RIVIERKUNDIGE TOETSING RIVIERVERRUIMING HUISSENSCHE WAARDEN

Transcriptie

1 RIVIERKUNDIGE TOETSING RIVIERVERRUIMING HUISSENSCHE WAARDEN HSRO, BASAL DYCKERHOFF 21 juli 2012 : - Definitief C

2 Inhoud Samenvatting 3 1 Inleiding aanleiding achtergrond Doelstelling leeswijzer 6 2 Beschrijving plan inleiding gebied van ingrijpen Lijst van ingrepen referentie vs Achterstallig beheer en autonome ontwikkeling terrein en kadehoogten en inundatie Voorkeursvariant eindsituatie huidige situatie vegetatie en beheer Voorkeursvariant eindsituatie huidige situatie bijzonderheden hydraulische berekeningen Terreinhoogte v.s. kadehoogten Schematisering Looveerdam In laat Scherpekamp Invaaropening 20 3 Veiligheid inleiding MHW stand as rivier MHW-stand buiten de rivieras afvoerverdeling mhw afvoerverdeling normaal hoogwater 26 4 Hinder en schade waterstanden/inundatiefrequentie uiterwaard stroombeeld uiterwaard Stroombeeld bij de aan en aftakking van nevengeulen afvoerverdeling normaal hoogwater afvoerverdeling bij lage afvoeren 30 5 Sedimentatie en erosie aanzanding en erosie van het zomerbed aanzanding en erosie van uiterwaard en nevengeulen sedimentatie winterbed erosie winterbed 35 : - Definitief ARCADIS 1

3 6 Veiligheid eindsituatie inleiding MHW-stand rivieras MHW-stand buiten de rivieras afvoerverdeling mhw afvoerverdeling normaal hoogwater 39 7 Hinder en schade eindsituatie waterstanden/inundatiefrequentie uiterwaard stroombeeld uiterwaard Stroombeeld bij de aan en aftakkning van nevengeulen afvoerverdeling normaal hoogwater afvoerverdeling bij lage afvoeren 44 8 Sedimentatie en erosie aanzanding en erosie van het zomerbed aanzanding en erosie van uiterwaard en nevengeulen sedimentatie winterbed erosie winterbed 49 9 robuustheid & veerkracht Conclusies en aanbevelingen conclusies aanbeveling Literatuur 54 1 Overzicht simulaties 56 2 Kaartbijlagen terreinhoogte en ruwheid 57 : - Definitief ARCADIS 2

4 Samenvatting In 2003 heeft het Kabinet besloten tot uitvoering van een pakket van maatregelen op de Rijntakken met als doel het vergroten van de afvoercapaciteit van de rivier. Dit project staat bekend als Ruimte Voor de Rivier. Eén van de maatregelen uit dit pakket betreft een rivierverruiming in de Huissensche waarden. Door HSRO is in opdracht van Basal Dyckerhoff de benodigde nadere uitwerking gemaakt van deze verruiming. Dit plan is rivierkundig getoetst en van die toetsing ligt het verslag voor u. Het plan valt uiteen in de ingrepen die uitgevoerd worden voor eind 2015 en de ontwikkeling die daarna plaatsvindt. Beide situaties zijn rivierkundig getoetst. Deze toetsingen betreffen de vaste onderdelen uit het Rivierkundig BeoordelingsKader. Naast deze toetsing is nog meer in detail gekeken naar het effect op de waterstanden in het taakstellingsvenster. Hierbij geldt als eis dat de waterstandsdaling in het taakstellingsvenster, dat loopt van rivierkilometer 870,500 tot en met 871,500, tenminste 8 centimeter dient te bedragen bij een wetmatige afvoerverdeling. Het onderzoek in het kader van het rivierkundige beoordelingskader valt uiteen in: Effecten op Hoogwaterveiligheid, Eventuele hinder en schade, Sedimentatie en erosie zomer- en winterbed. De onderzoeksresultaten zijn samengevat in de volgende tabel. Onderdelen die extra aandacht behoeven zijn oranje gemarkeerd. : - Definitief ARCADIS 3

5 Tabel 1 Samenvatting bevindingen Onderwerp Bevinding situatie 2015 Bevinding eindsituatie MHW-stand in de as van de rivier MHW-stand buiten de as van de rivier Afvoerverdeling MHW Afvoerverdeling NHW Inundatiefrequenties Stroombeeld in de uiterwaard Stroombeeld aantakkingen en dwarsstromen ws daling -8,5 cm ter hoogte van rkm 871,500, benedenstroomse piek in de as ca +2,6 cm thv cm aan de bandijk achter de inlaat bij Scherpekamp. Geen verhoging t.o.v. HR in de rivieras. Pannerdens kanaal toename +35 m 3 /s Pannerdens kanaal afname -7 m 3 /s toename frequentie Oostelijk deel Meer stroming bij afvoeren boven m 3 /s Geen toename hinder ws daling 10,1 cm ter hoogte van rkm 871,500 benedenstroomse piek in de as ca +1,0 cm thv cm bij de bandijk achter de inlaat bij de Scherpekamp. Geen verhoging t.o.v. HR in de rivieras. Pannerderns kanaal toename +42 m 3 /s Pannerdens kanaal afname -8 m 3 /s toename frequentie Oostelijk deel Meer stroming bij afvoeren boven m 3 /s Geen toename hinder Afvoerverdeling Laagwater geen effect geen effect Sedimentatie en Erosie in de vaarweg Sedimentatie en Erosie in de uiterwaard Vermindering baggerbezwaar Positief effect Effect verwaarloosbaar Vermindering baggerbezwaar Positief effect Robuustheid en veerkracht Neutraal Positief Effect verwaarloosbaar Voor de situatie 2015 is het belangrijkste aandachtspunt de waterstandsverhoging in de uiterwaard achter de inlaat. Dit effect wordt veroorzaakt doordat door de huidige uiterwaarden achter de inlaat water wordt afgevoerd hierdoor leidt de inlaat van water hier tot hogere waterstanden. Het zijn hier niet zozeer de nieuwe waterstanden die hoog zijn als wel de oude waterstanden die erg laag zijn omdat het gebied nu niet meestroomt. Hoewel dit een groot effect is, is er bij de dimensionering van de keringen al enigsinds geancticipeerd op mogelijk hogere waterstanden. De kering is namelijk gedimensioneerd op basis van de waterstanden in de rivieras. Doordat aanvullend in het ontwerp de buitenteen van de bandijk wordt verzwaard met een kleidek van 1 m dikte wordt dit negatieve effect effectief bestreden zodat dit uiterwaard een afvoerende functie kan vervullen. : - Definitief ARCADIS 4

