Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost

Transcriptie

1 Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost Provincie Utrecht 23 februari 2010 Definitief rapport 9V7046a0

2

3 SAMENVATTING De maatregelen zoals die zijn voorgesteld in het schetsontwerp voor Groot Mijdrecht Noord (GMN) zijn gesimuleerd met een grondwatermodel. De hydrologische effecten die hierdoor optreden binnen en buiten polder Groot Mijdrecht zijn berekend. De maatregelen omvatten het verhogen van het waterpeil (met 0,25 tot 0,75 m) en het afgraven van het maaiveld met 0,35 m. In het oostelijk deel van Groot Mijdrecht Noord wordt ter plaatse van randbebouwing de huidige situatie gehandhaafd. De effecten van het schetsontwerp zijn ook berekend zonder de randbebouwing. Binnen de polder Groot Mijdrecht zijn de veranderingen berekend van: 1. de ondiepe grondwaterstanden; 2. de kwel; 3. de afvoer door het gemaal en 4. de zoutlast in het uitgemalen water. Buiten polder Groot Mijdrecht zijn de veranderingen in grondwaterstanden en kwel berekend. De veranderingen zijn bepaald ten opzichte van de situatie waarbij de inrichting van Marickenland in Groot Mijdrecht Zuid (GMZ) is voltooid. Veranderingen in de grondwaterstand De grondwaterstand stijgt binnen het plangebied overeenkomstig de peilverhoging. Ter plaatse van de randbebouwing is nauwelijks sprake van verandering van de grondwaterstand. In het westelijk deel van Groot Mijdrecht Noord is de verhoging van de grondwaterstand maximaal 2 cm en ten zuiden van het Waverveense Pad maximaal 3 cm. Ten noorden van Groot Mijdrecht is voor polder de Ronde Hoep en polder Nellestein (nabij Botshol) een verhoging berekend van maximaal 8 cm. Aan de kant van de Vinkeveense Plassen is de maximaal berekende verhoging 2 cm bij Achterbos aan de oostkant van het Waverveense Pad. Bij deze gebieden is sprake van een wegzijgingssituatie, waardoor naar verwachting geen problemen zullen optreden. Zonodig kunnen grondwaterstandsveranderingen door middel van aanvullende inrichtingsmaatregelen (bijvoorbeeld verbreden of verdiepen van sloten) worden tegengegaan. Veranderingen in de kwel en wegzijging Door de peilverhoging binnen het plangebied neemt hier de kwel af, waardoor buiten de polder Groot Mijdrecht de wegzijging vermindert. De kwel binnen Groot Mijdrecht is de som van de kwel in de percelen (of diffuse kwel) en de kwel in de sloten (via de wellen). De kwel in de sloten is het grootst en gaat direct van de diepere ondergrond naar de sloten. Deze kwel beïnvloedt de grondwaterstand in de percelen niet. De afname van de wegzijging is maximaal 2 mm/d in de zandwinput in de Vinkeveense Plassen, maximaal 0,4 mm/d in de rest van de Vinkeveense Plassen, en maximaal 0,3 mm/d in Botshol. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost - i - 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport 23 februari 2010

4 In het westelijke deel van Groot Mijdrecht Noord en in Groot Mijdrecht Zuid neemt de kwel toe vooral door extra kwel via wellen. De perceelskwel aan de westkant neemt met minder dan 0,2 mm/d toe. Veranderingen in de afvoer en de zoutlast bij het gemaal De totale hoeveelheid water die door het gemaal afgevoerd moet worden uit polder Groot Mijdrecht neemt 1,33 miljoen m 3 per jaar af. De hoeveelheid zout die met het water door het gemaal polder Groot Mijdrecht wordt uitgemalen neemt af met 0,1 miljoen kg Chloride per jaar. In de loop van de tijd zal de hoeveelheid zout bij het gemaal verder afnemen omdat door de maatregelen in het oostelijk deel van Groot Mijdrecht Noord de polder gaat verzoeten. Doordat de hoeveelheid water bij het gemaal relatief meer afneemt dan de hoeveelheid zout stijgt de chlorideconcentratie bij het gemaal in eerst instantie met 3% om daarna door de verzoeting weer te dalen. Deze berekende effecten zijn samengevat in de navolgende tabel. Tabel S1. Samenvattingtabel overzicht effecten schetsontwerp met randbebouwing Optredende veranderingen GMN-oost GMN-west & GMZ Grondwaterstand - omvang verhoging - oppervlak verhoging > 5cm Diffuse kwel en wegzijging - oppervlakte vermindering wegzijging of toename kwel > 0,5 mm/d - oppervlakte afname kwel > 0,5 mm/d Gemaalafvoer Groot Mijdrecht Afvoer uit deelgebieden: - GM Noord - GMN oost - GMN west - GM Zuid - Marickenland Zout bij gemaal Groot Mijdrecht - Totale zoutvracht - Chlorideconcentratie Overeenkomstig peilverhoging 3,7 km 2 0,13 km 2 0,54 km 2 Zeer beperkt (max. 2-3cm) 0 km 2 0 km 2 0 km 2 Totale afname 1,33 miljoen m 3 /jaar Afname 2,03 miljoen m 3 /jaar Afname 4,62 miljoen m 3 /jaar Toename 2,59 miljoen m 3 /jaar Toename 0,70 miljoen m 3 /jaar Toename 0,31 miljoen m 3 /jaar Afname 0,1 miljoen kg Cl - /jaar Toename 3% Buiten Groot Mijdrecht Beperkt (<8cm in polder Nellestein en Ronde Hoep, <2cm bij Achterbos) 0,41 km 2 1,6 km 2 0 km 2 Ter referentie zijn de effecten van het schetsontwerp ook berekend voor de situatie waarbij alle randbebouwing uit het plangebied verdwijnt. De conclusie van deze berekeningen is dat de effecten niet wezenlijk anders zijn dan de effecten voor de situatie met randbebouwing. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost - ii - 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport 23 februari 2010

