Download hier de pdf van dit artikel.
De Vierlingsbeekse Molenbeek is een middelgrote laaglandbeek die uitmondt in de rivier de Maas bij het Brabantse plaatsje Vierlingsbeek (gemeente Boxmeer). De beek is voor de Kaderrichtlijn water (KRW) getypeerd als een ‘langzaam stromende middenloop of benedenloop op zand (R5)’. De beek ontspringt vanuit diverse bronnen op de westelijke oever van de Maas in de provincie Limburg als de Loobeek. Tussen de plaatsen Venray en Overloon takt het Afleidingskanaal aan bij de Loobeek. Vanaf de grens tussen de provincies Limburg en Brabant, nabij de plaats Holthees, gaat de Loobeek verder als de Vierlingsbeekse Molenbeek.
Afbeelding 1. Overzichtskaart van het projectgebied
In de natuurlijke situatie is het stromende en meanderende karakter van laaglandbeken leidend in het ecologisch functioneren. De erosie- en sedimentatieprocessen die hiermee gepaard gaan resulteren in variaties in stroomsnelheden, diepte, substraat en lokale ontwikkeling van ondergedoken vegetatie. Door deze habitatvariatie is de visstand doorgaans gevarieerd. Er worden niet alleen typische vissoorten voor stromende wateren in dit beektype aangetroffen (bijvoorbeeld kopvoorn, winde, bermpje en riviergrondel). Ook soorten die een voorkeur hebben voor plantenrijke habitats (bijvoorbeeld ruisvoorn en zeelt) komen algemeen voor.
Verlies natuurlijk karakter Vierlingsbeekse Molenbeek
De Vierlingsbeekse Molenbeek heeft door menselijke ingrepen zijn natuurlijke karakter grotendeels verloren. Al rond 1300 werd een watermolen gebouwd nabij de monding in de Maas. Hierdoor werd de beek vanuit de Maas niet meer vrij optrekbaar voor vis. Ten behoeve van de waterafvoer zijn eind jaren ’30 van de vorige eeuw de laatste meanders van de beek rechtgetrokken, is de beek verdiept en verbreed en zijn de oevers met puin en beschoeiing vastgelegd. Hierdoor veranderde het stromingspatroon en het peilbeheer en zijn belangrijke processen zoals sedimentatie en erosie nagenoeg zijn verdwenen. Daarnaast heeft intensivering van landbouw geresulteerd in een verslechtering van de waterkwaliteit (vermesting). Omstreeks 1960 zijn bovendien stuwen aangebracht, wat leidde tot verdere versnippering van leefgebied voor vissoorten.
Voor de Kaderrichtlijn Water zijn de waterschappen Aa en Maas en Peel & Maasvallei samen aan de slag gegaan om de waterkwaliteit in de Vierlingsbeekse Molenbeek en haar bovenloop (de Loobeek) te herstellen. In april 2010 is de verbouwing van rwzi te Venray – die loost op de Loobeek – afgerond en zijn enkele overstorten gesaneerd. Dit heeft geresulteerd in beduidend lagere concentraties van vermestende stoffen zoals stikstof en fosfor benedenstrooms in de Vierlingsbeekse Molenbeek. Deze kwaliteitsverbetering was voldoende voor een zinvol beekherstelproject.
Beekherstel Vierlingsbeek
Het waterschap wil door beekherstel lokaal de ecologie in de beek verbeteren, het watersysteem veerkrachtiger maken en de onderhoudskosten aan de beek mini-maliseren. Er wordt nadrukkelijk gezocht naar een oplossing die op meerdere vlakken een plus biedt.
De beekherstelmaatregelen in de Vierlingsbeekse Molenbeek richten zich onder andere op een meer natuurlijke loop, dimensionering, inrichting en peilbeheer van de beek. Menselijke ingrepen zoals beschoeiing en duikers worden zoveel mogelijk verwijderd.
Het verbeteren van vismigratie speelt een prominente rol bij het herstel van de beek en haar bovenloop. Om vismigratie naar bovenstroomse habitats te verbeteren, worden alle stuwen verwijderd, behalve die bij de Vierlingsbeekse watermolen. Deze is namelijk belangrijk cultureel erfgoed (zie kader). Voor deze stuw heeft Witteveen+Bos in 2013 (in opdracht van waterschap Aa en Maas) een vispassage ontworpen en de realisatie ervan begeleid. De nieuwe vispassage moet vis een vrije trekroute stroomopwaarts geven vanuit de Maas naar de Vierlingsbeekse Molenbeek, iets wat ruim 700 jaar niet mogelijk was. Ook voor de vispassage heeft het zoeken naar een plus op meerdere aspecten voorop gestaan.
