Heroverweging bergingsstudie Arnhem-Noord. Juni 2012

Transcriptie

1 Heroverweging bergingsstudie Arnhem-Noord Juni 2012

2 Titel rapport Onderwerp : Heroverweging bergingsstudie Arnhem-Noord : Toetsing NBW-norm Arnhem-Noord Versie : Status : Definitief Datum : 19 juni 2012 Projectnummer : Opgesteld door : W. Turkensteen, L. Zweers, S. van den Tillaart 2 van 26

3 INHOUDSOPGAVE Management samenvatting... 5 Inleiding: Herziening bergingsstudie (2011) Uitgangspunten NBW-toetsing Modelopzet T100 - maatgevende neerslagsituatie Hoogtekaart Arnhem-Noord (AHN2, 0,5*0,5 m 2 ) Actualisatie van het model Toetsing aan NBW-norm en mogelijke maatregelen Wijze van berekenen inundaties Inundatie Industrieterrein t Broek Inundatie Vosdijk Inundatie Molenbeke Inundatie Angerenstein Gevoeligheidsanalyse Aanpak Resultaten Conclusie gevoeligheid model Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen...20 Bijlage A: Inhoud studie W+B (2005)...21 Bijlage B: Validatie neerslagbui van 26 augustus van 26

4 4 van 26

5 Management samenvatting In 2005 is een waterbergingsstudie uitgevoerd doro Witteveen en Bos voor het watersysteem van Arnhem. In deze waterbergingsstudie is het watersysteem van Arnhem Noord getoetst aan de NBW normen. Deze norm stelt dat in de 100 jaar optreedt, geen inundatie vanuit oppervlaktewater mag plaatsvinden. In 2011 is bestuurlijk besloten om de modelresultaten van de waterbergingsstudie (Witteveen+Bos, 2005) nogmaals te beoordelen en eventueel te actualiseren. Aanleiding hiervoor was de extreme neerslag op 26 augustus 2010 die, tegen de verwachting van de waterbergingsstudie in, niet tot problemen leidde in Arnhem-Noord. In 2011 zijn de volgende stappen doorlopen: 1) Actualisatie en validatie van het model Het rekenmodel uit 2005 is aangepast aan de huidige situatie. Gemalen, duikers, waterpartijen, stuwen zijn waar nodig geactualiseerd. De overstorten uit het rioolstelsel is eveneens aangepast. In het nieuwe model komen deze voort uit het rekenmodel van de gemeente Arnhem. Vervolgens is het nieuwe model is gevalideerd aan de hand van neerslag- en oppervlaktewatermetingen van de extreme neerslagsituatie van 26 augustus ) Toetsing aan NBW-norm en doorkijk naar mogelijke maatregelen Het aangepaste en gevalideerde rekenmodel is doorgerekend met een maatgevende T100- neerslagsituatie. Hieruit bleek dat het watersysteem op een viertal locaties in Arnhem-Noord niet aan de gestelde NBW-norm voldoet. Met name op industrieterrein t Broek is het risico op inundaties aanzienlijk, door een gebrek aan mogelijkheden tot infiltratie, slechte doorstroming van duikers en het gebrek aan bergingslocaties en open oppervlaktewater. Door het aanleggen van lokale berging en/of het vergoten van de afvoercapaciteit van het watersysteem zijn de risico s op wateroverlast te verkleinen. Op de overige locaties is het risico op inundaties minder groot. Ook op deze locaties geldt dat inundaties voorkomen kunnen worden door het aanleggen van lokale berging en/of het vergoten van de doorstroomcapaciteit van het watersysteem. 3) Conclusies en aanbevelingen voor waterberging Arnhem Noord De waterbergingsstudie uit 2005 gaf aan dat waterberging in Presikhaaf nodig was. De heroverweging uit 2011 wijst echter uit dat dit niet doelmatig is. De optredende problemen in het watersysteem van Arnhem Noord zijn lokaal van aard, met name op industrieterrein t Broek. Het aanleggen van retentiegebieden in Presikhaaf zal dat niet verhelpen, omdat het overtollige water al voor inundaties zorgt, voordat het Presikhaaf kan bereiken. Het watersysteem van Presikhaaf zelf bevat in de huidige situatie voldoende bergingsmogelijkheden en voldoet daarmee aan de NBW-norm. Aanbevolen wordt om lokaal naar oplossingen te zoeken op de locaties waar risico op wateroverlast bestaat. Dit kan bestaan uit het aanleggen van lokale berging of het vergroten van de afvoercapaciteit van het watersysteem. 5 van 26