5 INHOUDSOPGAVE 1 INLEIDING 1 2 MODEL algemeen modelaanpassingen Berekende kwel en infiltratie Berekende waterbalansen 5 3 VARIANTEN Invoer schetsontwerp met randbebouwing Invoer schetsontwerp met randbebouwing Invoer schetsontwerp zonder randbebouwing 9 4 RESULTATEN SCHETSONTWERP MET RANDBEBOUWING Grondwaterstand en stijghoogten Wellen, kwel en afvoer Zoutbelasting 12 5 RESULTATEN SCHETSONTWERP ZONDER RANDBEBOUWING Grondwaterstand en stijghoogten Wellen, kwel en afvoer Zoutbelasting 14 6 AFSLUITING 15 7 REFERENTIES 16 FIGUREN Referentiesituatie (Marickenland MMA2) Figuur 2.1 Berekende kwel en infiltratie (mm/d) Figuur 2.2 Berekende wellende watergangen Schetsontwerp met randbebouwing Figuur 4.1 Berekende verandering grondwaterstand (m NAP) Figuur 4.2 Berekende verandering stijghoogte watervoerend pakket (m NAP) Figuur 4.3 Berekende wellende watergangen Figuur 4.4 Berekende kwel en infiltratie Figuur 4.5 Berekende verandering kwel en infiltratie Schetsontwerp zonder randbebouwing Figuur 5.1 Berekende verandering grondwaterstand (m NAP) Figuur 5.2 Berekende verandering stijghoogte watervoerend pakket (m NAP) Figuur 5.3 Berekende wellende watergangen Figuur 5.4 Berekende kwel en infiltratie Figuur 5.5 Berekende verandering kwel en infiltratie Blz. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost - iii - 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport 23 februari 2010

6 1 INLEIDING De provincie Utrecht heeft Royal Haskoning opdracht gegeven om hydrologische werkzaamheden voor Groot Mijdrecht uit te voeren. De werkzaamheden betreffen het simuleren van de maatregelen zoals die zijn voorgesteld in het Schetsontwerp voor Groot Mijdrecht Noord, dat door DLG is opgesteld. Het schetsontwerp omvat de volgende maatregelen in het oostelijk deel van Groot Mijdrecht Noord: Het maaiveld wordt met gemiddeld 35 cm verlaagd. Het oppervlaktewater krijgt een flexibel peil dat varieert tussen maximaal 5,95 m NAP en minimaal 6,45 mnap (de gemiddelde waterstand bedraagt 6,20 m NAP). Ter plaatse van randbebouwing blijft de huidige situatie gehandhaafd en de betreffende percelen worden omringd met een randsloot met het huidige peil. een deel van de perceelssloten en dwarswatergangen wordt verbreed en uitgebaggerd, zodat het slotenpatroon langer zichtbaar zal blijven. aan de oostzijde van het gebied wordt een wiel aangelegd: het maaiveld wordt hier afgegraven tot 7,20 mnap, zodat er open water ontstaat met een minimale waterdiepte van 75 cm. Zuidelijk van fort Botshol komt ook open water: het maaiveld wordt hier afgegraven tot gemiddeld 7.00 meter zodat de minimale waterdiepte 55 cm bedraagt. de Hoofdtocht langs de westzijde van het plangebied wordt verbreed met een natuurvriendelijke oever. De insteek van de watergang wordt maximaal 6 meter breder. Als referentie wordt ook het schetsontwerp beschouwd zonder handhaven van de randbebouwing. Hierbij worden peilopzet en maaiveldsvergraving ook uitgevoerd op de betreffende percelen. De modelsimulaties verschaffen inzicht verschaffen in de hydrologische effecten van de maatregelen van het Schetsontwerp. Concreet zijn de volgende effecten berekend: 1. veranderingen van de grondwaterstand; 2. veranderingen van de kwel en wegzijging; 3. veranderingen van de afvoer uit Groot Mijdrecht door het gemaal; en 4. veranderingen van de zoutlast in het uit Groot Mijdrecht uitgemalen water. De veranderingen van de grondwaterstand en van de kwel en wegzijging zijn niet alleen binnen maar ook buiten polder Groot Mijdrecht bepaald. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

