Boezemsysteem Amstel, Gooi en Vecht. Hydraulische analyse

Transcriptie

1 Hydraulische analyse

2 Opdrachtgever: Waternet Postbus GG Amsterdam Nelen & Schuurmans B.V. Postbus BE Utrecht Tel KVK, UTRECHT Project: Boezemsysteem Amstel, Gooi en Vecht Hydraulische analyse Projectgegevens: Dossier : G0012 Datum : Niets uit deze rapportage mag worden verveelvoudigd of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande toestemming van de opdrachtgever. Noch mag het zonder dergelijke toestemming worden gebruikt voor enig ander werk dan waarvoor het is vervaardigd.

3 Samenvatting In de hoogwaterstudie (maart 2005) is geconcludeerd dat de kans dat het maatgevende boezempeil wordt bereikt ongeveer gelijk is aan de gestelde norm van 1:100 jaar. De hoge waterstanden worden vooral achterin het boezemstelsel bereikt. Doordat de aan- en afvoercapaciteit is toegenomen (door o.a. gemaal Zeeburg en het nieuwe gemaal bij IJmuiden) is ook het verval toegenomen in het eeuwenoude boezemstelsel. Het verval kan zo groot zijn dat het maatgevend boezempeil, achterin het boezemstelsel, (bijna) wordt bereikt. In de hydraulische analyse boezemsysteem AGV is onderzocht hoe groot dit verval is en door welke hydraulische knelpunten dit wordt veroorzaakt. Voor deze studie is het model van de AGV boezem verbeterd en zijn de hydraulische knelpunten en mogelijke maatregelen in het afvoersysteem nader onderzocht. Voor de analyse is een groot aantal bruggen en keringen en dwarsprofielen van boezemwaterlopen opnieuw ingemeten en in het model ingevoerd. Daarnaast zijn metingen en een praktijkproef in Amsterdam uitgevoerd waarmee het model is gekalibreerd 1. Gebleken is dat het verhang groter is dan eerder was verondersteld, namelijk 46 cm over de totale boezem. Het verval wordt veroorzaakt door een aantal hydraulische knelpunten die verspreid liggen over het gehele boezemsysteem. De bruggen en nauwe grachten in de stadsboezem van Amsterdam vormen verreweg de grootste knelpunten, met name wanneer het IJfront is gesloten. Gelet op de geringe marge die het systeem heeft, is het nodig om maatregelen te nemen om het verval te reduceren om te kunnen waarborgen dat het systeem aan de norm voldoet. In de studie is geconstateerd dat het oude boezemsysteem, waaronder de grachten van Amsterdam, ontwikkelingen zoals de vergrote afvoercapaciteit van gemaal Zeeburg en gemaal IJmuiden niet kunnen volgen. Doordat er steeds meer water wordt afgevoerd manifesteren zich hydraulische knelpunten in het afvoersysteem. Een deel van de knelpunten in de boezem kan worden opgelost door de bruggen of keringen te vergroten of beter te stroomlijnen waardoor het verval wordt beperkt. Daarnaast kunnen de boezemwatergangen lokaal worden verruimd door bijvoorbeeld te baggeren. Het is echter te kostbaar en in de praktijk niet haalbaar om alle hydraulische knelpunten op te lossen. Aanbevolen wordt daarom om overal waar zich kansen voordoen, of waar dit relatief goedkoop kan worden gerealiseerd, knelpunten in het afvoersysteem aan te pakken, zoals: - In de stadsboezem Amsterdam meeliften met de renovatie van de (veelal monumentale) bruggen en het verdiepen van de grachten in verband met de vaarprofielen. - Het baggeren en goed op orde houden van de boezemwateren Amstel, Kromme Mijdrecht en de Oude Waver en de nieuwe profielen vastleggen in de legger. - Bij het sluiten van het ARK-front de Kering Angstel/Loenersloot en de BWO-kering Joostendam inzetten (dit gebeurt al in de praktijk). 1 Het model is niet alleen voor deze studie, maar ook voor andere studies ingezet, zoals de leggerprofielen, compartimentering van de Amstellandboezem, vergunningverlening en kadereconstructie. i

4 In het zuidelijk deel van de Vecht wordt aanbevolen om lokaal het maatgevend boezempeil te verhogen en een paar lage plekken aan te pakken. Dit is naar verwachting effectiever dan maatregelen nemen om de boezemwaterstanden in het zuidelijk deel van de Vecht te verlagen. Met de in het rapport voorgestelde maatregelen wordt het verhang in het afvoersysteem met 17% verlaagd. Het is aannemelijk dat het systeem hiermee zal voldoen aan de norm. Er is echter slechts weinig ruimte voor berging op de boezem. Voor een duurzame oplossing op lange termijn is het verstandig om te kijken hoe het oude boezemsysteem kan worden ontlast van de steeds groter wordende afvoeren. ii

5 Inhoudsopgave Samenvatting i 1 Inleiding Aanleiding Doel Amstel, Gooi en Vechtboezem Algemeen Stadsboezem Amstellandboezem Vechtboezem Werking afvoersysteem Modellering Inventarisatie Kalibratie model 5 2 Hydraulische analyse en knelpunten Stationaire afvoersituaties Amsterdam aanvoer gemaal Zeeburg Amstel Kromme Mijdrecht Oude Waver afvoer gemaal Winkel Gein Nieuwe Wetering en Angstel afvoer gemaal De Ruijter Vechtboezem noord Vechtboezem zuid Kering Amsterdam-Rijnkanaal Resumé hydraulische knelpunten 27 3 Maatregelen Algemeen Amsterdam aanvoer gemaal Zeeburg Amstel Kromme Mijdrecht Oude Waver afvoer gemaal Winkel Nieuwe Wetering en Angstel afvoer gemaal De Ruijter Vechtboezem noord Resumé maatregelen 46 4 Conclusie en aanbevelingen Conclusie Aanbevelingen 48 Literatuurlijst 49 iii

6 Bijlagen I Gegevensplatform Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. II Kalibratie Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. II.i Doel en aanpak II.ii Kalibratie gegevens II.iii Gevoeligheidsanalyse II.iv Kalibratie resultaat Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. III Samenvatting interviews en veldbezoeken Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IV Kaarten resultaten hydraulische analyse Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IV.i Afvoerscenario 1: basis stationaire afvoersituatie Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IV.ii Afvoerscenario 2: afvoer via Zeesluis Muiden Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IV.iii Afvoerscenario 3: IJfront gesloten Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IV.iv Afvoerscenario 4: IJfront en deel van ARK-front gesloten Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IV.v Afvoerscenario 5: IJfront en geheel ARK-front gesloten Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. V Metingen Stadsboezem Amsterdam Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. VI Bruggen Stadsboezem Amsterdam Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. VII Kadereconstructie Bijleveld/Grote Heijcop VIII Vergunning aanvraag Hogesluisbrug Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. IX Vergunning aanvraag Omval restaurant Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. X Verplaatsing gemaal Amstelkade Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. iv

