Achtergrondrapport HR 2006 voor de Vecht- en IJsseldelta

Transcriptie

1 Achtergrondrapport HR 2006 voor de Vecht- en IJsseldelta Hydraulische Randvoorwaarden 2006 voor de Vechtdelta en Thermometerrandvoorwaarden 2006 voor de IJsseldelta RWS RIZA rapport

2 Colofon Dit is een uitgave van Rijkswaterstaat November 2008 Opdrachtgever: Uitgevoerd door: Druk: Rijkswaterstaat Drs. V.A.W Beijk Thieme Deventer Document: RWS RIZA rapport ISBN ii

3 Voorwoord In het kader van de Wet op de Waterkering dient de minister (van Verkeer en Waterstaat) vijfjaarlijks hydraulische randvoorwaarden vast te stellen, die gebruikt dienen te worden bij het toetsen op veiligheid van de primaire waterkeringen. In dat kader is door DGW via RWS DWW aan RWS RIZA gevraagd randvoorwaarden af te leiden voor de zoete wateren. Uitgangspunt diende daarbij te zijn om zoveel mogelijk uit te gaan van de actuele situatie, en geen voorschot te nemen op toekomstige maatregelen. Daarmee vormen de afgeleide randvoorwaarden als een soort meting van de hydraulische toestand van het systeem, als ware het een thermometer. De op deze wijze berekende randvoorwaarden worden dan ook de thermometerrandvoorwaarden (TMR) genoemd. Dit rapport beschrijft de totstandkoming van de thermometerrandvoorwaarden voor de Vechtdelta en de IJsseldelta. Na het beschikbaar komen van deze thermometerrandvoorwaarden is de keuze gemaakt om de thermometerrandvoorwaarden voor de Vechtdelta vast te stellen als Hydraulische Randvoorwaarden. Voor de IJsseldelta zijn de Hydraulische Randvoorwaarden 2001 vastgesteld als Hydraulische Randvoorwaarden De beleidsmatige afweging die aan de keuze vooraf ging, maakte geen deel uit van de totstandkoming van de thermometerrandvoorwaarden en is dan ook separaat beschreven (DWW, 2007). iii

4 iv

5 Samenvatting Dit rapport beschrijft de achtergronden bij het berekenen van hydraulische randvoorwaarden voor de waterkeringen in de Vechtdelta en de IJsseldelta. Hierbij is de actuele situatie van deze watersystemen als uitgangspunt gehanteerd. De berekende randvoorwaarden zijn daarmee als het ware een thermometer van de hydraulische belastingen op de waterkeringen. De op deze wijze berekende randvoorwaarden worden dan ook de thermometerrandvoorwaarden (TMR) genoemd. De thermometerrandvoorwaarden zijn bepaald in het kader van de wettelijke hydraulische randvoorwaarden die elke vijf jaar vastgesteld dienen te worden ten behoeve van het toetsen van de waterkeringen. Voor het berekenen van de TMR 2006 in de Vecht- en IJsseldelta is gebruik gemaakt van een nieuwe probabilistische rekenmethode. Kern van deze methode is dat kansverdelingen van de belangrijkste factoren (wind, afvoer en meerpeil) worden gecombineerd met een groot aantal hydraulische modelberekeningen. Het resultaat van een probabilistische berekening is dan de waterstand die behoort bij een bepaalde terugkeertijd (thermometerpeil). De probabilistische rekenmethode is geïmplementeerd in het computerprogramma Hydra-VIJ. Dit programma maakt naast statistische invoer gebruik van databases met daarin de maximale waterstanden van een groot aantal locaties in het studiegebied als functie van meerpeil, windsnelheid, windrichting, rivierafvoer en de stand van de Ramspolkering (open/dicht). Deze maximale waterstanden zijn berekend met een 2-dimensionaal waterbewegingmodel (WAQUA). Hydra-VIJ kan niet alleen gebruikt worden om bij een bepaalde terugkeertijd het thermometerpeil te berekenen maar ook het zogenaamde hydraulisch belastingniveau. Hierbij wordt, naast de waterstand, ook rekening gehouden met de golfaanval op een dijk als gevolg van de wind. Als gevolg van de nieuwe inzichten en de introductie van een nieuw probabilistisch model is er een groot aantal veranderingen in de grootte van de hydraulische randvoorwaarden ten opzichte van de hydraulische randvoorwaarden van 2001 (HR 2001). Deze veranderingen hebben, in combinatie, een bepaald effect op de uiteindelijke benodigde kruinhoogte. De exacte invloed van elk van de afzonderlijke aanpassingen is moeilijk vast te stellen. Maar de verhoging van de maatgevende afvoer op de Overijsselsche Vecht van 470 m 3 /s naar 550 m 3 /s is in elk geval een belangrijke oorzaak van de hogere waterstanden. Daarnaast levert het in rekening brengen van de correlatie tussen het IJsselmeerpeil en de afvoer een verhogend v

6 effect op waterstanden, dit is een factor waarmee in het verleden geen rekening is gehouden. In de IJsseldelta zijn twee verschillende veranderingen in waterstanden te onderscheiden ten opzichte van HR Bovenstrooms van kilometer 994 stijgt het thermometerpeil met ongeveer 10 tot 30 centimeter ten opzichte van het toetspeil uit de HR 2001 en benedenstrooms van kilometer 994 treedt er een verlaging op van 5 tot 25 centimeter. In de Vechtdelta zijn in de thermometerpeilen overal verhogingen te zien ten opzichte van de HR Bij de thermometerpeilen voor het Zwarte Water en de Overijsselsche Vecht bedraagt de verhoging 30 tot 40 centimeter, met een enkele uitschieter tot 50 centimeter. De verhoging op het Zwarte Meer is afhankelijk van de locatie. Direct achter de Ramspolkering ligt het thermometerpeil 20 centimeter hoger terwijl dit oploopt tot 40 centimeter aan de oostzijde van het Zwarte Meer. Na het beschikbaar komen van de thermometerrandvoorwaarden heeft de minister de keuze gemaakt om de thermometerrandvoorwaarden voor de Vechtdelta vast te stellen als Hydraulische Randvoorwaarden. Voor de IJsseldelta zijn de Hydraulische Randvoorwaarden 2001 vastgesteld als Hydraulische Randvoorwaarden vi

7 Inhoudsopgave Voorwoord vii Samenvatting ix Lijst van Figuren xi Lijst van Tabellen xiii 1. Inleiding Achtergrond Vechtdelta en IJsseldelta Doelstelling Proces Leeswijzer 3 2. Systeembeschrijving IJsseldelta Vechtdelta 6 3. Overzicht van de probabilistische rekenmethode 9 4. De stochasten Inleiding Marginale statistiek ten behoeve van Hydra-VIJ Afvoerstatistiek Overijsselsche Vecht Afvoerstatistiek IJssel Statistiek meerpeil Wind Ramspolkering Waterbeweging Inleiding Schematisatie Gegevens IJking van de schematisatie Het aantal productieberekeningen Het windverloop in de productieberekeningen Waterstandsrand benedenstrooms ten behoeve van de productieberekeningen Afvoerranden bovenstrooms ten behoeve van de productieberekeningen Laterale toestroming in de productieberekeningen Ramspolkering en stuwen bij Vilsteren en Vechterweerd in de productieberekeningen Uitvoer locaties in de productieberekeningen Resultaat van de productieberekeningen 31 vii

8 6. Modelleren van golven Probabilistische model Beschrijving van het model Basis van het model Modellering van afvoer en meerpeil Modellering van de wind Modellering van de balgstuw bij Ramspol Correlatie piekwaarden afvoer en meerpeil Het computerprogramma Hydra-VIJ Normale en geavanceerde versie Hydra-VIJ Strijklengtes en bodemhoogtes Profielen Dammen en voorlanden Uitsplitsingen van de overschrijdingsfrequentie Type berekening en faalmechanismen Resultaten Inleiding Verschillen met het verleden IJssel Zwarte Meer Zwarte Water Overijsselsche Vecht Onderbouwing van bepaalde aannamen en van de gevolgde werkwijze Waterstandrand bij de Ketelbrug Aansluiting thermometerpeilen IJssel bovenrivieren en IJsseldelta Werkwijze Zwarte Meer dijk Werkwijze Kamperzeedijk Zijdelingse toestroming ter hoogte van keersluis Zwolle en de keersluis bij Kadoelen Invoerparameters Hydra-VIJ Hydraulische Randvoorwaarden Conclusies Algemeen Veranderingen IJsseldelta Veranderingen Vechtdelta 53 Referenties 55 viii

9 Bijlage A Statistische extrapolatie 59 A.1 Inleiding 59 A.2 Analyse van de korte reeks afvoeren ( ) 59 A.2.1 Analyse van de serie jaarmaxima 59 A.2.2 Analyse van de POT serie 61 A.3 Analyse van de verlengde reeks afvoeren ( ) 64 A.3.1 Analyse van jaarmaxima 64 A.3.2 Analyse van de POT serie 65 A.4 Samenvatting 69 Bijlage B Thermometerpeilen 2006 voor de Vechtdelta 69 Bijlage C Thermometerpeilen 2006 voor de IJsseldelta 73 ix

