OPLEGNOTIITIE GRONDWATER EFFECTEN ONDERZOEK ZANDWINNING BEUNINGSE PLAS 2014 GEMEENTE BEUNINGEN 28 november 2014 078139811:B - Definitief D03061.000032.0300/GF
Inhoud Inleiding... 3 Het effect van de vaarverbinding... 6 Het effect tijdens het winnen... 8 Het effect in de eindsituatie... 12 078139811:B - Definitief ARCADIS 1
Inleiding De gemeente Beuningen heeft het voornemen om een zandwinning in het gebied ten zuidoosten van Beuningen te realiseren. Het plangebied ligt hierbij globaal gezien tussen de Nieuwe Pieckelaan aan de noordoostzijde, de Jonkerstraat aan de zuidoostzijde, de Neerbosscheweg (A73) aan de zuidwestzijde en de Oude Reekstraat aan de noordwestzijde (figuur 1). In 2010 heeft de gemeente hiervoor het ontwerp van de winning bij de provincie Gelderland ingediend om de benodigde ontgrondingsvergunning te verkrijgen. Om dit ingediende ontwerp te onderbouwen is in 2007 een onderzoek uitgevoerd naar de effecten van de geplande winning op het grondwater. Figuur 1 Locatie toekomstige zandwinplas ten zuidoosten van Beuningen Reden van dit nieuwe onderzoek naar de effecten op de grondwaterstanden In het proces van de ontgrondingsvergunning mag door iedereen een mening, vraag of suggestie worden ingediend met betrekking tot het ontwerp (indienen van een zienswijze). Elke ingediende zienswijze wordt door de gemeente tegen het licht gehouden, waarbij de gemeente besluit of ze de ideeën willen meenemen in het ontwerp voor de zandwinplas. Uiteindelijk heeft de gemeente Beuningen besloten een aantal van deze ingekomen ideeën mee te nemen in het ontwerp van de zandwinplas. Eén wijziging kwam van de gemeente Nijmegen. De gemeente Nijmegen is met het voorstel gekomen om voor het afvoeren van het zand uit de winning gebruik te gaan maken van een transportband, richting de haven in het Maas-Waalkanaal, waarna het zand verder per schip kan worden vervoerd. In het oorspronkelijke plan zou het transport plaatsvinden door middel van vrachtwagens, wat veel zwaar 078139811:B - Definitief ARCADIS 3
verkeer zou betekenen in de omgeving van de zandwinplas. De transportband kan echter alleen aan de zuidoostkant een plek krijgen. De aanleg van de transportband kost de gemeente uiteindelijk meer geld dan het vervoer met vrachtwagens. Voor de gemeente brengt de zandwinplas geld op (door de verkoop van het zand). De opbrengst zal door de hogere kosten dus lager zijn. Om toch hetzelfde bedrag over te houden aan de winning is daarom besloten de plas dieper (circa 15 meter) te maken, en dus meer zand te winnen. In de periode sinds 2007 is langs de noordwestzijde van het gebied een nieuwe woonwijk aangelegd, die ook veel open water bevat zodat in en vanuit de woonwijk pleziervaart onderdeel kan zijn van het wonen. In de uiteindelijke situatie waarbij de zandwinplas af is, zal er vanuit deze woonwijk vanaf de Lagune en de Kreek met pleziervaartuigen de plas opgevaren kunnen worden. Om veiligheidsredenen betekent dat het zand vanaf de andere zijde van het gebied wordt gewonnen. Op de winplas mag geen recreatie plaats vinden. De verbinding tussen de Lagune, de Kreek met de plas, wordt pas tegen het eind van de realisatie werkelijkheid. Daarom heeft de gemeente besloten de watergangen langs de woonwijk met een tijdelijke vaarverbinding op elkaar aan te sluiten. Bij de afronding van de zandwinplas wordt de vaarverbinding dan uiteindelijk onderdeel van de zandwinplas. De zandwinplas is vanaf dat moment een recreatieplas. Doel van het nieuwe onderzoek naar het effect op de grondwaterstanden Alles bij elkaar is dit een aanzienlijke verandering van het oorspronkelijk ontwerp. De gemeente Beuningen dient hiervoor een herziening van haar ontwerp in bij de provincie Gelderland. De veranderingen betekenen mogelijk ook andere effecten op het grondwater. Daarom is het effect op het grondwater nu opnieuw onderzocht om dit nieuwe ontwerp te onderbouwen. De resultaten van dit onderzoek vindt