INHOUDSOPGAVE blz. 1. INLEIDING 1 1.1. Aanleiding 1 1.2. Opdrachtomschrijving 2 1.3. Doel en doelgroep 2 1.4. Leeswijzer 2 2. ROBUUSTHEID 3 2.1. Definitie 3 2.2. Toeslagen 3 2.2.1. Robuustheidstoeslag 3 2.2.2. Lokale toeslagen: bui-oscillaties, buistoten, seiches en slingeringen 3 2.3. Uitbreidbaarheid 3 3. GEOMETRISCHE UITGANGSPUNTEN 5 3.1. Inmetingen en DTM 5 3.2. Ontwerphoogte 5 3.3. Aanleghoogte 6 3.3.1. Lokale bodemdaling 6 3.3.2. Zettingen en klink 6 3.4. Beheer en onderhoud 6 4. HYDRAULISCHE UITGANGSPUNTEN 7 4.1. Overschrijdingsfrequentie 7 4.2. Ontwerpperiode 7 4.3. Berekeningsmethode 7 4.4. Invoer Hydra-B HR2006 7 4.4.1. Oeverlocaties 7 4.4.2. Profielen 8 4.4.3. Database 10 4.4.4. Bodemhoogtes en strijklengtes 10 4.5. Ontwerpwaterstand 11 4.5.1. Rivier-as 11 4.5.2. Oeverlocaties 11 4.6. Maatgevend hydraulisch belastingsniveau 12 4.7. Ontwerphoogte 12 4.8. Aanleghoogte 13 4.9. Ontwerp golfcondities 13 4.10. Stroming 14 4.11. Waterstand bij snelle val na hoogwater 14 4.12. Lage buitenwaterstanden 14 4.12.1. Extreme neerslag bij gemiddeld laagwater (GLW) 14 4.12.2. Extreem laagwater (LW 1/10 -jaar) 14 4.13. Polderpeilen 15 5. GEOTECHNISCHE UITGANGSPUNTEN 17 5.1. Grondonderzoek en -opbouw 17 5.2. Representatieve dwarsprofielen 18 5.3. Geotechnische parameters 18 5.3.1. Volumieke gewichten 18 5.3.2. Sterkteparameters 18 5.3.3. Samendrukkingsparameters 19
5.4. Stabiliteitsfactoren 19 5.4.1. Schematiseringsfactor 20 5.4.2. Modelfactor 20 5.4.3. Materiaalfactor 20 5.4.4. Schadefactor 20 5.4.5. Vereiste stabiliteitsfactoren 21 5.5. Verkeersbelasting 22 6. GEOHYDROLOGISCHE UITGANGSPUNTEN 23 6.1. Freatische lijn 23 6.2. Stijghoogte zandlagen 25 6.3. Mate van consolidatie 25 7. RUIMTELIJKE KWALITEIT EN OMGEVING 27 7.1. Natuur 27 7.2. Ruimtelijk kwaliteitskader 28 7.2.1. Karakteristieken 28 7.2.2. Kernkwaliteiten 28 7.2.3. Visie 29 7.3. Kabels en leidingen 30 8. LIJST MET AFKORTINGEN 31 9. LIJST MET REFERENTIES 33 9.1. Normen en richtlijnen 33 9.2. Beschikbare gegevens 33 9.3. Rapporten 33 9.4. Verslagen 33 laatste bladzijde 33 BIJLAGEN aantal blz. I Overzichtskaart grondonderzoek 1 II Geotechnisch lengteprofiel 2 III Kabels- en leidingentekening 1
1. INLEIDING 1.1. Aanleiding De beoogde dijkversterking Amer-Donge is opgenomen als maatregel in de planologische kernbeslissing (PKB) Ruimte voor de Rivier. Door het inzetten van de nabijgelegen Overdiepse Polder (gelegen ten oosten van het plangebied) als overloopgebied tijdens maatgevende omstandigheden, is voor de Bergsche Maas al grotendeels voldaan aan de doelstelling van het programma Ruimte voor de Rivier. Dit heeft tot gevolg dat er slechts beperkte aanvullende maatregelen nodig zijn elders langs de Bergsche Maas. Uit onderzoek blijkt dat rivierverruimende maatregelen ter plaatse van dijkvak 41 niet mogelijk zijn. Om de te verwachten waterstand veilig te kunnen keren, resteert er een dijkversterking. Uit de recent uitgevoerde technische analyse [ref. 12.] is gebleken dat een deel van dijkvak 41 (dijkring 35) over een lengte van 830 m te laag is en dus in 2015 niet aan de wettelijke eisen ten aanzien van de veiligheid voldoet. In verband met de ruimtelijke inpassing is op 8 juli 2011 is op advies van de bestuurlijke begeleidingscommissie het te versterken dijkgedeelte uitgebreid tot 940 m. Het te versterken dijkgedeelte bestaat uit het westelijk dijkgedeelte en uitbreiding (500 m) en het oostelijk dijkgedeelte (440 m). In het projectplan [ref. 21.] is beschreven dat het voorkeursalternatief een binnenwaartse dijkversterking betreft. In afbeelding 1.1 is het te versterken dijkgedeelte met een rode lijn weergegeven. Het dijktraject bevindt zich aan de zuidzijde van de Bergsche Maas/Oude Maasje, tussen de Werfkampenseweg en gemaal Keizersveer. Het betreffende dijkvak is gelegen in de gemeente Geertruidenberg en in beheer bij het waterschap Brabantse Delta. Het waterschap heeft Witteveen+Bos de opdracht gegeven voor het uitwerken van een projectplan voor het betreffende dijktraject. De beoogde dijkversterking zal leiden tot een duurzame, robuuste dijk die gedurende een planperiode van 50 jaar, gerekend vanaf het jaar 2015, een waterstand, die gemiddeld eenmaal in de 2.000 jaar voorkomt, veilig zal kunnen keren. Afbeelding 1.1. Locatie te versterken dijkvak uitbreiding westelijk dijkgedeelte oostelijk dijkgedeelte Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 1
Naast veiligheid kent het programma Ruimte voor de Rivier een tweede doelstelling, namelijk het borgen en zo mogelijk verhogen van de ruimtelijke kwaliteit. De karakteristieken en kernkwaliteiten die de basis voor de ruimtelijke ontwerpuitgangspunten vormen, zijn in paragraaf 7.2 beschreven. 1.2. Opdrachtomschrijving De beheerder van het dijkvak 41 is het waterschap Brabantse Delta (WSBD). WSBD heeft Witteveen+Bos de opdracht gegeven voor het uitwerken van een dijkversterkingsplan voor het betreffende dijktraject. Dit zal leiden tot een duurzame, robuuste dijk die gedurende een planperiode van 50 jaar, vanaf het jaar 2015, een waterstand, die eenmaal in de 2000 jaar voorkomt, veilig zal kunnen keren. 1.3. Doel en doelgroep Het uitgangspuntenrapport dient als basis voor het definitief ontwerp van de voorkeursvariant. De uitgangspunten zijn gebaseerd op vigerende normen en leidraden, bestaande gegevens en informatie en reeds uitgevoerde conditionerende onderzoeken. 1.4. Leeswijzer Na de inleiding wordt in hoofdstuk 2 de robuustheid van het ontwerp van de dijkverbetering toegelicht. Vervolgens worden in de hoofdstuk 3 tot en met 6 achtereenvolgens de geometrische, hydrologische, geotechnische en geohydrologische uitgangspunten besproken. In hoofdstuk 7 komen de uitgangspunten betreffende de ruimtelijke kwaliteit en omgeving aan de orde. In hoofdstuk 8 wordt een lijst met afkortingen gegeven in hoofdstuk 9 de lijst met referenties. 2 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
2. ROBUUSTHEID 2.1. Definitie Volgens de Leidraad Rivieren [ref. 1.] luidt de definitie van robuust ontwerpen: Goed (robuust) ontwerpen betekent: in het ontwerp rekening houden met toekomstige ontwikkelingen en onzekerheden, zodat het uitgevoerde ontwerp tijdens de planperiode blijft functioneren zonder dat ingrijpende en kostbare aanpassingen noodzakelijk zijn, en dat het uitwerp uitbreidbaar is indien dat economisch verantwoord is. De dijkversterking dient gereed te zijn in 2015, evenals alle Ruimte voor de Rivier maatregelen. De planperiode voor de aanpassing van de waterkering bedraagt 50 jaar. De waterkering wordt ontworpen voor een periode tot 2065. De uitgangspunten zijn gebaseerd op het vigerende beleid, normen en leidraden. 2.2. Toeslagen 2.2.1. Robuustheidstoeslag Op de maatgevende hoogwaterstand aan het einde van de planperiode komt een toeslag van 0,30 m [ref. 1.] 2.2.2. Lokale toeslagen: bui-oscillaties, buistoten, seiches en slingeringen De aanbeveling [ref. 5.] wordt overgenomen om bij het ontwerpen van de dijkverbetering van het dijkvak Amer/Donge geen rekening te gehouden met lokale toeslagen voor buioscillaties, buistoten, seiches en slingeringen. Toeslagen voor bui-oscillaties en buistoten zijn in het benedenrivierengebied alleen van toepassing tussen de havenmond van Hoek van Holland en de stormvloedkeringen in de Nieuwe Waterweg en het Hartelkanaal. Seiches en slingeringen spelen alleen een rol in respectievelijk havenbekkens en meren. 2.3. Uitbreidbaarheid Bij het ontwerp wordt meegenomen dat deze in principe uitbreidbaar moet zijn (bijvoorbeeld met het oog op een toekomstige dijkversterking). Op het moment van schrijven van deze uitgangspuntennotitie voert Rijkswaterstaat in het kader van het programma Sterkte en Belasting Waterkeringen (SBW) onderzoek uit naar de rekenmodellen uit de huidige normen en leidraden. Naar verwachting zal dit leiden tot een aanpassing van de rekenregels voor grasbekledingen en piping (zandmeevoerende wellen). De toekomstige dijkversterking dient voor deze mogelijke nieuwe rekenregels uitbreidbaar te zijn. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 3