6 Inleiding: Herziening bergingsstudie (2011) In 2011 is besloten om de bergingsstudie en modelresultaten van Witteveen+Bos uit 2005 onder de loep te nemen en te actualiseren. Aanleiding Aanleiding voor het herzien van de waterbergingsstudie uit 2005 was drieledig: - De extreme bui (ongeveer T=50) van 26 augustus Deze bui zorgde niet voor inundaties vanuit de oppervlaktewateren, terwijl het model uit 2005 onder die condities wel inundaties berekent. Het vermoeden bestond dat het oude model teveel worst-case onzekerheden opeen stapelt. Hierdoor berekent het model hogere peilstijgingen dan in werkelijkheid zal worden waargenomen. De consequentie hiervan is een overschatting van de benodigde waterberging in Arnhem-Noord. - Het watersysteem in Arnhem-Noord is de afgelopen jaren op een aantal punten veranderd, wat niet meegenomen is in het model van Hierdoor kunnen de uitkomsten van de waterbergingsstudie van 2005 nog worden beïnvloed. - Er zijn twijfels of de waterbergingslocaties die zijn voorgesteld in 2005 voldoende effectief zijn om inundaties te voorkomen. De inundatielocaties liggen te ver verwijderd van de locaties waar waterberging is voorgesteld. Doel Het doel van de herziening van de bergingsstudie 2011 is het herijken van de waterbergingsstudie uit 2005, om zodoende te bepalen op welke manier wateroverlast het meest effectief kan worden voorkomen. Uitgangspunten In Hoofdstuk 1 worden de uitgangspunten geformuleerd. De uitgangspunten zijn: - NBW-toetsing - Model - De maatgevende T 100 jaar neerslaggebeurtenis - De hoogtekaart Aanpak De volgende aanpak is gekozen en is te lezen in de volgende hoofdstukken: - Actualiseren van het model uit 2005, inclusief validatie (Hoofdstuk 2) - Toetsing aan NBW-norm en mogelijke maatregelen (Hoofdstuk 3) - Gevoeligheidsanalyse op de uitkomsten van de studie (Hoofdstuk 4) - Conclusies en aanbevelingen (Hoofdstuk 5) 6 van 26

7 1 Uitgangspunten 1.1 NBW-toetsing Met behulp van modelberekeningen is onderzocht of het watersysteem in Arnhem-Noord in de toekomst voldoet aan de NBW-werknormen voor inundatie van stedelijk gebied. Hierbij is gesteld dat er bij een neerslagsituatie die zich eens per 100 jaar voordoet geen inundatie mag optreden vanuit oppervlaktewater. 1.2 Modelopzet De volgende uitgangspunten zijn overgenomen uit de studie van Witteveen+Bos uit Gebruik is gemaakt van hetzelfde model als in de studie van Witteveen+Bos (2005) (Sobek, RR->Channel Flow). In Bijlage A is een beschrijving gegeven van het model uit Onderstaand figuur toont de modelopzet. Figuur 1: modelopzet Arnhem Arnhem-Noord wordt deels gekenmerkt door een hellend gebied dat overgaat in een vlak deel. Het noordelijke deel is onderdeel van de stuwwal op de rand van de Veluwe. Bij de stuwwal ontspringen meerdere sprengen en beken, welke een vrij constant debiet hebben. Deze sprengen en beken zijn opgenomen in het oorspronkelijke model (2005). Het zuidelijke deel nabij de Nederrijn en IJssel heeft een rivierklei-ondergrond en is vlakker. Het kleigebied bevat veel bebouwing en verharding. Infiltratie komt door de 7 van 26

