car-- i\gso3 rijkswaterstaat direktie Noord-Holland hoofdafdeling waterhuishouding, waterkeringen en vaarwegen afdeling waterhuishouding

Transcriptie

1 car-- i\gso3 rijkswaterstaat direktie Noord-Holland hoofdafdeling waterhuishouding, waterkeringen en vaarwegen afdeling waterhuishouding

2 BIBLIOTHEEK BOUWDIENST RIJKSWATERS l AAT NB...J..JSS13M.-. Nota ANW Golfoverslag Amsteldiepdi jk. ' BIBLIOTHEEK Bouwd.enst Rijkswarerstaat Postbus LA Utrecht BIBLIOTHEEK Bouwdienst Rijkswatersttat Postbus LA Utrecht

3 r L

4 Inhoud. 1. Inleiding. 2. uitgangspunten voor de berekeningen van de golfoverslag tijdens een superstormvloed. 3. Resultaten van de berekeningen. 4. Conclusies. 5. Literatuur. Bijlagen 1. Oppervlakte, inhoud en gemiddelde diepte van de Amstelmeerboezem bij verschillende waterstanden. 2. Waterstandsverhoging en toename van het chloridegehalte ten gevolge van de uitslag vanuit de polders, de gestremde spui te Oostoever en de golfoverslag over de Amsteldiepdij k. 3. Opwaaiing en golfoploop op het Amstelmeer. 4. Situatieschetsen. 4-1 Situatie Amstelmeerboezem. 4-2 Overzicht tweede waterkering Amstelmeer/Balgzandkanaal. 4-3 Lengteprofiel tweede waterkering. 4-4 Amstelmeer (gepeilde diepte 1983).

5 Inleiding. In het kader van de Deltawet dient de Amste1diepdijk op Deltahoogte te worden gebracht. Er is echter overwogen de Amsteldiepdijk als overslagdijk aan te leggen. De kruinhoogte is daarbij lager dan bij een volledig kerende dijk, waardoor de aanlegkosten lager kunnen z i j n. Aan de landzijde van de Amsteldiepdijk l i g t het Amstelmeer (zie bijlage 4-1). Bij golfoverslag over de Amsteldiepdijk komt zout water in het Amstelmeer. Dit heeft een tweeledig effect, n.l. waterstandsverhoging en toename van het chloridegehalte op het Amstelmeer. Bij aanzienlijke waterstandsverhoging op het Amstelmeer krijgt de tweede waterkering een belangrijke functie. Deze tweede waterkering l i g t aan de landzijde van het Amstelmeer (zie bijlage 4-2) en beschermt de achterliggende polders tegen overstroming. De kruinhoogte van de als overslagdijk uitgevoerde Amsteldiepdijk dient zodanig te worden vastgesteld, dat de golfoverslag beperkt b l i j f t en de bestaande dijken van de tweede waterkering hun kerende functie volledig blijven vervullen. Door de golfoverslag komt er zout water in het Amstelmeer, zodat het chloridegehalte daarin toeneemt. Het verhoogde chloridegehalte kan mogelijk een probleem zijn voor de polders, die water uit het Amstelmeer willen i n - laten. In deze notitie worden de consequenties van een overslagdijk beschreven, met name de water standverhoging en de toename van het chloridegehalte op de Amstelmeerboezem. In het verleden zijn enige notities verschenen omtrent de golfoverslag over de Amsteldiepdijk. In (1) zijn berekeningen gemaakt t.b.v. de Amsteldiepdijk met een kruinhoogte van NAP +6,50 m.

6 - 2 - Deze berekeningen zijn gebaseerd op formules uit de Shore Protection Manual. In (2) zijn soortgelijke berekeningen uitgevoerd gebaseerd op formules uit het rapport van het Hydraulics Research Station te Wallingfort en uit het rapport van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen. In hoofdstuk 2 van deze notitie worden de uitgangspunten van de golfoverslag beschreven. In hoofdstuk 3 worden de berekeningsresultaten samengevat en in hoofdstuk 4 worden de conclusies vermeld.