u in de notitie die voor u ligt. Deze notitie is een samenvatting van twee technische rapporten die het onderzoek naar het grondwater beschrijven. Voor de technische achtergrond verwijzen wij dan ook naar deze twee rapporten: Geohydrologische effectenstudie zandwinning Beuningse Plas fase 1: Modelactualisatie ; Geohydrologische effectenstudie zandwinning Beuningse Plas fase 2: Effectenstudie. Disclaimer Deze oplegnotitie vervangt niet de onderzoeksresultaten uit de twee rapporten: Geohydrologische effectenstudie zandwinning Beuningse Plas fase 1: Modelactualisatie en fase 2: Effectenstudie in officiële procedures. Een goed grondwatermodel om de effecten mee te berekenen Om het effect op de grondwaterstanden te berekenen, wordt gebruik gemaakt van een rekenmodel. De eerste stap van het onderzoek is dan ook om te zorgen dat er een goed rekenmodel voor het grondwater hebben waar wij (ARCADIS), maar belangrijker nog, het waterschap Rivierenland en de provincie Gelderland voldoende vertrouwen in hebben. Zij zullen immers beoordelen of de inschatting van de effecten juist zijn en dus veilig een toestemming kan worden verleend voor de zandwinning. In 2007 zijn de effecten op het grondwater ook bepaald met behulp van een grondwatermodel. In dit model is de werkelijkheid op basis van de beschikbare gegevens zo goed mogelijk nagebootst. In het model zijn gegevens over de bodem opgenomen (de verdeling van zand en klei), de Waal en het Maas- Waalkanaal, de aanwezige watergangen en drainage (ondergrondse buizen die de grondwaterstand op peil houden) en grondwateronttrekkingen. Nu (2014) zijn er meer en ook nieuwere gegevens beschikbaar. Daarnaast heeft het waterschap een nieuw model voor haar hele gebied gemaakt met deze nieuwe gegevens. Voor de nieuwe studie zijn we dan ook aan de slag gegaan met het nieuwe model van het waterschap en is deze aangevuld met gedetailleerde 4 ARCADIS 078139811:B - Definitief
informatie van de specifieke locatie van de toekomstige zandwinplas. Ook zijn de veranderingen in de omgeving sinds 2007 in het model opgenomen. Denk hierbij aan de nieuwe woonwijk, maar ook een verandering van het waterpeil op het Maas-Waalkanaal. Om zeker te zijn of dit nieuwe model met onze aanpassingen de effecten van de zandwinplas goed kan berekenen, hebben wij in het eerste deel van ons onderzoek (fase 1), ons de volgende vraag gesteld: Vinden wij het nieuwe en door ons aangepaste rekenmodel goed genoeg om de effecten op het grondwater te berekenen? Om dit te onderbouwen hebben wij de volgende controles gedaan met het nieuwe model: 1. Wat zijn de verschillen in de berekende grondwaterstanden van het oude en het nieuwe model? 2. Zorgt de nieuwe kennis van de ondergrond voor andere conclusies dan in het onderzoek uit 2007? 3. Wat is het effect van de veranderingen in de omgeving sinds 2007 op de grondwaterstanden? In gezamenlijk overleg met de gemeente Beuningen, het waterschap Rivierenland en de provincie Gelderland hebben wij de conclusie kunnen trekken dat: Het nieuwe model beter de werkelijkheid nabootst dan het oude model en ook goed genoeg is om de effecten van de zandwinning op het grondwater te berekenen. Onze controles met het nieuwe model wijzen uit dat: 1. Er verschillen zijn in de berekende grondwaterstanden tussen het oude en het nieuwe model, maar dat deze verschillen logisch zijn en zorgen voor een vergelijkbare of betere kwaliteit voor het berekenen van effecten; 2. De nieuwe kennis van de bodemopbouw zorgt voor een beperkte toename in de berekende effecten; 3. Het hogere peil van het Maas-Waalkanaal zorgt voor hogere grondwaterstanden in de omgeving van het kanaal, het aanleggen van ontwateringsbuizen (drainage) in de wijken ten zuidoosten van de plas zorgen voor lagere grondwaterstanden tijdens natte omstandigheden. Het bepalen van de effecten van de zandwinplas op het grondwater Nu we weten dat het nieuwe rekenmodel goed genoeg is om het effect van de winning op het grondwater te berekenen, hebben wij het nieuwe model hiervoor gebruikt. Om de effecten op het grondwater van de nieuwe geplande zandwinning volledig in beeld te krijgen, hebben wij onszelf een drietal vragen gesteld. Het onderzoek is vervolgens gericht op het beantwoorden van deze vragen: 1. Wat is het effect van de (tijdelijke) vaarverbinding die wordt aangelegd langs de westelijke rand van het gebied? 