8 kleiige ondergrond en verharding niet voor. Dit verhard gebied voert water af via verschillende gemengde, gescheiden of verbeterd gescheiden stelsels. Gegevens uit het BRP zijn als basis gebruikt voor deze studie (Gemeente Arnhem). Deze kenmerken zijn opgenomen in het oorspronkelijke model (2005). In het oude model wordt rekening gehouden met kwel door hoge waterstanden op Nederrijn en IJssel, met hoge grondwaterstanden en met drainage vanuit onverhard gebied. Met deze uitgangpunten beschrijft het model uit 2005 een worst-case T100- scenario. o In het model wordt rekening gehouden met kwel. Deze kwel wordt berekend aan de hand van de volgende vuistregel (afkomstig van WRIJ): 65 l/s/km dijk. Uitgegaan wordt van een kwel die de helft is van de kwel die optreedt bij een T100 buitenwaterstand (14,10 m+n.a.p.). Dit komt overeen met een buitenwaterstand van de Nederrijn en IJssel met herhalingstijd 5 jaar. o De onverharde gebieden, met name in het zand-deel, zijn zo gemodelleerd dat ze een erg kleine drainageweerstand bevatten, waardoor de neerslag hier met een kleine vertraging toch tot afvoer komt. o In t Broek en Presikhaaf worden hoge initiële grondwaterstanden aangehouden (0,4 m-mv in t Broek). Deze hoge grondwaterstanden zorgen samen met de kleine drainageweerstand voor een flinke toevoer vanuit het grondwater naar het oppervlaktewatersysteem. In het oude model is niet gewerkt met een inloopperiode vóór de modellering. Hierdoor is geen evenwichtssituatie ontstaan voordat de bui valt, waardoor er geen sprake is van een stabiele beginsituatie. Dit is echter wel erg van belang bij een neerslag-afvoer modellering als deze. De initiële waterstand in het model zijn gelijk gesteld aan de stuwpeilen. In de wijken t Broek en Presikhaaf zijn meerdere peilvakken te onderscheiden, zoals in onderstaand figuur te zien is (W+B, 2005): Figuur 2: streefpeilen Arnhem-Noord 8 van 26

9 1.3 T100 - maatgevende neerslagsituatie Gebruik is gemaakt van een theoretische bui met een herhalingstijd T=100 jaar. Aangenomen wordt dat deze bui valt op een moment dat het oppervlaktewater in Arnhem-Noord gelijk is aan het streefpeil. De gebruikte T100-bui is overgenomen uit op de studie van W+B uit Deze T100-bui (de Bilt), is gebaseerd op het rapport Statistiek van extreme neerslag in Nederland. Een toeslag voor klimaatverandering van 10% is toegevoegd, alsmede +10% voor gebiedskenmerken, namelijk het feit dat er heftigere buien voorkomen aan de rand van de Veluwe, dan in de Bilt. De eerste 4 uur heeft de bui een intensiteit van 16,64 mm/uur, de volgende 20 uur valt er in totaal nog eens 29 mm, waarna de intensiteit verder afneemt. Figuur 3: T100-bui +10%+10% 9 van 26

10 1.4 Hoogtekaart Arnhem-Noord (AHN2, 0,5*0,5 m 2 ) Figuur 4: hoogtekaart (AHN2) 10 van 26

