Rapportage hydraulisch en morfologisch onderzoek DO Middelwaard

Transcriptie

1

2 2 9 maart versie 2a

3 Document historie Revisienummer. Revisie datum Aanpassingen 0a 24 oktober 2011 Eerste concept 0b 10 december 2011 Tweede concept 0c 15 december 2011 Derde concept 1a 23 december 2011 Opmerkingen verwerkt, ter publicatie 1b 5 maart 2012 Opmerkingen review verwerkt 1c 8 maart 2012 opmerkingen PM, OM en TM verwerkt 2a 9 maart 2012 Definitief 3 9 maart versie 2a

4 Inhoudsopgave 1 Inleiding Leeswijzer Rivierkundig beoordelingskader Werkproces Uitgangspunten en randvoorwaarden bij de berekeningen Herhalingsberekeningen Locatie Middelwaard Huidige situatie Geometrie Beheer Instroomgedrag Morfologie en scheepvaart De maatregel/variant Hoe ziet de ingreep eruit? Effecten van de maatregel Middelwaard Waterstand effect op de as van de rivier (rivierkundig beoordelingskader aspect 1.1) Beheerruimte Waterstandeffect in de uiterwaard en nabij de bandijk/hoge gronden (aspect 1.2) Effect op de afvoerverdeling (aspect 1.3 en 1.4) Gevolgen voor overstromingsfrequentie (aspect 2.1) Scheepvaart (dwarsstroming, aspect 2.3) Morfologie: erosie en sedimentatie (aspect 3.1 en 3.2) Aanzanding en erosie van het zomerbed Aanzanding en erosie van de uiterwaard Samengevat Conclusies en aandachtspunten Aandachtspunten Referenties maart versie 2a

5 1 Inleiding In het kader van Ruimte voor de Rivier worden 4 maatregelen langs de Nederrijn uitgevoerd. Het gaat om de volgende maatregelen: 1. Elst 2. Doorwerthse waarden 3. Middelwaard 4. De Tollewaard Alle maatregelen hebben een individuele rivierkundige werktaakstelling meegekregen. Deze werktaakstellingen zijn als volgt (Tabel 1): Ingreep Werktaakstelling Locatie (rkm) Elst 5,0 cm 916,0 917,0 Doorwertsche Waarden 3,0 cm 892,2-893,2 Middelwaard 3,0 cm 907,2-908,2 De Tollewaard 7,0 cm 910,7-911,7 Tabel 1 Werktaakstelling en locatie per maatregel In voorliggende rapportage wordt ingegaan op de rivierkundige aspecten van de maatregel Middelwaard. Voordat de maatregel daadwerkelijk kan worden uitgevoerd, is op basis van een voorkeursvariant (VKV) en bijbehorende vraagspecificaties [ref 1] een aanbiedingsontwerp gemaakt. Vervolgens is het ontwerp verder uitgewerkt via een Voorlopig Ontwerp (VO) tot een Definitief Ontwerp (DO). In de ontwerpnota is het ontwerp uitgebreid beschreven. In voorliggend document worden de hydraulische en morfologische aspecten van het DO besproken. Deze aspecten komen overeen met de aspecten genoemd in het rivierkundig beoordelingskader [ref 2]. Met behulp van het 2D-stromingsmodel WAQUA-in-SIMONA (WAQUA) zijn voor het DO hydraulische berekeningen uitgevoerd. Op basis van de resultaten worden de aspecten van het rivierkundig beoordelingskader beoordeeld. Hierbij wordt ingegaan op veiligheid, hinder en schade en morfologie. 1.1 Leeswijzer Allereerst wordt in hoofdstuk 2 kort ingegaan op de beoordelingsaspecten uit het rivierkundig beoordelingskader. Daarna wordt in hoofdstuk 3 de gevolgde aanpak om tot de beoordeling van de verschillende aspecten te komen beschreven. Voordat de verschillende aspecten uit het rivierkundig beoordelingskader worden beoordeeld (hoofdstuk 5) wordt eerst in hoofdstuk 4 kort ingegaan op de locatie Middelwaard, waarbij in paragraaf 4.1 de huidige situatie van Middelwaard staat beschreven en in paragraaf 4.2 het DO. In hoofdstuk 6 staan de conclusies. 5 9 maart versie 2a

6 MORFOLOGIE HINDER/SCHADE VEILIGHEID Rapportage hydraulisch en morfologisch onderzoek DO Middelwaard 2 Rivierkundig beoordelingskader In onderstaande tabel worden de verschillende beoordelingsaspecten genoemd met bijbehorend criterium. Te beoordelen effect 1.1 Maatregel in stroomvoerend deel rivier: MHW stand op de as van de rivier Maatregel in bergend deel rivier: volume waterberging 1 Criterium Stroomvoerend: geen waterstandsverhoging (bij m³/s Boven-Rijn)/realiseren van de werktaakstelling Bergend: geen vermindering bergend volume 1.2 MHW stand buiten as van de rivier Toename waterstand (bij m³/s Boven-Rijn) 1.3 Afvoerverdeling bij MHW (bij Pannerdensche Kop en IJsselkop) 1.4 Afvoerverdeling bij normaal hoogwater (bij Pannerdensche Kop en IJsselkop) 2.1 Waterstanden en/of inundatiefrequentie van de uiterwaard Project binnen enkele km splitsing: verandering afvoerverdeling < 5 m³/s bij Boven-Rijn afvoer van m³/s Project verder weg: geen verandering waterstand bij splitsing Verandering afvoerverdeling < 20 m³/s bij Boven-Rijn afvoer van m³/s Verandering waterstanden en/of inundatiefrequentie bij afvoeren die afhankelijk zijn van lokale omstandigheden. Standaard is Boven-Rijn afvoer van m³/s, plus vaak ook de Boven-Rijn afvoer van m³/s 2.2 Stroombeeld in de uiterwaard Verandering grootte en richting stroomsnelheden bij Boven- 2.3 Stroombeeld in hoofdgeul bij de aan- en aftakking van nevengeul Rijn afvoer van m³/s Bankfull afvoer nevengeul < 50 m³/s: dwarsstroming vaarweg 0,3 m/s Bankfull afvoer nevengeul > 50 m³/s: dwarsstroming vaarweg 0,15 m/s 2.4 Afvoerverdeling bij normaal hoogwater Verandering afvoerverdeling bij Boven-Rijn afvoer van Afvoerverdeling bij lage afvoeren Afwijking afvoerverdeling < 1 m³/s bij Boven-Rijn afvoer van m³/s 1020 m³/s (OLR) 3.1 Aanzanding en erosie van het zomerbed (+ oevers) Bij erosie: - geen verlaging gemiddelde bodemligging; - geen oevererosie; - beperkte ontgronding bij constructies per hoogwater; Bij sedimentatie: - geen vermindering vaargeulafmetingen bij lage tot gemiddelde rivierafvoeren; - geen verhoging MHW op lange termijn; In het algemeen: 3.2 Aanzanding en erosie van uiterwaard en nevengeulen Bij sedimentatie: - beperkte hinder door baggeren en/of terugstorten en behouden veiligheid scheepvaartverkeer; - geen onacceptabele terugschrijdende erosie of sedimentatie i.v.m. risico verandering afvoerverdeling bij MHW of OLR. - beperkte sedimentatie t.o.v. beheerskosten; Bij erosie: - geen ongewenste zijdelingse verplaatsing van de nevengeul / nevengeul minimaal m van waterkering / geen bodemerosie langs waterkering; - stroomsnelheid nevengeul bankfull < 0,3 m/s; geen bodemerosie langs waterkering Tabel 2 beoordelingsaspecten en criteria uit het rivierkundig beoordelingskader [ref 2] Op basis van berekeningsresultaten worden voor het DO de effecten beoordeeld op de hierboven genoemde criteria. 1 Op de Rijntakken worden alle uiterwaarden als stroomvoerend beschouwd. Dit criterium speelt op de Nederrijn dus geen rol. 6 9 maart versie 2a