6 HOOFDSTUK 1 Inleiding 1.1 AANLEIDING Het kabinet heeft in 2000 een standpunt voor de aanpak van hoogwater ingenomen dat naar aanleiding van de klimatologische ontwikkelingen in 2001 is bijgesteld. Het doel is om de bescherming tegen overstromingen bij de maatgevende hoogwaterafvoer (MHW) uiterlijk in 2015 op het wettelijk vereiste niveau te brengen. Daarnaast heeft het kabinet een nevendoelstelling geformuleerd om met het maatregelenpakket ten behoeve van de veiligheid tevens de ruimtelijke kwaliteit in het rivierengebied te verbeteren. Om de rivierverruiming te realiseren is door het Rijk het programma Ruimte voor de Rivier opgesteld. In de Planologische Kernbeslissing Ruimte voor de Rivier (verder: PKB) zijn 39 maatregelen op de Rijntakken opgenomen die op korte termijn (2015) de bescherming tegen overstromingen op het vereiste niveau moeten brengen. Hierbij zorgt de combinatie van al die ingrepen voor een grotere afvoercapaciteit door de Rijntakken. Op het Pannerdens Kanaal zijn hiervoor enkele dijkverbeteringen en een uiterwaardvergraving in de Huissensche Waarden voorzien. Dit rapport gaat nader in op de rivierkundige effecten van dit laatste project. 1.2 ACHTERGROND De ontwikkeling in de richting van een voorkeursoplossing voor de Huissensche Waarden heeft een lang onderzoekstraject afgelegd. In dat traject is het ontwerp op vele fronten aangepast. De vele aanpassingen en rivierkundige toetsingen die in dat traject zijn uitgevoerd waaronder toetsingen op m3/s geven een goed inzicht in de werking van dit gebied. Alle aanpassingen hebben geresulteerd in het eindontwerp. Van dit eindontwerp is een inrichtingsplan (inrichtingsschets april 2012) gemaakt met een daarbij behorend digitaal terreinhoogte model (CAD) en een beheerkaart. Beide zijn ontvangen in gecomprimeerd digitaal formaat (WeTransfer-ROD4RxLU.zip 21 april 2012). Met die data is getoetst in juni In juni 2012 bleek het grondverzet enkele moeilijkheden te veroorzaken met de depotscheidingen. Naar aanleiding daarvan is er nog een ontwerpwijziging doorgevoerd. Op 7 juli is daarop van HSRO het definitieve DTM ontvangen (We Transfer-BZkBEaEW.zip) en op 10 juli 2012 het bijbehorende vegetatiebeeld (mail J.van Mil 10 juli 10:00u). Deze gegevens vormen de basis waarop de hydraulische toets is gebaseerd. Dit rapport concentreert zich op deze laatste toets. : - Definitief ARCADIS 5

7 1.3 DOELSTELLING Het doel van deze rapportage is om het bevoegde gezagen voor de Waterwet inzicht te geven in: 1. rivierkundig belangrijke kenmerken van het ontwerp, 2. hydraulische en morfologische effecten van de beoogde ingrepen. De tweede doelstelling impliceert dat in de effectbepaling de maatregel zoveel als mogelijk moet worden beperkt tot de gebied waarin wordt ingegrepen. Dit houdt in dat effecten als gevolg van autonome veranderingen in het gebied ten opzichte van het referentiemodel (simona_rijn_pkb_3_2) worden vermeden. 1.4 LEESWIJZER Het rapport begint in hoofdstuk 2 met een beschrijving van het ontwerp. Het ontwerp bestaat uit de ingrepen die voor 2015 plaatsvinden en de ingrepen in de periode daarna tot Beide situaties worden kort beschreven. Hierbij komen de terreinhoogten en de kadehoogten aan de orde die belangrijk zijn voor de hydraulische werking van het systeem. Daarnaast wordt stilgestaan bij het beheer zoals dit tijdens de uitvoering en na oplevering zal worden gevoerd. In de hoofdstukken daarna volgen de effectbepalingen van de situatie 2015 (hoofdstuk 3, 4 en 5) en de eindsituatie (hoofdstuk 6, 7 en 8). Voor elk ontwerp worden eerst de effecten op veiligheid besproken. Hierbij gaat het om de maatgevende hoogwaterstanden en de afvoerverdeling. Daarna komen de aspecten van hinder en de sedimetatie en erosie aan de orde. Het rapport sluit af met de conclusies en suggesties voor verder onderzoek. : - Definitief ARCADIS 6

8 HOOFDSTUK 2 Beschrijving plan 2.1 INLEIDING In dit hoofdstuk worden de voor hydraulica en morfologie belangrijke kenmerken van het ontwerp beschreven. Dit valt uiteen in: 1. terrein en kadehoogten, 2. vegetatie en beheer, 3. constructies. Voorafgaand aan die drie onderdelen volgt eerst een toelichting op het gebied van ingrijpen. 2.2 GEBIED VAN INGRIJPEN Afbeelding 1 ingreepgebied In de volgende afbeelding is het gebied te zien waarin wordt ingegrepen. Ingreepgebied : - Definitief ARCADIS 7

9 TWEE situaties: Situatie 2015 én Eindsituatie In het gebied vindt een deel van de ingrepen plaats vóór Dit deel van de ingrepen is nodig om de taakstellint te halen bij rivierkundig overigens verder aanvaardbare effecten. Deze ingrepen betreffen met name het gebied de inlaat en de nieuw aan te leggen kaden. Het andere deel van de ingrepen vindt daarna plaats. Dit deel is nodig om de gemaakte kosten van het eerste deel terug te verdienen. Tevens maakt deze doorontwikkeling bosontwikkeling op de oever mogelijk. Hierna volgt in de volgende tabel een genummerde lijst van ingrepen. In de afbeelding die daarna volgt is van elk nummer ruimtelijk weergegeven waar de ingrepen zijn gelokaliseerd. : - Definitief ARCADIS 8

10 2.3 LIJST VAN INGREPEN Tabel 2 Beoogde ingrepen Binnen het gebied van ingrepen zijn de volgende ingrepen gepland. ingrepenlijst Doel Voor Essentieel voor behalen taakstelling 1 Maken van een zomerkade vanaf Huissen tot aan Scherpekamp 2 Maken drempel achter de inlaat Scherpekamp Behoud lage inundatiefrequentie in westelijk deel Behoud lage inundatiefrequentie in westelijk deel, vermindering frequentie van doorstromen 3 Maken invaaropening Delfstofwinning mogelijk maken 4 Maken zomerkade voor/op de Looveerdam 5 Ophogen oever tussen Scherpekamp en Looveerterrein 6 maken verlaging aan de rivieroever ter hoogte van rkm maken geleidekade ter hoogte van rkm Verlagen terreinhoogten in centrale plas 9 Maken keten van plassen in zuidelijke deel 10 Maken instroomopening in de Dijk naar Scherpekamp Behoud lage inundatiefrequentie Toegangsweg Looveerterrein Vermindering afvoeruitwisseling met het zomerbed (i.v.m. vaarweg) Fourageer en rustgebied weidevogels Vermindering afvoeruitwisseling met het zomerbed (i.v.m. vaarweg) Delfstofwinning en verbetering doorstroombaarheid 2015 nee 2015 nee 2015 nee 2015 nee onbekend onbekend nee nee 2015 nee onbekend nee, wel noodzakelijk i.g.v. beoogde bosontwikkeling Verbetering doorstroming onbekend nee, wel Afvoeren water 2015 ja 11 Terreinbeheer agrarische productie, natuurontwikkeling, behoud van doorstroombaarheid en stevigheid grasmatten van i.h.b. kaden. 12 Ophogen zomerkade tot m + NAP. 13 Het maken en verhogen naar NAP + 15,60 m van een kade om Terpweide. Het verbreden van de bandijk en het maken van 2 extra afritten. Vermindering inundatie frequentie Betere ontsluiting vor verkeer ven voorkomen van verhoogde MHW standen op deze locatie 2015 ja 2015 nee onbekend noodzakelijk i.g.v. beoogde rietontwikkeling nee In de volgende kaart zijn de hiervoor genoemde ingrepen afgebeeld. : - Definitief ARCADIS 9