4 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
3. GEOMETRISCHE UITGANGSPUNTEN 3.1. Inmetingen en DTM Langs de dijk Amer/Donge zijn over een traject van 1,62 km 16 dwarsprofielen ingemeten [ref. 13.]. Dit aantal is ruim voldoende voor een gedegen dijkontwerp. De dwarsprofielen zijn aangeleverd door WSBD en zijn opgenomen in de legger [ref. 13.], de tekeningen zijn gemaakt in 2007 en aangenomen wordt dat de inmeting van 2005 daarvoor gebruikt is. Aangenomen wordt dat voor de tussenliggende dwarsprofielen lineair geïnterpoleerd mag worden. Bij sommige dwarsprofielen loopt de inmeting niet door tot onder de waterlijn. In dat geval is het buitentalud zoals weergegeven in de legger gebruikt [ref. 13.]. Het bodemniveau in de Bergse Maas ligt op NAP - 5,95 m 1 [ref. 16.] en het bodemniveau in het Oude Maasje op NAP - 3,30 m [ref. 13.] en [ref. 16.]. 3.2. Ontwerphoogte De ontwerphoogte is afhankelijk van twee parameters, het Maatgevend Hoog Water (MHW) en het Maatgevend Hydraulisch Belasting Niveau (MHBN). Voor ieder moet een aparte berekening uitgevoerd worden. De hoogste ontwerphoogte is maatgevend. Beide berekeningen staan hieronder uitgelegd en weergegeven in afbeelding 3.1. De ontwerphoogte is opgebouwd uit: bij MHW: bij MHBN: - MHW; - MHBN; - toeslag voor robuust ont- - toeslag voor robuust werpen: 0,3 m; - waakhoogte: 0,5 m (minimaal). ontwerpen: 0,3 m; - lokale toeslagen (seiches, buistoten, buioscillaties en slingeringen): 0,0 m. Afbeelding 3.1. Weergave van aanleghoogte en relevante componenten [ref. 1.] 1 De meet- en informatiedienst van Rijkswaterstaat Zuid-Holland heeft in september 2009 de bodem van de Bergse Maas ingemeten. Hieruit blijkt dat het bodemniveau toen op NAP - 6,10 m lag (met hier en daar een uitschieter naar NAP - 9,00 m). Dit heeft geen invloed op het definitief ontwerp. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 5
3.3. Aanleghoogte De waterkering wordt hoger aangelegd dan volgt uit de ontwerpberekeningen ter compensatie van de verwachte: - lokale bodemdaling; - zettingen; - klink. Deze drie factoren worden in de onderstaande paragrafen toegelicht. 3.3.1. Lokale bodemdaling In het rapport Scenario s externe krachten voor WB21 [ref. 17.] is de verwachte lokale bodemdaling van Nederland bepaald voor de jaartallen 2050 en 2100 en de drie klimaatscenario s. Er wordt uitgegaan van het midden scenario. Dit betekent een lokale bodemdaling van 5 cm voor het jaar 2050 en van 10 cm voor het jaar 2100 [ref. 17.]. Uitgaande van lineaire interpolatie tussen 2050 en 2100 betekent dit voor het jaar 2065 een lokale bodemdaling van 6,5 cm, afgerond 7 cm. 3.3.2. Zettingen en klink De zettingen van de ondergrond volgen uit globale zettingsberekeningen op basis van het definitieve dijkontwerp. De verwachte zetting die zal optreden tussen het moment van oplevering van de dijkversterking en het einde van de planperiode van de dijk 50 jaar later in 2065, zal als zettingscompensatie op de dijk worden aangebracht. Klink van het aangebrachte materiaal zal voor het grootste deel optreden gedurende de aanleg van de dijk. De hoeveelheid klink is bepaald ten behoeve van de kostenraming, maar is niet meegenomen in de opleverhoogte van de dijk. De hoeveelheid klink is bepaald op basis ervaringsgetallen. Het Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies (TR- WG) [ref. 7.] beveelt aan om bij klei rekening te houden met een klink van 10 % en bij zand van 5 %. Deze percentages zijn in het ontwerp aangehouden. 3.4. Beheer en onderhoud WSBD heeft aangegeven dat vanuit beheer en onderhoud de volgende eisen gelden ten aanzien van de afmetingen van het dijklichaam [ref. 23.]: - op de dijkkruin dient een onderhoudspad van minimaal 3,00 m breed aanwezig te zijn. De dijkkruin wordt hiermee bepaald op 4,50 m breed; - op de dijkkruin dient, ter plaatse van dijkvakken waar geen openbare weg ligt, ter vervanging van het huidige fietspad een nieuw fietspad opgenomen te worden; - zowel het binnen- als buitentalud heeft een taludhelling van minimaal 1:3; - direct aan de binnen- en zo nodig buitenteen ligt een onderhoudspad van minimaal 3,0 m breed. 6 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
4. HYDRAULISCHE UITGANGSPUNTEN 4.1. Overschrijdingsfrequentie De primaire waterkering moet een belastingniveau veilig kunnen keren met een overschrijdingsfrequentie van eens in de 2.000 jaar. 4.2. Ontwerpperiode De ontwerpperiode is voor het bepalen van de hydraulische belastingen van belang. Als randvoorwaarde is een levensduur van 50 jaar voor de nieuwe primaire waterkering opgelegd. In het jaar 2015 wordt naar verwachting de dijkverbetering afgerond. Met een levensduur van 50 jaar loopt de ontwerpperiode van de nieuwe primaire waterkering door tot 2065. 4.3. Berekeningsmethode In Addendum I bij de Leidraad Rivieren [ref. 2.] is een werkwijze voor het bepalen van de ontwerpbelastingen opgenomen voor primaire waterkeringen langs de Nederlandse rivieren. De volgende stappen zijn hierin gedefinieerd: 1. basis voor de ontwerpwaterstanden zijn de toetspeilen HR2006; 2. bepalen toeslagen ten gevolge van klimaatontwikkelingen; 3. bepalen negatieve toeslagen voor ruimtelijke maatregelen; 4. bepalen toeslag voor robuust ontwerpen; 5. vertalen van de ontwerpwaterstand op de as van de rivier naar de ontwerpbelasting aan de teen van de dijk. De eerste vier stappen zijn reeds uitgevoerd in het addendum. Een toelichting op deze stappen is gegeven in subparagraaf 4.5.1. Stap 5, het vertalen van de ontwerpwaterstand op de rivier-as naar de ontwerpbelastingen aan de teen van de dijk, is uitgevoerd met behulp van het probabilistische computerprogramma Hydra-B HR2006. Hiermee zijn waterstands- en overslagberekeningen gemaakt ten behoeve van het MHW en MHBN (subparagraaf 4.5.2 en paragraaf 4.6). 4.4. Invoer Hydra-B HR2006 Het programma Hydra-B HR2006 bepaalt de overschrijdingskansen van de hydraulische belasting op basis van de rivierafvoer, zeewaterstand, werking van de keringen en golfcondities. 4.4.1. Oeverlocaties Er zijn acht oeverlocaties beschouwd in Hydra-B HR2006. De locaties zijn gegeven in tabel 4.1. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 7