7 Uitgangspunten voor de berekeningen van de golfoverslag tijdens een superstormvloed. Wanneer de Araste1diepdijk als overslagdijk wordt uitgevoerd zal bij een superstormvloed een bepaalde hoeveelheid water het Amstelmeer binnenstromen. Er zijn twee uitgangspunten t.b.v. de overslagdebietberekening: 1. De Amste1diepdijk wordt ontworpen met een zodanige kruinhoogte. dat er maximaal een debiet van 10 1/sra over de dijk gaat. Het binnentalud heeft een helling van 1:4 (in plaats van 1:3) en wordt voorzien van een ondoorlatende bekleding. 2. De Amsteldiepdijk wordt ontworpen met een zodanige kruinhoogte, dat er een debiet overheen komt, dat gemiddeld over de gehele overslagperiode 10 1/sm bedraagt. Indien op dit debiet wordt ontworpen (met een maximum, dat duidelijk boven de 10 1/sm uitkomt) dient er een harde bekleding op het binnentalud van de dijk te worden aangebracht (helling 1:4). In beide gevallen wordt voor overslag uitgegaan van de superstormvloedstand (frequentie 1x10-1 * per jaar). Van de beide uitgangspunten is het overslagdebiet van het tweede uitgangspunt het grootst en wordt als maatgevend overslagdebiet beschouwd. De overslag wordt als volgt berekend : De overslaglengte van de Amsteldiepdijk is ca m. Volgens bijlage 4 van (1) is het verloop van het overslagdebiet ongeveer parabolisch. Dit betekent dat het maximum debiet ca. 3/2 van het gemiddelde debiet bedraagt, te weten 15 1/sm. De tijdsduur van de overslag bedraagt volgens b i j l a ge 4 van (1) b i j een maximaal debiet van 15 1/sm ongeveer 1,5 uur. De totale overslag bedraagt ongeveer 2/3x15 1/smx 1, 5x3600 sec.x2250 m = ^ m3. Deze 0,12x10 6 m3 wordt gebruikt als uitgangspunt bij verdere berekeningen.

8 - 4 - Bij een superstormvloed wordt er rekening mee gehouden, dat een bepaald debiet over een overslagdijk kan stromen. Een andere consequentie van een superstormvloed is een gestremde spui van de spuisluis te Oostoever. In b i j lage 1 zijn de oppervlakten en inhouden van de Amstelmeerboezem vermeld afhankelijk van de waterstand. Met behulp van deze gegevens zijn de berekeningen van bijlage 2 uitgevoerd (waterstandverhoging en toename chloridegehalte). Er zijn voor vier tijdstippen berekeningen uitgevoerd, nl. : 1. Het t i j d s t i p voor de superstormvloed en voor het begin van de gestremde spui, t Q. 2. Het t i j d s t i p voor de superstormvloed en na 3 etmalen gestremde spui, de tr$. 3. Het t i j d s t i p na de superstormvloed en na 3 etmalen gestremde spui, de t Het t i j d s t i p na de superstormvloed en na ' 6 etmalen gestremde spui, de t6, dat is het t i j d s t i p vlak voor de eerste mogelijkheid tot spuien te Oostoever na de superstormvloed. Voor punt 3 en punt 4, dus voor tg+ en t^, zijn een viertal overslagdebieten aangenomen, waarvoor berekeningen gemaakt z i j n. Deze overslagdebieten (o.d.) z i j n : O.d.s 0,12 (=0,12x106 m3 overslag debiet) o.d.a 0,50 (=0,50x10 6 m3 overslag debiet) o.d.= 1,00 (=1,00x10 6 m3 overslag debiet) o.d.= 2,00 (=2,00x10 6 m3 overslag debiet) 0,12x10^ m3 overslagdebiet is gebaseerd op 10 1/sm overslag (zie biz. 4) 0,50x10" m3 overslagdebiet is gebaseerd op het bovenstaande met een factor 4 onzekerheidsfactor m.b.t. de werkelijke overslag t.o.v. de berekende. 1,00x10 6 m3 en 2.00x10 6 m3 overslagdebiet zijn hoeveelheden, die zijn gekozen om de effecten van deze debieten te beschouwen, vooral in relatie met de gestremde spui te Oostoever.

