Ruimte voor de Waal - Nijmegen Verificatie Ruimtelijk Plan Hydraulica

Transcriptie

1 Ruimte voor de Waal - Nijmegen Verificatie Ruimtelijk Plan Hydraulica Gemeente Nijmegen 1 oktober 2010 Definitief rapport 9V

2 A COMPANY OF HASKONING NEDERLAND B.V. KUST & RIVIEREN Barbarossastraat 35 Postbus AD Nijmegen (024) Telefoon (024) Fax Internet Arnhem KvK Documenttitel Ruimte voor de Waal - Nijmegen Verificatie Ruimtelijk Plan Hydraulica Verkorte documenttitel Status Definitief rapport Datum 1 oktober 2010 Projectnaam Ruimte voor de Waal - Nijmegen Projectnummer 9V Opdrachtgever Gemeente Nijmegen Referentie Auteur(s) Wiebe de Jong Collegiale toets Roel van de Laar Datum/paraaf 1 oktober 2010 Vrijgegeven door Gert-Jan Meulepas Datum/paraaf 1 oktober 2010

3 INHOUDSOPGAVE Blz. 1 INLEIDING Kader Doelstelling Leeswijzer 1 2 UITGANGSPUNTEN 2 3 HYDRAULICA Referentie situatie PKB-ontwerp Ruimtelijk Plan Nijmegen 5 4 CONCLUSIES 7 - i - Definitief rapport 1 oktober 2010

4 1 INLEIDING 1.1 Kader De programmadirectie Ruimte voor de Rivier (PDR) heeft de gemeente Nijmegen opdracht gegeven om een MER (SNIP 3) op te stellen voor het Ruimte voor de Rivier (RvR) project Dijkteruglegging Lent. Dit omvat een detailuitwerking van het Ruimtelijk Plan Nijmegen (RPN) en een vergunbaarheidstoets. Ondertussen kent het RvR project Dijkteruglegging Lent al een lange voorgeschiedenis met in 2005 het oude MER waarna een keuze is gemaakt voor de dijkteruglegging en in 2007 de uitwerking van het RPN. Dit rapport beschrijft de resultaten van de hydraulische verificatie berekeningen. Deze berekeningen zijn uitgevoerd voorafgaand aan de hydraulische beoordeling van de varianten in het MER. Gezien de voorgeschiedenis van het project en de verschillende hydraulische berekeningen die in dat kader eerder al zijn uitgevoerd, is gevraagd om deze gemaakte berekeningen te verifiëren met de vigerende rekenmodellen en uitgangspunten. Zo zijn het PKB-ontwerp en het Ruimtelijk Plan Nijmegen in 2007 met het toen vigerende referentiemodel PKB3_2 beoordeeld. Echter, het huidig geldende referentiemodel is het PKB3_4 model. Om te controleren of hierdoor de hydraulische effecten van de ingrepen veranderen is deze verificatie uitgevoerd. 1.2 Doelstelling Doelstelling van de hydraulische verificatie berekeningen is het: Reproduceren van de referentiesituatie; Reproduceren van het hydraulische effect van het PKB ontwerp; Reproduceren van het hydraulisch effect van het RPN uit Het reproduceren van deze hydraulische effecten met de vigerende rekenmodellen moet vertrouwen geven in de hydraulische effecten van de uiteindelijk te toetsen MER varianten en de uiteindelijke voorkeursvariant. 1.3 Leeswijzer Hoofdstuk 2 van dit rapport beschrijft de gehanteerde randvoorwaarden, uitgangspunten en vigerende rivierkundige rekenmodellen. Hoofdstukken 3 behandelt het resultaat van de hydraulische verificatie berekeningen. Ten slotte volgen in hoofdstuk 4 de conclusies. Definitief rapport oktober 2010