10 x

11 Lijst van Figuren Figuur 2.1 Overzicht van de Vecht- en IJsseldelta. 5 Figuur 3.1 Schema met opbouw van het probabilistisch rekenmodel Hydra-VIJ. 11 Figuur 4.1 Werklijn geselecteerde pieken voor de locatie Vechterweerd (nabij Dalfsen). 16 Figuur 4.2 De werklijn voor Olst, samen met de meetgegevens en de met WAQUA berekende afvoeren. 18 Figuur 4.3 De werklijn volgens formule 4.3 en de geselecteerde meerpeilen bij een zichtduur van 15 dagen en een drempel van 0,2 m+nap. 21 Figuur 5.1 Mogelijke koppelingen op basis van terugkeertijd van IJssel en Vecht. De blauwe lijn geeft een 1op1 relatie weer. Binnen dit project is gekozen voor de koppeling zoals geschematiseerd door de zwarte lijn. 26 Figuur 5.2 Randvoorwaardenlocaties in de IJsseldelta. 30 Figuur 5.3 Randvoorwaardenlocaties in de IJsseldelta. 31 Figuur 7.1 Weergave van faseverschuiving tussen meerpeiltrapezia en afvoertrapezia. 36 Figuur 7.2 Afvoer en meerpeiltrapezia met respectievelijke piekwaarden van k en s. Beide trapezia zijn verdeeld in windblokken. 37 Figuur 8.1 Oude toetspeilen en de nieuwe thermometerpeilen op de IJssel met de verschilberekening. 45 Figuur 8.2 Oude toetspeilen en de nieuwe thermometerpeilen Zwarte Meer en Zwarte Water met de verschilberekening. 46 Figuur 8.3 Oude toetspeilen en de nieuwe thermometerpeilen op de Overijsselsche Vecht met de verschilberekening. 46 Bijlage A Figuur 2-1: Resultaat van de Bayesiaanse analyse op basis van de korte reeks jaarmaxima. 60 Figuur 2-2: Bayesiaanse fit met drempelwaarde van 120 m 3 /s. 61 Figuur 2-3: Bayesiaanse fit met drempelwaarde 130 m 3 /s. 63 Figuur 2-4: Bayesiaanse fit met drempelwaarde 140 m 3 /s. 63 Figuur 3-1: Bayesiaanse fit op basis van verlengde reeks jaarmaxima. 64 Figuur 3-2: Bayesiaanse fit verlengde reeks, drempelwaarde 120 m 3 /s. 66 Figuur 3-3: Bayesiaanse fit voor de serie met drempelwaarde 130 m 3 /s. 67 Figuur 3-4: Bayesiaanse fit voor de serie met drempelwaarde 140 m 3 /s. 68 xi

12 xii

13 Lijst van Tabellen Tabel 1.1 De dijkringen met normfrequentie zoals die in de Vechtdelta en IJsseldelta. 2 Tabel 4.1 Met WAQUA berekende afvoeren en terugkeertijden voor Olst op basis van gegeven afvoer Lobith. 18 Tabel 5.1 Parameterwaarden voor de WAQUA berekeningen. 26 Tabel 5.2 Vertaling wind bij Schiphol naar wind boven open water bij verschillende windrichtingen. 27 Tabel 5.3 Verband tussen afvoer bij Ommen en debiet van gemalen. 29 Tabel 7.1 Parameterinstellingen Hydra-VIJ. 39 Tabel 8.1 Veranderingen in TMR2006 t.o.v. HR2001 in de Vecht- en IJsseldelta met een globale schatting van de invloed van deze verandering op de maatgevende waterstand. 43 Tabel 8.2 Gevoeligheidsanalyse naar de input parameters van Hydra-VIJ. 52 Bijlage A Tabel 2-1: Verkregen afvoeren bij verschillende terugkeertijden op basis van de korte reeks. Ontbrekende waarden zijn groter dan 800 m 3 /s. 60 Tabel 2-2: a priori en a posteriori gewichten op basis van de korte reeks. 60 Tabel 2-3: Geselecteerde POT series met het aantal waarnemingen. 61 Tabel 2-4: Bayesiaanse uitkomsten voor 3 kansverdelingen, drempel120 m 3 /s. 62 Tabel 2-5: Bayesiaanse uitkomsten (gewogen gemiddelde van 3 verdelingen) voor verschillende drempelwaarden. 62 Tabel 2-6: Bayesiaanse a posteriori gewichten, verschillende drempelwaardes. 62 Tabel 3-1: Bayesiaanse uitkomsten van de 9 onderzochte verdelingen en de gecombineerde uitkomst op basis van de verlengde reeks. 65 Tabel 3-2: a priori en a posteriori gewichten op basis van de verlengde reeks jaarmaxima. 65 Tabel 3-3: Geselecteerde POT series met het aantal waarnemingen. 65 Tabel 3-4: Bayesiaanse resultaten van 3 kansverdelingen en het gecombineerde Bayesiaanse resultaat, drempelwaarde 120 m 3 /s. 66 Tabel 3-5: Gecombineerde Bayesiaanse uitkomsten voor verschillende drempelwaardes. 67 Tabel 3-6: Bayesiaanse gewichten voor verschillende drempelwaardes. 67 xiii

14 xiv

15 1. Inleiding Achtergrond In de Wet op de Waterkering (1996) is opgenomen dat de minister van Verkeer en Waterstaat elke vijf jaar hydraulische randvoorwaarden dient vast te stellen ten behoeve van het toetsen van de veiligheid van de primaire waterkeringen in Nederland. De hydraulische randvoorwaarden bestaan uit de waterstanden en golven behorende bij de normfrequentie. De hydraulische randvoorwaarden worden vijfjaarlijks gepubliceerd in het Randvoorwaardenboek. Ten behoeve van deze vaststelling is per watersysteem onderzocht wat volgens de nieuwste inzichten de hydraulische randvoorwaarden zouden zijn. Voor elk watersysteem is zo n project gedefinieerd. Onderhavig rapport beschrijft de werkzaamheden voor de Vechtdelta en de IJsseldelta. Het doel van het project van de Vechtdelta en de IJsseldelta is dus geweest om randvoorwaarden te berekenen op basis van de actuele toestand van het watersysteem. De afgeleide randvoorwaarden kunnen als ware het een thermometer van de hydraulische belastingen op de waterkeringen gaan fungeren. De op deze wijze berekende randvoorwaarden worden dan ook de thermometerrandvoorwaarden (TMR) genoemd. Bij de aanvang van het project was het beleidsmatig denkkader nog niet zover ontwikkeld dat er een onderscheid werd gemaakt in thermometerrandvoorwaarden en hydraulische randvoorwaarden. Daarom zal de lezer in onderliggende rapporten en programmatuur op vele plaatsen de term HR 2006 (Hydraulische Randvoorwaarden 2006) tegen komen, waar TMR 2006 zou moeten staan. Het bleek echter ondoenlijk om dit achteraf consequent te corrigeren in TMR Vechtdelta en IJsseldelta Onderhavig rapport richt zich op de totstandkoming van de thermometerrandvoorwaarden voor de Vechtdelta en de IJsseldelta. De IJsseldelta is gedefinieerd als het gedeelte van de IJssel net ten zuiden van Zwolle (km 974) tot aan het Ketelmeer (km 1002). De Vechtdelta is binnen dit project gedefinieerd vanaf Ommen (km 36) tot en met de Ramspolkering in het Zwarte Meer (inclusief het Zwarte Water tot de Keersluis Zwolle en het Zwolle-IJsselkanaal). Opgemerkt wordt dat de naam Vechtdelta uit praktische overwegingen wordt gehanteerd, en geen fysisch-geografische onderbouwing kent. De dijkringen 7, 9, 10, 11, 52 en 53 grenzen geheel of gedeeltelijk aan de Vechtdelta en IJsseldelta. Elk van deze dijkringen heeft een wettelijk vastgestelde normfrequentie (Tabel 1.1). Dat wil zeggen dat de thermometerpeilen 1

16 die berekend worden voor deze dijkringen de waterstand is die behoort bij de gegeven terugkeertijd Tabel 1.1 De dijkringen met normfrequentie zoals die in de Vechtdelta en IJsseldelta. Dijkring-gebied Norm-frequentie Naam Buitenwater 7 1/4000 Noordoostpolder Zwarte Meer 9 1/1250 Vollenhove Vecht, Zwarte Water, Zwarte Meer 10 1/2000 Mastenbroek Zwarte Water, Zwarte Meer, IJssel 11 1/2000 IJsseldelta IJssel 53 1/1250 Salland Vecht, Zwarte Water 1.3 Doelstelling Doel van dit rapport is om de onderbouwing te geven van de thermometerrandvoorwaarden zijn berekend ten behoeve van de hydraulische randvoorwaarden Het rapport is bedoeld om een zo volledig mogelijk overzicht te geven van het gevolgde proces en de uiteindelijke resultaten. Voor meer technisch inhoudelijke informatie wordt verwezen naar de achtergronddocumentatie waarvan een groot deel in digitale vorm is opgenomen op de bij dit rapport behorende CD-ROM. 1.4 Proces Het formele opdrachtgeverschap voor het leveren van de hydraulische randvoorwaarden is gelegen bij het Directoraat Generaal Water (DGW) van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat. De Dienst Weg en Waterbouwkunde (RWS DWW) van Rijkswaterstaat (RWS) is verantwoordelijk voor de algemene projectleiding waarbij het Rijksinstituut voor Kust en Zee (RWS RIKZ) verantwoordelijk is voor het berekenen van de hydraulische randvoorwaarden langs de kust. Het Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RWS RIZA) is verantwoordelijk voor het afleiden van de hydraulische randvoorwaarden voor de zoete watersystemen in Nederland, waaronder de Vecht- en IJsseldelta. De projectmatige en inhoudelijke afstemming vind plaats in de Technische Commissie Randvoorwaarden (TC-Rand). In dit overleg zijn DGW, RWS DWW, RWS RIZA en RWS RIKZ vertegenwoordigd. Daarnaast heeft een vertegenwoordiger van de Unie van Waterschappen zitting in deze commissie en treedt op als vertegenwoordiger van alle waterschappen. Wanneer gebruik is gemaakt van volledige nieuwe methoden of technieken zijn deze eerst ter advies voorgelegd aan het Expertise Netwerk Waterkeren (ENW). 2

