Onderzoeksresultaten voor de Watervisie Lauwersmeer

Transcriptie

1 Opdrachtgever: Projectgroep Watervisie Onderzoeksresultaten voor de Watervisie Fase 2 Veiligheid, Waterbeheer, Landbouw, Recreatie en Scheepvaart PR februari 2006

2

3 Voorwoord In het kader van het onderzoek voor de Watervisie, fase 2, is een aantal deelrapporten verschenen die gezamenlijk het rapport Onderzoeksresultaten voor de Watervisie vormen. Deze deelrapporten zijn de volgende: - Veiligheid, Waterbeheer, Landbouw, Recreatie en Scheepvaart - Natuur - Waterkwaliteit - Kosten Van deze onderzoeksresultaten is tevens een hoofdrapport inclusief samenvatting verschenen onder de titel Onderzoeksresultaten voor de Watervisie. Fase 2. Hoofdrapport en Samenvatting. De genoemde rapportenreeks is tot stand gekomen onder regie van de projectgroep Watervisie, bestaande uit ambtelijke vertegenwoordigingen van de provincies Groningen en Fryslân, Wetterskip Fryslân, Waterschap Noorderzijlvest, het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit en Rijkswaterstaat Directie Noord Nederland. Het onderzoek voor de Watervisie is uitgevoerd door HKV LIJN IN WATER en ARCADIS. HKV LIJN IN WATER heeft daarbij het rapport over Veiligheid, waterbeheer, landbouw en recreatie verzorgd en ARCADIS de overige genoemde rapporten. De samenvatting is een coproductie van de hele projectgroep. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS i

4

5 Inhoud 1 Inleiding Achtergrond Gebiedsbeschrijving Doelstelling Fasering Leeswijzer De varianten Het overzicht Streefpeilen op het Gemaalcapaciteit versus kadeverhoging Afvoerconsolidatie Friese- en Electraboezem Infrastructuur en autonome processen Peilconsolidatie Natzoet en Natzout Gedempt tij Veiligheid en waterbeheer Veiligheid Dagelijks beheer Samenvatting Veiligheid en Waterbeheer Landbouw Drooglegging Zoute kwel Recreatie Zwemmen Sportvisserij Bereikbaarheid recreatieplekken Scheepvaart Inleiding Doorvaarthoogte Friese Sluis Stroomsnelheden Sluis Waterwolf Doorvaarthoogten en stroomsnelheden Sluis HD Louwes Referenties...71 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS iii

6

7 1 Inleiding 1.1 Achtergrond In het jaar 2000 zijn in Groningen het POP (Provinciaal Omgevingsplan) en in Fryslân het Waterhuishoudingsplan vastgesteld. Daarin zijn beleidsuitspraken over het gedaan. Omdat verdere uitwerking nodig was, werd besloten een Watervisie op te stellen. Op dit moment is een aantal ontwikkelingen gaande waaruit wensen voortvloeien ten aanzien van het te voeren waterbeheer op het. Voorbeelden daarvan zijn: i) het rijksbeleid dat in de Vierde Nota Waterhuishouding aangeeft dat overgangen tussen land en water, en tussen zout en zoet worden hersteld, ii) de standpuntbepaling door het Overlegorgaan Nationaal Park om ten behoeve van de natuurontwikkeling voor de lange termijn, in een aantal stappen, een estuarien systeem in het na te streven, iii) het zoeken door de waterschappen Fryslân en Noorderzijlvest naar mogelijkheden om de gevolgen (wateroverlast) van bodemdaling, zeespiegelrijzing en veranderend neerslagpatroon het hoofd te bieden. Deze, en andere het waterbeheer van het (mogelijk) beïnvloedende ontwikkelingen, welke zijn opgenomen in het Basisdocument Watervisie [2], zijn belangrijke bouwstenen voor de te formuleren Watervisie voor het. 1.2 Gebiedsbeschrijving Het is een knooppunt waar water uit Fryslân, Groningen en Drenthe samenvloeit om af te stromen op de Waddenzee. Afbeelding 1-1 brengt dit stroomgebied in kaart. Afbeelding 1-2 is een schematische weergave van het watersysteem. De Friese boezem loost overtollig water onder vrij verval op het middels uitwateringssluizen bij Dokkumer Nieuwe Zijlen en Zoutkamp (Friese sluis). Het streefpeil van de Friese boezem is NAP 0,52m, terwijl het streefpeil op het NAP -0,93 m bedraagt. Dongerdielen loost met een gemaal bij Ezumazijl op het, waarbij een kleine polder in de noordoosthoek, die in gebruik is als vogelreservaat (voor met name ganzen), onder vrij verval afwatert op het middels een stuw. De Electraboezem kent hetzelfde streefpeil als het en loost hier op via de Reitdiepsluis en Hunsingosluis, waarbij in geval van hoge waterstanden de gemalen de Waterwolf en HD Louwes worden ingezet. Het watert onder vrij verval af op de Waddenzee middels de spuisluizen bij Lauwersoog. Voor een uitgebreide gebiedsbeschrijving wordt verwezen [1], [2] en [3]. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 1

8 Afbeelding 1-1: De op het afwaterende watersystemen Waddenzee Polder Dongerdielen Electraboezem Friese boezem Afbeelding 1-2: Schematische weergave van de watersystemen in relatie tot elkaar Het gebied is een nationaal park en een erkend natuurgebied van internationale allure, dat vraagt om een daarop toegespitst waterbeheer. Kort samengevat wordt het waterbeheer van het bepaald door: - De gewenste ontwikkelingen in het gebied zelf. - De effecten van die gewenste ontwikkelingen op de van het afhankelijke watersystemen. - Beleidsvoornemens voor de van het afhankelijke watersystemen. - Autonome processen voor zowel het als voor de daarvan afhankelijke watersystemen, zoals bodemdaling, zeespiegelstijging en klimaatverandering (neerslag en verdamping). 2 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

9 Voor de te formuleren Watervisie voor het ontbreekt een belangrijke verbindende schakel in de waterkennis van het : de werking en beïnvloeding over en weer van het geïntegreerde watersysteem Waddenzee - - Friese boezem - Dongerdielen - Electra boezem. Er bestaan wel hydraulische modellen voor deze deelsystemen, maar daarmee kan de wisselwerking tussen die systemen onvoldoende worden vastgesteld en kunnen mogelijke toekomstige situaties niet goed beoordeeld worden. Om die kennis te verkrijgen is een gekoppelde modellering van het geïntegreerde systeem uitgevoerd, voor zowel het dagelijks beheer als extreme omstandigheden. Tevens moeten effecten op de waterkwaliteit en de ecologie, alsmede de kosten (investering, beheer, onderhoud) die met een en ander gemoeid zijn, worden vastgesteld. 1.3 Doelstelling De doelstelling van het onderzoek is om de effecten van verschillende beheersvarianten voor het inzichtelijk te maken voor de thema s Veiligheid, Waterbeheer, Landbouw, Recreatie en Scheepvaart. Voor de thema s Veiligheid en Waterbeheer worden deze effecten voor zowel het zelf, als de voor waterafvoer daarvan afhankelijke watersystemen van Fryslân (Friese boezem) en Groningen en Drenthe (Electraboezem) inzichtelijk gemaakt. De effecten ten aanzien van Landbouw, recreatie en scheepvaart worden alleen voor het en de directe omgeving bepaald. 1.4 Fasering Het onderzoek naar de watervisie van het is opgesplitst in onderstaande fasen: Fase 1: Fase 1 van de Watervisie is afgerond in In deze fase zijn de uitgangspunten van het onderzoek vastgesteld en is het modelinstrumentarium, bestaande uit een gekoppeld Sobek-model van het, de Friese boezem en de Electraboezem, gereed gemaakt. Met dit modelinstrumentarium zijn de effecten van negen varianten voor het waterbeheer op het op optredende waterstanden berekend, voor zowel hoogwaters als voor het dagelijkse beheer. De bij die varianten te verwachten ecologische effecten zijn in globale zin beschouwd. Fase 2: In fase 2 worden de effecten van varianten voor het waterbeheer op het integraal en in detail beschouwd. Het gaat dan om de effecten ten aanzien van de Veiligheid (hoogwaterstanden), het dagelijkse waterbeheer, natuur, waterkwaliteit, recreatie, landbouw en kosten. Voor deze thema s is een beoordelingskader opgesteld. Voorliggend rapport heeft betrekking op fase 2. De in fase 1 ontwikkelde modellen en methodieken vormen een uitgangspunt voor fase 2, deze uitgangspunten worden beschreven in hoofdstuk 3. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 3

