Groene Waterberging Operalaan e.o. te Oldenzaal

Transcriptie

1 Groene Waterberging Operalaan e.o. te Oldenzaal 12 februari 2019

2 Verantwoording Titel Groene Waterberging Operalaan e.o. te Oldenzaal Opdrachtgever Gemeente Oldenzaal Projectleider Hans van Breugel Auteur(s) Erwin Stamsnijder Tweede lezer Ronnie Stroot Uitvoering meet- en inspectiewerk - Projectnummer Aantal pagina s 18 Datum 12 februari 2019 Handtekening Ontbreekt in verband met digitale verwerking. Dit rapport is aantoonbaar vrijgegeven. Colofon Tauw bv Handelskade 37 Postbus AC Deventer T E info.deventer@tauw.com 2/18

3 Inhoud 1 Inleiding Achtergrond berging Geohydrologische situatie Maaiveldhoogte Bodemopbouw Doorlatendheid Grondwater Isohypsenkaart en ontwatering Ingreep waterhuishouding Effect waterberging / greppel op de grondwaterstand Advies aanpassing bodemhoogte Effect infiltratie vanuit waterberging Effect infiltratie via greppels Effect drainage van de waterberging boven RHG niveau Resumé /18

4 1 Inleiding Gemeente Oldenzaal is momenteel bezig met de voorbereiding van de aanleg van de Groene berging aan de Operalaan e.o. te Oldenzaal. Naar aanleiding van een informatiebijeenkomst over de berging zijn vanuit de omgeving vragen gesteld over de waterhuishoudkundige gevolgen: a. Wat is de invloed van de waterberging op de eiken op ons perceel: zomereiken / wintereiken? b. Wat gebeurt er met het grondwater, wat is de impact van de aanleg van het watersysteem op de grondwaterstand en de kans op mogelijke grondwateroverlast? Om inzicht te krijgen in het effect van de berging op de grondwaterstanden in de omgeving van de berging en om antwoord te geven op de vragen is een geohydrologische studie uitgevoerd. 2 Achtergrond berging In het Waterplan, Basisrioleringsplan en Gemeentelijk Rioleringsplan van de gemeente Oldenzaal is de aanleg van een schoonwaterstelsel, ofwel blauwe aders opgenomen. Deze blauwe aders worden gerealiseerd om schoon regenwater apart in te zamelen (af te koppelen) en naar de rand van de stad te brengen. De gemeente is op dit moment bezig met de voorbereiding en realisatie van de blauwe ader A. Dit plangebied is aangegeven in figuur 2.1. Figuur 2.1 Plangebied Blauwe Ader A 4/18

5 Aan het eind van de blauwe ader dient een berging gerealiseerd te worden. Uitgangspunt is een berging van 37 mm (40 mm minus 3 mm dat niet tot afstroming komt), waardoor aan de landelijke afvoer voldaan kan worden bij de maatgevende bui. De groene waterberging is voorzien langs de Operalaan vanaf de rondweg t/m de Blokfluitlaan en is verdeeld in 5 deelbergingen (A tot en met D2). De berging is ingericht met een getrapt systeem, waarbij berging in eerste instantie plaats zal vinden in systeem A. Zodra de berging volledig is benut, zal berging plaatsvinden in het lager gelegen compartiment B. In totaal zijn de vijf bergingscompartimenten geschikt om een bui van 40 mm te kunnen bergen (circa 4800 m 3 ). Voor de aan- en afvoer van water is een centrale greppel in de berging ontworpen (gemiddelde diepte 0,2 m). In figuur 2.2 is de ligging van de bergingsvoorziening weergegeven. Figuur 2.3 is een principedwarsdoorsnede van berging A. D2 D1 C B A Figuur 2.2 Overzicht berging Figuur 2.3 Dwarsdoorsnede berging A met centrale greppel (circa 0,2 m beneden bodem berging) 5/18

