Effecten van Vasthouden-Bergen-Afvoeren in de stroomgebieden van de Regge en Overijsselse Vecht tijdens hoogwater
Handreiking voor afspraken op het Blauwe Knooppunt Regge-Vecht
Definitief rapport 13 Augustus 2004
Peter Kramer
Inhoudsopgave Voorwoord ______5 Samenvatting______6 Begrippenlijst______7 Overzicht figuren en tabellen ______9 1 Inleiding ______10 1.1 Projectkader ______10 1.1.1 Aanleiding______10 1.1.2 Probleemanalyse ______10 1.1.3 Blauwe knooppunten ______10 1.2 Doelstelling ______11 1.3 Vraagstelling ______11 1.3.1 Vraagstelling______11 1.3.2 Afbakening ______12 1.4 Leeswijzer ______12 2 Stroomgebiedanalyse van de Overijsselse Vecht ______13 2.1 Inleiding______13 2.2 Het stroomgebied van de Vecht______13 2.3 Looptijd van een hoogwatergolf in de Vecht ______15 2.4 Frequentieanalyse van de afvoer in de Vecht______16 2.4.1 Afvoervariatie van de Vecht ______16 2.4.2 De afvoer van de Vecht bij Emlichheim______16 2.4.3 De afvoer van de Vecht bij Dalfsen ______17 2.4.4 Maatgevende hoogwaterstand 2001 ______17 2.5 Hydraulische aandachtspunten in het stroomgebied van de Vecht ______18 2.5.1 Hoogwaterkeringen en rivierkundige ingrepen______18 2.5.2 Breedte van de Vecht ______19 2.6 Conclusies stroomgebiedsanalyse van de Vecht______20 3 Stroomgebiedanalyse van de Regge ______21 3.1 Inleiding______21 3.2 Het stroomgebied van de Regge ______21 3.3 Frequentieanalyse van de afvoer van de Regge ______22 3.4 Neerslag en afvoer in het stroomgebied van de Regge ______23 3.4.1 Maximale afvoer 1970-2002______23 3.4.2 Neerslag en afvoer in oktober 1998 ______24 3.4.3 Fysisch maximum______25 3.5 Hydraulische knelpunten in het stroomgebied van de Regge______26 3.6 Conclusies ______27 4 Interactie tussen afvoergolven van de Regge en Vecht ______28 4.1 Faseverschil in het stroomgebied van de Vecht ______28 4.1.1 Reactietijd in dagen in het stroomgebied van de Vecht ______28 4.1.2 Reactietijd in uren in het stroomgebied van de Vecht ______28 4.1.3 Faseverschil tussen de Regge en Vecht ______29
2 4.2 Aandeel van de Regge in de afvoer van de Vecht tijdens hoogwater______30 4.2.1 Hoelang voert de Regge maximaal af? ______30 4.2.2 Het aandeel van de Regge in de afvoer van de Vecht______31 4.3 Conclusies ______31 5 Handreiking voor afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht______32 5.1 Inleiding______32 5.1.1 Aanleiding______32 5.1.2 Planperiode ______32 5.1.3 Definitie van een blauw knooppunt ______32 5.1.4 Afbakening ______32 5.2 Instrumenten om afspraken over blauwe knooppunten in te verankeren ______33 5.2.1 Drie beschikbare instrumenten ______33 5.2.2 Blauwe knooppunten als onderdeel van waterakkoorden______33 5.3 Typen afspraken op blauwe knooppunten ______33 5.3.1 De opbouw van afspraken______33 5.3.2 Van eenvoudige naar complexere afspraken______35 5.4 Criteria en meetmethode ______35 5.4.1 De herhalingstijd______35 5.4.2 Faseverschil ______35 5.4.3 Meetmethode ______36 5.5 Uitwerking typen afspraken ______36 5.5.1 Piekreductie van zijstromen ______36 5.5.2 Vaststellen van de maximale afvoer 1 keer per 10/100/1250 jaar voor de Regge ______37 5.5.3 Maximaal toelaatbaar afvoerregime ______38 5.5.4 Minimalisatie van de schade in het Vecht-Stroomgebied na een referentieneerslag ______39 5.6 Afweging typen afspraken ______39 5.7 Conclusies ______40 6 Hoogwaterberekeningen op de Vecht met synthetische hoogwatergolven van de Regge___ 41 6.1 Inleiding______41 6.2 Het Nash Cacade model ______42 6.2.1 Beschrijving van het Nash Cascade model______42 6.2.2 Betekenis van verschillende n en K-waarden in maatregelen______43 6.2.3 Beperkingen van het Nash model ______44 6.3 Calibratie van de parameters van het Nash Cascade model voor de Regge ______44 6.4 Ontwerp van de synthetische basisgolf voor de Regge voor 1998 ______45 6.5 Het Sobek-river model voor de Overijsselse Vecht ______46 6.5.1 Modelkeuze______46 6.5.2 Sobek river overzicht ______47 6.5.3 Randvoorwaarden ______47 6.6 Sobek-berekeningen met synthetische afvoergolven van de Regge.