11 2 Actualisatie van het model 2012 Het watersysteem uit het model van W+B is niet meer actueel aan de huidige situatie. Het model is op de volgende punten geactualiseerd. Een aantal duikers is in de tussentijd aangelegd bij industrieterrein t Broek, namelijk één onder het spoor Arnhem Zevenaar (Ø1500 mm), en één parallel aan het spoor Arnhem Doetinchem (Ø800 mm). De duiker parallel aan de Johan de Wittlaan en Oude Zevenaarseweg, onder het spoor door functioneert in werkelijkheid niet meer, en is modelmatig dichtgezet. De duikers in het industrieterrein t Broek zijn geactualiseerd aan de huidige situatie (aanpassingen 2009). Het watersysteem in de wijk Molenbeke is geactualiseerd aan de huidige situatie. In het oude model had de retentievijver ten noorden van de wijk Molenbeke een te hoge bodemhoogte. Ook is het watersysteem met de duikers en het gemaal Molenbeke in het model geactualiseerd aan de legger en aan de gegevens van de unit Waterbeheer. Er bevinden zich twee gemalen in de wijken t Broek en Presikhaaf, namelijk gemaal t Broek (max capaciteit 1,0 m 3 /s) en gemaal Dunoweg (max capaciteit 0,8 m 3 /s). De in- en uitslagpeilen zijn geactualiseerd (bron: H2go). De waterpartijen rondom het Arentheem College (IJssellaan) en ten zuiden van het Park Presikhaaf zijn geactualiseerd aan de huidige situatie. In het oude model van W+B is de riolering geschematiseerd door middel van zogenaamde paved nodes. Hierin zijn hectares verhard oppervlak opgenomen, alsmede gegevens over de berging en pomp-overcapaciteit. De schematisaties dmv paved nodes zijn verwijderd. In plaats daarvan heeft de Gemeente Arnhem met het Infoworks-model van het gemeentelijke rioolstelsel berekend, wat de uitstroom is uit de overstorten en uitlaten op de oppervlaktewateren. De basis van dit rioleringsmodel is het BRP. De overstortvolumes zijn aan het model van het oppervlaktewatersysteem gekoppeld. Kanttekening hierbij is dat er gerekend wordt met twee afzonderlijke modellen. Hierdoor kan geen rekening worden gehouden met opstuwing in het watersysteem, waardoor overstortvolumes vanuit de riolering op het watersysteem in praktijk enigszins lager kunnen uitvallen. Het model is op basis van de situatie van 26 augustus 2010 gevalideerd. Door middel van neerslagmetingen en een waterstandsmeting is beoordeeld in hoeverre het model een extreme situatie op een realistische manier nabootst. Een beschrijving van de validatie is te vinden in bijlage B 11 van 26

12 Samenvatting T100-situatie nieuwe modellering Er is gekozen om voor een deel dezelfde uitgangspunten als de studie van W+B (2005) te hanteren. Dat zijn de volgende: T100-bui (STOWA)+10%+10% bovenop een gemiddelde situatie (oppervlaktewater op streefpeil); Bovenrandvoorwaarden constante debieten (sprengen) Kwel vergelijkbaar met een T5 buitenwaterstand Nederrijn en IJssel Hoge initiële grondwaterstanden Kleine drainageweerstand bodem (dus veel oppervlakkige afstroming) Wel zijn aanpassingen gedaan bij de volgende punten: Actualisatie watersysteem (duikers, watergangen, stuwen, gemalen): gemalen, waterpartijen bij Park Presikhaaf, duikers industrieterrein t Broek en nabij spoorlijn Arnhem-Doetinchem, waterpartijen wijk Molenbeke Riolering in het Sobek-model verwijderd, vervangen door overstorten/uitlaten (gegevens gemeente). Hierbij is geen rekening gehouden met het peil van het oppervlaktewater, hetgeen opstuwing in de riolering zou kunnen veroorzaken. Inloopperiode van 24 uur toegevoegd, waarmee het systeem in een meer uitgebalanceerde situatie begint met simuleren. Tijdens deze inloopperiode is rekening gehouden met een gelijkmatig verdeelde neerslag van 2 mm over de dag, waardoor de hoge initiële grondwaterstand gehandhaafd blijft. 12 van 26