10 1.5 Leeswijzer Het onderzoek is uitgevoerd met behulp van het eerder genoemde gekoppeld modelinstrumentarium. Dit gekoppelde modelinstrumentarium omvat de modellen van de Friese boezem en de Electraboezem inclusief het. Door de modelkoppeling, die in fase 1 is geschied, kunnen de gevolgen van een veranderend waterbeheer op het op de waterbeheersing van het gehele watersysteem (dus inclusief de Friese- en Electraboezem) worden berekend. De effecten van de subvarianten op waterstanden in zowel hoogwatersituaties als meer gemiddelde omstandigheden worden beschreven in hoofdstuk 3. Daarna volgen de effecten ten aanzien van de thema s Landbouw, Recreatie en Scheepvaart. De varianten worden eerst beschreven in hoofstuk 2. 4 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

11 2 De varianten 2.1 Het overzicht De varianten die in fase 2 van de Watervisie worden beschouwd zijn hieronder weergegeven. Alle varianten hebben betrekking op zichtjaar 2030, met uitzondering van de Huidige situatie (referentie 2000). Streefpeil Lauwers- Gemaal Lauwersoog Kadeverhoging * Gemaal DNZ Extra gemaal Electra meer Variant (NAP +m) (m3/s) (m) (m3/s) (m3/s) Zichtjaar 2000 Referentie Zichtjaar 2030 Referentie , Peilconsolidatie , Natzoet/Natzout-laag;p , Natzoet/Natzout-laag;p;a , Natzoet/Natzout-laag , Natzoet/Natzout-laag;a , Natzoet/Natzout-hoog;p;a , Natzoet/Natzout-hoog;a , Natzoet/Natzout-hoog , Gedempt tij-hoog;a , Met de volgende toelichting op de naamgeving van de varianten: Natzoet/Natzout-laag: winterstreefpeil is NAP-0,73 m Natzoet/Natzout-hoog: winterstreefpeil is NAP-0,53 m p = peilconsolidatie a = afvoerconsolidatie Friese- en Electraboezem *: De weergegeven benodigde kadeverhoging betreft de kadeverhoging zoals die tot 2030 nodig zal zijn als gevolg van bodemdaling en het in de varianten gehanteerde veranderend waterbeheer op het. In de weergegeven kadeverhoging is geen rekening gehouden met eventuele onder- of overhoogten in de kaden in de huidige situatie, zie ook paragraaf Streefpeilen op het Alle varianten met zichtjaar 2030 kennen eenzelfde zomerstreefpeil van NAP-1,03 m (in de huidige situatie is dat nog NAP-0,93 m). De varianten onderscheiden zich in het gehanteerde winterstreefpeil op het, uiteenlopend van NAP -1,03 m in de referentiesituatie in 2030 tot NAP -0,73 m en NAP-0,53 m in de varianten Natzoet en Gedempt tij. Afbeelding 2-1 geeft hiervan een overzicht. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 5

12 N.A.P. Referentie Peilconsolidatie Natzoet/Natzout-laag;p Natzoet/Natzout-laag;p;a Natzoet/Natzout-laag Natzoet/Natzout-laag;a Natzoet/Natzout-hoog;p;a Natzoet/Natzout-hoog;a Natzoet/Natzout-hoog Gedempt tij-hoog;a m m m winterpeil zomerpeil variabel peil binnen marges Afbeelding 2-1: De streefpeilen op het in de onderscheiden varianten met zichtjaar Gemaalcapaciteit versus kadeverhoging Daarnaast wordt onderscheid gemaakt in de manier waarop de bescherming tegen overstroming van het wordt gewaarborgd, namelijk met een gemaal in Lauwersoog dat gericht is op het voorkomen van kadeverhoging in 2030, oftewel peilconsolidatie, of middels kadeverhoging rondom het. De benodigde gemaalcapaciteit of kadeverhoging is als volgt bepaald: Benodigde maalcapaciteit: - Stap 1: Schat de 1:100 jaar waterstand in de huidige situatie. De kadehoogte in de huidige situatie wordt gerelateerd aan de waterstand die gemiddeld 1:100 jaar voorkomt omdat de kaden langs het Lauwermeer een norm van 1:100 jaar kennen. In stap 1 wordt de 1:100 jaar waterstand gelijk gesteld aan de waterstand die met het gekoppelde model van de huidige situatie op basis van het hoogwater van 1998 wordt berekend. - Stap 2: Bepaal de vergelijkingsbasis voor de kadehoogte Op de in stap 1 berekende 1:100 jaar waterstand wordt 10 cm bodemdaling in mindering gebracht. Dit geeft de vergelijkingsbasis voor de kadehoogte na zakking door bodemdaling in Stap 3: Schat de maalcapaciteit om kadeverhoging te voorkomen Voor alle varianten waarin sprake is van een gemaal in Lauwersoog, wordt met behulp van de randvoorwaarden van het hoogwater van 1998 de benodigde maalcapaciteit iteratief bepaald, zodanig dat de berekende waterstand niet hoger wordt dan de vergelijkingsbasis voor de kadehoogte zoals bepaald in stap 2. Deze berekende maalcapaciteit vangt dus ook de zakking van de kades als gevolg van bodemdaling op. 6 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

