Search

The 2015/2016 El Niño has been classified as one of the three most severe on record. El Niño teleconnections are commonly associated with droughts in southern Africa and high precipitation in eastern Africa. Despite their relatively frequent occurrence, evidence for their hydrological effects and impacts beyond agriculture is limited. We examine the hydrological response and impact pathways of the 2015/2016 El Niño in eastern and southern Africa, focusing on Botswana, Kenya, and Zambia. We use in situ and remotely sensed time series of precipitation, river flow, and lake levels complemented by qualitative insights from interviews with key organizations in each country about awareness, impacts, and responses. Our results show that drought conditions prevailed in large parts of southern Africa, reducing runoff and contributing to unusually low lake levels in Botswana and Zambia. Key informants characterized this El Niño through record high temperatures and water supply disruption in Botswana and through hydroelectric load shedding in Zambia. Warnings of flood risk in Kenya were pronounced, but the El Niño teleconnection did not materialize as expected in 2015/2016. Extreme precipitation was limited and caused localized impacts. The hydrological impacts in southern Africa were severe and complex, strongly exacerbated by dry antecedent conditions, recent changes in exposure and sensitivity and management decisions. Improved understanding of hydrological responses and the complexity of differing impact pathways can support design of more adaptive, region-specific management strategies.

One of the main manifestations of climate change will be increased rainfall variability. How to deal with this in agriculture will be a major societal challenge. In this paper we explore flexibility in land use, through deliberate seasonal adjustments in cropped area, as a specific strategy for coping with rainfall variability. Such adjustments are not incorporated in hydro-meteorological crop models commonly used for food security analyses. Our paper contributes to the literature by making a comprehensive model assessment of inter-annual variability in crop production, including both variations in crop yield and cropped area. The Ganges basin is used as a case study. First, we assessed the contribution of cropped area variability to overall variability in rice and wheat production by applying hierarchical partitioning on time-series of agricultural statistics. We then introduced cropped area as an endogenous decision variable in a hydro-economic optimization model (WaterWise), coupled to a hydrology-vegetation model (LPJmL), and analyzed to what extent its performance in the estimation of inter-annual variability in crop production improved. From the statistics, we found that in the period 1999-2009 seasonal adjustment in cropped area can explain almost 50% of variability in wheat production and 40% of variability in rice production in the Indian part of the Ganges basin. Our improved model was well capable of mimicking existing variability at different spatial aggregation levels, especially for wheat. The value of flexibility, i.e. the foregone costs of choosing not to crop in years when water is scarce, was quantified at 4% of gross margin of wheat in the Indian part of the Ganges basin and as high as 34% of gross margin of wheat in the drought-prone state of Rajasthan. We argue that flexibility in land use is an important coping strategy to rainfall variability in water stressed regions.

In het kader van het project 'Meerjarig monitoringsprogramma naar de uit- en afspoeling van nutriënten vanuit landbouwgronden in stroomgebieden en polders' zijn de effecten van het mestbeleid op stroomgebiedsniveau onderzocht. Ter ondersteuning van de kwantificering van het aandeel van de landbouw op de nutriëntenbelasting van het oppervlaktewater is voor ieder van de vier pilotgebieden een modelsysteem opgezet. Dit modelsysteem is gefaseerd, van grof naar fijn, uitgebouwd. In dit rapport wordt de laatste stap in de uitbouw van het modelsysteem beschreven, de kalibratie. Het doel van dit rapport is om te evalueren of de gekalibreerde procesmodellen in de vier gebieden in voldoende mate in staat zijn om de nutriëntenconcentraties in het oppervlaktewater te simuleren.

Inlaatwater heeft in de polder Quarles van Ufford zelfs in een droge periode geen invloed op de waterkwaliteit van kleine landbouwsloten. Dat blijkt uit metingen van de concentratie gadolinium, die zijn uitgevoerd voor het project Monitoring Stroomgebieden. Hiermee komt voor dit gebied een einde aan de twijfel over de invloed van inlaatwater op de oppervlaktewaterkwaliteit en is er meer duidelijkheid over de belasting vanuit de landbouw.

Deze rapportage richt zich op het bemalingsgebied Quarles van Ufford. Om zicht te krijgen op de nutriëntenhuishouding in het gebied is er vanaf 2004 aanvullend op het reguliere meetnet van het waterschap in het oppervlaktewater gemeten. Voor de interpretatie van deze meetgegeven en het leggen van relaties om de bronnen en transportroutes van nutriënten in beeld te brengen waren modellen en aanvullende metingen noodzakelijk. In dit synthese-rapport worden de bronnen, routes en de sturingsmogelijkheden om de nutriëntenkwaliteit in het oppervlaktewater van Quarles van Ufford te verbeteren beschreven.