17 Om de water(kering)beheerder gedurende het project te informeren en zodoende een breed draagvlak voor de nieuwe hydraulische randvoorwaarden te creëren zijn er zogenaamde watersysteemgroepen opgericht. In de watersysteemgroep van de Vecht- en IJsseldelta zijn de volgende partijen vertegenwoordigd: Waterschap Groot Salland Waterschap Regge en Dinkel Waterschap Reest en Wieden Waterschap Zuiderzeeland Waterschap Veluwe Waterschap Velt en Vecht Provincie Overijssel Provincie Flevoland Provincie Drenthe Rijkswaterstaat IJsselmeergebied Rijkswaterstaat Oost-Nederland Waterschap Groot Salland treedt hierin op als voorzitter, terwijl het secretarisschap in handen ligt van de projectleider Vecht- en IJsseldelta van RWS RIZA. 1.5 Leeswijzer Hoofdstuk 2 geeft een beschrijving van het watersysteem. Vervolgens wordt in hoofdstuk 3 een overzicht gegeven van de gevolgde werkwijze aan de hand van een stroomschema. Hoofdstuk 4 behandelt de stochasten die van invloed zijn op de waterstand in het systeem. De modellering van de waterbeweging en de golfwerking in het systeem wordt in respectievelijk hoofdstuk 5 en 6 beschreven. Een korte achtergrond van het probabilistisch model en de wijze waarop dit is verwerkt in het computerprogramma Hydra-VIJ is opgenomen in hoofdstuk 7. De nieuwe thermometerpeilen, de verschillen met de hydraulische randvoorwaarden uit 2001 en de resultaten van de door RWS RIZA uitgevoerde gevoeligheids-analyses zijn beschreven in hoofdstuk 8. Tenslotte zijn de conclusies opgenomen in hoofdstuk 9. 3

18 4

19 2. Systeembeschrijving IJsseldelta Figuur 2.1 Overzicht van de Vecht- en IJsseldelta. Binnen de hydraulische randvoorwaarden wordt de IJsseldelta beschouwd als het deel van de IJssel net ten zuiden van Zwolle (km 974) tot aan het Ketelmeer (km 1002) (figuur 2.1). De thermometerpeilen worden bepaald voor elk van de rivierkilometers en hebben betrekking op de dijkringen 10 en 11. Deze dijkringgebieden hebben beide een normfrequentie van 1/2000. De dijkringen in de IJsseldelta worden bedreigd door stormen op het IJsselmeer, hoge afvoeren op de IJssel en combinaties van beide. Welke bedreiging het meest van belang is, hangt af van de locatie in de IJsseldelta. Benedenstrooms van Kampen worden hoge waterstanden (en dus het thermometerpeil) in de IJsseldelta vrijwel uitsluitend bepaald door opstuwing vanuit het IJsselmeer en het Ketelmeer als gevolg van windopzet. Onder deze omstandigheden is de waterstand zo hoog, dat de invloed van de afvoer op de waterstand klein is. Hoge waterstanden worden hier vooral bepaald door wind boven het IJsselmeer. Het meerpeil (de geografisch gemiddelde waterstand op het IJsselmeer) speelt hier een ondergeschikte rol. Ver stroomopwaarts op de IJssel is de invloed van stormen op het IJsselmeer nauwelijks meer merkbaar. Bovenstrooms van kmr 990 (De Zande) is de bijdrage van een storm aan de waterstand verwaarloosbaar klein. Hier is dus vrijwel alleen de IJsselafvoer bepalend voor het de hoogte van het thermometerpeil. Naarmate 5

20 de afvoer hoger wordt is de invloed van de afvoer steeds verder stroomafwaarts merkbaar. In het tussengelegen overgangsgebied zijn zowel storm als afvoer bepalend voor de hoogte van het thermometerpeil. Bij de bepaling van de hydraulische randvoorwaarden voor de IJsseldelta zullen dus zowel het IJsselmeer (meerpeil, windrichting en windsnelheid) als de afvoer van de IJssel een rol spelen. De dijkringen 52 en 53 hebben een normfrequentie van 1/1250 en worden gerekend tot het bovenrivierengebied. Voor de achtergronden en werkwijze van de TMR 2006 van deze dijkringen wordt dan ook verwezen naar de achtergrondrapportage voor de Rijntakken in het bovenrivierengebied (Van Velzen, 2007). 2.2 Vechtdelta Voor de Vechtdelta worden thermometerpeilen bepaald vanaf kilometer 36 ter hoogte van de brug in de weg N348 tot en met de Ramspolkering in het Zwarte Meer (inclusief het Zwarte Water tot de Keersluis Zwolle en het Zwolle-IJsselkanaal) (figuur 2.1). De buitendijkse polders langs het Zwarte Meer (bv. Kampereiland) en de waterlopen die deze polders doorsnijden, maken ook deel uit van de Vechtdelta. Het totale gebied wordt binnen de hydraulische voorwaarden de Vechtdelta genoemd. De betrokken dijkringen zijn 7, 9, 10 en 53 met achtereenvolgens normfrequenties van 1/4000, 1/1250, 1/2000 en 1/1250. In het systeem van de Vechtdelta bevinden zich twee keersluizen. Ten eerste de Ramspolkering welke bij een stormsituatie uit westelijke richting hoge waterstanden door opstuwing vanuit het IJsselmeer/ Ketelmeer op het Zwarte Meer moet voorkomen. De Ramspolkering is een balgstuw die normaal gesproken op de bodem van het Zwarte Meer ligt maar wanneer het waterpeil boven 0,5 m+nap komt en de stromingsrichting oostelijk is (van het Ketelmeer richting Zwarte Meer), wordt de balg gevuld met water en lucht zodat een barrière ontstaat met een kruinhoogte van 3,65 m+nap. De sluitfrequentie voor de Ramspolkering is berekend op iets meer dan 1 keer per jaar. De Ramspolkering opent vervolgens weer als de waterstand aan de buitenzijde (Ketelmeer) lager wordt dan de waterstand aan de binnenzijde (Zwarte Meer). Het sluiten van de kering gebeurt in 1 uur, terwijl voor het openen 3 uur nodig is (bron: website waterschap Groot Salland). De tweede keersluis is een klepkering bij Zwolle. Deze kering heeft als functie om bij hoge waterstanden op het Zwarte Water en de Vecht de binnenstad van Zwolle en het Sallandse achterland te beschermen. De kering treedt in werking wanneer het waterpeil boven de 1,0 m+nap stijgt en de stroming van het Zwarte Water naar de binnenstad 6

21 van Zwolle gericht is. De sluitfrequentie van de keersluis Zwolle is berekend op één keer per twee jaar (bron: website Groot Salland). Naar aanleiding van de aanleg van deze keersluis is de status van de achterliggende dijken langs de Sallandse Weteringen veranderd van primaire waterkeringen naar regionale waterkeringen. Naast de twee keersluizen bevindt zich in de Overijsselsche Vecht ook nog een aantal stuwen. Voor het bepalen van de hydraulische randvoorwaarden zijn de stuwen bij Vechterweerd en bij Vilsteren van belang. De overige stuwen in de Vecht liggen namelijk verder bovenstrooms en maken dus geen deel meer uit van het in dit project beschouwde gebied. Voor de Overijsselsche Vecht zelf is voornamelijk de afvoer bepalend voor de maatgevende waterstand. De wind heeft op de Vecht een minimale invloed op de waterstand, bij gebrek aan nabijgelegen grote wateroppervlakten. Dit verandert echter verder benedenstrooms op het Zwarte Water. Hier gaat het systeem geleidelijk over van afvoergedomineerd naar windgedomineerd. Het Zwarte Meer is bij geopende Ramspolkering voornamelijk een windgedomineerd systeem. Echter, wanneer de Ramspolkering gesloten is, wordt de invloed van de wind beperkt en speelt ook de afvoer een rol in de grootte van de optredende waterstanden. 7

22 8

23 3.Overzicht van de probabilistische rekenmethode Voor het berekenen van de TMR 2006 in de Vecht- en IJsseldelta is gebruik gemaakt van een probabilistische rekenmethode. Deze is gebaseerd op de methoden die al in HR 2001 zijn gebruikt in het benedenrivierengebeid en het IJsselmeergebied. De kern van deze methode is dat de kansverdelingen van de belangrijkste stochasten (wind, afvoer en meerpeil) worden meegenomen in de bepaling van de hydraulische randvoorwaarden. Het resultaat is dan de frequentie, in keren per jaar, waarmee een bepaald hydraulisch belastingniveau wordt overschreden. Het hydraulisch belastingniveau wordt gedefinieerd als de kruinhoogte van de waterkering die precies aan de berekende waterstand inclusief de gestelde criteria voor golfoploop of golfoverslag voldoet. De probabilistische rekenmethode zoals gebruikt voor de Vechten IJsseldelta is beschreven in Geerse (2003). De methode is toepasbaar gemaakt voor praktische berekeningen door middel van het computerprogramma Hydra-VIJ (Duits, 2004a). Het schema in figuur 3.1 geeft een overzicht en de onderlinge samenhang van alle onderdelen van Hydra-VIJ. Het schema zal hier kort beschreven worden. Later in het rapport volgt, per onderdeel, een uitgebreidere beschrijving. In de middelste kolom van de figuur wordt de werkstroom weergegeven van de berekening. Het blok middenboven ( Gegevens / Fysische modellen ) betreft waterstandberekeningen en locatiegegevens als strijklengte en bodemhoogtes. In totaal is voor combinaties van afvoeren, meerpeilen, windrichting, windsnelheid en keringsituatie op elke locatie de maximale waterstand berekend met een 2-dimensionaal WAQUA model. De strijklengte en bodemhoogte worden later in het proces gebruikt om de windgolven per locatie te kunnen berekenen. Al deze gegevens zijn verzameld door Rijkswaterstaat en de betrokken waterschappen, zoals aangegeven met de verticale balk aan de linkerzijde van de figuur. De gegevens zijn vervolgens opgeslagen in een database (het blok Hydra-VIJ database ). Vanwege de grote hoeveelheid data zijn de databases opgeknipt in aparte databases per dijkring en één database met de locaties op de as van de rivier. Het blok met de titel Hydra-VIJ Rekenhart beschrijft het eigenlijke programma Hydra-VIJ. Het rekenen begint met het selecteren van één of meerdere locaties waarvoor de gebruiker het hydraulisch belastingniveau wil berekenen. Indien windgolven in de berekening moeten worden betrokken zijn ook de strijklengte en bodemhoogte in diverse (wind)richtingen van belang. De gebruiker kan daarbij de opgenomen strijklengten en bodemhoogten in Hydra-VIJ gebruiken, of deze naar eigen inzicht aanpassen. De strijklengten 9