13 - Stap 4: Bepaal de bij de geschatte maalcapaciteit benodigde kadehoogte. Aangezien de benodigde maalcapaciteit wordt geschat op basis van het hoogwater van 1998, kan dit een overschatting of onderschatting blijken te zijn nadat de statistiek van de optredende waterstanden is bepaald met behulp van de daarvoor vastgestelde methodiek (zie paragraaf 3.1.1), welke van meer hoogwaters uitgaat dan van 1998 alleen. Het blijkt dat in alle gevallen de maalcapaciteit is overschat. Dit wordt uitgedrukt in een kadeverlaging zoals weergegeven in bovenstaand overzicht van de varianten. De manier waarop de kadeverlaging is bepaald is dezelfde als de manier waarop de kadeverhoging wordt bepaald, welke hieronder wordt beschreven. Benodigde kadeverhoging: - Stap 1: Bepaal de 1:100 jaar waterstand in de huidige situatie De kadehoogte in de huidige situatie wordt gerelateerd aan de waterstand die gemiddeld 1:100 jaar voorkomt omdat de kaden langs het Lauwermeer een norm van 1:100 jaar kennen. De manier waarop deze 1:100 jaar waterstand wordt vastgesteld volgt in paragraaf Stap 2: Bepaal de vergelijkingsbasis voor de kadehoogte Op de in stap 1 berekende 1:100 jaar waterstand wordt 10 cm bodemdaling in mindering gebracht. Dit geeft de vergelijkingsbasis voor de kadehoogte na zakking door bodemdaling in Stap 3: Bepaal de benodigde kadeverhoging. De berekende 1:100 jaar waterstand van een variant wordt vergeleken met de vergelijkingsbasis voor de kadehoogte zoals vastgesteld in stap 2. Het verschil tussen deze twee waarden is de kadeverhoging of kadeverlaging. Afbeelding 2-2: Bepaling benodigde kadeverhoging. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 7

14 2.4 Afvoerconsolidatie Friese- en Electraboezem Tot slot wordt onderscheid gemaakt in het al dan niet handhaven van de afvoercapaciteit van de Friese- en Electraboezem naar het (afvoerconsolidatie). Electraboezem In de afvoerconsolidatievarianten is rekening gehouden met extra maalcapaciteit van 25 m 3 /s op de Electraboezem. Een derde daarvan gaat naar HD Louwes, 2/3 gaat naar Waterwolf. Deze extra maalcapaciteit is mogelijk nodig als reservecapaciteit in hoogwatersituaties, gezien de toenemende inzet van de huidige gemalen bij teruglopende spuimogelijkheden naar het. De extra maalcapaciteit is niet nodig voor inzet in hoogwateromstandigheden ter compensatie van een vermindering van de spuimogelijkheden, omdat in hoogwatersituaties de Electraboezem ook nu al volledig wordt bemalen. Bovendien is het beleid van Waterschap Noorderzijlvest om een toename van de neerslag als gevolg van klimaatsverandering op te vangen door water te bergen (denk aan de bergingsgebieden en meebewegende berging ), en niet door extra water naar het te pompen. Aangezien in de Watervisie in de afvoerconsolidatievarianten wel is gerekend met een extra maalcapaciteit van 25 m 3 /s (inclusief een verdubbeling van de Kommerzijlsterrijt om de extra aanvoer naar het gemaal mogelijk te maken), is rekening gehouden met een worst case benadering voor de belasting op het en daarmee de afvoermogelijkheden van de Friese boezem naar het in tijden van hoogwater. Na besluitvorming over het voorkeursalternatief voor het waterbeheer op het moet in de praktische uitwerking daarvan daarom opnieuw worden nagegaan hoe omgegaan moet worden met eventuele reservecapaciteit voor de Electraboezem, en dan ook de Friese boezem, in hoogwatersituaties. Voor het dagelijkse beheer is een dergelijke afweging niet nodig, aangezien de extra maalcapaciteiten die nodig zijn als reserve voor hoogwatersituaties, in het dagelijkse beheer niet worden ingezet. Deze extra maalcapaciteit heeft dan ook geen invloed op de in dit rapport weergegeven jaarlijks gespuide en gemalen hoeveelheden water in het dagelijks beheer. Friese boezem De capaciteit van het benodigde gemaal bij DNZ is iteratief geschat, zodanig dat de afvoer van de Friese boezem naar het in hoogwatersituaties hetzelfde is als in de referentiesituatie Het gemaal bij DNZ slaat aan wanneer de boezemgemiddelde waterstand in Fryslân een niveau van NAP -0,47 m overschrijdt. 2.5 Infrastructuur en autonome processen In alle varianten is rekening gehouden met de in het jaar 2030 naar verwachting bestaande infrastructuur, ofwel inrichting van het watersysteem, in combinatie met de dan opgetreden autonome processen, namelijk klimaatverandering, zeespiegelstijging en bodemdaling. Uitgegaan is van de volgende kenmerken: 8 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

15 Autonome processen Uitgegaan is van het middenscenario van het klimaat in het jaar 2050, via lineaire interpolatie terugvertaald naar een scenario voor Dit scenario is als volgt: Toename van de neerslag met 6%. Toename van de verdamping met 2,4%. Geen verandering van de wind. Een relatieve zeespiegelstijging van 15 cm. Voor de bodemdaling als gevolg van gaswinning is uitgegaan van de prognose van het jaar Met name voor de Electraboezem heeft dit gevolgen voor de inrichting van het watersysteem. Inrichting van het watersysteem- Fryslân Ten aanzien van de inrichting van het watersysteem in Fryslân in het jaar 2030 wordt uitgegaan van het advies Hoofdkeuzen en Randvoorwaarden, scenario III. Dit bestaat uit de volgende elementen: Het vervangen van 20% van de stuwen door drijverstuwen. Het boezem oppervlak is uitgebreid met 1400 ha. Retentiepolders met een oppervlakte van 700 ha. Deze worden ingezet als de gemiddelde boezemwaterstand het peil van NAP 0,24 m overschrijdt. Een gemaal Harlingen met een capaciteit van 17 m 3 /s. Dit gemaal wordt ingezet na inzet van het Hooglandgemaal en voordat het Woudagemaal wordt ingezet. In 2006 wordt een beslissing genomen over de gewenste maatregelen. Dit besluit kan op onderdelen afwijken van de hier genoemde capaciteiten en locaties. Bij een gelijkblijvend streefpeil op de Friese boezem heeft bodemdaling een verwaarloosbare invloed op de waterbeweging in de boezem. De bodemdaling is om deze reden niet in het model verdisconteerd. Conform het onderzoek Berging en afvoer van water in Fryslân wordt er van uitgegaan dat in het landelijke gebied de streefpeilen met de bodemdaling meedalen. Bodemdaling heeft daarmee dus ook geen invloed op de aanvoer naar de boezem. Inrichting van het watersysteem- Electraboezem en De Electraboezem wordt gecompartimenteerd vanwege de bodemdaling. Er ontstaan drie schillen. De eerste schil wordt bemalen door gemaal Den Deel. De tweede schil wordt bemalen door de gemalen Stad en Lande, Schaphalsterzijl en Abel Stok. De derde schil wordt bemalen door de gemalen Waterwolf en HD Louwes en voert zo mogelijk ook af met de waakdeuren via vrij verval. De bodemdaling in de schillen is als volgt: - eerste schil van de Electraboezem: 30 cm (streefpeil NAP -1,23 m) - tweede schil van de Electraboezem: 22 cm (streefpeil NAP -1,15 m) - derde schil van de Electraboezem en : 10 cm (streefpeil wordt NAP -1,03 m) De streefpeilen dalen in deze gebieden in dezelfde mate. In het model zijn de schematisatie en de gehele WAAR regeling hier op aangepast. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 9