Afbeelding 2. De Vierlingsbeekse watermolen was een barrière voor vissen
Om welke vissoorten gaat het?
Essentieel voor een goede oplossing is kennis van de hydrologie en de ecologie van het gehele systeem.
Laaglandbeken bieden zowel in ruimte als in tijd belangrijke habitats voor vis. Zo zijn er typische beekvissen die hun hele leven in de beek doorbrengen. Een voorbeeld hiervan is het bermpje. Voor andere soorten, zoals de kopvoorn, zijn de beken vooral belangrijk als tijdelijke habitat. Deze soort migreert vanuit de rivieren, waaronder de Maas, naar het rustige, ondiepe en doorgaans plantenrijke water van laaglandbeken om zich voort te planten, waarna de jongen in de beek opgroeien. Een voorwaarde voor deze soorten is dat de beek vrij optrekbaar is vanaf de rivier.
Om de vispassage optimaal te laten functioneren, moet deze voor zowel goede als relatief slechte zwemmers passeerbaar zijn. Voorbeelden van relatief slechte zwemmers zijn de bodemgebonden soorten riviergrondel, kleine modderkruiper en bermpje en kleine soorten zoals tiendoornige stekelbaars. Goede zwemmers zijn soorten zoals winde, kopvoorn en snoek. Voor het ontwerp van de vispassage zijn de zwemcapaciteiten van de relatief slechte zwemmers als uitgangspunt genomen. Immers, als slechte zwemmers de passage weten te passeren, is dat voor goede zwemmers doorgaans ook geen probleem. Om de slechte zwemmers te kunnen laten passeren, is een maximale stroomsnelheid van 0,2 m/s en een maximale turbulentie in de bekkens van 100 W/m3 gewenst.
Hydrologische situatie
Bij de stuw van de watermolen wordt een hoog peil gehanteerd voor het opwekken van energie met de watermolen. De waterstanden van de Maas en de Vierlingsbeekse Molenbeek fluctueren als gevolg van wisselende aanvoer. Het verschil in waterstand voor en na de watermolen kan oplopen tot 1,65 meter, maar laat ook fluctuaties zien van enkele tientallen centimeters.
Ook de afvoer van de beek varieert sterk. Door de maatregelen die in de beek genomen worden, neemt de bergingscapaiteit toe en worden de peilfluctuaties kleiner. De basisafvoer, circa 0,16 m3/s, is echter voldoende om de vispassage het hele jaar te laten functioneren. Tijdens droge perioden wordt er nog altijd effluent aangevoerd vanuit de rwzi in Venray. De maatgevende afvoer bedraagt 5 m3/s.
De uitdaging
Het project is eind 2010 gestart met een verkenning van de eisen en wensen van de actoren. Daarbij is direct contact gezocht met de eigenaar van de watermolen. De molenaar gaf aan jaarlijks veel vissen voor zijn molenrad waar te nemen en zou graag zien dat deze vissen weer verder de beek op kunnen trekken. Hij vond het ook belangrijk dat natuureducatie een rol ging spelen en dat de watermolen en omgeving een bijzondere plek voor het dorp Vierlingsbeek en de regio zou worden. Als hier invulling aan kon worden gegeven, was hij bereid zijn gronden ter beschikking te stellen voor de realisatie van de vispassage. De beschikbare ruimte rond de watermolen was echter zeer beperkt; niet groter dan 750 m2. Om ervoor te zorgen dat vissen de inzwemopening van de vispassage vinden is het noodzakelijke deze opening dicht bij het uiteinde van het molenrad te plaatsen. Daarmee konden de instroom- en uitzwemopening maar 30 meter uit elkaar liggen voor een goede werking van de vispassage.
Een andere belangrijke voorwaarde voor de molenaar was dat hij elektriciteit kon blijven opwekken met zijn molen. Dit betekent dat er een continue waterbehoefte is (in de vorm van een vast en hoog waterpeil). Dit is in principe strijdig met de ecologische en hydrologische eisen en wensen van het waterschap. Vanuit ecologisch perspectief zou je juist het meeste water door de vispassage willen laten gaan, maar dat zou een negatief effect op de elektriciteitsopwekking geven.
De mogelijkheid van samenwerken met de molenaar is met beide handen aangegrepen. Om effectief te zijn, zou een vispassage direct bij de watermolen namelijk sterk de voorkeur hebben. Het planproces is vervolgens zo ingericht dat meerdere malen werd afgestemd met de molenaar. Hij kreeg ook een stem in de ontwerpkeuze en zijn vragen zijn gedurende de voorbereiding telkens beantwoord.
