te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging

te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging te downloaden - Nederlandse Hydrologische Vereniging

10.07.2015 Views

Tabel 3: Openwaterverdamping gegeven diverse concepten en diverse perioden in het jaar.PenmanPriestley-TaylorDe Bruin-Keijman Makkink*1,26lente 5-5-2006 2,14 2,69 2,7 2,12 mm/dzomer 23-6-2006 3,9 4,92 4,65 3,57 mm/dherfst 1-10-2006 1,14 1,4 1,6 0,88 mm/dwinter 28-1-2006 0,29 0,37 0,67 0,23 mm/dZie verder Van Loon en Droogers (2006) voor de details rondom de berekeningsaanpak eninvoerdata van de verschillende rekenconcepten. Van Loon en Droogers (2006) concluderendat vanuit theoretisch oogpunt de Penman methodiek de meest nauwkeurige aanpak is. Dezeis echter ook behoorlijk databehoeftig. Indien het niet mogelijk is om de noodzakelijkeinvoerdata te organiseren is de De Bruin-Keijman methodiek (De Bruin en Keijman, 1979) eenadequaat alternatief. Los van het rekenconcept is het vooral ook van belang om hetpercentage oppervlaktewater accuraat in beeld te krijgen voor het gebied waarvoor dewaterbalans dient te worden opgesteld en/of een model wordt opgezet. Voor eennauwkeurige schatting van dit percentage zijn de gangbare databronnen zoals de TOP10NLof het LGNx vaak te onnauwkeurig. Een accuraat en betaalbaar alternatief is het karteren vanhet oppervlaktewater op basis van hoogresolute luchtfoto’s in combinatie metfotogrammetrie. Zie voor een mogelijke aanpak Heijkers et al. (2012; in voorbereiding).5.2.3. Actuele verdamping van het stedelijke gebiedDe meeste hydrologische studies richten zich op het landelijk gebied en niet op verstedelijktegebieden. Toch neemt het aantal waterbalansstudies in het stedelijke gebied toe, met namedoordat er steeds meer interesse is in het gebruik van alternatieve waterbronnen voor hetgrijze water in huishoudens (Gerrits, 2010). Het verdampingsproces in stedelijk gebied is,zeker in vergelijking met dat van het landelijk gebied, vrij typisch. Dit heeft tweehoofdoorzaken:I): Binnen een stedelijk gebied is er sprake van een snelle opeenvolging in de ruimte vanverschillende typen landgebruik: bebouwing (met een voor het stedelijke interceptieprocesrelevant onderscheid in platte en schuine daken), tuinen (met zowel gras, beplanting enbomen, dus diverse transpiratie- en interceptiekarakteristieken), parken (idem),infrastructuur (zie bijvoorbeeld Yamaguchi et al. (2004)) en oppervlaktewater. Ook hier geldtdat het accuraat berekenen van de actuele verdamping begint met een nauwkeurige karteringvan het landgebruik. De verschillen tussen de verschillende databronnen zijn groot. Kijkenwe naar de huidige generatie landgebruikskaarten waar iedere hydroloog en waterbeheerderbinnen Nederland over kan beschikken dan komen we thans uit op de volgende aanpak voorde constructie van een stedelijke landgebruikskaart (Heijkers et al., 2012; in voorbereiding):1. Bebouwing: Basisregistratie Gebouwen (BAG);2. Open water: Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT) of BeheerregisterOppervlaktewater van de diverse waterschappen. Mochten deze er niet zijn dan kan gebruikworden gemaakt van luchtfoto’s en daarvan afgeleide kaarten, top10NL en/of het GBKN (inobjectgeoriënteerde vorm);3. Overig Landgebruik: indien aanwezig Basisregistratie Percelen (BRP), aangevuld metTOP10NL, waarbij de categorie 'Overige' kan worden aangevuld met LGN6, die verbeterdkan worden met remote sensing data;Zie verder ook Grimmond en Oke (1991); Grimmond et al. (1986); Oke et al. (1988) voor meerachtergrondinformatie.Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum18