16 Verder is in de modelberekening uitgegaan van kadeverhoging en de realisatie van een aantal waterbergingsgebieden zoals vastgelegd in de zogenaamde HOWA 1 studie. Naderhand heeft deze studie tot verdergaand onderzoek en tot gewijzigd inzicht geleid. Daarbij is er wijziging gekomen in de aanvankelijk aangewezen bergingsgebieden en wijziging van de inzetstrategie van de bergingsgebieden (met de boezemfluctuatie meebewegende berging). Deze wijzigingen zijn echter gebaseerd gebleven op de in de HOWA 1 geformuleerde uitgangspunten en ze zijn om die reden niet of slechts marginaal van invloed op de berekeningen voor de visie en de afweging voor de alternatieven. Derhalve was het niet nodig de modelberekening op het gewijzigde plan aan te passen. Op het worden geen maatregelen getroffen, anders dan veranderend waterbeheer als onderdeel van de beschouwde variant en een gemaal in Lauwersoog of kadeverhoging rondom het als dat nodig is. 2.6 Peilconsolidatie In de peilconsolidatievarianten is sprake van een gemaal in Lauwersoog. Dit gemaal slaat aan bij een overschrijding van het streefpeil van 20 cm. 2.7 Natzoet en Natzout In de Natzoet varianten wordt het winterstreefpeil opgezet door de spui in Lauwersoog te verminderen. In de Natzout variant wordt het winterstreefpeil opgezet door op de datum van de peilovergang de spuisluizen in Lauwersoog te openen tijdens hoogwater op de Waddenzee en wordt de peilopzet dus gerealiseerd met zout water. 2.8 Gedempt tij Deze variant is gelijk aan de referentiesituatie in 2030 met als aanvulling dat de spuisluis Lauwersoog onder bepaalde omstandigheden geheel open staat zodat zout water het kan binnenstromen. Als de waterstand op het (zijnde het gemiddelde van Zoutkamp en Lauwersoog) tussen de NAP -1,03 m en NAP -0,53 m is dan staat de spuisluis altijd open. Het water kan dan beide richting op stromen, dus zowel het in als het uit. Als de gemiddelde waterstand op het boven de NAP -0,53 m stijgt is de sluis gesloten, tenzij er een afvoerbehoefte bestaat. Als de gemiddelde waterstand op het lager is dan NAP -1,03 m is de sluis gesloten in de gevallen dat de buitenwaterstand lager is. Als het water het in kan stromen uit de Waddenzee staat de sluis wel open. 10 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

17 3 Veiligheid en waterbeheer 3.1 Veiligheid Rekenmethodiek Voor de Friese boezem is door Wetterskip Fryslân de tijdreeksmethode voor het bepalen van statistiek van hoogwaterstanden eerder toegepast om de maatgevende hoogten van de boezemkaden te berekenen. Voor de Electraboezem en het is ook de tijdreeksmethode toegepast in de HOWA-onderzoeken. Voor het onderzoek Watervisie wordt om reden van consistentie van onderzoeksresultaten uitgegaan van dezelfde invulling van deze tijdreeksmethoden. Deze methode is voor ieder gebied anders, aangezien per gebied andere reeksen van hoogwaters worden gebruikt. De uitgangspunten worden hier samengevat. Friese Boezem Voor de Friese boezem is per locatie (zie Tabel 3-1 en Afbeelding 3-1 op blz. 14) uit de waargenomen waterstanden in de periode het moment van optreden van het jaarmaximum vastgesteld. Vervolgens zijn perioden geselecteerd waarin deze maxima optreden. Deze perioden zijn doorgerekend met het model. Over het algemeen zijn er meerdere perioden per jaar gedefinieerd. Per locatie is de lengte van de reeks jaarmaxima hiermee gelijk aan 28 jaar. De statistiek van de waterstanden wordt vervolgens vastgesteld door een log-normale verdeling door de modelresultaten te fitten. Electraboezem Voor de Electraboezem wordt uitgegaan van de meest extreme gebeurtenissen in de periode Het betreft de volgende hoogwaterperiodes. 2 7 december december maart november december januari januari december januari oktober 1998 De lengte van de gehele reeks is hiermee 48 jaar. Uit deze reeks worden dus deze negen hoogste hoogwaters doorgerekend. De statistiek van de waterstanden wordt vastgesteld door een Gumbel verdeling door de modelresultaten te fitten. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 11

18 Ook voor het wordt uitgegaan van de meest extreme gebeurtenissen in de periode Dit betreft voor het de perioden: december december december december januari januari 1986 oktober 1988 januari 1993 januari oktober 1998 De lengte van de gehele reeks is hiermee 48 jaar. Uit deze reeks worden de genoemde negen hoogste hoo gwaters doorgerekend. De statistiek van de waterstanden wordt vastgesteld door een Gumbel verdeling door de modelresultaten te fitten. Verschillen met voorgaande onderzoeken Alhoewel voor de tijdreeksmethode in het onderzoek naar de Watervisie zoals hiervoor omschreven dezelfde hoogwaters als in eerdere onderzoeken worden toegepast, zullen zonder meer verschillen ontstaan in de berekende hoogwaterstanden. Hiervoor gelden de volgende oorzaken: Voor de Watervisie wordt gerekend met een gekoppeld modelinstrumentarium, terwijl voor de eerder onderzoeken gebruik werd gemaakt van de afzonderlijke (ongekoppelde) modellen. Dit heeft met name gevolgen voor de berekende aanvoer van water naar het en de daar optredende waterstanden. Voor de Watervisie wordt gerekend met de waargenomen windbelasting. Ook voor de bepaling van de kadehoogten langs de Friese boezem is met wind gerekend, maar in de HOWA onderzoeken is zonder wind gerekend. De Electraboezem is ook in het gekoppelde model overigens niet afgeregeld voor windomstandigheden, waardoor lokaal afwijkende waterstanden gevonden kunnen worden. Met verwijzing naar de resultaten van de analyse voor hoogwatersituaties in fase 1 van de Watervisie wordt geconcludeerd dat deze verschillen in rekenresultaten geen noemenswaardige invloed hebben op de berekende effecten van de scenario s voor het waterbeheer op het en de conclusies die aan de hand daarvan worden getrokken Presentatie van de effecten De effecten van de varianten op hoogwaterstanden worden bepaald voor het herhalingstijdenbereik tot 100 jaar. De effecten worden in Afbeelding- en tabelvorm samengevat. Binnen dit herhalingstijdenbereik zijn de effecten voor de extremere situaties afhankelijk van de wijze waarop de frequentieverdeling wordt geëxtrapoleerd. Daarover de volgende opmerkingen: 12 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