7 3 Werkproces Om de hydraulische en morfologische aspecten te kunnen beoordelen zijn hydraulische berekeningen uitgevoerd met het 2D-stromingsmodel WAQUA. De onderliggende schematisaties zijn opgebouwd met behulp van Baseline (gebaseerd op ArcGis). De volgende stappen zijn doorlopen: 1. Het Civil 3d ontwerp is omgezet naar GIS; 2. Het GIS-ontwerp is geschematiseerd in de vorm van een Baseline-maatregel (nr_mwdo_a2 2 ) en met behulp van de maatregelen-mixer (tool in Baseline) opgenomen in de basisschematisatie; 3. Met behulp van Baseline (Baswaq) is de Baseline-schematisatie geconverteerd naar WAQUAinvoerbestanden; 4. Controle van de Baseline-schematisatie (door Claudia Michels, zie mapje metainfo van de Baselinemaatregel); 5. Uitvoeren van WAQUA-simulaties op rekencluster van Agtersloot Hydraulisch Advies; 6. Analyse van de resultaten wat betreft hydraulische en morfologische effecten. Aan het tot stand komen van het DO is een ontwerpproces vooraf gegaan waarbij het ontwerp diverse malen, op basis van wensen vanuit de omgeving, ruimtelijke kwaliteit en berekeningsresultaten, is geoptimaliseerd en aangepast. Uiteindelijk heeft dit geleid tot het DO dat ter acceptatie is ingediend. In deze rapportage wordt een aantal belangrijke optimalisaties genoemd. Nadat het DO is ingediend ter beoordeling zijn door de opdrachtgever opmerkingen gemaakt welke doorgevoerd moeten worden in het DO. Daarnaast zijn er adviezen, aandachtspunten en vragen gegeven c.q. gesteld. De noodzakelijk te verwerken opmerkingen zijn voor zover van toepassing in voorliggende rapportage verwerkt. Dit geldt ook voor de meeste adviezen. Het DO is derhalve gewijzigd ten opzichte van het DO dat is ingediend ter acceptatie. Voor de wijzigingen zijn wat morfologie betreft extra berekeningen gemaakt. Voor de overige wijzigingen is op basis van expert judgement bepaald wat de consequenties zijn. Hiervoor zijn dus geen aanvullende berekeningen gemaakt. De belangrijkste wijzigingen voor de Middelwaard welke van toepassing zijn voor hydraulica en morfologie betreffen: Bepalen van de aanzanding in het zomerbed als gevolg van de ingreep. Dit is gedaan m.b.v. WAQMORF. Er is onderzocht of er wordt voldaan aan de gegarandeerde vaardiepte van 3,5 m en de breedtegemiddelde vaardiepte van 4,9 m t.o.v. OLR (Overeengekomen Lage Rivierstand). Op basis van de resultaten is het baggerbezwaar bepaald. Omdat de Middelwaard één van de 4 maatregelen Nederrijn is, is ook een pakketberekening uitgevoerd. De effecten van deze gecombineerde berekening zijn bij de betreffende paragrafen opgenomen. Voor de locaties waar de dwarsstroming niet binnen de gestelde norm valt, zijn mitigerende maatregelen onderzocht. Deze zijn echter niet doorgerekend met WAQUA. Als gevolg hiervan is de volgende mitigatie toegepast: aan de instroomzijde is de hoogte van de kniklijn tussen rivieroever en laaggelegen weide op één hoogte gebracht (7,30 NAP). In het ter acceptatie ingediende DO was deze hoogte variabel (huidige hoogte teenlijn). Ook is de kniklijn vloeiend gemaakt waar die eerst de teen van de zomerkade volgde welke meer slingerend was; Het ooibos inclusief terp aan de oostkant van de N233 is verwijderd. Het huidig maaiveld wordt gehandhaafd; De beheerruimte is beter in beeld gebracht. 2 Gemaakte keuzes bij het schematiseren zijn opgenomen in het metadata-document welke te vinden is in het mapje meta-info van de maatregel. 7 9 maart versie 2a

8 3.1 Uitgangspunten en randvoorwaarden bij de berekeningen Voor de Baseline schematisatie en hydraulische berekeningen gelden de volgende uitgangspunten en randvoorwaarden: Gebruikte software/rekenapparatuur: Baseline versie 3.31-PKB WAQUA-versie Randvoorwaarden berekeningen: Er is gebruik gemaakt van een deelmodel van het Rijntakken-model gelijk aan het deelmodel van HKV uit eerdere studies [ref 3]. Het deelmodel beschrijft de rivier van rkm 880,8 op de Nederrijn tot rkm 988,6 op de Lek. Een afvoer van m 3 /s op de Nederrijn, wat overeenkomt met een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s. Voor een aantal situaties is ook met lagere afvoeren gerekend. Dit wordt in de tekst verder toegelicht. Op de benedenrand (Krimpen a/d Lek) is een vaste waterstand van 1,54 m+nap opgelegd. Gebruikte referentiemodel: Baseline schematisatie Simona_PKB_3_4 3.2 Herhalingsberekeningen Voordat de effecten van de maatregelen zijn bepaald zijn eerst reproductieberekeningen uitgevoerd. Het doel van deze berekeningen is om de kwaliteit en betrouwbaarheid van het gebruikte rekencluster (AHA) aan te tonen. Hiervoor zijn vijf berekeningen uitgevoerd. Ten eerste voor de referentiesituatie simona_pkb_3_4 en daarnaast voor elke locatie de oorspronkelijke PKB-maatregel. Uit deze exercitie blijkt dat de berekeningen vergelijkbare resultaten opleveren en dat de uitkomsten betrouwbaar zijn. Een uitgebreide beschrijving van de berekeningen is te vinden in het rapport Reproductieberekeningen 4 maatregelen Nederrijn [ref 5]. 8 9 maart versie 2a

9 4 Locatie Middelwaard 4.1 Huidige situatie De locatie Middelwaard ligt langs de Nederrijn op de linkeroever ter hoogte van rkm 907,7 tot 910,2. Ongeveer halverwege de uiterwaard kruist de N233 via een brug de rivier. Het landhoofd en een vijftal pijlers van de brug liggen in de uiterwaard. Net benedenstrooms van de brug ligt langs de Marsdijk een aantal bedrijven. Verder ligt in deze uiterwaard een diepe zandwinplas die eenzijdig is aangetakt aan de Nederrijn ter hoogte van rkm 909, Geometrie In de huidige situatie wordt de uiterwaard door een zomerkade afgescheiden van de Nederrijn. De hoogte van de zomerkade varieert van 8,7 tot 9,0 m+nap wat beduidend hoger is dan het maaiveld in de uiterwaard (circa 7,0 m+nap). Naast de grote zandwinplas ligt er een aantal kleinere plassen in de uiterwaard. Aan benedenstroomse zijde van de zandwinplas ligt een veerdam. Deze ligt in de huidige situatie op een hoogte van 10 m+nap nabij de bandijk tot rond de 9 m+nap aan de rivierzijde. Net benedenstrooms van deze dam ligt een weide met een hoogte van 8 tot 8,5 m+nap. De blauwe lijn in Figuur 1 geeft de omtrek van de ingreep aan. De zwarte lijnen zijn hoogteverschillijnen, kaden en kribben die als overlaten in het model zijn opgenomen. Figuur 1 Bodemligging van de huidige situatie Middelwaard (simona_pkb_3_4) Beheer De bedrijven langs de Marsdijk liggen op een hoger gelegen terrein en hebben een hoogwatervrije vergunning. De uiterwaard heeft een beheer van korte vegetatie (graslanden) met aan bovenstroomse zijde van de brug een paar wilgenhagen. Langs de meest bovenstrooms gelegen plas staan ook wilgen op de oever. Langs de oever van het zomerbed staan op diverse plaatsen losstaande bomen en meidoornhagen. Rondom de zandwinplas en aan de oostzijde van de veerdam is ruigte en wat bos te vinden. 9 9 maart versie 2a