Tabel 4.1. Oeverlocaties oeverlocatie omschrijving in Hydra x-coördinaat [m] y-coördinaat 1 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 435_120851_414148 120851 414148 2 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 436_120951_414135 120951 414135 3 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 437_121050_414124 121050 414124 4 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 438_121149_414117 121149 414117 5 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 439_121249_414111 121249 414111 6 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 440_121349_414106 121349 414106 7 Dkr 35 Bergsche Maas km 247-248 Locatie 441_121424_414033 121424 414033 8 Dkr 35 Bergsche Maas km 247_121463_413987 121463 413987 In afbeelding 4.1 zijn de beschouwde oeverlocaties met oranje aangegeven. De volgende zaken vallen op: - het rechter deel laat zien dat de ligging van de dijk niet juist in het model staat. Er wordt voorgesteld om de twee oeverlocaties te verplaatsen zoals de pijlen aangeven, hierbij is de hulp nodig van de Helpdesk Water; - het zuidelijke deel van het dijkvak heeft geen oeverlocaties (omcirkeld). Op korte termijn wordt voorgesteld om de resultaten van de dichtstbijzijnde oeverlocaties te gebruiken. Aanbevolen wordt om de locaties aan het programma toe te voegen, hierbij is de hulp nodig van de Helpdesk Water. Afbeelding 4.1. Beschouwde oeverlocaties in Hydra-B HR2006 [m] 248 247 Overdiepse Polder 4.4.2. Profielen In onderstaande afbeelding 4.2 is de ligging van de profielen weergegeven. 8 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
Afbeelding 4.2. Ligging van de profielen In afbeelding 4.3 zijn de aangehouden profielen weergegeven. De meeste profielen zijn een samenstelling van een ingemeten profiel en het leggerprofiel. Het leggerprofiel heeft een buitentaludhelling van 1:3. Naast het huidige profiel is het MHBN tevens bepaald voor een standaardprofiel met een taludhelling van 1:3. Afbeelding 4.3. Profielen 8 hoogte [m+nap] 6 4 2 0-2 -4-6 -8 0 5 10 15 20 25 30 35 40 afstand [m] P0300 p0412 p0500 p0600 p0700 p0800 p0900 p1000 talud 1:3 NAP Per oeverlocatie zijn het huidige profiel, de dijknormaal en de kruinhoogte gegeven in tabel 4.2. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 9
Tabel 4.2. Profielgegevens 4.4.3. Database oeverlocatie huidig profiel kruinhoogte [m + NAP] dijknormaal [ t.o.v. noord] 1 p0300 4,89 0 2 p0412 3,56 0 3 p0500 3,70 0 4 p0600 3,68 0 5 p0700 3,72 0 6 p0800 3,68 0 7 p0900 3,94 55 8 p1000 4,03 55 De database HR2006 dkr35 Donge Westzijde.mdb is gebruikt. 4.4.4. Bodemhoogtes en strijklengtes In de Hydra-modellen zijn per windrichting bodemhoogtes en effectieve strijklengtes opgenomen opbasis van een hoogtekaart en shapebestanden. Met behulp van de bodemhoogtes en effectieve strijklengtes berekent het programma de golfbelasting ter plaatse van de oeverlocaties. In de berekeningen is uitgegaan van de zogenaamde oorspronkelijke waarden voor deze parameters (tabel 4.3 entabel 4.4). Tabel 4.3. Bodemhoogte per oeverlocatie en windrichting windrichting 1 [m + NAP] 2 [m + NAP] 3 [m + NAP] N - 2,09-1,18-0,71-0,99-1,86-2,65-2,42-2,24 NNO - 1,44-1,43-1,54-2,06-2,23-2,22-1,82-1,90 NO - 1,91-1,68-1,59-1,68-1,95-2,36-2,08-1,77 ONO - 1,69-1,62-2,13-2,40-2,48-2,66-1,94 99,00 O 1,38 0,69 0,13-0,28-0,84-1,79-1,26 99,00 OZO 4,54 4,57 3,53 3,23 3,10-3,44 99,00 0,00 ZO 4,45 4,82 3,53 3,23 3,27 2,61 99,00 0,00 ZZO 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,78 0,00 0,00 Z 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ZZW 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 ZW 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 WZW 4,64 4,61 4,33 3,23 3,28 3,10 0,00 0,00 W 4,66 4,71 4,39 3,66 3,25 3,28 0,00 0,00 WNW 5,39 4,81 4,99 4,86 3,29 1,38 99,00 99,00 NW 5,40 0,01-1,65-2,64-2,83-3,48 99,00 99,00 NNW - 0,99-2,34-2,46-1,33-1,37-2,44-2,10-1,92 4 [m + NAP] 5 [m + NAP] 6 [m + NAP] 7 [m + NAP] 8 [m + NAP] 10 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
Tabel 4.4. Strijklengte per oeverlocatie en windrichting windrichting 1 [m] 2 [m] 3 [m] 4 [m] 5 [m] 6 [m] 7 [m] 8 [m] N 671 723 729 731 732 729 722 805 NNO 796 816 825 834 838 843 941 737 NO 1.245 1.250 1.244 1.236 1.237 1.245 1.174 552 ONO 1.335 1.291 1.274 1.301 1.301 1.384 1.138 327 O 1.129 1.071 1.045 1.070 1.058 1.208 860 106 OZO 692 627 598 616 600 768 434 0 ZO 112 73 62 84 77 222 98 0 ZZO 0 0 0 0 0 65 0 0 Z 0 0 0 0 0 0 0 0 ZZW 0 0 0 0 0 0 0 0 ZW 0 0 0 0 0 0 0 0 WZW 61 77 94 116 140 160 0 0 W 136 196 259 301 370 443 0 0 WNW 273 383 466 516 603 695 138 208 NW 427 555 645 693 774 849 339 432 NNW 567 670 726 741 778 814 540 638 4.5. Ontwerpwaterstand 4.5.1. Rivier-as In tabel 4.5 zijn het toetspeil (stap 1 van paragraaf 4.3) en de waterstanden voor de jaren 2050 en 2100 (W2050 en W2100) gegeven conform Addendum I bij de Leidraad Rivieren [ref. 2.]. De waterstand in het jaar 2065 (W2065) is bepaald op basis van lineaire interpolatie tussen de waarden voor 2050 en 2100. Het verschil tussen het toetspeil en W2065 is gelijk aan de samengestelde toeslag voor het verwerken van de verwachte klimaatontwikkelingen (stap 2) en waterstandseffecten van de geplande ruimtelijke maatregelen (stap 3). Deze samengestelde toeslag (hier voor het gemak ontwerptoeslag genoemd) is gelijk aan 0,2 m. Tabel 4.5. Waterstanden rivier-as rivierkilometer [km] toetspeil [m + NAP] W2050 [m + NAP] W2100 [m + NAP] W2065 (MHW) [m + NAP] ontwerptoeslag 246 3,6 3,7 3,9 3,8 0,2 247 3,4 3,6 3,7 3,6 0,2 248 3,3 3,4 3,6 3,5 0,2 Het MHW op de rivier-as is gelijk aan W2065. Om de ontwerpwaterstand op de rivier-as te bepalen, moet de toeslag robuust ontwerpen van 0,3 m bij het MHW opgeteld worden (stap 4). 4.5.2. Oeverlocaties De ontwerpwaterstand (stap 5) ter plaatse van de oeverlocaties is gelijk aan NAP + 3,9 m. Deze waterstand is als volgt bepaald (tabel 4.6): - berekenen van toetspeil ter plaatse van oeverlocaties met behulp van Hydra-B HR2006; [m] Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 11