19 In de frequentieverdeling is rekening gehouden met het optreden van een maalbeperking op de Friese boezem en het inzetten van de bergingsgebieden op de Electraboezem: De maalbeperking op de Friese boezem wordt van kracht als het gemiddelde boezempeil hoger is dan NAP -0,22 m. De bergingsgebieden op de Electraboezem worden in de varianten ingezet als de gemiddelde waterstand van Gaarkeuken en Noorderhogebrug hoger is dan NAP -0,35 m (conform 2030). De berekeningen zijn uitgevoerd zonder rekening te houden met optreden van een maalbeperking in Fryslân en zonder bergingsgebieden in de Electraboezem. Op basis van deze resultaten is het moment bepaald wanneer de maalbeperking en inzet van de bergingsgebieden optreedt. Vanaf dit moment is verondersteld dat de waterstand op de Friese boezem en op de Electraboezem constant blijft. Het overtollige water wordt geborgen in de polders (Fryslân) en in de bergingsgebieden (Electraboezem). De te bergen hoeveelheden water zijn toegevoegd aan de figuren en zijn gekoppeld aan de rechter as van de grafiek. De berekende berging is de totaal benodigde berging op de boezem, voor de Electraboezem betekent dit dat de berekende berging gelijk is aan de totaal benodigde berging van de eerste, tweede en derde schil. Voor de Electraboezem geldt dat voor de gepresenteerde effecten van de varianten er van uitgegaan wordt dat de benodigde hoeveelheid te bergen water ten alle tijde op het juiste moment en met de juiste hoeveelheid de bergingsgebieden instroomt, de bergingsgebieden worden dus optimaal benut. De locaties waarvoor de effecten ten aanzien van het thema veiligheid worden vastgesteld zijn weergegeven in Tabel 3-1 en Afbeelding 3-1. In samenspraak met de projectgroep is vastgesteld dat het interessegebied van de statistiek van hoogwaterstanden loopt tot gebeurtenissen die tot 1:100 jaar voorkomen. Als gevolg van de gehanteerde rekenmethodiek zijn de resultaten naarmate de terugkeertijd groter wordt overigens onzekerder. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 13

20 Elektraboezem - Gemiddeld derde schil - Fraamklap - Gaarkeuken - Leek - Noorderhogebrug (stad Groningen) - Onderdendam - Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) - Ezumazijl - Lauwersoog - Zoutkamp (buiten) Friese boezem - Boezemgemiddeld - Burgum - DNZ (binnen) - Leeuwarden - Nes - Scharsterbrug - Sneek - Woudsend - Zoutkamp (binnen) Tabel 3-1: Locaties waarvoor hydraulische effecten van varianten worden bepaald Lauwersoog # Ezumazijl # DNZ # Zo utkamp # # # Fraamklap Onderdendam LeeuwardenBurgum # # Gaarkeuken # Noorderhogebrug Leek # # Sneek # Woudsend # # Scharsterburg Afbeelding 3-1: Locaties waarvoor hydraulische effecten van varianten worden bepaald De resultaten van de hoogwaterberekeningen aangaande het thema Veiligheid worden in de volgende paragrafen weergegeven. Alle varianten worden beoordeeld door deze te vergelijken met de variant uit fase 1. Om inzicht te krijgen van de effecten ten opzichte van de huidige situatie, wordt eerst Referentie 2000 geanalyseerd. 14 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

21 3.1.3 Referentie 2000 en De absolute optredende waterstanden in de huidige situatie (Referentie 2000) en in zijn weergegeven in Tabel 3-2. Ter ondersteuning van de analyse zijn de frequentiegrafieken van de boezemgemiddelde waterstand van de Friese- en Electraboezem en de waterstand op het in Lauwersoog opgenomen in Afbeelding 3-2. Uit deze tabellen en figuren blijkt voor de huidige situatie het volgende: De kans van voorkomen van extreme waterstanden varieert binnen een watersysteem (Friese boezem,, Electraboezem) als gevolg van windinvloeden en inzet van kunstwerken). De herhalingstijd van de maalbeperking op de Friese boezem is in de huidige situatie door het model berekend op 30 jaar. Dit komt overeen met de resultaten van Berging en afvoer van water in Fryslan en met de waargenomen waterstanden. De benodigde hoeveelheid waterberging in de 1:100 jaarsituatie is circa 15 miljoen m 3. Op de Electraboezem wordt het peil van NAP-0.25m overschreden met een herhalingstijd van 22 jaar. Op het (locatie Lauwersoog) wordt volgens de berekeningen in de huidige situatie gemiddeld tussen de eens in de 10 en 20 jaar een waterstand van NAP bereikt. T=10 T=100 Referentie 2000 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onderdendam Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-2: Referentie 2000 tov, waterstanden Verschil Referentie 2000 Verschil HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 15

22 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Referentie Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Referentie Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Referentie 2000 Waterstand (m t.o.v. NAP) Herhalingstijd(jaar) Afbeelding 3-2: Referentie 2000; frequentiegrafieken 16 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

23 3.1.4 en Peilconsolidatie De absolute optredende waterstanden in variant Referentie en in variant Peilconsolidatie zijn weergegeven in Tabel 3-3. Ter ondersteuning van de analyse zijn de frequentiegrafieken van de boezemgemiddelde waterstand van de Friese- en Electraboezem en de waterstand op het in Afbeelding 3-3 opgenomen. Uit de figuren en de tabel blijkt dat met een gemaal van 30 m 3 /s in Lauwersoog in de variant Peilconsolidatie, de 1:100 jaar waterstand op het 10 cm lager is. Het gevolg daarvan is dat de te bergen hoeveelheid water in Fryslân ook minder is. De Electraboezem is in hoogwatersituaties niet afhankelijk van het waterstandsverloop op het, er zijn dan ook geen effecten van een gemaal in Lauwersoog op de statistiek van hoogwaterstanden op de Electraboezem. T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onderdendam Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-3: Peilconsolidatie tov Referentie, waterstanden Peilconsolidatie Verschil Peilconsolidatie Verschil HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 17

24 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Peilconsolidatie Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Peilconsolidatie Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Peilconsolidatie Waterstand (m t.o.v. NAP) Herhalingstijd(jaar) Afbeelding 3-3: Peilconsolidatie; frequentiegrafieken 18 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

25 3.1.5 Natzoet/Natzout-laag;p De effecten van de variant Natzoet/Natzout-laag;p worden vergeleken met de variant. De effecten zijn het directe gevolg van het hanteren van een hoger winterstreefpeil op het, namelijk NAP m ten opzichte van NAP m en een gemaal bij Lauwersoog van 30 m 3 /s. De resultaten zijn gepresenteerd in Tabel 3-4. T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onderdendam Natzoet/zout-laag;p Verschil Natzoet/zout-laag;p Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-4: Natzoet/Natzout-laag;p t.o.v., waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 19

26 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/zout-laag;p Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;p Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/zout-laag;p Herhalingstijd (jaar) Afbeelding 3-4: Natzoet/Natzout-laag;p, frequentiegrafieken 20 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

27 3.1.6 Natzoet/Natzout-laag;p;a De effecten van variant Natzoet/Natzout-laag;p;a worden vergeleken met Referentie De effecten die optreden zijn het gevolg van: een hoger winterstreefpeil, namelijk NAP m het plaatsen van extra maalcapaciteit ter verbetering van de afvoer vanuit de Electraboezem (25 m 3 /s). een gemaal bij Lauwersoog met een capaciteit van 30 m 3 /s + de extra geplaatste maalcapaciteit voor de Friese boezem en Electraboezem. In deze variant komt het op een totaalcapaciteit van 55 m 3 /s. Voor de Friese boezem is geen extra maalcapaciteit nodig doordat het gemaal bij Lauwersoog de afwatering van de Friese boezem in stand houdt. Uit de tabel en de figuren blijkt dat de extra maalcapaciteit op de Electraboezem de benodigde hoeveelheid berging van water in de bergingsgebieden fors vermindert, tot bijna niets. De 1:100 jaar waterstand op het daalt ook, ook ten opzichte van de variant Natzoet/Natzout-laag;p doordat de extra maalcapaciteit bij Lauwersoog een sterker waterstands verlagend effect heeft dan de extra maalcapaciteit op de Electraboezem een waterstandsverhogend effect heeft op het. De reden daarvan is dat de extra maalcapaciteit op de Electraboezem niet in dezelfde mate wordt ingezet als het gemaal bij Lauwersoog. T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onderdendam Natzoet/zout-laag;p,a Verschil Natzoet/zout-laag;p,a Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-5: Natzoet/Natzout-laag;p;a tov, waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 21