______47 6.7 De resultaten ______49 6.7.1 Resultaten afvoerverandering op de Vecht ______49 6.7.2 Invloed van de hoogte van de basisafvoer op de resultaten ______51 6.7.3 Realistische vertraging van de afvoer? ______52 6.8 Conclusies ______53 7 Discussie______54 7.1 Voorkomen van afwenteling van wateroverlast uit regionale gebieden ______54 7.1.1 Bergingsgebieden ______54
3 7.1.2 Een tweede neerslagpiek______54 7.2 Het fysisch maximum ______55 7.3 De toekomst van de Regge ______56 8 Conclusies en aanbevelingen ______57 8.1 Conclusies ______57 8.2 Aanbevelingen______58 Literatuur ______60 Bijlagen ______62
4 Voorwoord
Bij toeval kwam ik de schitterende foto tegen die op het voorblad van dit rapport staat. Het duurde even voordat ik besefte dat deze foto precies op “mijn blauw knooppunt Regge-Vecht” genomen was tijdens de meest extreem situatie van de afgelopen 30 jaar, mooier kan bijna niet! Bij een bezoekje aan dit knooppunt in het begin van dit onderzoek was de vraag nog of de camping die daar langs de Vecht ligt (op de foto het half ondergelopen eiland in het midden!) wel veilig was.
Dit rapport betekent voor mij de afronding van de opleiding Civiele Techniek aan de Universiteit Twente. Ik wil graag mijn afstudeercommissie bedanken bestaande uit Martijn Booij, Rene Buijsrogge en Wim van Leussen van de Universiteit Twente en Lisette Heuer en Han Grobbe van Royal Haskoning. Verder wil ik nog bedanken: Sjon Monincx van Waterschap Regge en Dinkel voor het verstrekken van de opdracht, alle collega’s bij Royal Haskoning Enschede en de vele anderen die hebben bijgedragen aan het totstandkomen van dit rapport en het voltooien van mijn studie waarvan in het bijzonder mijn huisgenoten, zus en ouders.
Augustus 2004,
Peter Kramer
5 Samenvatting
Blauwe knooppunten zijn de belangrijkste uitwisselingspunten tussen het hoofdwatersysteem en regionale watersystemen. Blauwe knooppunten zijn één van de speerpunten van het waterbeleid voor de 21e eeuw om te zorgen dat de afwenteling van waterproblemen naar benedenstrooms gelegen gebieden minder wordt. De commissie Waterbeheer 21e eeuw (WB-21) stelt voor om via de drietrapsstrategie Vasthouden-Bergen-Afvoeren afwenteling te voorkomen. Dat deze strategie voor hoogwatersituaties niet altijd de beste is wordt onderkend. In sommige gevallen zal een snel afwaterend, regionaal systeem zijn afvoer kunnen lozen zonder problemen te veroorzaken op het ontvangende hoofdwatersysteem. Dit geldt in het bijzonder voor het regionale systeem van de Regge en het hoofdwatersysteem de Vecht.
De doelstelling van dit onderzoek is: Aanbevelingen geven voor afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht door het analyseren van het samenvallen van afvoerpieken van de Regge en Vecht ten gevolge van vasthouden en bergen.
Allereerst zijn de eigenschappen van de stroomgebieden van de Vecht en de Regge in kaart gebracht. De reactietijden, looptijden en afvoervariaties zijn onderzocht en daarnaast is het faseverschil tussen de beide systemen en de invloed van een fysisch maximum besproken. De kennis over de reactietijden en het faseverschil tussen beide systemen geeft een basis voor aanbevelingen over de typen afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht.
