Regeling maatgevende hoogwaterstanden regionale keringen Noord-Brabant 2010

Transcriptie

1 CVDR Officiële uitgave van Noord-Brabant. Nr. CVDR97099_1 6 december 2016 Regeling maatgevende hoogwaterstanden regionale keringen Noord-Brabant 2010 GEDEPUTEERDE STATEN van Noord-Brabant Gelet op artikel 2.2, tweede lid van de Verordening water Noord-Brabant; Gezien het voorstel van waterschap Aa en Maas, waterschap De Dommel en waterschap Brabantse Delta; Besluiten vast te stellen de volgende regeling: Regeling maatgevende hoogwaterstanden regionale keringen Noord-Brabant 2010 Artikel 1 maatgevende hoogwaterstanden Bij de bepaling van het waterkerend vermogen van de regionale waterkeringen, bedoeld in artikel 2.2, tweede lid, van de Verordening water Noord-Brabant, gaat de waterbeheerder uit van de maatgevende hoogwaterstanden, opgenomen in bijlage I. Artikel 2 Inwerkingtreding Deze regeling treedt in werking met ingang van de dag na de datum van uitgifte van het Provinciaal Blad waarin zij wordt geplaatst. Artikel 3 Citeertitel Deze regeling wordt aangehaald als: Regeling maatgevende hoogwaterstanden regionale keringen Noord-Brabant Deze regeling zal met bijlage I en de bijbehorende toelichting in het Provinciaal Blad worden geplaatst. s-hertogenbosch, 7 december 2010 Gedeputeerde Staten voornoemd, de voorzitter Prof. dr. W.B.H.J. van de Donk de secretaris drs. W.G.H.M. Rutten 1

2 Bijlage Voor de bijlagen, incl. kaarten, download Provinciaal Blad 2010, 241.pdf Toelichting, behorende bij de Regeling maatgevende hoogwaterstanden regionale keringen Noord- Brabant 2010 Inleiding In dit document zijn de Maatgevende Hoogwaterstanden (toetspeilen) opgenomen die behoren bij de in de Verordening water van de provincie Noord-Brabant aangewezen regionale waterkeringen langs regionale wateren en de daarbij vastgelegde norm (gemiddelde overschrijdingskans per jaar van de hoogste waterstand). Deze Maatgevende Hoogwaterstanden, aangevuld met relevante hydraulische randvoorwaarden, dienen om te toetsen of de betreffende regionale keringen deze waterstanden veilig kunnen keren. Indien dit laatste niet zo blijkt te zijn, is verbetering van de betreffende regionale kering aan de orde. De vaststelling van de Maatgevende Hoogwaterstanden op grond van de Verordening Water is hiermee voor de eerste keer gebeurd en zal iedere zes jaren worden herhaald. Toelichting op de tabel bij het besluit De tabel geeft invulling aan artikel 2.2 van de Verordening water, tweede lid waarin staat: Voor regionale waterkeringen als bedoeld in het eerste lid stellen Gedeputeerde Staten voor daarbij aan te geven plaatsen vast, welke relatie tussen waterstanden en overschrijdingskansen daarvan uitgangspunt is bij de bepaling van het waterkerend vermogen. Per kolom is de volgende informatie opgenomen: Kolom 1: De naam van de waterloop aangevuld met geografische aanduidingen. Kolom 2: Hierin worden per waterloop de daarbij aan te geven plaatsen opgesomd in de vorm van rivierpunten die corresponderen met de kaartbijlagen bij het besluit. Kolom 3: Hierin staan de normen vermeld zoals vastgesteld in de Verordening water. Kolom 4: In de vierde kolom staan de Maatgevende Hoogwaterstanden benoemd die gelden voor de rivierpunten in kolom 2 en behoren bij normen die in kolom 3 vermeld staan. Typen regionale waterkeringen Binnen de provincie Noord Brabant worden in de Verordening water twee typen regionale waterkeringen onderscheiden. Enerzijds betreft het regionale waterkeringen langs regionale wateren waarvoor de in dit document genoemde waterstanden (toetspeilen) gelden en anderzijds compartimenteringsdijken. Voor dit laatste type worden geen Maatgevende Hoogwaterstanden vastgesteld. Voor deze keringen geldt dat de beheerder ze handhaaft op het feitelijke profiel zoals dat op de datum van inwerkingtreding van de