5 2 UITGANGSPUNTEN Tijdens een afstemmingsoverleg op 30 juni 2009 tussen de PDR, RWS-ON, de gemeente Nijmegen en specialisten van Royal Haskoning en HKV zijn afspraken gemaakt over de hanteren uitgangspunten, randvoorwaarden en vigerende rekenmodellen. De overeengekomen uitgangspunten voor de hydraulische beoordeling zijn: De schematisatie van de inrichtingsplannen moet aangemaakt worden met behulp van Baseline versie 3.31 PKB met batch. De plannen worden volgens de eisen en richtlijnen van Rijkswaterstaat Oost-Nederland ("Baseline eisen - richtlijnen en maatregelen" (juli 2007)) geschematiseerd; Het vigerende referentie model is Simona_Rijn_PKB_3_4, versie ; Het te gebruiken SOBEK model voor mogelijke 1-dimensionale berekeningen is het SOBEK PKB RvdR referentie morfologie model Rijntakken; De te gebruiken WAQUA versie is Simona 2006_01; De werktaakstelling van het RvR project Dijkteruglegging Lent is door de PDR bepaald op 27 cm waterstandsdaling, te behalen tussen rivierkilometer 881,5 en 882,5; De Baseline maatregelen van het PDR referentie ontwerp hebben het kenmerk Brokx_kl en kenmerk OOHL. Deze maatregelen zijn door PDR aan de gemeente verstrekt. Maatregel Brokx_kl heeft de basis gevormd van de taakstelling. De uiteindelijke werktaakstelling van 27 cm is bepaald op basis van het PDR ontwerp OOHL ; De Baseline maatregel van het Ruimtelijk Plan Nijmegen, zoals opgesteld door Royal Haskoning in 2007, heeft het kenmerk Waal_rpn ; De Rivierkundige beoordeling vindt plaats op basis van het Rivierkundig beoordelingskader versie 2.0, 1 januari 2009; De geldende codering voor de vegetatietypen is gegeven in de Excel file HR2001-PKB-HR en het bestand ruw.k416jul07.txt ; De Lentse strang, de strang/plas in de Lentse uiterwaard bovenstrooms van de Waalbrug, zit niet in referentie model. De plas wordt meegenomen als onderdeel van het inrichtingsplan en wordt niet aangepast in de referentie; Het gebruikte rekenrooster is het rooster rijn40m_lent.rgf. Dit rekenrooster is aangemaakt door Royal Haskoning in 2007 en is gebaseerd op het rijn40m_1.rgf rooster uit het PKB3_2 model. Dit rooster is aangemaakt omdat is gebleken dat het domein van dat rekenrooster te klein is om de gehele dijkteruglegging van het RPN goed te modelleren. Definitief rapport oktober 2010

6 3 HYDRAULICA In dit hoofdstuk worden de resultaten van de hydraulische verificatie berekeningen gepresenteerd. Ten eerste zijn de hydraulische resultaten van het referentiemodel vergeleken met de aangeleverde file met waterstanden. Daarna zijn de hydraulische effecten van het PKB-ontwerp en het RPN geverifieerd door de nieuwe berekeningsresultaten te vergelijken met de resultaten uit Referentie situatie Het aangeleverde referentie model Simona_Rijn_PKB_3_4 is met behulp van Baseline opnieuw omgezet naar WAQUA. Hierbij is gebruik gemaakt van het rooster rijn40m_lent.rgf. Met de nieuw aangemaakte WAQUA schematisatie met kenmerk ref is een nieuwe hydraulische berekening uitgevoerd bij een afvoer van m 3 /s te Lobith. Figuur 1 toont het verschil in waterstand in de as van de rivier tussen de nieuw berekende referentiesituatie en de aangeleverde resultaten van de referentiesituatie bij MHW. De vergelijking toont dat rondom het projectgebied de waterstand in de gereproduceerde referentiesituatie maximaal slechts 1,2 mm scheelt met de aangeleverde referentiesituatie bij MHW. Er zitten binnen het projectgebied geen rare, onverklaarbare waterstandsverschillen. Het referentiemodel kan hierdoor prima gebruikt worden om de effectbepaling van de dijkteruglegging te doen. Verder benedenstrooms nemen deze verschillen echter toe (maximaal 2 cm op de Waal), dit heeft te maken met de opgelegde modelranden. Dit verschil is bekend bij de PDR. Dit verschil heeft ook geen effect op de beoordeling van de hydraulische effecten binnen het projectgebied. De conclusie is dat de referentiesituatie naar behoren is gereproduceerd en kan worden gebruikt voor de effectbeoordeling Waterstandsverschil (cm) projectgebied rivierkilometer (Bovenrijn en Waal) Figuur 1: Verschil in waterstand (cm) tussen de aangeleverde referentie en opnieuw berekende referentie ter hoogte van projectgebied Definitief rapport oktober 2010

7 3.2 PKB-ontwerp De uiteindelijke werktaakstelling voor het project dijkteruglegging Lent is vastgesteld op 27 cm tussen kmr 881,5 en 882,5. In de brief van de PDR over de werktaakstelling (kenmerk: RvdR/2008/1217) is genoemd hoe deze taakstelling tot stand is gekomen. Het PKB-ontwerp met kenmerk Brokx_kl heeft aan de basis gestaan voor de bestuurlijk bepaalde taakstelling van 27 cm. De werktaakstelling is uiteindelijk bepaald op basis van een optimalisatie van dit ontwerp. Deze optimalisatie is door de initiatiefnemer uiteindelijk het Ontwerp op Hoofdlijnen (OOHL) genoemd en is door de PDR de code 50009a meegegeven. Figuur 2 toont de bodemhoogte van dit PKB-ontwerp OOHL. Figuur 2: Bodemhoogtes (m+nap) PKB-ontwerp OOHL De hydraulische effecten van het PKB-ontwerp zijn geverifieerd door het aangeleverde PKB-ontwerp met de vigerende rekenmodellen te beoordelen. In de brief van de PDR over de werktaakstelling (kenmerk: RvdR/2008/1217) wordt genoemd dat het PKB-ontwerp Brokx_kl een waterstandsdaling geeft van 23,23 cm en het PKB-ontwerp OOHL een waterstandsdaling van 28,9 cm op kmr 881,9. Voor de verificatie berekening is de aangeleverde Baseline maatregel van Brokx_kl in het referentiemodel gemixt en omgezet naar WAQUA. Hierbij is gebruik gemaakt van het rooster rijn40m_lent.rgf. Figuur 3 toont het verschil in waterstand in de as van de rivier tussen deze berekeningsresultaten en de nieuw berekende referentiesituatie bij MHW. De maximaal berekende waterstandsdaling in de as van de rivier is 21,8 cm op kmr 882,2. Benedenstrooms is de opstuwingspiek maximaal 9,4 cm op kmr 884,7. Definitief rapport oktober 2010