7 2 MODEL 2.1 algemeen Voor de werkzaamheden is het grondwatermodel van Groot Mijdrecht ingezet zoals dat gebruikt is voor de varianten van de herinrichting Marickenland (Vergroesen, 2009b). Het model bevat de verbeteringen uit de recente onderzoeken voor Groot Mijdrecht: het simuleren van de hydrologische effecten van de toekomst strategieën (Zaadnoordijk et al., 2008b) en het vervaardigen van GxG-kaarten (Vergroesen, 2009a). Met het model zijn stationaire berekeningen uitgevoerd voor een jaargemiddelde situatie (zoals voor strategieën van Groot Mijdrecht Noord eerder is toegepast in Zaadnoordijk et al., 2008a). 2.2 modelaanpassingen Aan het model zijn hoogwatervoorzieningen bij randbebouwing langs de Botsholse dijk toegevoegd. De betreffende percelen blijven gehandhaafd in het voorliggende schetsontwerp voor Groot Mijdrecht Noord. De hoogwatervoorzieningen hebben een peil van 13 cm boven het polderpeil (mondelinge opgave Waternet, 21 januari 2010). Het rekennetwerk waarmee de inrichting van Marickenland gesimuleerd is, is te grof bij deze percelen om uitspraken te doen over de effecten voor de randbebouwing en eventueel benodigde maatregelen. Daarom is het netwerk ter plaatse verfijnd van een knoopafstand van 25 tot 10 meter. Bovendien zijn buiten polder Groot Mijdrecht de afstanden aangepast om de totale rekentijd beperkt te houden. Ter illustratie zijn de globale knoopafstanden in het rekennetwerk in navolgende afbeelding gegeven. Afbeelding 1. Knoopafstanden rekennetwerk Detail Oostput Groot Mijdrecht Noord Knoopafstanden Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

8 Bij de eerdere berekeningen zijn significante effecten berekend bij de lintbebouwing van Achterbos aan de Zuidoostkant van Groot Mijdrecht Noord tussen de westelijke uitlopers van de Vinkeveense plassen (Zaadnoordijk et al., 2008a). Aangezien Achterbos in deze waterrijke omgeving nauwelijks effecten verwacht worden is het model hier nader onder de loep genomen. De drainageweerstand is in het bestaande model beperkt gedetailleerd buiten polder Groot Mijdrecht. Voor alle land rond de Vinkeveense Plassen en Demmerik is deze gebaseerd op een representatieve afstand tot het oppervlaktewater van 40 meter. Bij Achterbos zijn de afstanden tot het oppervlaktewater echter beduidend kleiner. Ten noorden van de weg Achterbos liggen zijn er stroken land van ongeveer 25 meter breed die de plas in lopen. Aan de zuidkant is de breedte van de stroken meer variabel. De breedte varieert van 10 tot 40 meter, met over het algemeen bredere stroken open water ertussen. Bij Achterbos is de representatieve afstand tot oppervlaktewater daarom gereduceerd tot 25 meter aan de zuidzijde en 20 meter aan de noordzijde van de weg Achterbos. De volgende afbeelding geeft de resulterende infiltratieweerstanden. Afbeelding 2. Oorspronkelijke en aangepaste infiltratieweerstanden bij Achterbos De infiltratieweerstanden zijn niet verder verfijnd op basis van de bodemsamenstelling. Dit ondanks dat Boring B31E0006 uit Dino grof zand bevat tussen 1,20 en 3,10 meter beneden maaiveld, terwijl voor het hele gebied van de Loosdrechtse plassen is uitgegaan van puur veen. Deze boring ligt op het kruispunt van het Waverveense Pad en de Achterbos (weg), wat er op duidt dat hier de infiltratieweerstand nog verder verlaagd zou mogen worden. De verandering van de grondwaterstand zal hier dus nog steeds enigszins overschat worden door het model. 2.3 Berekende kwel en infiltratie De berekende infiltratie en kwel geeft de kwel (negatief) vanuit en infiltratie (positief) naar het eerste regionale watervoerende pakket weer. De totale kwel is de som van de kwel naar de percelen (diffuse kwel) en de kwel naar de sloten (via wellen). De wellenflux is groter dan de diffuse kwel in polder Groot Mijdrecht. De kwel via wellen stroomt direct vanuit het watervoerend pakket naar de sloten en beïnvloed de grondwaterstand in de percelen niet. De kwel is van belang voor de zoutbelasting van het oppervlaktewater. Het product van de totale kwel en de chlorideconcentratie in het watervoerend pakket geeft de zoutbelasting. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

9 De verandering van de infiltratie en kwel wordt weergegeven met een min-of-meer logarithmisch klasseverloop. Negatieve waarden zijn een afname van infiltratie of een toename van de totale kwel. Positieve waarden duiden op een toename van infiltratie dan wel een afname van totale kwel. De verandering in de kwel is grotendeels een verandering van de kwel via wellen in de voorliggende varianten. De diffuse kwel verandert nauwelijks, zodat buiten het oostelijk deel van Groot Mijdrecht noord nauwelijks verandering van freatische grondwaterstanden optreedt. De volgende afbeelding laat de verandering van de totale kwel en de uitsplitsing in wellenflux en diffuse kwel zien voor een detail in de resultaten van een verkennende berekening. Het model berekent de kwel via wellen voor de modelwaterlopen. De wellenflux heeft zodoende de eenheid van m3/d/knoop of m3/d/m waterloop. Voor de presentatie is de wellenflux geconverteerd naar m / d / knoop (door te delen door het knoopoppervlak). Dit heeft weliswaar als nadeel dat de wellenflux uitgesmeerd lijkt te worden over het knoopoppervlak maar als grote voordeel dat de flux in een makkelijk interpreteerbare eenheid wordt gepresenteerd. Afbeelding 3. Verandering infiltratie en kwel figuur verandering infiltratie en kwel (zoals in het strategierapport, Zaadnoordijk et al., 2008a) Uitsnede afname diffuse kwel 0,2 mm/d Verandering wellen flux Verandering diffuse kwel Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