II) Het Hitte-eilandeffect of Urban Heat Island Effect (UHI). Het UHI is het fenomeen dat detemperatuur in een stedelijk gebied gemiddeld hoger is dan in het omliggende landelijkgebied. De belangrijkste oorzaken van het UHI zijn de absorptie van zonlicht door de in destad aanwezige donkere materialen en de relatief lage windsnelheden. Door het UHI wordenproblemen tijdens warme perioden, zoals hittestress, mogelijk verergerd. Het is de vraag ofdit klopt, omdat de extra warmte vooral ’s nachts vrijkomt en tevens overdag wordtvastgehouden in donkere oppervlaktes. Het temperatuurverschil wordt door de volgendefactoren bepaald:• In steden wordt meer zonlicht geabsorbeerd dan in omliggende gebieden door de daaraanwezige, donkere materialen, zoals asfalt;• De afkoeling door straling is in de stad lager dan in het landelijk gebied;• Er is verminderd warmteverlies van gebouwen door lagere windsnelheden (en dusminder verdamping);• Er komt warmte vrij door menselijke activiteiten (verwarming, gemotoriseerd vervoer,airconditioning, fabrieken et cetera);• In steden vindt 10 tot 20% minder verdamping plaats, omdat deze grotendeels uitverhard oppervlak bestaan.Bron: Wikipedia; Zie voor meer diepgaande theorie o.a. Oke (1994).Voor het verdampingsproces heeft dit als gevolg dat er door de hogere temperaturen meerenergie voorhanden is, waardoor planten mogelijk meer verdampen, mits er voldoende vochtaanwezig is. Een relatief eenvoudige manier om dit effect mee te nemen in een berekening isdoor op basis van kennis van de temperatuur de energieterm in de Makkink of Penman-Monteith vergelijking aan te passen. De eerste aanpak wordt beschreven inMuluken_Emagnu_Teshager (2005), de tweede aanpak o.a. in Grimmond en Oke (1991).Laatstgenoemd artikel schetst überhaupt een integraal beeld van het stedelijkeverdampingproces, inclusief vergelijkingen en concepten om de stedelijke waterbalans enmet name ook de interceptieverdamping van het stedelijk gebied in beeld te brengen.Tenslotte is het interessant op te merken dat de verdamping van tuinen ook in droge tijdenvaak potentieel is, omdat burgers vaak hun tuinen besproeien. Er wordt dan aan dewaterbalans een extra invoerterm toegevoegd.5.3. Verdamping in Nederlandse modellen5.3.1. AlgemeenIn de voorgaande paragrafen zijn verschillende methodes gepresenteerd waarmeeverdamping in hydrologische modellen geschematiseerd kan worden. Bij het gebruik vanmodellen is het belangrijk om het doel van een modeltoepassing goed voor ogen te hebben(Droogers en Immerzeel, 2010). Er wordt vaak vanuit gegaan dat meer detail en een hogereresolutie zondermeer beter is, terwijl dat voor het doel van de modeltoepassing niet altijdnodig is. Dat geldt bijvoorbeeld voor scenario-analyses waarbij men geïnteresseerd is inrelatieve verschillen en niet in absolute waarden. In dit soort studies kunnen mindergedetailleerde modellen en data al voldoende inzicht geven en (beleids)vragen beantwoorden(Droogers et al., 2008). In andere gevallen zal de keuze op een gedetailleerd model vallen.Voor verschillende doelen zijn daarom zijn ook modellen ontwikkeld met verschillenderuimtelijk en fysisch detail niveau (Figuur 10). Hier bespreken we enkele modellen, waarbijwe ons beperken tot de verdamping van gewassen en natuurlijke vegetaties.Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum19