- toevoegen van de volgende toeslagen: ontwerptoeslag (0,2 m); toeslag robuust ontwerpen (0,3 m). Tabel 4.6. Waterstanden oeverlocaties profiel toetspeil (Hydra-B HR2006) [m + NAP] ontwerptoeslag [m] MHW [m] toeslag robuust ontwerpen [m] ontwerpwaterstand [m + NAP] p0300 3,367 0,2 3,6 0,3 3,9 p0412 3,373 0,2 3,6 0,3 3,9 p0500 3,385 0,2 3,6 0,3 3,9 p0600 3,393 0,2 3,6 0,3 3,9 p0700 3,393 0,2 3,6 0,3 3,9 p0800 3,394 0,2 3,6 0,3 3,9 p0900 3,394 0,2 3,6 0,3 3,9 p1000 3,389 0,2 3,6 0,3 3,9 4.6. Maatgevend hydraulisch belastingsniveau Het MHBN verschilt per oeverlocatie en aangehouden profiel (huidig profiel of standaardprofiel 1:3). Voor zowel het huidige profiel als het standaard profiel is het MHBN als volgt bepaald (tabel 4.7): - berekenen van het hydraulisch belastingsniveau (HBN) voor een toelaatbaar overslagdebiet van 1 l/s/m voor het huidige profiel en het standaard profiel; - toevoegen van de ontwerptoeslag (0,2 m). Tabel 4.7. Hydraulisch belastingsniveau oeverlocaties profiel HBN huidig profiel [m + NAP] HBN talud 1:3 [m + NAP] ontwerptoeslag [m] MHBN huidig profiel [m + NAP] MHBN talud 1:3 [m + NAP] p0300 3,558 3,558 0,2 3,8 3,8 p0412 3,724 3,724 0,2 4,0 4,0 p0500 3,787 3,787 0,2 4,0 4,0 p0600 3,482 3,814 0,2 3,7 4,1 p0700 3,858 3,858 0,2 4,1 4,1 p0800 3,658 3,940 0,2 3,9 4,2 p0900 3,597 3,554 0,2 3,8 3,8 p1000 3,545 3,520 0,2 3,8 3,8 4.7. Ontwerphoogte De ontwerphoogte is gelijk aan de maximale waarde van (zie paragraaf 3.2): - waterstandgedomineerd: MHW (NAP + 3,6 m) + toeslag robuust ontwerpen (0,3 m) + waakhoogte (0,5 m) = NAP + 4,4 m; - golfgedomineerd: MHBN + toeslag robuust ontwerpen (0,3 m) + lokale toeslagen (0 m). Op oeverlocatie 6 na is de ontwerphoogte gelijk aan NAP + 4,4 m. De ontwerphoogte is bij locatie 6 gelijk aan NAP + 4,5 m (tabel 4.8). De golfgedomineerde ontwerphoogte is hier maatgevend boven de waterstandgedomineerde ontwerphoogte als niet uitgegaan wordt van het huidige profiel, maar van een standaardtalud van 1:3. Het huidige profiel zal aangepast moeten worden, omdat de kruin lager is dan de ontwerphoogte (tabel 4.9). In het ontwerp is uitgegaan van een standaardtalud van 1:3 en een ontwerphoogte van NAP + 4,5 m voor zowel het oostelijk als westelijk dijkgedeelte. 12 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
Tabel 4.8. Ontwerphoogte profiel waterstandgedomineerd [m + NAP] golfgedomineerd huidig profiel [m + NAP] talud 1:3 [m + NAP] aangehouden ontwerphoogte [m + NAP] p0300 4,4 4,1 4,1 4,4 p0412 4,4 4,3 4,3 4,4 p0500 4,4 4,3 4,3 4,4 p0600 4,4 4,0 4,4 4,4 p0700 4,4 4,4 4,4 4,4 p0800 4,4 4,2 4,5 4,5 p0900 4,4 4,1 4,1 4,4 p1000 4,4 4,1 4,1 4,4 Tabel 4.9. Ontwerphoogte ten opzichte van de huidige kruinhoogte profiel huidige kruinhoogte [m + NAP] ontwerphoogte [m + NAP] verschil p0300 4,89 4,5 + 0,39 p0412 3,56 4,5-0,94 p0500 3,70 4,5-0,80 p0600 3,68 4,5-0,82 p0700 3,72 4,5-0,78 p0800 3,68 4,5-0,82 p0900 3,94 4,5-0,56 p1000 4,03 4,5-0,47 4.8. Aanleghoogte De aanleghoogte (zie paragraaf 3.3) is gelijk aan de ontwerphoogte (NAP + 4,5 m) vermeerderd met de volgende toeslagen: - lokale bodemdaling; - zettingen; - klink. In het projectplan dijkversterking [ref. 21.] en de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.] is de aanleghoogte berekend. 4.9. Ontwerp golfcondities Met de bekledingsmodule van Hydra-B HR2006 zijn voor het referentiejaar 2065 (zie paragraaf 2.1) de toetswaarden van de golfcondities voor de bekledingen berekend. Vooralsnog hoeft er geen rekening te worden gehouden met een toename van wind als gevolg van bijvoorbeeld klimaatveranderingen [ref. 5.]. Er zijn daarom geen toeslagen voor de golfcondities aangehouden om tot ontwerpwaarden te komen. Dit heeft geresulteerd in de volgende ontwerpwaarden: - significante golfhoogte H s = 0,9 m; - piekperiode T p = 3,2 s. [m] Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 13
4.10. Stroming Stroming wordt niet maatgevend geacht, vanwege de relatief beschutte ligging van de waterkering ten opzichte van de hoofdgeul van de rivier, de geometrie van het voorland en de aanwezigheid van de bovenstroomse primaire waterkeringen. 4.11. Waterstand bij snelle val na hoogwater Voor het faalmechanisme macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) is één van de belastingsituaties die gecontroleerd dient te worden de situatie die optreedt na een snelle val van de buitenwaterstand na maatgevend hoogwater (MHW). In de dijk is dan nog een hoge freatische lijn aanwezig. Voor de buitenwaterstand wordt uitgegaan van de gemiddelde hoogwaterstand (GHW). Het gemiddeld hoogwater ter hoogte van de dijk is overgenomen uit het nabijgelegen waterstandsmeetpunt Keizersveer en bedraagt NAP + 0,70 m. Voor de freatische lijn bij een snelle val na hoogwater wordt gerekend met de freatische lijn tijdens hoogwater (MHW). Voor de ligging van de freatische lijn tijdens MHW wordt verwezen naar paragraaf 6.1. 4.12. Lage buitenwaterstanden Voor het faalmechanisme macrostabiliteit dienen conform TROR [ref. 5.] ook de belastingsituaties met lagere buitenwaterstanden dan maatgevend hoogwater (MHW) te worden gecontroleerd. Het betreft de belastingsituaties: - extreme neerslag bij gemiddeld laagwater (GLW) voor macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) en buitenwaarts (STBU); - extreem laagwater (LW 1/10- jaar) voor macrostabiliteit buitenwaarts (STBU). Beide belastingsituaties worden hieronder toegelicht. De belastingsituatie in de uitvoeringsituatie wordt in het projectplan dijkversterking [ref. 21.] en de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.] toegelicht. 4.12.1. Extreme neerslag bij gemiddeld laagwater (GLW) De controle op de faalmechanismen macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) en buitenwaarts (STBU) dient ook te worden uitgevoerd in geval van de belastingsituatie extreme neerslag bij een lage buitenwaterstand. De aan te houden lage buitenwaterstand conform TROR [ref. 5.] is gemiddeld laagwater (GLW). In het benedenrivierengebied is dit de laagwaterstand bij gemiddelde afvoer en gemiddeld getij. Ter plaatse van Keizersveer bedraagt deze waterstand NAP + 0,4 m [ref. 15.]. De extreme neerslag wordt in rekening gebracht met een verhoging van de freatische lijn in het dijklichaam. TROR [ref. 5.] adviseert voor rivierdijken een verhoging van de freatische lijn van 1,0 meter aan te houden ten opzichte van de freatische lijn bij GLW. De freatische lijn wordt toegelicht in paragraaf 6.1. 4.12.2. Extreem laagwater (LW 1/10 -jaar) De controle op het faalmechanisme macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) dient ook te worden uitgevoerd in geval van de belastingsituatie extreem laagwater (LW 1/10 -jaar). De aan te houden extreem lage buitenwaterstand conform TROR [ref. 5.] is de laagwaterstand die eens per 10 jaar wordt onderschreden. Volgens [ref. 15.] bedraagt de LW 1/10 -jaar ter plaatse van Keizersveer NAP - 0,3 m. 14 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
4.13. Polderpeilen Het winterpeil ter plaatse van het dijkvak Amer-Donge is NAP - 1,35 m en het zomerpeil NAP - 1,15 m [ref. 12.]. Het winterpeil is aangehouden als minimale grondwaterstand in het ontwerp. Voor het ontwerp is er gekeken naar de situatie waarbij het winterpeil gehandhaafd kan worden en de situatie waarbij de afvoercapaciteit van de gemalen onvoldoende is waardoor de grondwaterstand ter plaatse van het achterland toeneemt tot maaiveldniveau (NAP + 0,8 m). Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 15
16 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