11 Afbeelding 2 weergave lokatie ingrepen nummers komen overeen met voorgaande tabel De schematisering van de ingrepen en de effectbepalingen die daarna zijn gedaan beogen inzicht te geven in deze ingrepen. Alvorens daarop in te gaan volgt een toelichting op de wijze van omgang met achterstallig beheer en autonome ontwikkelingen. 2.4 REFERENTIE VS ACHTERSTALLIG BEHEER EN AUTONOME ONTWIKKELING Voor de rivierkundige toetsing geldt hier de Simona_rijn_pkb_3_2 als referentie. Deze database vormt de basis voor het Kabinets besluit PKB3 uit 2003 maar is inmiddels wel wat verouderd. Modernere databases maken bijvoorbeeld gebruik van een andere vegetatiemodellering. Daarnaast is de huidige veldsituatie in sommige gebieden ook anders dan in de referentie. Dit is met name het geval bij: a. de noordzijde van het Looveerterrein; : - Definitief ARCADIS 10

12 b. de omgeving van de bandijk bij Huissen tussen dijkpaal 80 en 90; c. de bandijk breedte bovenstrooms van Huissen; d. de vegetatie in het bijzonder benedenstrooms van het Looveer terrein. De effecten als gevolg van verschillen in de huidige veldsituatie met de referentiedatabase vallen binnen de verantwoordelijkheid van de rivierbeheerder en vallen buiten het bestek van het hier uitgevoerde onderzoek. Het uitgangspunt hier is dat de huidige veldsituatie gelijk is aan de Simona-rijn-pkb_3_2 database. 2.5 TERREIN EN KADEHOOGTEN EN INUNDATIE VOORKEURSVARIANT EINDSITUATIE Als aparte bijlage is een A0 hoogtekaart opgenomen waarin de belangrijke maten kunnen worden afgelezen. Aan de hand van deze kaart worden hier de diverse hoogten van het terrein en van de kaden toegelicht. Voor deze beschrijving wordt het gebied van noord naar zuid doorlopen bij stijgende waterstanden. Tabel 3 Frequenties afgeleid uit RWS ws duurlijn bron: RWS ON J. Beer In de volgende afbeelding zijn de terreinhoogte met de belangrijkste hoogten afgebeeld met een karakterisering van het stroombeeld bij hoge afvoeren door het gebied. In de volgende tabel staan de waterstanden en frequenties met de diverse hoogten daarbij vermeld. Q Lobtih in m3/s rkm rkm inlaat Scherpekamp (drempel 13,75 NAP) rkm Scherpekamp bebouwing rkm Scherpekamp instroompunt rkm invaaropening rkm rkm Splitspunt IJsselkop Gem onderschrijding in dagen per jaar : - Definitief ARCADIS 11

13 Afbeelding 3 Kadehoogten Uit tabel 1 blijkt dat bij een afvoer van 7960 m 3 /s een waterstand van 13,08 + NAP wordt verwacht bij de invaaropening. Deze waarde is nipt lager dan de Looveerdam (13,10 + NAP) waardoor deze op het punt staat te overstromen. Bij de uitlaat is de hoogte 12,80 m +NAP wat betekent dat deze als eerste is overstroomd bij afvoeren iets lager dan 7960 m 3 /s. Doorstroming vindt dan echter nog niet plaats. Doorstroming van het gebied vindt als eerste plaats bij afvoeren hoger zijn dan 8000 m3/s. Op dat moment wordt ook het instroompunt net benedenstrooms van de Scherpekamp overstroomd. Dit punt treedt op als een waterstand van ca 13,20 m +NAP bij het instroompunt wordt overschreden. Als de afvoer en waterstanden nog verder stijgen (ca 40 centimeter) dan vindt ook doorstroming plaats via de meest zuidelijke route. Bij een Bovenrijnafvoer van rond m3/s raakt het gebied doorstroomd, eerst alleen via de Scherpekamp en over de Looveerdam, daarna ook via de instroomopening zuidelijk van de : - Definitief ARCADIS 12

14 Scherpekamp. Naarmate de afvoer stijgt verlegt het instroompunt zich dus in bovenstroomse richting. Door het gebied loopt van noordwest naar zuidoost een zomerkade met een hoogte van tot m +NAP (afbeelding 4). Deze kade zorgt ervoor dat het meest westelijke deel van het uiterwaard gevrijwaard is van water tot dat peil benedenstrooms wordt bereikt. Afbeelding 4 Deelgebieden Zomerkade gemarkeerd met een zwarte streeplijn Naast de kaden die worden aangelegd wordt, met name in het oostelijke deel van het gebied, het terrein verlaagd HUIDIGE SITUATIE Tijdens het hoogwater van januari 2011 is het gebied ook geïnundeerd. Deze inundatie treedt eerst op vanuit benedenstroomse richting (rkm 880) en vult het gehele gebied. Bij stijgende waterstanden treedt vervolgens ook inundatie op via de oever ter hoogte van rivierkilometer 875,5 (ongeveer ter hoogte van de geplande invaaropening). Deze oever overstroomt bij een waterstand iets lager dan 13,00 +NAP lokaal. : - Definitief ARCADIS 13

15 De kade tussen de Scherpekamp en de bandijk raakt in de huidige situatie niet overstroomd bij afvoeren tot en met m 3 /s. In de huidige situatie inunderen de zuidelijke uiterwaarden wel van onderaf (bij afvoeren van ca m 3 /s) maar doorstromen zij niet bij afvoeren tot en met m 3 /s. De grootste impact van de ingrepen, en de meest effectieve ingreep vanuit het oogpunt van de afvoer van water, is dat de meest stroomopwaarts gelegen uiterwaarden bij afvoeren hoger dan m 3 /s doorstroomd worden. 2.6 VEGETATIE EN BEHEER VOORKEURSVARIANT EINDSITUATIE Na ingrijpen valt het gebied hydrologisch gezien uiteen in een (noord) oostelijk deel en een westelijk deel. In het oostelijke deel neemt de inundatiefrequentie in delen toe. In het westelijke deel blijft de inundatiefrequentie gelijk aan de huidige situatie. In het oostelijke deel wordt het agrarische graslandbeheer minder intensief omdat de landbouwkundige waarde ook afneemt. In het westelijke deel blijft het agrarische gebruik gelijk. In de volgende afbeelding is de vegetatiekaart van de eindsituatie afgebeeld. : - Definitief ARCADIS 14