13 3 Toetsing aan NBW-norm en mogelijke maatregelen 3.1 Wijze van berekenen inundaties Met het aangepaste Sobek model (Channel Flow) is het watersysteem van Arnhem-Noord doorgerekend met de T-100 jaar bui. Van elk leidingvak is het verloop van de waterstand berekend gedurende en na de bui. Het watersysteem is opgedeeld in verschillende deelgebieden, oftewel gebieden waarbinnen een vergelijkbaar maximaal peil optreedt (zie Figuur 5). Per deelgebied is bepaald wat de maximaal optredende waterstanden zijn in het model. De berekende waterstanden zijn vergeleken met de maaiveldhoogtes in Arnhem noord, op basis van de algemene hoogtekaart van Nederland (AHN2). De plekken waar de berekende waterstanden boven het maaiveld uitkomen zijn in onderstaande figuur roze gekleurd. Op een viertal locaties. Op een viertal locaties is daadwerkelijke sprake van inundaties. Deze 4 locaties zijn in onderstaande figuur omcirkeld. Angerenstein Molenbeke Vosdijk Industrieterrein t Broek (2x) Figuur 5: inundatiekaart Arnhem-Noord NB1: op de kaart zijn naast de omcirkelde gebieden meer roze gebieden. Deze zijn echter niet aangemerkt als inundaties. Vaak behoort het tot het talud van de watergang, en in andere gevallen sluiten de lagere delen niet aan op de watergang, waardoor het water deze plekken niet vanuit de watergang zal bereiken. Dit laatste is met name het geval in industrieterrein en woonwijk t Broek en het Stratenkwartier. NB2: De Gemeente Arnhem heeft aangegeven in het noordelijke deel bij Geitenkamp/Monnikenhuizen bij extreme buien veel last te hebben van wateroverlast. Omdat het hier een hellend gebied betreft met veel oppervlakkige afstroming, is het niet mogelijk dit te berekenen met het huidige Sobekmodel. In dit geval zou een 2D-modellering uitkomst bieden. Dit is echter niet mogelijk bij Waterschap Rijn en IJssel. 13 van 26

14 3.2 Inundatie Industrieterrein t Broek Ø500mm Ø500mm Ø400mm De berekende inundatie op Industrieterrein t Broek wordt enerzijds veroorzaakt doordat het een verhard gebied is met weinig oppervlaktewater, en anderzijds doordat het overstortwater niet weg kan vanwege de krappe duikers, welke zorgen voor opstuwing in de watergangen. Het betreft hier dus zowel een hydraulisch als een bergingsprobleem. Het realiseren van meer lokale waterberging kan het probleem oplossen, evenals het vergroten van de duikers (zoals de Ø400mm in het zuiden of in mindere mate de aangegeven Ø500mm). Een centraal gepositioneerde waterberging in Presikhaaf, zoals voorgeteld in de waterbergingsstudie van 2005 biedt geen oplossing voor deze inundaties. 3.3 Inundatie Vosdijk Ø800mm 14 van 26

15 Ter plekke van autodealer Zijm aan de Merwedestraat/Vosdijk vindt inundatie plaats, doordat een tweetal redelijk forse overstorten, met samen een uitstroomdebiet van bijna 1 m 3 /s lozen op een vrij kleine watergang en een ronde duiker van 800 mm doorsnede. Het vergroten van de afvoercapaciteit lijkt hier de meest doelmatige oplossing, gevolgd door het bijbouwen van lokale waterberging. Een centraal gepositioneerde waterberging, zoals voorgesteld in de waterbergingsstudie van 2005 biedt geen oplossing voor deze inundaties. 3.4 Inundatie Molenbeke De inundatie in Molenbeke wordt veroorzaakt door een te krappe en ondiepe watergang (Molenbeek). Normaal gesproken voert deze watergang alleen kwelwater af vanuit de sprengen. Bij een overstortgebeurtenis nabij Angerenstein komt er echter bijna 50 l/s op deze watergang en dat kunnen deze smalle watergangen niet aan. Na de splitsing van de Molenbeek zit in beide aftakkingen een beperkende factor. In oostelijke richting naar de retentie ligt een duiker onder de weg die een afmeting heeft van slechts Ø300 mm. De zuidelijke aftakking kent een aantal drempels, waarvan de meest benedenstrooms een doorstroombreedte heeft van slechts 30 cm. Vlak boven deze drempel, die een NAP hoogte heeft van 12,14 m+, vindt inundatie plaats, ook omdat het maaiveld hier relatief laag is (zie ook Figuur 6). 15 van 26

16 Figuur 6: Hoogtekaart AHN2 wijk Molenbeke Het vergroten van de afvoercapaciteit door het verbreden van de benedenstroomse overlaat (bij de Willem van Gulikstraat 24) lijkt hier de meest doelmatige oplossing, gevolgd door het bijbouwen van lokale waterberging. 16 van 26