10 Figuur 2 Vegetatie/beheer van de huidige situatie Middelwaard (simona_pkb_3_4) Instroomgedrag De uiterwaard wordt deels begrensd door een zomerkade. De zandwinplas staat in open verbinding met het zomerbed. Bij stijgend water zal de uiterwaard via de instroomopening ten noorden van de plas langzaam volstromen. Hierbij blijft het oostelijke deel nog een tijdje droog omdat het terrein tussen de zandwinplas en de brug relatief hoog ligt. Wanneer de afvoer verder toeneemt en de waterstand hoger wordt dan de kruin van de zomerkade zal de uiterwaard gaan meestromen. Op dat moment is de Bovenrijn-afvoer circa m 3 /s wat overeenkomt met een herhalingstijd van 2 jaar (o.b.v. betrekkingslijnen 2010 [ref 6]). De veerdam ligt nog iets hoger en vormt daardoor een obstakel in de stroming. De fabrieksterreinen liggen vrij hoog en zullen in de praktijk zelden meestromen. In de rekenmodellen zijn deze terreinen gedefinieerd als hoogwatervrije gebieden en zullen daarom niet overstromen. Daarnaast liggen ze ook in de stromingsluwte van het (hoogwatervrije) landhoofd van de brug Morfologie en scheepvaart De bodemligging van het zomerbed van de Nederrijn vertoont een dalende trend. In de huidige situatie zijn er daarom geen grote problemen te verwachten wat betreft morfologie (baggeren) en scheepvaart. Door aanleg van de maatregel Middelwaard zal het stromingsgedrag veranderen en dit kan gevolgen hebben voor morfologie en scheepvaart. In paragraaf 5.7 worden de effecten van de maatregel op dit aspect beschreven. 4.2 De maatregel/variant Voor de locatie Middelwaard is in het kader van de PKB een maatregel en werktaakstelling vastgesteld. Bij de verdere uitwerking van de maatregel is in 2009 een Voorkeursvariant (VKV) vastgesteld [ref 1]. Dit VKV bestaat uit een aantal objecten (zie Tabel 3) en er is een vraagspecificatie opgesteld waarin de eisen zijn beschreven waaraan de maatregel moet voldoen. Op basis van deze uitgangspunten is het ontwerp van het VKV verder geoptimaliseerd. Hierbij is eerst een Voorlopig Ontwerp (VO) gemaakt dat vervolgens verder is uitgewerkt tot een Definitief Ontwerp (DO). De objecten van het VKV die van rivierkundig belang zijn, zijn in Tabel 3 in blauw weergegeven: Objectnr. Object Ooibos Laaggelegen weide Waterpartij Onvergraven weide Rivieroever Zomerkade Recreatieve plek Bedrijventerrein Wegen en paden Tabel 3 Objecten Middelwaard [ref 1] 10 9 maart versie 2a

11 Figuur 3 systeem- en objectgrenzen [ref 1] Door het verwijderen van een deel van de zomerkade zal vooral het oostelijke deel van de uiterwaard eerder instromen. Verder wordt de rivieroever verlaagd net als de veerstoep. Deze wordt verlaagd tot het maaiveld van de benedenstrooms gelegen weide. De veerstoep mag zelfs lager worden dan het maaiveld van de weide maar hydraulisch levert dit weinig meerwaarde op. Verder wordt er ooibos aangeplant op het nieuw aan te leggen talud langs het landhoofd van de brug 3. Doordat dit in de stromingsluwte ligt heeft dit nauwelijks effect. Ook worden er nog twee strangen aangelegd met natuurvriendelijke oevers. Tijdens het ontwerpproces is een aantal wijzigingen van het VKV voorgesteld en doorgevoerd. Het gaat hier om de volgende wijzigingen: Aan benedenstroomse zijde van het landhoofd van de brug wordt het talud niet aangevuld. Wel komt er ooibos alleen minder uitgebreid omdat hier in de bestaande situatie al een ecologisch waardevolle zone ligt. De oever aan benedenstroomse zijde van de veerweg wordt niet vergraven net als de oever van de laatste 2 kribvakken aan bovenstroomse zijde van de plasingang. De natuurvriendelijke oever wordt vlak aangelegd op een niveau van 5,7 m+nap zodat hier zegge zal ontwikkelen. Er komen twee langgerekte ooibossen tussen de strang en het zomerbed. Er is voor gekozen om deze ooibossen te verplaatsen t.o.v. het VKV. De eerste strook ooibos komt te liggen op een plek waar in de huidige situatie al een strook van wilgen opschot staat. Deze hoeft dan niet verwijderd te worden en wordt aangevuld met ooibos. De tweede strook ooibos komt op een verhoging langs de oever te liggen in het verlengde van de kade. Verder is er geprobeerd zoveel mogelijk bestaande wilgen en meidoornhagen te behouden, zoals langs de oevers van bestaande plassen en langs het zomerbed. Bovenstaande wijzigingen zijn meegenomen in het DO. Naar aanleiding van de opmerkingen op het ter acceptatie ingediende DO zijn hieraan toegevoegd 4 : De hoogte van de kniklijn tussen rivieroever en laaggelegen weide aan de instroomkant wordt op één hoogte gebracht (7,30 NAP). In het ter acceptatie ingediende DO was deze hoogte variabel (huidige hoogte teenlijn). Ook is de kniklijn vloeiend gemaakt waar die eerst de teen van de zomerkade volgde welke meer slingerend was; Het ooibos inclusief terp aan de oostkant van de N233 is verwijderd. Het huidig maaiveld wordt gehandhaafd. 3 Vanwege ruimtelijke kwaliteit vervalt dit talud met ooibos uit het DO. 4 Deze aanpassingen zijn niet meer opgenomen in de in dit rapport beschreven berekeningen. Omdat het verwachte effect beperkt zal zijn, is een wijziging in de berekende waterstandsverlagende effecten niet te verwachten maart versie 2a