7 1 Inleiding 1.1 Aanleiding Het boezemsysteem van Amstel, Gooi en Vecht vormt een onlosmakelijk onderdeel van het stroomgebied van het Amsterdam-Rijnkanaal en Noordzeekanaal. Het gehele stroomgebied is een afvoer gedomineerd systeem. In de studie Wateropgave boezemwateren AGV is geconstateerd dat er een verhang nodig is om het afvoersysteem goed te laten functioneren, maar ook dat er een aantal hydraulische knelpunten in het afvoersysteem zit waardoor er extra verhang ontstaat en er nauwelijks ruimte is voor berging. Dit betekent dat achterin het systeem (oftewel bovenstrooms in het systeem) geregeld verhoogde waterstanden voorkomen. Stadsboezem Amsterdam Naar Rijnland s- Gravelandsevaartboezem Via A dam- Rijnkanaal Vrij afwaterend gebied Amstellandboezem Vechtboezem 1.2 Doel Figuur 1.1 Overzicht van het studiegebied. De Amstellandboezem, de Stadsboezem Amsterdam, het Amsterdam-Rijnkanaal, de Vechtboezem en de s-gravelandsevaartboezem. Deze wateren allen in noordelijke richting af via sluizen (indien mogelijk), via gemaal Zeeburg en via het gemaal bij IJmuiden. Naar aanleiding daarvan heeft Waternet besloten een detailstudie uit te voeren naar de hydraulische knelpunten in het afvoersysteem. Hiervoor is eerst het model van het boezemsysteem verbeterd en aangevuld. Het doel van de studie is om de knelpunten in het afvoersysteem vast te stellen en maatregelen op te stellen. Het nevendoel is om de gegevensdatabase en het model van de AGV boezem compleet te maken en te verbeteren. Daarnaast heeft in het kader van deze studie een aantal detailanalyses plaatsgevonden. 1

8 1.3 Amstel, Gooi en Vechtboezem Algemeen Van oudsher waren de rivieren Amstel en Vecht de hoofdafvoerroutes naar het buitenwater. De profielen in deze waterlopen zijn daarom relatief ruim, dit is geïllustreerd in Figuur 1.2. De verbindende watergangen tussen de Amstel en de Vecht waren minder belangrijk voor de afvoer en zijn daarom ook minder ruim. In het begin van de 19 de eeuw is er middendoor het gebied een waterweg aangelegd voor de scheepvaart. Dit kanaal is de voorloper van het Amsterdam-Rijnkanaal. In de loop der tijd is het kanaal verdiept en verbreed en is de waterhuishouding een steeds belangrijkere rol gaan spelen. Tegenwoordig wordt via het Amsterdam-Rijnkanaal en het Noordzeekanaal de watervoorziening en afvoer van overtollig water van een groot deel van West-Nederland (ca km²) geregeld. Doordat de rest van het watersysteem niet altijd is aangepast op deze wijziging, zijn de verbindingen van de Amstellandboezem en de Vechtboezem naar het Amsterdam-Rijnkanaal relatief krap (zie Figuur 1.2). Figuur 1.2 Gemiddelde doorstromende oppervlak (in m 2 ) per boezemsegment, rechtsboven staat een uitsnede van de stadsboezem Amsterdam. 2

9 In het gehele boezemsysteem van AGV wordt een streefpeil gehanteerd van NAP -0,40 m. Aandachtspunt is dat Rijkswaterstaat voor het Amsterdam-Rijnkanaal een maatgevend peil van NAP +0,10 m hanteert, terwijl Waternet voor het gehele boezemsysteem een maatgevend boezempeil van NAP +0,00 m aanhoudt Stadsboezem Normaal staat de Amstellandboezem in open verbinding met het ARK en het IJ. Bij een waterstand van NAP -0,20 m wordt aan de noordkant het IJ-front gesloten (keringen tussen de Stadsboezem Amsterdam en Het IJ). De Stadsboezem en (een deel van) de Amstellandboezem worden dan bemalen door gemaal Zeeburg. Dit gebeurt gemiddeld eens in de 1 à 2 jaar. Indien de waterstand in Amsterdam verder stijgt tot NAP -0,15 m, kan aan de zuidkant ook het Amstel-front (gedeeltelijk) worden gesloten. Het Amstel front wordt vrijwel niet meer gebruikt voor hoogwatersituaties. Vroeger werden deze maatregelen getroffen omdat bij waterstanden hoger dan NAP -0,15 m wateroverlast in ondermeer Amsterdam ontstond. Inmiddels zijn de drempels van de riooloverstorten in Amsterdam verhoogd, waardoor er haast geen hoogwaterbemaling voor Amsterdam meer nodig is en er minder noodzaak is om het IJfront zo snel te sluiten. Tegenwoordig wordt gemaal Zeeburg (mede) ingezet voor hoogwaterbemaling van de Amstellandboezem. Hiervoor is in 1965 gemaal Zeeburg uitgebreid met een extra pomp. Het systeem (watergangen en kunstwerken) is echter niet aangepast Amstellandboezem Normaal staat de Amstellandboezem in open verbinding met het Amsterdam-Rijnkanaal. De Amstellandboezem kan met behulp van keringen (gefaseerd) worden afgesloten van het Amsterdam-Rijnkanaal (het ARK-front). In principe verloopt de afvoer van de Amstellandboezem zo lang mogelijk via het Amsterdam-Rijnkanaal. De keringen worden gesloten wanneer de waterstand op het Amsterdam-Rijnkanaal hoger wordt dan de waterstand op de Amstellandboezem. De Amstellandboezem kan dan worden bemalen met gemaal Zeeburg. Het sluiten van het gehele ARK-front komt vrijwel niet meer voor Vechtboezem De Vechtboezem staat altijd in open verbinding met het Amsterdam-Rijnkanaal. Wanneer wordt afgevoerd via de Grote Zeesluis Muiden profiteert de Vecht daar het meest van en dat is altijd voldoende om de afvoer van de Vecht te waarborgen. Bij hoge waterstanden op het IJmeer, waardoor de Grote Zeesluis Muiden niet kan afvoeren, kunnen er wel problemen optreden. In het noordelijke deel van de Vecht voert de s Gravelandsevaartboezem onder vrij verval af naar de Vecht. 1.4 Werking afvoersysteem Het boezemsysteem van Amstel, Gooi en Vecht is een afvoersysteem. Om water af te kunnen voeren, moet er eerst verhang worden opgebouwd. Dat is noodzakelijk om voldoende druk te kunnen leveren om het water van hoog naar laag te laten stromen. Het opbouwen van het verhang geeft dus een noodzakelijke waterstandverhoging. Deze verhoging is echter niet het gevolg van berging, maar van stroming. Dit betekent dat achterin het systeem (ofwel bovenstrooms in het systeem) geregeld verhoogde waterstanden voorkomen. 3

