingesteld. Maar wanneer de grondwaterstand ver wegzakt onder de GLG of zelfs onder de laagst opgetreden historische grondwaterstand, kan dit gevolgen hebben. Door veranderend klimaat kan de GLG zelf ook veranderen doordat zomers structureel droger worden. Het kaartverhaal 'Laagste grondwaterstanden' toont daarom in welke mate de GLG kan veranderen in een droog klimaatscenario. Er is een kaart die de GLG in de huidige situatie weergeeft en een kaart die toont hoe de GLG is veranderd in 2050.
Functies of objecten die het meest kwetsbaar zijn voor een daling van de GLG zijn te vinden op de plaatsen waar onder de huidige omstandigheden het uitzakken van de grondwaterstand al tot knelpunten leidt. Denk bijvoorbeeld aan gebieden met woningen waarvan de top van houten paalfunderingen nu al (bijna) droogstaan. Er wordt daarom aanbevolen om in gebieden waarin de kaarten voor 2050 een daling van de GLG met 10 tot 25 centimeter of meer tonen, te zoeken naar objecten of functies die daarvoor gevoelig zijn.
In de wintermaanden kan de grondwaterstand in 2050 overigens juist hoger staan dan nu, als gevolg van de toename van neerslag in de winterperiode. Zie hiervoor de GHG kaart in de Klimaateffectatlas onder het thema Wateroverlast, of het kaartverhaal 'Grondwateroverlast'. Er is door klimaatverandering dus sprake van een toename van de dynamiek in de grondwaterstand gedurende het jaar.
Grondwaterstand in een extreem droog jaar
De grondwaterstand kan in jaren met een extreem neerslagtekort ver onder de GLG dalen, wat tot extra en grotere gevolgen kan leiden. De grondwaterstanden die gelden voor het einde van de zomerperiode in het extreem droge jaar 1976 zijn representatief voor zo’n situatie. Dit geldt overigens ook voor de grondwaterstanden aan het einde van de zomer van 2018. In het kaartverhaal 'Laagste grondwaterstanden' wordt een landsdekkende kaart getoond van de grondwaterstanden die optraden in de situatie van 1976. Deze zijn berekend met het Nationaal Water Model. De 2050 kaart in het kaartverhaal geeft weer hoeveel lager of hoger de grondwaterstand rond dat jaar na een extreem droge zomer ligt wanneer het klimaat zich volgens het WH scenario ontwikkelt. De op de verschilkaart zichtbare verhoging van de grondwaterstand, in gebieden waar dit grondwater diep onder het oppervlak zit zoals in het Veluwemassief, is een effect van de neerslagtoename in de winter. Deze verhoging van de diepe grondwaterstand vermindert de droogte die de natuur daar in de zomer ondervindt niet of nauwelijks omdat de grondwaterstand erg diep staat en maar beperkt invloed heeft op het bodemvocht waar planten hun water uit halen.
Aandachtspunten Grondwaterinformatie
Voor de het gebruik van de landsdekkende grondwaterstanden kaarten gelden de volgende aandachtspunten:
- De kaarten zijn uitkomsten van het Nationaal Water Model en geven een indicatief beeld op een resolutie van 250x250 meter.
- De lokale grondwaterstanden kunnen afwijken door allerlei plaatselijke omstandigheden zoals bodemopbouw, watersysteem, wijze van draineren, etc. Met name in stedelijk gebied is de bodemopbouw en het hydrologische systeem als gevolg van menselijke ingrepen erg gevarieerd. Die variatie is niet verwerkt in het gebruikte model en komt dus niet tot uiting in de kaarten.
- Voor de 2050 kaarten zijn de zogenaamde Deltascenario’s gebruikt. Dit zijn combinaties van de KNMI’14 klimaatscenario’s en scenario’s van de economische ontwikkeling in Nederland.
- Voor het nauwkeurig (op wijk-, straatniveau) vaststellen van de kwetsbaarheid en handelingsperspectief is aanvullende, lokale informatie (zoals uit peilbuizen of gemeentelijke grondwatermeetnetten) noodzakelijk. Deze gegevens, samen met recente ervaringen uit 2018, 2019 en 2020, zijn bruikbaar om een beeld te krijgen van de plaatselijke grondwaterstandsdaling in een extreem droog jaar.
Risico’s paalrot en verschilzetting
In het kaartverhaal 'Risicokaarten funderingen' wordt informatie geboden voor het beoordelen van twee voorname effecten van droogte op de stabiliteit van gebouwen: paalrot en verschilzetting. Beide effecten spelen op dit moment ook al, maar ze kunnen door klimaatverandering sneller tot schade leiden en in een groter gebied optreden.
Paalrot treedt op wanneer de grondwaterstand vaak en langdurig onder de top van houten heipalen staat. Daardoor kan er zuurstof bij het hout komen, wat een rottingsproces in gang zet. Na verloop van jaren verliezen de paalkoppen zo hun draagkracht en raakt de daarop steunende fundering beschadigd. De gebieden waarin deze effecten optreden liggen hoofdzakelijk in laag Nederland. Uitzonderingen zijn de beekdalen en overstromingsvlaktes van rivieren.