16 Afbeelding 5 Vegetatieruwheden eindsituatie : - Definitief ARCADIS 15

17 Rond het Looveerterrein en de Scherpekamp zijn boszomen toegevoegd. Daarnaast is op de oever tussen de Scherpekamp en Looveer een groot aaneengesloten boscomplex gepland. In het zuidelijke deel van het gebied is een keten van plassen gepland. Rond deze plassen zijn brede rietzomen ingepland. Buiten de ingreepcontour (zwart) zijn geen veranderingen beoogd. Om versnippering van gebieden te voorkomen zijn buiten de ingreepcontour enkele percelen meegenomen tussen de ingreep en het zomerbed. Die gebieden hebben een wat hogere ruwheid gekregen (ruw_code wordt 212, was 21). Het voorgaande vegetatiebeeld zien we in het beheer terug als hoofdzakelijk hooilandbeheer varierend van frequent (productiegrasland) tot eenmaal per jaar (extensief hooilandbeheer). Daarnaast is extensief beheer voor de boscomplexen beoogd. : - Definitief ARCADIS 16

18 2.6.2 HUIDIGE SITUATIE In de volgende kaart is het vegetatiebeeld uit de referentie afgebeeld. Afbeelding 6 Vegetatie referentie Simona_rijn_pkb_3_2 : - Definitief ARCADIS 17

19 2.7 BIJZONDERHEDEN HYDRAULISCHE BEREKENINGEN TERREINHOOGTE V.S. KADEHOOGTEN Alvorens nader in te gaan op de schematisering van terreinhoogten en kaden volgt hier eerst een toelichting op het doel van deze informatie en de wijze waarop WAQUA deze interpreteert. In WAQUA wordt onderscheid gemaakt in zogenaamde gridinformatie en subgrid informatie. Subgrid informatie betreft elementen die niet voldoende groot zijn om op de roosterresolutie tot uiting te komen. Dit betreft in de praktijk details in de vegetatieruwheden en kaden. Om de hydraulische impact van kaden in WAQUA tot uiting te laten komen worden zij apart geschematiseerd als lijnvormig weerstandselement. Per element geldt afhankelijk van de stromingscondities een bepaalde weerstand. Als kaden op deze wijze worden opgenomen behoren zij uit het terreinhoogtemodel te worden verwijderd. Let op: BASELINE TIN ontwerp terreinhoogte De hydraulische schematisering van de Huissense waarden is afgeleid van gedetailleerde CAD tekeningen welke door Meetbv zijn vervaardigd in opdracht van HSRO. In deze tekeningen zijn ook alle kaden opgenomen. Voor de hydraulische toetsingen zijn de kaden zodanig uit het terreinhoogtemodel verwijderd dat er een realistische hydraulische toetsing wordt gedaan. Kortom, er is een wezenlijk verschil tussen de terreinhoogten in CAD tekeningen en terreinhoogten in Baseline ten behoeve van hydraulische toetsing. De hydraulische en mechanische belastingen van de meeste constructies in het gebied zijn laag. Hierdoor kan op de meeste plaatsen worden volstaan met goed geconstrueerde zomerkaden. Twee objecten in het gebied worden echter zwaarder belast en vergen daarom meer aandacht, dit zijn de Looveerdam en de inlaat bij de Scherpekamp. : - Definitief ARCADIS 18

20 2.7.2 SCHEMATISERING LOOVEERDAM In de volgende afbeelding is een dwarsdoorsnede te zien van de Looveerdam van noord (links) naar zuid (rechts). De Stroomrichting is bij hoogwater van rechts naar links. Afbeelding 7 Looveerdam Het profiel is in Baseline geschematiseerd door breuklijnen, hoogteverschillijnen en een kadelijn op de kruin van de tuimelkade. De linkerhelft van het profiel is feitelijk gelijk aan de huidige situatie. De rechterhelft van het profiel is nieuw IN LAAT SCHERPEKAMP Afbeelding 8 Inlaat Scherpekamp bodemhoogte 11 m +NAP breedte 100 m In de volgende figuur is de inlaat bij de Scherpekamp in detail getoond. Bij het schematiseren van de inlaat is in de bestaande kade een opening gemaakt. Ten zuidwesten van deze lijn zijn een nieuw wegtrace en kade gelegd. Hierin wordt de op het : - Definitief ARCADIS 19

21 smalste trace de overspanning van 96 m gemaakt. In deze overspanning zijn vier pijlerparen gesitueerd. Elke pijler heeft een diameter van 120 cm. Hierbij wordt de bodemhoogte middels erasecontouren en hoogtepunten aangepast. De landhoofden aan weerszijden van de overspanning zijn op basis van de CAD-tekeningen opgenomen in de het Baseline DTM. Daarnaast zijn de bestaande kade en hoogteverschillijn doorgeknipt over een breedte van 96 meter. Het uitgangspunt dat hierbij hoort is dat de brugoverspanning de volgende kenmerken heeft: 1. een doorstroomprofiel van tenminste 96 meter breedte, 2. een bodemhoogte van 7,2 m +NAP, 3. onderzijde brugdek hoogte tenminste m +NAP Na dat de Baseline gegevens op het WAQUA rooster zijn geprojecteerd en vertaald zijn naar WAQUA ontstaat in de overlaten een opening van 85 m breedte INVAAROPENING In de periode na 2015 wanneer de delfstofwinning plaatsvindt is er een opening beoogd zodat zand per schip kan worden afgevoerd. Op- en afvarend verkeer dient te worden geïnformeerd over deze gewijzigde situatie. Daarnaast dient de invaaropening stabiel te zijn in zijn ligging. Omdat door peilfluctuaties water en sediment in en uitstromen kunnen oevers beschadigd raken. De nieuwe geleidekade (ingreep 8 afbeelding 2) sluit aan op de kribwortel. Aan de andere oever wordt de oever opgehoogd zodat ook hier de kans op achterloopsheid van kribben wordt verkleind. In de volgende figuur is de geometrie van deze opening afgebeeld. Afbeelding 9 Invaaropening : - Definitief ARCADIS 20

22 HOOFDSTUK 3 Veiligheid INLEIDING Afbeelding 10 Inrichting 2015 Het ontwerp komt niet opeens tot stand. In de eerste fase worden de belangrijkste maatregelen getroffen om maatgevende hoogwaters beter af te kunnen voeren. De ingrepen bestaan uit een invaaropening en startgat, zomerkaden en een inlaat met een brug. De situatie in 2015 is samengevat in de volgende figuur. : - Definitief ARCADIS 21

23 In de situatie 2015 zijn de inlaat en de zomerkade al wel gemaakt. Ook de kade op de Looveerdam is klaar en er is een invaaropening en een zogenaamd startgat. Het bos is nog niet tot ontwikkeling gekomen. In de eindsituatie worden hier aan toegevoegd een delfstofwinning waarmee de voorafgaande voorbereidingen mogelijk worden gemaakt, bosontwikkeling op de oeverwal en enkele plassen met brede rietzomen in het laagdynamische gebied. In dit hoofdstuk worden de hydraulische effecten van de situatie in 2015 besproken. In het volgende hoofdstuk de eindsituatie. 3.2 MHW STAND AS RIVIER In de volgende afbeelding is het waterstandseffect over de rivieras getoond. Afbeelding 11 waterstandseffect in de rivieras situatie 2015 Het maximale effect wordt behaald bovenstrooms van het inlaatpunt (rkm 872,600) en bedraagt -9,75 centimeter bij het gebruik van een onttrekking en -9,7 cm bij het gebruik van barriers. In het taakstellingsvenster, dat van rivierkilometer 870,500 tot en met rivierkilometer 871,500 loopt, wordt het grootste effect gehaald aan de benedenrand. De maximale waarde bedraagt daar -8,55 centimeter bij het gebruik van een onttrekking en -8,58 cm bij het gebruik van barriers. De vereiste daling van tenminste 8,0 centimeter tussen rkm 870,5 en 871,5 wordt daarmee in beide gevallen gehaald met een marge van meer dan 5 mm. : - Definitief ARCADIS 22