10 MBP waterstand streefpeil A A B MBP streefpeil B kans 1:1 1:10 1:100 1:1000 waterstand B A kans 1:1 1:10 1:100 1:1000 Figuur 1.3 Om het water af te kunnen voeren moet er eerst verhang worden opgebouwd. Dit betekent dat bovenstrooms in het systeem (lokatie B) de kans op verhoogde waterstanden veel groter is dan benedenstrooms (lokatie A). Tijdens het instellen van het verhang stijgt de waterstand eerst snel maar daarna langzamer totdat het benodigde verhang is bereikt en de waterstand zich stabiliseert. waterstand B waterstand B A A A B 1:1 1:10 kans tijd Figuur 1.4 Bij het instellen van het verhang stijgen de waterstanden achter in het systeem (punt B) eerst snel, totdat het verhang is bereikt en dan stabiliseert de waterstand zich (rechter grafiek). De waterstanden kunnen vervolgens nog verder stijgen wanneer de aanvoer van water naar het systeem groter is dan de afvoer. In dat geval gaat het systeem water bergen en stijgen de waterstanden net zo lang totdat de aanvoer afneemt of de afvoer toeneemt. Het is van groot belang om in de waterstand-kansgrafiek een onderscheid te maken tussen de verschillende fenomenen, namelijk een waterstandstijging die optreedt doordat er: Een marge rond streefpeil wordt geaccepteerd, bijvoorbeeld doordat gebruikt wordt gemaakt van een spuiperiode in plaats van een bemalen afvoer; Een verhang wordt opgebouwd (waardoor met name achterin het systeem een waterstandstijging optreedt); Water wordt geborgen (aanvoer groter dan de afvoer) waardoor de waterstand in het gehele systeem stijgt. In het boezemsysteem van Amstel, Gooi en Vecht is de ruimte tussen het streefpeil en maatgevende boezempeil vrijwel volledig nodig voor het opbouwen van een verhang om het afvoersysteem goed te laten functioneren. In het afvoersysteem zit een aantal hydraulische knelpunten waardoor er extra verhang ontstaat en er minder ruimte beschikbaar is voor berging. 4

11 1.5 Modellering Inventarisatie In deze studie zijn het bestaande model en het bijbehorende gegevensplatform, die zijn opgezet in het kader van de studie Wateropgave boezemwateren AGV, verbeterd en aangevuld. Om de modellen beter aan te laten sluiten op de praktijk, is veel tijd en energie gestoken in de inventarisatie van gegevens. Er zijn gesprekken gevoerd met de beheerders van (verschillende delen van) de AGV boezem om de werking en het beheer van het boezemsysteem goed in beeld te brengen. Een samenvatting van de interviews is opgenomen in de bijlage. Op basis van de kennis van de beheerders en verschillende databestanden zijn alle keringen en bruggen in het boezemsysteem geïnventariseerd en opgenomen in het gegevensplatform. Voor een deel van het boezemsysteem zijn de dwarsprofielen opnieuw ingemeten, met name op locaties waar in het oude model de boezemwateren krap zijn. Speciale aandacht is besteed aan de stadsboezem Amsterdam, omdat daar het grootste verhang optreedt. Alle bruggen en keringen in de aanvoerroute naar gemaal Zeeburg zijn opnieuw ingemeten. Nauwkeurige dwarsprofielen zijn verkregen uit recente bodemmetingen die hebben plaatsgevonden t.b.v. het baggeren. Daarnaast hebben metingen plaatsgevonden om het verhang in de stadsboezem en de werkelijke capaciteit van gemaal Zeeburg in de praktijk vast te stellen. In de bijlage is een overzicht opgenomen van het gegevensplatform Kalibratie model In deze studie is extra aandacht besteed aan de kalibratie, onder andere met nieuwe meetgegevens. Daarvoor is een recente maatgevende gebeurtenis geselecteerd (maart 1998) en is het gedrag van het boezemsysteem tijdens deze gebeurtenis gereproduceerd met het model. Eén van de grote onzekerheden bij de kalibratie zijn de hoeveelheden water die door de randen van het systeem stromen, met name uit de andere waterschappen en via de afvoergemalen. Om een kalibratie uit te kunnen voeren voor de hydraulische parameters in het boezemsysteem van AGV zijn de waterstanden bij IJmuiden en de debieten bij Maarssen als randvoorwaarde opgelegd. Hiermee komen de berekende waterstanden en debieten goed overeen met de gemeten waarden. De resultaten van de kalibratie zijn opgenomen in de bijlage. Hiermee is een solide basismodel van de Amstel, Gooi en Vechtboezem verkregen. Al tijdens deze studie is gebleken dat dit basismodel voor veel andere studies van belang kan zijn. 5

12 6

13 2 Hydraulische analyse en knelpunten 2.1 Stationaire afvoersituaties Om inzicht te krijgen in het functioneren van het boezemsysteem is gekeken naar een stationaire afvoersituatie (de totale aanvoer en afvoer zijn gelijk constant in de tijd). Daarbij is ervan uitgegaan dat de vrije afwateringswerken niet (kunnen) worden ingezet. In deze situatie is onderzocht wat het verhang over het boezemgebied is. De bemalen afvoercapaciteit van het systeem is 326 m 3 /s (zie Tabel 2.1), daarbij is ook de recente uitbreiding van gemaal IJmuiden meegenomen. Om ervoor te zorgen dat de aanvoer niet groter is dan de beschikbare afvoercapaciteit, is de afvoer van het Noorderkwartier en Rijnland met ongeveer 50% gereduceerd (de reductie bij Rijnland en Noorderkwartier is gekozen omdat deze op het Noordzeekanaal lozen en dit het minste effect heeft op het verhang in het gebied). Alle poldergemalen van AGV staan aan en voeren af naar de boezem. Tabel 2.1 Stationaire situatie met aanvoer gelijk aan maximum bemalen afvoer (fictieve gereduceerde aanvoer vanuit Noorderkwartier en Rijnland) Bemalen Afvoer m 3 /s % Aanvoer m 3 /s % Gemaal IJmuiden % Noorderkwartier (gereduceerd) 36 11% Uitbreiding IJmuiden % Rijnland (gereduceerd) 40 12% Gemaal Zeeburg 57 17% De Stichtse Rijnlanden % Reliant Energy (nood) 9 3% Rijkswaterstaat (Lek sl.) 15 5% Amstel, Gooi en Vecht % Totaal afvoer % Totaal aanvoer (gereduceerd) % Om een zo compleet mogelijk beeld van het hydraulisch functioneren van het boezemsysteem te krijgen, zijn er verschillende afvoerscenario s voor de AGV boezem opgesteld. Daarbij is rekening gehouden met de inzet van de fronten naar het IJ en het Amsterdam-Rijnkanaal en met de afvoer via de Zeesluis bij Muiden. Voor elk deel van de boezem is namelijk een andere afvoersituatie maatgevend. De volgende 5 afvoerscenario s zijn aangehouden: 1. Basis afvoerscenario; Dit is de stationaire afvoersituatie zoals hierboven beschreven, waarbij alle boezemwateren met elkaar in open verbinding staan en het water wordt afgevoerd door gemaal IJmuiden en gemaal Zeeburg. 2. Basis afvoerscenario + afvoer via de Zeesluis Muiden; Voor de Vecht is de Zeesluis bij Muiden een belangrijke afvoerroute bij hoogwater. De Zeesluis Muiden wordt ingezet bij een boezempeil van NAP -0,30 m. 3. Basis afvoerscenario + IJfront dicht; Bij een boezempeil van NAP -0,20 m wordt het IJfront gesloten, dit zijn de keringen tussen de Stadsboezem Amsterdam en Het IJ. De Stadsboezem en een deel van de Amstellandboezem worden dan bemalen door gemaal Zeeburg. 4. Basis afvoerscenario + IJfront + bovenste 2 keringen van ARK front dicht; In de praktijk wordt vaak niet het gehele ARK-front gesloten, maar (in eerste instantie) alleen de bovenste 2 keringen (Kering ARK-Nieuwe Diep en Kering De Diem-ARK). Een groot deel van de Amstellandboezem wordt dan bemalen door gemaal Zeeburg. 5. Basis afvoerscenario + IJfront + ARK front dicht; De Stadsboezem en Amstellandboezem zijn geïsoleerd van de rest van het boezemsysteem en worden 7