10 De referentie voor de infiltratie en kwel zijn de waarden zoals berekend zijn voor het MMA2 van Marickenland. De volgende afbeelding geeft een overzicht van de variant MMA2. Dit is feitelijk de gekozen variant uit de MER-studie van 2007, die op enkele punten is aangepast: - Iets andere ligging van de gebieden. - Compenserende randsloten voor de bebouwing langs de N201 en de Mijdrechtse Dwarsweg. - Veel minder brede overige randsloten. In deze variant ligt het natuur- en recreatiegebied ten noorden en zuiden van de sportvelden bij Vinkeveen, en heeft het gebied ten westen van de N212 een vast laag peil, wordt er afgeplagd, en worden er sloten gedempt. De volgende afbeelding geeft een overzicht. Afbeelding 4. Inrichting Groot Mijdrecht Zuid bij MMA2 Marickenland (uit Vergroesen, 2009b) Figuur 2.1 achterin dit rapport geeft een kaart van de kwel en infiltratie voor Marickenland MMA2, die de referentie vormt voor de berekende effecten op de kwel van het schetsontwerp. 2.4 Berekende waterbalansen Per variant worden voor een aantal deelgebieden waterbalanscijfers gepresenteerd. De uitgangswaarden voor MMA2 staan in de volgende tabel. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

11 Tabel 1. Waterbalansen Marickenland MMA2 (in miljoen m 3 /jaar) ID Naam N-E kweldiffuuswellenflux infiltratie afvoer lateraleflux Opp (m2) 100 GrootMijdrecht 4,44 3,03 38,05 0,48 46,09 1, GM-noord 2,51 2,03 22,21 0,20 27,06 0, GM-zuid 1,93 1,00 15,84 0,28 19,03 0, oostelijk deel GMN 0,93 1,21 15,53 0,01 17,82 0, Marickenland Oost 0,54 0,36 4,25 0,10 5,12 0, In deze tabel staan per regel de waterbalanstermen voor de onderscheiden waterbalansgebieden. De ligging van de waterbalansgebieden is gegeven in de volgende afbeelding. Afbeelding 5. Waterbalansgebieden GrootMijdrecht GM-noord GM-zuid GMN-oost Marickenland Oost Bovenaan de kollommen in de waterbalanstabel staan de onderscheiden waterbalanstermen. De volgende tabel geeft een omschrijving van deze termen. Tabel 2. Waterbalanstermen d( ) verschil betreffende grootheid N-E grondwateraanvulling (netto neerslag, Neerslag minus verdamping) kweldiffuus diffuse kwel (opwaartse stroming door deklaag, niet via wellen) wellenflux kwel door wellen (van watervoerend pakket via wellen naar sloten) infiltratie neerwaartse flux door deklaag naar watervoerend pakket afvoer flux naar het oppervlaktewater lateraleflux laterale stroming over grens van waterbalansgebied in de ondergrond Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

12 De waterbalanstermen geven de fluxen weer voor het ondiepe grondwater en oppervlaktewater. De afvoer is het water dat vanuit het betreffende gebied afgevoerd wordt door (of naar) het gemaal. Dit water is afkomstig van de wellen en vanuit het grondwater. De hoeveelheid grondwater die afstroomt naar het oppervlaktewater wordt bepaald door de grondwateraanvulling (het verschil tussen de neerslag N en de verdamping E), de diffuse kwel, eventuele infiltratie en laterale toestroming van water door de deklaag. De volgende afbeelding geeft de termen schematisch weer. Afbeelding 6. Schematisatie waterbalans N-E Laterale flux freatisch grondwater oppervlaktewater afvoer gemaal kweldiffuus infiltratie wellenflux eerste regionale watervoerend pakket Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

13 3 VARIANTEN 3.1 Invoer schetsontwerp met randbebouwing DLG heeft het schetsontwerp beschreven dat het uitgangspunt voor de berekening vormt. De volgende afbeelding geeft de betreffende gebieden weer. Afbeelding 7. Gebied voor schetsontwerp zonder bebouwing (links) en schetsontwerp met bebouwing (rechts). Bron: DLG. De maatregelen en de ligging van de gebieden zijn: Voor het schetsontwerp zonder randbebouwing: Instellen van een variabel peil tussen 5,95 mnap en 6,45 mnap. Als gemiddelde waterstand is 6,25 mnap aangehouden. Bovendien wordt het maaiveld met 0,35 m verlaagd en worden de perceelssloten verbreed en uitgediept. Aan de oostzijde en de noordzijde wordt het maaiveld extra afgegraven om open water te laten ontstaan (de donkerblauwe vlakken in het rechterdeel van voorgaande afbeelding). Voor het schetsontwerp met randbebouwing: Instellen van variabel peil en afgraven van het maaiveld als bij het schetsontwerp zonder bebouwing. Handhaven van de huidige situatie bij randbebouwing langs de randen van het oostelijk deel van Groot Mijdrecht Noord. Ten behoeve van deze randbebouwing worden randsloten aangelegd waarin het huidige peil wordt gehandhaafd (de lichtblauwe lijnen in het rechterdeel van voorgaande afbeelding). Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