24 en de bodemhoogten worden gebruikt om voor de betreffende locatie en voor alle combinaties van stochasten de significante golfhoogte Hs en de piekperiode Tp te berekenen. Dit gebeurt met het 1-dimensionale Bretschneider golfmodel. De op dit punt in het programma berekende waterstanden en golven gelden voor zogenaamde open water omstandigheden. Dat wil zeggen dat de golven niet worden gereduceerd door een eventuele dam en/of voorland. Indien een dergelijke constructie wel aanwezig is, dient de gebruiker de golfgegevens met een rekenmodule (dammodule, voorlandmodule) te transformeren van open water naar de teen van de dijk. De gegevens aan de teen (golfgegevens en lokale waterstanden) vormen dan de invoer van de oploop/overslagmodule, ook vaak dijkmodule genoemd. Op deze wijze kan voor elk van de combinaties het hydraulisch belastingniveau worden berekend. In de berekening van het hydraulische belastingniveau wordt dus ook hier gebruik gemaakt van door de gebruiker ingevoerde gegevens. Naast de gegevens voor de dam en het voorland zijn dat de dijknormaal, de taludhellingen en taludruwheden en het (alleen voor het faalmechanisme golfoverslag) toegestane overslagdebiet. Binnen Hydra-VIJ zijn nu de hydraulische belastingniveaus voor de combinaties bekend. Door op de juiste manier de kansen op een bepaalde Vechtafvoer, IJsselafvoer, IJsselmeerpeil, windsnelheid, windrichting en keringtoestand te verwerken, levert de probabilistische berekening het hydraulische belastingniveau als functie van de overschrijdingsfrequentie. Het blok Hydra-VIJ uitvoer toont de belangrijkste uitvoer van Hydra-VIJ. Daartoe behoren de hydraulische belastingniveaus die corresponderen met de door de gebruiker gewenste overschrijdingsfrequenties. Een speciaal geval hiervan is de benodigde kruinhoogte, te weten het hydraulisch belastingniveau bij de geldende normfrequentie. Ook levert Hydra-VIJ zogenaamde illustratiepunten en (optioneel) uitsplitsingen. 10

25 Figuur 3.1 Schema met opbouw van het probabilistisch rekenmodel Hydra-VIJ. 11

26 12

27 4. De stochasten Inleiding Zoals aangegeven in het voorgaande hoofdstuk, worden bij het probabilistisch rekenen de belangrijkste factoren, ook wel stochasten genoemd die bijdragen aan het hydraulisch belastingniveau probabilistisch meegenomen in de berekening. In de Vecht- en IJsseldelta zijn dat de volgende factoren: Rivierafvoer, afhankelijk van de locatie in het gebied is dit de afvoer van de IJssel of de afvoer van de Vecht IJsselmeerpeil, dit is de gemiddelde waterstand over het hele IJsselmeer Windsnelheid Windrichting Keringsituatie van de balgstuw te Ramspol (open of dicht), waarbij de faalkans van de kering wordt meegenomen De stormduur is niet meegenomen als aparte stochast. Dit is gebaseerd op een gevoeligheidsanalyse waarbij is gekeken hoe groot het effect van deze keuze is op de uitkomsten van Hydra-VIJ (Geerse, 2004a). Op basis van dit onderzoek is aangenomen dat het gebruik van één gemiddelde stormduur voor het bepalen van de TMR 2006 volstaat. Daarbij is, op basis van het onderzoek, een gemiddelde stormduur van 48 uur aangenomen. Om het niet onnodig gecompliceerd te maken zijn de windsnelheid en de windrichting niet locatie afhankelijk gemaakt. Dit wil dus zeggen dat deze factoren uniform over het gehele gebied worden verondersteld. In het probabilistisch model worden statistische gegevens van elke van de hierboven genoemde stochasten gebruikt. Dit hoofdstuk beschrijft deze statistische gegevens per stochast. De onderlinge samenhang van de verschillende stochasten en de wijze waarop de stochasten in het probabilistisch model zijn verwerkt wordt in hoofdstuk 7 behandeld. Vanwege de totaal verschillende aanpak ten opzichte van de hydraulische randvoorwaarden 2001 is een directe vergelijking van de uitgangspunten niet gemaakt. Wel zijn de uiteindelijke resultaten vergeleken (hoofdstuk 8). 4.2 Marginale statistiek ten behoeve van Hydra-VIJ De statistiek van elk van de verschillende stochasten wordt marginale statistiek genoemd. Deze statistiek is op basis van beschikbare meetreeksen afgeleid, waarbij geëxtrapoleerd is naar extreme gebeurtenissen. Een gedetailleerder overzicht van de gebruikte 13

28 stochasten en de wijze waarop de marginale statistieken zijn afgeleid is beschreven in Geerse (2006). In de volgende paragrafen zijn de hoofdlijnen uit dit rapport overgenomen Afvoerstatistiek Overijsselsche Vecht De statistiek van de Vechtafvoer is afgeleid voor Dalfsen. Soms wordt ook de stuw bij Vechterweerd genoemd als representatieve locatie voor de afvoerstatistiek. Tussen Dalfsen (km 45) en Vechterweerd (km 49,3) is echter geen sprake van zijdelingse toevoer zodat beide namen door elkaar gebruikt kunnen worden. De afvoerstatistiek bestaat uit de volgende drie onderdelen: Werklijn Geeft voor een bepaalde terugkeertijd de bijbehorende piekafvoer Momentane overschrijdingskans De kans dat op een bepaalde dag de afvoer op enig moment een bepaald niveau overschrijdt. Standaard golfvorm Representatief tijdsverloop van de afvoer. Voor het bepalen van de werklijn is ten eerste de maatgevende afvoer met een terugkeertijd van 1250 jaar nodig. In het verleden zijn verschillende studies uitgevoerd om deze afvoer te bepalen, waarbij gebruik is gemaakt van zowel statistische verdelingen als berekeningen met hydrodynamische modellen (Janssens 1992, Janssens 1993 en Chbab 1995). Elk van deze studies leverde een andere 1/1250 afvoer op, variërend van 470 m 3 /s tot en met 616 m 3 /s. Ten behoeve van de HR 2001 is een maatgevende afvoer van 470 m 3 /s gebruikt. In het kader van TMR 2006 is de 1/1250 afvoer opnieuw onderzocht door Klopstra et al (2002). In deze studie werd de maatgevende afvoer te Emlichheim bepaald, en vervolgens vertaald naar Dalfsen. In de studie werd nadrukkelijk rekening gehouden met de fysische maxima van de rivier en haar zijleidingen en het al dan niet samenvallen van afvoertoppen. Uiteindelijk resulteerde de studie in een 1/1250 afvoer en een bijbehorende golfvorm. De invloed van de fysische maxima bleek bij de 1/1250 afvoer nog beperkt te zijn, maar daarboven gaan ze een belangrijke rol spelen. Bovengenoemde werkwijze was complex, mede doordat de beschikbare gegevens beperkt in omvang waren en behept met een grote onzekerheid. Na afloop werd geverifieerd of de berekende waarden redelijk overeenstemden met de waarden die gevonden zouden worden bij gebruikmaking van de gemeten afvoeren van Dalfsen. De gevonden waarden bleken onderling sterk te verschillen. Geconcludeerd werd dat de studie van Klopstra et al onvoldoende nauwkeurige uitkomsten genereerde om daarop de maatgevende afvoer en de golfvorm te baseren. Daarom is besloten de 1/1250 afvoer ook af te leiden op basis van de afvoerreeks van Dalfsen zelf. Daarbij zijn twee analyses uitgevoerd: 14

29 één op basis van jaarmaxima en een op basis van de POT-reeksen (peak over threshold). Hierbij is gebruik gemaakt van de volgende dagafvoeren: - 1 januari 1960 t/m 31 december oktober 1993 t/m 31 maart oktober 1998 t/m 31 maart oktober 2000 t/m 31 maart 2001 Hiervan zijn alleen de winterhalfjaren gebruikt omdat is aangenomen dat de hoogste afvoeren in de periode tussen 1 oktober en 1 april zullen optreden. Uiteindelijk bleek de statistische extrapolatie op basis van de POTreeksen de grootste nauwkeurigheid te behalen. Voor een verdere toelichting wordt verwezen naar Bijlage A van dit rapport. Op basis van alle verschillende analyses heeft RWS RIZA samen met de watersysteemgroep de maatgevende afvoer uiteindelijk op 550 m 3 /s gesteld. Deze waarde is later door de TC-Rand bekrachtigd. De huidige inzichten geven aan dat de waarde van 550 m 3 /s in het licht van klimaatverandering als relatief robuust kan worden aangeduid. Dat komt doordat bij meer neerslag de extra afvoer sterk beperkt wordt door de fysische maxima. Vanzelfsprekend wordt daarbij verondersteld dat deze fysische maxima zich niet zullen wijzigen. Op basis van de meetreeks van Dalfsen is de afvoer met een terugkeertijd van 1 jaar op 180 m 3 /s gesteld, wat in combinatie met de maatgevende afvoer van 550 m 3 /s leidt tot de volgende relatie voor de werklijn: k = ln(T) + 180, voor k 180 m 3 /s k = 51.89ln(T) + 180, voor k > 180 m 3 /s (4.1) waarin: k = piekwaarde van een afvoergolf (m 3 /s) T = terugkeertijd (jaar) 15

