WATERSYSTEEMANALYSE VOOR ONDERZOEK GEBOUWSCHADE BODEMDALINGSGEBIED NEDMAG

Transcriptie

1 WATERSYSTEEMANALYSE VOOR ONDERZOEK GEBOUWSCHADE BODEMDALINGSGEBIED NEDMAG WATERSCHAP HUNZE EN AA'S 10 januari :A - Definitief C

2

3 Inhoud 1 Inleiding Probleemstelling Doelstelling Vraagstellingen Aanpak Historie Oppervlaktewater Herinrichting Grondwaterstandsverloop Hydrologie en gebouwschade Uitwerking locatiespecifieke effecten studiegebied Zetting- en oxidatiegevoelige lagen Grondwaterstandverloop Hydrologische ingrepen Historie Peilbeheer Inleiding Bronnen Uitwerking Herinrichting Grondwater Inleiding Resultaat Tijdlijn Hydrologie en gebouwschade Algemeen Hydrologische relaties Grondwaterstandsverlaging Grondwaterstandsverhoging Bebouwing Hydrologische effecten binnen het studiegebied Zetting- en oxidatiegevoelige lagen Regionale opbouw Lokale bodemopbouw Studie naar veenoxidatie Bodemopbouw ter plaatse van bebouwing Cumulatie van effecten Analyse Peilbeheer Voor Vanaf :A - Definitief ARCADIS 1

4 5.3 Analyse grondwaterstandverloop Voor Na Hydrologische ingrepen Rioolaanleg Afvalverwerking Veendam Onttrekkingen Bevindingen Bijlage 1 Literatuur Bijlage 2 Historie waterhuishouding Bijlage 3 Bodemopbouw Bijlage 4 Grondwaterstandverloop Bijlage 5 Resultaten ter plaatse van woningen Bijlage 6 Schematisatie oorzaak-gevolg relaties Bijlage 7 Samenvatting booronderzoek TCCB ter plaatse bebouwing Colofon ARCADIS :A - Definitief

5 1 Inleiding Dit is de rapportage van het onderzoek naar de hydrologische randvoorwaarden voor de analyse van gebouwschade binnen het bodemdalingsgebied Nedmag. De resultaten van deze rapportage zijn onderdeel van een nadere uitwerking in een werksessie ingreep-effectrelaties. Hieruit komen aandachtspunten waarmee de relaties bodemdaling, hydrologie en gebouwschade meer gekwantificeerd worden. 1.1 PROBLEEMSTELLING De gemeenten Menterwolde en Veendam, het waterschap Hunze en Aa s, Nedmag Industries en de provincie Groningen wensen een samenvattend onderzoek naar de hoofdoorzaken van gebouwschade in het bodemdalingsgebied van de zoutwinning door Nedmag (hierna te noemen onderzoeksgebied). In een enquête onder bewoners van Borgercompagnie en Tripscompagnie in het bodemdalingsgebied van de zoutwinning van Nedmag is door bewoners de laatste jaren een toename van schade aan de gebouwen geconstateerd. Schade aan gebouwen kan ontstaan vanuit diverse oorzaken, of uit een combinatie van oorzaken. Bodemdaling als gevolg van de zoutwinning is een van de mogelijke oorzaken. Daarom is het van belang vast te stellen wat de hoofdoorzaak is, of wat de hoofdoorzaken zijn. Diverse deelonderzoeken naar mogelijke oorzaken zijn verricht en nu is er behoefte aan een samenvattend onderzoek. Een van de mogelijke invloeden op het ontstaan van gebouwschade zijn hydrologische veranderingen als gevolg van zoutwinning. Hoe de hydrologische veranderingen in het aanwezige watersysteem samenhangen met gebouwschade en wat deze hydrologische effecten zijn, is vooralsnog niet bekend. Dit is door ARCADIS onderzocht en uitgewerkt in het voorliggende rapport. 1.2 DOELSTELLING Doel van het onderzoek is inzicht te geven in het mogelijk hydrologische aandeel in de oorzaak van optredende gebouwschade in het bodemdalingsgebied van de delfstofwinning van Nedmag. Hierbij maken wij onderscheid naar de periode voor 1993 waarin geen bodemdaling door zoutwinning optrad maar wel hydrologische ingrepen zijn uitgevoerd en de periode na 1993 toen de winningsmethode leidend tot bodemdaling begon. 1.3 VRAAGSTELLINGEN 1. Wat is de historie aan hydrologische ingrepen binnen het bodemdalingsgebied en omgeving? 2. Hoe hangen hydrologie en gebouwschade met elkaar samen? :A - Definitief ARCADIS 3

6 3. Waar bevinden zich zetting- en oxidatiegevoelige lagen en op welke diepte bevinden deze zich ten opzichte van de grondwaterstand? 4. Wat is het grondwaterstandverloop en wat voor indicaties zijn er voor stijghoogteveranderingen vanaf 1993? 5. Op welke wijze is het peilbeheer veranderd en hoe heeft dit effecten op de grondwaterstand? 6. Welke hydrologische ingrepen naast peilbeheer zijn van invloed geweest op de grondwaterstanden? 4 ARCADIS :A - Definitief

7 2 Aanpak Volgend uit de vraagstellingen zijn de uit te werken thema s: Historie waterhuishouding. Hydrologie en gebouwschade. De locatiespecifieke uitwerking effecten: zetting- en oxidatiegevoelige lagen; grondwaterstandverloop; hydrologische ingrepen. Allereerst is de historie van het waterbeheer en de hydrologische veranderingen in het grond- en oppervlaktewatersysteem onderzocht. Deze vormen de randvoorwaarden waarbinnen hydrologische effecten hebben opgetreden. Vervolgens is een analyse gemaakt van de samenhang van hydrologie en gebouwschade zoals blijkt uit de bestaande bronnen. De potentiële met hydrologie samenhangende oorzaken van gebouwschade zijn: aanwezigheid van zetting- en oxidatiegevoelige lagen, grondwaterstandsverloop en hydrologische ingrepen. Deze worden gebiedsdekkend uitgewerkt in samenhang met de bebouwing. In navolgende paragrafen is voor deze thema s een aanpak uitgewerkt. 2.1 HISTORIE Een overzicht in de geschiedenis van het waterbeheer van dit gebied biedt de basis waarmee inzicht opgedaan kan worden voor de hydrologische analyse. Voor de oppervlaktewaterhydrologie is met van de bronnen bestaand uit waterstaatskaarten en beschikbare herinrichtingsplannen van , een tijdbalk gecreëerd van de waterhuishoudkundige geschiedenis. De historie van grondwaterstandsverloop is geanalyseerd aan de hand van grondwaterstandsreeksen beschikbaar in de TNO-NITG database OPPERVLAKTEWATER In paragraaf 3.1 is het hydrologisch onderzoek beschreven naar de ontwikkelingen in peilbeheer. Bij het beoordelen van de peilveranderingen in de periode tot 1993 en de periode is de doorwerking op grondwater vooral van belang. Een historisch vooronderzoek is beschikbaar [Werkgroep Bodemdaling Nedmag. Augustus 2012]. De aandachtspunten die hieruit volgen zijn: Peilbeheer van de afzonderlijke waterschappen die samengingen. Lokale grond- en oppervlaktewaterbeheersing rond afvalverwerking Veendam (Borgercompagnie) :A - Definitief ARCADIS 5

8 2.1.2 HERINRICHTING Naast het peilbeheer zijn er perioden geweest waarin het gebied heringericht is door bijvoorbeeld ruilverkavelingen. Dit is beschreven in paragraaf 3.2. Hier is enige overlap met peilbeheer (wanneer herinrichtingsmaatregelen ook geleid hebben tot peilaanpassingen). Uit het archief van Waterschap Hunze en Aa s zijn de volgende projectbestanden naar voren gekomen: Demping, graven en verondiepen van de kanalen (Borgercompagniesterdiep ). Herinrichting Veenkoloniën waarbij de ontwatering en afwatering voor de landbouw verbeterd is. Dit gaat om een betere ontwatering in de winter en de mogelijkheid van wateraanvoer in de zomer (1990). Uit deze bronnen leiden wij de ingrepen af die samenhangen met de hydrologie GRONDWATERSTANDSVERLOOP Het grondwaterstandverloop (paragraaf 3.3) is beschikbaar in verschillende meetreeksen in de database van TNO-NITG (DINO-loket 1 ). In onderstaande opsomming is weergegeven welke gegevens beschikbaar zijn en zijn gebruikt: 15 meetreeksen freatische grondwaterstand april september 2011 [Wiertsema&Partners, 15 februari 2012]. Deze reeksen zijn te kort voor een statistische analyse gericht op grondwaterverloop. Deze kunnen wel beschreven worden en bieden lokaal inzicht ter plaatse van de bebouwing. 51 peilbuizen van reeds aanwezige peilbuizen in het gebied uit het DINO-loket. Voor alle beschikbare stijghoogtegegevens maken wij een tijdreeksanalyse waarbij de relatie tussen lang- en kortdurende reeksen wordt gelegd. De focus ligt op zowel langjarige veranderingen in stijghoogten als kortstondige veranderingen. Voor de analyse van het grondwaterstandverloop is gebruik gemaakt van het programma Menyanthes. Dit is een door KWR ontwikkeld programma om analyses van tijdreeksen en bepalende uit te voeren. Hiervoor zijn gebruikt: TNO-peilbuizen. Gegevens van neerslag en niet-gecorrigeerde Makkink-verdamping (KNMI-station Eelde, dichtstbijzijnde beschikbare station). Van de 51 beschikbare reeksen is een kwaliteitsschifting van de peilbuizen uitgevoerd. Zo zijn peilbuizen met te korte of onregelmatige meetreeksen niet meegenomen in de analyse. Verder zijn alleen de freatische stijghoogten en grondwaterstanden in de deklaag meegenomen. Vervolgens is het grondwaterstandverloop berekend van alle peilbuizen. Hierna zijn tijdreeksmodellen gemaakt van alle peilbuizen. Ten slotte is van alle tijdreeksen met een verklaarde variantie 70% een Monte Carlosimulatie 2 uitgevoerd. Op basis hiervan is een beschrijving van de grondwaterstandreeksen gemaakt. 1 DINO-loket (Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond) is een openbaar via internet toegankelijke centrale opslagplaats voor geowetenschappelijke gegevens over de diepte en ondiepe ondergrond van Nederland. Het archief omvat diepe en ondiepe boringen, grondwatergegevens, sondering, geo-elektrische metingen resultaten van geologische, geochemische en geomechanische monsteranalyses, boorgatmetingen en seismische gegevens. 2 De Monte Carlo-simulatie is een simulatietechniek waarbij het proces niet één keer maar vele malen wordt gesimuleerd, elke keer met andere startcondities. Het resultaat van deze verzameling simulaties is een verdelingsfunctie die het gebied van mogelijke uitkomsten weergeeft. 6 ARCADIS :A - Definitief