14 Het gebied met de peilverhoging en maaiveldsvergraving is bij het schetsontwerp met randbebouwing dus wat kleiner dan bij het schetsontwerp zonder randbebouwing (het gebied binnen de rode lijn in het rechterdeel van voorgaande afbeelding ten opzichte van het oranje gebied in het linkerdeel). De referentiesituatie voor de berekeningen is de variant MMA2 voor de herinrichting van Marickenland (Vergroesen, 2009b). Bij de resultaten worden daarom verschillen van de bovengenoemde varianten ten opzichte van deze MMA2 gepresenteerd. De wijze van presenteren is zo veel mogelijk overgenomen uit het Strategieënonderzoek (Zaadnoordijk et al., 2008a). De volgende paragrafen belichten de aanpassingen in de modelinvoer per variant. De resultaten worden in de volgende hoofdstukken gepresenteerd. 3.2 Invoer schetsontwerp met randbebouwing Rond de randbebouwing zijn de randsloten aan de simulatie toegevoegd ten opzichte van de referentiesituatie (Marickenland MMA2 berekening). Het topsysteem, dat in de rest van de polder de uitwisseling tussen het freatische grondwater en het oppervlaktewater simuleert, is inactief gemaakt bij deze percelen omdat de randsloten dit nu al weergeven. In de rest van het plangebied zijn de oppervlaktewaterstanden aangepast en gelijk gesteld aan het gemiddelde van het maximale peil van 5,95 m NAP en het minimale peil van 6,45 m NAP. Verder is het afgraven van het maaiveld verdisconteerd in een reductie van de deklaagweerstand. Het open water aan oost- en noordzijde zijn verwerkt door ook hier de deklaagweerstand te verlagen vanwege het uitgraven en bovendien de drainage- en infiltratieweerstand te minimaliseren om weer te geven dat er geen opbolling meer is maar dat een vlakke waterspiegel ontstaat. 3.3 Invoer schetsontwerp zonder randbebouwing De randsloten (bij de randbebouwing) zijn nu niet aan de simulatietoegevoegd. De verhoging van de oppervlaktewaterstand naar het gemiddelde van 6,20 m NAP is nu ook toegepast op de betreffende percelen evenals de reductie van de deklaagweerstand vanwege het afgraven van het maaiveld. De hoogwatervoorzieningen binnen het oostelijk deel van Groot Mijdrecht Noord worden opgeheven. Verder is de invoer gelijk aan die van het schetsontwerp met randbebouwing. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

15 4 RESULTATEN SCHETSONTWERP MET RANDBEBOUWING 4.1 Grondwaterstand en stijghoogten De stijging van de freatische grondwaterstand hangt in de eerste plaats samen met de verhoging van het peil (zie figuur 4.1 achterin dit rapport). Bij de oostpunt treedt extra verhoging op doordat de opbolling toeneemt. De extra opbolling wordt veroorzaakt doordat in de berekening de deklaagweerstand is verlaagd. Het afgraven van het maaiveld is verwerkt in de deklaagweerstand op eenzelfde manier als bij Marickenland. Omdat hier in Groot Mijdrecht Noord de deklaag veel dunner is dan bij Marickenland geeft het een groter effect. De gehanteerde verlaging van de deklaagweerstand is een worst-case benadering voor het schetsontwerp. Ter plaatse van de nieuwe randsloten wordt een grondwaterstandverlaging berekend doordat de huidige opbolling boven het polderpeil daar verdwijnt. Verder is er bij de randbebouwing nauwelijks sprake van verandering van de grondwaterstand. De uitstraling naar de rest van polder Groot Mijdrecht is zeer gering: de verhoging van de ondiepe grondwaterstand is minder dan vijf centimeter. Westelijk van de hoofdtocht is de verhoging maximaal 2 cm en ten zuiden van het Waverveense Pad maximaal 3 cm. Buiten polder Groot Mijdrecht zijn er grotere verhogingen berekend voor een paar plaatsen met een grote wegzijging. Door de wegzijging zakt de grondwaterstand hier uit onder het niveau van het oppervlaktewater waarbij het oppervlaktewater een kleinere dempende werking op de grondwaterstand heeft dan in een kwelsituatie. Ten noorden van de Oude Waver is een maximale verhoging van de grondwaterstand berekend van 8 cm. In polder Nellestein in het deel van Botshol met minder open water is dit ook maximaal 8 cm. Ten zuidoosten van het plangebied bij de zuidwest westpunt van de Vinkeveense Plassen is er een maximale verhoging van 2 cm berekend in het de westpunt van het bebouwingslint van Achterbos aan de oostkant van het Waverveense Pad. De stijging van de stijghoogte in het watervoerend pakket neemt veel geleidelijker af naar naar de omgeving (zie figuur 4.2 achterin dit rapport). De verhoging buiten het plangebied is de drijvende kracht voor de toename van de kwel (met name westelijk van de Hoofdtocht en ten zuiden van het Waverveense Pad) of afname van de infiltratie (met name vanuit de Vinkeveense Plassen). 4.2 Wellen, kwel en afvoer Bij de wellende watergangen zijn nu ook de nieuwe randsloten bij de randbebouwing actief (zie figuur 4.3 achterin dit rapport). Verder wellen de sloten aan de oostzijde van de hoofdtocht niet langer door de peilverhoging. Aan de oostzijde van de hoofdtocht slaat de kwel om in infiltratie (vergelijk de figuren 5.4 en 2.1 achterin dit rapport). Hier ontstaan een lokaal grondwatersysteem dat gevoed wordt door deze infiltratie. Dit infiltratiewater kwelt weer op ten westen van de hoofdtocht. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