2. Wat is het effect van de zandwinning op de omgeving in de eindsituatie? Hierbij is de winning afgerond en de zandwinplas helemaal aanwezig en aangesloten op de watergangen vanuit de woonwijk; 3. Wat is het effect van de zandwinning op de omgeving tijdens het winnen van het zand? Op de volgende bladzijden worden de effecten van de zandwinning beschreven. Dit doen wij voor drie situaties: Na de aanleg van de vaarverbinding: daarmee zien we het effect van deze vaarverbinding op de omgeving; Tijdens het winnen van het zand: hier kijken we naar het effect van het winnen van het zand (dit is een tijdelijk effect), maar ook naar het effect van de plas die hierbij ontstaat; De uiteindelijke situatie: wat zijn de veranderingen van het grondwater wanneer de winning klaar is en dus de veranderingen die ook altijd zo zullen blijven. 078139811:B - Definitief ARCADIS 5
Het effect van de vaarverbinding Eerst is gekeken naar het effect van de tijdelijke vaarverbinding op het grondwater. In figuur 2 is dit effect op kaartjes weergegeven voor verschillende situaties. Het linker kaartje geeft hierbij het effect op de gemiddelde grondwaterstanden over een heel jaar gezien. Het middelste kaartje geeft het effect van een situatie die je tijdens de winter kan verwachten met hoge grondwaterstanden (= een gemiddelde natte situatie). Het rechter kaartje laat juist het effect zien die je tijdens de zomer mag verwachten met lage grondwaterstanden (= een gemiddelde droge situatie). Figuur 2 Effect van de vaarverbinding op het grondwater De kaartjes in figuur 2 laten geen effecten zien. Dit betekent dat het effect van de vaarverbinding op het grondwater zo klein is dat dit niet merkbaar zal zijn. Wanneer we kijken naar hoe de grondwaterstand in de loop van de tijd verandert zien we ook zeer kleine effecten. In figuur 3 is de verandering van de grondwaterstand ter plaatse van de nieuwe woonwijk, vlakbij de geplande vaarverbinding, in een grafiek gezet. Hierbij laat de blauwe lijn de grondwaterstand zien voor de periode 2002 tot 2010 zoals deze is geweest in deze periode. De groene lijn laat zien hoe de grondwaterstand zou zijn wanneer er in die periode een vaarverbinding zou zijn geweest. Je ziet dan vooral dat bij de pieken in de grondwaterstanden de groene lijn (dus mét de vaarverbinding) iets lager is. Het open water van de vaarverbinding vangt bij deze natte momenten het grondwater op. 6 ARCADIS 078139811:B - Definitief
Figuur 3 Effect van de vaarverbinding in de tijd op de locatie van de nieuwe woonwijk ten noordwesten van de toekomstige plas 078139811:B - Definitief ARCADIS 7
Het effect tijdens het winnen Hoe werkt dat winnen nou? Het winnen van het zand zal in stappen gebeuren. Op onderstaande kaart (figuur 4) is de opdeling in stappen weergegeven. Als eerste zal een zogenaamd startgat worden aangelegd (stappen 1 t/m 3). In dit startgat wordt tijdens het realiseren van de plas zelf voor de verkoop ongeschikte grond terug gestort. In de stappen 4 t/m 12 wordt de plas gegraven. De verwachting is dat de plas zal worden gegraven in een periode van 10 tot 17 jaar. Hoe snel dit werkelijk gaat hangt af van de vraag naar zand en de prijs die het zand opbrengt. Bij het winnen wordt het zand door een schip met een zuiger opgezogen. Hierbij wordt zowel water als zand door de zuiger weggehaald. Wanneer het zand (met water) uit de grond wordt gehaald, zal het water terug in de plas stromen. Dit is ook belangrijk voor de winner (Boskalis), omdat alleen