24 Benedenstrooms van de inlaat treedt rond rivierkilometer 874,6 een waterstandsverhoging op +2,52 centimeter bij het gebruik van een onttrekking en +2,57 cm bij het gebruik van barriers. Deze verhoging treedt op tussen de Scherpekamp en het Looveerterrein náást het gebied van de verruiming. In het zomerbed wordt deze verhoging, vaak aangeduid als benedenstroomse piek, voornamelijk veroorzaakt door de afname van de stroomsnelheid door de verruiming (wet van Bernoulli). Om precies te zijn bedraagt dit deel op hectometer 874,6 in de as van de rivier :. Dit gedeelte van de benedenstroomse piek is onlosmakelijk van de verruiming. In het winterbed is de het gevolg van de tuimelkade op de Looveerdam. De functie van deze tuimelkade zal verderop worden toegelicht. 3.3 MHW-STAND BUITEN DE RIVIERAS In de volgende afbeelding zijn de waterstandsveranderingen in ruimtelijke zin afgebeeld. De figuur laat zien dat bovenstrooms van de Looveerdam en benedenstrooms van de inlaat de waterstanden in de uiterwaard toeneemt. Bovenstrooms van de inlaat en op : - Definitief ARCADIS 23

25 Afbeelding 12 Overzicht waterstands verschillen bij een maatgevende afvoer van m 3 /s en een wetmatige verdeling situatie 2015 Doordat in de huidige situatie het het zuidoostelijke deel van de uiterwaard niet meestroomt en dit gebied doorstroombaar wordt treed hier de grootste toename van waterstanden op. In de volgende afbeelding is deze verhoging meer in detail getoond. De grootste toename van de waterstand aan de bandijk bedraagt +17 centimeter, bevindt zich in de eerste 300 meter van de nieuwe inlaat (rkm 872,800) en dempt naar beneden toe uit tot +4 cm voor de Looveerdam. : - Definitief ARCADIS 24

26 16j ref 16j h60 verschil Rivierkundige toetsing rivierverruiming Huissensche waarden Afbeelding 13 Detail waterstandsverandering bij de aanlanding van de Looveerdam bij de bandijk van Huissen situatie 2015 Bij de kern van Huissen zijn door een geleidekade de waterstanden lager. In hoofdstuk 6 zal de eindsituatie worden getoond waarin de waterstanden in het gebied verder zijn gedaald. 3.4 AFVOERVERDELING MHW Tabel 4 Om te bepalen wat de effecten op de afvoerverdeling zijn zijn berekeningen gedaan met een volledig vrije verdeling. Het resultaat is samengevat in de volgende tabel. MHW afvoer vrije verdeling situatie 2015 Q-Lobith Q-Waal Q-Pankanaal Q-Nederrijn Q-Yssel De conclusie is dat de maatregelen een merkbaar effect hebben op de afvoer op het Pannerdens kanaal. Deze afvoer neemt toe met 35 m 3 /s. Dit effect op de Pannerdense kop hangt nauw samen met het waterstandseffect dat de maatregel in het taakstellingsvenster realiseert. Dit surplus wordt ongeveer gelijkelijk verdeeld over de IJssel en Nederrijn. Bij een verdeling naar rato zou de verdeling zijn 20 en 15 m 3 /s voor respectievelijk Nederrijn en IJssel. De IJssel krijgt dus ongeveer 3 m 3 /s meer dan verwacht. Dit verdelingsgedrag is in het hoge bereik gebruikelijk op de IJsselkop. De conclusie is dat de ingreep bij deze afvoer geen noemenswaardig effect heeft op de verdeling bij de IJsselkop. : - Definitief ARCADIS 25

27 10j ref 10j h60 verschil Rivierkundige toetsing rivierverruiming Huissensche waarden 3.5 AFVOERVERDELING NORMAAL HOOGWATER Tabel afvoer vrije verdeling IJsselkop situatie 2015 Q-Lobith Q-Waal Q-Pankanaal Q-Nederrijn Q-Yssel De conclusie is dat de maatregelen bij deze afvoer een klein effect hebben op de afvoer op het Pannerdens kanaal. Deze afvoer neemt af met ca 7 m 3 /s. Dit wordt veroorzaakt doordat via de oeverwal tussen de Scherpekamp en Looveer minder water wordt doorgelaten terwijl via de inlaat opening nog slechts een klein debiet stroomt wegens de hoge kade achter de inlaat. Het effect op de verdeling op de IJsselkop is te verwaarlozen. De conclusie is dat de ingreep bij deze afvoer geen noemenswaardig effect heeft op de afvoerverdelingen. : - Definitief ARCADIS 26

28 HOOFDSTUK 4 Hinder en schade WATERSTANDEN/INUNDATIEFREQUENTIE UITERWAARD De uiterwaarden lopen in de huidige situatie onder bij een waterstand van 12,10 m+nap bij de IJsselkop (waarnemingen hoogwater 2011). Hierbij wordt het gebied van benedenaf over laagten in de kaden en doorlaatwerken gevuld met water. Het vollopen van het gebied wordt in eerste instantie bepaald door het inlaatbeleid. Als de waterstanden verder stijgen dan wordt uiteindelijk de zomerkade overstroomd bij waterstanden tussen 12,10 m en 12,40 +NAP ter hoogte rivierkilometer van de IJsselkop. Ook in de toekomst wordt de inundatie van het westelijke deel in eerste instantie bepaald door het inlaatbeleid. Omdat de zomerkade wordt opgehoogd naar 12,60 kan de inundatie worden uitgesteld totdat de waterstanden in de river 12,60 m+nap zijn (ca 12,70 m+nap de IJsselkop). Als de waterstanden verder stijgen dan wordt de kade over een grote lengte overstroomd. Nadat de waterstand bij de IJsselkop een stand van m + NAP overschrijdt zal de nieuwe zomerkade langs de oostrand van het westelijke gebied over de gehele lengte overstromen. Afbeelding 14 Samenvatting verandering inundatiefrequenties Situatie 2015 : - Definitief ARCADIS 27

29 4.2 STROOMBEELD UITERWAARD Afbeelding 15 In de volgende figuur is het stroombeeld bij m3/s en een wetmatige verdeling getoond. stroombeeld situatie m 3 /s wetmatige verdeling 4.3 STROOMBEELD BIJ DE AAN EN AFTAKKING VAN NEVENGEULEN Hoewel hier geen sprake is van een nevengeul is het wel noodzakelijk om inzicht te geven in de effecten op de dwarsstromen. De stroming door het gebied vangt aan bij afvoeren hoger dan 9000 m 3 /s.voor de beoordeling zijn de dwarsstromen op de normaallijnen : - Definitief ARCADIS 28