12 4.2.1 Hoe ziet de ingreep eruit? In Figuur 4 is de bodemligging van de situatie met ingreep weergegeven. Figuur 4 Bodemligging van de variant Middelwaard (Middelwaard_DO1) De blauwe lijn in Figuur 4 geeft de omtrek van de ingreep aan. De zwarte lijnen zijn hoogteverschillijnen, kaden en kribben die als overlaten zijn meegenomen. De oever is scheef verlaagd vanaf de huidige hoogte bij de teen van de oorspronkelijke kade naar een hoogte van 6 m+nap bij de oeverlijn. De bestaande plas blijft gehandhaafd en er komen twee nieuwe strangen bij. Het terrein onder de brug wordt verlaagd van gemiddeld 7,7 m+nap naar 7,0 m+nap. Het overige maaiveld blijft ongewijzigd. In Figuur 5 is de kaart met vegetatiestructuurtypen opgenomen. Deze kaart is de inrichtingskaart. Figuur 5Vertaling van inrichtingskaart Middelwaard (MW_DO1) naar WAQUA met per vlak de ruw_code en vegetatiestructuurtype aangegeven De inrichtingskaart laat zien hoe de vegetatie er na de inrichting naar verwachting uit komt te zien. Hierbij is het grasland in het meest bovenstroomse deel van de uiterwaard opgenomen als productie grasland. In de praktijk zal het er op neer komen dat de beheerder voor het begin van het hoogwaterseizoen het gras kort dient te maaien. Daarnaast is er de interventiekaart zoals deze in WAQUA (Error! Reference source not found.) is opgenomen. Deze geeft de vegetatiesituatie weer die maximaal haalbaar is als het gaat om ruwheden, waarbij de werktaakstelling wordt gerealiseerd. Bij de interventiekaart is al het grasland opgenomen als natuurlijk grasland. Ruwere vegetatie is niet toelaatbaar maart versie 2a

13 Op de interventiekaart die is opgenomen in het beheerplan zijn ook de vlakken waar de stroomsnelheid kleiner is dan 0,1 m/s aangemerkt als ooibos. Er wordt vanuit gegaan dat extra ruwheid op deze locaties geen invloed heeft op de waterstanden. Deze vlakken met ooibos zijn niet met WAQUA doorgerekend en zodoende niet in de vegetatiekaart van Figuur 6 opgenomen. Deze verschillen tussen de interventiekaart van het beheerplan en de met WAQUA doorgerekende interventiekaart hebben geen invloed op het behalen van de werktaakstelling. De inrichtingskaart / het ontwerp omvat minder begroeiing dan de situatie van de interventiekaart en geeft dan ook een grotere waterstandsverlaging. Het verschil tussen de inrichtingskaart en de interventiekaart is in feite de beheerruimte. Deze kan uitgedrukt worden in millimeter waterstandverschil. In Figuur 6 is de kaart met vegetatiestructuurtypen opgenomen. Deze kaart is de interventiekaart. Figuur 6 Vegetatiekaart (vertaling van interventiekaart naar WAQUA) Middelwaard met per vlak de ruw_code en vegetatiestructuurtype aangegeven 13 9 maart versie 2a

14 Voor elk object van de objectenkaart (Figuur 4) is in de vraagspecificatie [ref 1] een Natuurdoeltype (NDT) aangegeven. Om deze natuurdoeltypen om te zetten naar ruwheden voor WAQUA (in de vorm van ruw_codes) is een conversietabel gemaakt (bijlage 2 [ref 7]). Hierbij is op basis van de lokale omstandigheden bekeken welke ecotopen/vegetatiestructuurtypen met de diverse NDT's overeenkomen: Natuurdoeltype (NDT) Vegetatiestructuurtype Ruw_code (WAQUA) NDT verlaagde oeverzone NDT 3.32 'nat natuurlijk gras/hooiland 212 grasland' NDT laaggelegen weide NDT 3.39 natuurlijk gras/hooiland 212 'Bloemrijk grasland van het rivierengebied Ooibos NDT 3.61 Zachthoutooibos/hardhoutooibos 776/775 NDT 3.66 'bos van vochtige, Hardhoutooibos 775 voedselrijke NDT 3.53 'mantel rivierengebied' Doornstruweel 771 Watergang NDT 3.10 Langzaam Nevengeul 54 stromende rivier of nevengeul NDT noordeljike oever watergang NDT Zegge geïsoleerde meander en petgat NDT Moeras NDT 3,24 Biezen 766 Tabel 4 Gebruikte natuurdoeltypen en vertaling naar vegetatiestructuurtype en ruw_code voor WAQUA In de ontwerpnota is de oorspronkelijke ontwerptekening opgenomen maart versie 2a

15 5 Effecten van de maatregel Middelwaard Hoofdstuk 2 geeft een overzicht van de aspecten die beoordeeld worden in het kader van het rivierkundig beoordelingskader. In dit hoofdstuk worden de verschillende aspecten beoordeeld op basis van berekeningsresultaten. Zoals in paragraaf 3.1 is aangegeven is een simulatie uitgevoerd voor een afvoer die overeen komt met een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s. Hiermee wordt bepaald of de werktaakstelling gerealiseerd wordt. Voor het bepalen van andere effecten bijvoorbeeld voor scheepvaart en morfologie zijn ook simulaties met lagere afvoeren uitgevoerd. Voor Middelwaard gaat het om de volgende Bovenrijnafvoeren: m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s Zowel de simulaties met maatgevende afvoer als met lagere afvoeren zijn uitgevoerd voor de vegetatiesituatie volgens de inrichtingskaart (zie Tabel 5). Daarnaast is een pakketberekening uitgevoerd waarbij de 4 maatregelen langs de Nederrijn (naast Middelwaard ook Elst, De Tollewaard en Doorwerthse waarden) in combinatie zijn doorgerekend om te kijken hoe de 4 maatregelen elkaar beïnvloeden. De resultaten van deze simulaties zijn geanalyseerd en op basis daarvan zijn de effecten van de maatregel bepaald. Deze worden hieronder beschreven. Paragraaf 5.8 geeft een samenvatting van de effecten voor de aspecten van het beoordelingskader. 5.1 Waterstand effect op de as van de rivier (rivierkundig beoordelingskader aspect 1.1) Maatregel Omschrijving Werktaakstelling (cm) Waterstandsdaling (cm) MW_DO1 DO Middelwaard - 3,0 (rkm 907,2-908,2) 3,30 ( rkm 907,6) inrichtingskaart MW_DOx 5 DO Middelwaard - interventiekaart 3,0 (rkm 907,2-908,2) ~3,15 (rkm 907,6) Tabel 5 werktaakstelling en waterstandsdaling Middelwaard Met een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s is het waterstandsverlagende effect van de maatregel t.o.v. de huidige situatie bepaald. In onderstaande grafiek is het effect op de as van de rivier weergegeven. De maximale waterstandsverlaging is 3,3 cm op rkm 907,6. Hiermee wordt de werktaakstelling gerealiseerd. De maximale opstuwing op de as van de rivier (benedenstrooms en als gevolg van de rivierverruiming) is 2,7 cm. Dit effect is zeer lokaal en is een gevolg van de verlaging van de veerdam. Op deze locatie is de rivier relatief smal. Daarnaast werkt de veerdam (met huidige hoogte) als extra obstakel. Door deze te verlagen zal in de toekomstige situatie vooral benedenstrooms van de veerdam water vanuit de uiterwaard het zomerbed instromen. Dit levert een plotselinge toename van afvoer op met als gevolg een afname van de stroomsnelheid in het zomerbed en een lokale verhoging van de waterstanden. In de huidige situatie verlaat het water de uiterwaard grotendeels al bovenstrooms van de veerdam. Hier treedt t.o.v. de huidige situatie een extra grote waterstanddaling op (zie ook bijlage 4). 5 Deze situatie is niet doorgerekend. Tijdens de VO-fase zijn echter wel twee berekeningen uitgevoerd met als enige verschil dat de westelijke punt die in het DO als productie grasland is opgenomen in de tweede berekening als natuurlijk grasland is meegenomen, oftewel het hier aangegeven verschil tussen interventiekaart en inrichtingskaart (zie bijlage 1: MW_VO3 t.o.v. MW_VO2). Dit leverde 1,3 mm minder waterstandsdaling op maart versie 2a