30 Figuur 4.1 Werklijn geselecteerde pieken voor de locatie Vechterweerd (nabij Dalfsen) Figuur 4.1 laat de werklijn zien met daarbij de geselecteerde afvoerpieken uit de hierboven genoemde meetreeks. De terugkeertijd bij deze piekafvoeren zijn bepaald op basis van een methode die in het verleden door het KNMI is gebruikt voor het bepalen van terugkeertijden van extreme stormen (Verkaik et al, 2003). De momentane kans is zoals eerder vermeld de kans dat de afvoer op een willekeurig moment een bepaald niveau overschrijdt en wordt gebruikt in de probabilistische formules. Deze momentane kans kan dus uit de metingen bepaald worden door het aantal dagen waarop een bepaald afvoerniveau wordt overschreden te delen door het totale aantal meetdagen. Echter voor de hogere afvoeren zijn te weinig metingen uitgevoerd om de momentane kans betrouwbaar te bepalen. Voor extreme, nog nooit opgetreden afvoeren is het afleiden van de momentane kans uit de metingen uiteraard helemaal onmogelijk. De momentane kans kan evenwel ook wiskundig beschreven worden op basis van de werklijn en een gemiddeld tijdsverloop van de afvoer. Hierbij is het voldoende als de golfvorm de werkelijkheid in benadering weergeeft. Er is dan ook voor gekozen om te werken met een trapeziumvorm voor de beschrijving van het tijdsverloop van de afvoer. Dit gemiddelde tijdsverloop is gebaseerd op metingen van de Vechtafvoer in combinatie met een opschalingmethode. Deze methode van opschalen is uitvoerig beschreven in Beijk en Geerse (2003). 16

31 Het trapezium voor het beschrijven van de Vechtafvoer heeft een basisduur van 30 dagen en een topduur van 48 uur voor piekafvoeren boven 180 m 3 /s. Voor piekafvoeren lager dan 180 m 3 /s hoeven de trapezia geen reële beschrijving van het afvoerverloop te geven. In dit geval dienen de trapezia namelijk slechts in combinatie met de werklijn de momentane kans op basis van de metingen zo goed mogelijk weer te geven. In Geerse (2006) is de marginale statistiek voor de Vecht en de wijze waarop dit is afgeleid uitvoerig beschreven. Merk op dat het laagste deel van de werklijn uit figuur 4.1 zodanig is opgesteld dat de afvoer van 0 m 3 /s 6 keer per winterhalfjaar voorkomt. Vanzelfsprekend heeft dit geen fysische betekenis, maar dit is zo bepaald zodat het in combinatie met het tijdsverloop van de afvoergolven de juiste momentane kans oplevert Afvoerstatistiek IJssel De afvoerstatistiek van de IJssel is gebaseerd op de afvoer bij Olst en bestaat uit dezelfde drie onderdelen als de statistiek van de Overijsselsche Vecht: Werklijn Momentane overschrijdingskans Standaard golfvorm Ten behoeve van HR 2001 is destijds de afvoerstatistiek van de IJssel ter hoogte van Olst al bepaald (Kalk et al, 2001). Echter voor de uiteindelijke berekening van de toetspeilen voor HR 2001 is alleen de maatgevende afvoer gebruikt. Een uitgebreide verschilanalyse van de oude afvoerstatistiek uit 2001 en de nieuwe afvoerstatistiek ten behoeve van TMR 2006 zal hier dan ook niet gegeven worden. Er wordt volstaan met de beschrijving van de nieuwe statistiek en een verschilanalyse van de oude en nieuwe maatgevende afvoer. Een belangrijke parameter voor het berekenen van de werklijn is de maatgevende afvoer bij Olst. Zoals eerder aangegeven is deze maatgevende afvoer veranderd ten opzichte van HR Voor HR 2001 is namelijk een beleidsmatige afvoerverdeling gehanteerd op het splitsingspunt van de Rijn, terwijl de afvoerverdeling voor TMR 2006 wordt vrijgelaten. Hiermee wordt, conform de thermometergedachte, de werkelijke situatie van het riviersysteem beter benaderd. Voor het bepalen van de nieuwe werklijn zijn 6 WAQUA sommen gemaakt met dezelfde schematisatie die is gebruikt voor het berekenen van de TMR 2006 in de bovenrivieren. In de berekeningen zijn afvoergolven doorgerekend van Lobith naar Olst waarbij de afvoerverdeling dus is vrijgelaten. De afvoergolven bij Lobith zijn bepaald met de zogenaamde golfvormgenerator welke is ontwikkeld in het kader van de TMR 2006 voor de bovenrivieren en is beschreven in Wijbenga en Stijnen (2004). 17

32 Tabel 4.1 Met WAQUA berekende afvoeren en terugkeertijden voor Olst op basis van gegeven afvoer Lobith. De maximale afvoer van elk van de 6 doorgerekende afvoergolven is dus gebaseerd op de werklijn van Lobith, welke voor het berekenen van de TMR 2006 gelijk is gehouden aan die van HR De resulterende afvoergolf bij Olst heeft vanzelfsprekend dezelfde terugkeertijd als de bij Lobith ingevoerde afvoergolf. De vertaling van de topafvoer bij Lobith naar Olst en de daarbijbehorende terugkeertijd is opgenomen in tabel 4.1 en figuur 4.2. In figuur 4.2 zijn tevens de uit metingen geselecteerde pieken weergegeven met een drempelwaarde van 400 m 3 /s en een zichtduur van 15 dagen, gebaseerd op een meetreeks van 24 jaar. Dit is op dezelfde wijze gedaan als in de vorige paragraaf beschreven voor de werklijn van de Overijsselsche Vecht. Terugkeertijd (jaar) Afvoer Lobith (m 3 /s) Afvoer Olst (m 3 /s) 1, , , , Figuur 4.2 De werklijn voor Olst, samen met de meetgegevens en de met WAQUA berekende afvoeren data werklijn Waquagolven

33 De kwaliteit van de gemeten afvoerreeks bij Olst is echter onzeker (Kalk et al, 2001), daarom is voor het bepalen van de werklijn gebruik gemaakt van de WAQUA uitkomsten en niet van de meetreeks. De gekozen werklijn is in figuur 4.4 weergegeven en bestaat uit twee exponentiële trajecten: k = T + k ln( ) 800, m/s k = T + k > ln( ) 800, 800 m/s (4.2) Het hoogste traject van de werklijn is zo gekozen dat de maatgevende afvoer bij een terugkeertijd van 1250 jaar, gelijk is aan de met WAQUA berekende 2720 m 3 /s terwijl de eens per jaar afvoer gelijk is genomen aan 800 m 3 /s. Het laagste traject van de werklijn bevat afvoeren van 200 m 3 /s tot 800 m 3 /s. Conform de werkwijze bij de Vecht wordt het laagste deel van de werklijn gebruikt om in combinatie met het afvoerverloop de juiste momentane kans te berekenen. Dit gedeelte van de werklijn heeft dus geen fysische betekenis. Voor het correct weergeven van de kans op afvoeren kleiner dan 200 m 3 /s zou nog een derde traject aan de werklijn moeten worden toegevoegd. De kansen op deze voor de IJssel lage afvoeren hebben echter zo weinig effect op de uitkomsten van Hydra-VIJ dat is besloten voor de eenvoudige aanpak van een werklijn met twee trajecten. De momentane overschrijdingskans kan, net als voor de Vecht, worden berekend op basis van de metingen en op basis van berekeningen. Voor het berekenen van de momentane kans zijn, net als voor de Vecht, ook trapeziumvormige golfvormen voor de IJsselafvoer nodig. Voor afvoeren groter dan 800 m 3 /s is een trapezium gekozen met een basisduur van 30 dagen en een topduur van 24 uur. Hier is voor gekozen omdat dergelijke trapezia een vrij goede benadering geven van de 6 met WAQUA berekende afvoergolven. Voor afvoeren tussen de 200 m 3 /s en 800 m 3 /s is de topduur zo gekozen dat deze lineair afneemt van 720 uur bij 200 m 3 /s tot 24 uur bij 800 m 3 /s, waarbij de basisduur altijd 30 dagen blijft. Voor de lagere afvoeren kan de dagenlijn, net als bij de Vecht, bepaald worden op basis van turven uit de metingen. De dagenlijn voor hogere afvoeren is bepaald op basis van de hierboven beschreven werklijn en trapezia. De wiskundige beschrijving en extra achtergrondinformatie voor de marginale statistiek van de IJssel is opgenomen in Geerse (2006) Statistiek meerpeil De statistiek van het IJsselmeerpeil is gebaseerd op het gemiddelde meerpeil per dag en bestaat net als voor de afvoeren uit de volgende drie onderdelen: Werklijn Momentane overschrijdingskans Standaard golfvorm 19

