This month, FutureWater has published an article in the International Water Power & Dam Construction Magazine focusing on the business case for small hydropower (small facilities without significant storage dams) to invest in catchment protection based hydropower. The hydropower sector is showing increasing interest in revenue sharing schemes that promote improved catchment protection activities. 

The article is based on two case studies in Kenya and Tanzania where FutureWater assessed the impacts of various investment portfolios for catchment management activities on the cost-benefits of small hydropower schemes and analyzed the return-on-investment for the hydropower developers. Modeling and satellite data analysis were used, considering climate change and land degradation impacts among others, as input for the return-on-investment analysis.

Interested in the article? Download it here!

The Ridge to Coast, Rain to Tap: Sustainable Water Supply Project (R2CR2T) is an integrated approach to addressing flooding in the Cagayan River basin on Mindanao in the Philippines. R2CR2T is a Public Private Partnership led by VEI together with the partners COWD (Cagayan de Oro Water District), FITC, UTPI/Hineleban Foundation Inc. (HFI), Philippines- and Netherlands Red Cross, Cagayan de Oro River Basin Management Council (CDORBMC), and Wetlands International. R2CR2T is funded by RVO through the Sustainable Water Fund programme.

The Cagayan River Basin is characterized by an upstream mountainous area with steeply sloping terrain towards downstream Cagayan de Oro city. Upstream deforestation and land degradation are known to increase risk of flooding in the city, which is at present already at a high level. One expected outcome of R2CR2T is to have an enabling environment for stakeholders, both private and public sector, to undertake activities related to sustainable land management in the Cagayan River Basin. A Decision Support Tool (DST) for identifying critical areas and approaches for rehabilitation and its benefits regarding flood risk reduction, soil erosion reduction, and enhancing dry season flows, will be developed based on a scientifically-sound hydrological model for the watershed of the Cagayan River.

FutureWater was hired to advise on the development of the DST and hydrological model, critically review the quality and applicability of (intermediate) outputs by the local team and their service providers, and provide an external and international ‘helicopter view’ on the eco-hydrological aspects of the project. In a general sense, FutureWater supports the R2CR2T project team to maximize the impact of the DST will have for the CDORB region and stakeholders.

Within the Land Use Planning for Enhanced Resilience of Landscapes (LAUREL) project commissioned by the World Bank, a Land Use Change Simulation Platform (LANDSIM-P) has been developed by FutureWater and partners. The objective of LANDSIM-P is to support policy makers in Madagascar by providing an integrated assessment of the impact of current and future land use and land management on the status and risk of land degradation and land-based ecosystem services. Part of the LANDSIM-P instrument is a decision support tool at the regional level, which is used to simulate water availability and erosion under different scenarios related to sustainable land management (SLM) activities and land use change. This regional-scale toolbox (LANDSIM-Regional, or LANDSIM-R) supports SLM planning processes within the $80-million Sustainable Landscape Management Project (PADAP).

FutureWater has configured five catchment models with LANDSIM-R and provided capacity building to PADAP staff in using LANDSIM-R, evaluating its results in a SLM planning context, and updating and improving the toolbox with additional data. Currently, FutureWater is analyzing soil erosion and hydrological processes in these five catchments, to help spatialize the intended PADAP investments. Soil erosion hotspots, potential impact of SLM interventions (reforestation, forest conservation, terracing, agroforestry conservation agriculture), and downstream effects on sediment yield and water availability, are evaluated with LANDSIM-R in cooperation with local PADAP experts. In this way, LANDSIM-R supports implementation of SLM in Madagascar.

Annual average soil erosion rate (t/ha) in Iazafo catchment under baseline conditions.

Source: HKV

FutureWater and HKV have received approval of Nuffic to conduct the training ‘Multi-level capacity building on river morphology and flood risk using state-of-the-art open satellite data and processing tools’ in Myanmar. This training is a follow-up of previous trainings at Yangon Technological University for several universities and government entities held in 2018 and 2019 and the Dutch Risk Reduction-mission of September 2019.

Together with HKV we will receive funding via the Orange Knowledge Programme* (programme manager is Nuffic, funder is Netherlands’ Ministry of Foreign Affairs) to focus this training on River Systems, Nature Based Solutions and Flood Risk Maps. In this upcoming training we will train officials of the Myanmarese ‘Directorate of Water Resources and Improvement of River Systems’ (DWIR) in the use of satellite images for their water management issues. This will improve their understanding of the water system as well as increase the information they have on their water systems. By building capacity at DWIR to work with satellite data (in this case Google Earth Engine) the water management in the three regions we train will improve. This training is a multi-level capacity building training, which means that two of the highly-skilled participants of the previous trainings will join our team and gradually take over the training following the Train-The-Trainer approach.