verordening aanwezig was. In de provincie zijn bovendien nog keringen aanwezig die worden aangeduid met het type overige keringen. Het betreft hier keringen waarvan het belang van een mindere orde is zodat ze niet door de provincie zijn aangewezen en genormeerd. De betreffende beheerder zorgt zelf voor beheer, onderhoud, instandhouding en het hiervoor benodigde instrumentarium. In de provincie zijn bovendien regionale keringen aanwezig die in beheer zijn bij rijkswaterstaat. Het aanwijzen en normeren hiervan is een verantwoordelijkheid van het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Regionale waterkeringen langs wateren die in open verbinding staan met rijkswater en niet in beheer zijn bij rijkswaterstaat, zijn -in afwachting van de uitkomsten van het aanwijzings- en normeringstraject van het ministerie van Verkeer en Waterstaat- nog niet aangewezen en genormeerd. Dubbelfunctie van regionale keringen In enkele gevallen is een aangewezen regionale kering langs een regionaal water tevens een compartimenteringskering. In dit geval geldt het volgende: - In eerste instantie wordt getoetst op de functie van regionale kering langs regionaal water, te weten de vastgestelde Maatgevende Hoogwaterstanden. Bij afkeuring volgt verbetering. Bij verbetering wordt niet ingeboet op de aanwezige hoogte en/of breedte. - Indien de regionale kering na toetsing kan worden goedgekeurd, geldt het vereiste dat hoort bij een compartimenteringskering te weten handhaving van het aanwezige profiel. Toetsen van regionale keringen In de toetsing dient de feitelijke toestand van de regionale kering op de peildatum te worden weergegeven. Hierbij wordt geen rekening gehouden met eventuele nog uit te voeren maatregelen (noch aan de kering noch aan het watersysteem). Bij het toetsen wordt rekening gehouden met benodigde aanvullende hydraulische randvoorwaarden op basis van plaatselijke omstandigheden. Over de toetsing wordt verslag uitgebracht aan de provincie op een nader te bepalen tijdstip. Ook de frequentie van toetsen wordt nader bepaald in overleg tussen GS en de beheerders. Bij het toetsen worden gebruikelijke voorschriften op het gebied van onderscheidenlijke waterkeringen aangehouden. Effect van nog te realiseren waterbergingsmaatregelen na 2010 De Maatgevende Hoogwaterstanden in dit document hebben 2010 als referentie situatie. Het handhaven/realiseren van de voorgeschreven beschermingsnorm kan bestaan uit een mix van maatregelen. In het algemeen gaat het hierbij om het in stand houden (en verbeteren) van waterkeringen en/of het realiseren van (extra) waterberging waardoor de hoogste waterstanden dalen of (in de toekomst) minder stijgen. Onder (extra) waterberging valt ook de verruiming van het watersysteem door bijvoorbeeld verdieping van het rivierbed, (her- )meandering en/of verlegging van keringen. In het geval dat een regionale kering moet worden afgekeurd is het van belang om het effect van (geplande) nog te realiseren veranderingen aan het watersysteem te kennen. Aan de hand van deze prognose kan bezien worden of versterking nodig is of dat gewacht kan worden op de realisering van de waterstandsveranderingen door extra waterberging. Deze prognoses zijn ter indicatie opgenomen in de laatste kolommen van tabel a en tabel b aan het eind van deze toelichting. 2