9 - 5-3 Resultaten van de berekeningen. De superstormvloed, die eens per jaar kan voorkomen, heeft voor de Amstelmeerboezem twee effecten tot gevolg: Een overslag over de Amsteldiepdijk, wanneer deze als overslagdijk wordt uitgevoerd, en een gestremde spui te Oostoever. Bij een maximale uitslag vanuit de polders betekent een gedurende 6 etmalen gestremde spui een toename van de waterhoeveelheid, die maximaal 19x10^ m3 bedraagt (zie bijlage 2). Wanneer de Amsteldiepdijk als overslagdijk wordt uitgevoerd, komt er volgens de berekening ongeveer 0,12x10 6 m.3 zout water door golfoverslag over de Amsteldiepdijk in het Amstelmeer. (Zie hoofdstuk 2, biz. M). Zoals in (1) wordt vermeld kan ten ge volge van de grote gevoeligheid van de overslagberekening voor een geringe wijziging in de randvoorwaarden de waarde van het overslagdebiet een factor 3 a 4 afwijken van de berekende waarde. Er moet dan maximaal met een debiet van ongeveer 0,5x10 m3 rekening worden gehouden. De gevolgen van de overslag voor de waterstand op het Amstelmeer zijn echter gering in vergelijking met de gevolgen van een zestal gestremde spuien te Oostoever (ca. 19x10^ m3 niet gespuid). Teneinde de gevolgen van een superstormvloed te betrekken op de tweede waterkering zijn in bijlage 3 berekeningen gemaakt van opwaailng op het Amstelmeer en golfoploop tegen de dijken van de tweede waterkering. De berekeningssresultaten zijn eveneens in bijlage 3 vermeld, waarbij geconcludeerd kan worden, dat er geen golfoverslag over de tweede waterkering plaatsvindt onder de berekende condities. De verhoging van het chloridegehalte (van 500 mg/l tot maximaal 619 mg/l bij m3 overslag) ten gevolge van de golfoverslag over de Amsteldiepdijk betekent slechts een kleine toename. (Zie tabel 2.2).

10 Conclusies. De invloed van de golfoverslag over de Amsteldiepdijk bij de superstormvloed is gering in vergelijking tot de invloed van de gestremde spui te Oostoever (bij de in hoofdstuk 2 genoemde aannamen). De waterstandsverhoging op de Amstelmeerboezem tijdens superstormvloed veroorzaakt geen overslag of overstroming van de dijken, die tot de tweede waterkering behoren. De verhoging van het chloridegehalte op de Amstelmeerboezem t.g.v. overslag b l i j f t beperkt tot een waarde die regelmatig voorkomt en zal na doorspoelen gereduceerd worden tot zijn oorspronkelijke waarde.

11 Literatuur. 1. Ir. J.W. Gerner; R. Idskes. Golfoverslag Amsteldiepdijk. Rijkswaterstaat, Studiedienst Hoorn, notitie WWKZ-80.H214, maart Ing. B. van der Duin; i r. H.D. Rakhorst. Golfoverslag Amsteldiepdijk. Rijkswaterstaat. Studiedienst Hoorn, notitie WWKZ-83.H232, november Anonymus. Onderzoek naar de verzilting van het Balgzandkanaal t.g.v. lek en kwel. Rijkswaterstaat, directie Noord-Holland, rapport WDIJ Anonymus. Amstelmeerboezem, jaarverslag over 1979 en Rijkswaterstaat, directie Noord-Holland, rapport WDIJ Ir. I.W. Nortier; i r. H. van der Velde. Hydraulica voor waterbouwkundigen. De Technische Uitgeverij H. Stam n.v., Haarlem, September

12 1-1 B i jlage 1. Oppervlakte, inhoud en gemiddelde diepte van de Amstelmeer- boezem bij verschillende waterstanden. In deze bijlage worden de oppervlakte, inhoud en gemiddelde diepte van de Amstelmeerboezem weergegeven bij diverse waterstanden. De Amstelmeerboezem is verdeeld in twee gedeelten, nl. het gedeelte binnen de tweede waterkering en het gedeelte buiten de tweede waterkering (zie bijlage 4-1 en 4-2). Het gedeelte binnen de tweede waterkering bestaat uit het Amstelmeer en het Balgzandkanaal. Tevens behoort hiertoe de Balgzandpolder, die op ca m boven NAP l i g t. Het gedeelte buiten de tweede waterkering bestaat uit de Van Ewijcksvaart, de Boezem van de Zijpe, het Waardkanaal, het Kolhorndiep, het Groetkanaal en het Amstelmeerkanaal (zie bijlage 4-1). Bij een waterstand van NAP b l i j k t de oppervlakte van het Amstelmeer 655 ha (= 6,55x10 6 m2) te bedragen en de inhoud van het Amstelmeer b l i j k t 27,88x10 m3 te zijn volgens de lodingskaart van het Amstelmeer (bijlage 4-4). Het Balgzandkanaal heeft een gemiddelde bodemdiepte van 5,20 m (volgens tek uit (3)). Bij een waterstand van NAP is de oppervlakte van het Balgzandkanaal 0,65x10 6 m 2 en de inhoud is dan berekend op 2,72x10 m3, waarbij de talud hellingen 1:3 zijn aangegeven. Uit eerder onderzoek van de afdeling ANP zijn de oppervlakten binnen de tweede waterkering berekend bij NAP +0,40 m; NAP +1,00 m; NAP +1,50 m en NAP +2,40 m. Dit is samengevat in onderstaande tabel 1.1. waterstand oppervlakte (m 2 ) NAP NAP NAP NAP +0,40 m +1, 00 m +1, 50 m +2,40 m 27,28x10 6 7, 60x10 8,56x10 6 8, 70x10 Tabel 1.1 Relatie waterstand bergend oppervlak voor de Amstelmeerboezem binnen de 2e waterkering.