Een eerste data-analyse ten behoeve van het tussenrapport Monitoring Stroomgebieden

In het kader van het project `Monitoring Stroomgebieden' wordt een instrument ontwikkeld dat tot doel heeft de bijdrage van de landbouw aan de belasting van het oppervlaktewater met stikstof en fosfor te kwanti ceren en de veranderingen daarin als gevolg van het mestbeleid. Hiervoor is gekozen voor een aanpak waarbij naast metingen gebruik wordt gemaakt van modelsystemen. In dit rapport wordt de modelprestatie van de ontwikkelde modelsystemen gekwanticeerd op basis van validatie. Daarbij wordt gekeken hoe goed de ontwikkelde modelsystemen in staat zijn om temporele patronen in en absolute waarden van debieten en stikstof- en fosforconcentraties te beschrijven en te voorspellen.

Deze rapportage “Onzekerheden in debietmetingen” vormt een onderdeel van het project ‘Monitoring Stroomgebieden’. Voor het kwantificeren van de landbouw in de belasting van het oppervlaktewater en de ontwikkeling van een monitoringsmethodiek is het noodzakelijk om een goed beeld te hebben van de waterkwaliteit, maar ook van de waterkwantiteit in een stroomgebied. Over onzekerheden in waterkwantiteitsmetingen is relatief veel bekend, echter de informatie over onzekerheden in debietmetingen is gering. Omdat inzicht in deze onzekerheden van belang is voor de hierboven beschreven doelen van het project Monitoring Stroomgebieden is onderzoek verricht naar de onzekerheden van debietmetingen en de consequenties van deze bevindingen voor het project ‘Monitoring stroomgebieden.

This report addresses the role of Waterwise as tool for eco-hydrological assessments in stakeholder negotiations on spatial planning issues. The often complex situations under uncertainty ask for a clear role for the stakeholders and Waterwise offers them a structure for iterative finding of solutions in a negotiation process. At the same time the multiple perspectives of the stakeholders on water management can by synchronised through a transparent and analytical tool like Waterwise. The crosssectoral role of Waterwise in situational decision making can be considered as an important function in the transition towards adaptive river basin management. Waterwise has been applied in 5 cases with the objective to enter into an interactive setting with the stakeholders. The applications have been made for the Beerze & Reusel, the Langbroekerwetering, and in the NeWater case study areas Kromme Rhine, Elbe and Nile.

SWQN is a simplified hydraulic model for surface water systems which computes water levels and flows in a network of nodes labelled as ‘volumes’ and segments labelled as ‘connectors’. The user can specify a variety of connectors like open water courses or structures such as weirs, gates, culverts or pumps. Water levels are calculated in the ‘volumes’ driving the one dimensional flows through the ‘connectors’ linking up the ‘volumes’. The assumption is that the flow between two nodes with an open connection in between is linearly dependent on the difference in water level, if necessary augmented with the difference in velocity head, the wetted profile, and a given resistance.

Deze rapportage vormt een onderdeel van het roject ‘Monitoring Stroomgebieden’. Dit project onderzoekt het effect van het mestbeleid op de oppervlaktewaterkwaliteit in vier stroom-gebieden representatief voor Nederland. Hiervoor is een modelinstrumentarium ontwikkeld wat de uitspoeling van water en nutriënten vanuit het landsysteem simuleert en vervolgens op dagbasis de waterkwantiteit en –kwaliteit in de waterlopen bepaalt. In deze studie zijn de meest onzekere parameterwaarden van de oppervlaktewaterkwaliteitsmodule NUSWALITE gevarieerd om een idee te krijgen van de gevoeligheid van de parameters en bijbehorende waterkwaliteitsprocessen. Deze bandbreedteanalyse geeft aan of de eerder gevonden verschillen tussen de gemeten en berekende waterkwaliteit verklaard kunnen worden door de parameterisering van de oppervlaktewaterkwaliteitsmodule. Ook geeft het inzicht in de werking van het model waardoor doelgericht gewerkt kan worden aan het verbeteren van het model.