Eén van de kenmerken van de Regge is het fysisch maximum aan de afvoer. Het fysisch maximum van 120 m3/s wordt ongeveer 1 keer per 25 jaar bereikt. De invloed van het fysisch maximum is dan ook aanzienlijk als afspraken gaan over herhalingstijden tot 100 jaar (zoals in de stroomgebiedvisies wordt voorgesteld). Voor situaties waarin de afvoer van de Regge in de buurt komt van het fysisch maximum geldt dat de afvoerkromme geen ‘normaal’ verloop vertoont. Het stijgen en dalen van de afvoerkromme verloopt volgens een normaal patroon de piek is vrijwel vlak en de duur is afhankelijk van de neerslag.
Via het Nash-cascade model is de afvoergolf van de Regge aangepast aan de strategie Vasthouden-Bergen-Afvoeren. De veranderingen van de afvoergolf van de Regge in synthetische afvoergolven zijn meegenomen in modelberekeningen van de waterstanden en afvoer voor de Vecht. Specifiek is gekeken naar de situatie van oktober 1998; de meest extreme hoogwatersituatie tot nu toe in het stroomgebied van de Vecht.
Vier typen afspraken op blauwe knooppunten voor extreme hoogwatersituaties zijn onderzocht: (1) piekreductie; (2) vaststellen van een afvoer bij 1/10, 1/100/ en 1/1250 jaar; (3) een maximaal toelaatbaar afvoerregime; (4) minimalisatie van de schade na een referentieneerslag. Deze afspraken zijn uitgewerkt om de functionaliteit voor waterstandverlaging te beoordelen en de afspraken controleerbaar te maken. Aanbevolen wordt om het maximaal toelaatbare afvoerregime van de Regge als basis te gebruiken voor de afspraken. De afspraak is verder uitgewerkt en de het effect van verandering van de afvoer van de Regge door deze afspraak is modelmatig geanalyseerd.
De belangrijkste conclusie van de modelberekeningen is dat afvoervertragende maatregelen in de Regge de maximale waterstanden in de Vecht verhogen. Afvoervertragende maatregelen hebben een verlengend effect op de verblijftijd van water in het stroomgebied van de Regge, waardoor de afvoerpieken van de Regge en Vecht meer samenvallen. De verhoging van de maximale waterstanden vindt plaats op het traject een paar kilometer voor Ommen tot aan de monding van de Vecht. De hoogte van de afvoerpiek van de Regge heeft minder invloed heeft op de waterstanden in de Vecht dan het tijdstip en de duur van de afvoerpiek. Tevens treedt de afvoerpiek op de Vecht eerder op. Bij herhalingstijden onder de 100 jaar speelt het faseverschil tussen de Regge en de Vecht een grote rol in de totale afvoer. Aanbevolen wordt om in de afspraken rekening te houden met het verloop van de afvoer van de Regge en het faseverschil met de Vecht.
6 Begrippenlijst
Afvoerregime De afvoer vanuit een stroomgebied in de tijd. Het afvoerregime ligt deels vast door de inrichting van het stroomgebied. Het afvoerregime kan worden beïnvloed door beschikbare operationele maatregelen in te zetten of door het gebied anders in te richten.
Aftoppen Treedt op als de fysieke capaciteit van een waterloop wordt overschreden, water stroomt over de buitenste dijken van een waterloop waardoor de afvoer die het uitstroompunt bereikt niet boven een bepaalde waarde (het fysisch maximum) uitkomt.
Bergen Water tijdelijk vasthouden in oppervlaktewater en op maaiveld in extreem natte situaties ter beperking van wateroverlast in benedenstrooms gelegen gebied.
Blauwe knooppunten De belangrijkste uitwisselingspunten tussen het hoofdwatersysteem en regionale watersystemen.
Eenheidsafvoergolf Denkbeeldige afvoergolf als gevolg van in korte tijd op het gehele stroomgebied gelijkmatig vallende regen, die een oppervlakte-afvoer teweeg brengt gelijk aan een over het stroomgebied uitgebreid laag water ter dikte van een gekozen lengte-eenheid.
Extreme afvoersituatie Een afvoer met een grote herhalingstijd, waarbij wateroverlast in het stroomgebied optreedt.
Fysisch maximum De maximale afvoer van een waterloop of (deel) stroomgebied veroorzaakt door de afmetingen van de waterloop. Bij een grotere aanvoer van water zullen in het stroomgebied op de zwakste plaatsen ongereguleerde inundaties optreden. Het fysisch maximum kan worden bepaald op basis van de capaciteit van de waterlopen of blijken uit afvoermetingen.