3 Bij de vaststelling van de Maatgevende Hoogwaterstanden (iedere zes jaar), wordt de dan aanwezige situatie van het regionale riviersysteem als basis gebruikt voor de berekening. Indien in de tussentijd extra waterberging is gerealiseerd, zal de Maatgevende Hoogwaterstand die hiervan het gevolg is, worden geformaliseerd bij de volgende vaststelling van de Maatgevende Hoogwaterstanden. Maatgevende Hoogwaterstanden bij het ontwerpen van verbeteringswerken en/of aanpassingen van de regionale keringen Bij het toetsen van regionale keringen geldt de op dat moment aanwezige situatie van de kering. Indien de kering voldoet kan deze de vastgestelde Maatgevende Hoogwaterstand veilig keren en wordt voldaan aan de in de verordening voorgeschreven beschermingsnorm. Indien na afkeuring de conclusie wordt getrokken dat deze dient te worden verbeterd, ligt het voor de hand om de verbetering zodanig uit te voeren dat de kering daarna meerdere toetsingscycli kan worden goedgekeurd. Over het algemeen wordt voor een waterkering uitgegaan van een levensduur van ca. 50 jaar. Met een dergelijke levensduur kan een investering en een daaraan vaak gekoppelde ruimtelijke herinrichting voldoende renderen. Om een ontwerp te kunnen maken dat ca. 50 jaar voldoet, dient de beheerder een inschatting te maken van de veranderingen in de Maatgevende Hoogwaterstand binnen deze periode. Hierbij dienen met name klimaatontwikkelingen en veranderingen aan het riviersysteem in beschouwing genomen te worden. Indien stijgingen van Maatgevende Hoogwaterstanden te krap worden ingeschat, zal de frequentie van afkeuren en verbeteren en daarmee de hoogte van de kosten toenemen. Hydraulische randvoorwaarden Naast de Maatgevende Hoogwaterstanden als afvoer- en peilgedomineerde waterstanden, kan het nodig zijn om andere hydraulische randvoorwaarden mee te nemen die relevant zijn voor de bepaling van de hoogte/zwaarte van de belasting. Uiteraard vormt vervolgens de belasting een maat om de sterkte van de regionale keringen te kunnen beoordelen. Op het gebied van hydraulische randvoorwaarden dient voor zover aan de orde rekening gehouden te worden met wind (richting en snelheid met het oog op golven, opwaaiing), stroomsnelheden, scheefstand, vorm en duur van hoogwatergolven. Voor veel regionale wateren geldt dat deze een beperkte breedte en diepte hebben. De beheerders dienen in het kader van de toetsing zelf te motiveren waar en waarom bepaalde hydraulische randvoorwaarden van toepassing zijn. Hierbij kan aan de orde zijn dat verschillende belastingsituaties met elkaar vergeleken moeten worden. Uitgangspunten die hebben gegolden bij de bepaling van de Maatgevende Hoogwaterstanden Algemeen * De Maatgevende Hoogwaterstanden gelden op de as van het watersysteem, en op een interval van meestal 1 km. Hiertoe moeten genoeg rekenpunten worden vastgesteld in de hydraulische modellering om de ruimtelijke variatie van de Maatgevende Hoogwaterstanden weer te geven. * Er dient een goede archivering van de waterschappen te zijn van de onderbouwing van de Maatgevende Hoogwaterstanden. Hierin dient te zijn opgenomen hoe is geschematiseerd, gekalibreerd en gevalideerd. De rapportages over achtergronden en resultaten worden door de beheerders digitaal aan de provincie geleverd. * Bij het opstellen van de Maatgevende Hoogwaterstanden wordt zo veel mogelijk aangesloten bij de uitgangspunten van de eerder opgestelde normgevende waterstanden die worden gebruikt voor de uitvoering van maatregelen in en om s-hertogenbosch en Breda. * De Maatgevende Hoogwaterstanden worden vastgesteld op basis van de situatie in Rivierkundige maatregelen die effect hebben op de Maatgevende Hoogwaterstanden, maar niet operationeel zijn medio 2010, worden niet verwerkt in de berekeningen en derhalve niet in de Maatgevende Hoogwaterstanden. Wel wordt het toekomstig effect van deze maatregelen op de Maatgevende Hoogwaterstanden in beschouwing genomen in het beheerdersoordeel voor de toetsing van de keringen (en daarmee in de beslissing over eventuele versterkingen van de regionale keringen). De inschatting van deze toekomstige effecten is weergegeven in tabel a en b van deze bijlage. Technisch/inhoudelijk * De Maatgevende Hoogwaterstanden zijn representatief voor de waterstanden in het midden van de waterloop. * Er wordt aangenomen dat ook onder maatgevende