6 3 Geohydrologische situatie 3.1 Maaiveldhoogte Uit het actueel hoogtebestand (AHN2) en een hoogtetekening van de opdrachtgever is gebleken dat de maaiveldhoogte aan de zuidzijde van de berging (A) ongeveer op +40 m NAP ligt. Ter plaatse van de noordzijde van de berging (D) is het maaiveld gesitueerd op ongeveer +32 m NAP. Onderstaande figuur is een visuele weergave van het verloop van de maaiveldhoogten. In de figuur is te zien dat de maaiveldhoogte van oost naar west afneemt. Figuur 3.1 Maaiveldhoogteverloop op basis van Actueel Hoogtebestand Nederland 2 (rood hoog, blauw laag) 3.2 Bodemopbouw In figuur 3.2 is een dwarsprofiel van de bodemopbouw weergegeven op basis van het REGISII model. Het dwarsprofiel volgt globaal de Blauwe Ader A. Figuur 3.2 Uitsnede REGISII model Operalaan 6/18

7 In tabel 3.1 is de lokale bodemopbouw opgenomen welke is gebaseerd op lokaal uitgevoerde grondboringen, nabijgelegen TNO boringen uit het DINOloket, boorstaten van het grondwatermeetnet Oldenzaal en boorstaten van verkennend bodemonderzoek in de omgeving. Relevante boringen zijn opgenomen in bijlage 2. Tabel 3.1 Lokale bodemopbouw Traject (m-mv) Samenstelling Oorsprong Geohydrologische eenheid 0 2,5 à 4 Zand, matig fijn, matig siltig, zwak Formatie van Boxtel Deklaag humeus, af en toe klei en leemlagen >2,5 à 4 Leem Gestuwd complex Ondoorlatende laag Uit de boringen is gebleken dat sprake is van een zandige deklaag van wisselende dikte met daaronder een leemlaag. Ter plaatse van Berging A bedraagt de dikte van de zandige deklaag circa 4 m. Ter plaatse van berging D bedraagt de dikte van de zandige deklaag circa 2,5 m. Onder de deklaag bevindt zich een gestuwd complex bestaande uit leem (tot circa +19 m NAP). Deze kan voor deze studie als ondoorlatende laag worden beschouwd. 3.3 Doorlatendheid Er is beperkt onderzoek gedaan naar de waterdoorlatendheid van de bodem in het plangebied. Aangezien van de uitgevoerde metingen geen dieptetraject bekend is, kan geen eenduidige doorlatendheid worden afgeleid. Op basis van expert judgement wordt voor het zandpakket uitgegaan van een doorlatendheid van 2 à 5 m/d. De doorlatendheid van de leemlagen is verwaarloosbaar (0,01 m/d). 3.4 Grondwater Om inzicht te krijgen in de (fluctuatie van de) grondwaterstanden is een inventarisatie uitgevoerd naar beschikbare en relevante grondwaterstandsmeetreeksen. Uit het databestand van het grondwatermeetnet Oldenzaal zijn peilbuizen geselecteerd (nabij de locatie) met meetreeksen van enkele jaren. Daarnaast zijn peilbuizen van TNO gebruikt. 7/18

8 Figuur 3.3 Ligging van het plangebied en peilbuislocaties Een voorbeeld van een meetreeks en de bijbehorende fluctuatie is opgenomen in figuur 3.4. Figuur 3.4 Fluctuatie grondwaterstand Uit de meetreeks in figuur 3.4 blijkt dat sprake is van een fluctuatie van de grondwaterstand op basis van de seizoenen. In relatief droge en natte periodes kunnen uitbijters naar boven en naar beneden voorkomen. 8/18