Faseverschil De tijd tussen de afvoerpieken van twee deelstroomgebieden in één stroomgebied. Staat gelijk aan het verschil in reactietijd tussen twee deelstroomgebieden.
Herhalingstijd De tijd die gemiddeld tussen afvoerpieken ligt. Bepaald op basis van statistische berekeningen met afvoermeetreeksen van maxima.
Hoofdwatersysteem De grotere rivieren in Nederland, waaronder ook de Overijsselse Vecht.
Hydraulisch knelpunt Plaats in een stroomgebied waar stremming van afvoer plaatsvindt, veroorzaakt door de afmetingen van het watersysteem.
Inundatie Het ongewenst buiten de oevers treden van waterlopen, waardoor aanliggende delen van een stroomgebied onder water komen te staan.
Retentie Iedere vorm van water vasthouden in de bodem of waterberging aan het oppervlak.
7 Nalevering Het terugstromen van water uit geïnundeerde gebieden in de waterloop. Treedt op bij dalende waterstanden, na het bereiken van een (lokaal) fysisch maximum.
Noodberging Een speciaal geprepareerd gebied waarin de afvoer kan worden geborgen tijdens extreme afvoersituaties in het stroomgebied.
Piekreductie Het verlagen van de afvoer bij een vastgestelde herhalingstijd.
Reactietijd1 De tijdsduur vanaf het begin van de stijging van een afvoergolf tot aan de piek. In dit verslag gelijk aan de was van een afvoergolf.
MA Maatgevende afvoer is gebaseerd op extrapolatie van metingen voor het hoofdwatersyteem gelden de MA bij een herhalingstijd van 1250 jaar.
MHW Maatgevende Hoog Waterstand. De MHW wordt bepaald aan de hand van de Maatgevende Afvoer (MA). Met modelberekeningen wordt de MHW per dijksectie bepaald.
Stand-still principe Het principe dat de maatgevende hoogwaterstanden niet meer mogen stijgen.
Stroomgebiedsvisie Plan van Rijk, Provincies, waterschappen en gemeenten waarin gezamenlijke uitgangspunten staan over het beheer van een stroomgebied.
Synthetische golf Een geïdealiseerde afvoergolf. In dit onderzoek gebruikt om veranderingen in de afvoer weer te geven van de Regge in een hydraulisch model.
Val Het dalen van de waterspiegel als gevolg van afnemende rivierafvoer.
Was Het stijgen van de waterspiegel als gevolg van toenemende rivierafvoer.
Waterakkoord Een afspraak tussen waterbeheerders over het beheer en afvoerverloop van watersystemen.
1 Normaal gesproken is de reactietijd de tijd vanaf het centrum van de effectieve neerslag tot aan het tijdstip waarop de piekafvoer optreedt.
8 Overzicht figuren en tabellen
Figuur 2-1 De Vecht met de belangrijkste zijstromen en stuwen (Lorenz et al., 2001) ...... 14 Figuur 2-2 Afvoerverloop voor de Vecht bij Emlichheim 1960-1999 (bron van Nieuwenhuijzen, 2004)...... 15 Figuur 2-3 Frequentiediagram van extreme afvoeren voor het meetstation Emlichheim (Lorenz et al., 2001)...... 17 Figuur 2-4 Breedte van de Vecht binnen de winterdijken (Prov. Overijssel, 2000) ...... 19 Figuur 3-2 Stroomgebied van de Regge (Regge en Dinkel, 1998)...... 22 Figuur 3-3 Frequentiediagram bij verschillende verdelingen voor de Regge (Lorenz et al. 2001) ...... 23 Figuur 3-4 Afvoermaxima van de Regge bij Archem in de periode 1974-2002 (Data Ws. Regge en Dinkel, 2003) ...... 24 Figuur 3-5 Neerslag bij Twenthe, gemiddelde neerslag in het stroomgebied en afvoer v.d. Regge ...... 25 Figuur 3-6 Neerslag en afvoer van de Regge bij Archem (Data Ws. Regge en dinkel, 2003) ...... 25 Figuur 3-7 Afvoergolven van de Regge voor afvoergolven in de negentiger jaren (Lorenz et al., 2001) ...... 