omstandigheden, de structuur van het watersysteem onveranderd blijft; het falen van bijvoorbeeld kunstwerken en dijken wordt buiten beschouwing gelaten. * Bij hydraulische en hydrologische modellering moet de schematisatie inzichtelijk en onderbouwd zijn. Onder de schematisatie wordt verstaan: het modelgebied en de modelranden en de in het hydraulisch model opgenomen waterlopen, dwarsprofielen, kunstwerken en rekenpunten. * Bij hydraulische en hydrologische modellering moet de parameterisatie (bijvoorbeeld ruwheid van waterlopen, coëfficiënten van kunstwerken en drainageweerstanden van de bodem) inzichtelijk en onderbouwd zijn. * De afleiding van de randvoorwaarden die aan de boven- en benedenranden van het model zijn opgelegd en hun onderlinge relatie, moet inzichtelijk en onderbouwd zijn. * De keuze van de uiteindelijke hoogste waterstand dient onderbouwd te worden door middel van een beheerdersoordeel. Totstandkoming berekende hoogste waterstanden Methodiek waterschap Aa en Maas Het HOWABO gebied voor Aa en Maas omvat de waterlopen de Dommel vanaf de Bossche Broek, de Aa vanaf stuw Runkampen, de Dieze en het Drongelens kanaal. Om hoogwaterberekeningen voor het HOWABO gebied uit te voeren, zijn de stroomgebieden van de Dommel en de Aa geschematiseerd in een neerslag-afvoermodel dat gekoppeld is aan een hydraulisch model (Sobek RR-CF). Het gekoppelde model is gekalibreerd en goed bevonden door deskundigen van de Waterschappen Aa en Maas en De 3

4 Dommel en rijkswaterstaat. Omdat s-hertogenbosch een beschermingsniveau van 1/150 jaar heeft, zijn voor deze herhalingstijd berekeningen gemaakt. Hoge waterstanden in s-hertogenbosch treden op als gevolg van relatief hoge afvoeren van de Aa en de Dommel in combinatie met hoge waterstanden op de Maas. Als uitgangspunt voor de hoogwaterberekeningen is gesteld dat de kans op samenvallen van afvoergolven op de Maas en afvoergolven op de Aa en de Dommel 0.8 is, met een vertraging van de Maaspiek met 55 uur ten opzichte van de Aa en de Dommel. Hieruit is afgeleid dat een 1/125 jaar afvoergolf op de Maas in combinatie met 1/100 jaar afvoer van de Aa en de Dommel leidt tot een 1/150 jaar gebeurtenis in s-hertogenbosch. Het waterschap Aa en Maas heeft alleen regionale keringen die gelegen zijn in het zogeheten HOWABOgebied. De ontwerp-maatgevende Hoogwaterdstanden voor het HOWABO gebied zijn gebaseerd op de modelberekeningen van Hydrologic, [Hydrologic, 2006]. De afvoer van de Maas is sterk bepalend voor de optredende waterstanden in s-hertogenbosch en meer bovenstrooms op de Aa en de Dommel. Het al dan niet dan niet samenvallen van de afvoergolven van de Maas en de Aa/Dommel is hierin belangrijk. In de uitgevoerde hoogwaterstudie is uitgegaan van een vaste vorm en looptijd van de Maasafvoer en een bepaalde kans op samenvallen van de afvoergolven, met een vaste vertraging ten opzichte van de Aa en de Dommel. De afvoer van 1/100 jaar voor de Aa en de Dommel is berekend door een negendaagse neerslaggebeurtenis van in totaal 110 mm in combinatie met een initiële grondwaterstand gelijk aan de GHG (Gemiddeld HoogGrondwaterstand). Methodiek waterschap De Dommel Voor de keringen die niet onder HOWABO vallen, is er een inventarisatie gemaakt van de beschikbare meetgegevens van waterstanden. De lengte van de tijdreeksen varieert van circa 1 tot 36 jaar. Indien geen meetreeks beschikbaar was, is gebruik gemaakt van het bestaande SOBEK model. De maatgevende waterstanden uit het SOBEK model zijn getypeerd als zeer grove indicatie peilen. De Maatgevende Hoogwaterstanden zijn aan de hand van overschrijdingsfrequenties van gemeten waterstanden bepaald. De waterstanden voor lagere frequenties zijn geëxtrapoleerd. Bij het afleiden van statistiek op basis van meetreeksen is de POT methode toegepast. Deze POT-waarden zijn geselecteerd uit een