droog zand verkocht kan worden. Het gat dat overblijft in de grond moet worden opgevuld. Dit gebeurt door grondwater dat hier naartoe stroomt vanuit de omgeving. Daarmee verdwijnt er dus grondwater uit de omgeving (er wordt water onttrokken aan de omgeving). In het model is dan ook de winning opgenomen als een grondwateronttrekking. Op basis van de snelheid waarmee het zand zal worden weggehaald, hebben wij berekend dat het water dat moet toestromen uit de omgeving ongeveer 1500 m 3 per dag is (1,5 miljoen liter). Figuur 4 Indeling in stappen van het winnen bij de aanleg van de plas 8 ARCADIS 078139811:B - Definitief
Het gemiddelde effect in elke stap van het winnen Voor elke afzonderlijke stap van het winnen is in figuur 5 het gemiddelde effect van de winning op het grondwater op een kaart te zien. Dit is dus het effect op de grondwaterstand die gemiddeld over de periode van de stap zal plaatsvinden. In de eerste drie kaarten (de eerste drie stappen) is duidelijk te zien dat eerst het startgat wordt gemaakt naast de plas. Vanaf stap 4 start de winning van de plas zelf. In de eerste stappen (het maken van het startgat en de eerste stappen van het maken van de plas) zien we vooral het effect van de onttrekking van de winning, en dus lagere grondwaterstanden doordat grondwater naar het startgat of de plas toestroomt. Als de plas groter wordt, gaan we ook te maken krijgen met het effect van het water van de plas zelf. Dit merken we ongeveer vanaf stap 6, wanneer de plas voor ongeveer ¼ deel is gegraven. Eigenlijk hebben we dan te maken met twee effecten: Het effect van het winnen: die gedurende de hele periode van de winning zorgt voor een lagere grondwaterstand omdat er een gat wordt gemaakt dat moet worden aangevuld met grondwater; Het effect van het water in de plas: hoe groter de plas wordt (dus hoe verder ze zijn met het winnen) hoe meer ook de plas en het water hierin een effect heeft op de grondwaterstanden. De plas zorgt dan vooral voor het aanleveren van water naar de onttrekking van de winning. Er stroomt wel water vanuit de grond naar de plas om te zorgen dat het waterniveau van de plas gelijk blijft. Het toestromen van water kan nu echter vanuit een groter gebied dan bij het begin van het winnen. Dit zorgt ervoor dat de gemiddelde grondwaterstanden minder worden verlaagd naarmate er meer zand gewonnen wordt, maar dat de verlaging wel in een groter gebied te merken zijn. Wanneer je goed kijkt naar de kaartjes van figuur 5 kun je dit duidelijk zien. Wanneer de plas al wat groter is (de laatste kaartjes) zien we dat het effect op het grondwater vooral aan de noordoost kant van het gebied zit. Dit is de kant van de Waal. Het grondwater wordt vanuit deze kant aangevuld. 078139811:B - Definitief ARCADIS 9
Stap 1 Stap 2 Stap 3 Stap 4 Stap 5 Stap 6 Stap 7 Stap 8 Stap 9 Stap 10 Stap 11 Stap 12 Figuur 5 Effect op de gemiddelde grondwaterstand tijdens de aanleg (fasering). Verschillen in het effect tussen de zomer en de winter Zojuist hebben we aan de hand van de kaartjes uit figuur 5 het gemiddelde effect van elke stap beschreven en zien we lagere grondwaterstanden. Maar ook hebben we beschreven dat de plas zelf naarmate deze groter wordt ook zorgt voor een effect op de grondwaterstanden. Dit effect verschilt echter tussen de zomerperiode en de winterperiode. Wat het effect van alleen de plas is, dus zonder onttrekking, zien we duidelijk in onze berekening van de eindsituatie op de volgende pagina in figuur 6. Hier wordt ook beschreven welk effect de plas heeft in de zomer en in de winter en dat dit effect precies tegenovergesteld is. Wanneer we dit effect samen nemen met het effect van de winning geldt dat in de laatste stappen van de winning in de winter periode, dus bij hoge grondwaterstanden, de grondwaterstanden lager zijn door zowel de winning als het effect van het water van de plas. In de zomerperiode geldt dat de winning ook voor lagere grondwaterstanden zorgt, maar dat de plas juist zorgt voor hogere grondwaterstanden. Netto zal er tegen het einde van de winning zelfs sprake zijn van juist hogere grondwaterstanden in de zomer rond de plas, ondanks de actieve winning. 10 ARCADIS 078139811:B - Definitief