De oplossing
Verschillende standaard ontwerpprincipes zijn verkend. Uiteindelijk bleek een projectspecifiek ontwerp de enige mogelijkheid om aan alle eisen en wensen te voldoen; het werd een combinatie van een zogenaamde De Wit-passage met een bekkentrap. De De Wit-passage is een civieltechnische constructie die ervoor zorgt dat op een klein oppervlak een groot verval wordt overbrugd. De bekkentrap is een kleine nevengeul met drempels en heeft daarmee een veel natuurlijker karakter.
Afbeelding 3. Schematische weergave van het ontwerp
Een De Wit-passage is een (betonnen) bak die in vakken is verdeeld om het waterstandsverschil te overbruggen in stapjes van 5-6 cm. De compartimenten zijn met elkaar verbonden door (doorzwem)openingen op de bodem, die verspringen ten opzichte van elkaar om voor extra stromingsweerstand te zorgen. Daarmee worden er rustplaatsen gecreëerd voor vissen. Dit type passage verbruikt een minimale hoeveelheid water, waardoor er een maximale hoeveelheid water overblijft voor de energieopwekking van de molenaar. Ook is dit type vispassage onafhankelijk van fluctuaties van het bovenstroomse peil, houdt het rekening met de landbouwbelangen en is daarmee passend bij de hydrologische omstandigheden van de Vierlingsbeekse Molenbeek. Bij de molen overbrugt de De Wit-passage met 25 compartimenten een hoogteverschil van 1,25 m.
De De Wit-passage is afgedekt met roosters, waar overheen kan worden gelopen en waaronder het stromende water zichtbaar is. Daarmee is het toegankelijk en boeiend voor recreanten. De afwerking is afgestemd op het karakter van de watermolen: de passage is ommuurd met nostalgische bakstenen, passend bij het karakter van de molengoot, en er is een houten hekwerk rondom aangebracht, dat past bij het landelijke karakter van het gebied.
De bekkentrap sluit aan op de De Wit-passage. Het is een nevengeul, waarin zeven drempels zijn aangelegd die het waterstandverschil (0,49 m) trapsgewijs overbruggen. Omdat het niveauverschil tussen de drempels minder dan 7 centimeter is, kan de vis ook hierover migreren. De bekkentrap oogt natuurlijk. Het water stroomt zichtbaar over de drempels. Tijdens de vismigratieperiode zie je de vissen eroverheen zwemmen. De bekkentrap functioneert volledig op het moment dat het waterpeil op de Maas laag is. Bij hoge(re) peilen op de Maas zullen enkele bekkens verdronken liggen en dus geen functie hebben.
Afbeelding 4. De Wit-passage in aanbouw
De vispassage werkt
In het vroege voorjaar van 2013, voorafgaand aan het eerste vismigratieseizoen na oplevering van de passage, zijn de stroomsnelheden in de vispassage gemeten. Deze zijn gemeten op verschillende waterdieptes (bodem, oppervlak en waterkolom) en locaties (bekkens, drempels en in- en uitstroomopeningen) in de passage. Op basis van de metingen kon al geconcludeerd worden dat de passage voldoende mogelijkheden biedt voor kleine vissoorten om stroomopwaarts te migreren.
Vervolgens is in de voorjaren van 2013 en 2014 onderzocht in hoeverre de vismigratie-voorziening bij de Vierlingsbeekse watermolen daadwerkelijk in stroomopwaartse richting passeerbaar is voor vis.
Hiervoor is achter de vismigratievoorziening een fuik gehangen, die alle vissen opvangt die van benedenstrooms af de passage doorkomen. Daarnaast is ook het aanbod van vissoorten dat zich stroomafwaarts van de passage verzamelt, door middel van een fuik onderzocht. Deze combinatie van fuiken voor en achter de vispassage laat zien hoe het visaanbod voor de passage zich verhoudt met het visbestand dat door de passage zwemt (afbeelding 5).
Afbeelding 5. Vistrap met fuiken om de effectiviteit van de vistrap te bepalen
De benedenstroomse fuik laat zien welke vissoorten zich daar bevinden. De bovenstroomse fuik, direct achter de uitzwemopening, vangt alle door de vistrap zwemmende vissen op.
In tabel 1 zijn de belangrijkste resultaten van beide tellingen weergegeven. Ter vergelijking zijn ook de aangetroffen vissoorten uit visstandonderzoeken vanaf 2009 (voorafgaand aan de aanleg van de vismigratievoorziening) weergegeven. Deze onderzoeken zijn stroomopwaarts van de watermolen uitgevoerd.