17 3.5 Inundatie Angerenstein Ook deze watergang (Molenbeek) is erg smal en kan de grote overstorthoeveelheid (ongeveer 50 l/s) niet aan. Het vergroten van de afvoercapaciteit lijkt hier de meest doelmatige oplossing, gevolgd door het bijbouwen van lokale waterberging. Een centraal gepositioneerde waterberging, zoals voorgesteld in de waterbergingsstudie van 2005, biedt geen oplossing voor deze inundatie. 17 van 26

18 4 Gevoeligheidsanalyse 4.1 Aanpak Om een gevoel te krijgen van de werking van het model en om de invloed van onzekerheden in kaart te brengen, is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. In deze gevoeligheidsanalyse is de T100-bui (incl klimaat) gevarieerd met -20%, -10%, +10% en 20%. Hierdoor verandert de herhalingstijd, zoals hieronder aangegeven: T = 100 jaar bui Komt overeen met -20 % T= 30 jaar -10 % T= 60 jaar +10 % T= 200 jaar +20 % T= 325 jaar Met het Infoworks model van de gemeente zijn deze buien doorgerekend. De berekende overstortvolumes zijn op het watersysteemmodel gezet. 4.2 Resultaten Kort samengevat zijn dit de resultaten: De bui -20% (T30) zorgt ervoor dat er geen problemen meer zijn in Industrieterrein t Broek. De waterstanden zakken hier met met ongeveer 30 cm, waardoor er geen inundaties meer zijn. Ook bij Vosdijk, Molenbeke en Angerenstein komen in dit geval geen inundaties meer voor De bui +20%(T325) levert in t Broek een waterstandsverhoging op van ongeveer cm, waardoor hier de inundaties toenemen. Overigens is het wel zo dat nog steeds geen inundaties plaatsvinden in het noordelijke deel. Dit komt doordat de afvoer beperkt wordt door de duikers. In werkelijkheid zal het water echter over maaiveld stromen en zal een groot deel van industrieterrein t Broek inunderen. Om dit te onderzoeken, zou een 2D-modellering uitgevoerd moeten worden (voor deze rekenmodel is er geen licentie bij WRIJ). De inundatie bij Vosdijk zal ook groter zijn (±50 cm peilstijging). Bij Molenbeke en Angerenstein is weinig verandering, omdat hier niet veel overstorten op aangesloten zijn. De inundaties nemen hier weinig toe (0-10 cm). Bij woonwijk t Broek (peilstijging cm), Presikhaaf (5-15 cm) en IJsseloord II (5-10 cm) zal +20% niet tot extra problemen leiden, omdat hier de watergangen groot genoeg gedimensioneerd zijn en er voldoende berging aanwezig is. Begroeide watergangen Het aanpassen van de ruwheid van de watergang heeft geen significante invloed op de inundaties op industrieterrein t Broek, Vosdijk, Molenbeke of Angerenstein. Uitvallen gemaal t Broek en gemaal Dunoweg Mochten er tijdens calamiteiten problemen ontstaan door het uitvallen van gemaal t Broek of Dunoweg, dan heeft dit weinig invloed en zullen er geen extra inundaties plaatsvinden in 18 van 26

19 woonwijk t Broek of Presikhaaf/IJsseloord II. Dit komt doordat het gebied in dat geval extra gaat afwateren via de watergang langs de A Conclusie gevoeligheid model De keuze voor de bui heeft een grote invloed op de uitkomsten van het model. Op de punten die in de uitgangssituatie ook problematisch zijn, kan de waterstand cm hoger zijn als de bui gevarieerd wordt met +/-20%. In de delen waar in de uitgangssituatie geen problemen optreden, is dat in het geval van onzekerheid in de neerslag ook niet het geval. De T100 situatie zit wat betreft onzekerheden in het model al redelijk aan de veilige kant : hoge initiële grondwaterstand rekening gehouden met kwel vanuit Rijkswateren (T5 buitenwaterstand) geen rekening gehouden met beperkte overstorthoeveelheden in geval van hoog oppervlaktewaterpeil 19 van 26