9 2.2 HYDROLOGIE EN GEBOUWSCHADE De aanpak bestaat uit een samenhangende beschouwing van het gehele systeem, zowel vanuit de woning geredeneerd als vanuit de ondergrond. Op basis van de beschikbare onderzoeken beschrijven we in hoofdstuk 4 het systeem: wat zijn de mogelijke oorzaken, hoe hangen de verschillende factoren met elkaar samen, hoe versterken ze elkaar of heffen ze elkaar juist op? We zoeken bij elke ingreep-effect-relatie naar de mate van zekerheid waarmee dit effect in dit gebied optreedt. Door die zekerheden en onzekerheden te vergelijken, kunnen we iets zeggen over hoofdoorzaken en suboorzaken. Voor deze hydrologische onderbouwing zijn de relaties allereerst gelegd op basis van een literatuuronderzoek. 2.3 UITWERKING LOCATIESPECIFIEKE EFFECTEN STUDIEGEBIED In hoofdstuk 5 werken we de locatiespecifieke effecten voor het studiegebied nader uit ZETTING- EN OXIDATIEGEVOELIGE LAGEN Bij de uitwerking van de verkenning naar de bodemopbouw werken we van regionaal naar lokaal. Regionale opbouw Regionale interpretaties van de bodemopbouw zijn beschikbaar in REGIS (DINO-loket). Vanuit de ontstaansgeschiedenis van het gebied zijn voorkomen van verschillende sediment- of veenafzettingen en de opeenvolging in diepte te verklaren. Lokale opbouw De lokale opbouw is beschikbaar in boringen en sonderingen in het Dinoloket. Deze zijn geanalyseerd op samenstelling en voorkomen van zettingsgevoelige lagen (veen). Voor de analyse van zetting- en oxidatiegevoelige lagen is het relevant om de datum van uitvoering van de boring te kennen. De veendikte is sterk afhankelijk van de tijd, veenafzetting waargenomen in jaren 60 van de vorige eeuw zal door autonome oxidatie of klink niet vergelijkbaar zijn met een waargenomen veenlaag begin deze eeuw. Het beoordelen van 670 boringen en 18 sonderingen waarvoor ook conus- en wrijvingsweerstand beschikbaar zijn. Dit resulteert in een lokale opbouw per boorpunt of sondeerlocatie, een opbouw per onderzochte bebouwing en voor het onderzoeksgebied een analyse van het ontstaan van de bodem en daarmee uitspraak over voorkomen van potentieel zettingsgevoelige lagen. Zo zijn op de Pleistocene zanden Holocene veenafzettingen afgezet, deze worden daarentegen niet onder de Pleistocene zanden aangetroffen. Opbouw ter plaatse van woningen Op basis van rapportages van nader onderzoek ter plaatse van woningen [TCBB en IJB Geotechniek, 2012 en Wiertsema en Partners, 2012] zijn boringen beschikbaar ter plaatse van bebouwing :A - Definitief ARCADIS 7

10 Andere indicaties Veenoxidatie en klink van veen is af te leiden uit de verschilkaart van de nauwkeurige maaiveldhoogtemetingen door de topografische dienst en het digitale hoogtebestand 2009 (AHN2). Wanneer lokale verlagingen die niet met de zoutwinning samenhangen worden waargenomen kan dit een indicatie zijn voor het voorkomen van veen. Naar het voorkomen van veen en veenoxidatie in het beheersgebied van Waterschap Hunze en Aa s is een onderzoek uitgevoerd waaruit de afname van veen is bepaald [Grontmij, 2011] GRONDWATERSTANDVERLOOP Naast de peilbuiswaarnemingen is de waterhuishoudkundige geschiedenis een bron van gegevens waarvan grondwaterstandseffecten afgeleid kunnen worden. Voor 1993 hebben peilwijzigingen plaatsgehad die een verbetering van de landbouwkundige omstandigheden tot doel hebben gehad. Meer uniforme droogleggingseisen zijn toegepast en ook zijn de mogelijkheden van waterinlaat verbeterd. Waar voor de herinrichting in grote delen sprake was van een vrij afwaterend gebied met uitzakkende zomerpeilen was na de herinrichting waterinlaat en een meer beheerst peil mogelijk. Om inzicht te krijgen in de samenhang tussen oppervlaktewater en grondwater is een modellering in MIPWA2.0 uitgevoerd. MIPWA staat voor Methodiekontwikkeling Interactieve Planvorming ten behoeve van het Waterbeheer. Het is een gebiedsdekkend grondwatermodel voor Noord-Nederland. Het doel van dit MIPWA-model is in eerste instantie het ondersteunen van de vaststelling van het GGOR. De provincies moeten dit Gewenste Grond- en Oppervlaktewater Regime uitvoeren in samenwerking met de waterschappen en in samenspraak met alle belanghebbende waterpartners. MIPWA2.0 is een tweede versie van dit model waarbij de ondiepe bodemopbouw en hydrologische schematisatie verder verbeterd is HYDROLOGISCHE INGREPEN In het gebied is een aantal ingrepen in het hydrologische systeem die effecten op de grondwaterstijghoogten hebben gehad. Het gaat hier om: Demping, graven en verondiepen van de kanalen (Borgercompagniesterdiep). Rioolaanleg. Grond- en oppervlaktewaterbeheersing rond afvalverwerking Veendam (Borgercompagnie). Onttrekkingen. Maatregelen waterhuishouding voor de bodemdaling door zoutwinning. 8 ARCADIS :A - Definitief

11 3 Historie 3.1 PEILBEHEER INLEIDING Het beheer van de waterhuishouding binnen het bestudeerde gebied heeft al een lange geschiedenis. De provincie is bevoegd waterschappen in te stellen. Waterschappen werden in het verleden ingesteld als er in een gebied een investering in de waterhuishouding moest worden gedaan en er regelmatig onderhoudswerkzaamheden en peilbeheer moest worden uitgevoerd die door het gebied gezamenlijk financieel werden gedragen. De voorlopers van het huidige Waterschap Hunze en Aa s (vanaf 2000) zijn: voormalige waterschappen Borger- en Tripscompagnie (kanaalwaterschap) ( ); de opvolgers de waterschappen Gorecht ( ) en Hunze en Aa s ( ). De taak van de waterschappen tot 2000 omvat de zorg voor de waterhuishouding voor wat betreft de kwantiteit van het oppervlaktewater. Deze waterschappen hadden geen taak in het grondwaterbeheer. Het operationele grondwaterbeheer is per 2007 overgedragen van provincie Groningen naar waterschap Hunze en Aa s. In het gebied Borger- en Tripscompagnie waren oorspronkelijk weinig (polder)waterschappen. De waterafvoer was gericht op de kanalen die waren gegraven voor de afvoer van het veen. De kanalen Borger- en Tripscompagniesterdiep waren in beheer en onderhoud bij het waterschap Borger- en Tripscompagnie. De provincie gaf in 1882 toestemming tot het graven van de kanalen en het bouwen van de sluis in het Borgercompagniesterdiep en stelde de peilen in de kanalen vast. Het waterschap Borger- en Tripscompagniesterdiep beheerde het peil in het Borgercompagniesterdiep boven de sluis. Het peilbeheer van de kanalen die in open verbinding stonden met het Winschoterdiep en het Eemskanaal (Eemskanaalboezem) werd tot de oprichting van het waterschap Gorecht in 1989 beheerd door de provincie Groningen BRONNEN Rijkswaterstaatskaarten Rijkswaterstaat maakte in het verleden elke 10 jaar een nieuwe waterstaatskaart. Hierin worden alle waterstaatskundig relevante gegevens opgenomen. Beschikbaar zijn de waterstaatskaarten van, 1910, 1957/1958, 1978 en :A - Definitief ARCADIS 9

12 Provinciale kaarten De provincie Groningen heeft periodiek kaartmateriaal gemaakt van de waterschapsindeling in de provincie. Er is kaartmateriaal van 1910 tot Waterschapskaarten De waterschappen voor 1989 hadden alleen een overzichtskaart van hun gebied. Vanaf 1989 hebben de waterschappen Gorecht, Hunze en Aa s analoge kaarten met waterstaatskundige gegevens. Het waterschap Hunze en Aa s heeft vanaf 2000 uitgebreide digitale kaartgegevens. In bijlage 2 zijn de kaarten met waterhuishoudkundige gegevens opgenomen. Op basis van deze kaarten is af te leiden dat er in de loop van de tijd aanpassingen in peilbeheer hebben plaatsgehad, tot de herinrichting Veenkoloniën in de jaren 90. De peilen en de peilgrenzen uit de waterstaatkaart van 1979 zijn met de toenmalige rayonbeheerder besproken en geactualiseerd naar het werkelijk gevoerde peil voor herinrichting UITWERKING Voor 1970 Het peil in het Borgercompagniesterdiep ten zuiden van het Borgercompagniesterverlaat en het Tripscompagniesterdiep was het zogenaamde Winschoterpeil van NAP + 0,62 m. 10 ARCADIS :A - Definitief

13 Figuur 1 peilbeheer circa De polderpeilen van de oude waterschappen zijn voor de zomer en de winterperiode gelijk en zijn in Tabel 1 aangegeven. Met deze peilen kan een analyse van het historisch peilverloop worden gemaakt :A - Definitief ARCADIS 11

14 Polder/waterschap Zomerpeil Winterpeil Opmerkingen [m NAP] [m NAP] Borger- en + 0,92 + 0,92 Boven de sluis Tripscompagnie idem + 0,62 + 0,62 Beneden de sluis Borgercompagnie oostkant + 0,38/0,47 + 0,38/0,47 Gezien het peilverloop in de loop van de tijd, gaan wij ervan uit dat 0,47 m NAP het juiste peil is Tripscompagnie oostkant + 0,40 + 0,40 Goede Verwachting + 0,62 + 0,62 Jeannette + 0,32 + 0,32 Westerbrink + 0,36 + 0,36 Het Westerdiep + 0,65 + 0,65 Wildervankster + 0,86 + 0,86 Participantenverlaat De Waker + 0,12 + 0,12 Nijverheid + 0,22 + 0,22 Kielsterpomp De Wiede + 0,02 + 0,02 Tabel 1 Peilen oppervlaktewater Peilveranderingen voor 1990 zijn bekend voor zover ze zijn vastgelegd in de beschikbare kaarten. In de aangegeven peilen over de periode 1910 tot 1978 valt op dat er weinig wijzigingen zichtbaar zijn. Dit zou inhouden dat over een periode van circa 70 jaar hetzelfde peil werd gehanteerd. Maar het waterschap heeft aangeven, dat in de praktijk de peilen niet werden bijgehouden en geregistreerd. Overwegend werden wenspeilen voor zomer en winter nagestreefd voor en door de boeren. Het wijzigen van peilen was daarmee waarschijnlijk een geleidelijker proces dan uit de gegevens blijkt. Voor de effectbepaling zijn de gegevens van 1970 en 1990 echter voldoende om een verschil te bepalen over deze periode. Hoe binnen deze periode aanpassingen zijn geweest, heeft geen invloed op de resultaten. Voor 1990 Voor de herinrichting zijn waterstaatskaarten beschikbaar met daarop de peilen. De meest representatieve beschikbare peilenkaart voor die periode is de waterstaatskaart van Deze waterstaatskaart is, ten behoeve van deze watersysteemanalyse, met de toenmalige rayonbeheerder getoetst op de praktijk in de periode voor herinrichting. Het resultaat hiervan vormen de in praktijk gehanteerde peilgrenzen en zomerpeilen zoals aangegeven in Figuur Bij de herinrichting zijn de af- en ontwatering aangepast naar de wensen van het landbouwkundig gebruik. Grootste verschil met de vroegere situatie is dat de zomer- en winterpeilen verlaagd zijn maar de zomerpeilen door wateraanvoer wel beheersbaar zijn geworden. Van de herinrichting Veenkoloniën zijn kaarten beschikbaar waar op het niveau van duiker en watergang is aangeven hoe het waterhuishoudkundige systeem eruit ziet. Peilenkaarten van voor 2001 zijn wel beschikbaar in het archief van het waterschap. Deze zijn representatief voor de periode na herinrichting. 12 ARCADIS :A - Definitief

15 2006 In 2006 is er een vervolgonderzoek geweest waarbij is beoordeeld welke maatregelen er voor eind 2012 moeten worden uitgevoerd. In 2008 en 2009 zijn de eerste wijzigingen doorgevoerd in het onderzoeksgebied voor het aanpassen van de waterhuishouding. Dit is een onderdeel van het waterbeheersingsplan. Dit betreft: de gemalen Nieuweweg en Zwarteweg zijn gebouwd; een stuw bij de Nieuweweg; een inlaatwerk in het Tripscompagniesterdiep; een watergang langs de westzijde van de Zwarteweg is gegraven. Door deze werken zijn er enkele peilgebieden gewijzigd, waardoor de waterhuishouding is aangepast aan de verwachte bodemdaling door zoutwinning. In 2012 wordt er nog een stuw gebouwd bij de Tolweg. De berekende effecten van deze maatregelen zoals opgenomen in de opgestelde plannen zijn daarmee recentelijk geëffectueerd (hiervoor is datum 2010 aan te houden). Peilveranderingen vóór bodemdaling door zoutwinning Voor de analyse van peilveranderingen vóór bodemdaling door zoutwinning zijn twee bestanden beschikbaar. In de figuren 2, 3 en 4 is de begrenzing van de peilvakken en de zomerpeilen weergegeven zoals uit de bronnen naar voren komt. Ter oriëntatie is in de afbeeldingen de contour van de bodemdaling door zoutwinning opgemeten, namelijk de in 2010 gemeten daling. Figuur 2 geeft de situatie voor 1970 (1958). Figuur 3 vervolgens is de situatie voor de herinrichting Figuur 4 geeft de peilen zoals die worden gehanteerd na de herinrichting van 1990 op basis van een bestand met peilen van 2001 die door het waterschap beschikbaar is gesteld. Figuur 2 Reconstructie Peilvakbegrenzing van voor 1970 met aangegeven zomerpeilen :A - Definitief ARCADIS 13