13 1-2 De oppervlakte, inhoud en gemiddelde diepte voor het gebied binnen de tweede waterkering is voor diverse waterstanden uitgerekend met behulp van eerdergenoemde gegevens en vastgelegd in tabel 1.2. De oppervlakte, inhoud en gemiddelde diepte voor het gebied buiten de tweede waterkering is voor diverse waterstanden eveneens berekend en vastgelegd in tabel 1.2. Hiervoor zijn de volgende gegevens gebruikt: De oppervlakte van de totale Amstelmeerboezem bij een waterstand van NAP -0,40 m is ca. 900 ha (=9,00x106 m2). Voor het gedeelte binnen de tweede waterkering is dat ca. 720 ha (=7,20x10 6 m2), zodat het gedeelte buiten de tweede waterkering ca. 180 ha (= 1,80x10 6 m 2 ) bedraagt. Deze oppervlakte is voor het grootste gedeelte bepaald door kanalen en vaarten, met een totaallengte van 36,5 km. Dit resulteert in een gemiddelde breedte bij NAP ra van 49,3 m. Verder is aangenomen dat de gemiddelde bodemdiepte NAP -4,00 m is en dat de taludhellingen 1:3 bedragen. Met deze uitgangspunten zijn de berekeningen gemaakt, die geleid hebben tot de resultaten in tabel 1-2 op biz. 1-3.

14 1-3 Binnen 2e waterkering Buiten 2e waterkering Totale Amstelmeerboezem Waterstand Opper Inhoud Gem. Opper Inhoud Gera.. Opper Inhoud Gera. Gem. vlak in 10 6 m 2 in 10 6 ra3 diepte in m vlak in 10 6 m 2 in 10 6 m3 diepte in m vlak in in 10 6 ra m3 diepte in m diepte in m -NAP NAP -0,70 m 6,98 25,6 3,67 1,77 6,39 3,61 8,75 32,0 3,66 4,36 NAP -0,40 m 7,17 27,7 3,86 1,83 6,93 3,79 9,00 34,6 3,84 4,24 NAP 7,20 30,6 4,25 1,92 7,68 4,00 9,12 38,3 4,20 4,20 NAP +0,40 m 7,28 33,5 4,60 2,01 8,47 4,21 9,29 42,0 4,52 4,17 NAP +1,00 m 7,60 38,0 5,00 2,11 9,70 4,60 9,74 47,7 4,90 3,90 NAP +1,50 m 8,56 42,0 4,91 2,22 10,78 4,86 10,81 52,8 4,88 3,38 NAP +2,40 m 8,70 49,8 5,72 2,42 12,87 5,32 11,14 62,7 5,63 3,23 Tabel 1.2 Oppervlakte, inhoud en gemiddelde diepte van de Amstelmeerboezem bij verschillende waterstanden.

15 2-1 Bijlage 2. Waterstandsverhoging en toename van het chloridegehalte ten gevolge van de uitslag vanuit de polders, de gestremde spui te Oostoever en de golfoverslag over de Amste1diepdijk. In deze bijlage worden drie berekeningen weergeveven: a) De berekening van de maximale waterstand op het Amstelmeer t.g.v. 6 etmalen gestremde spui te Oostoever en t.g.v. golfoverslag over de Amsteldiepdijk. b) De berekening van de chloridegehalteverhoging op het Amstelmeer t.g.v. de zoute kwel (bij een gestremde spui te Oostoever) en t.g.v. de overslag van zout water over de Amsteldiepdijk. c) De berekening van de maximale waterstand op het Amstelmeer met een kans van optreden van 10~Vjaar uit 10 jaar laagwatergegevens te Oostoever op de Waddenzee. Deze berekeningen worden vervolgens vermeld. a) Tijdens een superstormvloed wordt de waterstandsverhoging op de Amstelmeerboezem veroorzaakt door de volgende drie factoren: 1) Wateruitslag vanuit de polders. 2) Golfoverslag over de Amsteldiepdijk. 3) Een gestremde spui van de spuisluis te Oostoever door de hoge waterstand op de Waddenzee. De uitgangspunten t.b.v. de berekening van de waterstandsverhoging op de Amstelmeerboezem z i j n : Het hoogste streefpeil op het Amstelmeer voor aanvang van een spuistremming is NAP -0,40 m (d.i. het streefpeil buiten de wintermaanden). Een gestremde spui gedurende 3 etmalen voor de golfoverslag en gedurende 3 etmalen na de golfoverslag. Deze 6 etmalen gestremde spui is een "bovengrens" t.b.v. de berekening. Tijdens de superstormvloed wordt slechts de oppervlakte binnen de tweede waterkering als bergend gebied beschouwd, daar bij stormvloedverwachting de tweede waterkering waarschijnlijk wordt geactiveerd.