9 Op basis van de meetreeksen zijn de volgende representatieve grondwaterstanden afgeleid, welke zijn opgenomen in tabel 3.2: De representatieve hoge grondwaterstand (RHG) De gemiddelde grondwaterstand (GG) De representatieve lage grondwaterstand (RLG) Tabel 3.2 Grondwaterstandgegevens (m +NAP) Peilbuis Filterstelling m-mv Maaiveldhoogte RHG GG RLG ,08 46,1 45,5 44, ,3-3,3 39,88 37,8 37,5 37, ,8-4,8 47,25 45,9 45,4 44, ,9-1,9 33,25 32,8 32,5 32, ,9-2,9 31,16 30,2 30,0 29, ,4-7,4 31,16 30,3 30,2 30, ,9-2,9 31,44 30,7 30,5 30, ,4-9,4 31,94 31,4 31,2 31, ,9-2,9 32,62 31,6 31,4 31, ,9-2,9 31,38 30,6 30,4 30,1 B28H0464 3,0-4,0 34,47 35,4 34,8 34,4 B28H0620? 33,48 34,3 33,9 33,2 B28H0622 2,5-3,0 33,75 34,8 34,2 33,6 Uit de resultaten van de grondwaterstanden is gebleken dat relatief weinig fluctuatie in de grondwaterstand plaatsvindt. De representatieve fluctuatie (tussen RHG en RLG) bedraagt circa 0,6 m. Gezien het grillige verloop is het niet mogelijk om één stijghoogteverloop voor de onderzoekslocatie vast te stellen. Om inzicht te krijgen in de locatiespecifieke stijghoogten zijn grondwaterkaarten opgesteld. 3.5 Isohypsenkaart en ontwatering Op basis van de beschikbare grondwaterstanden in de omgeving van de onderzoekslocatie (TNO peilbuizen en grondwatermeetnet Oldenzaal) zijn door middel van interpolatie (methode Kriging ) drie isohypsenkaarten vervaardigd: van de RHG, de RLG en de gemiddelde grondwaterstand. Een voorbeeld van het resultaat van de interpolatie is opgenomen in figuur 3.5 (in dit geval de gemiddelde grondwaterstand). 9/18

10 Figuur 3.5 Isohypsenkaart gemiddelde grondwaterstanden (m +NAP) Uit de resultaten is gebleken dat sprake is van een west tot noordwestelijke grondwaterstromingsrichting (stroming haaks op de isohypsen). Daarnaast is sprake van een behoorlijk verhang in zowel stijghoogte als maaiveldhoogte. Hierdoor kunnen op relatief korte afstand grote verschillen aanwezig zijn in de lokale grondwaterstand. Om daarin meer inzicht te krijgen, heeft op basis van de grondwaterkaarten heeft een analyse plaatsgevonden van de huidige ontwateringsdiepte (in meters) op basis van de grondwaterstand in een winterperiode (RHG) minus de maaiveldhoogte (m NAP).De berekende ontwateringsdiepten zijn weergegeven in figuur /18

11 Figuur 3.6 Ontwateringsdiepte tijdens RHG (m) Op drie locaties langs de blauwe ader zijn dwarsprofielen gegenereerd, met daarin weergegeven de maaiveldhoogte, de RHG en de RLG. De dwarsprofielen en situering van de dwarsprofielen zijn opgenomen in figuur 3.7 tot en met Figuur 3.7 Situering dwarsprofielen 11/18

12 Figuur 3.8 Dwarsprofiel 1 (over de gehele lengte van de Blauwe ader) maaiveld, RHG en RLG Zuid-Noord Figuur 3.9 Dwarsprofiel maaiveld, RHG en RLG nummer 2 Figuur 3.10 Dwarsprofiel maaiveld, RHG en RLG nummer 3 12/18