16 Figuur 2 is een reconstructie van de peilen zoals voor 1970 mogelijk gevoerd zijn. Dit op basis van beperkte gegevens die we niet aan de praktijk hebben kunnen toetsen. Deze kaart is daarmee indicatief en zal niet gebruikt worden voor het maken van verschilkaarten in aangehouden peilen over de periode voor herinrichting. Figuur 3 Peilvakbegrenzing van voor 1990 met aangegeven zomerpeilen 14 ARCADIS :A - Definitief

17 Figuur 4 Peilvakgrenzen zoals in situatie 2001 Peilverschil voor 1990 Voor een reconstructie van de gehanteerde peilen zijn waterstaatskaarten beschikbaar. Hierin staat de waterstaatkundige inrichting weergegeven met daarbij de gehanteerde peilen. Op basis van een analyse van deze kaarten hebben wij geconcludeerd dat de betrouwbaarheid en representativiteit voor de werkelijk gehanteerde peilbeheer beperkt is. De ontwikkeling van de oppervlaktewaterstand en daarvan afgeleide grondwaterstand ter plaatse van de beschouwde bebouwing is met deze gegevens niet vast te stellen. Voor het bepalen van de grondwaterstandsverandering ter plaatse van de bebouwing is een peil ten opzichte van maaiveld van belang. Hiervoor dient de maaivelddaling bepaald te worden. Hiervan zijn regionale gegevens voorhanden, deze zijn echter op lokale schaal niet beschikbaar om een daling ter plaatse van de bebouwinglinten te bepalen. Wel is op basis van de aangegeven peilen en een indicatie van de bodemdaling (met name veenoxidatie) te concluderen dat vanaf 1910 de peilen structureel verlaagd zijn door waterhuishoudkundige optimalisaties gericht op landbouw. De verlaging ten opzichte van maaiveldniveau kan in het gebied zeer wisselend zijn en is afhankelijk van bodemdaling (en daarmee bodemopbouw) en waterhuishoudkundige ingrepen. Peilverschil voor en na herinrichting 1990 De peilen voor en na herinrichting zijn gewijzigd. Met beide situaties als vertrekpunt is een verschilkaart berekend voor het zomerpeil vóór en na herinrichting die in Figuur 5 is weergegeven :A - Definitief ARCADIS 15

18 Figuur 5 Verschilkaart peil voor en na 1990 (herinrichting) Uit deze afbeelding is af te leiden dat er in het gebied overwegend peilverlagingen plaats hebben gehad maar dat de mate daarin sterk verschilt. Verschil met eerder is dat de peilen in de zomermaanden nu door wateraanvoer beheerst kunnen worden. Voor 1990 waren grote delen van het gebied vrij afwaterend en konden de watergangen niet op peil gehouden worden wanneer de waterstanden uitzakten. Deze peilveranderingen vormen de input voor een latere berekening van de effecten van deze maatregel op het grondwaterstandsverloop. Peilverschil ten opzichte van maaiveld Voor het verkrijgen van inzicht in de mate waarin drooglegging van de bebouwing veranderd is, dient de maaivelddaling meegewogen te worden. Het peil daalt immers niet alleen, ook het maaiveld daalt. Op basis van de meetpunten van de meetkundige dient en het AHN2 is een analyse gemaakt van de bodemdaling (met name veenoxidatie) over de periode Wanneer nu de peilverandering ten opzichte van maaiveld bepaald wordt dan leidt dit tot het beeld in Figuur ARCADIS :A - Definitief

19 Figuur 6 Peilverandering t.o.v. maaiveld Zichtbaar is dat het beeld van peilwijzigingen divers is. Peilvakken waar zowel hogere als lagere oppervlaktewaterpeilen optreden ten gevolge van de herinrichting Veenkoloniën. 3.2 HERINRICHTING In de voorgaande paragraaf zijn de wijzigingen in het peilbeheer beschreven. Daarnaast zijn er ingrepen geweest in de waterhuishouding die een ander doel hebben gehad, maar mogelijk wel tot peilwijziging kunnen leiden. Demping Borgercompagniesterdiep Het Borgercompagniesterdiep is gedempt in de periode door de gemeenten Veendam en Muntendam. Het diep was in die tijd erg vervuild en had geen functie meer voor de scheepvaart. De percelen die op het Borgercompagniesterdiep afwaterden hebben een nieuwe afwatering gekregen op nieuw aangelegde sloten langs het gedempte Borgercompagniesterdiep en vervolgens op nieuw aangelegde watergangen ten oosten en westen van het Borgercompagniesterdiep. Hiervoor heeft ingenieursbureau Heidemij een plan voor de gemeenten opgesteld in 1970 (object 3086/91). In 1973 zijn de beschrijvingen van de waterhuishouding gemaakt (bestek 1503 en 6515). Enkele ontwerpuitgangspunten: Gemaal Kieldiep, te bemalen peil 0,30 m NAP, overstort naar 1,3 m NAP :A - Definitief ARCADIS 17

20 Bodem van te graven watergangen 1,6 m mv., breedte 0,6 drooglegging 1,2 m voor lage gronden bouwland Vier principeprofielen: 1. Bestaande watergang verruimen tot profiel diepte 1,6 m mv. en bodembreedte 0,6 m 2. Nieuwe watergang conform profiel diepte 1,6 m mv. en bodembreedte 0,6 m 3. Bestaand verdiepen naar profiel diepte 1,6 m mv. en bodembreedte 0,6 m 4. Opschonen watergang Dempen deel Borgercompagniesterdiep en aanleggen van een weg. Aan de wegzijde liggen na de demping watergangen die minder diep zijn dan het voormalige kanaal. Op de waterstaatskaart van 1978 is zichtbaar dat er weinig dwarsdiepen aangesloten waren op het gedempte kanaal. Afvoer van de achterliggende gebieden veranderde met demping van het kanaal daarmee niet. Doel was ook het wegverkeer dat eerst 6-7 m van voorgevel reed, verder weg te brengen van de gevels. De nieuwe weg ligt daarom meestal op het voormalige kanaal. Drainage met dekking 0,8 m in de herinrichtingsgebieden. Overige dempingen In het verleden zijn delen van watergangen gedempt. Het dempen van een watergang kan een hydrologisch effect op de omgeving hebben. In 2003 is door ARCADIS een bodembeheerplan sloot- en wijkdempingen opgesteld voor de herinrichting blok IV. In Figuur 7 is een uitsnede gemaakt van de kaart waarin de dempingen zijn aangegeven. Met de gekleurde markeringen is aangeven of een gedempte wijk aanwezig is. Wanneer deze dempingen hebben plaatsgehad is niet aan te geven. In de kaart is zichtbaar dat een aantal kopse kanten van de dwarsdiepen die uitkwamen op het Borgercompagniesterdiep in de loop van de tijd gedempt zijn. Door deze demping neemt de ontwaterende werking van de watergang op nabij gelegen gronden af. Het betreft hier een lokaal effect dat mogelijk in de wintersituatie leidde tot een verhoging van de grondwaterstand ter plaatse van een nabij de demping gelegen bebouwing. In de zomerperiode heeft het dempen van deze kopse kanten bij het gelijkblijvende peil een verwaarloosbaar effect op het uitzakken van grondwaterstanden en daarmee op de wijziging in de ontwatering ter plaatse van bebouwing. 18 ARCADIS :A - Definitief

21 Figuur 7 Gedempte wijken 3.3 GRONDWATER INLEIDING De historie van oppervlaktewaterbeheer, ingrepen in de waterhuishouding en onttrekkingen geven inzicht in de potentiële veranderingen in het grondwaterstandsverloop. Deze grondwaterstanden zijn namelijk bepalend voor de veranderingen in korrelspanning en ontwatering en daarmee van invloed op zetting en veenoxidatie. Voor de analyse van het grondwaterstandverloop is gebruik gemaakt van het programma Menyanthes. Van de 51 beschikbare reeksen is een selectie gemaakt: Lege reeksen verwijderd. Reeksen korter dan 5 jaar verwijderd. Onbekende filterdieptes verwijderd. Onlogische reeksen verwijderd. Metingen voor 1970 verwijderd. De reeksen die overblijven na deze selectie zijn kwalitatief geschikt voor een analyse. Voor de doelstelling van het onderzoek zijn de grondwaterstanden in de deklaag maatgevend. De onderkant van de deklaag bedraagt circa NAP -10 m. Filters ondieper dan NAP - 10 m opgeslagen als freatisch, hiermee verder gewerkt :A - Definitief ARCADIS 19

22 Gemiddeld laagste en hoogste grondwaterstand (GXG) berekend van alle peilbuizen ongecorrigeerd, reeksen zijn niet verlengd. Tijdreeksmodellen zijn gemaakt van alle peilbuizen. Indien mogelijk zijn peilbuizen in losse perioden gesplitst bij zichtbare verandering van het grondwaterregime. Van alle tijdreeksen met een verklaarde variantie 70% is een Monte Carlo-simulatie uitgevoerd met 500 realisaties, hieruit wordt de klimaatafhankelijke GXG bepaald RESULTAAT In Figuur 8 zijn de geselecteerde peilbuizen weergegeven 3. Met geel zijn de peilbuizen weergegeven die (ergens in de totale periode) een correlatie 70% hebben met de neerslag en verdamping van meteostation Eelde. Hiervoor is een tijdreeksanalyse op te stellen. Met groen zijn de peilbuizen weergegeven die een te diep filter hebben en/of geen correlatie vertoonden. Hiervoor is geen tijdreeksanalyse opgesteld. Te zien is dat er vooral in het noordwestelijke deel van het gebied een duidelijke correlatie is met neerslag en verdamping. In het overige gebied (met name bebouwd gebied) is geen duidelijke correlatie. Dit is waarschijnlijk veroorzaakt door de invloed van verharding binnen stedelijk gebied. Figuur 8 Geselecteerde peilbuizen In bijlage 2 is per peilbuis een beschrijving gegeven. Bij de beschrijving van de reeksen is uitgegaan van grondwaterstanden ten opzichten van NAP. Dit is gedaan omdat zo effecten van eventuele bodemdaling 3 In de figuur is teven de bebouwing aangegeven. Dit betreft de gebouwen waarvoor in het samenvattend onderzoek hoofdoorzaken gebouwschade een nadere analyse is verricht. 20 ARCADIS :A - Definitief

23 (welke oorzaak dan ook) op grondwaterstanden als mogelijke oorzaak van eventuele structurele verandering in grondwaterstand waar te nemen is. De verandering in grondwaterstand ten opzichte van maaiveld, die relevant is voor de ontwateringsituatie ter plaatse van de bebouwing, is beschreven. Hiervoor zijn de gemeten maaiveldhoogten ter plaatse van de peilbuizen beschikbaar. In Figuur 9 is een tijdlijn met daarin de waargenomen momenten waarop een structurele wijziging van de grondwaterstand is af te leiden. Figuur 9 Overzicht omslagmomenten in de tijd Bespreking Uit het overzicht van de verschillende peilbuizen blijken twee momenten/periodes op te vallen: periode en In beide perioden neemt de grondwaterstand af en in een aantal gevallen in de eerste periode neemt de dynamiek ook af. Vooral de afname van de grondwaterstand is groot en geldig voor alle peilbuizen; in sommige gevallen is de afname klimaat onafhankelijk. In de gevallen die niet klimaat onafhankelijk zijn is de afname dermate groot en niet uniform voor alle peilbuizen dat er in beide gevallen sprake lijkt te zijn van een hydrologische ingreep. Peilbuis 12F0261 ligt op korte afstand van peilbuis B12F0264. Beide peilbuizen laten eenzelfde patroon en nagenoeg vergelijkbare GXG s zien. Alleen peilbuis B12F0264 is daarom in de bijlage opgenomen. De potentiële verlaging die statistisch niet aan neerslag toe te kennen is bedraagt 0,05 m. Dit is een afname die geen aanleiding vormt voor een verdere analyse. Peilbuis 12F0204 laat rond 2004 een daling zien die verklaarbaar is vanuit het peilbeheer. Het waterschap geeft aan dat in die periode op verzoek van agrariërs het zomerpeil verlaagd is. Beschouwing op de resultaten Binnen het te beschouwen gebied zijn niet genoeg peilbuizen beschikbaar om een gebiedsdekkend beeld van de effecten te maken op basis van de grondwaterstanden waarmee de effecten ter plaatse van de woningen zijn af te leiden. Aangezien de bebouwing overwegend gelegen is nabij peilvakgrenzen, waar tenminste twee oppervlaktewaterpeilen de ontwatering beïnvloeden, zijn stijghoogtewaarnemingen direct naast de bebouwing het meest representatief. In het kader van monitoring bodemdaling door zoutwinning zijn :A - Definitief ARCADIS 21