*The Orange Knowledge Programme is €195-m Dutch global development programme, available in 53 developing countries and managed by Nuffic, a Dutch non-profit organization of internationalization in education. Launched mid-2017, it aims to have provided tens of thousands with the possibility to change their future through education and training by mid-2022.

Bron: KNMI-Klimaatbericht door Janet Wijngaard en Emma Aalbers in samenwerking met Bart van den Hurk (Deltares)

Droogte en extreme regenval hebben grote invloed op de maatschappij. Zo dreigt in Oost-Nederland door de aanhoudende droogte de waterbeschikbaarheid in de knel te komen en leidde begin dit jaar hoogwater in de rivieren tot hinder voor de scheepvaart. Om de maatschappij hiertegen te blijven beschermen zijn aanpassingen nodig van het watersysteem en het beheer ervan. Daarvoor is het belangrijk de kans op dergelijke extreme omstandigheden te weten en deze kennis te gebruiken in het waterbeheer. Dat kan nu beter dankzij het internationale project IMPREX (Improving Predictions and management of hydrological Extremes) onder leiding van het KNMI.

Nieuwe tool voor risicobenadering droogte

Zo is binnen IMPREX samen met gebruikers een risicobenadering voor droogte ontwikkeld en is ervaring opgedaan met de toepassing ervan. Hierdoor hebben we nu de beschikking over een tool die op gestructureerde wijze de gevolgen van droogte voor verschillende sectoren – zoals landbouw, scheepvaart, drinkwater, industrie en natuur – in beeld brengt (figuur 1).

Figuur 1. Voorbeeld berekening droogterisico, dat volgt uit de fysieke effecten op gebruikers van water, zoals minder vaardiepte voor de scheepvaart en opbrengstderving in de landbouw, en de vertaling daarvan in economische schade. Bron: IMPREX.

Hoogwater door samenvallende factoren

Ook heeft IMPREX voor een aantal waterschappen in Nederland onderzoek gedaan naar het gelijktijdig optreden van hoge zeewaterstanden door stormopzet aan de kust, hoge rivierafvoeren en/of lokale neerslag op een polder-boezemgebied: coïncidentie van gebeurtenissen die op zichzelf niet bijzonder extreem hoeven zijn, maar samen tot wateroverlast in de polder kunnen leiden (figuur 2). In de case studies is gebruik gemaakt van informatie uit klimaatmodellen en gebiedsspecifieke modellen van het watersysteem.  Het gebruik van modelinformatie leidt tot betere schattingen van de bijdrage van coïncidentie aan de kans op extreme waterstanden.

Figuur 2. Impressie compound event: coïncidentie van extreme regenval en een hoge zeewaterstand (storm surge). Bron: IMPREX.

Krachtige samenwerking binnen Nederland

Het vierjarig project, uitgevoerd door 23 Europese partners en geleid door het KNMI, is vorige maand succesvol afgerond. In Nederland zijn ook de Vrije Universiteit Amsterdam, Deltares, HKV Lijn in water en FutureWater betrokken. De bevindingen zijn in de praktijk toegepast en getoetst in samenwerking met waterschappen, Rijkswaterstaat, STOWA, ministeries, gemeenten en bedrijven.

Op 11 mei 2020 heeft FutureWater een nieuwe online droogteportaal gelanceerd: DroogteNL! In dit interactieve droogteportaal kan het relatieve bodemvochtgehalte in heel Nederland worden bekeken op verschillende niveaus, zowel op een kaart als in een grafiek. Er zijn duidelijke pieken en dalen in het relatieve bodemvocht zichtbaar, zo was februari 2020 extreem nat, maar april 2020 al snel weer extreem droog. Klik vooral zelf rond in dit portaal, te vinden op: www.futurewater.nl/droogtenl.

Omdat de maand april traditioneel gezien de start van het groeiseizoen is, moet het niet te nat en niet te droog zijn om de nieuw gezaaide en geplante gewassen een goede start geven. Echter, april 2020 is een van de droogste aprilmaanden geweest sinds het begin van de metingen door het KNMI. Er viel in de Bilt slechts 12,7 mm neerslag, goed voor een gedeelde 8e plaats sinds 1901. De zon heeft ook volop geschenen, wel 281,5 uur. Alleen in april 2007 werden er (slechts 2,7) zonuren meer geregistreerd. Door het zonnige weer was de gemiddelde temperatuur hoog, met 11,12 oC goed voor een 7e plaats. Vanwege de droogte zijn er zelfs al vroeg in het jaar natuurbranden ontstaan in de Deurnse Peel in Noord-Brabant en in het Meinweggebied in Limburg. Dat geeft aan dat de start van het groeiseizoen heel droog is geweest, wat vraagt om een goede droogtemonitoring om eventuele benodigde ingrepen in het waterbeheer te kunnen ondersteunen.