14 geheel bemalen door gemaal Zeeburg doordat het IJfront en het ARK-front geheel gesloten zijn. In de bijlage zijn de resultaten per afvoerscenario weergegeven. Voor elke watergang en kunstwerk is het maximale verhang en verval uit de scenario s bepaald en weergegeven in Figuur 2.1 en Figuur 2.2. Figuur 2.1 Maximum verhang en verval van de 5 afvoerscenario's in de AGV boezem Figuur 2.2 Maximum verhang en verval van de 5 afvoerscenario's in de stadboezem 8

15 De locaties waar bij tenminste één scenario het verval over een kunstwerk groter is dan 1 cm of het verhang in de watergangen groter is dan 1 tot 2 cm/km vormen een potentieel hydraulisch knelpunt. In de volgende paragrafen wordt elk potentieel hydraulisch knelpunt geanalyseerd. Daarvoor is het boezemsysteem opgedeeld in een aantal deelgebieden, zoals weergegeven in Figuur 2.3. Amsterdam aanvoer Gemaal Zeeburg ARK Amstel Vecht Noord- ARK Gein Waver + oude Waver Angstel Nieuwe Wetering Kromme Mijdrecht Vecht Zuid Figuur 2.3 Overzicht van de potentiële knelpunten in de boezem 9

16 In Figuur 2.4 is het verhang in de Amstellandboezem en de stadsboezem weergegeven bij een gesloten IJfront, daarvoor is het waterstandverloop van de Kromme Mijdrecht tot gemaal Zeeburg uitgezet tegen de afstand. Het verhang in het afvoersysteem is in totaal 46 cm over een lengte van 33 km. Een deel daarvan is aan te merken als normaal verhang en nodig om het afvoersysteem goed te laten functioneren. Een ander deel wordt veroorzaakt door hydraulische knelpunten in het afvoersysteem waardoor er extra verhang ontstaat en er minder ruimte beschikbaar is voor berging. Kromme Mijdrecht Ouderkerk a/d Amstel Singelgracht/ Lozingskanaal Waterstand (m NAP) Gemaal Zeeburg Relatieve afstand (km) Figuur 2.4 Langsdoorsnede van de Kromme Mijdrecht naar de gemaal Zeeburg, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoersituatie met gesloten IJfront en gemaal Zeeburg en gemaal IJmuiden aan) 2.2 Amsterdam aanvoer gemaal Zeeburg In de grachten en bruggen in de stadsboezem van Amsterdam treedt een flink verhang op, met name wanneer het IJfront gesloten is en gemaal Zeeburg een belangrijk deel van het overtollige water uit de Amstellandboezem afvoert. Dit wordt bevestigd door beheerders en door metingen van het verhang tijdens een gesimuleerde hoogwatersituatie (zie bijlage). Doordat er in de aanvoerroute naar gemaal Zeeburg een groot verhang optreedt, dalen de waterstanden nabij het gemaal flink. De aanvoer van water vanuit de Amstellandboezem naar het gemaal is door hydraulische knelpunten in de aanvoerroute onvoldoende en daardoor kan de afvoercapaciteit van het gemaal niet efficiënt worden ingezet. In de praktijk wordt de aanvoer van water naar Zeeburg aangevuld door de toldeur bij Wittenburg open te zetten, hiermee wordt echter minder water uit de Amstellandboezem afgevoerd. Bij de metingen tijdens een gesimuleerde hoogwatersituatie is gebleken dat bij Wittenburg ca. 8 m 3 /s wordt ingelaten (dit is meer dan 10% van de afvoercapaciteit van gemaal Zeeburg) en dat daarmee de waterstand bij gemaal Zeeburg 2 tot 3 cm wordt verhoogd. Zolang de waterstand bij Zeeburg niet verder daalt dan NAP -0,55 m à -0,60 m blijft het gemaal in principe draaien, hiermee wordt bijna 20 cm extra ruimte in het afvoersysteem gerealiseerd. 10

17 In Figuur 2.5 is het verhang in de stadsboezem weergegeven bij een gesloten IJfront en hoogwaterbemaling door gemaal Zeeburg. Figuur 2.5 Verval en verhang in de stadsboezem Amsterdam (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) Het verhang is verspreid over de bruggen en grachten in het gehele tracé en bedraagt in totaal ca. 19 cm, waarvan 8 cm is aan te merken als extra verhang dat wordt veroorzaakt door knelpunten in het afvoersysteem. In het tracé Singelgracht Lozingskanaal wordt ca. 10 cm veroorzaakt door kunstwerken. Brug 187 (Spinozastraat) veroorzaakt het grootste verval, zie Figuur 2.5. De overige bruggen in de Singelgracht en het Lozingskanaal geven per stuk allemaal een verval kleiner dan 1 cm. Door het grote aantal (in totaal 9 bruggen), veroorzaken de bruggen samen echter toch nog een verval van ca. 7 cm. Daarnaast treedt er in de Singelgracht en het Lozingskanaal een groot verhang op door krappe profielen. Figuur 2.6 Brug Spinozastraat (links) en de stroming en verhang bij de middelste brugpijler (rechts) tijdens de gesimuleerde hoogwatersituatie op 8 maart

18 In Figuur 2.7 is het verloop van de waterstand weergegeven voor het tracé Singelgracht - Lozingskanaal naar gemaal Zeeburg. Prof. Tulpplein Rhijnspoorplein Spinozastraat K. s Gravelandestraat Alexanderplein Waterkering Dageraad Spoorbrug Lozingskanaal Panamalaan Veelaan Waterstand (m NAP) Th. K. van Lohuizenlaan Singelgracht Lozingskanaal Gemaal Zeeburg Relatieve afstand (m) Figuur 2.7 Langsdoorsnede van tracé Singelgracht - Lozingskanaal, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) In het tracé Oude Entrepotdok Nieuwe Vaart wordt ca. 12 cm van het verval veroorzaakt door kunstwerken. Brug 11 (spoorbrug), brug 353 (Sarphatistraat) en het Oude Entrepotdok veroorzaken het grootste verval. Ook zijn de profielen in de Nieuwe Vaart relatief krap. Ter illustratie is in Figuur 2.8 het verloop van de waterstand voor dit tracé weergegeven. Deze afvoerroute is iets langer dan de route via de Singelgracht. Amstel (Nieuwe Herengracht) Weesperstraat Muiderstraat Anne Frankstraat Entrepotdok Oude Entrepotdok Oude Spoorbrug Sarphatristraat Spoorbrug Panamalaan Waterstand (m NAP) Veelaan Th. K. van Lohuizenlaan Nieuwe Herengracht Entrepotdok Nieuwe vaart Nieuwe vaart Gemaal Zeeburg Relatieve afstand (m) Figuur 2.8 Langsdoorsnede van tracé Entrepotdok Nieuwe Vaart, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) 12