24 daarom bij een aantal woningen in totaal 15 peilbuizen geplaatst. Deze geven een beeld van het grondwaterstandsverloop, maar alleen nabij de bebouwing en vanaf periode van plaatsing. Een peilbuizennet waarmee de effecten binnen het gehele bodemdalingsgebied zoutwinning bepaald worden, is niet aanwezig. Gebiedsdekkende effecten dienen daarom modelmatig benaderd te worden. Peilbuizen om deze effectberekeningen te kunnen valideren zijn echter maar beperkt aanwezig (zie ook Figuur 8). 3.4 TIJDLIJN Waterbeheer 1970 Bij de inrichtingswerkzaamheden in de periode 1971 tot 1974 zijn ingrepen in de waterhuishouding uitgevoerd. Deze vormen geen duidelijke trendbreuk met eerder waterbeheer. Waterbeheer 1990 Tot de herinrichting zijn er geen structurele grootschalige veranderingen in peilbeheer zichtbaar. De veranderingen in het peilbeheer rond 1990 werken door in het grondwaterstandsverloop, zoals zichtbaar is in de trendbreuk die rond 1990 waarneembaar is in de peilbuisreeksen. De focus in de nadere uitwerking zal hierop gericht zijn. Waterbeheer 2000 Rond 2000 zijn er geen structurele aanpassingen in het peilbeheer, in de grondwaterstandsreeksen wordt wel een trendbreuk waargenomen. Er is een aantal peilbuizen waar een trendbreuk aanwezig is, hiervan is peilbuis B12F0153 binnen het bodemdalingsgebied zoutwinning gelegen. Vanaf 1988 tot 2010 is de maaivelhoogte afgenomen NAP van 1,86 m naar NAP 1,60 m. Een afname van 0,26 m. Dit correspondeert met de trendbreuk en de waargenomen afname in grondwaterstanden. Ten opzichte van het maaiveldniveau blijft de grondwaterstand echter gelijk. 22 ARCADIS :A - Definitief

25 4 Hydrologie en gebouwschade 4.1 ALGEMEEN Op basis van onderzoek in de onderstaande bronnen is een relatieschema gemaakt van de potentiële oorzaken van gebouwschade. Deze is hier als schematisch figuur opgenomen. In bijlage 6 is dezelfde figuur op groter formaat toegevoegd waarbij de afzonderlijke onderdelen te lezen zijn. In Figuur 10 is het voor bodem- en hydrologie relevante deel opgenomen. Figuur 10 Schematisatie ingreep-effectrelaties De basis van de relaties in dit figuur is afkomstig uit de volgende door ons bestudeerde bronnen: Literatuuronderzoek naar relatie tussen bodemdaling en gebouwschade, Werkgroep bodemdaling Nedmag, augustus Oorzaak schade aan gebouwen nabij Grou, [TNO-NITG, 31 maart 2003]. Studieresultaten betreffende ongelijkmatige zakkingen in verband met aardgaswinning in de Provincie Groningen, Diversen maart Bodemvervorming door diepe zoutwinning en effecten op gebouwen in de Barradeel concessie van FRISIA Zout definitief, Geodelft, november Transparantie effecten Zoutwinning Fryslan, Alterra, oktober Gebouwschade Loppersum; Deltares en TNO-bouw, Onderzoek effecten peilverlaging Oude Pekela, Geodelft, oktober Raaien onderzoek Electraboezem 2e schil, Deltares november Bodemdaling Groningen, Effecten peilverhoging op fundering op staal, Relatie afname draagvermogen en zakking fundering, Gemeentewerken Rotterdam, januari :A - Definitief ARCADIS 23

26 Gebouwenschade t.g.v. peilverhoging, Geocheck rap /B GW Rotterdam + woning, Geodelft, januari Vervorming van de bovengrond door Nedmag zoutwinning en schade aan de bebouwing, GeoDelft, juli Second Opinion Ontginningsplan NEDMAG 2001, Prof. dr. ir. A. Verruijt, december Vervolgonderzoek effecten bodemdaling op waterhuishouding en riolering, Witteveen+Bos. Methodiek voor onderzoek naar de oorzaak van gebouwschade-versie 2. Resultaten grondonderzoek t.b.v. de grondwaterstandmonitoring in het onderzoeksgebied nabij Borgercompagnie. 4.2 HYDROLOGISCHE RELATIES Voor de invloed van hydrologie op de gebouwschade zijn in Figuur 10 en Figuur 11 in blauw de hydrologische thema s weergegeven met de samenhang naar gebouwschade. Twee hoofdgroepen van bronnen van schade zijn weergegeven. Met oranje zijn de eigenschappen weergegeven, in groen de processen of veranderingen. In blauw, daar waar een hydrologische ingreep op het systeem ingrijpt. Verder met groene kaders enkele relevante randvoorwaarden/uitgangspunten die de stukken zijn opgenomen. Voor de lezer: van boven naar beneden langs de lijnen dan zou je kunnen denken veroorzaakt door.. van beneden naar boven: leidt tot.. Figuur 11 Legenda Voorbeeld uit de figuur: vervorming aan de fundering/draagkracht veroorzaakt door.. zetting veroorzaakt door.. (toename) korrelspanning veroorzaakt door.. (afname) waterspanning veroorzaakt door.. verandering grondwater veroorzaakt door.. regionale bodemdaling Deze thema s kunnen ingevuld worden in een analyse van hydrologische verandering en aanwezige bodemopbouw, het leidt daarmee tot kwantificering van de zetting. Deze vormt input voor het systeem vervorming aan de fundering en de analyse door deskundigen gebouwschade. 24 ARCADIS :A - Definitief

27 Figuur 12 Samenhang tussen gebouw en omgeving GRONDWATERSTANDSVERLAGING Een verlaging van de grondwaterstand rond een gebouw kan op een aantal manieren tot gebouwschade leiden: Veenoxidatie: Indien ten gevolge van de verlaging van het grondwaterniveau veen ontwaterd wordt, zal dit in meer of mindere mate oxideren. Daardoor neemt de laagdikte van het veen af en zal een daling van het maaiveld gaan optreden. Als er zich een fundering boven bevindt, zal dit tot een ongelijke belasting van de fundering leiden, als de mate van oxidatie (afname dikte veenlaag) niet overal gelijk is. Zetting van bodem: Is het proces waarbij door afname van de waterspanning de korrelspanning toeneemt en het volume van de bodem afneemt. Dit omdat water uit de poriën verdwijnt en de bodem zich dichter pakt. Een verlaging van de grondwaterstand zal tot extra zetting leiden. Sommige grondsoorten zijn zeer weinig zettingsgevoelig (zand) andere daarentegen zeer sterk (bijvoorbeeld veen), ook weer afhankelijk van reeds opgetreden natuurlijke belasting. In het hier beschouwde gebied is bij het graven van de wijken het zand nabij de oever op het veen gelegd. Aanwezige veenafzettingen zijn hierdoor maximaal ontwaterd en gezet. In deze afgedekte veenpakketten is geen extra zetting door peilwijzigingen te verwachten. Wel is bij peilverlagingen oxidatie te verwachten, door een verhoging van de zuurstofgehalten van het veen :A - Definitief ARCADIS 25

28 Als er over korte afstand in ongelijke mate veenoxidatie en/of zettingen optreden, dan zal dit leiden tot ongelijke verdeling van de belasting van de fundering. Het is afhankelijk van de funderingsconstructie of dit leidt tot schade aan de gebouwen (zie hoofdstuk 6). In de volksmond worden beide processen vaak aangeduid als zetting, omdat het zichtbare effect (een verlaging van het maaiveld of zakking van een gebouw) hetzelfde is. Het is echter in het kader van dit rapport zaak beide processen gescheiden te houden GRONDWATERSTANDSVERHOGING Een verhoging van de grondwaterstand rond een gebouw leidt tot een extra belasting op de fundering. Uit zowel de literatuurstudie als uit eigen eerdere onderzoeken is bekend dat sprake moet zijn van substantiële stijgingen van de grondwaterstand wil dit leiden tot een wezenlijke toename van de draaglast op de fundering. Daarbij moet gedacht worden aan meer dan 0,2 m grondwaterstijging ten opzichte van het maaiveld. 4.3 BEBOUWING In Figuur 13 is het bodemdalingsgebied zoutwinning (met metingen getoetste daling 2010) weergegeven met daarin de aanwezige bebouwing. Deze is genummerd, niet naar huisadres. Figuur 13 Ligging geschouwde bebouwing 26 ARCADIS :A - Definitief

29 5 Hydrologische effecten binnen het studiegebied 5.1 ZETTING- EN OXIDATIEGEVOELIGE LAGEN In deze paragraaf is de bodemopbouw beschreven van regionaal niveau naar lokaal rond de woningen REGIONALE OPBOUW Regionale interpretaties van de bodemopbouw zijn beschikbaar in REGIS ( Vanuit de ontstaansgeschiedenis van het gebied zijn voorkomen van verschillende afzettingen te verklaren, maar ook in opeenvolging in de tijd en met de diepte het al dan niet aan- of afwezig zijn van zetting- en oxidatiegevoelige afzettingen. Diepte Samenstelling Formatie Opmerking [m NAP] 2 à 0 tot 1,5 à -0,5 veen Griendtsveen 2 à -0,5 tot -7 à -8 matig fijn zand Boxtel dekzand -1 à -2 tot -2 à -3 leem Boxtel/Drenthe lokaal leem aanwezig -7 à -8 tot -12 à -15 matig fijn zand Boxtel en Eem -12 à -15 tot -14 à -18 klei en veen/keileem Eem en Drenthe niet aaneengesloten aanwezig -12 à -15 tot -30 à -40 matig fijn zand tot matig Drenthe/Boxtel/Drachten grof zand 30 à -40 tot -45 à -60 fijn tot zeer fijn siltig zand Peelo hydrologische basis voor deze analyse Tabel 2 Bodemopbouw De venige gronden behoren tot de Formatie van Griendtsveen en liggen op dekzand. Nadat bij de ontginning de veenlaag was verstoken, werd de ondergrond ontgonnen tot cultuurland. Het zand dat na het graven van de wijken vrijkwam, werd over het land verspreid, evenals de bovenste veenlaag. Zand, veen en mest werden door elkaar geploegd waardoor de Veenkoloniale grond ontstond. De bodem van de Veenkoloniën bestaat daarmee overwegend uit (afgegraven) hoogveen en moerige zand- en podzolgronden. Er is veel variatie in de bodemopbouw in het gebied. De gebieden met dunne veenlagen (zoals aangegeven op de bodemkaart) in Groningen blijken in de loop der jaren inmiddels deels veranderd tot minerale zandgronden :A - Definitief ARCADIS 27