5. GEOTECHNISCHE UITGANGSPUNTEN 5.1. Grondonderzoek en -opbouw Primaire waterkering Ter plaatse van de dijk Amer-Donge zijn in de loop der jaren diverse grondonderzoeken uitgevoerd. In augustus 2010 heeft MOS Grondmechanica voor Witteveen+Bos nader velden laboratoriumonderzoek ter plaatse van de dijk Amer-Donge uitgevoerd. Het doel van dit onderzoek is om de bodemopbouw en de sterkte-eigenschappen ervan gedetailleerder vast te stellen. Een overzicht van de uitgevoerde boringen en sonderingen is weergegeven in tabel 5.1. De locaties van de boringen en sonderingen, die zijn genoemd in de eerste vier regels van tabel 5.1, zijn aangegeven op de overzichtskaart van de dijk Amer-Donge in bijlage I. De locaties van de boringen en sonderingen, die zijn genoemd in de vijfde regel van tabel 5.1, zijn weergegeven in de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.]. Tabel 5.1. Overzicht boringen en sonderingen [ref. 12.] jaar uitvoerende partij boringen sonderingen 1982 Witteveen+Bos 2 16 1988 Grondmechanica Delft 3 8 2001 Wiertsema & Partners 2 10 2005 Oranjewoud 5 5 2010 MOS Grondmechanica 5 9 Aan de hand van de boringen en sonderingen die zijn genoemd in de eerste vier onderzoeken vantabel 5.1 (periode 1982-2005) is per dijksectie een geotechnisch lengteprofiel opgesteld van de bodemopbouw van het dijkvak Amer-Donge. Dit geotechnisch lengteprofiel is opgenomen in bijlage II. Op basis van het geotechnische lengteprofiel en het aanvullende grondonderzoek door MOS Grondmechanica is een representatieve bodemopbouw vastgesteld voor het gehele dijktraject (tabel 5.2). Tabel 5.2. Bodemopbouw grondsoort vanaf (NAP + m) klei, zandig veen - 2,1 zand (pleistoceen) - 3,2 kruin/maaiveld De grondopbouw in tabel 5.2 is gebaseerd op de maximaal gevonden spreiding in de top en basis van de veenlaag. Het uitgangspunt is dat de stabiliteit het laagst is wanneer de veenlaag het dikst is. De ligging van de bovenzijde (NAP - 2,10 m) is gebaseerd op het hoogst gevonden niveau van de bovenzijde, de ligging van de onderzijde is gebaseerd op het laagst gevonden niveau. Deze komen niet in hetzelfde onderzoekspunt tegelijk voor. Dit is een veilige schematisering. Op basis van bestekstekeningen van de vorige dijkversterking uit het begin van de jaren 90, het geotechnisch lengteprofiel, de boringen en de sonderingen blijkt dat de primaire waterkering opgebouwd is uit zand en zandige klei. Als gevolg van de verwachte golfbelasting is er een relatief dikke kleibekleding nodig op het buitentalud. Daarvoor zal een aanzienlijk deel van de huidige kern afgegraven moeten worden. Vanwege uitvoeringstechnische redenen (te bewerkelijk) wordt dit volledig in klei uitgevoerd en hieronder geen zandlaagje aangelegd. Daarnaast wordt de ophoging en de nieuwe binnenberm uitgevoerd met klei. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 17
Als gevolg zal het overgrote deel van de antropogene grond in de waterkering bestaan uit klei. In het ontwerp is uitgegaan van een kleidijk. Voor de antropogene grondlagen zijn dezelfde eigenschappen aangehouden als klei, zandig. Industrieterrein Uit het grondonderzoek volgt dat het hooggelegen industrieterrein (voorland) een heterogene grondopbouw heeft. Dit is waarschijnlijk veroorzaakt door diverse afgravingen en aanvullingen. 5.2. Representatieve dwarsprofielen De representatieve dwarsprofielen A (westelijk dijkgedeelte) en B (oostelijk dijkgedeelte) liggen ter plaatse van respectievelijk profiel 0700 en 0900 uit afbeelding 4.2, tabel 4.8 en tabel 4.9. 5.3. Geotechnische parameters In de berekeningen is onderscheid gemaakt tussen de volgende vier grondsoorten: - klei, zandig (ophoging); - klei, zandig; - veen; - zand (pleistoceen). In het ontwerp is ervan uitgegaan dat de versterkingsmaatregelen uitgevoerd worden met lokaal gewonnen klei uit de omgeving en het ophoogmateriaal minimaal dezelfde (sterkte-) eigenschappen zal hebben na verdichting als de huidige in situ grondsoort klei, zandig. Deze uitgangspunten zijn bepalend voor de latere bestekseisen. 5.3.1. Volumieke gewichten De volumieke gewichten van de grondsoorten ter plaatse van het dijkvak Amer-Donge zijn bepaald op basis van het labonderzoek dat is uitgevoerd door MOS Grondmechanica in 2010 en weergegeven in de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.]. De resulterende waarden zijn weergegeven in tabel 5.3. Onder maatgevende omstandigheden liggen de natuurlijke grondlagen onder de grondwaterstand. Daarom wordt voor het droog volumiek gewicht dezelfde waarde als voor het volumieke gewicht bij natuurlijk vochtgehalte gehanteerd. Tabel 5.3. Volumieke gewichten grondsoort y droog (kn/m3) y (kn/m3) klei zandig 17,7 17,7 veen 10,3 10,3 zand (pleistoceen) 19,4 19,4 5.3.2. Sterkteparameters De sterkteparameters van de grondsoort klei zandig ter plaatse van het dijkvak Amer- Donge zijn bepaald op basis van het laboratoriumonderzoek dat is uitgevoerd door MOS Grondmechanica in 2010 (γ m;c = 1,25 en γ m;φ = 1,2) en weergegeven in de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.]. De sterkteparameters van het veen en zand 18 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
(pleistoceen) zijn overgenomen uit tabel 1 van NEN6740 [ref. 6.] (γ m;c = 1,5 en γ m;φ = 1,2). De resulterende waarden zijn weergeven in tabel 5.4. Tabel 5.4. Representatieve waarden en rekenwaarden grondsterkteparameters grondsoort c rep (kn/m2) φ rep ( ) c d (kn/m2) φ d ( ) klei zandig 2,7 28,4 2,2 24,3 veen 2,5 15,0 1,7 12,6 zand (pleistoceen) 0 30,0 0 25,7 5.3.3. Samendrukkingsparameters Er zijn geen samendrukkingsproeven uitgevoerd. Om toch een schatting van de verwachte zettingen te kunnen maken, zijn de waarden voor de samendrukkingsparameters overgenomen uit tabel 1 van NEN6740 [ref. 6.]. De tabelwaarden voor de volgende grondsoorten zijn aangehouden: - klei, zwak zandig, matig voor de grondlaag klei zandig; - veen, matig voorbelast voor de grondlaag veen; - zand, sterk siltig voor de grondlaag zand (pleistoceen). De representatieve waarden zijn gegeven in tabel 5.5 en de rekenwaarden in tabel 5.6. De volgende partiële materiaalfactoren zijn bij het bepalen van de rekenwaarden aangehouden: - samendrukkingsconstanten (C p, C s ) = 1,3; - verticale consolidatiecoëfficiënt (c v ) = 1,5. Er is conservatief gerekend met een POP van 10 kpa voor alle lagen. Tabel 5.5. Representatieve waarden samendrukkingsparameters grondsoort C p;rep [-] C p;rep [-] C s;rep [-] C s;rep [-] c v;rep [m²/s] klei zandig 60 20 720 240 1E-06 veen 30 10 120 40 5E-08 zand (pleistoceen) 600 200 - - 0,01 Tabel 5.6. Rekenwaarden samendrukkingsparameters grondsoort C p;d [-] C p;d [-] C s;d [-] C s;d [-] c v;d [m²/s] klei zandig 46 15 554 185 7E-07 veen 23 8 92 31 3E-08 zand (pleistoceen) 462 154 - - 7E-03 5.4. Stabiliteitsfactoren Conform het Addendum TRWG [ref. 8.] gelden bij het controleren van de macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) en buitenwaarts (STBU) de volgende partiële veiligheidsfactoren: - schematiseringsfactor γb; - modelfactor γd; - materiaalfactor γm; - schadefactor γn. De partiële veiligheidsfactoren worden hieronder toegelicht. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 19