This report focusses on the application of the NL-CAT model, a combination of the SWAP (unsaturated zone/groundwater-flow), ANIMO (nutrient processes and flow), and SWQN (surface water quantity) and the NuswaLite surface water quality model (SWQL), on 6 European catchments (Vecht, Enza, Ouse, Vansjo-Hobol, Zelivka and Odense catchments). A description of the model setup and discretisation of all catchments is presented. Soil balances are presented in terms of nutrient input, nutrient off-take by crops, nutrient turnover processes like accumulation in soils (mineral and organic), denitrification and nutrient discharges to deeper groundwater and surface waters. Finally retention in the surface water is calculated for each catchment on catchment scale. Furthermore the results of a scenario analysis on two catchments, Enza and Zelivka, are presented.

Mathematical models predicting nitrogen and phosphorus concentrations in surface waters can be useful tools to evaluate measures combating eutrophication. NUSWALITE is a water quality model to predict the nutrient concentrations in high spatial and temporal detail for catchments and ‘polder areas’. The NUSWALITE model comprises the description of five main processes: i) uptake and release of nutrients by biomass, ii) mineralization of organic phosphorus and nitrogen to their mineral fractions, iii) adsorption and desorption of phosphorus and nitrogen, iv) loss of nitrogen by denitrification, sedimentation and biomass removal, and loss of phosphorus by sedimentation and biomass removal. This report includes the description of the process formulations, solution scheme, parameterization, and calculation of nutrient retention.

Voor het project ‘Meerjarig monitoringsprogramma naar de uit- en afspoeling van nutriënten vanuit landbouwgronden in stroomgebieden en polders’ is een systeemanalyse uitgevoerd voor het bemalingsgebied Quarles van Ufford. Deze systeemanalyse wordt gefaseerd uitgevoerd. Dit rapport geeft de resultaten weer van Fase 3. In het modelsysteem Fase 3 zijn alle relevante bronnen op stroomgebiedniveau meegenomen

Voor het project ‘Meerjarig monitoringsprogramma naar de uit- en afspoeling van nutriënten vanuit landbouwgronden in stroomgebieden en polders’ wordt, als vervolg op een eerder afgeronde systeemverkenning, een systeemanalyse uitgevoerd voor het stroomgebied van de Schuitenbeek. In Fase 3 zijn regionale (gebiedspecifieke) data toegepast, die stapsgewijs in de modellen zijn geïntroduceerd. Dit heeft geleid tot een beter inzicht in de diverse componenten van het land- en watersysteem en tot een beter (meer gebiedspecifiek) modelsysteem.

Voor het project ‘Meerjarig monitoringsprogramma naar de uit- en afspoeling van nutriënten vanuit landbouwgronden in stroomgebieden en polders’ wordt, als vervolg op een eerder afgeronde systeemverkenning, een systeemanalyse uitgevoerd voor het stroomgebied de Krimpenerwaard. Deze systeemanalyse wordt gefaseerd uitgevoerd. Uit rapport geeft de resultaten weer van Fase 3. In de verschillende fases, waarin een meetprogramma en modelberekeningen zijn geïntegreerd, wordt gestreefd naar een operationeel, geoptimaliseerd, gebiedspecifiek monitoringsysteem, waarmee de bijdrage van de landbouw aan de belasting van het oppervlaktewater door nutriënten kan worden gekwantificeerd en waarmee de effecten van het mestbeleid en veranderingen binnen het stroomgebied kunnen worden gevolgd en voorspeld. In het modelsysteem Fase 3 zijn alle relevante bronnen op stroomgebiedniveau meegenomen

Voor het project ‘Meerjarig monitoringsprogramma naar de uit- en afspoeling van nutriënten vanuit landbouwgronden in stroomgebieden en polders’ is een systeemanalyse uitgevoerd voor het stroomgebied van de Drentse Aa. Deze systeemanalyse wordt gefaseerd uitgevoerd. Dit rapport geeft de resultaten weer van Fase 3. In het modelsysteem Fase 3 zijn alle relevante bronnen op stroomgebiedniveau meegenomen

Årsliste 2005 The EC funded EUROHARP project encompasses 22 research institutes from 17 European countries (2002-2005). The overall objective of the EUROHARP work is to provide end-users with guidance for an appropriate choice of quantification tools to satisfy existing European requirements on harmonisation and transparency for quantifying diffuse nutrient losses, e.g. to facilitate the implementation of the Water Framework Directive and the Nitrates Directive. The project includes both the assessment of the performance of individual models and the applicability of the same models in catchments throughout Europe with different data availability and environmental condition. The basis for the performance and applicability studies is the compilation of a harmonised GIS/database for all catchment data and the analysis of these data (trends, watercourse retention). EU