In 2013 bestond het passerende visbestand volledig uit kleine vissen (<20cm). Ruim 95% hiervan waren rheofiele soorten die kenmerkend zijn voor laaglandbeken (riviergrondel, winde, bermpje en alver). Opvallend was dat in de aanbodsfuik – stroomafwaarts van de watermolen – , wél vissen groter dan 20 cm werden aangetroffen (snoek, baars, paling en giebel). Dit duidt erop dat grotere vis de migratievoorziening niet gebruikte. Na het onderzoek in 2013 zijn enkele aanpassingen aan de passage gemaakt. Zo is stroomopwaarts een drijfbalk aangelegd om het dichtslibben van de De Wit-passage door drijfvuil te voorkomen. Ook zijn enkele stenen op de drempels en benedenstrooms verplaatst om meer stromingsluwte te creëren.
In het voorjaar van 2014 is het migratieonderzoek bij de vispassage herhaald. Inmiddels was er in de bekkenpassage begroeiing ontstaan, wat zorgde voor meer stromingsluwe plekken. Anders dan in 2013 werden in 2014 wél zowel grote als kleine vissen (1-80 cm) waargenomen in de fuik achter de passage. Riviergrondel (ongeveer 50%) en blankvoorn (ruim 30%) werden hier het meest gevangen.
Op basis van de resultaten van beide onderzoeksjaren kan geconcludeerd worden dat de vispassage goed passeerbaar is. Een relatief groot aantal soorten en zowel kleine als grote individuen zijn door de vispassage gezwommen. Er zijn bodemgebonden vissen (kleine modderkruiper, bermpje), relatief slechte zwemmers (driedoornige stekelbaars) en relatief goede zwemmers (winde, kopvoorn en snoek) waargenomen.
Tabel 1. Resultaten vismonitoring vispassage Vierlingsbeekse Molenbeek
In het voorjaar van 2014 werd een forse toename in vegetatieontwikkeling in de bekkenpassage waargenomen. Enkele bekkens waren zelfs voor een groot deel dichtgegroeid met sterrenkroos. Deze vegetatiedichtheid lijkt de passagemogelijkheden voor vis, gezien de onderzoeksresultaten, niet te beïnvloeden. Het is zelfs aannemelijk dat de vispassage door de toename in vegetatieontwikkeling in 2014 aantrekkelijker is geworden voor vis. Dit is terug te zien in de toename in het aantal waargenomen vissoorten tussen de onderzoeksjaren 2013 en 2014. In 2014 werden in totaal 17 soorten waargenomen die door de passage migreerden. In 2013 waren het 12 soorten. De kenmerkende beeksoorten kopvoorn en winde zijn in de Vierlingse Beek voor het eerst waargenomen bij het visstandonderzoek in 2014 (tabel 1).
Afbeelding 6. Vispassage Vierlingsbeek
Op de achtergrond de De Wit-passage, die uitmondt in de bekkentrap. Een van de drempels van de bekkentrap is op de voorgrond goed zichtbaar.
Meer dan alleen een vispassage
Door het waterschap zijn informatiepanelen geplaatst en er hebben de afgelopen jaren al verscheidene excursies naar de vispassage plaatsgevonden. Met enige regelmaat komen er geïnteresseerden langs om zo maar even een kijkje te nemen bij de watermolen en de vispassage.
De vispassage levert slechts een beperkt waterverlies op voor de molenaar. Hij heeft met de molenstuw een middel om de waterstanden te reguleren en het verval over de watermolen constant te houden en daarmee efficiënt stroom op te wekken. In de maand april is er 1500 kW aan de netbeheerder teruggeleverd.
Het verhaal van de watermolen en de vispassage is goed zichtbaar gemaakt. De watermolen en vispassage zijn toegankelijk voor het publiek en voorzien van een nieuw hekwerk, zodat iedereen veilig kan rondlopen. Ecologie, cultuurhistorie, educatie en ruimtelijke kwaliteit zijn integraal aangepakt en verbeterd.
Door bij het beekherstel en in het bijzonder de vispassage het hele systeem in de volledige context te beschouwen is een plus op meerdere vlakken bereikt. Vispassage Vierlingbeek is daarmee meer dan alleen veel vis.
Referenties
- ATKB (2010). KRW visstandonderzoek Aa en Maas (2009). Rapport 20090807. Onderzoek in opdracht van Waterschap Aa en Maas.
- Arcadis(2014).. Monitoring vispassages 2014. Rapport 078084681:0.1. Onderzoek in opdracht van de waterschappen Aa en Maas, Hollandse Delta, Delfland en Vallei en Veluwe en Wetterskip Fryslân.
- Felix, R. & Kurstjens, G. (2012). Natuurtoets Herinrichting Vierlingsbeekse Molenbeek. Kurstjens, Ecologisch adviesbureau rapport 2012.01. Onderzoek in opdracht van waterschap Aa en Maas.