34 De werklijn voor het IJsselmeer is in het verleden al afgeleid ten behoeve van Hydra-M. Deze werklijn is gebaseerd op winterhalfjaar meerpeilen uit de periode 31 oktober 1932 t/m 31 maart 1995, waarbij de meerpeilen vanaf 1976 bestaan uit metingen. De meerpeilen tot 1976 zijn bepaald met behulp van het hydraulisch model BEKKEN (Blaakman et al, 1999). Ten behoeve van Hydra-VIJ is de werklijn van het IJsselmeerpeil herberekend omdat er inmiddels extra metingen beschikbaar zijn en omdat de modelmatig bepaalde meerpeilen systematisch lager liggen dan de metingen. Uit een opnieuw uitgevoerde extreme waarden analyse op metingen uit de periode 31 oktober 1932 t/m 31 maart 2002 is echter gebleken dat er geen aanleiding is om het meerpeil met de terugkeertijden 4000 en jaar te herzien (Chbab, 2006). Uit dit onderzoek bleek wel dat de werklijn voor de minder extreme meerpeilen aangepast moet worden. Dit heeft te maken met het feit dat in het verleden geen zichtduur is gebruikt bij het turven van meerpeilen in de metingen. Dit betekent dat ook zeer kort na elkaar optredende, meerpeiltoppen als twee afzonderlijke fenomenen werden gezien, terwijl deze in feite deel uitmaken van één enkele hoogwaterperiode op het IJsselmeer. Meer achtergrond ten aanzien van het wel of niet gebruiken van een zichtduur bij het bepalen van terugkeertijden van IJsselmeerpeilen worden gegeven in Vlag et al (2005). Voor het herzien van de werklijn zijn (conform de Vecht- en IJsselafvoer) meerpeilen geselecteerd op basis van een zichtduur van 15 dagen en een drempel van 0,2 m+nap. Omdat, zoals eerder vermeld, de modelmatig bepaalde meerpeilen systematisch lager liggen, zijn alleen meerpeilen geselecteerd uit de periode 1 januari 1976 t/m 31 maart De geselecteerde pieken zijn samen met de gekozen werklijn weergegeven in figuur 4.3. De werklijn bestaat uit drie trajecten die worden beschreven door formule 4.3, waarin s de piekwaarde voor het meerpeil aangeeft en T de terugkeertijd in jaren. De meerpeilen voor terugkeertijden 4000 en jaar zijn overgenomen uit de Hydra-M statistiek. s = 0.251ln( T) , 0.40 s < 0.05 m+nap s = 0.152ln( T) , 0.05 s < 0.40 m+nap s = 0.097ln( T) , s 0.40 m+nap (4.3) 20

35 Figuur 4.3 De werklijn volgens formule 4.3 en de geselecteerde meerpeilen bij een zichtduur van 15 dagen en een drempel van 0,2 m+nap Conform de Vecht en IJssel, heeft alleen dat deel van de werklijn met terugkeertijden groter dan 1 jaar een fysische betekenis. Het laagste deel van de werklijn heeft geen fysische betekenis, omdat voor meerpeilen lager dan 0.2 m+nap geen afzonderlijke meerpeilgolven onderscheden worden. Analoog aan de werkwijze voor de IJssel en de Vecht dient dit deel van de werklijn slechts om, in combinatie met meerpeiltrapezia, de juiste momentane overschrijdingkans te kunnen berekenen. In Geerse (2006) worden nog enkele aanvullende analyses op de werklijn uitgevoerd. Voor meer achtergrond ten aanzien van de herziene werklijn van het IJsselmeer en de vergelijking met de Hydra-M statistiek wordt dan ook naar dit rapport verwezen. In Hydra-VIJ zijn, conform de afvoer, ook trapezia nodig voor de beschrijving van het verloop van het meerpeil. Ook voor het meerpeil is daarvoor gebruik gemaakt van de opschalingmethode, waarbij op basis van een groot aantal gemeten meerpeilgolven een gemiddeld tijdsverloop van het meerpeil wordt afgeleid (Beijk en Geerse, 2003). De gebruikte meerpeilgolven zijn geselecteerd op basis van een zichtduur van 15 dagen en een drempel van 0,2 m+nap. Hieruit is een trapezium afgeleid met een basisduur van 30 dagen en een topduur van 4 dagen. 21

36 De topduur van 4 dagen geldt voor trapezia met piekwaarden groter dan 0,05 m+nap, welke volgens de werklijn een terugkeertijd van 1 jaar of meer hebben. Voor piekwaarden lager dan 0,05 m+nap worden ook trapezia gebruikt, maar deze hebben een topduur die lineair afneemt van 720 uur bij piekwaarde 0,4 tot 96 uur bij piekwaarde 0,05 m+nap. De basisduur is wel continu 30 dagen. De trapezia bij de lagere meerpeilen hebben, net als bij de IJssel en Vechtafvoer, geen fysische betekenis maar dienen ook hier om in combinatie met de werklijn de juiste momentane overschrijdingskans op te leveren. Meer achtergrond informatie ten aanzien van de statistiek van het IJsselmeerpeil is te vinden in Geerse (2006). Tenslotte is ook de overschrijdingskans van het meerpeil opgenomen, waarbij deze is gekoppeld aan de windrichtingsector oost of west. Deze getallen zijn onveranderd overgenomen uit het probabilistisch model voor het IJsselmeergebied (Hydra-M). Hier wordt volstaan met het noemen van de correlatie tussen meerpeil en windrichting. De wijze waarop deze statistiek is bepaald, is uitgebreid beschreven in Blaakman et al (1999) Wind De voor Hydra-VIJ gebruikte statistische invoer voor de wind bestaat uit twee belangrijke onderdelen. Overschrijdingsfrequentie van de windsnelheid gegeven de windrichting Momentane kans op de windrichting De overschrijdingsfrequentie van de windsnelheid per windrichting is beschreven in Geerse et al (2002). Hierbij is per windsector van 22.5º de overschrijdingskans van windsnelheden van 0 tot en met 42 m/s bepaald. De momentane kans op de windrichting is ook direct overgenomen uit Hydra-M. Beide statistische parameters zijn gebaseerd op het Rijkoort-Weibull model (Wieringa en Rijkoort, 1983). Naast de statistische parameters gebruikt Hydra-VIJ als invoer ook een transformatie tabel waarmee potentiële wind vertaald kan worden naar een windsnelheid op 10 meter hoogte boven open water. De onderbouwing van deze vertaling wordt gegeven in De Waal (2003) Ramspolkering De Ramspolkering is als aparte stochast in het probabilistisch model meegenomen in. De faalkans is gedefinieerd als de kans dat de Ramspolkering niet sluit als dit volgens het sluitcriterium wel zou moeten. Op basis van de MER Ramspol (Kors et al, 1998) is deze kans gesteld op 0,0035. Dit betekent dat gemiddeld één keer per 286 sluitvragen de kering zal falen. 22

37 5. Waterbeweging Inleiding Zoals beschreven in hoofdstuk 3 is een waterbewegingmodel van het Vecht- en IJsseldeltagebied gebruikt voor het bepalen van de maximale waterstanden. Dit is gedaan voor combinaties van afvoeren, meerpeilen, windrichting, windsnelheid en keringsituaties. Dit hoofdstuk gaat verder in op de gebruikte schematisatie en hoe deze is geijkt. Daarnaast worden de verschillende randvoorwaarden en achtergronden van de schematisatie en de berekeningen beschreven. 5.2 Schematisatie Voor het maken van een probabilistische som is een database nodig met daarin de berekende maximale waterstanden voor verschillende combinaties van stochasten. Voor het maken van deze productieberekeningen is één 2-dimensionaal WAQUA model gebruikt. Dit is een forse verbetering ten opzichte van de HR Toen is gebruik gemaakt van de resultaten van drie verschillende modellen, namelijk een 2-dimensionaal WAQUA model voor de IJsseldelta, een 1-dimensionaal SOBEK model voor de Overijsselsche en een 1-dimensionaal Zwendl model voor het Zwarte Meer en Zwarte Water (Ministerie Verkeer en Waterstaat, 2001). Door over te stappen naar een volledig 2-dimensionaal WAQUA model van het gehele gebied zijn de waterstanden consistenter en nauwkeuriger berekend. In dit project is eerder getracht de waterstanden te bereken met het 1-dimensionale model SOBEK, maar dit model bleek geen betrouwbare resultaten op te kunnen leveren. Vooral de 2-dimensionale stromingseffecten op het Zwarte Meer en de aangrenzende buitendijkse polders konden met WAQUA aanzienlijk beter worden gemodelleerd Gegevens De eerste versie van de WAQUA schematisatie van de Vecht en IJsseldelta is gebaseerd op het Rijntakkenmodel. Hiertoe is het Rijntakkenmodel uitgebreid met de het Zwarte Meer, het Zwarte Water en de Overijsselsche Vecht tot aan Dalfsen (Beyer, 2003). Voor de bouw van het model is gebruik gemaakt van beschikbare basisgegevens uit drie verschillende bronnen: Baseline Rijn c95_3 Situatie van de Rijntakken in 1995 Baseline IJsseldelta Situatie 1995 zonder het slibdepot IJsseloog in het Ketelmeer Baseline Vecht Situatie van de Vecht en het Zwarte Water in