16 Het infiltratiewater zal zoeter zijn dan het huidige grondwater (dat juist de hoogste chloridengehalten heeft in het centrale deel van polder Groot Mijdrecht) en dus zal de zoutflux hier geleidelijk afnemen. Langs de Botsholse dijk treedt ondanks de peilverhoging een toename op van de kwel (zie figuur 5.5 achterin dit rapport). Dit wordt veroorzaakt doordat de verhoging in het watervoerend pakket hier groter is dan de verhoging van de freatische grondwaterstand en doordat de deklaagweerstand verlaagd is. De verhoging van de stijghoogte in het watervoerend pakket wordt sterker bepaald door de algemene verhoging terwijl de verhoging van de freatische grondwaterstand hier lager is vanwege de hoogwatervoorzieningen in de referentiesituatie. De veranderingen in kwel en wegzijging komen ook tot uiting in de waterbalans en resulteren in een wijziging van de afvoer uit polder Groot Mijdrecht. De volgende tabel geeft een overzicht van de waterbalans voor de hele polder en een aantal deelgebieden. Tabel 3. Waterbalans schetsontwerp met randbebouwing (in miljoen m 3 /jaar) ID naam N-E kweldiffuus wellenflux Infiltratie afvoer lateraleflux Opp (m2) 100 GrootMijdrecht 4,44 3,10 36,73 0,57 44,76 1, GM-noord 2,51 2,05 20,25 0,31 25,04 0, GM-zuid 1,93 1,05 16,49 0,27 19,72 0, oostelijk deel GMN 0,93 1,13 11,10 0,12 13,20 0, Marickenland Oost 0,54 0,39 4,54 0,10 5,43 0, Tabel 4. Verandering waterbalans schetsontwerp met randbebouwing (in miljoen m 3 /jaar) ID naam d(n-e) d(kweldiffuus) d(wellenflux) d(infiltratie) d(afvoer) d(lateraleflux) 100 GrootMijdrecht 0,00 0,06-1,32 0,10-1,33 0, GM-noord 0,00 0,02-1,96 0,10-2,03 0, GM-zuid 0,00 0,05 0,65-0,01 0,70 0, oostelijk deel GMN 0,00-0,08-4,43 0,11-4,62 0, Marickenland Oost 0,00 0,02 0,28 0,00 0,31 0,00 De totale afvoer uit de polder Groot Mijdrecht wordt 1,33 miljoen m 3 /jaar minder. De reductie is voor het grootste gedeelte gekoppeld aan een afname van de wellenflux. Dat strookt met de eerdere conclusie dat de grondwaterstanden in polder Groot Mijdrecht nauwelijks veranderen buiten het plangebied. Er zijn grote verschillen tussen de bijdragen van de diverse deelgebieden binnen polder Groot Mijdrecht. Terwijl in het plangebied (oostelijk deel GMN) de afvoer 4,62 miljoen m 3 /jaar afneemt, neemt deze in de omringende gebieden toe: 2,59 miljoen m 3 /jaar in het westelijk deel van Groot Mijdrecht Noord en 0,70 miljoen m 3 /jaar in Groot Mijdrecht Zuid. Voor de waterbalans van het natuurgebied in Marickenland kan nog opgemerkt worden dat in dit deel van Groot Mijdrecht Zuid de afvoer 0,31 miljoen m 3 /jaar toeneemt. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

17 4.3 Zoutbelasting De volgende tabel geeft naast de totale hoeveelheid water die uit polder Groot Mijdrecht wordt uitgemalen ook de hoeveelheid zout in het uitgemalen water. De zoutlast bij het gemaal neemt direct enigszins af. De onderstaande tabel laat zien dat de initiële afname gelijk is aan 300 kg Cl - /d ofwel 0,1 miljoen kg Cl - /jaar. Doordat deze afname relatief geringer is dan de afname van de hoeveelheid uitgemalen water, neemt de chlorideconcentratie in het uitgemalen water initieel toe en wel met 3%. Tabel 5. Water- en zoutbelasting polder Groot Mijdrecht [m 3 /d] % MMA2 [kg Cl - /d] %MMA2 Flux Water Water Zout Zout MMA % % metbeb % % Verschil [m 3 /d] % [kg Cl - /d] % t.o.v.mma2 Water Water Zout Zout metbeb % % Het zout is afkomstig uit de kwel. Voor de berekening van de zoutlast is uitgegaan van de huidige zoutverdeling in het grondwater. De berekende zoutlast geeft daardoor een indicatie van de initiële zoutlast direct na implementatie van de maatregelen. Vervolgens zal de zoutlast afnemen doordat het grondwater in het centrale deel van Groot Mijdrecht Noord zal verzoeten onderinvloed van de ingrepen. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