16 2-2 Er wordt geen rekening gehouden met de mogelijkheid om via de Stontelerkeersluis water te spuien naar het IJsselmeer. De wateruitslag uit de polders is 36,8 m3/ S ec. (d.i. de huidige maximale capaciteit volgens (4). Omgerekend is dit 3,18x10 m3 per etmaal. In tabel 2.1 worden de inhoud, waterstand en het oppervlak van de Amstelmeerboezem vermeld afhankelijk van bepaalde tijdstippen tijdens de superstormv1oedperlode. Deze tijdstippen zijn: t Q = het t i j d s t i p voor de eerste spuistremming; t3 = het t i j d s t i p na drie etmalen gestremde spui en juist voorafgaand aan de golfoverslag; t3+= het t i j d s t i p na drie etmalen gestremde spui en juist na de golfoverslag; t5 = het t i j d s t i p na zes etmalen gestremde spui (inclusief de golfoverslag). Bij de tijdstippen t3+ en t6 zijn de gegevens voor de Amstelmeerboezem weergegeven voor vier overslagdebieten, en wel 0,12x10 6 m3, 0,50x10 m3, 1,00x10 m3 en 2,00x10 6 m3. t 3 + t6 to fc3 od=0,12 od=0,50 od=1,00 od=2,00 od=0,12 od=0,50 od=1,00 od=2,00 inhoud (in 10^ m3) 34,60 44,14 35,31 35,69 36,19 37,19 53,80 54,18 54,68 55,68 oppervlakte (in 10 m 2 ) 9,00 9,46 7,45 7,48 7,53 7,62 10,84 10,85 10,87 10,91 waterstand +NAP -0,400 0,625 0,641 0,692 0,759 0,892 1,591 1,625 1,671 1,762 Tabel 2.1. Inhoud, oppervlakte en waterstanden van de Amstelmeerboezem bij superstormvloed op vier tijdstippen, als gevolg van uitslag uit de polders, golfoverslag over de Amsteldiepdijk en gestremde spui te Oostoever.

17 2-3 Op het t i j d s t i p t3 is de oppervlakte van de gehele Amstelmeerboezem 9,46x10 6 m 2. Het gedeelte binnen de tweede waterkering is 7,44x10 m 2, waarbij de inhoud dan 35,19x10 m3 i s. Met dit uitgangspunt zijn de gegevens voor tg + berekend. Is er geen overslag, maar alleen een gestremde spui van 6 etmalen dan is de maximale inhoud op tfr (met od=0,00) gelijk aan (34,6+6x3,18)x10 m3=53,68x10 m3. De hierbij behorende waterstand is dan NAP +1,580 m. Hoeveel etmalen gestremde spui met een kans van 10-4/jaar voorkomt wordt in deel c van bijlage 2 vermeld. b) Uitgangspunt t.b.v. de toename van het chloridegehalte is het laagste streefpeil op het Amstelmeer, n.l. NAP -0,70 m (d.i. het streefpeil in de wintermaanden). De toename van het chloridegehalte wordt dan veroorzaakt door zoute kwel bij een gestremde spui te Oostoever en door overslag van zout water over de Amsteldiepdijk. Hierbij worden de volgende aannamen gedaan. De zoute kwel heeft een chloridegehalte van 14 g/1. In (3) (bijlage 1) is een waarde van 5800 ton Cl~ per maand vermeld als zijnde de kwantiteit voor de zoute kwel. Dit komt overeen met 190 ton Cl~ per etmaal, veroorzaakt door 13,6x103 m3 zout water per etmaal. Het zoute water van de Waddenzee heeft een zoutgehalte van 17 g/1. De overslagdebieten, waarop wordt gerekend zijn 120x103 m3, 500x103 m3, 1,00x10 m3 en 2,00x10 6 m3. Het uitgangspunt voor het Amstelmeerwater voor de superstormvloed is een chloridegehalte van 500 mg/l. Voor de berekening van het maximale chloridegehalte in het Amstelmeer wordt slechts het gedeelte binnen de tweede waterkering in beschouwing genomen aangezien bij superstormvloed deze waterkering waarschijnlijk in werking wordt gezet. Er wordt geen rekening gehouden met spui via de Stontelerkeersluis naar het IJsselmeer. In tabel 2.2 worden de berekeningsresultaten weergegeven t.g.v. de kwel en diverse overslagdebieten bij een gestremde spui.