30 Afbeelding 16 berekend voor een afvoer van m 3 /s bij Lobith. Het resultaat is te zien in de volgende afbeelding. dwarsstroming op de normaallijn in de situatie m 3 /s Rood referentie Blauw na ingreep Bij m 3 /s op de Bovenrijn laat de referentie dwarsstromen zien tussen de 0,10 en -0,2 m/s. De grootste dwarsstromen treden zowel voor als na ingrepen op benedenstrooms van de Scherpekamp (rkm ,500). Als verandering, na ingrepen, zien we links in beeld rond tussen rivierkilometer 872,500 en 873,000 dwarsstromen optreden tot 0,11 m/s. Deze zijn het gevolg van uittreding vanuit het zomerbed naar de inlaat. In de volgende figuur is hetzelfde beeld getoond voor een iets lagere afvoer van m 3 /s op de Bovenrijn. Alle dwarsstromen worden nu iets kleiner. Afbeelding 17 dwarsstroming op de normaallijn in de situatie m 3 /s Rood referentie Blauw na ingreep Bij tussen rivierkilometer 875 en 876 zien we veranderingen in de dwarsstromen. Over het algemeen nemen deze dwarsstromen iets af. Alleen bij rivierkilometer 875,700 is een dwarsstroom te zien. Dit betreft water dat naar de invaaropening en het startgat toestroomt. : - Definitief ARCADIS 29

31 De hoogte van de tuimelkade op de Looveerdam bepaald in belangrijke mate de grootte van de dwarsstromen tussen rivierkilometer 874 en 877. De eindconclusie is dat zowel voor als na ingrepen de grootste dwarsstromen optreden benedenstrooms van de Scherpekamp. Hier wordt een grootte van 0,20 m/s bereikt en overschreden bij bovenrijn afvoeren van m 3 /s. Daarnaast treden, bij een Bovenrijnafvoer van m3/s, bij de invaaropening en de inlaat dwarsstromen op van respectievelijk 0,15 m/s en 0,11 m/s. Bij een afvoer van m 3 /s zijn alle dwarsstromen kleiner. 4.4 AFVOERVERDELING NORMAAL HOOGWATER De afvoerverdeling bij Normaal hoogwater is in dit rapport onder het onderdeel veiligheid opgenomen in paragraaf AFVOERVERDELING BIJ LAGE AFVOEREN Het gebied doorstoomt bij lage afvoeren niet. Er is geen effect op de afvoerverdeling bij lage afvoeren. : - Definitief ARCADIS 30

32 HOOFDSTUK Sedimentatie en erosie 5.1 AANZANDING EN EROSIE VAN HET ZOMERBED Zoals bescheven in hoofdstuk 2 doorstroomt het gebied na ingrepen bij afvoeren hoger dan 8000 m 3 /s en daarboven. In het begin is de stroming nog erg gering. Dit geldt voor de huidige situatie en voor de situatie na ingrepen. De sedimentatie bij deze afvoer is te verwaarlozen. Naarmate de afvoeren neemt ook de doorstroming toe en worden ook de effecten van de ingrepen beter merkbaar. Om inzicht te geven in de sedimentatie die bij hoogwater kan optreden zijn met de programmatuur WAQMOR (Sieben 2009) inschattingen gemaakt van de gemiddelde en maximale aanzanding op basis van een afvoer van m3/s op de Bovenrijn. In de volgende figuren is de berekende gemiddelde en maximale aanzanding afgebeeld. De minimale aanzanding is achterwege gelaten daar zij verwaarloosbaar is. : - Definitief ARCADIS 31

33 Afbeelding 18 Jaargemiddelde bodemverandering situatie 2015 op basis van m 3 /s en een doorstroming bij m 3 /s Lobith. Bodemverandering in centimeters De hoeveelheid aanzanding in de voorgaande figuur is gemiddeld niet meer dan enkele centimeters per jaar. : - Definitief ARCADIS 32

34 Afbeelding 19 Maximale sedimentatie situatie 2015 op basis van m 3 /s en een doorstroming bij m 3 /s Lobith. Bodemverandering in centimeters De hoeveelheid aanzanding in de voorgaande figuur is in de vaarweg maximaal 10 cm per jaar en in de vaarweg niet meer dan 5 cm per jaar. De erosie in de vaarweg is maximaal 15 centimeter (klasse cm). In de volgende afbeelding is een indruk gegeven van de waterdiepte van de huidige vaarweg. : - Definitief ARCADIS 33

35 Afbeelding 20 Waterdiepte in de vaargeul Bij OLR Afgeleid uit bewerkte gegevens RWS Waterdienst periode J.A.F. van Essen Het totale volume van de sedimentatie blijkt erg klein en vindt plaats op een traject waar de vaardiepte nu niet beperkend is. Op de linker binnenbocht bij rivierkilometer 875 kan na hoog hoogwater (T>20) sedimentatie op een relatief ondiep stuk plaatsvinden. Het is echter niet waarschijnlijk dat die morfologische effecten extra hinder zullen veroorzaken. Van rkm 878 tot 880 wordt bij deze afvoeren iets meer water door het zomerbed geleid. Dit leidt tot een bodemdaling tijdens hoogwater. Deze bodemdaling treedt op op een traject waar de vaardiepte nu beperkt is en is derhalve gunstig. : - Definitief ARCADIS 34

36 De algehele conclusie is dat de ingrepen netto een positief effect hebben op de waterdiepten bij laagwater. 5.2 AANZANDING EN EROSIE VAN UITERWAARD EN NEVENGEULEN SEDIMENTATIE WINTERBED In de uiterwaarden vindt momenteel nauwelijks sedimentatie van zand plaats. Het is de verwachting dat dat niet wezenlijk zal veranderen. Het is de verwachting dat de sedimentatiesnelheden in de uiterwaard, voornamelijk silt en klei, zich verhouden tot de frequentie van overstromen. Dit betekent dat de sedimentatiesnelheid van de uiterwaarden proportioneel met de verandering van de overstromingsfrequentie verandert. Omdat de doorstromingsfrequentie laag blijft neemt de sedimentatie nauwelijks toe. Verwacht wordt een sedimentatie van gemiddeld niet meer zal zijn dan enkele millimeters per jaar EROSIE WINTERBED Het stroombeeld bij m3/s laat zien dat de grootste stroomsnelheden en grootste schuifspanningen zich concentreren op de kaden. De grote overstromingslengten en de flauwe taluds van de kaden in het ontwerp bevorderen de stabiliteit. De ervaring leert dat kaden met een goed doorworteld grasdek, stroomsnelheden van meerdere meters per seconden weerstaan. Als het oppervlak en de grasmat op de hydraulisch meest zwaar belaste kaden zorgvuldig wordt uitgevoerd dan zijn stabiliteitsproblemen onwaarschijnlijk. : - Definitief ARCADIS 35

37 HOOFDSTUK 6 Veiligheid eindsituatie 6.1 INLEIDING In dit hoofdstuk worden de effecten voor de eindsituatie getoond. In de eindsituatie wordt aan het ontwerp voor 2015 de zandwinning toegevoegd waaruit de investeringskosten worden teruggewonnen. Voor de terreinhoogtekaart en de vegetatiekaart wordt verwezen naar de kaartbijlagen. 6.2 MHW-STAND RIVIERAS In de volgende afbeelding is het waterstandseffect over de rivieras getoond. Afbeelding 21 waterstandseffect in de rivieras alleen op de hele kilometers Het maximale effect wordt gehaald net bovenstrooms van het inlaatpunt en bedraagt -11,44 centimeter bij het gebruik van een onttrekking en -11,41 cm bij het gebruik van barriers. Binnen het taakstellingsvenster, dat van rivierkilometer 870,500 tot en met rivierkilometer 871,500 loopt, wordt het grootste effect gehaald aan de benedenrand. De maximale waarde bedraagt -10,06 centimeter bij het gebruik van een onttrekking en -10,26 cm bij het gebruik van barriers. : - Definitief ARCADIS 36