19 Aandachtspunt is dat wanneer het IJfront geopend is en gemaal Zeeburg afvoert, deze route belangrijker wordt omdat er water vanaf het IJ naar gemaal Zeeburg wordt aangevoerd. Met name brug 11 (spoorbrug) en brug 353 (Sarphatistraat) vormen daarbij een fors obstakel met elk een verval van meer dan 2 cm (zie Figuur 2.9). Ook met een geopend IJfront blijft het verval in de stadsboezem fors en blijven de knelpunten in de Singelgracht bestaan. Figuur 2.9 Verval en verhang in de stadsboezem Amsterdam (afvoerscenario 1; open IJfront en gemaal Zeeburg aan) Geconcludeerd wordt dat het grote verhang en verval in de stadsboezem in alle afvoersituaties voorkomt, met name bij een gesloten IJfront. Doordat gemaal Zeeburg de waterstand lokaal verlaagt tot NAP -0,60 m (dit is 0,20 m lager dan het streefpeil op de boezem), wordt het effect van het grote verhang op de waterstandstijgingen in de rest van de Amstellandboezem beperkt. De capaciteit van gemaal Zeeburg kan hierdoor echter niet optimaal worden benut. Daarom wordt de aanvoerroute naar gemaal Zeeburg aangemerkt als hydraulisch knelpunt. 13

20 2.3 Amstel Het verhang in een groot deel van de Amstel is relatief groot (zie Figuur 2.19), in totaal 22 cm over het tracé van de Oude Waver tot de Singelgracht (15 km). Dit verhang treedt op in alle afvoerscenario s. Figuur 2.10 Verhang en verval in de Amstel (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) 14

21 Vrijwel het gehele verhang wordt veroorzaakt door de krappe profielen van de boezemwaterlopen. Dit is in Figuur 2.11 geïllustreerd met het verloop van de waterstand in de Amstel. Het grootste verhang treedt op in het tracé van de Weespertrekvaart tot de Singelgracht; ruim 7 cm over 1,3 km, dit is meer dan 5 cm/km. In het tracé rond Ouderkerk a/d Amstel is het verhang ruim 11 cm over een afstand van 7,7 km. Oude Waver Ouderkerk a/d Amstel Weespertrekvaart Singelgracht Waterstand (m NAP) Relatieve afstand (m) Figuur 2.11 Langsdoorsnede van de Amstel tracé Oude Waver Singelgracht, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) Het grote verhang vormt op deze locatie geen probleem, maar het verhang gaat ten koste van de ruimte voor verhoging van de boezemwaterstanden achterin het systeem en is dus wel een knelpunt. 15

22 2.4 Kromme Mijdrecht De zuidelijke Amstellandboezem ligt achterin het afvoersysteem en er komen geregeld verhoogde waterstanden voor. Deze worden grotendeels veroorzaakt door hydraulische knelpunten benedenstrooms in het afvoersysteem en deels in het gebied zelf. De afvoerroute van het water, en daarmee ook het verhang en verval in de zuidelijke Amstellandboezem, hangt sterk af van het wel of niet sluiten van het ARK-front en met welke kering; de Kering Grote Heijcop/ARK of de BWO-kering Joostendam. Daarom zijn alledrie de afvoersituaties geanalyseerd. In Figuur 2.12 is het verhang in de zuidelijke Amstellandboezem weergegeven bij afvoer in de richting van zowel de Amstel als het ARK. Figuur 2.12 Verhang en verval in de zuidelijke Amstellandboezem (afvoerscenario 1) 16

23 In Figuur 2.13 is de langsdoorsnede van de zuidelijke Amstellandboezem weergegeven. De afvoer vindt plaats in twee richtingen, naar het ARK en naar de Amstel. In de afvoer naar het ARK is in de Grote Heicop (rechts in Figuur 2.14) een flink verval zichtbaar, ca. 5 cm. De verbreding van de bruggen en watergangen in de Grote Heicop in het kader van de werkzaamheden rond de A2 zijn meegenomen in de berekening. Hiermee is het verval al afgenomen ten opzichte van de huidige situatie. Ook door beheerders wordt het verval in de Grote Heijcop aangegeven. Het verval wordt deels veroorzaakt door de smalle profielen en deels door een aantal bruggen en de BWO- Kering die op korte afstand achter elkaar liggen en opgeteld ruim 3 cm verval veroorzaken. Door de vernauwing wordt de afvoer naar het Amsterdam-Rijnkanaal gestremd. Brug bij de Hoef (4769) BWO-kering Kromme Mijdrecht Gemaal Zevenhoven & Blokland Gemaal GWV Amstelkade Gemaal Noordse Buurt HDSR Oudendam HDSR Kockengen Portengse BWO Brug Joostendam Galgenwaardse Brug, Spoorbrug, Kering Grote Heijcop-ARK HDSR De Tol Waterstand (m NAP) 2,5 m 3 /s 4,1 m 3 /s 0,8 m 3 /s 0,17 m 3 /s 1,92 m 3 /s 2,17 m 3 /s ARK Relatieve afstand (m) Figuur 2.13 Langsdoorsnede van de zuidelijke Amstellandboezem, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 1) HDSR Kockengen BWO Joostendam Portengse Brug HDSR De Tol Galgenwaardse Brug Noordelijke parallel tak A2 Spoorbrug 1,92 m 3 /s 2,17 m 3 /s 1 m 3 /s Kering Grote Heijcop/ARK, brug Waterstand (m NAP) ARK Relatieve afstand (m) Figuur 2.14 Detail; langsdoorsnede van de Grote Heijcop, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 1) 17

24 Wanneer het ARK-front wordt gesloten, wat in de praktijk weinig voorkomt, verandert de afvoersituatie en moet al het overtollige water uit de zuidelijke Amstellandboezem via de Amstel worden afgevoerd. In Figuur 2.15 is het verhang en verval in de Kromme Mijdrecht weergegeven wanneer de Kering Grote Heijcop/ARK gesloten is. Door de extra afvoer is het verval van de Bijleveld tot de Amstel ca. 10 cm, veroorzaakt door krappe profielen in de Kromme Mijdrecht, de BWO-kering (A 32) en de brug bij de Hoef. Figuur 2.15 Verhang en verval in de Kromme Mijdrecht als de Kering Grote Heicop/ARK gesloten is (afvoerscenario 5, IJfront en ARK-front gesloten) In Figuur 2.16 wordt het verval over de zuidelijke Amstellandboezem geïllustreerd wanneer de Kering Grote Heicop/ARK is gesloten. Brug bij de Hoef (4769) BWO-kering Kromme Mijdrecht Gemaal Zevenhoven & Blokland Gemaal GWV Amstelkade Gemaal Noordse Buurt HDSR Oudendam HDSR Kockengen 1,92 m 3 /s BWO Portengse Joostendam Brug Galgenwaardse Brug, Spoorbrug, Kering Grote Heijcop-ARK HDSR De Tol 2,17 m 3 /s 4,1 m 3 /s 2,5 m 3 /s 0,8 m 3 /s 0,17 m 3 /s Waterstand (m NAP) ARK Relatieve afstand (m) Figuur 2.16 Langsdoorsnede van de Zuidelijke Amstellandboezem, rechtsonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 5, Kering Grote Heijcop/ARK is gesloten) 18