20 5 Conclusies en aanbevelingen 5.1 Conclusies Het watersysteem in Arnhem-Noord is getoetst aan de NBW-norm voor stedelijk gebied. Deze norm houdt in dat er in een T100-situatie geen inundatie mag plaatsvinden vanuit oppervlaktewater. In een T100-situatie (T100-bui +10% klimaat +10% gebiedsspecifiek) vinden er in de huidige situatie op vier plekken mogelijk inundaties plaats, namelijk in industrieterrein t Broek, een terrein nabij de Vosdijk, wijk Molenbeke en bij de afwatering vanaf Angerenstein. Hier gaat het om een beperkte afvoercapaciteit van duikers, stuwen of watergangen of het ontbreken van lokale waterbergingsmogelijkheden. Volgens de NBWtoetsing voldoet het watersysteem op deze locaties niet aan de norm voor stedelijk gebied. Het risico op inundatie is het grootst op industrieterrein t Broek. De relatief grote oppervlakte verhard gebied, de kleiige ondergrond en het ontbreken van voldoende oppervlaktewater maakt dat het water nergens Het aanleggen van lokale bergingslocaties en/of het vergroten van de doorstromingsmogelijkheden ter plaatse van de risicogebieden zijn oplossingen om het watersysteem wel aan de NBW-norm van T100 te laten voldoen. Het aanleggen van retentiegebieden in Presikhaaf is geen effectieve oplossing voor deze problemen, omdat de inundaties op andere locaties optreden. Effectiever zou het zijn om ter plekke van de inundaties maatregelen te nemen, zoals hierboven benoemd. Het stadsdeel Presikhaaf bevat in de huidige situatie genoeg bergingsmogelijkheden om de extra toevoer die deze maatregelen oplevert, te verwerken. 5.2 Aanbevelingen De Gemeente Arnhem heeft het vermoeden dat in de wijken Geitenkamp/Monnikenhuizen ook een risico op wateroverlast is. Aanbevolen wordt om hiervoor een 2D modellering uit te voeren. Hiervoor heeft Waterschap Rijn en IJssel geen SOBEK-licenties. Het verder uitwerken van de probleemgebieden waar risico op inundaties zijn. In dit rapport zijn oplossingsrichtingen gegeven. Aanbevolen wordt om meer op detailniveau te kijken hoe de problemen opgelost kunnen worden. 20 van 26

21 Bijlage A: Inhoud studie W+B (2005) In 2005 heeft Witteveen+Bos in opdracht van de gemeente Arnhem en waterschap Rijn en IJssel een bergingsstudie uitgevoerd voor Arnhem-Noord. Doel van het onderzoek was om te toetsen of het watersysteem in Arnhem-Noord voldoet aan de NBW-werknormen voor stedelijk gebied. Deze norm houdt onder andere in dat de herhalingstijd van inundaties in stedelijk gebied vanuit oppervlaktewater minimaal 100 jaar moet zijn. Aanleiding voor deze studie was het voornemen om het Broekgemaal te laten vervallen, en dat in de plaats daarvan een vernieuwd gemaal De Volharding in Velp geplaatst zou worden. In de studie van WIBO in 2005 is dit voornemen aangehouden als uitgangssituatie. In de uitgangssituatie vervalt het Broekgemaal, en wordt gemaal de Volharding gerealiseerd. Uit het onderzoek bleek dat deze uitgangssituatie niet voldoet aan de NBW-werknormendoor een tekort aan berging in het systeem, en door een te kleine afvoercapaciteit van de watergangen en te weinig gemaalcapaciteit. Om toch te kunnen voldoen aan de NBWwerknormen zijn vier alternatieven bedacht, waarbij elk alternatief een verschillend gebruik van de gemalen (de Volharding, Dunoweg, Broekgemaal) kent. Vervolgens is berekend hoeveel berging er nog extra nodig zou moeten zijn bij elk alternatief, en is een kosten-baten afweging gemaakt tussen de vier alternatieven, uitgaande van de volgende criteria: Aanlegkosten Gebruiks-/maalkosten Waterkwaliteit Sturingsmogelijkheden om waterkwaliteit te beïnvloeden Bedrijfszekerheid Het alternatief dat gekozen is, hield in dat het Broekgemaal een capaciteit van 1,0 m 3 /s moet hebben, en gemaal Dunoweg 0,8 m 3 /s. Daarbij moest nog eens 2,5 ha waterberging worden aangelegd om inundaties te voorkomen. Deze berging moest komen in de buurt van de Slaakweg, in Presikhaaf. Resultaten Witteveen+Bos (2005) In onderstaand Figuur 7 is in licht blauwe belijning aangegeven waar inundatie vanuit de watergang optreedt in de uitgangssituatie (dus situatie zonder Broekgemaal, zonder berging) (W+B, 2005) Het is niet te herleiden uit de rapportage uit 2005 wat de corresponderende waterstanden hier zijn. 21 van 26