In hoog Nederland komt schade aan houten paalfunderingen als gevolg van te lage grondwaterstanden minder voor. Daar is de bodem namelijk overwegend draagkrachtig genoeg om niet op palen te hoeven funderen en rusten de funderingen ‘op staal’ op stabiele zandlagen. In deze gebieden kunnen verschilzettingen echter wel tot schade leiden. Dit treedt vooral op in zandige bodems die ook zettingsgevoelige lagen of materiaal bevatten, zoals organische klei of veen. Als bij droogte de grondwaterstand wegzakt onder de historisch laagst opgetreden grondwaterstand kan vooral in dit soort zettingsgevoelige lagen extra inklinking optreden. Meer informatie over dit proces is te vinden in het kaartverhaal 'Bodemdalingsvoorspellingskaarten'. Het op de bodem rustende pand zakt dan mee. Maar als die zakking onder een gebouw niet overal in dezelfde mate plaatsvindt, de zogenaamde verschilzetting of ongelijkmatige zetting, kunnen er scheuren in de fundering en in het daarop rustende gebouw ontstaan. Infrastructuur heeft ook met dit effect te maken.
Funderingen die op kleilagen staan kunnen ook door een ander fenomeen schade ondervinden, door het zogenaamde krimpen en zwellen van de kleilagen. Dit treedt op sommige plaatsen op wanneer de kleibodem afwisselend uitdroogt en weer vochtig wordt. Dit uit zich bijvoorbeeld in muurscheuren die in droge perioden groter worden en in natte perioden weer sluiten.
Het hulpmiddel de Klimaatschatter biedt onder het thema Droogte per gemeente informatie over de potentiële schade aan funderingen, wegen en riolering. Dit zijn indicatieve schattingen gebaseerd op de landelijke informatiebronnen. Basisinformatie over grondwaterstandsdalingen, bodemdaling en gevoeligheid zijn door dit hulpmiddel al met elkaar gecombineerd. De Klimaatschadeschatter toont op de eerste plaats in welke gemeenten dit type schade in meer of mindere mate een aandachtspunt is voor de stresstest. De daadwerkelijke schade die droogte veroorzaakt aan constructies, is in hoge mate afhankelijk van de gevoeligheid van die constructies. Bij een maatwerk analyse van de potentiele schade is het daarom vooral zinnig in meer detail naar de constructies te kijken. De wijze waarop een fundering is uitgevoerd kan binnen een wijk namelijk sterk verschillen. Daarbij komt nog dat het grondwaterstandsverloop in steden grillig is, waardoor niet elk pand in een vergelijkbare mate wordt blootgesteld aan een verandering van de grondwaterstand. Bij vermoede kwetsbaarheid wordt daarom aanbevolen om een lokale analyse te maken van de grondwaterstand in de huidige situatie en de situatie onder een droog klimaatscenario. Grondwaterstandsmetingen uit 2018, 2019 en 2020 zullen hierbij van waarde zijn. Die laten zien hoever de grondwaterstand onder droge omstandigheden uitzakt.
Het handelingsperspectief om schades door te lage grondwaterstanden te voorkomen hangt ook sterk af van de lokale situatie. De mogelijkheid om het grondwaterpeil te sturen met het oppervlaktewaterpeil is beperkt. Zeker in de historische binnesteden kan het toegevoegde effect van een lekke, en daardoor drainerende riolering op de grondwaterstand groot zijn. Ook onttrekking van water door boomwortels en de aanwezigheid van ondergrondse constructies beïnvloeden de grondwaterstand. Actief grondwaterbeheer door infiltratie kan effectief zijn, zowel in de stad als in landbouwgebieden, maar is ingrijpend en creëert een extra watervraag die bij de analyse van de waterbeschikbaarheid moet worden meegenomen. Afstemming met het het waterschap is bij deze analyse gewenst om te beoordelen of in deze extra watervraag kan worden voorzien. Vaak zijn bij vergevorderde schade lokale maatregelen op pandenniveau nodig, zoals het herstel van de fundering.
Aandachtspunten
Voor het gebruik van de Risicokaarten funderingen gelden, in aanvulling op de in het kaartverhaal vermelde toelichting, de volgende aandachtspunten:
- Om inzicht te krijgen in de gevoeligheid voor paalrot is naast (detail-) archiefonderzoek ook vaak veldonderzoek aan palen en goed inzicht in de grondwaterdynamiek nodig. Gebruik daarvoor data van peilbuizen en eventueel modellering, waarbij ook zaken als (lekkende) riolering, (verdampende) bomen en fysieke verstoringen worden meegenomen.
- Verspreide bebouwing in het landelijk gebied is op de kaart buiten beschouwing gelaten, maar ook daar is sprake van houten paalfunderingen en een mogelijke daling van de grondwaterstand.
- Aanvullende informatie kan voor enkele gemeenten worden opgehaald bij de funderingsviewer via de website van KCAF.
Archeologische monumenten en waarden
De kaart 'Archeologische Monumenten in Nederland' van de Rijksdienst voor Cultureel Erfgoed is een combinatie van de Archeologische Monumentenkaart en de Indicatieve Kaart Archeologische Waarden. Deze objecten en gebieden zijn veelal van hoge waarde. Het is daarom zinnig in de stresstest na te gaan in hoeverre ze worden blootgesteld aan dalende grondwaterstanden. Voor monumentale gebouwen kan uit het kaartverhaal 'Risicokaarten funderingen' worden afgeleid in hoeverre deze kwetsbaar zijn voor droogte.
De exacte mate waarin monumenten of locaties gevoelig zijn voor lagere grondwaterstanden, kan sterk verschillen. Om deze gevoeligheid per object of locatie te bepalen is veelal nader onderzoek nodig.