38 Benedenstrooms zijn waterstandsverhogingen zichtbaar tussen rivierkilometer 874 en 879 deze bedragen maximaal 1,0 cm. Bij het gebruik van barriers lopen deze effecten iets verder door wat wordt veroorzzakt door de barriers. 6.3 MHW-STAND BUITEN DE RIVIERAS Afbeelding 22 De waterstandsdaling die door de rivierverruiming wordt gerealiseerd vindt voornamelijk bovenstrooms van de ingrepen plaats. Naast en benedenstrooms van het gebied verhogen rivierverruimingen vaak de waterstand en daarom maken de grote rivierverruimingen ook deel uit van een pakket. In de volgende afbeelding zijn de waterstandeffecten ruimtelijk te zien. De figuur laat zien dat de waterstanden bovenstrooms van de inlaat en in het gebied zelf lager zijn dat in de huidige situatie. Voor de Looveerdam en benedenstrooms van de inlaat bij de Scherpekamp zijn verhogingen waarneembaar. Overzicht waterstandsverschillen bij een maatgevende afvoer van m 3 /s en een wetmatige verdeling (d.m.v. onttrekking op de Waal) : - Definitief ARCADIS 37

39 De verhoging van de waterstanden achter de inlaat loopt op tot ruim 14 centimeter, daarmee is zij ca 3 centimeter kleiner dan de verhoging in de situatie In de volgende afbeelding is de opstuwing aan de bij Looveer de Huissensche bandijk in meer detail getoond. Afbeelding 23 Detail waterstandsverandering bij de aanlanding van de Looveerdam bij de bandijk van Huissen Bij de bandijk bovenstrooms is de verhoging van waterstanden berekend van 6 centimeter. De omgeving van de buitendijkse camping/woonwagenterrein is omkaad waardoor zij eventueel gevrijwaard kan worden van extra water. Als de openingen niet worden gesloten stroomt zij wel vol maar zijn de MHW standen tot 10 centimeter lager dan de huidige situatie. : - Definitief ARCADIS 38

40 10j ref 10j b5 verschil 16j ref 16j b5 verschil Rivierkundige toetsing rivierverruiming Huissensche waarden 6.4 AFVOERVERDELING MHW Tabel 6 MHW afvoer vrije verdeling Om te bepalen wat de effecten op de afvoerverdeling berekeningen gedaan met een vrije afvoerverdeling. De berekende afvoeren zijn samengevat in de volgende tabel 1. Q-Lobith Q-Waal Q-Pankanaal Q-Nederrijn Q-Yssel De conclusie is dat de maatregelen een merkbaar effect hebben op de afvoer op het Pannerdens Kanaal. Deze afvoer neemt toe met ca 42 m 3 /s. Dit surplus wordt gelijk verdeeld over de takken Nederrijn en IJssel. Als de verdeling op de IJsselkop zou plaatsvinden naar rato van de absolute afvoer dan was de verdeling 24 m 3 /s naar de Nederrijn en 18 m 3 /s naar de IJssel. Ten opzichte van die verdeling is hier een afwijking van 3 m 3 /s. Dit verdelingsgedrag is in het hoge bereik niet ongebruikelijk voor de IJsselkop. De maatregelen in de Huissense waarden hebben een zeer kleine invloed op de verdeling bij de IJsselkop. 6.5 AFVOERVERDELING NORMAAL HOOGWATER Tabel afvoer vrije verdeling IJsselkop Q-Lobith Q-Waal Q-Pankanaal Q-Nederrijn Q-Yssel In de situatie voor 2015 hebben de ingrepen bij normaal hoogwater een klein effect op de verdeling bij de Pannerdense kop. 1 In eerdere onderzoeken zijn ook varianten doorgerekend met een wetmatige verdeling op de Pannerdense kop en een vrije verdeling op de IJssel. Ten opzichte van een volledig vrije verdeling leverden deze geen nieuwe inzichten op daarom zijn die varianten hier achterwege gelaten. : - Definitief ARCADIS 39

41 De conclusie is dat de ingreep bij deze afvoer een klein effect heeft op de Pannerdense kop. Het effect op de verdeling bij de IJsselkop is verwaarloosbaar. : - Definitief ARCADIS 40

42 7 Hinder en schade eindsituatie HOOFDSTUK 7.1 WATERSTANDEN/INUNDATIEFREQUENTIE UITERWAARD De uiterwaarden lopen in de huidige situatie onder bij een waterstand van 12,10 m+nap bij de IJsselkop (waarnemingen hoogwater 2011). Hierbij wordt het gebied van benedenaf over laagten in de kaden en doorlaatwerken gevuld met water. Het vollopen van het gebied wordt in eerste instantie bepaald door het inlaatbeleid. Als de waterstanden verder stijgen dan wordt uiteindelijk de zomerkade overstroomd bij waterstanden tussen 12,10 m en 12,40 +NAP ter hoogte rivierkilometer van de IJsselkop. Afbeelding 24 Ook in de toekomst wordt de inundatie van het westelijke deel in eerste instantie bepaald door het inlaatbeleid. Omdat de zomerkade wordt opgehoogd naar 12,60 kan de inundatie worden uitgesteld totdat de waterstanden in de river 12,60 m+nap zijn (ca 12,70 m+nap de IJsselkop). Als de waterstanden verder stijgen dan wordt de kade over een grote lengte overstroomd. Nadat de waterstand bij de IJsselkop een stand van m + NAP overschrijdt zal de nieuwe zomerkade langs de oostrand van het westelijke gebied over de gehele lengte overstromen. Samenvatting verandering inundatiefrequenties : - Definitief ARCADIS 41

43 7.2 STROOMBEELD UITERWAARD In de volgende figuur is het stroombeeld bij m 3 /s en een wetmatige verdeling getoond. Afbeelding 25 stroombeeld eindsituatie m 3 /s wetmatige verdeling : - Definitief ARCADIS 42

44 7.3 STROOMBEELD BIJ DE AAN EN AFTAKKNING VAN NEVENGEULEN De stroming door het gebied vangt aan bij afvoeren hoger dan 7960 m 3 /s voor de beoordeling zijn de dwarsstromen op de normaallijnen bepaald voor de afvoeren en m 3 /s. De resultaten zijn te zien in de volgende twee afbeeldingen. Afbeelding 26 dwarsstroming op de normaallijn in de eindsituatie m3/s Rood referentie Blauw na ingreep Afbeelding 27 dwarsstroming op de normaallijn in de eindsituatie m3/s Rood referentie Blauw na ingreep De figuren laten zien dat er aanzienlijke dwarsstromen optreden zowel voor al na ingrepen. Bij m3/s zijn de effecten over de hele linie groter dan bij m/s. Bij m 3 /s op de Bovenrijn laat de referentie dwarsstromen zien tussen de +0,16 en -0,23 m/s. Na ingreep liggen de waarden tussen +0,16 en -0,21 m/s. Tussen 874 en 874,500 neemt de toestroom naar de uiterwaard overwegend af. Bij de inlaat en bij de invaaropening nemen de dwarsstromen toe. De grootte van de dwarsstroom is bij de inlaat 0,12 m/s bij de invaaropening is zij 0,18 m/s. Het debiet dat bij deze afvoer via de invaaropening stroomt is is 50 m 3 /s groot. In de volgende figuur is van deze laatste locatie het ruimtelijke beeld uit de berekening afgebeeld. Zolang de bossen niet vol ontwikkeld zijn treedt er meer water eerder binnen is de dwarsstroom minder geconcentreerd zoals dit ook voor de situatie 2015 het geval was. : - Definitief ARCADIS 43