13 Uit dwarsprofiel 1 blijkt dat nabij de rondweg sprake is van het aansnijden van de representatief hoge grondwaterstand als gevolg van de verdiepte ligging van de rondweg. Doordat de gehele rondweg in folie is aangebracht wordt grondwateroverlast in periodes met hoge grondwaterstanden ter plaatse voorkomen. Uit dwarsprofiel 3 aan de noordzijde van de Operalaan blijkt dat in natte periodes de grondwaterstand gelijk kan zijn aan maaiveldniveau. Het is waarschijnlijk dat de nog noordelijker gesitueerde vijver continu gevoed wordt door grondwater dat over de aanwezige leemlaag (varieert qua diepte van 2,5 tot 4,0 m -mv) afstroomt. 4 Ingreep waterhuishouding 4.1 Effect waterberging / greppel op de grondwaterstand De aanleg van de berging en de greppel voor afvoer van hemelwater kan effecten hebben op de waterhuishouding. Gezien de complexe geohydrologische situatie heeft per bergingscompartiment een analyse plaatsgevonden van het effect van de waterberging op de grondwaterstand. Bepaald is aan de hand van de bodemhoogten van de berging in combinatie met de grondwaterstanden in hoeverre het bergingscompartiment een infiltrerende dan wel drainerende werking heeft. Tabel 4.1 Overzicht effect berging (m NAP) Waterberging Bodemhoogte waterberging Bodemhoogte greppel RHG gemiddeld RLG Effect A 38,5 38,3 38,1 37,7 37,3 Infiltreert altijd B 38 37,8 36,9 36,5 36,0 Infiltreert altijd C 34 33,8 33,7 33,3 33,0 Infiltreert altijd D1a 33 32,8 33,1 32,8 32,4 Infiltreert, draineert s winters RHG D1b 32,5 32,3 32,6 32,3 32,0 Infiltreert, draineert s winters RHG D1c 32 31,8 32,2 31,9 31,6 Infiltreert, draineert s winters RHG D2a 31,9 31,7 32,0 31,8 31,5 Infiltreert, draineert s winters RHG D2b 31,4 31,2 32,0 31,7 31,4 Draineert altijd Uit de resultaten is gebleken dat de bergingen over het algemeen een infiltrerend effect hebben: geborgen hemelwater in de berging zal door de bodem van de voorziening in neerwaartse richting infiltreren. In dat geval vindt grondwateraanvulling plaats. In periodes met hoge grondwaterstanden (RHG) die meestal optreden in winterperiodes, vindt als gevolg van de verdiepte ligging van de berging drainage plaats. In dat geval wordt grondwater afgevoerd. De meest noordelijke berging D2 op een niveau van +31,4 m NAP heeft altijd een drainerend effect op de omgeving. 13/18

14 4.2 Advies aanpassing bodemhoogte Op basis van het effect in tabel 4.2 heeft overleg plaatsgevonden met de gemeente Oldenzaal. Een permanent drainerende werking (afvoer van grondwater) is geen gewenste situatie. Daarnaast is gebleken dat in berging A, B en C in de diepte nog ruimte is voor extra berging. In dat kader wordt geadviseerd om de bodemhoogte van de waterberging minimaal gelijk te stellen aan de RHG. Tabel 4.2 Overzicht effect berging (m NAP) na aanpassing bodemhoogten Waterberging Ontwerp bodemhoogte waterberging** m +NAP Advies minimale bodemhoogte waterberging** m +NAP Verschil m RHG m +NAP Effect na aanpassing ontwerp bodemhoogte A 38,5 38,2-0,3 38,1 Infiltreert altijd B 38 37,5-0,5 36,9 Infiltreert altijd C 34 33,8-0,2 33,7 Infiltreert altijd D1a 33 33,1 +0,1 33,1 Infiltreert, draineert s winters boven RHG D1b 32,5 32,6 +0,1 32,6 Infiltreert, draineert s winters boven RHG D1c 32 32,2 +0,2 32,2 Infiltreert, draineert s winters boven RHG D2a 31,9 32,0 +0,1 32,0 Infiltreert, draineert s winters boven RHG D2b 31,4 31,9* +0,5 32,0 Infiltreert, draineert s winters boven RHG * Gelijk aan huidige maaiveldhoogte ** Centrale greppelhoogte (overwegend watervoerend) is overal 0,2 m lager dan bodemhoogte waterberging. Uit de tabel blijkt dat ter plaatse van berging D wordt geadviseerd de ontwerphoogte van de bodem te verhogen. Als gevolg hiervan zal minder water geborgen kunnen worden in berging D. In berging A, B en C blijkt nog extra ruimte beschikbaar door verlaging van de bodemhoogte. Afhankelijk van het bergingstekort dat ontstaat na ophoging van de bodemhoogte in D, kan deze berging mogelijk gecompenseerd worden in A, B en C door verlaging van de bodemhoogte. Geadviseerd wordt deze mogelijkheden in het ontwerp te beschouwen. 4.3 Effect infiltratie vanuit waterberging Bij hevige neerslag wordt de groene berging via aanvoer vanuit het greppelsysteem gevuld (afkomstig van blauwe aders). De groene berging is zodanig gedimensioneerd dat deze een normbui (40 mm) volledig kan bergen. Vervolgens vindt infiltratie plaats van het hemelwater tot het moment dat de berging weer is leeggelopen via de standaardafvoer in de greppels. 14/18