38 In 2004 is de schematisatie aangepast, waarbij een groot aantal BASELINE bestanden is uitgebreid en verbeterd. (Beyer, 2004). Daarnaast is in 2004 het rekenrooster uitgebreid met de Overijsselsche Vecht tot aan de Duitse grens en er is een verbetering in het rekenrooster aangebracht rond Zwolle (Hartsuiker, 2004). Uiteindelijk zijn er voor elk van de situaties in de jaren 1995, 1998 en 2002 drie verschillende schematisaties van het gebied gemaakt. c95_4yd2 (situatie 1995) j98_4yd2 (situatie 1998) j02_4yd2 (situatie 2002) In de schematisatie van 1998 zijn het slibdepot in het Ketelmeer en de haven bij kilometer 998 van de IJssel toegevoegd. De schematisatie voor 2002 is verder uitgebreid met de Ramspolkering en daarbij is de bodemligging van het Ketelmeer en Vossemeer uit 2002 opgenomen. Voor een beschrijving van de uitbreidingen en verbeteringen wordt verwezen naar Beyer (2004) IJking van de schematisatie In 2005 is de schematisatie afgeregeld op basis van opgetreden en gemeten situaties (Wouters, 2005). De ijking van de schematisatie heeft in drie stappen plaats gevonden: In de eerste stap is de zomerbedruwheid van de Vecht en het Zwarte Water geijkt aan de hoogwatersituatie in het najaar van In de tweede stap is de windschuifspanningcoëfficiënt geijkt op basis van twee stormen in februari en maart 1999 Ten slotte is het model geverifieerd op basis van twee stormen uit februari en maart Gezien het gebrek aan metingen in vooral het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht is de afregeling van het model niet eenvoudig verlopen. Toch is voor praktisch het gehele modelgebied de doelstelling van 0,1 meter als maximale afwijking tussen metingen en model gehaald. Op het Zwarte Water, het Zwarte Meer en het Ketelmeer wordt deze doelstelling niet overal gehaald, maar de afwijking blijft beperkt tot maximaal 0,2 meter. Ook het waterstandverloop tussen metingen en model komen goed overeen (Wouters, 2005). Opgemerkt wordt dat de schematisatie alleen is afgeregeld op basis van de hoogste gemeten stormen en afvoeren in het gebied. Dit volstaat voor gebruik binnen de hydraulische randvoorwaarden omdat het model namelijk goed moet presteren voor extreme situaties. Voor de berekening van dagelijkse omstandigheden kan het model dus niet zonder meer gebruikt worden en is mogelijk opnieuw een ijking noodzakelijk. De ruwheid van het winterbed is afgeleid met behulp van ecotopenkaarten en opgenomen in de schematisatie. Dit betekent dat per vegetatietype vaste ruwheden zijn aangenomen, waarmee de winterbedruwheid dus niet is gebruikt voor de calibratie van het model. 24

39 Met het gekalibreerde model voor de situatie 2002 zijn vervolgens een groot aantal sommen gemaakt waarmee de database voor het probabilistische programma Hydra-VIJ is gevuld. In de database is de maximale waterstand opgenomen die optreedt bij een bepaalde combinatie van opgegeven modelrandvoorwaarden. 5.3 Het aantal productieberekeningen In totaal is voor combinaties de maximale waterstand in de database opgenomen. Het gaat daarbij om 8 windsnelheden (inclusief windsnelheid 0), 16 windrichtingen, 9 vaste combinaties van Vecht en IJsselafvoer, 5 IJsselmeerpeilen en 2 situaties voor de Ramspolkering (open of dicht). Via een simpele vermenigvuldiging zou dit 8*16*9*5*2 = combinaties betekenen. Echter voor de windsnelheid 0 is de windrichting niet van belang dus reduceert het aantal combinaties tot 7*16*9*5*2 = plus 1*1*9*5*2 = 90 is totaal combinaties. Om de rekentijd te beperken zijn een aantal aannamen gedaan zodat het aantal daadwerkelijk te maken sommen beperkt kon blijven. Ten eerste is, gezien de ligging van het gebied, aangenomen dat een storm uit (noord)westelijke richting voornamelijk zal bijdragen aan het thermometerpeil. Ook blijkt uit statistische analyses van metingen dat de hoogste windsnelheden in Nederland zijn opgetreden tijdens (noord) westerstormen (Geerse, 2006). Voor de windrichting sectoren van NNO t/m ZZW (22,5 t/m 202,5 )zijn daarom geen WAQUA sommen gemaakt, maar is de maximale waterstand overgenomen uit de berekeningen met windsnelheid 0 m/s. Dit is dus feitelijk een veilige benadering omdat in werkelijkheid afwaaiing optreedt. Door deze aanname is het aantal daadwerkelijk gemaakte sommen gereduceerd tot Een tweede aanname die is gedaan om de hoeveelheid sommen te beperken is het hanteren van een vast verband tussen IJsselafvoer en Vechtafvoer. Loslaten van dit verband zou namelijk betekenen dat er nog eens negen keer (negen extra afvoeren) gemaakt moeten worden. Een mogelijk verband zou kunnen worden gebaseerd op de aanname dat beide systemen vrijwel onafhankelijk functioneren. Met andere woorden: het maakt voor de waterstand op de IJssel niet uit wat de afvoer van de Vecht is en omgekeerd. Dit impliceert dat wanneer bijvoorbeeld een maatgevende afvoer in één van beide systemen optreedt het hoogste onwaarschijnlijk is dat tegelijkertijd ook een maatgevende afvoer zal optreden in het andere systeem. Als de systemen daadwerkelijk onafhankelijk van elkaar zouden functioneren dan maakt de keuze van de lijn (blauw, rood of zwart) in figuur 5.1 niet uit. Echter, vanwege de verbinding tussen beide systemen via het relatief veraf gelegen Ketelmeer is er toch enige afhankelijkheid waarbij de IJssel een minimale invloed op het Vechtsysteem heeft. Andersom zal de invloed, vanwege het dimensie-verschil van beide systemen, te verwaarlozen zijn. Daarom is er voor gekozen om aan iedere Vechtafvoer een representatieve IJsselafvoer te koppelen, 25

40 dit betekent dat de terugkeertijd van de IJsselafvoer lager zal zijn de bijbehorende Vechtafvoer (zwarte lijn in figuur 5.1). In tabel 5.1 zijn de parameterwaarden voor de verschillende combinaties opgenomen die uiteindelijk met het WAQUA model zijn doorgerekend. In totaal zijn er 4500 WAQUA sommen gemaakt Figuur 5.1 Mogelijke koppelingen op basis van terugkeertijd van IJssel en Vecht. De blauwe lijn geeft een 1op1 relatie weer. Binnen dit project is gekozen voor de koppeling zoals geschematiseerd door de zwarte lijn. Ter ugkeertijd IJ ssel Tabel 5.1 Parameterwaarden voor de WAQUA berekeningen. Maximale Windrichting Afvoer IJssel Afvoer Vecht Meerpeil Falen Windsnelheid t.o.v. Noorden ( o ) (m 3 /s) (m 3 /s) (m+nap) Ramspol (m/s) ,40 Niet , ,10 Wel , , , , , Het windverloop in de productieberekeningen Bij het bepalen van de waterstanden is ook de invloed van de wind meegenomen in de WAQUA berekeningen. Hiertoe is een representatief windverloop in de tijd afgeleid op basis van een reeks KNMI windmetingen van 1 maart 1950 t/m 1 januari 2005 bij Schiphol. Voor het afleiden van dit representatieve windverloop is gebruik gemaakt van de opschalingmethode. Intermezzo I geeft een beknopte beschrijving hiervan. Een uitgebreide beschrijving van de methode is te vinden in Beijk en Geerse (2003). Het gemiddelde stormverloop volgens de opschalingmethode is ten behoeve van de invoer voor de WAQUA berekeningen vereenvoudigd 26

41 tot een trapezium. Het trapeziumvormige stormverloop beslaat dan een periode van 48 uur. De windsnelheid neemt hierbij in 23 uur toe van 0 m/s tot de maximale snelheid zoals aangegeven in tabel 5.1. Vervolgens blijft de windsnelheid 2 uur maximaal en neemt daarna in 23 uur weer af naar 0 m 3 /s. Intermezzo I: beknopte beschrijving van de opschalingmethode voor het verkrijgen van een representatief windverloop Uit beschikbare meetgegevens worden tijdreeksen met een bepaalde zichtduur geselecteerd, waarvan het maximum boven een opgegeven drempelwaarde ligt Deze selectie resulteert in een aantal onafhankelijke tijdsverlopen Vervolgens worden de afzonderlijke pieken zodanig aangepast dat de reeks continu stijgend is vóór het maximum en continu dalend na het maximum De tijdsverlopen worden daarna gestandaardiseerd door de waarde op elk tijdstip te delen door de piekwaarde. Zo ontstaan tijdsverlopen die allen een piekwaarde 1 hebben Omdat alle geselecteerde tijdsverlopen nu dezelfde hoogte hebben, kan voor elk relatief niveau tussen 0 en 1 de gemiddelde overschrijdingsduur worden bepaald Het resultaat is nu een gemiddeld tijdsverloop met een minimum waarde van 0 en een piekwaarde van 1 Tenslotte kan een willekeurig tijdsverloop gegeneerd worden door simpelweg het gemiddelde tijdsverloop te vermenigvuldigen met de gewenste maximum windsnelheid Tabel 5.2 Vertaling wind bij Schiphol naar wind boven open water bij verschillende windrichtingen. Het berekende windverloop is gebaseerd op windmetingen boven land bij Schiphol. Nadien is nog een vertaling gemaakt naar wind boven open water omdat de het relatief gladde wateroppervlak de wind minder afremt dan het ruwere landoppervlak. In deze vertaling is verder een differentiatie opgenomen naar elk van de gebruikte windrichtingen (tabel 5.2). Dit verband is ook gebruikt bij de berekeningen voor Hydra-M ten behoeve van HR Windrichting in graden t.o.v. noorden Windsnelheid Schiphol (m/s) , , , ,92 10,92 10,92 10,85 10,79 10,75 10, ,14 17,15 17,15 17,05 16,96 16,91 16, ,14 23,17 23,17 23,05 22,95 22,88 22, ,05 28, ,95 27,84 27,75 27, ,91 32,94 32,92 32,80 32,69 32,55 32, ,72 37,73 37,69 37,56 37,43 37,23 36, ,50 42,49 42,47 42,31 42,17 41,88 41,25 In het WAQUA model is de wind over het gehele gebied uniform verondersteld. Dit betekent een kleine overschatting van de windsnelheid boven land omdat in werkelijkheid de wind vanaf het IJsselmeer in oostelijke richting zal afnemen. Maar aangezien de wind geen dominante factor is voor de waterstanden op de IJssel en Overijsselsche Vecht is de invloed van deze vereenvoudiging op de uiteindelijke thermometerpeilen minimaal. 27