18 2-4 De verklaring voor tabel 2.2 is weergegeven op biz t~ to 0 3 t 3 + od=0,12 od=0,50 od=1,00 od=2,00 od=0,12 od=0,5 od=1,00 od=2,00 H inhoud (in 10 6 m3) 25,60 25,64 25,76 26,14 26,64 27,64 25,80 26,18 26,68 27,68 oppervlakte (in 106 ^ 6,980 6,984 6,994 7,029 7,074 7,165 6,998 7,032 7,078 7,168 waterstand (in m +NAP) -0,700-0,694-0,677-0,623-0,551-0,409-0,671-0,617-0,546-0,403 hoeveelheid zout (in 10 6 kg C1-) 12,80 13,37 15,41 21,87 30,37 47,37 15,98 22,44 30,94 47,94 zoutgehalte (in rag/1) Tabel 2.2. Berekeningsresultaten t.g.v. kwel en golfoverslag in combinatie met gestremde spui m.b.t. het chloridegehalte van het Amstelmeer. Is er geen overslag, maar alleen kwel en een gestremde spui van 6 etmalen dan wordt de inhoud van het Amstelmeer binnen de tweede waterkering 25,68x10^ m3 bij een waterstand van NAP -0,689 m. De zouthoeveelheid wordt 13,94x10 kg CI- met een zoutgehalte van 543 mg Cl~/1. N.B. De onderstreepte waarden in tabel 2.2 betreffende het uitgangspunt van 500 mg/l zoutgehalte van de Amstelmeerboezem op het t i j d s t i p t 0 en de eindwaarde van 619 mg/l zoutgehalte van de Amstelmeerboezem na 6 etmalen gestremde spui en een overslagdebiet van 0,12x10 m3 (tijdstip t6).

19 2-5 c) Uitgangspunt t.b.v. de waterstandsberekening van het Amstelmeer is een zes etmalen durende gestremde spui te Oostoever. De kans op het aantal getijden met gestremde spui kan berekend worden aan de hand van de laagwatergegevens te Oostoever over 1 januari 1971 t/m 31 december De extrapolatie van 10 jaar laagwaterpeilen naar een kans van 10""Vjaar op niet-onderschrijden van een bepaald laagwaterpeil geeft echter een zekere onbetrouwbaarheid, zodat het resultaat van deze extrapolatie kritisch moet worden bekeken. Er b l i j k t een goed passende relatie te bestaan tusen het laagwaterniveau van de Waddenzee en de logaritme van de kans, dat dit laagwaterniveau door 3 t/m 6 opeenvolgende (hoge) laagwaters niet onderschreden wordt. Hieruit is het overschrijdingsniveau te bepalen met een kans van 10-Vjaar voor respectievelijk 3, 4, 5 en 6 opeenvolgende hoge laagwaters met een waterstand, die groter of gelijk is aan respectievelijk NAP +1,09 m; NAP +0,55 m; NAP +0,32 m en NAP +0,21 ra. Hieruit is het verband berekend tussen de logaritme van het aantal achtereenvolgende hoge laagwaters en het p e i l, dat niet wordt onderschreden met een kans van 10 _ Vjaar. Dit leidt tot de formule: u = -1,931xlog(n) + 1,7126. Met n = aantal opeenvolgende laagwaters boven waterstand NAP + u. en u = waterstand boven NAP. Hiermee kunnen voor een aantal hoge laagwaters de waterstanden worden berekend, die met een kans van 10 - i */jaar niet worden onderschreden. Dit is in tabel 2.3 vermeld. n u 0, 55 0, 36 0,21 0, 08-0,03-0,13-0, 22-0, 30-0, 37 Tabel 2.3- Aantal achtereenvolgende hoge laagwaters met de waterstand die gedurende deze periode niet wordt onder schreden met een kans van 10 _ l */jaar