15 De berging is zodanig gedimensioneerd dat de berging binnen 24 uur weer volledig beschikbaar is voor een nieuwe piekbui. De infiltratie vanuit de berging vindt dus plaats gedurende maximaal 24 uur. In onderstaande figuur is de neerwaarts gerichte infiltratiestroom schematisch weergegeven. Het effect van deze kortdurende infiltratie van hemelwater op de grondwaterstand is (zeker in horizontale richting) zeer beperkt. Daarnaast vindt berging met name plaats in zomerperioden tijdens piekbuien, wanneer ook sprake is van lage grondwaterstanden. Van een ongewenst effect op de grondwaterstand is op dat moment geen sprake. Een geringe verhoging van de grondwaterstand is in de zomerperiode een gewenst effect van de waterberging. 4.4 Effect infiltratie via greppels In geval infiltratie optreedt vindt grondwateraanvulling plaats en kan plaatselijk een (tijdelijke) stijging van de grondwaterstand plaatsvinden. Door de relatief lage doorlatendheid van de bodem en korte periode van waterberging (slechts bij hevige buien is sprake van tijdelijke berging, welke na binnen 24 uur verblijf weer wordt afgevoerd), kan een significant effect op de grondwaterstand als gevolg van de waterberging op voorhand worden uitgesloten. In de greppel is daarentegen nagenoeg altijd sprake van wateraanvoer/afvoer en dus van een bepaalde waterhoogte ( H maximaal 0,2 m). Ter plaatse van de greppel heeft derhalve een berekening van de invloed op de grondwaterstand plaatsgevonden. Voor het effect van infiltratie vanuit de greppel is gebruik gemaakt van de formule van de Marsily. Hierbij is uitgegaan van een permanente waterstand in de greppel van gemiddeld 10 cm (in de zomerperioden zal nagenoeg geen water in de greppel staan en in de winterperiode zal de greppel volledig gevuld zijn). 15/18

16 Uit de berekening is gebleken dat tot ongeveer 25 m uit de greppel een meetbare grondwaterstandsverhoging van 5 cm verwacht kan worden. Daarbuiten is geen sprake van een significante meetbare verhoging. Het hydrologisch beïnvloedingsgebied (grondwaterstandsverhoging à 5 cm) is opgenomen in figuur 4.1 Figuur 4.1 Invloedsgebied infiltratie vanuit greppel 16/18