16 Figuur 7 Waterstandseffect op de as van de rivier bij een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s. DO Middelwaard t.o.v. referentie 5.2 Beheerruimte In Figuur 5 en Figuur 6 zijn respectievelijk de inrichtingskaart en interventiekaart gegeven. Beide situaties voldoen aan de werktaakstelling 6. Dat betekent dat er beheerruimte aanwezig is (verschil waterstanddaling interventie versus inrichting). De inrichtingskaart geeft aan dat in een deel van het gebied uitgegaan wordt van beheer in de vorm van productie grasland. Voor de winter (hoogwaterseizoen) dient de vegetatie gemaaid te worden. Uit de interventiekaart blijkt dat een beheer van natuurlijk grasland in het hele gebied geen problemen vormt voor de hoogwaterveiligheid (Tabel 5). De werktaakstelling van de Middelwaard is 3,0 cm. Op basis van hydraulische berekeningen is bepaald dat door een inrichting volgens de inrichtingskaart in de Middelwaard een waterstanddaling van 3,30 cm gerealiseerd wordt. Er wordt dus 0,30 cm extra waterstanddaling gerealiseerd ten opzichte van de taakstelling. Een vegetatie die overeenkomt met de interventiekaart, levert een waterstanddaling van 3,15 cm op. Naast de 0,15 cm die is verwerkt in de interventiekaart, is dus nog 0,15 cm overruimte beschikbaar die ingezet kan worden. Overruimte is niet los te zien van de overruimte in de naastgelegen benedenstroomse gebieden. Als in één van de gebieden de overruimte benut wordt als beheerruimte, dan resteert er minder overruimte in de bovenstroomse gebieden. Er is voor gekozen de overruimte van de Middelwaard in te zetten in de Doorwerthse waarden, omdat daar geen beheerruimte is vanuit de inrichting van de Doorwerthse waarden. De overruimte van 0,15 cm ter plaatse van de Middelwaard kan daarmee niet ingezet worden voor het beheer in de Middelwaard zelf. De totale beheerruimte voor de Middelwaard is dus 0,15 cm (het verschil tussen de inrichtingskaart en de interventiekaart). Dit betekent dat bij het beheer en onderhoud van de Middelwaard, de vegetatie niet mag verruigen ten opzichte van de interventiekaart. Mocht toch verruiging ontstaan, dan kan niet meer aan de werktaakstelling voor de Middelwaard en mogelijk ook niet aan de werktaakstelling van de bovenstrooms gelegen Doorwerthse waarden worden voldaan. De beheerruimte is daarmee beperkt en dient nauwkeurig gemonitord te worden door de beheerder. De interventiekaart zal gebruikt worden voor toetsing van het behalen van de taakstelling. 6 Deze situatie is niet doorgerekend. Tijdens de VO-fase zijn echter wel twee berekeningen uitgevoerd met als enige verschil dat de westelijke punt die in het DO als productie grasland is opgenomen in de tweede berekening als natuurlijk grasland is meegenomen, oftewel het hier aangegeven verschil tussen interventiekaart en inrichtingskaart (zie bijlage 1: MW_VO3 t.o.v. MW_VO2). Dit leverde 1,3 mm minder waterstandsdaling op maart versie 2a

17 5.3 Waterstandeffect in de uiterwaard en nabij de bandijk/hoge gronden (aspect 1.2) Direct bovenstrooms van de brug in de uiterwaard en langs de bandijk is sprake van een waterstandsverlaging, terwijl net benedenstrooms van de brug de waterstanden toenemen. Hetzelfde effect is te zien langs de bandijk ter hoogte van de veerdam. Net benedenstrooms van de brug treedt aan de zijde van het hoogwatervrije terrein lokaal een opstuwing van maximaal 9,5 mm op, direct langs het terrein is het waterstandsverschil neutraal of negatief. Benedenstrooms van de veerdam is de opstuwing 3 tot 4 cm met een maximale opstuwing van 4,04 cm. Deze opstuwing wordt veroorzaakt door het verlagen van de veerdam (zie Figuur 8). Door het verwijderen van de veerdam ontstaat t.o.v. de huidige situatie (referentie) een meer natuurlijk verhang. In de referentie werkt de veerdam opstuwend en treedt aan bovenstroomse zijde een lokale verhoging en aan benedenstroomse zijde een lokale verlaging van de waterstanden op. Door het verwijderen van de veerdam wordt dit effect weer recht getrokken. Hierdoor ontstaat aan benedenstroomse zijde een opstuwing ten opzichte van de referentiesituatie. Uit de figuren met absolute waterstanden (bijlage 4) van de situatie van het DO wordt duidelijk dat hier niet een sprong in de waterstanden optreedt. Optimalisatie van het ontwerp zal niet leiden tot wijzigingen in de geconstateerde opstuwing. Desondanks is een opstuwing van 4 cm onwenselijk voor het waterschap (Rivierenland). Figuur 8 Opstuwing groter dan 1 mm (norm rivierkundig beoordelingskader) als gevolg van de maatregel Middelwaard. Individueel effect. Doordat benedenstrooms van de Middelwaard ook de rivierverruimende ingrepen Elst en De Tollewaard worden uitgevoerd is bekeken of de waterstandsverlagende effecten, die in bovenstroomse richting doorwerken, een gunstig effect hebben op de lokale opstuwing langs de bandijk in de Middelwaard. Wanneer het gecombineerde effect van de 4 maatregelen (naast Middelwaard, Elst en De Tollewaard ook Doorwerth) bepaald wordt, blijkt dat de lokale (benedenstroomse) opstuwing van de maatregel Middelwaard geheel gecompenseerd wordt door de waterstandsverlagende werking van het benedenstrooms gelegen projecten Elst en de Tollewaard (zie Figuur 9) maart versie 2a

18 Figuur 9 Opstuwing als gevolg van de maatregel Tollewaard in combinatie met het effect van Elst (compensatie). De zichtbare opstuwing ligt tussen 0 en 1 mm. Verder benedenstrooms van de Middelwaard treedt ook nog enkele cm opstuwing op wanneer naar het individuele effect van de Middelwaard wordt gekeken. Dit is een gevolg van de toename van afvoer door de uiterwaard. Bij het gecombineerde effect van Elst, Tollewaard en Middelwaard is ook deze opstuwing verdwenen. Voor een gedetailleerd 2D-beeld wordt verwezen naar bijlage Effect op de afvoerverdeling (aspect 1.3 en 1.4) Voor een beoordeling van de effecten op de afvoerverdeling wordt gebruik gemaakt van resultaten die zijn bepaald voor het DO Elst. Bij DO Elst is de waterstandsverlaging 4 mm op het splitsingspunt IJsselkop bij rkm 880. Uit berekeningen met een vrije afvoerverdeling voor DO Elst blijkt dat er op het splitsingspunt IJsselkop t.o.v. de beleidsmatige afvoerverdeling bij een maatgevende Bovenrijn-afvoer van m 3 /s 2,1 m 3 /s meer naar de Nederrijn gaat [ref 8]. Op het splitsingspunt Pannerdense Kop is er nog een zeer beperkt effect van de ingreep merkbaar. Dit valt binnen de grenzen volgens het rivierkundig beoordelingskader. Bij een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s heeft DO Elst een verwaarloosbaar effect op de afvoerverdeling. Er is slechts sprake van een toename van 0,4 m 3 /s richting de Nederrijn. Op het splitsingspunt IJsselkop is als gevolg van de maatregel DO Middelwaard bij rkm 880 nog sprake van 3 mm waterstandsverlaging. Dit is minder dan de waterstandverlaging van DO Elst die 4 mm bedraagt. Het effect op de afvoerverdeling van DO Middelwaard is dus kleiner dan het effect van DO Elst. Op basis van bovenstaande kan geconcludeerd worden dat het effect van DO Middelwaard op de afvoerverdeling bij m 3 /s beperkt en bij m 3 /s te verwaarlozen is. Er zijn daarom geen simulaties met vrije afvoerverdeling voor DO Middelwaard uitgevoerd. 5.5 Gevolgen voor overstromingsfrequentie (aspect 2.1) Door het verwijderen van een deel van de zomerkade zal vooral het oostelijke deel van de uiterwaard eerder instromen. Dit begint bij een afvoer van circa m 3 /s. Het gebied zal daardoor ongeveer 20 dagen per jaar onder water komen te staan (bepaald o.b.v. waterstandsduurlijnen [ref 9]). Vanwege het aangepaste beheer levert dit geen problemen op maart versie 2a