18 5 RESULTATEN SCHETSONTWERP ZONDER RANDBEBOUWING 5.1 Grondwaterstand en stijghoogten De stijging van de freatische grondwaterstand hangt in de eerste plaats samen met de verhoging van het peil (zie figuur 5.1 achterin dit rapport) zoals ook bij het schetsontwerp met randbebouwing (vergelijk figuur 4.1 achterin dit rapport). Bij een deel van de randbebouwing is de stijging van de grondwaterstand minder dan er omheen, omdat de betreffende percelen in de referentiesituatie een hoogwatervoorziening hebben. De verandering van de stijghoogte in het watervoerend pakket (zie figuur 5.2 achterin dit rapport) is praktisch gelijk aan die voor het schetsontwerp zonder bebouwing (vergelijk figuur 4.2 achterin dit rapport). 5.2 Wellen, kwel en afvoer De sloten aan de oostzijde van de hoofdtocht wellen niet langer door de peilverhoging (zie figuur 5.3 achterin dit rapport) net als bij het Schetsontwerp met bebouwing (vergelijk figuur 4.3). De veranderingen in kwel en wegzijging laten wederom de werking van het grondwatersysteem zien (zie figuur 4.4 en 4.5 achterin dit rapport). Door het creëren van een peilverschil tussen oost- en westkant van de hoofdtocht neemt de kwel aan de westkant toe en slaat de kwel aan de oostkant om in wegzijging. De waterbalans is ook vergelijkbaar omdat het oppervlak van de percelen van de randbebouwing klein is ten opzichte van het oppervlak van (de deelgebieden van) Groot Mijdrecht (vergelijk de volgende tabel met de tabel in paragraaf 4.2). Tabel 6. Waterbalans schetsontwerp zonder randbebouwing (in miljoen m 3 /jaar) ID Naam N-E kweldiffuus wellenflux Infiltratie afvoer lateraleflux Opp (m2) 100 GrootMijdrecht 4,44 3,13 36,46 0,57 44,52 1, GM-noord 2,51 2,07 19,84 0,31 24,64 0, GM-zuid 1,93 1,06 16,63 0,27 19,88 0, oostelijk deel GMN 0,93 1,14 10,56 0,12 12,68 0, Marickenland Oost 0,54 0,39 4,60 0,10 5,50 0, Tabel 7. Verandering waterbalans schetsontwerp zonder randbebouwing (in miljoen m 3 /jaar) ID Naam d(n-e) d(kweldiffuus) d(wellenflux) d(infiltratie) d(afvoer) d(lateraleflux) 100 GrootMijdrecht 0,00 0,10-1,59 0,10-1,57 0, GM-noord 0,00 0,04-2,37 0,10-2,42 0, GM-zuid 0,00 0,06 0,78-0,01 0,85 0, oostelijk deel GMN 0,00-0,07-4,97 0,11-5,14 0, Marickenland Oost 0,00 0,03 0,34 0,00 0,38 0,00 Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

19 De totale afvoer uit de polder Groot Mijdrecht wordt 1,57 miljoen m 3 /jaar minder. De reductie is voor het grootste gedeelte gekoppeld aan een afname van de wellenflux. In het plangebied (oostelijk deel GMN) neemt de afvoer 5,14 miljoen m 3 /jaar neemt, terwijl deze in de omringende gebieden toeneemt: 2,72 miljoen m 3 /jaar in het westelijk deel van Groot Mijdrecht Noord en 0,85 miljoen m 3 /jaar in Groot Mijdrecht Zuid. Voor de waterbalans van het natuurgebied in Marickenland kan nog opgemerkt worden dat in dit deel van Groot Mijdrecht Zuid de afvoer 0,38 miljoen m 3 /jaar toeneemt. 5.3 Zoutbelasting De volgende tabel geeft naast de totale hoeveelheid water die uit polder Groot Mijdrecht wordt uitgemalen ook de hoeveelheid zout in het uitgemalen water.. In tegenstelling tot de berekening met bebouwing neemt de totale zoutlast in eerste instantie enigszins toe. Door het ontbreken van de randbebouwing vallen de kwelveranderingen in het centrale deel van Groot Mijdrecht Noord net wat ongunstiger uit in het gebied met de hogere chlorideconcentraties in het grondwater. De chlorideconcentratie bij het gemaal neemt door de toename van de zoutlast en afname van de uitgemalen hoeveelheid water toe met 4%. Tabel 8. Water- en zoutbelasting polder Groot Mijdrecht [m 3 /d] % MMA2 [kg Cl - /d] %MMA2 Flux Water Water Zout Zout MMA % % zonderbeb % % Verschil [m 3 /d] % [kg Cl - /d] % t.o.v.mma2 Water Water Zout Zout zonderbeb % % Het zout is afkomstig uit de kwel. Voor de berekening van de zoutlast is uitgegaan van de huidige zoutverdeling in het grondwater. De berekende zoutlast geeft daardoor een indicatie van de initiële zoutlast direct na implementatie van de maatregelen. Vervolgens zal de zoutlast afnemen doordat het grondwater in het centrale deel van Groot Mijdrecht Noord zal verzoeten onder invloed van de ingrepen. Initieel wordt een kleine toename van de zoutlast berekent die in de jaren na de maatregelen geleidelijk zal afnemen. De initiële toename is 1033 kg Cl - /d ofwel 0,4 miljoen kg Cl - /jaar. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

20 6 AFSLUITING De peilverhoging in de vier varianten geeft tegendruk tegen de kwel in het gebied waar veel kwel is en deze bovendien voornamelijk zoet is. Door het afgraven van het maaiveld en het uitdiepen en verbreden van de sloten wordt de kwel daarentegen gestimuleerd. De volgende tabel geeft de hoeveelheid water en zout voor de gehele polder Groot Mijdrecht die gemiddeld per jaar afgevoerd moet worden. Hierbij is voor het zoutgehalte in de kwel (diffuse kwel en wellenflux) uitgegaan van de huidige chlorideconcentratie bovenin het watervoerend pakket. Tabel 9. Water- en zoutbelasting polder Groot Mijdrecht [m 3 /d] % MMA2 [kg Cl - /d] %MMA2 Flux Water Water Zout Zout MMA % % zonderbeb % % metbeb % % Verschil [m 3 /d] % [kg Cl - /d] % t.o.v.mma2 Water Water Zout Zout zonderbeb % % metbeb % % Door de peilverhoging neemt de kwel af. Bij het handhaven van de randbebouwing is deze afname geringer. De hoeveelheid zout neemt toe doordat de verlaging van de kwel vooral in het gebied met zoete kwel (gevoed vanuit de Vinkeveense Plassen) optreedt, terwijl er juist een toename is van kwel in het gebied westelijk van de Hoofdtocht, waar nu de hoogste chloridegehalten voorkomen in het grondwater. Het lokale grondwatersysteem dat hier gaat ontstaan op de overgang van het nieuwe peil aan de oostkant en het huidige peil aan de westkant zal de ondergrond hier verzoeten, zodat deze hoge chlorideconcentraties zullen dalen. De snelheid van deze daling is nu niet berekend omdat dit te veel (reken)tijd vraagt. De zoutgetallen in de voorgaande tabel zijn dus bovengrenzen. In de loop van de tijd zullen de hoeveelheden zout afnemen. In de volgende tabel zijn de resultaten van het onderzoek samengevat. Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