45 Tegen de tijd dat de bossen ontwikkeld zijn verdient het aanbeveling om het oeverbeheer tussen rkm 875,500 en 876,500 wat te extensiveren zodat de concentratie van de dwarsstroom wordt tegen gegaan. Afbeelding 28 Stroombeeld eindsituatie en m/s. (som b5) De conclusie is dat ingrepen een bij m3/s een dwarsstroom veroorzaken bij de invaaropening. Die dwarstroom bij op rivierkilometer 875,700 bedraagt 0,18 m/s en is dus 0,03 m/s boven de norm. Hier staat tegenover dat de ingrepen een grote dwarsstroom na de Scherpekamp verminderd afneemt van 0,23 naar 0,20 m/s. Bij lagere afvoeren zijn de dwarsstromen en de uitgewisselde debieten kleiner AFVOERVERDELING NORMAAL HOOGWATER De afvoerverdeling bij Normaal hoogwater is in dit rapport onder het onderdeel veiligheid opgenomen in paragraaf AFVOERVERDELING BIJ LAGE AFVOEREN Het gebied doorstoomt bij lage afvoren niet. Er is geen effect op de afvoerverdeling bij lage afvoeren. 2 Het gedrag is ook onderzocht bij een afvoer van m 3 /s op d e Bovenrijn. Alle dwarsstromen nemen af bij een afnemende afvoer. Ten behoeve van de overzichtelijkheid zijn deze resultaten in de rapportage achterwege gelaten. : - Definitief ARCADIS 44

46 HOOFDSTUK 8 Sedimentatie en erosie 8.1 AANZANDING EN EROSIE VAN HET ZOMERBED Afbeelding 29 Gemiddelde sedimentatie eindsituatie Zoals bescheven in hoofdstuk 2 doorstoomt het gebied na ingrepen bij afvoeren boven m3/s bij Lobith. Met de programmatuur WAQMOR (Sieben 2009) is een inschatting gemaakt van de te verwachten aanzanding. Hiervoor is het stroombeeld van m 3 /s bij een wetmatige verdeling gebruikt voor en na ingrepen. In de volgende figuren zijn de berekende gemiddelde, maximale aanzanding afgebeeld. : - Definitief ARCADIS 45

47 Afbeelding 30 Maximale sedimentatie eindsituatie Net als voor de situatie in 2015 is de aanzanding in de vaarweg gemiddeld en maximaal minder dan 5 cm en daarmee erg klein. Overigens is buiten de de vaarweg wel enige sedimentatie te verwachten maar ook dat is niet erg veel en bovendien niet bezwaarlijk op de plaatsen waar zij wordt gevonden (afbeelding 31). : - Definitief ARCADIS 46

48 Afbeelding 31 Waterdiepte in de vaargeul Bij OLR Afgeleid uit bewerkte gegevens RWS Waterdienst periode J.A.F. van Essen Met behulp van deze waterdieptekaart (afbeelding 31) en de berekende erosie en sedimentatie (afbeelding 29) is over een lang traject het baggerbezwaar (raster 2,5x 2,5 m) berekend. In de volgende tabel is een overzicht opgenomen van de bevindingen voor een traject van rivierkilometer 870 tm 887 (=17 km). : - Definitief ARCADIS 47

49 Tabel 8 Sedimentvolumen in de vaarweg tussen rkm 887 en 870 in m 3. Situatie Ondieper dan tussen rkm 870 en 887 Volume in de vaarweg in m 3 Huidige situatie 280 cm aanwezig Huidige situatie 400 cm aanwezig Eindsituatie Totaal sedimentatie gem/jr Eindsituatie Totaal erosie gem/jr Eindsituatie sedimenatie 280 cm gem/jr 0 Eindsituatie sedimenatie 400 cm gem/jr Eindsituatie sedimenatie 280 cm gem/jr -545 Eindsituatie sedimenatie 400 cm gem/jr Eindsituatie netto 280 cm gem/jr -545 Eindsituatie netto 400 cm gem/jr Het totale volume in de vaarweg dat momenteel hinder kan veroorzaken bedraagt m 3. Waarvan m 3 zeker hinderlijk is. Dit volume ligt benedenstroomse helft van het riviertraject. Het totale volume aan sedimentatie in de vaarweg bedraagt jaargemiddeld m 3. De erosie bedraagt m 3. Van de sedimentatie bezinkt m 3 op diepten kleiner dan 4 meter. Er erodeert m 3 van diepten kleiner dan 4 meter. Netto verminderd hierdoor het baggervolume boven 4 meter met m3. De algehele conclusie is dat de ingrepen een positief effect hebben op de waterdiepten bij laagwater. : - Definitief ARCADIS 48

50 8.2 AANZANDING EN EROSIE VAN UITERWAARD EN NEVENGEULEN SEDIMENTATIE WINTERBED In de uiterwaarden vindt momenteel nauwelijks sedimentatie van zand plaats. Het is de verwachting dat niet wezenlijk zal veranderen. Het is de verwachting dat de sedimentatiesnelheden in de uiterwaard, voornamelijk silt en klei, zich verhouden tot de frequentie van overstromen. Dit betekent dat de sedimentatie snelheid veranderd proportioneel met de verandering van de overstromingsfrequentie. Dit betekent dat de sedimentatie het snelst zal verlopen in plas en voor de inlaat. In de volgende tabel wordt hiervan een ruwe inschatting gegeven. Tabel 9 Sedimentatie in de plas eenheid hoeveelheid hoeveelheid Concentratie in aangevoerde water mg/l frequentie doorstroming dag/j valsnelheid m/s bezinking kg/j dichtheid onder water kg/m snelheid m/j Gezien de lage frequentie van doorstromen is het de verwachting dat de sedimentatie in de plas niet sneller zal verlopen dan 0,03 m per jaar EROSIE WINTERBED Het stroombeeld bij m3/s laat zien dat de grootste stroomsnelheden en grootste schuifspanningen zich concentreren op de kaden en de invaaropening. Bij een goede constructie van de kaden met een goed grasdek dan moeten deze stroomsnelheden tot enkele meters per seconden kunnen weerstaan. Aandachtspunt vormt de zomerkade tussen 874,000 en 874,500. Deze zomerkade heeft de neiging te eroderen. Door de tuimelkade op de Looveerdam is het risico dat deze verder erodeerd klein. Het verdient aanbeveling om het beheer en onderhoud van deze kade goed te regelen. : - Definitief ARCADIS 49