19 De veerdam komt ook frequenter onder water te staan. Was dit voorheen nog 1 keer per 5 jaar, in de toekomstige situatie zal dit naar verwachting 1 keer per 1 á 2 jaar gebeuren. Op deze locatie is in de huidige situatie geen veerdienst meer actief en daarmee levert dit geen problemen op. Daarnaast zal de weg gebruikt worden door de beheerder en recreanten. Op het moment dat de veerdam overstroomt zullen, behalve de onvergraven weide, de uiterwaarden ook al onder water staan en daarom hoeft de weg op dat moment ook niet meer te functioneren. 5.6 Scheepvaart (dwarsstroming, aspect 2.3) Als gevolg van de maatregel zal het stromingsgedrag in het zomerbed wijzigen vanaf het moment dat het maaiveldniveau ter plaatse van de verwijderde zomerkade overstroomt en de uiterwaard mee gaat stromen. Op de locaties waar water de uiterwaarden in- of uitstroomt treedt dwarsstroming op. De scheepvaart heeft last van dwarsstroming wanneer deze plotseling optreedt en daarom worden er eisen gesteld aan de grootte van de dwarsstroming (zie Tabel 2). De grootste effecten treden op bij in- en uitstroomopeningen van nevengeulen totdat een bankfull niveau wordt bereikt. Daarna gaan steeds grotere delen van de uiterwaard mee stromen en neemt de kans op plotseling optredende dwarsstroming af. Bij de Middelwaard is er geen sprake van nevengeulen die aan het zomerbed aantakken. In feite wordt over een vrij lang traject de oever/zomerkade verlaagd/verwijderd en zal er geen sprake zijn van plotseling optredende dwarsstroming. Bij de uitstroomopening van de zandwinplas en de veerdam kunnen wel grotere dwarsstromen verwacht worden. Overigens geldt dat ook voor de huidige situatie. Omdat er in de toekomstige situatie meer water de uiterwaard instroomt t.o.v. de referentiesituatie is er voor beide locaties wel gekeken wat de effecten van dwarsstroming zijn. Dit is gedaan voor de volgende afvoeren: 4000m 3 /s: om te kijken hoe de dwarsstroming in de huidige situatie is. De toekomstige situatie is bij deze afvoer niet wezenlijk anders; m 3 /s: bij deze afvoer stroomt de uiterwaard ter plaatse van de verwijderde zomerkade net in. Hier kunnen wijzigingen in dwarsstroming verwacht worden; 6000m 3 /s: Bij deze afvoer stroomt de uiterwaard in over vrijwel het hele traject van de verwijderde zomerkade. Bij dit niveau neemt de dwarsstroming mogelijk weer af; m 3 /s: bij een afvoer van ongeveer m 3 /s zal de verlaagde veerdam gaan mee stromen. Op dat moment treedt er weer een extra verandering op met mogelijke gevolgen voor scheepvaart; m 3 /s: Bij deze afvoer zijn de meeste zomerkaden in de uiterwaarden overstroomd. Daardoor zal bij hogere afvoeren de dwarsstroming niet veel meer wijzigen. Een afvoer van m 3 /s wordt daarom representatief geacht voor het bepalen van de effecten op dwarsstroming bij hogere afvoeren. De dwarsstroming is bepaald ter plaatse van de normaallijn. Er wordt onderscheid gemaakt tussen de linker- en de rechteroever. De werkwijze is beschreven in bijlage 6. Hier zijn ook alle grafieken en figuren met betrekking tot dwarsstroming voor de verschillende oevers en afvoeren gegeven. In onderstaande grafieken is te zien hoe groot de dwarsstroming is langs de rivier. Omdat Middelwaard op de linkeroever ligt zijn hier alleen grafieken gegeven voor de linkeroever. Voor overige figuren wordt verwezen naar bijlage maart versie 2a

20 Figuur 10 dwarsstroming ter plaatse van de normaallijn voor de referentie en DO Middelwaard bij een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s In de grafiek met dwarsstroming met m 3 /s (Figuur 10) is te zien dat er ter plaatse van het projectgebied wijzigingen in dwarsstroming optreden. Dit is met name in het bovenstroomse deel waar de zomerkade verwijderd is. De dwarsstroming neemt op een aantal plekken toe ten opzichte van de referentiesituatie, maar blijft nog binnen de norm van 0,15 m/s [Ref 2]. Figuur 11 dwarsstroming ter plaatse van de normaallijn voor de referentie en DO Middelwaard bij een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s 20 9 maart versie 2a

21 Figuur 12 Grootte, richting en locatie van dwarsstroming voor DO Middelwaard bij een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s Figuur 11 toont de dwarsstroming bij m 3 /s. Op dat moment stroomt de veerdam mee en dat is merkbaar in de dwarsstroming (rode cirkel). In de huidige situatie is de dwarsstroming op deze locatie 0,25 m/s, in de toekomstige situatie wordt dat 0,27 m/s. Voor de hogere afvoeren geldt dat de dwarsstroming van de toekomstige situatie kleiner is dan die in de referentiesituatie. Alleen bij een afvoer van m 3 /s is de dwarsstroming als gevolg van de ingreep dus een probleem. Een oplossing om deze opstuwing te verminderen is het stroomlijnen en beperkt afgraven van een deel van de onvergraven weide. Deze ligt zeker aan de zomerbedzijde wat hoger (8,5 m+nap) waardoor de stroming bij deze afvoer als het ware om de weide heen gebogen wordt (zie Figuur 13). Door deze hoek af te graven kan de dwarsstroming beperkt worden. Omdat het hier om een onvergraven weide gaat is het vanwege cultuurhistorische redenen ongewenst de weide alsnog te verlagen. Daarnaast is de onvergraven weide niet in eigendom en valt buiten de vraagspecificatie. Het is dan ook niet aan de orde deze aanpassing uit te voeren. Figuur 13 Stroombanen bij de veerdam bij een afvoer van m 3 /s maart versie 2a