28 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;p;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;p;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;p;a Herhalingstijd (/jaar) Afbeelding 3-5: Natzoet/Natzout-laag;p;a, frequentiegrafieken 22 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

29 3.1.7 Natzoet/Natzout-laag De effecten van Natzoet/Natzout-laag worden vergeleken met. De effecten die optreden zijn het gevolg van een hoger winterstreefpeil, namelijk NAP m. Uit de tabel en figuren blijkt dat een hoger streefpeil op het meer effect heeft op de 1:1 tot 1:10 jaar voorkomende waterstanden, maar niet op de echte extremen. De verklaring hiervoor is dat de 1:1 jaar optredende waterstand volledig wordt bepaald door het streefpeil. Bij extreem hoge waterstanden wordt zoveel mogelijk water geloosd door de spuisluis in Lauwersoog en doordat in alle doorgerekende hoogwaters minimaal een spuimogelijkheid voorkomt en de spuicapaciteit van de spuisluis zeer hoog is, verdwijnen de effecten. De te bergen hoeveelheid water in Fryslân in een 1:100 jaar situatie neemt wel toe, maar dat is waarschijnlijk meer een gevolg van de gevolgde rekenmethodiek (waarin de frequentiekromme s geëxtrapoleerd moeten worden). T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onder den Dam Natzoet/Natzout-laag Verschil Natzoet/Natzout-laag Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-6: Natzoet/Natzout-laag tov, waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 23

30 Friese boezem Natzoet/Natzout-laag Waterstand (m t.o.v. NAP) Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Natzoet/Natzout-laag Waterstand (m t.o.v. NAP) Herhalingstijd (/jaar) Afbeelding 3-6: Natzoet/Natzout-laag, frequentiegrafieken 24 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

31 3.1.8 Natzoet/Natzout-laag;a De effecten van Natzoet/Natzout-laag;a worden vergeleken met. De effecten die optreden zijn het gevolg van: een hoger winterstreefpeil, namelijk NAP m het plaatsen van extra maalcapaciteit ter verbetering van de afvoer vanuit de Electraboezem (25 m 3 /s) en de Friese boezem (10 m 3 /s). Uit onderzoek van wetterskip Fryslân is gebleken dat bij Dokkumer Nieuwe Zijlen een gemaal van 10 m 3 /s nodig is om de afwateringshoeveelheden vanuit de Friese boezem te handhaven. Uit Afbeelding 3-6 blijkt echter dat dit gemaal ten opzichte van de variant natzoet/natzout-laag niet helemaal het gewenste effect sorteert, de te bergen hoeveelheid water in een 1:100 jaar situatie neemt licht toe. De oorzaak hiervoor is tweeledig: - De extra aanvoer vanuit Groningen zorgt voor een extra belasting op het, de hoogwaterstanden zijn daar dan ook hoger (7 cm t.o.v. variant natzoet/natzout en 2 dm t.o.v. variant peilconsolidatie. - Het gemaal bij DNZ kan minder worden benut dan de oorspronkelijk ingeschatte helft van de tijd gedurende een hoogwater doordat langer dan ingeschat nog gespuid kan worden. T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onderdendam Natzoet/zout-laag;a Verschil Natzoet/zout-laag;a Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-7: Natzoet/Natzout-laag;a tov, waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 25

32 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-laag;a Herhalingstijd (/jaar) Afbeelding 3-7: Natzoet/Natzout-laag;a, frequentiegrafieken 26 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

33 3.1.9 Natzoet/Natzout-hoog;p;a De effecten van Natzoet/Natzout-hoog;p;a worden vergeleken met. De effecten die optreden zijn het gevolg van: een hoger winterstreefpeil, namelijk NAP m extra maalcapaciteit voor de afvoer van de Electraboezem (25 m 3 /s) maalcapaciteit ter hoogte van Dokkumer Nieuwe Zijlen (10 m 3 /s) een gemaal bij Lauwersoog (65 m 3 /s) T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onderdendam Natzoet/zout-hoog;p,a Verschil Natzoet/zout-hoog;p,a Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-8: Natzoet/Natzout-hoog;p;a tov, waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 27

34 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-hoog;p;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-hoog;p;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Natzoet/Natzout-hoog;p;a Waterstand (m t.o.v. NAP) Herhalingstijd (/jaar) Afbeelding 3-8: Natzoet/Natzout-hoog;p;a, frequentiegrafieken 28 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

35 Natzoet/Natzout-hoog;a en gedempt tij-hoog;a De effecten van Natzoet/Natzout-hoog;a en gedempt tij; a zijn voor hoogwatersituaties identiek en worden daarom gezamenlijk besproken. De effecten worden vergeleken met de variant. De effecten zijn het gevolg van: een hoger winterstreefpeil, namelijk NAP m (in gedempt tij een dagelijks getij met als maximale waterstand NAP -0,53 m). extra maalcapaciteit voor de afvoer van de Electraboezem (25 m 3 /s) maalcapaciteit ter hoogte van Dokkumer Nieuwe Zijlen (30 m 3 /s) geen gemaal bij Lauwersoog Uit de tabel en figuren blijkt dat deze variant de hoogste waterstanden op het van de tot nu toe beschouwde varianten oplevert. Ten opzichte van neemt de 1:100 jaar waterstand op het met twee decimeter toe. Zoals eerder geconstateerd sorteert het gemaal in DNZ niet helemaal het gewenste effect door een grotere toevoer vanuit de Electraboezem en een mindere inzet van het gemaal dan oorspronkelijk verwacht. De effecten op het waterstandverloop op de Electraboezem worden vrijwel volledig bepaald door de extra maalcapaciteit. T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onder den Dam Natzoet/zout-hoog;a Verschil Natzoet/zout-hoog;a Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-9: Natzoet/Natzout-hoog;a tov, waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 29

36 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-hoog;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-hoog;a Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Natzoet/Natzout-hoog;a Waterstand (m t.o.v. NAP) Herhalingstijd (/jaar) Afbeelding 3-9: Natzoet/Natzout-hoog;a, frequentiegrafieken 30 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

37 Natzoet/Natzout-hoog De effecten van Natzoet/Natzout-hoog worden vergeleken met de referentie. De effecten die optreden zijn het gevolg van: een hoger winterstreefpeil, namelijk NAP m. De effecten zijn gepresenteerd in Tabel De variant laat zien dat enkel het verhogen van het streefpeil op het weinig invloed heeft. Dit komt door het reeds eerder besproken fenomeen dat het effect van een hoger streefpeil na slechts enkele spuiperioden grotendeels teniet gedaan wordt. Ter ondersteuning van de analyse zijn de frequentiegrafieken van de boezemgemiddelde waterstand van de Friese- en Electraboezem en de waterstand op het in Lauwersoog opgenomen. T=10 T=100 Elektraboezem Gemiddeld derde schil Fraamklap Gaarkeuken Leek Noorderhogebrug (stad Groningen) Onder den Dam Natzoet/zout-hoog Verschil Natzoet/zout-hoog Verschil Dokkumer Nieuw Zijlen (buiten) Ezumazijl Lauwersoog Zoutkamp (buiten) Friese boezem Boezemgemiddeld Burgum DNZ (binnen) Leeuwarden Nes Scharsterbrug Sneek Woudsend Zoutkamp (binnen) Tabel 3-10: Natzoet/Natzout-hoog tov, waterstanden HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 31