25 In plaats van Kering Grote Heijcop/ARK kan ook de BWO-kering Joostendam worden gesloten (zie Figuur 2.17). Hiermee neemt het verval van de Bijleveld tot de Amstel af tot ca. 8 cm, veroorzaakt door krappe profielen in de Kromme Mijdrecht. Het verval per kunstwerk is minder dan 1 cm. Voordeel is ook dat er meer water wordt afgevoerd naar het Amsterdam-Rijnkanaal. In de praktijk wordt een keuze gemaakt afhankelijk van de stromingsrichting van het water in de Grote Heijcop, meestal is dat de Joostendam. Gemaal GWV Brug bij de Hoef Amstelkade (4769) Gemaal Gemaal HDSR BWO-kering Zevenhoven Noordse Buurt Oudendam Kromme Mijdrecht & Blokland HDSR Kockengen 1,92 m 3 /s BWO Portengse Brug Joostendam Galgenwaardse Brug, Spoorbrug, Kering Grote Heijcop-ARK HDSR De Tol Waterstand (m NAP) 4,1 m 3 /s 2,5 m 3 /s 0,8 m 3 /s 0,17 m 3 /s 2,17 m 3 /s ARK Relatieve afstand (m) Figuur 2.17 Verhang en verval in de Kromme Mijdrecht als de BWO-kering Joostendam gesloten is (afvoerscenario 5, IJfront en ARK-front gesloten) Geconcludeerd wordt dat het grote verhang in de Kromme Mijdrecht alleen voorkomt wanneer het ARK-front gesloten is en kan worden beperkt door de BWO-kering Joostendam te sluiten. Deze afvoersituatie komt vrij weinig voor en het verhang vormt daarom een gering knelpunt. 19

26 2.5 Oude Waver afvoer gemaal Winkel De Oude Waver is een smalle zijtak van de Amstel waarop gemaal Winkel uitmaalt. In Figuur 2.18 is weergegeven hoe het water dat wordt uitgemalen door gemaal Winkel door de boezem stroomt. Het water in de Oude Waver bestaat voor bijna 100% uit dit water. Uiteindelijk wordt ca. 90% van de afvoer van gemaal Winkel afgevoerd via de Amstel, de overige 10% stroomt via de Winkel naar het Amsterdam-Rijnkanaal. 90% 35% 55% 35% 10% Fractie 55% 45% 5 m 3 /s Figuur 2.18 Links is weergegeven hoeveel water in de waterlopen afkomstig is van gemaal Winkel (fractie). Rechts staat weergegeven welk percentage van de afvoer van gemaal Winkel via welke route wordt afgevoerd. In de Oude Waver treedt in alle afvoerscenario s en over bijna het hele tracé een flink verhang op, zie Figuur Vanaf gemaal Winkel tot de Amstel (ca. 3 km) is het verval 7 cm. De Oude Waver is een relatief smalle boezemwatergang, het doorstroomprofiel is gemiddeld 12 m 2 (zie Figuur 1.2). Tegelijkertijd maalt gemaal Winkel de afvoer van polder Groot-Mijdrecht erop uit, dit is met een capaciteit van 5 m 3 /s één van de grootste poldergemalen in het beheersgebied van AGV. Het vele water uit de polder Groot- Mijdrecht kan niet snel genoeg worden afgevoerd, zodat het water in de Waver soms meer dan 30 cm wordt opgestuwd. Daardoor wordt in de Oude Waver als één van de eerste locaties in de boezem het maatgevende boezempeil bereikt, dit wordt vanuit de praktijk bevestigd. 20

27 Figuur 2.19 Verhang en verval in de Oude Waver en Waver (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) In Figuur 2.20 is het verhang in de Oude Waver geïllustreerd. De BWO-kering in de Waver veroorzaakt meer dan 1 cm verval. Het grootste deel van het verhang wordt veroorzaakt door de krappe boezemwatergangen, vanaf gemaal Winkel tot de Amstel ongeveer 70%. Waterstand (m NAP) BWO Kering Nessersluis Waverbrug Keersluis Oude Waver BWO Kering Oude Waver Draaibrug Draaibrug Draaibrug Stokkelaarsburg BWO Kering Waver Voetangelbrug Gemaal Winkel 5 m 3 /s Relatieve afstand (m) Figuur 2.20 Langsdoorsnede van de Oude Waver en Waver, linksonder is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) Geconcludeerd wordt dat het grote verhang in de Oude Waver in alle afvoersituaties voorkomt en doorwerkt op de Waver en Oude Waver. Hier zorgen de verhoogde boezemwaterstanden voor problemen en daarom vormt het verhang een knelpunt. 21

28 2.6 Gein Het verhang in het Gein is relatief groot en in totaal 10 cm over een tracé van 6 km. Vrijwel het gehele verhang wordt veroorzaakt door de boezemwaterlopen, met name op het stuk direct na het aquaduct Abcoude. Dit is in Figuur 2.11 geïllustreerd met het verloop van de waterstand over het tracé vanaf Abcoude naar Smalweesp. Waterstand (m NAP) Dorpsbrug Abcoude Acuaduct Abcoude Wilhelminabrug BWO-kering in het Gein Geinboogbrug Relatieve afstand (m) Figuur 2.21 Langsdoorsnede van het Gein van Abcoude naar hert Amsterdam-Rijnkanaal, rechtsboven is het tracé in het kaartje weergegeven (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) Het verhang vormt op deze locatie geen probleem en wordt in de praktijk ook niet als knelpunt ervaren. Het Gein is namelijk geen hoofdafvoerroute voor de Amstellandboezem; het doorstroomoppervlak is relatief klein (20 m 2, zie Figuur 1.2) en er malen geen grote poldergemalen op uit. Daarom is het niet effectief in dit deel van de boezem het verhang te verkleinen en wordt aanbevolen het verhang te accepteren. 22

29 2.7 Nieuwe Wetering en Angstel afvoer gemaal De Ruijter Gemaal De Ruijter maalt het overtollige water uit Groot Wilnis-Vinkeveen uit naar de boezem. Het gemaal heeft evenals gemaal Winkel een aanzienlijke capaciteit van 5 m 3 /s, terwijl het smalste stuk van de Angstel een doorstroomprofiel heeft van ca. 24 m 2. In een normale afvoersituatie waarbij het ARK-front open is, stroomt vrijwel alle afvoer van gemaal De Ruijter via de Nieuwe Wetering naar het Amsterdam-Rijnkanaal. Dit is geïllustreerd in Figuur Fractie gemaal De Ruijter 5 m 3 /s Figuur 2.22 Verspreiding van de afvoer van gemaal de Ruijter (fractie) door het boezemsysteem in een normale afvoersituatie 23