22 Behalve bij de veerdam treedt ook bij de instroom van de uiterwaard aan bovenstroomse zijde een dwarsstroom groter dan 0,15 m/s op. Dit is in de orde van 0,18 m/s bij m 3 /s (zie bijlage 6) en neemt iets toe t.o.v. de referentiesituatie. Verder is de dwarsstroming overal minder dan 0,15 m/s. Bij de instroom is de zomerkade verwijderd waardoor al bij lagere hoogwaters de uiterwaard kan instromen. Ter plaatse van de verwijderde zomerkade blijft een maaiveld achter met een wat grillig karakter. Het maaiveld varieert van 6,9 tot 7,35 m+nap met een enkele uitschieter tot 7,5 m+nap. Hierdoor wordt de stroming op enkele plekken geconcentreerd en treedt daar een grotere dwarsstroming op. Daarnaast ligt net achter het hogere maaiveld (ter plaatse van de verwijderde kade) een langgerekte plas. Water dat de uiterwaard instroomt wordt via deze plas gestuurd omdat deze wat lager ligt. Hierdoor wordt de stroming ook wat meer op dit punt geconcentreerd. Uit bovenstaande blijkt dat bij de uitstroom de toename van de dwarsstroom zeer beperkt is en dat deze moeilijk aan te passen is. Wat betreft de instroom wordt door het lokaal aanpassen van de oever tot een gelijke hoogte van 7,30 m+nap, de dwarsstroming geoptimaliseerd. Door de hoogte van de oever aan te passen kan de dwarsstroming beïnvloed worden. Over de gehele lengte van het instroomgat wordt de scheidingslijn tussen rivieroever en laaggelegen weide op een hoogte van 7,30 m+ NAP gebracht. In het ter acceptatie ingediende DO had deze kniklijn de hoogte van de teen van de huidige zomerkade. De ligging van deze scheidingslijn is ook vloeiender gemaakt. Eerst volgde deze de teenlijn van de bestaande zomerkade welke grilliger verloopt. Deze lokale aanpassing is niet doorgerekend, maar omdat de hoogte van 7,30 m+nap lager is dan de gemiddelde hoogte van de oever over het traject waarop de aanpassing van toepassing is, zijn geen negatieve effecten op de taakstelling te verwachten. Figuur 14 Stroombanen bij een Bovenrijn-afvoer van m3/s ter plaatse van de instroom van de Middelwaard in de toekomstige situatie 5.7 Morfologie: erosie en sedimentatie (aspect 3.1 en 3.2) Behalve hydraulische aspecten spelen ook morfologische aspecten een rol. Er wordt onderscheid gemaakt tussen sedimentatie en erosie in het zomerbed en in de uiterwaarden Aanzanding en erosie van het zomerbed Voor het DO is met behulp van WAQMORF onderzocht wat de effecten zijn van het DO op morfologie. Hierbij is gekeken naar aanzanding in het zomerbed. Als gevolg van de rivierverruiming stroomt er in de toekomst meer water door de uiterwaard bij hoogwater. Hierdoor zal de snelheid in het zomerbed afnemen en kan er meer aanzanding plaats vinden maart versie 2a

23 In Figuur 15 zijn de locaties met jaargemiddelde aanzanding en erosie in het zomerbed weergegeven. De maximale jaargemiddelde sedimentatie is lokaal 1,35 m en vindt plaats in het zomerbed ter hoogte van het ingreepgebied. De bodemvormen, waaronder ook de jaarlijkse aanzanding, verplaatsen zich in de loop van de tijd door het systeem. Ter plaatse van de aanzanding wordt de door WAQMORF berekende sedimentatie jaarlijks aangevuld. Doordat de bodemvormen zich verplaatsen met een bepaalde voortplantingssnelheid (dit is in de orde van 1 km per jaar) verplaatst ook de aanzanding in benedenstroomse richting. Hierdoor zal de jaarlijkse aanzanding zich niet lokaal opstapelen. De door WAQMORF berekende aanzanding geeft in feite een evenwichtssituatie aan. Een hogere gemiddelde bodemligging in de loop van de tijd is dus niet aan de orde. Als gevolg van de ingreep vindt er dus wel aanzanding plaats. Dit hoeft echter geen problemen voor de scheepvaart op te leveren, zolang de vereiste vaardiepte gegarandeerd blijft. Figuur 15 Locaties met aanzanding en erosie als gevolg van de maatregel Middelwaard t.o.v. de huidige situatie Om dit te beoordelen wordt naar twee normen gekeken: 1. Voor dit traject geldt een minimale gegarandeerde vaardiepte van 3,5 meter. Hierbij wordt uitgegaan van de waterstand bij OLR (Overeengekomen Lage Riverstand) die gelijk is aan het stuwpeil van 6,0 m+nap. Al het sediment dat in de vaargeul van 80 m breed boven deze hoogte ligt dient weggebaggerd te worden. 2. De breedtegemiddelde vaardiepte moet 4,9 meter zijn t.o.v. OLR. Dit is de minimale vaardiepte + 40% i.v.m. kielspeling. Bij dit doorstroomprofiel is er voldoende ruimte om de waterverplaatsing als gevolg van de scheepvaart op te vangen. Op dit traject zijn bij OLR de stuwen gesloten waardoor minimale en gemiddelde vaardiepte langs het hele traject gelijk zijn. De minimale en gemiddelde bodemligging bij een vaardiepte van 3,5 respectievelijk 4,9 meter voor het traject bij Middelwaard is gegeven in Tabel 6 Locatie (rkm) Waterstand (m+nap bij OLR) Minimale bodemhoogte (m+nap bij vaardiepte van 3,5 m) ,00 2,50 1,10 Tabel 6 Bodemhoogte bij minimale en gemiddelde vaardiepte traject Middelwaard Gemiddelde bodemhoogte (m+nap bij vaardiepte van 4,9 m) 23 9 maart versie 2a

24 Om het baggerbezwaar bij een vaardiepte van 3,5 meter te bepalen is de bodemligging na uitvoering van de maatregel Middelwaard vergeleken met de minimale bodemhoogte bij een vaardiepte van 3,5 meter. In Figuur 16 zijn in groen de gebieden weergegeven waarbij de bodemligging na uitvoering van de maatregel onder de minimale bodemligging van 3,5 m vaardiepte ligt. In roze zijn de locaties weergegeven waar de bodemligging hoger is dan de minimale bodemligging. In de figuur is de vaargeul, verdeeld in hectometervakken, opgenomen. Te zien is dat er binnen de vaargeul alleen groene gebieden zijn. Dit betekent dat er na uitvoering van de maatregel Middelwaard geen baggerbezwaar is om de minimale vaardiepte van 3,5 m te garanderen. Figuur 16 Ligging van de gebieden waar de bodemligging na uitvoering van de maatregel Middelwaard boven (roze) en onder (groen) de bodemligging bij een vaardiepte van 3,5 m ligt. De vlakken geven de hectometervakken van de vaargeul van 80 m breed weer maart versie 2a