21 Optredende veranderingen GMN-oost GMN-west & GMZ Grondwaterstand - omvang verhoging - oppervlak verhoging > 5cm Diffuse kwel en wegzijging - oppervlakte vermindering wegzijging of toename kwel > 0,5 mm/d - oppervlakte afname kwel > 0,5 mm/d Overeenkomstig peilverhoging 3,7 km 2 0,13 km 2 0,54 km 2 Zeer beperkt (max. 2-3cm) 0 km 2 0 km 2 0 km 2 Buiten Groot Mijdrecht Beperkt (<8cm in polder Nellestein en RondeHoep, <2cm bij Achterbos) 0,41 km 2 1,6 km 2 0 km 2 De gehanteerde verlaging van de deklaagweerstand is een worst-case benadering. De berekende veranderingen zijn dus overschattingen. 7 REFERENTIES - Toine Vergroesen (2009a) Grondwatertrappenkaart Groot Mijdrecht en omgeving, ZWS-0003, Deltares, Royal Haskoning, Acacia Water, Delft, 9 juli Toine Vergroesen (2009b) Grondwater onderzoek Marickenland - varianten herinrichting, ZWS-0004, Deltares, Delft, 24 september Willem Jan Zaadnoordijk, Jouke Velstra en Toine Vergroesen (2008a) Resultaten strategieën - Achtergrondrapport van de verkenning water Groot Mijdrecht Noord, Grondwateronderzoek Verkenning Water Groot Mijdrecht Noord tweede fase, 9T2631/R00001/500517/Rott, Royal Haskoning, Acacia Water, Deltares, Rotterdam, juli Willem Jan Zaadnoordijk, Toine Vergroesen en Jouke Velstra (2008b) Beschrijving aangepast grondwatermodel Groot-Mijdrecht, Royal Haskoning, Deltares, Acacia Water, Rotterdam, september Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport februari 2010

22 A COMPANY OF Figuren Effectberekeningen Schetsontwerp Groot Mijdrecht Noordoost 9V7046a0/R00001/500517/Rott Definitief rapport 23 februari 2010

23 ,000 2,000 Meters Legenda Kwel en infiltratie (mm/d) < > 5 Figuur 2.1 Titel: Berekende kwel en infiltratie (mm/d) Strategie: Referentiesituatie (Marickenland MMA2) Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

24 ,000 2,000 Meters Legenda niet wellend wellend Figuur 2.2 Titel: Berekende wellende watergangen Simulatie: Referentiesituatie (Marickenland MMA2) Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

25 ,000 2,000 Meters Legenda Verandering grondwaterstand (m NAP) < > 2.50 Figuur 4.1 Titel: Berekende verandering grondwaterstand (m NAP) Simulatie: Schetsontwerp met randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

26 ,000 2,000 Meters Legenda Verandering stijghoogte watervoerend pakket (m NAP) < > 2.50 Figuur 4.2 Titel: Berekende verandering stijghoogte watervoerend pakket (m NAP) Simulatie: Schetsontwerp met randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

27 ,000 2,000 Meters Legenda niet wellend wellend Figuur 4.3 Titel: Berekende wellende watergangen Simulatie: Schetsontwerp met randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

28 ,000 2,000 Meters Legenda Kwel en infiltratie (mm/d) < > 5 Figuur 4.4 Titel: Berekende kwel en infiltratie (mm/d) Simulatie: Schetsontwerp met randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

29 ,000 2,000 Meters Legenda < -5 (toename kwel/ afname infiltratie) > 5 (afname kwel/ toename infiltratie) Figuur 4.5 Titel: Berekende verandering kwel en infiltratie (mm/d) Simulatie: Schetsontwerp met randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

30 ,000 2,000 Meters Legenda Verandering grondwaterstand (m NAP) < > 2.50 Figuur 5.1 Titel: Berekende verandering grondwaterstand (m NAP) Simulatie: Schetsontwerp zonder randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

31 ,000 2,000 Meters Legenda Verandering stijghoogte watervoerend pakket (m NAP) < > 2.50 Figuur 5.2 Titel: Berekende verandering stijghoogte watervoerend pakket (m NAP) Simulatie: Schetsontwerp zonder randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

32 ,000 2,000 Meters Legenda niet wellend wellend Figuur 5.3 Titel: Berekende wellende watergangen Simulatie: Schetsontwerp zonder randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

33 ,000 2,000 Meters Legenda Kwel en infiltratie (mm/d) < > 5 Figuur 5.4 Titel: Berekende kwel en infiltratie (mm/d) Simulatie: Schetsontwerp zonder randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000

34 ,000 2,000 Meters Legenda < -5 (toename kwel/ afname infiltratie) > 5 (afname kwel/ toename infiltratie) Figuur 5.5 Titel: Berekende verandering kwel en infiltratie (mm/d) Simulatie: Schetsontwerp zonder randbebouwing Project: Grondwateronderzoek Groot Mijdrecht Opdrachtgever: Provincie Utrecht Datum: Schaal: 1:68,000