22 Figuur 7: inundatie Arnhem-Noord in situatie zonder Broekgemaal Uit de vier doorgerekende de alternatieven, werd alternatief II als meest gunstig beoordeeld op basis van bovengenoemde criteria. Uit de rapportage van Witteveen+Bos kwamen de peilen en maaiveldhoogtes naar voren, als in Tabel 1. Een overzicht van de wijken is te zien in Figuur 8. Tabel 1: maaiveldhoogtes en waterpeilen van alternatief II (m N.A.P.) Min. Maaiveld Waterpeil alt. II zonder waterberging Waterpeil alt. II met waterberging Industriegebied 10,3 10,24 10,15 t Broek Woonwijk t 10,2 10,16 10,09 Broek Presikhaaf west 10,3 10,17 10,10 Presikhaaf oost 10,1 10,17 10,10 22 van 26

23 Figuur 8: Wijken Arnhem-Noord 23 van 26

24 Bijlage B: Validatie neerslagbui van 26 augustus 2010 Bij een hydrologisch neerslag-afvoer model is het essentieel om het model te valideren. Dat gebeurt op basis van historische gemeten data. Hiermee kan het model worden vergeleken met de werkelijkheid, wat de betrouwbaarheid bij het gebruik van het model ten goede komt. Een validatie is uitgevoerd op de neerslagbui van 26 augustus Hiervoor is data van meetstation Bakenbergseweg gebruikt. Deze bui is als representatief genomen voor heel Arnhem-Noord (zie radargegevens). Tabel 2: Neerslag 26 augustus 2010 (meetstation Bakenbergseweg) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,9 69,2 24 van 26

25 Figuur 9: Neerslagradargegevens 26 augustus 2010 (KNMI) Er is geen kwel meegenomen in de validatie, omdat de Nederrijn en IJssel op 26 augustus 2010 relatief laag stond (lager dan maaiveld in Arnhem). Het Broekgemaal heeft 26 augustus 2010 niet gedraaid, dus dat is in het model ook niet gebeurd. Berekende waterstand versus gemeten waterstand Er zijn op twee locaties waterstandsmetingen van 26 augustus, namelijk bij Honingkamp (Presikhaaf-West) en gemaal Dunoweg (Presikhaaf Oost), nabij knooppunt Velperbroek. Voor de validatie is de waterstand bij Honingkamp gebruikt, omdat die het dichtst bij de probleemgebieden ligt. Waterstand Honingkamp De grondwaterstand is in het model zo ingesteld, dat de waterstand in het model bij Honingkamp bij aanvang van de buis van 26 augustus 2010 gelijk is aan de gemeten waterstand (zie figuur hieronder). 25 van 26

26 Figuur 10: Vergelijking modelresultaat en meting 26 augustus bij Honingkamp, Presikhaaf Resultaat validatie De beste fit kwam met de originele waarden bij de onverharde nodes inclusief de relatief hoge initiële waterstand. In dat geval werd het verloop van de stijging van de waterstand als gevolg van de T100-bui goed gesimuleerd, en komt de hoogte gesimuleerde waterstand redelijk goed overeen met de gemeten waterstand. Op basis van deze validatie is de T100 situatie dan ook doorgerekend met hoge grondwaterstanden. 26 van 26