5.4.1. Schematiseringsfactor In het ontwerp is uitgegaan van een schematiseringsfactor van γb = 1,1. In het projectplan dijkversterking [ref. 21.] en de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.] is aangetoond dat de waterspanningen en bodemopbouw voldoende veilig geschematiseerd zijn. 5.4.2. Modelfactor Conform het Addendum TRWG [ref. 8.] wordt bij toepassing van het model Bishop met een modelfactor γd = 1,0 gerekend en bij toepassing van het model Uplift Van met een modelfactor γd = 1,05. 5.4.3. Materiaalfactor De materiaalfactoren worden gebruikt om de representatieve waarden van de grondsterkteparameters om te zetten in rekenwaarden. De aan te houden materiaalfactoren conform het Addendum TRWG [ref. 8.] zijn gepresenteerd in afbeelding 5.1. Afbeelding 5.1. Materiaalfactoren, Addendum TRWG [ref. 8.] Indien de grondsterkteparameters zijn bepaald op basis van tabel 1 uit NEN 6740 [ref. 6.] dienen conform het Addendum TRWG [ref. 8.] de materiaalfactoren uit tabel 3 van NEN 6740 [ref. 6.] te worden toegepast in plaats van de materiaalfactoren uit afbeelding 5.1. 5.4.4. Schadefactor De schadefactor γn is conform het Addendum TRWG [ref. 8.] gerelateerd aan de betrouwbaarheidsindex β volgens: γ n = 1,0 + 0,13 * (β - 4,0) 20 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
Voor het benedenrivierengebied wordt de betrouwbaarheidsindex bepaald met behulp van de formule die is weergegeven in afbeelding 5.2. Afbeelding 5.2. Berekening betrouwbaarheidsindex, Addendum TRWG [ref. 8.] De normfrequentie voor dijkring 35 (Donge) is 1/2.000 jaar. Aangezien gebruik wordt gemaakt van een dijkvakbenadering wordt voor de lengte van de waterkering conform [ref. 10.] een vaste waarde vanl = 60 km gehanteerd. De factor P f inst verschilt voor de faalmechanismen macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) en buitenwaarts (STBU): voor macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) is hoogwater de oorzaak van de instabiliteit en geldt P f inst = 1,0. Voor macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) hangt het optreden van instabiliteit niet samen met het optreden van hoogwater en geldt P f inst = 0,1. Met de bovenstaande gegevens wordt voor macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) een schadefactor γn = 1,09 gevonden en voor macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) een schadefactor γn = 1,03. 5.4.5. Vereiste stabiliteitsfactoren Een overzicht van de partiële factoren is opgenomen in tabel 5.5. De schematiseringsfactor, modelfactor en schadefactor resulteren in de vereiste stabiliteitsfactor γ 0 = γ b x γ d x γ n. De berekende stabiliteitsfactor als uitkomst van de MStab-berekeningen dient te voldoen aan deze waarde. De materiaalfactoren zijn verwerkt in de berekende stabiliteitsfactor. Aangezien de modelfactor afhankelijk is van het gebruikte model (Bishop of Uplift Van) en de schadefactor van het beschouwde faalmechanisme (macrostabiliteit binnenwaarts (STBI) of buitenwaarts (STBU)) geldt dit onderscheid ook voor de vereiste stabiliteitsfactor. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 21
Tabel 5.5. Partiële veiligheidsfactoren macrostabiliteit partiële veiligheidsfactor macrostabiliteit binnenwaarts (ST- BI) waarde schematiseringsfactor γb 1,1 1,1 modelfactor γd Bishop: 1,0 materiaalfactor γm* Uplift Van: 1,05 conform Addendum TRWG [ref. 8.] of NEN 6740 [ref. 6.] schadefactor γ n 1,09 1,03 vereiste stabiliteitsfactor γ 0 = γ d x γ n x γ b Bishop: 1,20 * Verwerkt in de berekende stabiliteitsfactoren. 5.5. Verkeersbelasting Uplift Van: 1,26 macrostabiliteit buitenwaarts (STBU) Bishop: 1,0 Uplift Van: n.v.t. conform Addendum TRWG [ref. 8.] of NEN 6740 [ref. 6.] Bishop: 1,14 Uplift Van: n.v.t. Bij het ontwerp van de dijkverbetering wordt rekening gehouden met een verkeersbelasting op de dijk. Tijdens een eventuele calamiteit kan immers zwaar transport over de dijk noodzakelijk zijn. Conform het TRWG [ref. 8.] wordt hiertoe een uniform verdeelde bovenbelasting op de kruin van de dijk aangehouden. Deze belasting bedraagt 13 kn/m 2 over een breedte van 2,5 m (ongeconsolideerd). De belastingspreiding in de ondergrond wordt aangenomen op 45 o. 22 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
6. GEOHYDROLOGISCHE UITGANGSPUNTEN In de variantenstudie zijn de geohydrologische uitgangspunten vastgesteld op basis van vigerende normen en richtlijnen. Naderhand is er onderzoek uitgevoerd naar de freatische lijn in het dijklichaam en de stijghoogte in het eerste watervoerende pakket. Het doel van dit onderzoek is om de respons van de freatische lijn in het dijklichaam en de stijghoogte in de onderliggende zandlaag op hoogwaters in de Bergse Maas en het Oude Maasje te kunnen bepalen. De resultaten hiervan zijn opgenomen in de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.] 6.1. Freatische lijn De freatische lijn in de dijk van het westelijke en oostelijke dijkgedeelte tijdens ontwerpomstandigheden is geschematiseerd aan de hand van bijlage 1 uit het Technisch Rapport Waterspanningen bij Dijken (TRWD) [ref. 9.]. Gekozen is voor het eenvoudige model voor een kleidijk (zie bijlage I uit het TRWD). Dit is een veilige schematisatie, waarbij zelfs in MHW omstandigheden opbolling in de kern plaatsvindt tot boven het maatgevende waterpeil. Daarbij zijn de volgende twee situaties beschouwd (afbeeldingen 6.1 en 6.2 en tabellen 6.1 en 6.2): - binnenwaterstand gelijk aan maaiveldniveau; - binnenwaterstand gelijk aan polderpeil (NAP - 1,4 m = winterpeil afgerond op decimalen). Afbeelding 6.1. Freatische lijn en stijghoogteverloop watervoerend pakket oostelijk dijkgedeelte 5 4 3 bestaand dijkprofiel nieuw dijkprofiel freatische lijn stijghoogte eerste w atervoerende pakket hoogte [m+nap] 2 1 0-1 -2-3 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 afstand [m] Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 23
Tabel 6.1. Freatische lijn en stijghoogteverloop watervoerend pakket oostelijk dijkgedeelte polderpeil = maaiveld polderpeil = NAP - 1,4 m freatische lijn stijghoogte in zand freatische lijn stijghoogte in zand x [m] y [m + NAP] x [m] y [m + NAP] x [m] y [m + NAP] x [m] y [m + NAP] - 50,0 3,9-50,0 3,9-50,0 3,9-50,0 3,9-2,3 3,9-25,3 3,9-2,3 3,9-25,3 3,9-0,5 4,2 0,0 2,4-0,5 4,2 0,0 2,4 4,0 4,2 20,0 2,3 4,0 4,2 20,0 2,3 9,1 2,8 80,0 2,2 9,1 2,8 80,0 2,2 22,3 0,8 100,0 2,2 22,3-1,4 100,0 2,2 100,0 0,8 100,0-1,4 Afbeelding 6.2. Freatische lijn en stijghoogteverloop watervoerend pakket westelijk dijkgedeelte 5 4 3 bestaand dijkprofiel nieuw dijkprofiel freatische lijn stijghoogte eerste w atervoerende pakket hoogte [m+nap] 2 1 0-1 -2-3 -30-20 -10 0 10 20 30 40 50 afstand [m] Tabel 6.2. Freatische lijn en stijghoogteverloop watervoerend pakket westelijk dijkgedeelte polderpeil = maaiveld polderpeil = NAP - 1,4 m freatische lijn stijghoogte in zand freatische lijn stijghoogte in zand x [m] y [m + NAP] x [m] y [m + NAP] x [m] y [m + NAP] x [m] y [m + NAP] - 50,0 3,9-50,0 3,9-50,0 3,9-50,0 3,9 0,0 3,9-14,3 3,9 0,0 3,9-14,3 3,9 1,8 4,2 0,0 2,4 1,8 4,2 0,0 2,4 6,3 4,2 35,4 1,7 6,3 4,2 39,8-0,2 11,4 2,8 100,0 1,7 11,4 2,8 100,0-0,2 23,4 1,2 23,4 1,2 100,0 1,2 39,8-1,4 100,0-1,4 24 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