42 5.5 Waterstandsrand benedenstrooms ten behoeve van de productieberekeningen De rand benedenstrooms van de schematisatie ligt bij de Ketelbrug op de grens tussen Ketelmeer en IJsselmeer. Voor deze rand is een waterstand aangenomen die is gerelateerd aan de verschillende combinaties voor het meerpeil, de windsnelheid en de windrichting. Dit geeft dus een waterstandverloop gedurende de looptijd van een WAQUA som. Dit verloop is afgeleid met behulp van het computerprogramma Hydradms wat in het verleden ook is gebruikt bij de berekening van waterstanden t.b.v. het Onafhankelijk Onderzoek Markermeer (Van Haaren en Ris, 1997). Dit programma gaat uit van de WAQUA berekeningen die ten grondslag liggen aan Hydra-M en berekent bij elke combinatie van meerpeil, windrichting en windsnelheid de waterstand bij de Ketelbrug. In de productieberekeningen voor de Vecht- en IJsseldelta is vervolgens voor elke combinatie van stochasten de bijbehorende waterstand bij de Ketelbrug opgelegd (Jansen et al, 2005). In paragraaf is het resultaat van een gevoeligheidsanalyse naar de waterstandrand bij de Ketelbrug opgenomen. Hierbij is gekeken hoe groot het effect is op de berekeningen van het niet opnemen van het IJsselmeer in de schematisatie van de Vecht- en IJsseldelta. 5.6 Afvoerranden bovenstrooms ten behoeve van de productieberekeningen Bovenstrooms van het model ligt een afvoerrand op de IJssel bij Olst (km 957) en een afvoerrand op de Overijsselsche Vecht bij de Varsenerbrug (km 35) in de N348 nabij Ommen. Dit betekent dat de afvoer die wordt opgelegd aan de Vecht inclusief de afvoer van de Regge is. Zoals eerder genoemd zijn de afvoeren van Vecht en IJssel aan elkaar gekoppeld om het aantal WAQUA sommen beperkt te houden. De afvoer is stationair doorgerekend, dit betekent dat gedurende de looptijd van een som de afvoer continu is. Echter voor de 3 hoogste IJsselafvoeren zijn afvoergolven doorgerekend omdat bij dergelijke hoge afvoeren de dijk tussen Kampen en Ramspol overstroomt. Als hiervoor een continue afvoer aangenomen zou worden, zou er teveel water naar de buitendijkse polders stromen die grenzen aan het Zwarte Meer en zal de hoogte van de uiteindelijke thermometerpeilen rond het Zwarte Meer overschat worden. (Jansen et al, 2005). 5.7 Laterale toestroming in de productieberekeningen In het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht bevinden zich gemalen die bijdragen aan de totale afvoer van het gebied en dus 28

43 Tabel 5.3 Verband tussen afvoer bij Ommen en debiet van gemalen. invloed hebben op het thermometerpeil. Het wel of niet in werking zijn van deze gemalen is afhankelijk van de afvoer of neerslag in het gebied, waarbij menselijk handelen bepaald of de gemalen in werking zijn. Om deze werkwijze te kunnen vertalen naar het model is er een verband aangenomen tussen afvoer van de Overijsselsche Vecht bij Emlichheim en het debiet van de gemalen in het gebied. Dit verband is gelijk genomen aan het verband wat is gehanteerd in het hoogwater voorspelmodel van de Overijsselsche Vecht ( FloVecht ). Het verband is weergegeven in tabel 5.3. Voor een nadere beschouwing van dit verband wordt verwezen naar Wijbenga (2004). Bij de berekening is dus geen rekening gehouden met eventuele maalstops wanneer de afvoer op de Vecht te hoog zou worden. Met betrekking tot de laterale toevoer vanuit de Sallandse Weteringen en het Kadoelermeer is aangenomen dat onder maatgevende omstandigheden de keersluizen bij Zwolle en Kadoelen gesloten zullen zijn. Dit betekent dus dat de toevoer vanuit de Sallandse Weteringen en het Kadoelermeer op het Zwarte Water en het Zwarte Meer onder deze omstandigheden 0 m 3 /s is. Er is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd naar de gevolgen van deze aanname. De uitkomst van deze analyse is opgenomen in paragraaf Vechtafvoer Omen Westerveld Kloosterzijl Streukelerzijl Mepperdiep Zedemuden Kostverlorenzijl Cellem Kadoelen (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) ,7 0, ,5 12,5 0 16,8 0, ,9 2, , ,2 5, , , , , Ramspolkering en stuwen bij Vilsteren en Vechterweerd in de productieberekeningen In het WAQUA model is het werkelijke sluitcriterium van de Ramspolkering opgenomen. Dit betekent dat de kering sluit bij een waterstand van 0,5 m+nap en een oostelijke stromingsrichting ter plaatse van de balgstuw. De kering opent weer als de waterstand aan de buitenzijde lager wordt dan de waterstand aan de binnenzijde. In het model is ook de werkelijke sluitduur van 1 uur en de openingsduur van 1.5 uur gehanteerd. In het model zijn ook de stuwen bij Vilsteren en Vechterweerd opgenomen. De sturing van deze stuwen is zodanig dat getracht wordt het peil bovenstrooms te handhaven. Als de afvoer echter te groot wordt zullen de stuwen gestreken worden. Dit is ook op deze wijze in de WAQUA schematisatie opgenomen. 29

44 5.9 Uitvoer locaties in de productieberekeningen De locaties waar uiteindelijk met Hydra-VIJ thermometerpeilen berekend worden zijn in het WAQUA model opgenomen en van deze locaties is de maximale waterstand bepaald. De locaties kunnen verdeeld worden in twee verschillende soorten: Randvoorwaarden locaties Oeverlocaties Figuue 5.2 Randvoorwaardenlocaties in de IJsseldelta. De randvoorwaardenlocaties worden in principe opgenomen in het randvoorwaarden boek. Voor de IJssel, de Overijsselsche Vecht en het Zwarte Water liggen deze locaties veelal op de rivierkilometers in de rivieras. Voor het Zwarte Water liggen deze locaties ongeveer om de kilometer en 100 meter uit de kruin van de dijk. Figuur 5.2 en figuur 5.3 geven de overzichten van de randvoorwaardenlocaties in Hydra- VIJ. In figuur 5.3 zijn niet de locaties bovenstrooms van de spoorlijn Zwolle-Meppel opgenomen. Weliswaar zijn daarvan de waterstanden uitgerekend met Hydra-VIJ, maar de locaties zijn niet opgenomen in Hydra-VIJ maar in Hydra-R. De Overijsselsche Vecht bovenstrooms de spoorlijn Zwolle-Meppel is namelijk bovenrivierengebied en daar dienen de windsnelheden volgens Ministerie van Verkeer en Waterstaat et al (2007) gehanteerd te worden. De overgang is bij deze spoorlijn neergelegd, omdat daar de invloed van de opwaaiing nog 10 cm blijkt te bedragen. Dit is analoog aan de overgang van de dijkringen van boven- naar benedenrivierengebied, ook daar vindt men op deze plaats een effect van 10 cm. De oeverlocaties liggen om de 100 meter aan beide zijden van het watersysteem op 10 meter uit de kruin van de dijk. De waterstanden die voor deze locaties zijn berekend verschillen meestal enigszins 30

45 van de waterstanden in de as van de rivier. Dit is het gevolg van effecten als lokale opwaaiing, bochtwerking en lokale opstuwing. De waterstanden die op deze locaties zijn berekend zullen, in combinatie met de gemiddelde bodemhoogte en de strijklengte, gebruikt worden om per windrichting het hydraulisch belastingniveau bij een bepaalde terugkeertijd te berekenen. In het randvoorwaardenboek zijn ook verbindende waterkeringen opgenomen waarvoor de waterstanden zijn berekend. In het gebied van de Overijsselsche Vecht en de IJssel bevinden zich 3 verschillende verbindende waterkeringen. Verbindende waterkering 2: Kadoelersluis Verbindende waterkering 6: Spooldersluis Verbindende waterkering 25: Keersluis te Ramspol Figuue 5.3 Randvoorwaardenlocaties in de IJsseldelta. De berekende maximale waterstanden voor zowel de randvoorwaarden locaties, de oeverlocaties en de verbindende waterkeringen zijn opgenomen in verschillende databases die gebruikt worden in het probabilistisch model Hydra-VIJ. Deze databases zijn gegenereerd met behulp van het programma Hydra Tools versie (Santbergen en Van den Bosch, 2005) Resultaat van de productieberekeningen Zoals vermeld in paragraaf 5.3 zijn er in totaal 4500 combinaties van stochasten met WAQUA doorgerekend. Voor elk van deze combinaties is per locatie de maximaal opgetreden waterstand gedurende de looptijd van de som bepaald. Hierbij zijn de instellingen en randvoorwaarden gebruikt zoals in voorgaande paragrafen beschreven. 31