30 Bij het sluiten van het ARK-front kan ervoor worden gekozen om de Kering Nieuwe Wetering/ARK of de Kering Angstel/Loenersloot te sluiten. Wanneer de Kering Nieuwe Wetering/ARK wordt gesloten, moet de afvoer van gemaal De Ruijter via de Amstellandboezem naar gemaal Zeeburg. Daardoor treedt er bij dit afvoerscenario een flink verhang op in de Angstel van in totaal ca. 5 cm (zie Figuur 2.23, links). Het is echter ook mogelijk om in plaats van de Kering Nieuwe Wetering/ARK de Kering Angstel/Loenersloot te sluiten, waardoor de afvoer van gemaal De Ruijter naar het Amsterdam-Rijnkanaal gaat. Daardoor treedt in de Nieuwe Wetering een relatief groot verhang op (zie Figuur 2.23, rechts). Dit levert geen problemen op omdat de stijging van de boezemwaterstand beperkt blijft en doorwerkt op een klein deel van de boezem, namelijk de Nieuwe Wetering. Voordeel is dat bij een geheel gesloten ARK-front de afvoer van gemaal de Ruijter niet door gemaal Zeeburg hoeft te worden uitgemalen, waardoor de aanvoer door de poldergemalen in de Amstellandboezem beter in balans is met de afvoercapaciteit. Om deze redenen wordt in de praktijk bij het sluiten van het ARK-front vrijwel altijd de Kering Angstel/Loenersloot gesloten in plaats van Kering Nieuwe Wetering/ARK en vormt het verhang in de Angstel in de praktijk geen knelpunt. Figuur 2.23 Verhang in de Angstel en de Nieuwe Wetering bij een gesloten ARK-front met de Kering Nieuwe Wetering/ARK (links) of de Kering Angstel/Loenersloot (rechts) 24

31 2.8 Vechtboezem noord Voor de Vecht is de Zeesluis bij Muiden een belangrijke afvoerroute. Zodra via de Zeesluis Muiden (onder vrij verval) kan worden afgevoerd naar het Markermeer, is dat altijd voldoende om de afvoer van de Vecht te waarborgen. In deze afvoersituatie is de Vecht hydraulisch op orde. De Zeesluis Muiden kan niet worden gebruikt wanneer de waterstand op het IJmeer hoger is dan de waterstand op de Vecht. In dat geval moet de afvoer van de Vecht via de Muidertrekvaart en de Smalweesp naar het Amsterdam-Rijnkanaal. Daardoor ontstaat er in deze afvoerroutes een relatief groot verhang. In de Weespertrekvaart is het verval over de Weesperpoortschutsluis en de brug in Muiden vrij groot. Deze kunstwerken zijn vrij smal en de opstuwing wordt door de beheerders bevestigd, maar in de praktijk veroorzaken de kunstwerken geen knelpunten. In de Smalweesp is het verhang vrijwel overal relatief groot. Dit wordt ook bevestigd vanuit de praktijk, maar niet gezien als een probleem. Geconcludeerd wordt dat het verhang in feite geen probleem vormt ten aanzien van verhoogde waterstanden op de Vecht. Wel kunnen de verhoogde waterstanden een probleem vormen voor de s Gravelandsevaartboezem, dat onder vrij verval afvoert naar de Vecht. Figuur 2.24 Verhang en verval in het noordelijke deel van de Vechtboezem (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) 25

32 2.9 Vechtboezem zuid De zuidelijke Vechtboezem ligt achterin het afvoersysteem en er komen geregeld verhoogde waterstanden voor. Bovendien treedt in alle afvoerscenario s een relatief groot verhang in de Vecht op. De boezemkaden zijn hier echter voldoende hoog (NAP +0,60 m) en de verhoogde boezemwaterstanden leiden niet tot problemen. Alleen bij de oude uitstroom van gemaal Achttienhoven en de molen van de polder Buitenweg komen lage plekken voor. Omdat de boezemkaden voldoende hoog zijn en de verhoogde boezemwaterstanden niet tot problemen leiden, lijkt de meest geschikte maatregel een papieren actie, waarbij lokaal het maatgevend boezempeil met 0,2 m wordt verhoogd. Hiermee sluit het maatgevend boezempeil beter aan op het maatgevende peil op het Amsterdam-Rijnkanaal en er wordt voorkomen dat er feitelijk onnodige noodmaatregelen getroffen moeten worden. Het verhogen van het maatgevend boezempeil heeft wel effect op het onderhoud (het op hoogte houden) van de kaden. De extra onderhoudskosten onderhoud worden geschat op ,- 2 (bron: Waternet) Kering Amsterdam-Rijnkanaal In het noordelijk deel van het Amsterdam-Rijnkanaal liggen een kering en een schutsluis, gescheiden door een eilandje (Figuur 2.25). Dit kunstwerk vormt een flinke vernauwing in het Amsterdam-Rijnkanaal en in alle afvoerscenario s komt naar voren dat het kunstwerk meer dan 2 cm opstuwing veroorzaakt. De kering en schutsluis worden niet meer gebruikt en inmiddels zijn de pilaren van de kering verwijderd, desondanks blijft het een aanzienlijk knelpunt. Omdat het eiland ook voor de scheepvaart een knelpunt vormt, overweegt Rijkswaterstaat om het eiland te verwijderen. Ook voor het hydraulisch functioneren van het afvoersysteem zou het beter zijn de vernauwing van het Amsterdam-Rijnkanaal te verwijderen. Kering ARK Figuur 2.25 Keringen schutsluis in het Amsterdam-Rijnkanaal, op de luchtfoto (links) is met een gele stip aangegeven waar de foto (rechts) genomen is. 2 Inschatting extra onderhoudskosten bij aangenomen ophoogtermijn van 30 jaar i.p.v. 40 jaar. Het betreft 20 km kadelengte. 26

33 2.11 Resumé hydraulische knelpunten Het verhang in het afvoersysteem is in totaal 46 cm is over een lengte van 33 km. Dit is meer dan op basis van eerder modelonderzoek werd verondersteld. Daarvan is 28 cm aan te merken als normaal verhang dat nodig is voor het functioneren van het afvoersysteem. Het extra verhang (18 cm) wordt veroorzaakt door knelpunten in het afvoersysteem. Daarvan wordt 8 cm veroorzaakt door de kunstwerken en nauwe grachten in de stadsboezem van Amsterdam. In de volgende tabel staat een overzicht van de hydraulische knelpunten in het afvoersysteem. Sommige knelpunten worden niet herkend in de praktijk en zijn theoretisch. Een aantal knelpunten komt alleen in een specifieke afvoersituatie voor of heeft alleen een lokaal effect. Knelpunt Typering Omschrijving Amsterdam aanvoer gemaal Zeeburg Amstel Kromme Mijdrecht Oude Waver afvoer gemaal Winkel Gein Nieuwe Wetering en Angstel afvoer gemaal De Ruijter Vechtboezem noord Vechtboezem zuid Kering Amsterdam-Rijnkanaal Groot & komt veel voor Groot & komt veel voor Gering & komt veel voor Groot & komt veel voor Gering & komt veel voor Gering & komt weinig voor Gering & komt weinig voor Gering & komt veel voor Gering & komt veel voor Knelpunt komt voor in alle afvoerscenario s, maar met name bij een gesloten IJfront, en werkt door op de gehele Amstellandboezem. Gemaal Zeeburg kan hierdoor niet optimaal draaien. Groot knelpunt dat voorkomt in alle afvoerscenario s en doorwerkt op de gehele Amstellandboezem. Knelpunt komt alleen voor bij sluiten ARK-front (gebeurt bijna nooit) en kan deels worden voorkomen door Kering Grote Heijcop/ARK te sluiten. Knelpunt komt voor in alle afvoerscenario s en werkt door op Oude Waver en Waver, waar verhoogde boezemwaterstanden voor problemen zorgen. Gering knelpunt, komt voor in alle afvoerscenario s maar werkt beperkt door op de Amstellandboezem; knelpunt accepteren. Knelpunt komt alleen voor bij sluiten ARK front (gebeurt bijna nooit) en kan worden voorkomen door BWOkering Angstel/Loenersloot te sluiten. Knelpunt komt alleen voor als er geen spui met Zeesluis Muiden mogelijk is (komt weinig voor). Knelpunt werkt alleen door op zuidelijk deel van de Vecht en veroorzaakt geen probleem omdat kaden voldoende hoog zijn; papieren knelpunt. Knelpunt komt voor in alle afvoerscenario s en werkt door op het gehele afvoersysteem. 27