Ten behoeve van de zettingsberekeningen en de beoordeling van de binnen- en buitenwaartse stabiliteit bij GLW en extreem laagwater is de freatische lijn tijdens dagelijkse omstandigheden nodig. Voor de stijghoogte ter hoogte van de kruin is NAP + 1,6 m (gemiddelde stijghoogte waterspanningsmeter in de dijkkern) aangehouden. Ter plaatse van het voor- en achterland is een gemiddelde stijghoogte van 0,5 m onder het maaiveld aangehouden. 6.2. Stijghoogte zandlagen De stijghoogte in het pleistocene zand is bepaald op basis van peilbuismeetgegevens met als maximum de grenspotentiaal (afbeeldingen 6.1 en 6.2 en tabellen 6.1 en 6.2). Op basis van de peilbuisgegevens is het volgende verloop gevonden: - kruin (x = 0 m): stijghoogte NAP + 2,4 m; - binnenteen/binnenberm (x = 20 m): stijghoogte NAP + 2,3 m; - achterland (x = 80 m): stijghoogte NAP + 2,2 m. Bij het berekenen van stabiliteit buitenwaarts is aangenomen dat de stijghoogte in het pleistocene zand zich (direct) aanpast aan de buitenwaterstand behorend bij de situaties waterstand na snelle val van hoogwater (zie paragraaf 4.11) en lage buitenwaterstanden (zie paragraaf 4.12). Het pleistocene zand staat direct in verbinding met het buitenwater. 6.3. Mate van consolidatie In de berekeningen is ervan uitgegaan dat het bestaande dijklichaam in het dijkvak Amer- Donge en de aan te brengen ophoging volledig geconsolideerd zijn. Er is dus niet gerekend met wateroverspanningen ten gevolge van de ophoging. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 25
26 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
7. RUIMTELIJKE KWALITEIT EN OMGEVING 7.1. Natuur Van maart tot en met juli 2010 heeft Witteveen+Bos een uitgebreide natuurtoets [ref. 18.] op de projectlocatie uitgevoerd. De resultaten van de uitgebreide natuurtoets zijn opgenomen in [ref. 18.]. Van september tot en met februari 2011 heeft Witteveen+Bos nader ecologisch onderzoek [ref. 19.] op de projectlocatie uitgevoerd. De resultaten van het nader ecologisch onderzoek zijn opgenomen in [ref. 19.]. In de uitgebreide natuurtoets is onderzoek gedaan naar beschermde gebieden en soorten. In het nader ecologisch onderzoek is onderzoek gedaan naar de aanwezigheid van verblijfplaatsen van vleermuizen en jaarrond beschermde vogelnesten. In deze paragraaf is een samenvatting van de resultaten van de uitgebreide natuurtoets en het nader ecologisch onderzoek opgenomen. Beschermde gebieden Natura 2000 In de omgeving van het plangebied komen twee Natura2000-gebieden 1 voor. Het betreffen de gebieden Biesbosch (VR 2 en HR 3 -gebied) en Langstraat (HR-gebied). Het plangebied is gelegen buiten de grenzen van beide Natura2000-gebieden. Ecologische hoofdstructuur Het Oude Maasje maakt onderdeel uit van de EHS 4 in het plangebied. De dijk zelf maakt geen onderdeel uit van de EHS. Soorten Uit de uitgebreide natuurtoets [ref. 18.] en nader ecologisch onderzoek naar de aanwezigheid van verblijfplaatsen van vleermuizen en jaarrond beschermde vogelnesten [ref. 19.] blijkt het volgende: - bomen: in de bomen in het plangebied bevinden zich geen jaarrond beschermde vogelnesten en/of vleermuisverblijfplaatsen; - fourageerroute: het oostelijke dijkgedeelte vormt een fourageerroute voor vleermuizen. De houtwal in zijn binnenteen maakt beperkt deel uit van de fourageerroute (zonder de houtwal zou de fourageerroute in tact blijven); - broedseizoen en kwetsbare periode: om te voorkomen dat broedvogels evenals overwinterende vogels door de werkzaamheden verstoord raken, dienen deze werkzaamheden buiten het broedseizoen en de kwetsbare periode te starten; - kleine modderkruiper: de aanwezigheid van de zwaarder beschermde kleine modderkruiper op de planlocatie (in de binnendijkse sloot ter plaatse van het westelijke dijkgedeelte) is zeer aannemelijk. 1 2 3 4 Natura 2000 is een Europees netwerk van beschermde natuurgebieden op het grondgebied van de lidstaten van de Europese Unie. Een Vogelrichtlijngebied (VR-gebied) is een speciale beschermingszone voor zeldzame of bedreigde vogelsoorten, gebaseerd op een lijst uit 1979 van zeldzame of bedreigde vogelsoorten. Een Habitatrichtlijngebied (HR-gebied) is een speciale beschermingzone, aangewezen op grond van de Habitatrichtlijn uit 1992. Ecologische Hoofdstructuur. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 27
7.2. Ruimtelijk kwaliteitskader In juli 2010 heeft Witteveen+Bos het ruimtelijk kwaliteitskader voor de dijkversterking Amer- Donge [ref. 20.] beschreven. De karakteristieken en kernkwaliteiten uit het ruimtelijk kwaliteitskader die de basis vormen voor de visie op de wijze waarop ruimtelijke kwaliteit geborgd wordt het ontwerp van de voorkeursvariant zijn in onderstaande paragrafen beschreven. 7.2.1. Karakteristieken Om een visie op te kunnen stellen, is het van belang om die aspecten van het lokale (rivieren)landschap te benoemen die haar onderscheiden van andere landschappen en rivieren. Die aspecten waaraan men herkent dat men zich in het rivierenlandschap bevindt en in welk deel daarvan. De karakteristieken zijn afgeleid uit het ruimtelijk kwaliteitskader [ref. 20.]. Hierna volgt een korte beschrijving van de karakteristieken zoals die op het eerste moment herkenbaar zijn. Karakteristiek voor onderhavig studiegebied is de ligging nabij de rivier de Bergsche Maas die via de Amer uitmondt in de Merwede en Hollands Diep nabij de Biesbosch. Aan deze kunstmatig aangelegde rivier hebben diverse ontwikkelingen plaats gevonden, vergelijkbaar met een rivier die natuurlijk is ontstaan. Nabij het plangebied hebben onder meer een aantal stedelijke ontwikkelingen plaats gevonden als gevolg van de ligging aan de rivier, zoals de stadsontwikkeling van Geertruidenberg en het buitendijkse bedrijventerrein ten noordwesten van het plangebied. Ook de brug in de A27 over de Amer is karakteristiek voor het rivierengebied in het studiegebied. Tot slot is de in het ruimtelijk kwaliteitskader [ref. 20.] beschreven verrommeling in de directe omgeving van het plangebied karakteristiek te noemen. 7.2.2. Kernkwaliteiten Kernkwaliteiten zijn die karakteristieken (of combinaties daarvan) die hoog gewaardeerd worden vanuit de trits gebruikswaarde, belevingswaarde en toekomstwaarde die samengevat staan voor het begrip ruimtelijke kwaliteit. De kernkwaliteiten zijn gebaseerd op het beleidskader en de ruimtelijke analyse uit het ruimtelijk kwaliteitskader [ref. 20.]. De kernkwaliteiten beschrijven de identiteit van het plangebied die behouden en ontwikkeld moet worden. De kernkwaliteiten van het plangebied en de directe omgeving daarvan kunnen omschreven worden aan de hand van de volgende begrippen: strakke lijnen, openheid en landbouw, bebouwing en verkeer, groene dijk in het rivierenlandschap en man-made watersysteem. Tabel 7.1 geeft aan hoe deze kernkwaliteiten inhoud geven aan de ruimtelijke kwaliteit van de te versterken dijk. Tabel 7.1. Kernkwaliteiten en ruimtelijke kwaliteit strakke lijnen gebruikswaarde belevingswaarde toekomstwaarde openheid en landbouw x x x bebouwing en verkeer x x x groene dijk in het rivierenlandschap x x x man-made watersysteem x x x 28 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