26 Figuur 3-8 Inundatie in de Linderbeek eind oktober 1998 ...... 27 Figuur 4-1 Verlenging van de afvoerpiek van de Regge door aftopping bij herhalingstijden van 50 tot 10.000 jaar...... 30 Figuur 4-2 Afvoer van de Vecht en de Regge, met het aandeel van de Regge afvoer tijdens hoogwater in oktober 1998 ...... 31 Figuur 5-1 Bestuurlijke uitwerking van instrumenten voor afspraken op blauwe knooppunten...... 33 Figuur 5-2 Schematisch overzicht afspraken...... 34 Figuur 6-1 Schematisch overzicht modelberekeningen...... 41 Figuur 6-2 De Nash Cascade: verandering van de afvoergolf door een serie van lineaire bergingsreservoirs (Shaw, 1999) ...... 43 Figuur 6-3 Resultaat van het fitten van de Nash-vergelijking op de afvoergolf van december 1993...... 44 Figuur 6-4 De twee varianten van de synthetische basis golven van de Regge en gemeten afvoer van oktober 1998 ...... 46 Figuur 6-5 Schematisatie van het Sobek River-model voor de Overijsselse Vecht...... 47 Figuur 6-6 De synthetische afvoergolven van de Regge in de verschillende scenario’s (bovenstroomse randvoorwaarde Sobek) ...... 48 Figuur 6-7 De synthetische afvoergolven van de Regge met fysisch maximum ...... 49 Figuur 6-8 Verschuiving van de piek van de Vecht bij vertraagde afvoer van de Regge ...... 49 Figuur 6-9 Waterstandsverschillen t.o.v. de basisgolf (golf Bb) ten gevolge van afvoergolven 1b & 3 langs de Vecht op 1 november ....50 Figuur 6-10 De gemiddelde afvoer van de Regge op 1 november en de maximale waterstand op de Vecht bij Dalfsen...... 51
Tabel 1 Kengetallen overzicht...... 9 Tabel 2-1 Looptijd van de Vecht in 1981 (Janssens, 1990)...... 15 Tabel 2-2 Karakteristieken van de dagelijkse afvoer (m3/s) voor de Vecht, Maas en de Rijn, voor de periode 1975-1990 ...... 16 Tabel 2-3 Toetspeilen van de Vecht voor Dalfsen tot aan het Zwarte Water (Min V. & W., 2001)...... 18 Tabel 3-1 Afvoeren bij verschillende herhalingstijden stuw Archem...... 22 Tabel 4-1 Reactietijd afvoerpieken t.o.v. neerslaggebeurtenis in dagen (Kruidhof, 2003) ...... 28 Tabel 4-2 Faseverschillen tussen de afvoerpieken van de Regge en de Vecht bij Emlichheim in de jaren ’90...... 29 Tabel 4-3 Samenvatting faseverschil Regge-Vecht bij toenemend debiet van de Vecht in de jaren ’90...... 29 Tabel 6-1 Resultaten van calibratie van de parameters van het Nash model voor gemeten afvoergolven...... 45 Tabel 6-2 Varianten van de synthetische afvoergolven van de Regge ...... 48 Tabel 6-3 Debieten en waterstandsverschillen voor de hypothetische scenario’s ...... 51 Tabel 7-1 Fysische maxima voor de Vecht en zijstromen ...... 55
Tabel 1 Kengetallen overzicht Systeem- kenmerk Locatie Reactietijd Regge 20-24 uur 3 3 3 VechtEml >100 m VechtEml >125m VechtEml >150 m
Faseverschil Regge-VechtEml. 53 uur 61 uur 62 uur Looptijd Emlichheim tot monding 24-40 uren* 24-40 uren* 24-40 uren* Regge Frequentie 1/25 Jaar 1/50 jaar 1/100 jaar 1/1250 jaar Piekafvoer Regge 124 m3/s 145 m3/s 166 m3/s 249 m3/s Regge met fysisch 121 m3/s 121 m3/s 121 m3/s 121 m3/s maximum 3 3 3 3 VechtEml 220 m 244 m /s 265 m /s 341 m /s Vecht Dalfsen - 405 m3/s 443 m3/s 540 m3/s Afvoer Frequentie Piekneerslag 24u. Frequentie Piekafvoer in 1998 Regge 117 m3/s 1/20 jaar 40-60 mm 1/25 jaar 155 m3/s** 1/55 jaar** 3 VechtEml 207 m /s 1/20 jaar 60-70mm 1/50 jaar Vecht Dalfsen 366 m3/s +/-1/20 jaar 60-70 mm 1/50 jaar *de looptijd is groter bij hogere afvoeren van de Vecht. ** gecorrigeerde afvoer zonder aftopping.