17 Uit de resultaten is gebleken dat het invloedsgebied van infiltratie vanuit de greppel nagenoeg beperkt is tot de randen van de berging. Uit figuur 3.6 blijkt dat ter plaatse van de bebouwing rondom de berging sprake is van een minimale ontwateringsdiepte van 1,0 m. Op basis van het invloedsgebied zou ter plaatse van de bebouwing rondom de berging een verhoging van de ontwateringsdiepte optreden tot 0,95 m, welke nog ruim beneden de gewenste ontwateringsdiepte van 0,7 m is gelegen. Op basis hiervan kan de kans op grondwateroverlast in winterperioden als gevolg van infiltratie vanuit de greppel worden uitgesloten. Opgemerkt wordt dat in zomerperioden een beperkte grondwateraanvulling vanuit de greppel plaatsvindt. Gezien de droogte van afgelopen zomer zou het vasthouden van water derhalve een positieve ontwikkeling zijn op verdroging. 4.5 Effect drainage van de waterberging boven RHG niveau Geadviseerd is om de bodemhoogte van de waterbergingscompartimenten te verhogen tot een niveau minimaal gelijk aan de RHG, aangezien de afvoer van grondwater uit het watersysteem zoveel mogelijk voorkomen moet worden. In dat geval worden statistisch gezien gedurende een periode van 30 dagen per jaar de pieken in de grondwaterstand boven het representatief hoog niveau afgevoerd. Over het algemeen zal dit optreden in winterperiodes (waarin hoge grondwaterstanden voorkomen). In drogere periodes zal geen sprake zijn van een drainerende werking (zie ook figuur 4.2). Afvoer hoge waterstanden boven RHG Geen afvoer beneden RHG Figuur 4.2 inzicht infiltrerend/drainerend effect indien bodemhoogte waterberging gelijk aan niveau RHG Doordat de hoge pieken van de grondwaterstand worden afgetopt heeft dit een positieve werking op grondwateroverlast (als deze aanwezig is, dan zal deze afnemen). Doordat de drainage slechts plaats vindt in perioden met hoge grondwaterstanden in de winter heeft dit geen negatief effect op verdroging. Er vindt namelijk geen afvoer plaats in geval de grondwaterstand beneden RHG niveau aanwezig is. 17/18

18 5 Resumé Op basis van de geohydrologische situatie is geadviseerd om het ontwerp van de waterberging plaatselijk aan te passen door de bodemhoogten van de bergingscompartimenten te verlagen dan wel te verhogen In dat geval kunnen de volgende effecten van de waterberging en greppel worden verwacht. De bergingscompartimenten zijn zodanig gedimensioneerd dat de berging binnen 24 uur weer volledig beschikbaar is voor een nieuwe piekbui. De infiltratie vanuit de berging vindt dus plaats gedurende maximaal 24 uur. Het effect van deze kortdurende infiltratie van hemelwater op de grondwaterstand is lokaal en zeer beperkt Door permanente infiltratie van water vanuit de greppel kan tot 25 m uit het hart van de greppel een verhoging van de grondwaterstand worden gemeten van 5 cm. Op basis van de huidige ontwatering ter plaatse van de gebouwen rondom de berging (minimaal 1,0 m) kan de kans op grondwateroverlast in winterperioden als gevolg van extra infiltratie vanuit de greppel worden uitgesloten Doordat de hoge pieken van de grondwaterstand in berging D worden afgetopt heeft dit een positieve werking op grondwateroverlast (als deze aanwezig is, dan zal deze afnemen) Doordat de drainage in berging D slechts plaats vindt in perioden met hoge grondwaterstanden in de winter, gedurende een periode van circa 30 dagen per jaar, heeft dit geen negatief effect op verdroging Op basis van de vragen: a. Wat gebeurt er met de eiken op ons perceel: zomereiken / wintereiken? Op basis van bovenstaande is gebleken dat geen significante hydrologische effecten plaatsvinden op de omgeving. Een sterk drainerende werking (verdroging) en/of infiltrerende werking (vernatting) als gevolg van de berging kan worden uitgesloten. Gezien de (beperkt) infiltrerende werking tijdens droge perioden wordt zelfs een positief effect op verdroging verwacht b. Wat gebeurt er met het grondwater, wat is de impact van de aanleg van het watersysteem op de grondwaterstand en de kans op mogelijke grondwateroverlast? De kans op grondwateroverlast (te geringe ontwateringsdiepte bij de woningen) als gevolg van de beperkt infiltrerende werking wordt op basis van de berekeningen niet aannemelijk geacht. Doordat de hoge pieken van de grondwaterstand in berging D worden afgetopt, heeft dit een positieve werking op voorkomen van grondwateroverlast 18/18