38 Friese boezem Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-hoog Berging in M m Herhalingstijd (jaar) 0 Electraboezem (3e schil) Waterstand (m t.o.v. NAP) Natzoet/Natzout-hoog Berging in M m Herhalingstijd (jaar) Natzoet/Natzout-hoog Waterstand (m t.o.v. NAP) Herhalingstijd (/jaar) Afbeelding 3-10: Natzoet/Natzout-hoog, frequentiegrafieken 32 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

39 Bergingsvolumina in alle varianten In onderstaande tabel zijn de geborgen hoeveelheden water voor alle varianten weergegeven voor herhalingstijden van 10 jaar en 100 jaar en daarbij is tevens de herhalingstijd van inzet van berging weergegeven. Voor de Electraboezem betreft het de berging in de bergingsgebieden voor alle schillen. Voor de Friese boezem gaat het om de geborgen hoeveelheden als gevolg van een maalbeperking van de polders. Berging (mln. m 3 ) Inzet Electraboezem T=10 jr T=100 jr T (jr) Referentie 2000 nvt 6 22 nvt 9 18 Peilconsolidatie nvt 9 18 Natzoet/Natzout-laag;p nvt 9 18 Natzoet/Natzout-laag;p;a nvt 1 70 Natzoet/Natzout-laag nvt 9 18 Natzoet/Natzout-laag;a nvt 1 69 Natzoet/Natzout-hoog;p;a nvt 1 69 Natzoet/Natzout-hoog;a nvt 1 68 Natzoet/Natzout-hoog nvt 9 19 Gedempt tij-hoog;a nvt 1 68 Friese Boezem Referentie 2000 nvt nvt Peilconsolidatie nvt Natzoet/Natzout-laag;p nvt Natzoet/Natzout-laag;p;a nvt Natzoet/Natzout-laag nvt Natzoet/Natzout-laag;a nvt Natzoet/Natzout-hoog;p;a nvt Natzoet/Natzout-hoog;a nvt Natzoet/Natzout-hoog nvt Gedempt tij-hoog;a nvt Tabel 3-11: Geborgen hoeveelheden water per variant in mln. m 3 en herhalingstijden van inzet van berging. Volgens de berekeningen zou in de Natzoet/Natzouthoog variant afgerond 8 mln. m 3 water geborgen moeten worden in een 1:100 jaar situatie. Dit is minder dan in de Natzoet/Natzout-laag en referentievariant. De oorzaak daarvoor ligt in afrondingen en de onzekerheid in de fit van de statistische verdeling aan de berekende hoogwaterstanden. Om die reden is voor Natzoet/Natzout-hoog in de tabel ook een berging van 9 mln. m 3 aangegeven. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 33

40 3.2 Dagelijks beheer De effecten van de varianten voor het beheer op het op het dagelijks beheer van de Friese- en Electraboezem (inclusief het ) worden op de volgende manier gepresenteerd: - Afbeeldingen van de onderschrijdingsduren van waterstanden. - Gespuide en gemalen hoeveelheden water Onderschrijdingsduren van waterstanden Inleiding De onderschrijdingsduren van waterstanden gedurende een heel jaar zijn berekend op basis van de randvoorwaarden van het kalenderjaar Hierin komen zowel natte (winter) als meer droge en gemiddelde perioden voor. Daarbij wordt onderscheid gemaakt in de zomer- en winterperiode, respectievelijk april t/m september en oktober t/m maart. In de afbeeldingen die hierna volgen wordt de referentie 2030 als vergelijkingsbasis gebruikt, deze is weergeven met een dunne lijn. De dikke lijn betreft de onderhavige variant. Referentie 2000 en 2030 Uit Afbeelding 3-1 blijkt het volgende (dunne lijn is referentie 2030, de dikke lijn de referentie 2000): - Voor alle watersystemen geldt dat conform de verwachting de streefpeilen in de zomer beter worden gehandhaafd dan in de winter. - Voor de Friese boezem zijn er in de zomer in de referentie 2030 geen effecten ten opzichte van de referentie In de winter is de duur van hoogwaterstanden hoger. - Op de Electraboezem worden de effecten vooral bepaald door de streefpeildaling van 10 cm in Op het neemt de overschrijdingsduur van hoogwaterstanden in 2030 toe, ondanks de streefpeildaling. Peilconsolidatie Uit Afbeelding 3-2 blijkt het volgende: - Peilconsolidatie heeft geen effecten op de dagelijkse waterstanden in de zomerperiode. - In de winterperiode nemen de overschrijdingsduren van hoogwaterstanden op het en daarmee de Friese boezem iets af. 34 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

41 Natzoet/Natzout-laag Peilconsolidatie en afvoerconsolidatie hebben nauwelijks effecten op het waterstandsverloop in het dagelijks beheer op de Electraboezem en de Friese boezem aangezien de daarvoor geïntroduceerde maalcapaciteit pas in werking treedt bij hoogwaterstanden. De effecten worden met name veroorzaakt door een verandering van het streefpeil op het. Vandaar dat alle Natzoet/Natzout-laag varianten hier gezamenlijk worden besproken. Uit Afbeelding 3-3 t/m Afbeelding 3-6 blijkt dan het volgende: - Op de Electraboezem neme de dagelijkse waterstanden in de winterperiode circa 5 cm toe, afnemend in het hogere waterstanden bereik. Dit is een gevolg van de aanslagpeilen van de gemalen. Bij lagere aanslagpeilen zal van deze verhoging geen sprake zijn. - Op de Friese boezem zijn alleen zeer marginale effecten (tot een centimeter verhoging) zichtbaar in het bereik van de hogere waterstanden. Natzoet/Natzout-hoog Om dezelfde reden als hiervoor vermeld, zijn de effecten op de waterstanden in het dagelijks beheer voor alle Natzoet/Natzout-hoog varianten hetzelfde en worden om die reden hier gezamenlijk besproken. Uit Afbeelding 3-7 t/m Afbeelding 3-9 blijkt dan het volgende: - Op zowel de Electraboezem als de Friese boezem nemen de dagelijkse waterstanden in de winterperiode circa 5 cm toe, afnemend in het hogere waterstanden bereik. Voor de Electraboezem is dit een gevolg van de aanslagpeilen van de gemalen. Bij lagere aanslagpeilen zal van deze verhoging geen sprake zijn. Gedempt tij Uit Afbeelding 3-10 blijkt het volgende: - Voor de Friese boezem en Electraboezem zijn in de winterperiode de effecten vergelijkbaar met de Natzoet/Natzout-hoog varianten, namelijk een verhoging van de waterstanden in het dagelijks beheer van circa 5 cm, afnemend in het hogere bereik. - Op de Electraboezem treden ook lichte waterstandsverhogingen op in de zomerperiode. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 35

42 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-1: Referentie 2000(dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). 36 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

43 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-2: Peilconsolidatie (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 37

44 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-3: Natzout/Natzout-laag;p (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). 38 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