30 5.1.2 LOKALE BODEMOPBOUW De lokale opbouw is beschikbaar in boringen en sonderingen in het DINO-loket ( Deze zijn geanalyseerd op samenstelling en voorkomen van zettingsgevoelige lagen (veen). Er zijn 670 boringen en 18 sonderingen, waarvoor ook conus- en wrijvingsweerstand beschikbaar zijn, beoordeeld. Voor de afzonderlijke waarnemingen is bepaald hoe diep de veenlagen aanwezig zijn en wat de dikte ervan is. GLG bodemkaart Voor de potentiële zetting- of oxidatiegevoeligheid is het relevant om te weten of de veenlaag zich boven of beneden de gemiddeld laagste grondwaterstand (GLG) bevindt. Wanneer deze boven de GLG zoals opgenomen in de bodemkaart van voor 1993 gelegen is dan is deze van nature 4 ontwaterd, losstaand van de hydrologische ingrepen. GLG MIPWA2.0 Meer recentere berekende gebiedsdekkende GLG-waarden zijn beschikbaar gekomen uit de MIPWA2.0 modelleringen. Bij de resultaten van deze berekeningen dient opgemerkt te worden dat ze berekend zijn en niet van veldwaarnemingen afkomstig. Hierin zitten echter wel de ingrepen in de waterhuishouding zoals de peilaanpassingen die gedaan zijn sinds Ook voor de GLG uit MIPWA2.0 is een analyse op veenvoorkomens gedaan. De gegevens uit de bodemkaart en de berekende waarden uit MIPWA2.0 mogen niet met elkaar vergeleken worden. De bronnen van de gegevens zijn niet alleen andere, ook is de veldwaarneming representatief voor de bovenste laag en de daarin aanwezige grondwaterstand en storende laagjes. De berekening met MIPWA2.0 is meer representatief voor de stijghoogte in de watervoerende laag. Uit deze gegevens kan echter wel de volgende analyse worden gemaakt: Een deel van de waargenomen veenvoorkomens is per definitie zettingsgevoelig wanneer de grondwaterstand verlaagd wordt (worst-case uitgaande van de GLG waarneming1972). Risico s zijn er ook wanneer veen aanwezig is binnen de zone tussen de historische GLG uit de bodemkaart en de GLG bepaald met MIPWA2.0 (indicatief voor de peilverlagingen). In Figuur 14 zijn de voorkomende veenlagen weergegeven: boven de GLG waarneming 1972 (van nature ontwaterd en daarmee geen zetting door peilbeheer en grondwateringrepen, wel klink door oxidatie); beneden de GLG waarneming 1972 (bij ingrepen in waterhuishouding en grondwater kan zetting optreden); dieper dan 3 m -mv., dit zijn veenlagen samenhangend met de Eem-formatie (deze zijn dermate diep gelegen dat hydrologische beïnvloeding leidend tot zetting uit te sluiten is, ook gezien de voorbelasting door bovenliggende pakketten). Op basis van de geanalyseerde bodemgegevens binnen het onderzoeksgebied zijn in Tabel 3 de hoeveelheden samengevat. 4 De GLG in de bodemkaart is gebaseerd op waarnemingen daterend rond 1972 (de verschijningsdatum van de bodemkaart). Dit zijn gegevens daterend van voor de herinrichtingen waarmee de plannen in de periode zijn gemaakt. Ook is eventuele beïnvloeding door bodemdaling of invloed van peilaanpassing hierop niet in de GLG aanwezig. 28 ARCADIS :A - Definitief

31 GLG bodemkaart GLG MIPWA2.0 Totaal aantal boringen binnen bodemdalingsgebied zoutwinning Zetting- en oxidatiegevoelige lagen Veen boven GLG (gevoelig voor veenoxidatie) Veen beneden GLG (potentieel zettingsgevoelig bij grondwaterstanddaling) Niet - zetting - en oxidatiegevoelige lagen Boringen homogeen zand Veen op grote diepte 8 8 Tabel 3 Analyse boringen Uit deze hoeveelheden blijkt dat binnen het totale aandeel boringen de potentiële zetting- en oxidatiegevoelige lagen beperkt aanwezig zijn. Uit de figuren van bebouwing en veenvoorkomens blijkt dat het aandeel boringen waar veen wordt aangetroffen in het buitengebied zeer klein is ten opzichte van het aantal boringen daar. Bij de waargenomen veenafzettingen dient daarnaast opgemerkt te worden dat de ouderdom van de boring zeer bepalend kan zijn voor de veendikte. De in oudere boringen waargenomen veendikte die ondieper dan GLG aanwezig is, zal door oxidatie in de huidige situatie minder dik zijn. Aangezien van veel boringen de datum niet bekend is, is het onderstaande beeld de meest maximale situatie van veenvoorkomens. Figuur 14 Veenvoorkomens geologische boringen :A - Definitief ARCADIS 29

32 Figuur 15 Detailligging aangegeven bebouwing t.o.v. veenvoorkomens geologische boringen Bebouwing waar veen waargenomen is die potentieel zettingsgevoelig is: bebouwing nr. 20 tot 24 bebouwing nr. 18 Vergeleken met de MIPWA2.0 modellering van GLG is er een aantal boringen waar de GLG dieper is dan in de bodemkaart aangegeven. In potentie heeft op deze locaties een grondwaterstandsdaling plaatsgehad. Het gaat hier om bebouwing nr. 22 en 23 en rond bebouwing nr. 18. Bij de overige bebouwing maakt de verandering in GLG geen verschil in de aanwezige zettingsgevoeligheid. Uit deze analyse kan geconcludeerd worden dat de aangetroffen veenvoorkomens (aanwezig beneden GLG bodemkaart) ten opzichte van het totaal aantal boringen beperkt is. En verder dat op basis van deze verhouding een verandering in grondwaterstand een beperkt ruimtelijk effect heeft omdat de kans om voor zettingsgevoelig veen aan te treffen, klein is. Ruimtelijke variatie De geanalyseerde boringen zijn puntwaarnemingen. Zo zijn er in dit gebied korte variaties mogelijk in bodemopbouw. Voorbeeld hiervan zijn drie boringen zeer nabij bebouwing nummer 18. In twee boringen wordt veen aangetroffen beneden het GLG-niveau. In de derde boring ontbreekt het veen geheel. 30 ARCADIS :A - Definitief

33 5.1.3 STUDIE NAAR VEENOXIDATIE De bevindingen in deze paragraaf zijn afkomstig uit Grontmij [2011]. Gevolgen van bodemdaling door veenoxidatie De gevolgen van bodemdaling in veengebieden zijn goed zichtbaar. Alles wat niet tot op de zandondergrond onderheid is, zakt er in de loop der jaren weg. Bodemdaling wordt veroorzaakt door mineralisatie en krimp van de organische resten waaruit de veenbodem is opgebouwd. Het veen brandt op totdat het niet verder kan, uiteindelijk tot het de ondergrond van zand of klei heeft bereikt. De bodemkaart van Nederland opgenomen in de periode rond 1970 is niet meer actueel door de veenoxidatie die plaats heeft gehad. In de kaart is een overschatting van de huidige aanwezige veengronden zichtbaar. Sinds begin jaren tachtig is een groot deel van de veengronden in het beheergebied van Hunze & Aa s omgezet naar minerale bodem. Dit komt doordat de veengronden zijn blootgesteld aan lucht door diepere ontwatering en door grondbewerking. De daling van het maaiveld bij veengronden ontstaat door een combinatie van oxidatie, klink, krimp, zetting en anaerobe afbraak. Deze maaivelddaling komt bovenop de maaivelddaling die in delen van het beheergebied plaatsvindt als gevolg van zoutwinning en gaswinning. Oxidatie treedt op als organische stof na ontwatering of grondbewerking in aanraking komt met zuurstof. Oxidatie door ontwatering of grondbewerking is een voortdurend en continu proces en levert de grootste bijdrage aan de daling van het maaiveld. Het oxidatieproces vindt vooral in de zomer plaats, wanneer de grondwaterstand laag en de bodemtemperatuur relatief hoog is. Oxidatie van veenlagen in de bodem is een onomkeerbaar proces. Samen met klink is oxidatie de voornaamste oorzaak van de voortdurende zakking van het veen. Krimp treedt op doordat veen boven grondwater komt te liggen en verdroogt. Door herbevochtiging zwelt het veen maar gedeeltelijk terug. In droge zomers veroorzaakt krimp een flinke permanente maaivelddaling. Klink treedt op als gevolg van een diepere ontwatering, omdat de opwaartse druk van het grondwater op bovenliggende bodemlagen wegvalt. Zoals eerder beschreven vindt veenoxidatie plaats zodra het veen wordt blootgesteld aan lucht. Ontwatering van veenbodems leidt daarom tot het optreden van veenoxidatie. Een vuistregel is dat er een bodemdaling optreedt van 1 tot 2 millimeter per jaar per 10 centimeter ontwatering per jaar. De daling is echter ook afhankelijk van verschillende lokale factoren. Uit vergelijking van metingen aan de veendikte in Drenthe en Groningen vanaf 1985 tot 1995 en in 2007 blijkt dat bij ondiepe grondwaterstanden (< 0,80 cm mv.) een jaarlijkse bodemdaling door veenoxidatie wordt vastgesteld van 0,4 cm en bij diepere grondwaterstanden (> 0,80 cm mv.) bedraagt deze 0,8 cm. De variatie in metingen was echter groot van 0 cm tot meer dan 2,5 cm gemiddelde bodemdaling per jaar. In Figuur 16 is een indicatie van de bodemdaling door veenoxidatie en zoutwinning weergegeven :A - Definitief ARCADIS 31

34 Figuur 16 Bodemdaling 1942 tot 2010 [op basis gegevens Grontmij 2011] Voor dit studiegebied is een gemiddelde variatie tussen 0,20 m en 0,60 m potentiële daling (som van veenoxidatie en bodemdaling door gas- en zoutwinning) af te leiden BODEMOPBOUW TER PLAATSE VAN BEBOUWING Ter plaatse van de bebouwingslinten is de kans op het aantreffen van veen groter dan in Figuur 14 met regionale gegevens is af te leiden. Uit de ons beschikbaar gestelde onderzoeken door TCCB en Wiertsema en Partners, waarbij funderingen zijn vrijgegraven, dan wel boringen direct naast het gebouw zijn gedaan, komt verhoudingsgewijs meer veen voor dan bij de boringen in het agrarische gebied. In bijlage 7 zijn de veenvoorkomens zoals aangetroffen in deze boringen samengevat. Voor het veen in het bebouwingslint geldt dat deze overwegend zal zijn afgedekt door een zandlaag. Deze zandlaag is afkomstig van de ontgraving van de in de lintbebouwing liggende (voormalige) waterlopen die ten tijde van de veenontginning gegraven werden. Wanneer dit zand op een veenlaag wordt gelegd, vormt het een bovenbelasting waardoor in de bodem een afwijkende spanningssituatie ontstaat. Aanwezige veenafzettingen hadden oorspronkelijk geen korrelspanning, maar door het aanbrengen van zand ontstond er wel een korrelspanning in het veen. Het veen is daardoor gaan zetten. Binnen een tijdspanne van drie jaar na aanbrengen van het zand zal de eindzetting van het veen voor die spanningssituatie zijn ontstaan. De aanleg van wegen en bebouwing heeft vervolgens tot nieuwe spanningssituaties geleid waarbij weer zetting kon optreden. Gezien deze zettingsgeschiedenis in deze afgedekte veenpakketten is theoretisch een extra zetting mogelijk wanneer peilwijzigingen (zoals bij de herinrichting) zijn doorgevoerd, waarbij veen is komen droog te liggen. Aangezien de grootste zetting in 32 ARCADIS :A - Definitief

