WHAT S UP ZUIDERZEELAND? TECHNIEK THEORETISCHE OPDRACHT KERNMODULE TECHNASIUM 4HV Naam: Klas: DUURZAME OEVERS Het kernthema van deze module is het duurzaam maken van de oevers van de vaarten en tochten in de polders van het werkgebied van Waterschap Zuiderzeeland. De bestaande beschoeiing van de oevers van de vaarten en tochten in het beheergebied van Waterschap Zuiderzeeland moet elke twintig jaar vervangen worden. Dat is niet alleen een gigantische klus, maar vraagt ook nog eens een aanzienlijk budget en zorgt daarnaast ook voor een flinke verstoring van de natuur. OPDRACHT 1 Zoek in www.zuiderzeeland.nl/duurzameoevers op hoe het Waterschap Zuiderzeeland denkt over de inrichting van de oevers van vaarten en tochten in de toekomst. OPDRACHT 2 Zoek in de introductiemodule op over hoeveel kilometer oever we het hebben in het beheergebied van het waterschap. 1
Bij het duurzaam maken van de oevers denkt het waterschap aan minder onderhoud, een beter watermilieu en ook aan een betere waterberging in de toekomst. Onderstaand kaartje geeft je een beeld van de huidige bescherming van de oevers van de vaarten en tochten in Flevoland. Op dit kaartje kun je goed zien dat zo goed als alle vaarten en tochten in Flevoland zijn voorzien van een beschoeiing die gedateerd is. Die beschoeiing is gemaakt van, meestal behandeld, hardhout en steekt boven water uit. OPDRACHT 3 Zoek via www.zuiderzeeland.nl/duurzameoevers op wat de belangrijkste verandering is bij het verduurzamen van de beschoeiing. OPDRACHT 4 Zoek met behulp van Wikipedia uit wat men bedoelt met behandeld of verduurzaamd hout. 2
Onderstaande kaartjes geven weer wat de plannen van Waterschap Zuiderzeeland zijn voor de komende jaren. Tot 2015 moet 107 km oever aangepast zijn, voor 2027 is dat in totaal 312 km. Zoals je ziet gaat dit een gigantische klus worden, waarbij heel veel bestaand en nog te gebruiken materiaal misschien moet worden verwijderd. In de praktische opdracht bij deze module wordt van je gevraagd om mee te denken over een zo economisch en milieuvriendelijk mogelijke methode van vervanging. Waterschap Zuiderzeeland wil onder andere de bestaande beschoeiing met 30 cm verlagen zodat deze onder water verdwijnt. OPDRACHT 5 Wat is de voornaamste reden van het waterschap om de beschoeiing onder water te plaatsen? Met het onder water plaatsen van de beschoeiing creëert het waterschap nog een belangrijke verbetering, namelijk het verbreden van de vaart of tocht op het waterpeil. Daardoor neemt het waterbergend vermogen enorm toe en neemt ook de waterkwaliteit toe. Onderstaande tekening laat de bestaande en de toekomstige doorsnede door zo n oever zien. 3
Je ziet dat er op waterpeilhoogte een zogenaamde plasberm van 2,5 meter breedte wordt gerealiseerd. Dit is een strook drassige bodem waar waterminnende planten goed kunnen gedijen. Dit is ook de strook die bij een geringe stijging van de waterspiegel onder water komt te staan. OPDRACHT 6 Bereken hoeveel vierkante meter plasberm per kilometer wordt gecreëerd door het aanleggen van deze duurzame oever. OPDRACHT 7 Stel dat Waterschap Zuiderzeeland een waterspiegelstijging van 10 cm, bij de hevigste regenval, acceptabel vindt. Hoeveel kubieke meter water kun je dan in 2027, ten opzichte van nu, meer bergen? Om een bestaande oever om te vormen in een duurzame oever moet Waterschap Zuiderzeeland heel veel werk en vooral veel grond verzetten. Als je ervan uitgaat dat de figuur van de oeverdoorsnede op schaal is, wordt er zo n 80 cm grond afgegraven van een gemiddelde diepte van 40 cm, bij een breedte van 2,5 m. Bestaande oeverbeschoeiing OPDRACHT 8 Bereken hoeveel kubieke meter grond per meter oever moet worden afgegraven. Met een geschatte dichtheid van grond van 2,0 tot 2,5 duizend kg/m 3 kost het optillen van 1,0 m 3 grond over een hoogte van 1,0 m ongeveer 20 tot 25 kj aan energie. 4
De grond moet niet alleen worden opgetild maar ook worden afgegraven en verplaatst, geschat kost dit 10 maal zoveel energie als alleen het optillen. Duurzame oever, zonder zichtbare beschoeiing. In uitvoering Grondverzet is niet het enige dat moet gebeuren bij het aanleggen van een duurzame oever. De grond wordt gemiddeld van een diepte van 0,40 m afgegraven, maar moet wel op een transportwagen geladen worden. In totaal zal elke kubieke meter grond zo n 3,0 meter worden opgetild. OPDRACHT 9 Bereken hoeveel energie het minimaal kost om 1,0 m 3 grond te verzetten in de situatie van deze oever. 5
Grondverzetmachines werken meestal met een dieselmotor, vaak hebben die een rendement van zo n 25%. De hele machine, met hydrauliek en diverse aandrijvingen, heeft misschien een rendement van 10%. In totaal is het rendement dus 2,5%. OPDRACHT 10 Controleer met een berekening of dit klopt. OPDRACHT 11 Hoeveel energie zal een grondverzetmachine per kilometer oever moeten leveren? OPDRACHT 12 Hoeveel energie zal deze machine bij een rendement van 2,5 % dan opnemen? Eén liter diesel levert volgens Binas een hoeveelheid energie van 33 miljoen joule. OPDRACHT 13 Bereken hoeveel liter diesel nodig is om 1,0 km oever af te graven. OPDRACHT 14 Bereken hoeveel kilogram CO 2 uitstoot het afgraven van 1,0 km oever veroorzaakt. OPDRACHT 15 Denk jij, nu je deze module hebt doorgewerkt, dat Waterschap Zuiderzeeland terecht begonnen is met het verduurzamen van de oevers in Flevoland? Heeft het voordeel meer gewicht dan de nadelen? Geef je antwoord in een betoog van een half A-4 tje. 6
7