Maar hoe kunnen we de droogte in Nederland goed monitoren? Er zijn verschillende middelen beschikbaar, waar vaak naar wordt verwezen. Zo houdt het KNMI bij wat het potentiële neerslagtekort is gemiddeld over 13 verschillende KNMI stations in Nederland. Het potentiële neerslagtekort is het cumulatieve verschil tussen de neerslag en de referentiegewasverdamping gedurende het groeiseizoen. Zodra er meer water verdampt dan dat er aan neerslag valt, is er een neerslagtekort. Maar de referentiegewasverdamping is verdamping door gras uitgaande van goed bewaterd gras zonder gebrek aan nutriënten.  Een optimale (of potentiële) situatie dus die een goede maat is voor het tekort aan neerslag, maar in de praktijk tijdens droogte niet opgaat.

Daarnaast wordt er veelvuldig gekeken naar grondwaterstanden. Zodra het droger wordt zullen de grondwaterstanden uitzakken.  Met actief peilbeheer en aanvoer van water kan dit in delen van Nederland tot op zekere hoogte worden voorkomen. In grote delen van Nederland zal dit echter geen effect hebben, omdat de wortelzone simpelweg (ruim) ondieper is dan de grondwaterstand. Het wordt voor planten dan een stuk moeilijker om voldoende water voor verdamping te gebruiken waardoor ze droogtestress zullen ervaren. Het is dan belangrijk dat planten van voldoende water van bovenaf worden voorzien, door middel van neerslag (of beregening), want het grondwater is buiten bereik. De grondwaterstanden zeggen dus, zeker tijdens droogte, lang niet alles over bijvoorbeeld de gewastoestand.

FutureWater voert al sinds 2011 dagelijks historische en voorspellende bodemvochtberekeningen uit voor het RIVM en de Gezondheidsdienst voor Dieren, met het door FutureWater ontwikkelde hydrologische model SPHY.  Dit model is in staat om op basis van verschillende statische invoer zoals ondergrondgegevens en landgebruik, maar ook dynamische invoer zoals neerslag en temperatuur, op dagbasis en op een ruimtelijke resolutie van 250 m voor heel Nederland het bodemvocht in de wortelzone te berekenen. Het bodemvocht geeft informatie over de beschikbaarheid van water voor de verdamping en is daardoor een goed hulpmiddel voor droogtemonitoring. Immers, neemt het bodemvocht af, dan is er minder water voor verdamping beschikbaar. Omdat FutureWater deze berekeningen al sinds 2011 heeft uitgevoerd is er inmiddels een behoorlijke dataset opgebouwd.

Mede vanwege de droogte heeft FutureWater een vrij toegankelijk, interactief online portaal ingericht. Op verschillende niveaus, namelijk gemeente-, provincie- en waterschapsniveau is de data geaggregeerd en per maand gemiddeld. Daarnaast zijn het langjarige gemiddelde (normaal) en de 10% droogste en 10% natste maanden berekend, waardoor de maandelijkse data kan worden vergeleken met de langjarige statistieken.

Neem voor een op maat gemaakte analyse van historische en verwachte droogte in uw interessegebied, inclusief impact op watertekorten voor bv. landbouw en natuur, contact op met het FutureWater team. Wij bieden graag ondersteunend advies om te komen tot effectief waterbeheer dat droogteschade in uw (water)systeem minimaliseert, nu en in een verder veranderend klimaat.

De droogte van April 2020 ruimtelijk in beeld gebracht: waar maart nog relatief nat was (door een extreem nat februari), is het bodemvocht in april bijzonder hard afgenomen. De grijs gearceerde gebieden zijn stedelijk gebied.

Meteorologische en klimatologische informatie is van groot belang voor regionale waterbeheerders om hun kerntaken goed te kunnen uitvoeren. Zowel het KNMI als de private sector zijn actief in de ontwikkeling en levering van weers- en klimaatproducten, waarbij het KNMI typisch een onderzoeks- en ontwikkelings rol vervult en de bedrijven zich richten op praktische markttoepassingen. Momenteel verlopen de activiteiten vaak projectmatig in plaats van in een programmatische context. Om een kennisagenda voor de lange termijn op te stellen en concrete onderzoeksvragen te formuleren, is het noodzakelijk om de behoefte in de watersector (waterschappen, Rioned, RWS) helder te definiëren. Daarnaast is het nodig om betere afstemming tussen de verschillende betrokken organisaties te realiseren, wat vraagt om inkadering van de rollen en verantwoordelijkheden van o.a. STOWA, Het Waterschapshuis, en de Unie van Waterschappen.