35 de veenpakketten al is opgetreden door de genoemde bovenbelasting, leidt de peilverlaging nauwelijks tot extra zettingen of tot geringe extra zettingen. Daarbij komt dat uit de analyse van grondwaterstanden en bodemgegevens blijkt dat de veenafzettingen ter plaatste van de bebouwing overwegend boven de GLG gelegen zijn en daarmee al ontwaterd zijn en dus niet meer zetten. Wel is bij peilverlaging extra oxidatie te verwachten door een verhoging van de zuurstofgehalten van het veen CUMULATIE VAN EFFECTEN Als er geen zettings- en oxidatiegevoelige lagen aanwezig zijn (de bodem bestaat uit zand) is er geen sprake van cumulatieve effecten. Op lokale schaal zal er ter plaatse van woningen wel sprake zijn, of zijn geweest, van veen. Door opeenvolgende peilverlagingen en de daardoor optredende grondwaterstandsdalingen, kan uiteindelijk de GLG lager worden dan de eventueel aanwezige veenlaag. In dat geval is er sprake van een cumulatie van effecten van vroegere ingrepen. Gezien de beschreven zettingsgeschiedenis ter plaatse van de lintbebouwing, is in paragraaf aangegeven, dat peilverlagingen nauwelijks tot extra zettingen of tot geringe extra zettingen leiden. Daarom is een cumulatie van zettingseffecten door opeenvolgende peilverlagingen in dit gebied minder relevant, maar in individuele gevallen mogelijk wel aan de orde. 5.2 ANALYSE PEILBEHEER Het peilbeheer van het waterschap is gericht op een zo goed mogelijk functioneren van de hydrologie, zowel grond- als oppervlaktewater, voor de aanwezige functies in een gebied. Voor het bepalen wat de historische oppervlaktewaterstandsveranderingen zijn, is een aantal bronnen beschikbaar. Uit te voeren hydrologisch onderzoek naar effecten van eerder uitgevoerde ingrepen op de waterhuishouding en grondwaterstand. Het beoordelen van de studie naar peilveranderingen in de periode , vooral van belang is de relatie tussen oppervlaktewater. Wij benaderen dit vanuit tijdreeksanalyse (percentages verklaring voor effecten tussen grond- en oppervlaktewater) en meer fysische relatie zoals in de afgeleiden van de wet van Darcy zijn benaderd en gebruikt in MIPWA2.0. Op basis van de beschrijving van de historische ingrepen in de waterhuishouding moet het effect op de grondwaterstand worden berekend. Het gaat om het bepalen van de effecten van: peilveranderingen op de dwarsdiepen/wijken; polderpeilverlagingen en herinrichting waterhuishouding; randsloot rondom de vuilstort VOOR 1993 De grootste verandering in peilbeheer heeft rond 1990 plaatsgehad, in het kader van de Herinrichting Veenkoloniën. Deze heeft voor een groot deel de maaivelddaling gevolgd. Voor de maximale verandering is de verandering van peilen ten opzichte van NAP aangehouden. Dit omdat het realiseren van de peilverandering in een relatief korte periode heeft plaatsgevonden ( ). Binnen deze periode is de bodemdaling (veenoxidatie en gaswinning) klein (denk aan <5 cm) :A - Definitief ARCADIS 33

36 Peilverlaging De historische peilverlaging is groter in het uiterste noordelijke deel van het gebied, in enkele peilvakken 0,67 à 0,82 m. Dit zijn verlagingen die groter zijn dan 0,32 m. Deze waarde wordt op grond van de literatuur aangehouden als grens waarboven eventueel schade zou kunnen optreden. Hier heeft dus potentieel zetting kunnen optreden die potentieel kan leiden tot gebouwschade. Gebouwschade door peilverlaging is hier niet volledig uit te sluiten, maar uit de beschikbare gegevens van de gebouwen hebben wij niet kunnen afleiden dat dit daadwerkelijk heeft plaatsgevonden. Het betreft een klein gebied binnen het onderzoeksgebied, in Figuur 17 is de ligging ervan aangegeven ten opzichte van de meest noordelijke bodemdalingscontour Figuur 17 verandering oppervlaktewaterstand rond herinrichting Peilverhoging Een verhoging van de grondwaterstand rond een gebouw kan leiden tot een extra vervorming van de fundering. Uit zowel de literatuurstudie als uit eigen eerdere onderzoeken is bekend dat sprake moet zijn van substantiële stijgingen van de grondwaterstand wil dit kunnen leiden tot een wezenlijke afname van de draagkracht van de bodem. Daarbij moet gedacht worden aan meer dan 0,2 m grondwaterstijging ten opzichte van het maaiveld. Binnen de herinrichting zijn met het instellen van verschillende winter- en zomerpeilen, de zomerpeilen hier en daar verhoogd ten behoeve van wateraanvoer en een goede watervoorziening in de droge perioden. Verhoging van de hoogste grondwaterstanden in de winterperiode is echter niet aan de orde. Peilverlaging en zetting De maximaal toelaatbare relatieve peilverlaging is afhankelijk van de bodemopbouw. Op basis van onderstaand aangehaalde onderzoeken is het redelijk om uit te gaan van volgende maximale relatieve peilverlagingen: voornamelijk zandige ondergrond: 32 cm voornamelijk kleiachtige ondergrond: 20 cm 34 ARCADIS :A - Definitief

37 voornamelijk veenachtige ondergrond: 13 cm Bij grotere peilverlagingen is er een risico op zetting en potentiële schade aan gebouwen. Hierbij dient echter opgemerkt te worden dat de studie van 1987 is uitgevoerd in een meer noordelijk gelegen gebied in de provincie Groningen waar voornamelijk een heterogene zandige ondergrond aanwezig is. Het huidige studiegebied heeft een meer homogene zandondergrond die draagkrachtiger is. De aangegeven waarde in bovenstaande opsomming dient daarmee als (ongunstige) ondergrens te worden gezien. Studieresultaten betreffende ongelijkmatige zakkingen in verband met aardgaswinning in de Provincie Groningen, Diversen, maart Onderzoek effecten peilverlaging Oude Pekela, Geodelft, oktober Raaien onderzoek Electraboezem 2e schil, Deltares, november Wanneer de waarde van 0,32 m peilverandering aangehouden worden dan is een gebied aan te geven waar potentieel een risico is. In Figuur 18 is dit gebied aangegeven. Op de locaties van beschouwde bebouwing 1, 2 en 4 is een potentieel risico aanwezig. Figuur 18 verandering oppervlaktewaterstand groter dan 0,32 m VANAF 1993 In de rapportage van Witteveen en Bos van 2010 is een overzicht opgenomen van peilwijzigingen volgend op de gewijzigde zoutwinningsmethode gestart in In Tabel 4 zijn de peilwijzigingen opgenomen :A - Definitief ARCADIS 35

38 Peilgebied Praktijk peil 1993 Werkelijk wens peil 2010 Verschil Bodemdal ing Peilverandering t.o.v. mv* [m] [m NAP] [m NAP] [m] [m] Veendammerweg GPG-H ,2 0,15-0,05 0,02-0,14-0,03 tot 0,09 Kielsterpomp GPG-H ,1-0,2-0,1 0,02-0,12-0,08 tot 0,02 Oudetolweg (geheel) GPG-H ,1-0,2-0,1 0,12-0,22 0,02 tot 0,12 Oudetolweg (laag) GPG-H ,1-0,3-0,2 0,02-0,10-0,18 tot -0,10 Ludolphi Oost GPG-H ,3-0,45-0,15 0,02-0,22-0,13 tot 0,07 Nieuwe weg noord GPG-H ,25-0,45-0,2 0,02-0,20-0,18 tot 0 Nieuwe weg west GPG-H ,25-0,40-0,15 0,06-0,10-0,09 tot -0,05 Weijer GPG-H ,05-0,15-0,20 0,14-0,24-0,06 tot 0,04 Borgercompagnie GPG-V-20 0,3 0,2-0,1 0,08-0,12-0,02 tot 0,02 (vuilstort) Borgercompagniester GPG-V ,9 0,85-0,05 0,02-0,06-0,03 tot 0,01 diep/langebosch Buitenwoel GPG-V ,2 0,15-0,05 0,02-0,18-0,03 tot 0,13 Tabel 4 Peilwijzigingen (* positief = stijging, negatief = daling) Uit dezelfde rapportage: Op de droogleggingverschilkaart 1993 en 2010 (huidige praktijkpeilen) is te zien dat in het gebied van de bodemdalingscontour nergens een droogleggingsverschil wordt berekend van meer dan 0,32 m. Alleen in het zuidwesten van peilgebied Gemaal Borgercompagnie ligt de toename van de drooglegging rond de 0,30 cm als gevolg van het veranderen van de begrenzing van dit peilgebied. In het peilgebied Stuw Nieuweweg West is er een tot maximaal 0,25 m grotere drooglegging in de winter. Dit komt doordat het winterpeil in dit peilgebied al met 0,25 m is verlaagd in 2010 ten opzichte van 1993, i.v.m. de bodemdaling door zoutwinning. Het peil ligt in 2010 reeds 10 cm lager dan het werkelijke wenspeil voor Doordat de komende jaren de bodem verder zal dalen, zal de drooglegging weer verminderen. Op basis van het advies uit 2005 is het gemaal Nieuweweg gebouwd. Na gereed komen van het gemaal in 2008 is het peil bij het gemaal geleidelijk verlaagd. In 2010 is het adviespeil uit de studie van 2005 ingesteld bij het gemaal. Dit peil is vanaf de zomer van 2010 gehanteerd. Het praktijkwinterpeil in peilgebied Gemaal Kielsterpomp is in cm lager ten opzichte van Omdat het westelijke deel van dit peilgebied nauwelijks door de bodemdaling door zoutwinning wordt beïnvloed is de drooglegging hier toegenomen. Peilgebieden Stuw Oude Tolweg, Stuw Weijer, Gemaal Buitenwoel, Gemaal Borgercompagnie, Stuw Veendammerweg en Stuw Ludolphi West zijn gemiddeld iets natter geworden als gevolg van de bodemdaling door zoutwinning. In de peilgebieden waar natuur is gecreëerd, alsmede het peilgebied waar een golfterrein is gecreëerd, zijn de peilen omhoog gebracht op verzoek van de betreffende terreinbeheerders. 36 ARCADIS :A - Definitief

39 Figuur 19 Peilbeheer Uit deze analyse volgt een verandering in drooglegging en daarmee ontwatering. Deze is berekend en in Figuur 21 weergegeven. Op basis van de aangehouden waarde van 0,32 m peilverlaging van het oppervlaktewater, geldt dat voor het rood aangegeven peilvak effecten niet volledig uit te sluiten zijn. In de studie van Witteveen en Bos (2010) is aangegeven, dat tot 2010 de ontwatering (dus het grondwater) ter plaatse van bebouwing nergens in het gebied met meer dan 7 tot 10 cm is toegenomen. Tot 2010 wordt daarom de toelaatbare toename van de ontwatering volgens deze studie niet overschreden. De toelaatbare toename is 0,24 m voor zandgronden, bron: Commissie Bodemdaling door Aardgaswinning). 5.3 ANALYSE GRONDWATERSTANDVERLOOP VOOR 1993 Demping Borgercompagniesterdiep Het Borgercompagniesterdiep is gedempt in de periode door de gemeenten Veendam en Muntendam. Het diep was in die tijd erg vervuild en had geen functie meer voor de scheepvaart. Het dempen is geen duidelijke trendbreuk ten opzichte van het eerdere waterbeheer, de peilen blijven gelijk. Ook de polderpeilen in de omgeving blijven gelijk. Alleen rond de genoemde ingrepen is er een lokaal effect. De grootte van dit lokale effect is niet exact te bepalen. Dit omdat het dempen van een peil beheerste vaart en het vervangen door bermsloten leidt tot een interactie van effecten :A - Definitief ARCADIS 37