9 1 Inleiding 1.1 Projectkader
1.1.1 Aanleiding In de aard en omvang van de nationale waterproblematiek zullen zich structurele veranderingen voordoen. Klimaatveranderingen, zeespiegelstijging, bodemdaling en verstedelijking maken een nieuwe aanpak in het waterbeleid noodzakelijk. In februari 2001 sloten daarom Rijk, Interprovinciaal Overleg, Unie van Waterschappen en Vereniging van Nederlandse Gemeenten de Startovereenkomst Waterbeleid 21e eeuw (Min. V&W, 2001). In deze startovereenkomst wordt een stroomgebiedsgerichte aanpak van het waterbeheer in de 21e eeuw geagendeerd. Het doel van de samenwerking binnen een stroomgebied is het formuleren van concrete maatregelen om het watersysteem op orde te krijgen en te houden. In Nederland zijn 16 stroomgebieden gedefinieerd waarvoor stroomgebiedsvisies zijn opgesteld. De stroomgebiedsvisies en de Startovereenkomst Waterbeleid zijn de bron geweest voor het schrijven van het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW). In het NBW staan taakstellende afspraken over doelen en maatregelenpakketten die nodig zijn om de waterhuishouding op orde te brengen en te houden. In alle documenten duikt de term blauwe knooppunten op. Deze worden omschreven als punten waar de grotere grensoverschrijdende wateren in of uit de beheersgebieden stromen. Op deze punten kunnen voor de beheerders van de waterstromen bestuurlijke voorwaarden worden gesteld die doorwerking vinden in maatregelen voor bovenstrooms gelegen gebieden (Het Rijk et al., 2003). De definitie van een blauw knooppunt ligt op dit moment echter nog niet vast. Ook welke soort afspraken er gemaakt kunnen worden is op dit moment nog niet duidelijk. Dit jaar moet volgens het NBW worden vastgesteld waar de blauwe knooppunten liggen. Pas in 2007 hoeven er afspraken gemaakt te worden als de betrokken partijen dat wensen.
1.1.2 Probleemanalyse De stroomgebiedsvisie van Vecht-Zwart Water geeft een heldere analyse van het probleem:
“De problemen kunnen aanzienlijk groter zijn als de afvoerpieken samenvallen. Het beperken van de afvoerpiek uit het regionaal systeem is dus niet altijd beter. Maatregelen die invloed hebben op de afvoercapaciteit en afvoersnelheid moeten daarom goed worden onderzocht. Het gaat dan met name om de effecten op het hoofdwatersysteem en het eventueel samenvallen van afvoerpieken uit andere delen van het stroomgebied” (Bestuurlijk Waterplatform Vecht-Zwarte Water, 2003).
Voor de inrichting van watersystemen zijn in de stroomgebiedsvisies een aantal uitgangspunten opgesteld. Voor de inrichting van een stroomgebied zijn die uitgangspunten niet-afwentelen, meer ruimte voor water en de kwantitatieve drietrapsstrategie vasthouden-bergen-afvoeren. Middels deze uitgangspunten wordt gewerkt aan het nemen van ruimtelijke maatregelen voor het vasthouden van water in de bodem, in het oppervlaktewater en in bergingsgebieden (Bestuurlijk Waterplatform Vecht-Zwarte Water, 2003).
Door het langer vasthouden en bergen wordt een vertraging in het systeem opgenomen die ervoor zorgt dat de afvoerpiek lager wordt en later optreedt. Het lager worden van de piek zal voor minder afwenteling zorgen op benedenstrooms gelegen gebieden. De vertraging van de afvoer kan ervoor zorgen dat de afvoerpieken van hoofdstroom en zijtakken meer gaan samenvallen. Een regionaal watersysteem kan dan de piekafvoer lozen tijdens een hoogwatergolf van het watersysteem waarop deze afwatert. In de huidige situatie zal in de meestal kleinere regionale stroomgebieden eerder een volledige afvoerpiek zijn ontwikkeld dan in het stroomgebied van de grotere hoofdtak.