8 De verificatieberekening geeft dus een lagere waterstandsverlaging dan de verlaging genoemd in de brief van de PDR. Dit verschil van 1,4 cm is te verklaren uit het feit dat bij de eerdere berekening, die 23,23 cm verlaging gaf, is gerekend met een veel ouder, grover model (MHW98_3). Met het recentere model komt de PDR op een waterstandsdaling van 21,85 cm op kmr 882,2. Hiermee is geconcludeerd dat het PDR-ontwerp naar behoren kan worden gereproduceerd. Het OOHL geeft een waterstandsdaling van 28,9 cm op kmr 881,9 en een opstuwingspiek van 8,7 cm op kmr 885,2. Voor de details over het OOHL wordt verwezen naar het rapport van Royal Haskoning uit 2007 Rivierkundige effectbeschrijving Ruimtelijk Plan en Ontwerp op Hoofdlijnen. In deze verificatie studie is het OOHL niet opnieuw berekend. 15 Waalbrug Pannerdensche kop Lobith waterstandsverschil t.o.v. referentie (cm) brug A50 spoorbrug Ruimtelijk Plan Nijmegen Brokx_kl OOHL rivierkilometer (km) Figuur 3: Verschil in waterstand (cm) in de as van de rivier bij een afvoer van m 3 /s te Lobith tussen het Ruimtelijk Plan Nijmegen en de huidige situatie (blauw) en het PKB-Ontwerp en de huidige situatie (paars en rood) 3.3 Ruimtelijk Plan Nijmegen Het aangeleverde ontwerp van het Ruimtelijk Plan Nijmegen heeft kenmerk Waal_rpn. Dit ontwerp is in 2007 aangemaakt door Royal Haskoning. De rivierkundige effecten van dit inrichtingsplan zijn opgenomen in het rapport Rivierkundige effectbeschrijving Ruimtelijk Plan en Ontwerp op Hoofdlijnen van 20 december De Baseline maatregel Waal_rpn is in het referentiemodel gemixt en omgezet naar WAQUA. Hierbij is gebruik gemaakt van het rooster rijn40m_lent.rgf. Figuur 4 toont de bodemhoogte van het RPN. Vergeleken met het PKB-ontwerp Brokx_kl loopt de hoogwatergeul in het RPN veel verder in benedenstroomse richting door. De drempelhoogte is bij beide inrichtingsplannen gelijk (NAP+10,5 m), maar is in het RPN iets korter. Voor verdere details over het ontwerp van het RPN wordt verwezen naar het rapport uit december Definitief rapport oktober 2010

9 Figuur 4: Bodemhoogtes (m+nap) Ruimtelijk Plan Nijmegen Met de aangemaakte WAQUA schematisatie met kenmerk rpn is een nieuwe hydraulische berekening uitgevoerd bij een afvoer van m 3 /s te Lobith. Figuur 3 toont het verschil in waterstand in de as van de rivier tussen deze berekeningsresultaten en de nieuw berekende referentiesituatie bij MHW. De maximaal berekende waterstandsdaling in de as van de rivier is 35,2 cm op kmr 881,95. Benedenstrooms is de opstuwingspiek maximaal 4,3 cm op kmr 886,2. Deze resultaten zijn nagenoeg gelijk aan de resultaten uit de studie van Er is een klein verschil in de berekende maximale opstuwingspiek in de as van de rivier (verschil van 0,2 cm). Dit verschil kan voortkomen uit het feit dat in 2007 het referentie model het Simona_Rijn_PKB_3_2 model was en nu het Simona_Rijn_PKB_3_4 model is gebruikt. Verder zijn de resultaten in lijn met de studie uit 2007 en kan worden geconcludeerd dat de rivierkundige effecten van het RPN kunnen worden gereproduceerd. Definitief rapport oktober 2010

10 4 CONCLUSIES Uit de gemaakte verificatie berekeningen is geconcludeerd dat: de uitgangspunten voor de hydraulische beoordeling helder zijn; de waterstanden in de referentiesituatie kunnen goed worden gereproduceerd. De waterstanden rondom het projectgebied in de gereproduceerde referentiesituatie verschillen slechts maximaal 1,2 mm met de aangeleverde referentiesituatie bij MHW; de gereproduceerde waterstandsdaling van het PKB-ontwerp is 21,8 cm op kmr 882,2. Dit komt overeen met de effectbepaling van de PDR met een recent model; de gereproduceerde waterstandseffecten van het RPN overeenkomen met de resultaten uit de hydraulische studie van Definitief rapport oktober 2010