34 28

35 3 Maatregelen 3.1 Algemeen Voor een aantal knelpunten uit het voorgaande hoofdstuk is het effect van maatregelen onderzocht. De hydraulische knelpunten kunnen fysiek worden opgelost door de bruggen of sluizen te vergroten of door de boezemwatergangen (het doorstroomprofiel) te verruimen. Per knelpunt is een verkenning uitgevoerd naar de maatregelen, daarbij zijn de volgende typen maatregelen toegepast: Kunstwerken: het doorstromende oppervlak vergroten met 30%, dit kan door de kunstwerken te verdiepen en/of te verbreden. Watergangen: baggeren en/of verbreden van de watergang waardoor het doorstromende oppervlak met 10% of 30% vergroot wordt. Het verbreden van kunstwerken of watergangen is in de praktijk niet altijd mogelijk. De mogelijkheden voor baggeren zijn afhankelijk van of er kabels en leidingen onder de watergang liggen en de fundering van bruggen en kades, enz. Momenteel worden op basis van de huidige profielen de leggerprofielen vastgelegd. Voor de stadsboezem zijn wel minimale profielen met onderhoudsdiepten bekend. Het is van belang dat een maatregel over het verdiepen en/of verbreden van de profielen wordt opgenomen in de legger, zodat het baggerprogramma hierop wordt aangepast. Naast het aanpakken van de hydraulische knelpunten zijn er nog andere typen maatregelen mogelijk, zoals: Het (lokaal) verhogen van het maatgevend boezempeil. Dit kan bijvoorbeeld op een locatie waar verhoogde boezemwaterstanden voorkomen, maar doordat de boezemkaden voldoende hoog zijn in de praktijk geen problemen zijn. Het beheer aanpassen (van de fronten), waardoor de afvoersituatie wordt gewijzigd en het hydraulische knelpunt wordt opgelost door het water via een andere route af te voeren. Het (lokaal) verhogen van boezemkades, waardoor verhoogde boezemwaterstanden geen probleem meer vormen. In deze studie is er in principe van uit gegaan dat de boezemkaden op hoogte zijn voor het maatgevend boezempeil. Het (lokaal) vergroten van de afvoercapaciteit van de boezem. Bijvoorbeeld door een afvoerpunt op een andere locatie ter realiseren, waardoor (een deel van) het overtollige water via een andere route wordt afgevoerd en zo het hydraulische knelpunt wordt opgelost. Toepassing van deze maatregelen zijn in deze studie niet overal onderzocht, maar waar het aan de orde is en/of in praktijk al worden toegepast zijn de mogelijkheden vermeld. In de volgende paragrafen worden de maatregelen per hydraulisch knelpunt toegelicht. 29

36 3.2 Amsterdam aanvoer gemaal Zeeburg Het grote verhang in de stadsboezem vormt met name een knelpunt voor verhoogde boezemwaterstanden achterin het afvoersysteem en voor het optimaal benutten van gemaal Zeeburg. De mogelijkheden om in het centrum van Amsterdam kunstwerken of grachten te verruimen zijn beperkt. Daarom is ook onderzocht wat het effect is van een alternatieve route van het Nieuwe Diep naar gemaal Zeeburg. Verruimen kunstwerken met 30% De bruggen en keringen in de stadsboezem veroorzaken meer dan 10 cm van het totale verval van ca. 19 cm. Er zijn in principe drie mogelijkheden om het verval over bruggen en keringen te verkleinen: het doorstroomprofiel verruimen door de brugopening te verbreden; het doorstroomprofiel verruimen door de bodem onder de brug te verdiepen; het verkleinen van de weerstand van de brug door de vorm aan te passen. Wanneer het doorstroomprofiel van de kunstwerken met een verval van meer dan 1 cm wordt verruimd met 30%, in totaal 8 bruggen en een kering, wordt het verval gereduceerd met 4 cm (zie Figuur 3.1). Het verruimen van de kunstwerken met 30% komt overeen met 0,60 m tot 0,90 m, dit verschilt per kunstwerk. Alleen brug 187 (Spinozastraat) en de kering Oude Entrepotdok veroorzaken nog meer dan 1 cm opstuwing. Figuur 3.1 Het verhang en verval in de stadsboezem na het verruimen van alle kunstwerken die een hydraulisch knelpunt vormen (afvoerscenario 3, gesloten IJfront) Op veel locaties vormt de doorstroomopening van de brug maar een beperkte vernauwing in de gracht. Als de gracht niet verbreed kan worden, kan ook de brug maar beperkt worden verbreed. Bovendien is een groot deel van de bruggen monumentaal, waardoor het vaak niet mogelijk is om de bruggen aan te passen. 30

37 Voor zover bekend ligt er geen harde drempel onder de bruggen en is de bodem zacht. Op basis van de metingen van de bruggen wordt de ruimte tussen het zachte en harde profiel geschat op 10-15%. Of het mogelijk is de grachten verder te verdiepen, is afhankelijk van kabels en leidingen, fundering van bruggen en kades, enz. De waterbodem onder de bruggen wordt apart van de grachten gebaggerd omdat daarvoor ander materieel nodig is. Naast de grootte van het doorstroomprofiel is ook de stroomlijning van de brugpijlers een belangrijke factor voor het verval. De vorm van de brugpijlers en de mate waarin de waterstroming wordt geleid, bepalen het in- en uitstroomverlies van de brug. Dit is geïllustreerd in Figuur 3.2. BRUG instroom verlies uitstroom verlies Figuur 3.2 Het verval over een brug is opgebouwd uit een instroomverlies, een verhang over de bruglengte obv het doorstroomprofiel en een uitstroomverlies. In het algemeen is er weinig ruimte om het doorstroomprofiel van de bruggen in de stadsboezem te verkleinen. Bovendien zijn de mogelijkheden beperkt omdat veel bruggen een monument zijn. Het verkleinen van het verval door het in- en uitstroom verlies is eenvoudiger te realiseren door de bestaande brug aan te passen, dit kan (deels) onder water gebeuren. Per brug zal moeten worden onderzocht of een betere stroomlijning van de brugpijlers het verval verkleind en hoe de vorm moet worden aangepast. Zoals eerder geconcludeerd is het verval verspreid over een groot aantal bruggen en het is kostbaar al deze bruggen aan te pakken. Voorgesteld wordt om mee te liften met de renovatie en verbouwing van de bruggen door de gemeente en hier concrete afspraken met de gemeente over te maken. In de bijlage staat een overzicht van de bruggen in de stadsboezem en een planning voor de renovatie. Brug 11 (spoorbrug) is niet meer in gebruik als spoorbrug. Aanbevolen wordt om te onderzoeken of het mogelijk is deze brug te verwijderen. 31