In deze inventarisatie van de kennisbehoefte in de watersector is onderscheid gemaakt tussen zowel actuele weersdata en -informatie als klimaatdata en -informatie. Typische voorbeelden van variabelen welke in dit project zijn meegenomen zijn neerslag, temperatuur, wind, en verdamping. Aangezien de waterschappen zelf de nodige technische en inhoudelijke capaciteit in huis hebben, kan de behoefte betrekking hebben op zowel (ruwe en gecalibreerde) data, als op daarvan afgeleide informatieproducten.

De informatie over de behoefte in de watersector is op twee manieren verkregen:

  1. Vijf diepte interviews met kernpersonen die een belangrijke organisatie / doelgroep vertegenwoordigen:
  2. Een online enquête onder een grotere doelgroep van waterbeheerders. Deze enquête bestaat uit een mix van verschillende typen vragen (multiple-choice, open, rankings, etc.) en de resultaten worden gepresenteerd in enkele eenvoudig te begrijpen figuren en grafieken.

Cambodia is currently improving in economic standing, however the benefits of this are largely contained to urban areas. As a major contributor to GDP, ensuring the sustainability of Cambodia’s agricultural sector is highly important, especially when coupled with the increasing awareness of the dangers of climate change. Access to water for agriculture, fisheries and domestic supply is an issue, with many rural communities competing for resources. Coupled with the effects of flood and drought activity in recent years, the need for adequate and reliable water resource management in rural, agricultural areas is prominent. This project focuses on the North- Western Cambodian provinces of Oddar Meanchey (OMC) and Banteay Meanchey (BMC) and the neighbouring North-Eastern Thai provinces of Surin and Sisaket.

In order to protect rural livelihoods and maintain agricultural production, communities must be supplied with permanent and regulated water year-round. Analysis of recent flood and drought histories and their effects in the provinces are first necessary to determine the most vulnerable areas both in terms of agriculture and households. In addition, water resource assessments of supplies and demand will identify the most crucial areas to ensure supplies are increased and sustained both for crops and domestic use. Socio-economic studies will also ensure ‘cross- cutting’ issues are considered in WR planning, such as: gender, economic vulnerability and cultural factors related to WRM. Furthermore, meetings with stakeholders at multiple levels can address issues in water infrastructure, alongside assessment of the capacities of those managing monitoring systems for example. From this, future recommendations for improvements in infrastructure can be made with an awareness of the necessary knowledge capacities to ensure proper maintenance and sustainability.

Initially, an analysis of the current water resource situation in the study area will be conducted through collection of available data on water resources, flood and drought histories and socioeconomic issues in the area. Following this, areas for more detailed analysis will be established and strategies to improve WRM supporting agricultural livelihoods can be developed. FutureWater is involved in the implementation of the WEAP model, for evaluation of various water resources management strategies in the catchments under baseline and projected future conditions.

The Inle Lake in Myanmar is renowned for a number of traditional cultural and livelihood practices, which have made it one of the main attractions for Myanmar’s booming tourism industry. The lake is, however, suffering environmental degradation from the combined effects of unsustainable resource use, increasing population pressures, climate variability and rapid tourism development. UNDP is supporting the establishment of ILMA, which will have the mandate to manage conservation activities in the Inle Lake protected area.

Under this project, a set of maps will be developed and delivered to the ILMA geodatabase. Different methods, including satellite remote sensing and GIS, will be integrated to complete an updated boundary demarcation of the protected area, based on the Inle Lake watershed boundaries and recent developments in land use. Key ecosystem services of Inle Lake region will be mapped, which will inform an updated zoning (core zone, buffer zone, transition zone) of Inle Lake protected area. Workshops and bilateral meetings are organized to consult with the government stakeholders at several steps during the project, and a training workshop on ecosystem services mapping will be organized at the end of the project.

Myanmar is a country with huge water and agriculture-related challenges. However, ground data on e.g. river flows, rainfall and crop growth are only very sparsely available. This training supported by Nuffic aimed to build capacity across the water sector in Myanmar in overcoming these limitations by using Google Earth Engine, a state-of-the art tool for accessing and processing a wealth of geographical datasets. Participants from academia, higher education, and govenment agencies, attended two training sessions hosted by YTU (the main requesting organization) and implemented by FutureWater and HKV. During the intermediate period, remote support was offered to the participants via Skype, email and the dedicated Facebook page. Results of the individual assignments, which were formulated by the participants based on their personal objectives, were presented in a final symposium.

Higher educational staff was trained to achieve sustainable impact by implementing Google Earth Engine in their curricula and train a new generation of modern and well-equipped water professionals. Public sector representatives participated to obtain skills that can be directly and sustainably implemented in their respective organizations, to benefit effective and equitable water management.