Wat gebeurt er nou bij extreme droogte of een hoogwater ten tijde van de winning? We hebben bij het onderzoek ook gekeken naar de effecten van de winning wanneer er tegelijkertijd sprake is van een extreem droge situatie (zoals in de zomer van 2003 het geval was). Vooral in een dergelijke situatie kan de grondwaterstand erg laag worden. Als een dergelijke droogte samenvalt met de start van de winning, kan dit tot problemen leiden. In een dergelijke situatie kunnen er problemen ontstaan met de op staal gefundeerde bebouwing aan de Jonkerstraat (paal loze fundering). Daarom zal tijdens het winnen de grondwaterstand hier worden gemeten om op tijd te kunnen ingrijpen. Als de plas groter wordt zal dit risico afnemen omdat het effect van het water in de plas ook een rol krijgt. En deze zorgt juist voor hogere grondwaterstanden als het droog is. De risico s voor de bebouwing is dan niet meer aanwezig. Voor de bebouwing bij de oude Reekstraat zal er geen lagere grondwaterstand zijn door de winning. Het begin van de winning ligt te ver van deze straat. Ook is gekeken naar het effect van de winning tegelijkertijd met een hoogwater op de Waal (zoals in januari 2003 die ongeveer 1 keer in de 10 jaar voorkomt). In een dergelijke situatie zorgt de winning dat de grondwaterstanden minder hoog worden. Dit is positief omdat dit mogelijke schade van het hoge water helpt beperken. Als de plas groter is en ook zijn eigen effect heeft op de grondwaterstanden zal het effect van hoogwater op de grondwaterstanden nog kleiner worden. 078139811:B - Definitief ARCADIS 11
Het effect in de eindsituatie In de eindsituatie is de winning volledig afgerond. Er wordt dus geen zand meer weggehaald dat moet worden aangevuld door grondwater. Het effect van het winnen is dan ook niet meer aanwezig. Er is alleen nog sprake van het effect van het water van de plas op de omgeving. In figuur 6 is het effect op het grondwater in de eindsituatie weergegeven. Net als bij figuur 2 is in het linker kaartje het gemiddelde effect over een heel jaar weergegeven. In het middelste kaartje is het effect gedurende de winter zichtbaar en in het rechter kaartje het effect gedurende de zomer. Gemiddeld genomen over het hele jaar zorgt de aanwezigheid van de plas in de eindsituatie voor lagere grondwaterstanden (de grondwaterstanden zijn gemiddeld maximaal 10 cm lager dan nu). Dit is alleen het geval in een smalle strook langs de noordoostzijde (Nieuwe Pieckelaan). Wanneer we kijken naar de winterperiode zien we duidelijk dat effecten van de plas zichtbaar zijn, en wel lagere grondwaterstanden. Net als bij het gemiddelde effect geldt dat dit effect het grootst is langs de Nieuwe Pieckelaan. Het effect van lagere grondwaterstanden vindt hier plaats wanneer de grondwaterstanden juist hoog zijn (winter). Het effect betekent dus eigenlijk minder hoge grondwaterstanden, wat goed zichtbaar is wanneer we kijken naar de grafiek in figuur 7. In deze grafiek is de verandering van de grondwaterstand in de woonwijk ten noordwesten (zelfde locatie als in figuur 3) in de tijd weergegeven. De groene lijn laat de grondwaterstand voor de periode 2002 tot 2010 zien voor de situatie met de vaarverbinding, de rode lijn laat de grondwaterstanden voor deze periode zien wanneer de eindsituatie van de plas aanwezig zou zijn. Goed zichtbaar is dat de pieken in de winter minder hoog zijn. Wanneer we naar de situatie ten tijde van de zomer kijken (meest rechter kaartje van figuur 6) zien we het tegenovergestelde effect van wat we in de winter zien. In de zomer zorgt de plas juist voor hogere grondwaterstanden in het gebied rondom de plas. Dus wanneer de grondwaterstanden nu