40 Zo zal naast de verandering van ontwaterende diepte ook de omvang van de watergang en drainerend oppervlak van de watergang veranderen. In geval van twee watergangen wordt de ontwaterende diepte kleiner maar zal het drainerend oppervlak van beide sloten groter zijn dan van het gedempte Borgercompagniesterdiep. Het is onzeker hoe deze parameters zich tot elkaar verhouden. Of deze combinatie van effecten zal hebben geleid tot een lokale grondwaterstandsdaling of -stijging en tot welke afstand van de watergang, is met een berekening niet aan te tonen. Wel is op basis van de mogelijke weerstand van de waterbodem en de doorlatendheid van de onderliggende bodem een principeberekening te maken met de formule van Edelman om gevoel te krijgen bij de ordegrootte. Uitgaande van een bodemweerstand van het kanaal van 50 à 100 dagen en een bodempakket met een doorlatendheid van 3 à 5 m per dag, volgt een potentieel verlagend effect op de grondwaterstand in de ordegrootte 1 à 5 cm. Hydrologisch effect Herinrichting Veenkoloniën In de analyse van het grondwaterstandsverloop (paragraaf 3.3) zijn grondwaterstandsgegevens van diverse peilbuizen geanalyseerd. Door deze benadering is inzicht gekregen wat de ontwikkeling in de tijd is op een aantal puntlocaties. Hiermee is echter geen ruimtelijk representatief beeld voor de veranderingen in grondwaterstand verkregen voor en na de Herinrichting Veenkoloniën. Dit ruimtelijk beeld dient echter wel verkregen te worden om een indicatie van de grondwaterstandsverandering per beschouwd gebouw te bepalen. Op basis van het bekende peilbeheer is het mogelijk een ontwikkeling in grondwaterstandsverloop te herleiden voor de periode voor en na 1990, rond de herinrichting. Wanneer de hydrologische randvoorwaarden voor de jaren voor en na 1990 in het beschikbare MIPWA2.0-model ingevoerd worden dan is een gebiedsdekkend grondwaterverloop (GXG) te berekenen. Uitgangspunt is het eerder aangegeven MIPWA2.0-rekenmodel waarin de hydrologische veranderingen en ingrepen ingevoerd zijn. Met het model worden grondwaterstanden ten opzichte van NAP berekend. De NAP-hoogte is ook de referentie ten opzichte waarvan de peilen worden beheerd. Na berekening van grondwaterstanden in NAP nemen we in een vervolgberekening de verandering in maaiveldhoogte voor de periode mee, om de grondwaterstandsontwikkeling rond de herinrichting te relateren aan maaiveld. Hydrologie Voor de hydrologische randvoorwaarden zijn de bekende peilvakken van voor 1990, zoals opgenomen in, Figuur 3 gebruikt. De wateraanvoerwegen die in het kader van de herinrichting zijn gerealiseerd, lopen over grote delen langs bestaande watergangen en de aanvoer wordt vooral door peilregulering geregeld. Dit is zichtbaar in de toename in het aantal peilvakken wanneer peilvakken voor en na de herinrichting vergeleken worden. In vergelijking met de situatie na herinrichting vielen in de periode voor herinrichting meer watergangen droog in de zomer. Dit kwam door het ontbreken van wateraanvoermogelijkheden in de vrij afwaterende gebieden. In het model is voor deze vrij afwaterende gebieden uitgegaan van droogvallende watergangen. Dit kan door de parameters van watergangen aan te passen waardoor deze droog kunnen vallen en niet meer infiltreren. Met deze uitgangspunten is een situatie van 8 jaar doorgerekend. Met de uitvoerbestanden is een grondwaterverloop bepaald (GXG). In Figuur 20 is de verschilkaart aangegeven voor de GLG voor de periode voor en na Deze waarden zijn ten opzichte van NAP. 38 ARCADIS :A - Definitief

41 Figuur 20 Verschil GLG voor en na 1993, in NAP Het beeld van deze grondwaterstandsveranderingen is in hoofdlijnen overeenkomstig met de verandering in oppervlaktewaterpeilen ten opzichte van NAP (Figuur 5). Ontwatering bebouwing Ter plaatse van de bebouwing in de eerder aangegeven noordelijke peilvakken (zie Figuur 18), waar de verandering in drooglegging groter is dan 0,32 m, neemt de berekende ontwatering (grondwater) meer toe dan de aangehouden norm van 0,17 m voor zandgronden. Dit bevestigt de eerdere conclusie dat hier effecten op de bebouwing niet kunnen worden uitgesloten. Toetsing Uit de modellering volgt een vlakdekkend beeld van de wijziging in grondwaterstanden. Naast de eerdere vergelijking met de verandering in peilbeheer is een tweede toetsing mogelijk aan de hand van de analyse van meetreeksen van grondwaterstanden. Deze zijn in eerste instantie gebruikt ter onderbouwing van momenten waarop hydrologische veranderingen hebben plaatsgehad. De gegevens kunnen ook gebruikt worden als toetsing van de resultaten. In Tabel 5 is een verandering van GLG voor de periode voor 1993 tot heden :A - Definitief ARCADIS 39

42 Peilbuis Berekende Bevinding verandering GLG in m [t.o.v. NAP] B12F0132 0,15 à 0,20 De peilbuis is net aan de rand gelegen van een peilvak waar het peil verlaagd is van 0,70 naar 0,40 m NAP, dit past ongeveer op de waargenomen verlaging van 0,20 à 0,30 m zoals waargenomen in de reeks van de peilbuis. De met het model berekende verlaging bedraagt 0,15 à 0,20 m. Dit is ongeveer de helft. Deze lagere waarde wordt veroorzaakt door het naastgelegen kanaalpeil en naastgelegen peilvak die gelijk blijven. Zoals uit de peilbuis blijkt volgt het grondwaterstandsverloop meer het peil zoals aangepast in het peilvak. De effecten van kanaal en naastliggende peilvak worden in de berekening overschat. B12F0153 0,10 De peilbuis is net aan de rand gelegen van een peilvak waar het peil aangepast is. Het waargenomen grondwaterstandverloop in de peilbuis bedraagt 0,20 m. Dit past niet op de waargenomen verlaging in oppervlaktewaterpeilen, wel op de grondwaterpeilen. B12F0097 0,25 De peilbuis is aan de rand gelegen van een peilvak waar het peil verlaagd is van 0,90 naar 0,60 m NAP. De berekende verandering komt hiermee overeen. De waargenomen verandering in de peilbuis bedraagt 0,10 à 0,20 m. Dit is iets lager dan berekend en dan de peilverandering suggereert. Tabel 5 Toetsing rekenresultaten aan peilbuiswaarnemingen Uit de peilbuiswaarnemingen die gelegen zijn naast de wijken en de berekende grondwaterstanden is af te leiden dat het grondwaterstandsverloop nabij de wijken voornamelijk bepaald wordt door de peilen in de achterliggende gebieden. Uit de analyse van peilbuizen, berekende grondwaterstanden en peilverandering in het oppervlaktewater blijkt dat de grondwaterstandsverandering ter plaatse van de bebouwing niet van één bron af te leiden is. Voor de bepaling van de grondwaterstandsverandering ter plaatse van de bebouwing geven wij daarom een bandbreedte aan die gebaseerd is op de verschillende gebruikte bronnen. Afhankelijk van peilbeheer, grondwaterberekening in NAP en correctie op daling maaiveld is een bandbreedte in mogelijke grondwatereffecten tot 1990 aan te houden. Deze bandbreedte is voor elk gebouw waarvoor in het samenvattend onderzoek hoofdoorzaken gebouwschade een nadere analyse is verricht in bijlage 5 weergegeven. Hierbij is onderscheid gemaakt naar vier klassen: Geen grondwaterverlaging voor GLG (geen kleur). Zowel een lichte verhoging of lichte verlaging in grondwaterstanden is mogelijk (groene kleur). Een verlaging van de GLG is waarschijnlijk (oranje kleur). 40 ARCADIS :A - Definitief

43 Bebouwing De historische peilverlaging is groter in het uiterste noordelijke deel van het gebied, in enkele peilvakken 0,67 à 0,82 m. Dit zijn verlagingen die groter zijn dan 0,32 m. Deze waarde wordt op grond van de literatuur aangehouden als grens waarboven eventueel schade zou kunnen optreden. Hier heeft dus potentieel zetting op kunnen treden die potentieel kan leiden tot gebouwschade. Gebouwschade door peilverlaging is hier niet volledig uit te sluiten, maar uit de beschikbare gegevens van gebouwen hebben wij niet kunnen afleiden dat dit daadwerkelijk heeft plaatsgevonden. Het betreft een klein gebied binnen het onderzoeksgebied. Deze is weergegeven in Figuur NA 1990 In Figuur 21 is ruimtelijk weergegeven wat de verandering in ontwatering is ten gevolge van de peilaanpassingen in de periode vanaf Deze resultaten zijn gerapporteerd in [Witteveen en Bos, 2010]. Zowel verlaging als verhoging van de grondwaterstand zijn zichtbaar. De veranderingen zijn maar beperkt. Dit door de afstemming van het waterbeheer op de bodemdaling a.g.v. zoutwinning. Figuur 21 Grondwaterverandering t.g.v. bodemdaling na 1993 [Wittenveen en Bos, 2010] 5.4 HYDROLOGISCHE INGREPEN RIOOLAANLEG Borgercompagnie Bij deze wegreconstructie is veen afgegraven uit het wegcunet. Rioleringswerkzaamheden hebben niet plaatsgehad. Wel zijn werkzaamheden uitgevoerd aan enkele huisaansluitingen :A - Definitief ARCADIS 41

44 Aanleg riolering in Borgercompagnie In Borgercompagnie zijn in 1984 enkele rioleringen en rioolgemalen aangelegd. Hiervan zijn gegevens beschikbaar. In het dossier is een plantekening opgenomen met de ligging van het riool. Aanleg vond plaats in twee gedeelten: 1. Eerste noordelijke gedeelte vanaf Veendammerweg aan westzijde en overigens aan oostzijde in wal van het oude kanaal. 2. Tweede zuidelijke gedeelte van de riolering in Borgercompagnie van Veendammerweg tot de Woortmanslaan. In Tabel 6 en Tabel 7 zijn de maaiveldhoogten en de rioleringsdiepten opgenomen. Maaiveld- [m NAP] Rioleringshoogten in NAP ter plaatse van de rioleringsputten van zuid naar noord [m NAP] (aansluiting persriool) laagste punt riool Tabel 6 Maaiveld en rioolhoogten noordelijk deel Maaiveld- Rioleringshoogten in NAP ter [ m NAP] plaatse van de rioleringsputten van noord naar zuid [m NAP] 2.14 ca (aansluiting persriool) laagste punt riool Tabel 7 Maaiveld en rioolhoogten zuidelijk deel Bij de aanleg van riolering, bij de aangegeven ontgravingsdiepten, moet bemaling hebben plaatsgevonden. Van de bemaling en de hoeveelheden zijn geen gegevens beschikbaar. Uit de diepte van de riolering ten opzichte van het maaiveld is aan te geven dat deze gemiddeld 2,0 meter en maximaal 2,5 meter beneden maaiveld gelegen is. Afhankelijk van de periode in het jaar is de verlaging van de grondwaterstand <1,0 tot maximaal 2,0 meter geweest. Aangezien de verlaging van de grondwaterstand door bemaling met afstand vanaf het werk afneemt, zal de maximale verlaging ter plaatse van de bebouwing zijn. In geval dat de grondwaterstanden de GLG (de van nature laagst 42 ARCADIS :A - Definitief

45 optredende grondwaterstand) benaderen, zal de verlaging maximaal 0,5 m bedragen. Bij deze verlaging gedurende de korte bemalingsduur is er alleen een risico wanneer een zettingsgevoelige laag als veen in het bodemprofiel aanwezig is. De aangegeven verlaging is de maximale schatting. De verlaging zal overwegend niet groter zijn dan de van nature laagste grondwaterstand. Zetting door ontwatering is daarmee niet te verwachten. Bij de invloed van bemalingen dient echter opgemerkt te worden dat dit een tijdelijke ingreep is waar een eventueel effect pas merkbaar is tijdens en na afloop van de werkzaamheden AFVALVERWERKING VEENDAM De randsloot rondom de vuilstort heeft een ander peil dan de omgeving. Voordat de stort van een bovenafdichting werd voorzien, ontstond een grondwaterverhoging in en onder de stort door neerslagaanvulling. Dit hogere grondwaterpeil leidt ertoe dat potentieel in de stort verontreinigd grondwater zou kunnen afstromen naar de omgeving. Daarom is het oppervlaktewaterpeil rond de stort verlaagd om het grondwater onder de stort te draineren. Een beperkte verlaging volstaat, omdat vooral het peilverschil met de stort relevant is en niet het peilverschil met de omgeving. Hierbij dient gedacht te worden aan een bandbreedte van 0,1 à 0,3 m. Bij de te verwachten ordegrootte zijn geen effecten op bebouwing in de omgeving te verwachten ONTTREKKINGEN Door de provincie zijn de geregistreerde hoeveelheden grondwateronttrekking aangeleverd. In Figuur 22 zijn de locaties, de startjaren van de onttrekking en de debieten weergegeven. De onttrekkingen liggen allen buiten het onderzoeksgebied. De invloedsgebieden van de onttrekkingen in het landelijk gebied liggen buiten het onderzoeksgebied. Dit is gebaseerd op het opgegeven maximale pompdebiet van 60 m³/uur. Binnen Veendam is 1 grotere langjarige onttrekking van AVEBE aanwezig (in de afbeelding is ook een capaciteit van 120 en 130 m³/uur aangeven, in werkelijkheid is echter gedurende 2 maanden minder dan en m³ onttrokken) :A - Definitief ARCADIS 43