45 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-4: Natzout/Natzout-laag;p;a. (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 39

46 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-5: Natzout/Natzout-laag (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). 40 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

47 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-6: Natzout/Natzout-laag;a (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 41

48 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-7: Natzout/Natzout-hoog;p;a (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). 42 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

49 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-8: Natzout/Natzout-hoog;a (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 43

50 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-9: Natzout/Natzout-hoog (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). 44 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

51 Friese boezem (gemiddelde) Electraboezem (3e schil) Afbeelding 3-10: Gedempt tij (dikke lijnen) en referentie 2030 (dunne lijnen). HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 45

52 3.2.2 Spui- en maalhoeveelheden Het effect van de verschillende varianten kan uitgedrukt worden in de hoeveelheden water dat via kunstwerken is verplaatst. De absolute afvoeren zijn gepresenteerd in Tabel Daaronder zijn in Tabel 3-13 de verschillen weergegeven t.o.v. Referentie Aan de hand hiervan is te herleiden hoe de afwatering vanuit de boezems naar het zich verhoudt tot ander varianten. Alle varianten worden vergeleken met de variant. Uit Tabel 3-12 blijkt overigens dat de totale afgevoerde hoeveelheden water van de Friese boezem en Electraboezem per variant verschillen. Voor de Friese boezem wordt dit veroorzaakt door de afvoer van de boezem via de gemalen naar het IJsselmeer, voor de Electraboezem wordt dat veroorzaakt door verschillen in de berekende aanvoer van water bij Gaarkeuken. 46 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

53 (afvoeren in Mm 3 ) Referentie 2000 Peilconsolidatie Natzoet/Natzout-laag;p Lauwersoog (maal) Lauwersoog (spui) Natzoet/Natzout-laag;p;a Natzoet/Natzout-laag Natzoet/Natzout-laag;a Natzoet/Natzout-hoog;p;a Natzoet/Natzout-hoog;a Natzoet/Natzout-hoog Gedempt tij-hoog;a Friese boezem DNZ(maal) DNZ(spui) Friese sluis Electraboezem Waterwolf (maal) Waterwolf (spui) HDLouwes (maal) HDLouwes (spui) Tabel 3-12: Spui- en maalhoeveelheden absoluut (verschil afvoeren in Mm 3 ) Referentie 2000 Peilconsolidatie Natzoet/Natzout-laag;p Lauwersoog (maal) Lauwersoog (spui) Friese boezem DNZ(maal) DNZ(spui) Friese sluis Electraboezem Waterwolf (maal) Waterwolf (spui) HDLouwes (maal) HDLouwes (spui) Tabel 3-13: Verschillen in spui- en maalhoeveelheden tov Natzoet/Natzout-laag;p;a Natzoet/Natzout-laag Natzoet/Natzout-laag;a Natzoet/Natzout-hoog;p;a Natzoet/Natzout-hoog;a Natzoet/Natzout-hoog Gedempt tij-hoog;a HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 47

54 Voor de afweging van de diverse beheervarianten voor het is van belang wat de effecten op de totale gemalen hoeveelheden water voor de Friese boezem en Electraboezem zijn. Deze hoeveelheden zijn in onderstaande tabel weergegeven. Deze hoeveelheden zijn bepaald door: - voor de Friese boezem rekening te houden met de veranderingen in de totale afvoer via de gemalen naar het IJsselmeer en via de spuisluis en het gemaal naar de Waddenzee bij Harlingen. Er is er van uitgegaan dat deze verandering in de afvoer naar elders gemalen moet worden er vanuitgaande dat de capaciteit van de spuisluis in Harlingen niet beter kan worden benut. Deze verandering in de afvoer naar elders is opgeteld bij de het maalvolume naar het. - door voor de Electraboezem uit te gaan van de veranderingen in de totale hoeveelheden water die door de gemalen naar het worden uitgevoerd. Extra te malen t.o.v. Referentie 2030 (in Mm 3 ) Referentie 2000 Peilconsolidatie Natzoet/Natzout-laag;p Friesland Electra extra maal Tabel 3-14: Verschillen in spui- en maalhoeveelheden t.o.v.. Natzoet/Natzout-laag;p;a Natzoet/Natzout-laag Natzoet/Natzout-laag;a Natzoet/Natzout-hoog;p;a Natzoet/Natzout-hoog;a Natzoet/Natzout-hoog Gedempt tij-hoog;a In deze tabel treedt dan nog een vervuiling op: de in deze tabel weergegeven totale benodigde maalhoeveelheden van de Friese boezem ten opzichte van de referentie 2030 worden voor de afvoerconsolidatie varianten beïnvloed door het verschijnsel dat bij inzet van het gemaal in DNZ het verval over de spuisluis afneemt waardoor minder gespuid kan worden. Met andere woorden: de inzet van het gemaal is niet 100% effectief. Dit vertaalt zich in een te hoge waarde voor het totale benodigde maalvolume als gevolg van toenemende streefpeilen op het zoals weergegeven in de tabel. Om de juiste benodigde maalhoeveelheden voor de afvoerconsolidatievarianten ter compensatie van een verminderd spuimogelijkheid naar het te bepalen is het derhalve een betere benadering een gemaal bij DNZ in de modellering achterwege te laten en dan te bepalen hoeveel water minder wordt gespuid. 48 HKV LIJN IN WATER en ARCADIS

55 3.3 Samenvatting Veiligheid en Waterbeheer De eigenschappen van de varianten worden met de belangrijkste effecten op de veiligheid en het waterbeheer samengevat in onderstaande tabel. Streefpeil Lauwers-meer Gemaal Lauwersoog Gemaal DNZ Variant (m+nap) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m) (Mm 3 ) (Mm 3 ) (Mm 3 ) (Mm 3 ) Referentie n.v.t n.v.t Peilconsolidatie Natzoet/Natzout-laag;p Natzoet/Natzout-laag;p;a Natzoet/Natzout-laag Natzoet/Natzout-laag;a Natzoet/Natzout-hoog;p;a Natzoet/Natzout-hoog;a Natzoet/Natzout-hoog Gedempt tij-hoog;a Extra gemaal Electra Kade-verhoging Berging Friese boezem 1:100 jr Berging Electraboezem 1:100 jr Extra te malen Friese boezem Extra te malen Electraboezem Tabel 3-15: Samenvatting effecten varianten op Veiligheid en Waterbeheer. HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 49

56

57 4 Landbouw 4.1 Drooglegging Voor de gebruiksfunctie landbouw is in dit hoofdstuk de drooglegging bepaald. Dit is het verschil tussen het opgegeven streefpeil van het en de hoogteligging van de landbouwgronden. Bij verhoging van de oppervlaktewaterstand vermindert de drooglegging van de landbouwgebieden. De resultaten zijn opgesplitst in winter- en zomerperioden. In Afbeelding 4-1 is een kaart weergegeven van het gebied. Daarop is te zien dat het landbouwgebruik (rechthoek) in het zuidelijk deel van het gebied voorkomt. De Engwierumer polder (cirkel) is ook meegenomen, omdat deze rechtstreeks op het afwatert. Afbeelding 4-2 toont van het zelfde gebied de hoogteligging in cm tov NAP. Afbeelding 4-1: Topografische indeling gebied Afbeelding 4-2: Hoogtekaart gebied HKV LIJN IN WATER en ARCADIS 51