1.1.3 Blauwe knooppunten Blauwe knooppunten zijn één van de speerpunten in het waterbeleid voor de 21e eeuw (WB-21) om afwenteling van wateroverlast te voorkomen. Een blauw knooppunt is een nieuwe mogelijkheid voor (water)beheerders om harde afspraken te kunnen maken met andere beheerders. Uitwerking
10 van de term wordt gegeven in het NBW (Het Rijk et al., 2003) en voor de Vecht in de Stroomgebiedsvisie Vecht - Zwarte Water. De definitie die wordt gehanteerd is: blauwe knooppunten zijn de belangrijkste uitwisselingen tussen het hoofd- en regionaal watersysteem. Afhankelijk van de doelstellingen die in het geding zijn kan het type afspraak op een blauw knooppunt verschillen. In de SGV-VZW worden een aantal indicatieve voorstellen geopperd voor afspraken in het stroomgebied van de Vecht. Deze voorstellen gaan over aan- en afvoer, de maatgevende hoogwaterstanden (MHW), het aflaten van water en de frequenties van waterstanden (Min. V.& W., 2003).
Voor eind 2004 dienen de blauwe knooppunten vastgesteld te zijn door het Rijk in samenwerking met provincies, waterschappen en gemeenten. Eind 2007 dienen de bestuurlijke afspraken inhoudelijk te zijn vastgelegd. De afspraken kunnen worden verwerkt in nieuwe waterakkoorden, in regionale akkoorden of in een andere vorm verschijnen in het beleid van de waterschappen, provincie en gemeenten.
1.2 Doelstelling
De doelstelling van dit afstudeeronderzoek is:
Aanbevelingen geven voor afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht door het analyseren van het samenvallen van afvoerpieken van de Regge en Vecht ten gevolge van vasthouden en bergen.
1.3 Vraagstelling
De doelstelling valt uiteen in drie delen; kennis, model en beleid. Hydrologische kennis over de Regge en de Vecht is nodig om goede randvoorwaarden op te kunnen stellen voor het modelmatige deel. De hydrologische kennis is tevens input voor het bedneken en invullen van beleid op blauwe knooppunten. Om te toetsen of het beleid valide is, zal weer aanspraak gemaakt worden op het model.
1.3.1 Vraagstelling
1 Welke problemen kennen de stroomgebieden van Regge en Vecht tijdens extreme afvoeren? 1.1 Welke knelpunten kennen beide stroomgebieden tijdens hoogwater? 1.2 Welke maatgevende afvoeren en waterstanden zijn gedefinieerd in de huidige situatie voor de Regge en de Vecht? 1.3 In welke mate vallen de afvoergolven van beide stroomgebieden tijdens hoogwater samen? 1.4 Welke factoren bepalen het samenvallen van afvoergolven?
2 Welke afvoerkarakteristieken heeft het stroomgebied van de Regge? 2.1 Welke variaties met de afvoergolf zijn mogelijk binnen de systeemeigenschappen van de waterhuishouding van de Regge? 2.2 Hoeveel invloed heeft de afvoer van de Regge op de waterstanden van de Vecht?
3 Welke rol kunnen de afvoerkarakteristieken van de Regge spelen bij afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht? 3.1 Welke typen afspraken kunnen op het blauwe knooppunt Regge-Vecht worden gemaakt? 3.2 Welke hydrologische aanbevelingen kunnen gedaan worden met betrekking tot de verschillende typen afspraken?
11 1.3.2 Afbakening Deze studie richt zich alleen op hoogwater en het Nederlandse gedeelte van de Vecht. In detail wordt ingezoomd op het knooppunt tussen de Regge en de Vecht. Van de strategie Vasthouden- Bergen-Afvoeren is vooral het vasthouden van de afvoer onderzocht. In dit rapport worden geen concrete maatregelen onderzocht en ook klimaatveranderingen worden niet meegenomen in de modelberekeningen.