25 Figuur 17 Ligging van de gebieden waar de bodemligging na uitvoering van de maatregel Middelwaard boven (roze) en onder (groen) de bodemligging bij een vaardiepte van 4,9 m ligt. De vlakken geven de hectometervakken van de vaargeul van 80 m breed weer. Daarnaast is per hectometervak bepaald wat de gemiddelde bodemhoogte is in de huidige situatie en na uitvoering van de maatregel Middelwaard. Deze bodemhoogten zijn vergeleken met de gewenste breedtegemiddelde bodemhoogte bij een vaardiepte van 4,90 m. In de tabel van bijlage 8 is de bodemhoogte per hectometervak opgenomen. Indien de gemiddelde bodemhoogte na uitvoering van de maatregel hoger is dan de breedtegemiddelde bodemhoogte is per hectometervak een volume baggerbezwaar opgegeven. Wanneer de gemiddelde bodemhoogte lager is dan is er geen volume opgenomen. Voor de locatie Middelwaard blijkt dat er in de toekomstige situatie ongeveer m 3 baggerbezwaar over een traject van 400 m 7 is om een breedtegemiddelde vaardiepte van 4,9 m te realiseren. In de huidige situatie is er geen sprake van een baggerbezwaar. In Figuur 17 zijn in roze de gebieden weergegeven die hoger liggen dan de bodemligging bij een vaardiepte van 4,90 m in de toekomstige situatie. De vakken met een gemiddelde vaardiepte kleiner dan 4,90 m zijn met blauw weergegeven. De oorzaak van de aanzanding is een gevolg van het verlagen van de zomerkade waardoor er ook tijdens lagere hoogwaters meer water via de uiterwaard wordt afgevoerd. De stroomsnelheid in het zomerbed neemt daardoor af en materiaal kan sedimenteren. Optimalisatie om deze aanzanding te beperken zal gezocht moeten worden in het minder ver afgraven van de zomerkade of het aanpassen van kribben. Dit zijn echter mitigerende maatregelen die een grootschalige afwijking van de vraagspecificatie betekenen en die gevolgen hebben voor het realiseren van de taakstelling. Omdat het baggerbezwaar binnen de norm valt van het rivierkundig beoordelingskader [Ref 2] en er een beperkte overlast voor de scheepvaart is, worden geen mitigerende maatregelen voorgesteld. Uit het morfologische onderzoek blijkt dat de effecten beperkt zijn. Zowel voor de huidige situatie als voor de situatie na de ingreep in de Middelwaard is de vaardiepte overal groter dan de gegarandeerde minimale vaardiepte van 3,5 m. Voor de breedtegemiddelde vaardiepte van 4,9 m geldt dat deze op een traject van 400 meter niet gerealiseerd wordt. Hiervoor geldt een baggerbezwaar van m Aanzanding en erosie van de uiterwaard Deze effecten zijn beschreven in de rapportage met betrekking tot de analyse morfologie. In bijlage 7 is dit rapport opgenomen. Voor de volledigheid wordt hiernaar verwezen. In dit rapport worden de belangrijkste bevindingen en conclusies gegeven. Op basis van stroomsnelheden en waterdiepten bij verschillende afvoerniveaus is bekeken of er risico s zijn wat betreft erosie en sedimentatie in het winterbed. De volgende aandachtspunten worden genoemd: Vanaf waterstanden die eens per 10 jaar (Bovenrijn-afvoer is m 3 /s) voorkomen zijn er stroomsnelheden aanwezig van meer dan 1 m/s bij de bovenstroomse ingang van de uiterwaard. Het effect is lokaal. Bij maatgevende waterstand is de stroomsnelheid overal hoog genoeg om onbeschermde oevers te eroderen. Oeverbescherming is overal aanwezig, evenals kribben. Ten opzichte van de bestaande situatie vinden er geen veranderingen plaats. Er zijn derhalve geen aanvullende maatregelen nodig. Ter hoogte van de havenmonding aan de stroomafwaartse kant van de uiterwaard, zijn ten opzichte van de referentiesituatie zeer kleine veranderingen in stroomsnelheid aanwezig. Bij maatgevende afvoer is de stroomsnelheid hier 0,1 à 0,2 m/s hoger. Sedimentatie in de monding neemt daardoor iets af. 7 De voortplantingssnelheid van de bodemvormen is ongeveer 1 km per jaar. Omdat de gemiddelde jaarlijkse aanzanding over een traject van slechts 400 m plaatsvindt, kan al dit sediment meegenomen worden bij de bepaling van het jaarlijkse baggerbezwaar maart versie 2a

26 Vanaf Bovenrijn-afvoer van m 3 /s zijn er, zowel bij de referentiesituatie als na uitvoering van de maatregelen, stroomsnelheden bij de bovenstroomse ingang van de uiterwaard aanwezig tot 1 m/s en is kans op enige uitschuring van het terrein. Bij maatgevend hoogwater zijn de stroomsnelheden meer dan 1 m/s over grote delen van de uiterwaard. Uit de verschillenanalyse van de stroomsnelheden blijkt dat in de huidige situatie de stroomsnelheden bij vergelijkbare afvoeren even hoog zijn. Bij uitvoering van het DO wordt eenzelfde kleiige bovengrond teruggebracht als nu aanwezig is. Deze is in zekere mate erosiebestendig. Het beheer dient, net als nu het geval is - middels controles na hoogwater rekening te houden met enige erosie en sedimentatie op de uiterwaard. Bij maatgevend hoogwater (Bovenrijn-afvoer van m 3 /s) zijn de stroomsnelheden meer dan 1 m/s in de watergangen. Bij normaal hoog water tot m 3 /s is er weinig tot geen erosie te verwachten. De watergangen worden bedekt met kleiige grondsoort i.v.m. kwel. De toepassing van deze kleiige grond is gunstig voor de erosiebestendigheid. Vanaf een Bovenrijn-afvoer van m 3 /s zijn stroomsnelheden aanwezig van meer dan 1 m/s bij de bovenstroomse ingang van de uiterwaard over de zomerkade. Het effect is lokaal. Uit de verschillenanalyse van de stroomsnelheden blijkt dat ten opzichte van de huidige situatie geen veranderingen optreden. Bescherming van de kade met klei en gras is afdoende tot afvoeren met een herhalingstijd van 10 jaar. Bij maatgevende afvoer is de kans op erosie aanwezig. Aangezien het hier geen kritische constructie betreft is extra bescherming niet nodig. Het beheer dient, net als nu het geval is - middels controles na hoogwater rekening te houden met de kans op erosie. Er moet rekening gehouden worden met stroomsnelheden van meer dan 1 m/s bij maatgevend hoogwater in de buurt van de Marsdijk aan de oostelijke kop van het gebied. Deze stroomsnelheden kunnen erosie veroorzaken aan de teen van de dijk wanneer deze niet beschermd is. De stroomsnelheden kunnen in de huidige situatie (referentie) oplopen tot 1,3 m/s langs de waterkering. Er wordt dan ook vanuit gegaan dat de huidige bodem- en taludbescherming hierop berekend is en een lichte stijging van de stroomsnelheid tot 1,5 m/s als gevolg van de ingreep hierop geen invloed heeft. Het beheer dient, net als nu het geval is - middels controles na hoogwater rekening te houden met de kans op erosie. Alleen bij maatgevend hoogwater is er door de hoge stroomsnelheid kans op erosie achter de kribben. Uit de verschillenanalyse van de stroomsnelheden blijkt dat ten opzichte van de huidige situatie geen veranderingen optreden. De kribben zijn rondom beschermd met kleiig materiaal. De aansluitingen van de kribben worden zonodig aangevuld met kleiig materiaal. Het beheer dient, net als nu het geval is - middels controles na hoogwater rekening te houden met de kans op erosie en zal bestaan uit het opvullen van mogelijke erosiegaten. Bij maatgevend hoogwater is de stroomsnelheid rondom enkele brugpijlers hoger dan 1 m/s en is daarbij kans op erosie. Bij afvoeren tot een herhalingstijd van 10 jaar zijn de stroomsnelheden laag genoeg om te keren met een kleilaag en grasbekleding, maar er dient rekening gehouden te worden met een mogelijk stroomhappend effect, waarbij stroomsnelheden lokaal hoger zijn. Uit de verschillenanalyse van de stroomsnelheden blijkt dat ten opzichte van de huidige situatie de snelheden praktisch gelijk blijven of zelfs afnemen. Rondom de pijlers wordt dezelfde kleiige bodem teruggebracht als nu aanwezig is. Daarmee blijft de veiligheid van de brugpijlers op hetzelfde niveau als nu het geval is. Alleen bij maatgevend hoogwater zijn stroomsnelheden zodanig hoog dat erosie van de uiterwaard, zomerkade, oevers of rondom constructies mogelijk is. De pijlers van de brug dienen beschermd te zijn met grasbetontegels. Het gebied bij de bovenstroomse opening van de uiterwaard moet bekleed zijn met klei en gras. De teen van de dijk dient verdedigd te zijn met breuksteen maart versie 2a