II) Het Hit<strong>te</strong>-eilandeffect of Urban Heat Island Effect (UHI). Het UHI is het fenomeen dat de<strong>te</strong>mperatuur in een s<strong>te</strong>delijk gebied gemiddeld hoger is dan in het omliggende landelijkgebied. De belangrijks<strong>te</strong> oorzaken van het UHI zijn de absorptie van zonlicht door de in destad aanwezige donkere ma<strong>te</strong>rialen en de relatief lage windsnelheden. Door het UHI wordenproblemen tijdens warme perioden, zoals hit<strong>te</strong>stress, mogelijk verergerd. Het is de vraag ofdit klopt, omdat de extra warm<strong>te</strong> vooral ’s nachts vrijkomt en <strong>te</strong>vens overdag wordtvastgehouden in donkere oppervlak<strong>te</strong>s. Het <strong>te</strong>mperatuurverschil wordt door de volgendefactoren bepaald:• In s<strong>te</strong>den wordt meer zonlicht geabsorbeerd dan in omliggende gebieden door de daaraanwezige, donkere ma<strong>te</strong>rialen, zoals asfalt;• De afkoeling door straling is in de stad lager dan in het landelijk gebied;• Er is verminderd warm<strong>te</strong>verlies van gebouwen door lagere windsnelheden (en dusminder verdamping);• Er komt warm<strong>te</strong> vrij door menselijke activi<strong>te</strong>i<strong>te</strong>n (verwarming, gemotoriseerd vervoer,airconditioning, fabrieken et ce<strong>te</strong>ra);• In s<strong>te</strong>den vindt 10 tot 20% minder verdamping plaats, omdat deze gro<strong>te</strong>ndeels uitverhard oppervlak bestaan.Bron: Wikipedia; Zie voor meer diepgaande theorie o.a. Oke (1994).Voor het verdampingsproces heeft dit als gevolg dat er door de hogere <strong>te</strong>mperaturen meerenergie voorhanden is, waardoor plan<strong>te</strong>n mogelijk meer verdampen, mits er voldoende vochtaanwezig is. Een relatief eenvoudige manier om dit effect mee <strong>te</strong> nemen in een berekening isdoor op basis van kennis van de <strong>te</strong>mperatuur de energie<strong>te</strong>rm in de Makkink of Penman-Mon<strong>te</strong>ith vergelijking aan <strong>te</strong> passen. De eers<strong>te</strong> aanpak wordt beschreven inMuluken_Emagnu_Teshager (2005), de tweede aanpak o.a. in Grimmond en Oke (1991).Laatstgenoemd artikel schetst überhaupt een in<strong>te</strong>graal beeld van het s<strong>te</strong>delijkeverdampingproces, inclusief vergelijkingen en concep<strong>te</strong>n om de s<strong>te</strong>delijke wa<strong>te</strong>rbalans enmet name ook de in<strong>te</strong>rceptieverdamping van het s<strong>te</strong>delijk gebied in beeld <strong>te</strong> brengen.Tenslot<strong>te</strong> is het in<strong>te</strong>ressant op <strong>te</strong> merken dat de verdamping van tuinen ook in droge tijdenvaak po<strong>te</strong>ntieel is, omdat burgers vaak hun tuinen besproeien. Er wordt dan aan dewa<strong>te</strong>rbalans een extra invoer<strong>te</strong>rm toegevoegd.5.3. Verdamping in <strong>Nederlandse</strong> modellen5.3.1. AlgemeenIn de voorgaande paragrafen zijn verschillende methodes gepresen<strong>te</strong>erd waarmeeverdamping in hydrologische modellen geschematiseerd kan worden. Bij het gebruik vanmodellen is het belangrijk om het doel van een modeltoepassing goed voor ogen <strong>te</strong> hebben(Droogers en Immerzeel, 2010). Er wordt vaak vanuit gegaan dat meer detail en een hogereresolutie zondermeer be<strong>te</strong>r is, <strong>te</strong>rwijl dat voor het doel van de modeltoepassing niet altijdnodig is. Dat geldt bijvoorbeeld voor scenario-analyses waarbij men geïn<strong>te</strong>resseerd is inrelatieve verschillen en niet in absolu<strong>te</strong> waarden. In dit soort studies kunnen mindergedetailleerde modellen en data al voldoende inzicht geven en (beleids)vragen beantwoorden(Droogers et al., 2008). In andere gevallen zal de keuze op een gedetailleerd model vallen.Voor verschillende doelen zijn daarom zijn ook modellen ontwikkeld met verschillenderuim<strong>te</strong>lijk en fysisch detail niveau (Figuur 10). Hier bespreken we enkele modellen, waarbijwe ons beperken tot de verdamping van gewassen en natuurlijke vegetaties.Actuele verdamping in hydrologische modellen; CONCEPT, TBV Review 2013Bartholomeus, Heijkers, Droogers, Van Dam, Van Walsum19

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!