7.2.3. Visie Deze paragraaf geeft de visie weer op de wijze waarop ruimtelijke kwaliteit geborgd wordt in het ontwerp van de dijkversterking. Dit is in het projectplan dijkversterking [ref. 21.] en de ontwerpbijlage bij het projectplan dijkversterking [ref. 22.] nader uitgewerkt voor het (technisch) ontwerp van de voorkeursvariant. Deze visie is opgesteld aan de hand van de hiervoor benoemde kernkwaliteiten. Gehele dijktraject Om de dijk een samenhangend geheel te laten vormen wat betreft ruimtelijke verschijningsvorm (eenheid en herkenbaarheid), heeft het bovenal de voorkeur om het profiel en de inrichting van het westelijke dijkgedeelte overeen te laten komen met het oostelijke dijkgedeelte. Op deze wijze wordt ruimtelijke continuïteit voor het gehele dijkgedeelte bereikt. Westelijk dijkgedeelte De dijk op het westelijke deel is als dijk slecht herkenbaar. Voor een deel is de dijk opgenomen in het hoge voorland en slechts zichtbaar als een rand van het buitendijks gelegen terrein. Oostelijk van de Werfkampenseweg is het kruintje en het binnentalud van de dijk zichtbaar. Het tracé van de dijk kruist op schuine wijze de weg Keizersveer. De huidige schuine kruising van het dijktracé is onduidelijk en rommelig van aard. Dit wordt verbeterd door de dijk over de volledige lengte van zowel het westelijk als het oostelijke dijkgedeelte zoveel mogelijk dezelfde hoogte en profiel te geven. Daarnaast zal het tracé van de dijk op rechte wijze de weg Keizersveer kruisen. Op deze wijze wordt een duidelijke overgang van binnendijks naar buitendijks gebied gecreëerd. Bovendien wordt de beleving van de overgang van het binnendijkse naar het buitendijkse gebied nog intenser. Daarbij heeft het in principe de voorkeur om deze aansluiting zo te ontwerpen dat de dijk zo veel mogelijk als een recht waarneembare lijn vormgegeven wordt. De bestuurlijke begeleidingscommissie heeft het advies van het Q-team betreffende de uitbreiding van de westelijke projectgrens overgenomen. Dit betekent dat het westelijke dijkgedeelte uitgebreid wordt en de dijkkruin in dezelfde zichtlijn tot aan de Werfkampenseweg doorgetrokken kan worden. De aansluiting van de te versterken dijk aan de op hoogte zijnde dijk komt dan op een meer logische locatie te liggen bij de kruising met de Werfkampenseweg. Er is voor gekozen de dijkbasis op de huidige locatie te laten liggen (de dijk wordt niet verlegd). Tevens is er voor gekozen de weg op de huidige locatie (in alle varianten buitendijks naast de kruin) te laten liggen. Hierbij is het van belang door duidelijk waarneembare hoogteverschillen de dijk als zodanig beleefbaar te maken. Oostelijk dijkgedeelte De visie voor het oostelijke deel van de te versterken dijk is het zoveel mogelijk behouden van de nu aanwezige kwaliteiten. Deze kwaliteiten zijn met name de ligging van het fietspad op de kruin van de dijk en de duidelijke mooie profilering als (groene) waterkering. Vanaf dit dijkgedeelte is het open landschap rondom goed waarneembaar. Door over de dijk in plaats van naast de dijk te fietsen, wordt een overeenkomst verkregen met ervaringen die weggebruikers elders hebben opgedaan in het rivierengebied. Tevens is het landschap op een grotere hoogte beter beleefbaar. Er is onderzocht hoe het voorkeursalternatief dusdanig op de dijk juist naast gemaal Keizersveer aangesloten wordt, dat ruimtelijke continuïteit gewaarborgd blijft. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 29
7.3. Kabels en leidingen In maart 2010 heeft Witteveen+Bos een oriënterende KLIC-melding in het plangebied uitgevoerd. De resultaten daarvan zijn terug te vinden op de tekening in bijlage III. 30 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
8. LIJST MET AFKORTINGEN DINO Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond GLW Gemiddeld Laagwater HR2006 Hydraulische Randvoorwaarden 2006 MHBN Maatgevend Hydraulisch Belastingniveau MHW Maatgevend Hoogwater STBI Macrostabiliteit Binnenwaarts STBU Macrostabiliteit Buitenwaarts TROR Technisch Rapport Ontwerpbelastingen voor het Rivierengebied TRWD Technisch Rapport Waterspanningen bij Dijken TRWG Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies VTV2006 Voorschrift Toetsen op Veiligheid 2006 WB21 Waterbeheer 21 e eeuw WSBD Waterschap Brabantse Delta Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 31
32 Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport
9. LIJST MET REFERENTIES 9.1. Normen en richtlijnen 1. Leidraad Rivieren, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag, juli 2007. 2. Addendum 1 bij de Leidraad Rivieren, ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag, 2008. 3. Voorschrift Toetsen op Veiligheid Primaire Waterkeringen 2006, ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag, september 2007. 4. Hydraulische Randvoorwaarden Primaire Waterkeringen 2006, ministerie van Verkeer en Waterstaat, Den Haag, september 2007. 5. Technisch Rapport Ontwerpbelastingen voor het rivierengebied. Rapport bij de Leidraad Rivieren, Grondconstructies, Expertise Netwerk Waterkeren (ENW), mei 2007. 6. NEN 6740, Geotechniek - TGB 1990 - Basiseisen en belastingen, Nederlands Normalisatie Instituut, Delft, september 2006. 7. Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies, Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW), Delft, juni 2001. 8. Addendum bij het Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies, Expertise Netwerk Waterkeren (ENW), Den Haag, juli 2007. 9. Technisch Rapport Waterspanningen bij Dijken, Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW), Delft, september 2004. 10. Achtergrondrapport materiaalfactoren rivierdijken, Rijkswaterstaat Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Delft, januari 2008. 9.2. Beschikbare gegevens 11. Dijkversterking Oude Maas bij Keizersveer, Grondmechanica Delft, september 1989. 12. Technische Analyse dijk Amer-Donge (concept), Grontmij, november 2009. 13. Legger primaire waterkering Dijkring 35, Dijkvak P41, waterschap Brabantse Delta. 14. DINO loket, TNO. 15. www.rws.nl/waternormalen. 16. http://www.rijkswaterstaat.nl/water/feiten_en_cijfers/vaarwegenoverzicht/bergsche_ maas/. 17. Scenario s externe krachten voor WB21, RIZA/WL Delft Hydraulics/KNMI, augustus 2000. 9.3. Rapporten 18. Uitgebreide natuurtoets, dijkversterking Amer-Donge, Witteveen+Bos, juli 2010. 19. Nader ecologisch onderzoek, E.C.O. logisch, maart 2011. 20. Ruimtelijk kwaliteitskader, dijkversterking Amer-Donge, Witteveen+Bos, juli 2010. 21. Projectplan, dijkversterking Amer-Donge, Witteveen+Bos, juni 2011. 22. Ontwerpbijlage bij projectplan, dijkversterking Amer-Donge, Witteveen+Bos, juni 2011. 9.4. Verslagen 23. Projectgroepoverleg dijkversterking Amer-Donge, 14 april 2010, verslagnummer 10/05, referentie BR636-1/rijm3/017. Witteveen+Bos, BR636-1/winb/162 definitief 05 d.d. 30 november 2011, Dijkversterking Amer-Donge uitgangspuntenrapport 33
BIJLAGE I OVERZICHTSKAART GRONDONDERZOEK Witteveen+Bos, bijlage I behorende bij rapport BR636-1/winb/162 d.d. 30 november 2011
Witteveen+Bos, bijlage I behorende bij rapport BR636-1/winb/162 d.d. 30 november 2011