20 2-6 met: n = aantal achtereenvolgende hoge laagwaters u = waterstand t.o.v. NAP, die met een kans van 10 _ i */jaar niet wordt onderschreden gedurende n achtereenvolgende hoge laagwaters. De maximale waterstand op het Amstelmeer wordt onder andere bepaald door de laagwaterstand op de Waddenzee en het peilverschil tussen Amstelmeer en Waddenzee, dat het gevolg is van het spuidebiet (verhang). Gedurende een get i j van 12 uur en 25 min. wordt 1,65x10 6 m3 door de polders maximaal uitgeslagen. Dit dient tijdens laagwater te worden gespuid teneinde na de spui hetzelfde peil op het Amstelmeer te verkrijgen. Dit spuidebiet wordt verkregen wanneer het peilverschil voor aanvang van de spui 42 cm bedraagt volgens de formule Q = l82xtxvz. (voor 4 spuikoker s). Met: Q = spuidebiet in m3/spui, t = spuitijd en z = p e i l verschil tussen Amstelmeer voor aanvang spui en het laagste peil op de Waddenzee tijdens laagwater. Uitgaand van een beginpeil van NAP -0,40 m en een toename van de waterstand van 0,183 m per getij l i g t de maximale waterstand op het Amstelmeer tussen het 6e en het 7e get i j met een waarde van ongeveer NAP +0,60 m. Dit is ca. 1,00 m lager dan berekend volgens het bovengrensprincipe (zie tabel 2.1; t5) Door de beperkte hoeveelheid laagwatergegevens (over een periode van 10 jaar) en de extrapolaties naar 10"Vjaar wordt aan de waarde NAP +0,60 m een beperkte betrouwbaarheid toegeschreven. Het is een redelijke schatting van de maximale waterstand op het Amstelmeer behorend bij een overschrijdingsfrequentie van 10 _ l */jaar. Aangezien volgens het bovengrensprincipe met een waterstand van ca. NAP +1,60 m de tweede waterkering b l i j f t voldoen, zoals in bijlage 3 wordt aangetoond, is dit bij de waarde NAP +0,60 m zeker ook het geval.

21 3-1 Bijlage 3 Opwaailng en golfoploop op het Amstelmeer De tweede waterkering dient de polders te beschermen tegen overstroming vanuit het Amstelmeer. Bij een superstormvloed zijn er een aantal facetten, die tot overstroming of tot golfoverslag van de tweede waterkering kunnen leiden. Behalve een verhoging van de waterstand is er ook een opwaaiing op het Amstelmeer en een golfoploop tegen de dijken van de tweede waterkering. In deze bijlage worden twee gevallen berekend op veiligheid tegen golfoverslag of overstroming van de tweede waterkering, n.l. windkracht 10 vlak na de overslag over de Amsteldiepdijk en windkracht 6 na 6 dagen gestremde spui te Oostoever terwijl de polders maximaal water lozen op de Amstelmeerboezem. De opwaaiing wordt berekend volgens formule 3.1: c<. v 2. l. cos«j (3.1) Hierbij i s : 5 = stuwing in m. v = 1 = strijklengte in m. d = 6 = de hoek, die de windrichting maakt met de c< = lengteas van het betrokken gebied windsnelheid in m/s. gemiddelde waterdiepte in m. coefficient t.w.: 0,4x10" sec 2 /m (zee,meer) 0,2x10" sec 2 /m (kanaal). De golfoploop wordt berekend volgens formule 3.2: z = 8Htg<x [cos6 - -J (3.2) Hierbij is : z = golfoploop (verticaal) in m H = golfhoogte in m B = breedte van de buitenberm in m (zie 120 van (5)) = taludhelling in rad (1/3>tg«c>1/8) S> - hoek tussen golfrichting en de normaal op de dijk X= golflengte in m