meetreeks. Om een verantwoorde statistische analyse van extreme waterstanden toe te passen is gekeken naar onafhankelijke gebeurtenissen. Bij iedere POT-waarde is een tijdsvenster van 30 dagen gehanteerd. Om de POT-waarden grafisch weer te geven is gebruik gemaakt van plotposities van Benard en Bos-Levenbach. De invloed van de hoge Maas waterstanden op de regionale waterstanden is geanalyseerd en indien nodig zijn de Maatgevende Hoogwaterstanden gecorrigeerd. Beheerders hebben de Maatgevende Hoogwaterstanden gecontroleerd aan de hand van hun gebiedskennis. Voor het HOWABO gebied wordt verwezen naar de opmerkingen bij waterschap Aa en Maas. Omdat de gegevens waarop de berekende hoogste waterstanden zijn gebaseerd, te beperkt zijn voor een betrouwbaar resultaat, heeft de provincie een onzekerheidsmarge van 0,10m op de door waterschap De Dommel aangeleverde toetspeilen toegepast en is uitgegaan van verhang op de Essche stroom. Een en ander op basis van een deskundigenadvies. Methodiek waterschap Brabantse Delta In het beheergebied van waterschap Brabantse Delta zijn voor het vaststellen van de normering van de regionale keringenwaterstanden bepaald voor de Mark-Vliet boezem, het Oude Maasje en de Roode Vaart Noord. De veiligheidsnorm voor deze keringen is vastgesteld op een overschrijdingsfrequentie van 1/100 per jaar. De waterstanden voor de normering zijn met een gecombineerd hydrologisch/ hydraulisch model (SOBEK CF-RR) berekend. Dit model is gekalibreerd over een tienjarige periode om hoogwater situaties goed te simuleren. De kansen van voorkomen van de met het model berekende waterstanden zijn bepaald aan hand van de stochastenmethode. De stochasten die gebruikt zijn, zijn 1) negen-daags neerslagvolume, 2) neerslagpatroon (verdeling van de neerslag over de tijd) en 3) de voorgeschiedenis van de bodem. De benedenrand is niet als stochast gedefinieerd, en is vastgesteld als een constant peil (0,5 m + NAP) op het Volkerak Zoommeer. De berekende benedenstroomse waterstanden op de Mark-Vliet boezem worden sterk beïnvloed door deze rand. Het waterschap stelt dat de afgeleide Maatgevende Hoogwaterstanden ten behoeve van de normering (niet zondermeer) kunnen worden gehanteerd als de Maatgevende Hoogwaterstanden voor de toetsing. Een belangrijke reden hiervoor zijn (impliciete) onzekerheden verbonden aan de gehanteerde stochastenmethode. Berekende maatgevende waterstanden worden bij deze methode over het algemeen overschat doordat de kansverdeling van de stochastische parameters en hun onderlinge relaties niet bekend zijn. Het waterschap heeft daarom de Maatgevende Hoogwaterstanden afgeleid op basis van berekeningen met gecorrigeerde 100-jarige neerslagreeksen en een aanvullende extreme waarden analyse. Neerslagreeksen ( ) van De Bilt zijn getransformeerd naar 100-jarige reeksen voor 7 KNMI stations in het beheergebied van waterschap Brabantse Delta. Deze reeksen zijn doorgerekend met het oppervlaktewater model (Sobek CF-RR) en vervolgens middels kansdichtheidfuncties geanalyseerd aan de hand van jaarmaxima. Deze frequentieanalyses hebben uiteindelijk geleid tot maatgevende waterstanden behorend bij het beschermingsniveau van 1/100 jaar. De resultaten van deze berekeningen zijn op consistentie vergeleken met de eerdergenoemde stochastenberekeningen en analyses van maatgevende afvoeren en waterstanden uit het verleden. Ook is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd voor: 4

5 * de keuze van de benedenrandvoorwaarde (geconstrueerde dynamische benedenrand voor de huidige situatie en constant (hoog) peil op het Volkerak Zoommeer) * de inzet van de vierde bergboezem * klimaatscenario G+ * ruimtelijke variabiliteit van neerslag (met neerslagradar data) * toekomstige ontwikkelingen. Voor de tabellen bij de toelichting, download Provinciaal Blad 2010, 241.pdf 5