laag zijn, zullen zij door de plas juist hoger worden in de toekomst. Ook dit is goed te zien in figuur 7. De rode lijn van de toekomstige situatie zakt minder ver uit dan de groene lijn van de situatie met de vaarverbinding. Deze hogere grondwaterstanden in de zomer en juist lagere grondwaterstanden in de winter zijn het gevolg van het effect van het water in de plas. De plas is zo groot dat deze genoeg water bevat om te zorgen dat de grondwaterstanden in de omgeving in de zomer minder ver zakken als dat nu het geval is. Er stroomt dan water vanuit de plas naar het grondwater in de omgeving, want het waterniveau in de plas is dan hoger dan de het niveau van het grondwater in de omgeving van de plas. In de winter geldt dit andersom. Dan is de stand van het grondwater hoger dan de waterstand van de plas en stroomt er water vanuit de grond de plas in. De plas heeft de functie van een tijdelijke opslag van water die in de winter wordt aangevuld door het grondwater, en die in de zomer juist water levert aan het grondwater. Het jaarlijkse stijgen van de grondwaterstanden in de winter en het dalen in de zomer wordt hierdoor minder. De grondwaterstanden in de omgeving van de plas worden dus stabieler. 12 ARCADIS 078139811:B - Definitief
Figuur 6 Het effect op het grondwater in de eindsituatie na het winnen Figuur 7 De verandering van de grondwaterstand ter plaatse van de Oude Reekstraat zowel voor de huidige situatie (groene lijn) (met de vaarverbinding al meegenomen) als ook de toekomstige situatie (rode lijn) 078139811:B - Definitief ARCADIS 13
En wat gebeurt er bij extreme droogte of een hoogwater na het winnen in de eindsituatie? Wanneer er sprake is van een extreem droge situatie zoals we in 2003 hebben ervaren, zal het effect zoals we die nu zien tijdens de zomer (rechter kaartje figuur 6) nog groter zijn. De plas zorgt dan dat in de omgeving van de plas de grondwaterstand minder ver zal zakken dan de situatie zonder plas en helpt daarmee om schade door deze droogte te beperken. In het geval van een hoogwatersituatie zoals we hebben ervaren in januari 2003 (een dergelijke afvoer op de Waal komt eens in de 10 jaar voor) zal sprake zijn van hetzelfde effect als bij de wintersituatie (middelste kaartje figuur 6) alleen dan nog sterker. De plas zal dan zorgen voor lagere grondwaterstanden dan in de huidige situatie en helpt daarmee eventuele schade door het hoge water (en de daardoor hoge grondwaterstanden) te beperken. Wat mogen we straks verwachten van de waterstand van de zandwinplas We hebben het onderzoek uitgevoerd met een grondwatermodel. Deze is niet bedoeld om exacte waterstandniveau s in verschillende situaties te berekenen voor open water zoals de plas. Wel weten we dat de waterpeil van de plas sterk zal worden beïnvloed door het grondwater (en zoals de effecten laten zien ook andersom). Door de watervoorraad van de Beuninigseplas zijn de grondwaterstanden in de zomer hoger. Wanneer we kijken naar wat het model aan grondwaterstanden op de locatie van de plas berekent, ligt het waterpeil van de plas gemiddeld tussen de 6,7 en 6,8 m +NAP (Normaal Amsterdams Peil, ongeveer het gemiddeld zeeniveau). Als gevolg van toestroom van en naar het grondwater kan dit nog circa 10 cm rond deze waarden variëren (bij extreme situaties meer). In de eindsituatie zal de plas echter ook aangesloten worden op het watersysteem van de naastgelegen woonwijk aan de noordwestzijde. Voor de peilen die we net noemden is hier geen rekening mee gehouden. Wanneer het regent komt het water dat op de wegen en de daken valt óók in het watersysteem terecht. Dit gaat veel sneller dan wanneer het gewoon op niet bebouwde grond valt, omdat het dan via de bodem naar het grondwater gaat. In de praktijk kan er dus sprake zijn van hogere pieken in het peil, door water van het verharde oppervlak bij veel of intensieve regen (veel regen in korte tijd). 14 ARCADIS 078139811:B - Definitief