22 3-2 De golfhoogte wordt bepaald met behulp van figuur VIII.5 op 109 van (5 ). Er zijn 3 maatgevende gevallen, waarvoor de berekening wordt gemaakt ter controle van de tweede waterkering (zie b i j l a ge 4-2 en 4-3) a) 3 dagen gestremde spui, 0,12x10 m3 overslag en een waterstand, die maximaal NAP m bedraagt (Amstelmeerdij k) b) 6 dagen gestremde spui, 0,12x10^ m3 overslag en een waterstand, die maximaal NAP +1,591 m bedraagt (Amstelmeerdij k) c) 6 dagen gestremde spui, 0,12x10 m3 overslag en een waterstand, die maximaal NAP +1,591 m bedraagt (Westlanderdij k). De berekeningen verlopen als volgt: a) Na 3 dagen gestremde spui en overslag van 0,12x10^ m3 is de waterstand maximaal NAP +0,641 m (zie tabel 2.1 van bijlage 2). n.... 0,4x10- x(28.4)2 X 3600xcos0 De opwaaiing S = 1 : = 0,244 m 4,761 De golfhoogte H is 1,2 m (bij 3600 m strijklengte en 28,4 m/s windsnelheid). De golfoploop z = 8x 1, 2x0, 33x( 1-0 ) = 3,1 68 m De maximale golfoploop is dus NAP +0,641+0,244+3,168 m = NAP +4,053 m. De hoogte van de Amstelmeerdijk is minimaal NAP +4,30 m (zie bijlage 4-3 ). b) Na 6 dagen gestremde spui en overslag van 0,12x10^ m3 is de waterstand maximaal NAP +1,591 m (zie tabel 2.1 van bijlage 2). o 0, 4x10 6 x( 1 3,8) 2 x3600xcos0 nrrct De opwaaiing S = = 0,055 m De golfhoogte H is 0,6 m (bij 3600 m strijklengte en 13,8 m/s windsnelheid). De golfoploop z = 8xO,6xO,33x(1-0) = m

23 3-3 De maximale golfoploop is dus NAP + 1,591+0,055+1,584 m = NAP +3,23 m. De hoogte van de Amstelmeerdijk is minimaal NAP +4,30 m (zie bijlage 4-3). c) Na 6 dagen gestremde spui en overslag van 0,12x10 m3 is de waterstand maximaal NAP +1,591 m. De opwaaiing S = 0 1 Q- x ( 1 3, 8 ) 2 x2 1 OOxoosO = m 4,956 De golfhoogte H is 0,4 m (bij 2100 m strijklengte en 13,8 m/s windsnelheid). De golfoploop z = 8x0,4x0,33x(1-0) = 1,056 m. De maximale golfoploop is dus NAP +1,591+0,032+1,056 m = NAP +2,679 m. De hoogte van de Westerlanderdijk is minimaal NAP +2,75 m (zie bijlage 4-3). Het b l i j k t dat in de 3 maatgevende gevallen geen overslag of overstroming van de tweede waterkering wordt veroorzaakt door de gestremde spui en de golfoverslag van de Amsteldiepdijk. Er zijn echter twee "coupures" met een hoogte van NAP +1,90 m en NAP +1,93 m in de haven De Haukes, welke zullen dienen te worden gedicht in geval van sterke waterstandsverhoging op het Amstelmeer. De Ulkesluis heeft een hoogte van NAP +3,05 m en de Haukessluis van NAP +3,53 m. Waterstand + opwaaiing +2/3 van de golfhoogte is maximaal NAP +2,05 m, zodat b i j de sluizen geen problemen ont staan.

24 4-1 Bijlage 4. Situatieschetsen. In deze bijlage z i j n 4 tekeningen opgenomen, t.w.: 4-1 Situatie Amstelmeerboezem 4-2 Overzicht tweede waterkering Amstelmeer/Balgzandkanaal 4-3 Lengteprofiel tweede waterkering 4-4 Amstelmeer (gepeilde diepte 1983)

25 WADDENZEE G E M A A L A A N DE H I P P O L Y T U S H O E V E R D I J K G E M A A L A A N OE H O E L M E R O I J K / GEMAAL A A N DE H A U K E S D I J K 7r D E HAUKES A M S T E L MEER ULKESLUIS GEMAAL WUDENES SPAANS 'S/X H E E M R A A D S C H A P SC HUT S L U I S \ SCHERMER GEMAALMOLENWEG \ [ OUDE SLUIS j POLDER \ \ \ WIERINGERWAARD / WAARD- \ D E GEMAAL P. v.d. S T E R R r POLDER -SCHUTSLUIS KOLHORN GEMAAL SCHAGER/ / KOGGJ^_- C'. u.i/vavy T o / li K SCHAGERKOGGE GEMAAL \ > E.T. S C H E L T I N G A v SCHUTSLUIS GEMAAL*^ BREEBAARTSE N Ilm GEMAAL \ W 7 l ' - D E WAAK2AAMHEID WINTE W I E R I N G E R M E E R v.. co 1 UA UJ 1 m AM S T t cx> 0 0 AARTSWOUD N I EDORPERKOGGE DE VIER NOORDER KOGGEN CTJ» ' E R B O f :ZE LAGE 4> m zwz 1000 m 2000 m 3000 m

26

27

28

29

30