46 Figuur 22 Onttrekkingen In Tabel 8 is een overzicht van de hoeveelheden per jaar weergegeven. Jaar Onttrokken en/of geïnfiltreerde hoeveelheden (m 3 ) ARCADIS :A - Definitief

47 onttrekking in m3 Watersysteemanalyse voor onderzoek gebouwschade bodemdalingsgebied Nedmag Jaar Onttrokken en/of geïnfiltreerde hoeveelheden (m 3 ) Tabel 8 Onttrekkingen Bij deze tabel dient aangegeven te worden dat een groot aandeel van de langjarige onttrekkingen in de periode 1979 tot heden van AVEBE is. De overige onttrekkingen van enig debiet zijn bemalingen die korter dan een jaar hebben plaatsgevonden. De afstand van de AVEBE-onttrekking tot de meest dichtstbijzijnde opgenomen bebouwing bedraagt 2,9 km. Deze afstand is te groot om een significante verlaging van de grondwaterstand ter plaatse van de geschouwde bebouwing te krijgen onttrekkingen jaar Figuur 23 Grafiek van onttrekkingshoeveelheden Bemalingen Een aantal leidingen is aangelegd in dit gebied, ook in de nabijheid van bebouwing. Gegevens van de werkzaamheden, verlagingen en uitvoeringsduur zijn niet beschikbaar. Op basis van de huidige bekende praktijk is wel een inschatting te maken. De waarde hiervan is echter beperkt aangezien het bij een hypothese blijft. Ook bij deze bemalingen dient opgemerkt te worden dat het een tijdelijke ingreep is waar het effect merkbaar is tijdens en na afloop van de werkzaamheden :A - Definitief ARCADIS 45

48 De effecten op de bebouwing zijn lokaal en rond de bemalingsperiode opgetreden. Gezien de beschikbare gegevens van debieten waarmee onttrokken is zal het maximale invloedsgebied tussen de 150 en 300 m hebben gelegen vanaf de bemaling. Deze zone waarbinnen effecten van zetting op bebouwing te verwachten zijn bedraagt 50 tot 100 meter. Of dit werkelijk geleid heeft tot zetting en schade is onwaarschijnlijk en niet te achterhalen. Indicaties hiervoor, zoals klachten, zijn niet bekend. 46 ARCADIS :A - Definitief

49 6 Bevindingen Zettingsgevoelige lagen Uit deze analyse kan geconcludeerd worden de aangetroffen zetting- en oxidatiegevoelige veenvoorkomens (aanwezig beneden GLG) ten opzichte van het totaal aantal boringen beperkt is. Op basis van deze verhouding heeft een verandering in grondwaterstand beperkt regionaal ruimtelijk effect op veenvoorkomens. De kans om zettingsgevoelig veen aan te treffen is namelijk klein. Een andere conclusie uit de boringen is ook te trekken. In het verleden is meer veen in het gebied aanwezig gewest. Door veenoxidatie met waarden van 0,2 tot 0,6 m heeft een ongelijkmatige daling van het maaiveld plaatsgehad. Dit afhankelijk van de oorspronkelijk aanwezige veendikte. De bodem heeft dus lokaal verschillend gereageerd. Ter plaatse van de bebouwingslinten is vaker veen aangetroffen dan in het agrarische gebied, met name boven de gemiddeld laagste grondwaterstand. Er zijn onvoldoende gegevens voorhanden om een kwantitatieve indicatie van het voorkomen te maken. Voor het veen in het bebouwingslint geldt dat deze is afgedekt door een zandlaag. Deze zandlaag is afkomstig van de ontgraving van de aan de lintbebouwing aanwezige (voormalige) waterlopen. Aanwezige veenafzettingen hadden oorspronkelijk geen korrelspanning, maar door het aanbrengen van zand ontstond er wel een korrelspanning in het veen. Het veen is daardoor gaan zetten. Gezien deze zettingsgeschiedenis in deze afgedekte veenpakketten is theoretisch een extra zetting te verwachten wanneer peilwijzigingen (zoals bij de herinrichting) zijn doorgevoerd. Aangezien de grootste zetting in de veenpakketten al is opgetreden door de genoemde bovenbelasting, leidt de peilverlaging nauwelijks tot extra zettingen of tot geringe extra zettingen. In de loop van de tijd heeft dus een verandering van bodemopbouw plaatsgehad. Dit leidt tot lokale verschillen, ondanks het feit dat regionaal de bodem in de huidige situatie als homogeen beschouwd kan worden (weinig veenvoorkomen). Samengevat: de bodem is homogeen op regionale schaal en heterogeen op lokale schaal. Grondwaterstandverloop Uit het overzicht van de verschillende peilbuizen blijken twee momenten/periodes op te vallen: periode en In beide perioden neemt de grondwaterstand af en in een aantal gevallen in de eerste periode neemt de dynamiek ook af. Vooral de afname van de grondwaterstand is groot en geldig voor alle peilbuizen; in sommige gevallen is de afname klimaatonafhankelijk. In de gevallen die niet klimaatonafhankelijk zijn, is de afname dermate groot en niet uniform voor alle peilbuizen dat er in beide gevallen sprake lijkt te zijn van een hydrologische ingreep. Voor de periode lijkt de herinrichting de meest voor de hand liggende oorzaak te zijn. Effecten van het peilbeheer op het grondwaterstandsverloop zijn aanwezig maar over het geheel genomen beperkt :A - Definitief ARCADIS 47

50 Dit is in overeenstemming met de peilbuiswaarnemingen waarbij verlagingen van grondwaterstand ten opzichte van NAP zichtbaar zijn. Het maaiveld daalt echter ook waardoor de verandering in ontwatering ten opzichte van maaiveld beperkt is. De historische peilverlaging is groter in het uiterste noordelijke deel van het gebied, in enkele peilvakken 0,67 à 0,82 m. Dit zijn verlagingen die groter zijn dan 0,32 m. Deze waarde wordt op grond van de literatuur aangehouden als grens waarboven eventueel schade zou kunnen optreden. Hier heeft dus potentieel zetting op kunnen treden die potentieel kan leiden tot gebouwschade. Gebouwschade door peilverlaging is hier niet volledig uit te sluiten, maar uit de beschikbare gegevens van gebouwen hebben wij niet kunnen afleiden dat dit daadwerkelijk heeft plaatsgevonden. Het betreft een klein gebied binnen het onderzoeksgebied, in Figuur 17 is de ligging ervan aangegeven ten opzichte van de meest noordelijke bodemdalingscontour De afname van de grondwaterstand in de periode is vooralsnog niet aan een hydrologische ingreep te koppelen. Peilbeheer De grootste verandering in peilbeheer heeft rond 1990 plaatsgehad. Deze heeft voor een groot deel de maaivelddaling gevolgd. De veranderingen in oppervlaktewaterpeil ten opzichte van maaiveld zijn het grootst in de peilvakken ten noorden van de bodemdalingscontour De verlaging bedraagt tussen de 0,6 en 0,8 meter. Rekening houdend met de bodemdaling (door welke oorzaak dan ook) van ongeveer 0,10 meter is deze daling ten opzichte van maaiveld 0,5 à 0,7 meter. Hydrologische ingrepen Bemalingen zijn tijdelijke ingrepen waarbij de effecten op bebouwing, lokaal en rond de bemalingsperiode moeten zijn opgetreden. Ingrepen in de inrichting van het watersysteem (dempen en graven watergangen, zonder peilaanpassingen) hebben alleen effect nabij de ingreep. Toekomstige ingrepen in de waterhuishouding Voor toelaatbaarheid van ingrepen in de waterhuishouding (bijvoorbeeld peilbesluiten) verwijzen wij naar de eerder aangehaalde waarden zoals worden aangegeven in de literatuurstudie. Op regionale schaal is er sprake van een homogene bodem, voornamelijk een beperkt zettingsgevoelige zandondergrond. Het is daarbij redelijk uit te gaan van een maximale relatieve peilverlaging van 0,32 cm. In dat geval zijn cumulatieve effecten van peilverlagingen niet relevant voor de vraag welke toekomstige peilverlagingen acceptabel zijn. Bij het eventueel ontstaan van schade is voornamelijk een ongelijkmatige zetting van belang. Deze ontstaat in homogene zandgronden alleen wanneer een hydrologische gradiënt (ongelijkmatige verlaging op moment van peilaanpassing) aanwezig is. Op dat aspect dienen toekomstige verlagingen op individueel niveau dus wel getoetst te worden. Voor de lokale situatie is de mate waarin de constructie vervormingen aankan bepalend voor de toelaatbaarheid van de peilaanpassing. Voor de gebouwen waar rond het niveau van de huidige laagste grondwaterstand, veen aanwezig is, kan verdere relatieve verlaging van de grondwaterstand op lokaal niveau leiden tot verdergaande oxidatie en daarmee tot zakking van de bodem. Op grond van de literatuur is daarbij een maximale relatieve peilverlaging van 0,13 m een redelijk aanname. Hierbij dient de aanwezigheid van veen, wanneer bekend, in beschouwing genomen te worden. 48 ARCADIS :A - Definitief

51 Bijlage 1 Literatuur Alterra, oktober 2007, Transparantie effecten Zoutwinning Fryslan, Deltares en TNO-bouw, 2011, Gebouwschade Loppersum Deltares, september 2011, Methodiek voor onderzoek naar de oorzaak van gebouwschade versie 2 Deltares, november 2011, Raaien onderzoek Electraboezem 2e schil. Gemeentewerken Rotterdam, januari 2004, Bodemdaling Groningen, Effecten peilverhoging op fundering op staal, Relatie afname draagvermogen en zakking fundering GeoDelft, juli 2001, Vervorming van de bovengrond door Nedmag zoutwinning en schade aan de bebouwing Geodelft, november 2001, Bodemvervorming door diepe zoutwinning en effecten op gebouwen in de Barradeel concessie van FRISIA Zout definitief Geodelft, januari 2005; Gebouwenschade t.g.v. peilverhoging, Geocheck rap /B GW Rotterdam + woning. Geodelft, oktober 2007, Onderzoek effecten peilverlaging Oude Pekela Grontmij 2011, Bodemdaling door veenoxidatie, Probleemanalyse voor het waterschap Hunze & Aa s TCBB, IJB Geotechniek, 2012, Rapportages nader onderzoek TNO-NITG, 31 maart 2003; Oorzaak schade aan gebouwen nabij Grou. Verruijt, A, december 2001; Second Opinion Ontginningsplan NEDMAG Werkgroep bodemdaling Nedmag, 30 augustus 2012, Literatuuronderzoek naar relatie tussen bodemdaling en gebouwschade Wiertsema&Partners, 15 februari 2012, Rapportage grondwatermonitoring, kenmerk VN , Wiertsema&Partners, mei 2011, Resultaten grondonderzoek t.b.v. de grondwaterstandmonitoring in het bodemdalingsgebied nabij Borgercompagnie. Witteveen+Bos, 2010, Vervolgonderzoek effecten bodemdaling op waterhuishouding en riolering, :A - Definitief ARCADIS 49

52 50 ARCADIS :A - Definitief

53 Bijlage 2 Historie waterhuishouding Waterschapsindeling :A - Definitief ARCADIS 51

54 Waterstaatskaart 1957/ ARCADIS :A - Definitief

55 Waterschapsindeling ca :A - Definitief ARCADIS 53

56 Waterstaatskaart ARCADIS :A - Definitief

57 Aan passing waterhuishouding na zoutwinning 2008 en 2009 In 2008 en 2009 zijn de eerste wijzigingen doorgevoerd in het bodemdalingsgebied van Nedmag voor het aanpassen van de waterhuishouding. Dit betreft: Bouw gemalen Nieuweweg en Zwarteweg. Bouw stuw bij de Nieuweweg. Aanleg van een inlaatwerk in het Tripscompagniesterdiep. Graven van een watergang langs de westzijde van de Zwarteweg. Door deze werken zijn er enkele peilgebieden gewijzigd, waardoor de waterhuishouding is aangepast aan de bodemdaling door zoutwinning :A - Definitief ARCADIS 55