1.4 Leeswijzer
Dit rapport is opgebouwd uit 7 hoofdstukken. Naast hoofdstuk 1 beschrijft hoofdstuk 2 het stroomgebied van de Vecht met speciale aandacht voor de hydrologische eigenschappen zoals variatie in de afvoer, looptijden en reactietijden. Hoofdstuk 3 heeft grotendeels dezelfde opbouw als hoofdstuk 2 met als verschil dat er aandacht wordt besteedt aan het stroomgebied van de Regge. Hoofdstuk 4 bevat de interactie tussen de afvoergolven van de Regge en de Vecht en leidt tot de belangrijkste conclusies uit de algemene systeembeschrijving. Hoofdstuk 5 geeft aan hoe de systeemkennis uit hoofdstukken 2, 3 en 4 gebruikt kan worden voor afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht. In hoofdstuk 6 wordt eerst beschreven hoe de variatie met de afvoer van de Regge heeft geleid tot synthetische afvoergolven van de Regge. Daarna wordt op de modelberekeningen van de Vecht ingegaan en worden de resultaten gepresenteerd. Hoofdstuk 7 bevat discussiepunten over de problemen die bij de interactie tussen regionale en het hoofdwatersysteem tijdens hoogwater komen kijken en over de problemen die komen kijken als er een fysisch maximum is. In hoofdstuk 7 zijn de conclusies en aanbevelingen verwoord.
12 2 Stroomgebiedanalyse van de Overijsselse Vecht
2.1 Inleiding
Dit hoofdstuk geeft een systeembeschrijving van de Overijsselsche Vecht. Het doel is meer inzicht te krijgen in de relaties binnen het waterhuishoudkundige systeem van de Vecht, door de relevante hydrologische processen in kaart te brengen. Van belang in de analyse zijn de looptijd van een hoogwatergolf, de maatgevende afvoer en de frequentie van de afvoer. Ook worden in het kort de meest recente aanpassingen in de Vecht aangegeven en de huidige hydraulische knelpunten geanalyseerd.
2.2 Het stroomgebied van de Vecht
De Overijsselse Vecht is een regenrivier die aan de westzijde van het Baumgebergte in Duitsland ontspringt. De hoofdstroom heeft een lengte van 177 kilometer en het totale verval bedraagt 105 meter. Het Nederlandse deel van de Vecht heeft een lengte van 60 kilometer en het bodemverval bedraagt nog maar 10 meter. De Vecht komt ten zuiden van Coevorden, vlak voor de stuw De Haandrik Nederland binnen. De belangrijkste zijstromen van de Vecht in Nederland zijn het Afwateringskanaal (59.165 ha), de Radewijkerbeek (11.350 ha), het Ommerkanaal (15.399 ha) en de Regge (84.000). De belangrijkste stedelijke kernen die direct aan de rivier liggen zijn Hardenberg, Ommen, Dalfsen en Zwolle. De afvoer van de Vecht komt ten noordwesten van Zwolle in het Zwarte Water en daarna via het Zwarte Meer in het IJsselmeer (Figuur 2-1).
De Vecht is van oorsprong een sterk meanderende rivier. De bedding was vroeger een brede strook en de watervoerende geul verlegde zich regelmatig. In de loop der tijd is er sterk ingegrepen in het profiel van het Vechtbed door deze recht te trekken, te versmallen en te verdiepen. Het Nederlandse deel van de Vecht is op zeven plaatsen gestuwd. De belangrijkste taken van deze stuwen zijn het handhaven van een hoog (zomer)stuwpeil tijdens droge periodes. Tijdens natte periodes is het streefpeil van de Vecht een halve meter lager om een goede ontwatering van landbouwgronden in het stroomgebied te hebben.
Het stroomgebied van de Vecht heeft een oppervlakte van 378.500 hectare. Hiervan ligt 47% in Duitsland en 53% in Nederland. Het Duitse gedeelte van het stroomgebied bestaat voor de helft uit bouwland, 25% uit grasland, 15% uit bos en 10% verhard oppervlak. In Nederland wordt de grond voor 75% gebruikt voor agrarische doeleinden, 15% voor bos en natuurterreinen en 10% voor bebouwde grond (Janssens, 1990).
13
Figuur 2-1 De Vecht met de belangrijkste zijstromen en stuwen (Lorenz et al., 2001) Het meest betrouwbare en langst metende afvoermeetstation in de Vecht bevindt zich net over de grens in Duitsland bij Emlichheim. Dit meetstation ligt 10 kilometer bovenstrooms van de grens, echter tot de grens neemt het stroomgebied slechts met 2.000 ha (1%) toe. Het station in Emlichheim is dus representatief voor de afvoer bij de grens Duitsland-Nederland. Het oppervlakte van het stroomgebied op het meetpunt is 173.100 ha., 46% van het totale stroomgebied van de Vecht (Janssens 1990). Figuur 2-2 toont het verloop van de afvoer voor de afgelopen 40 jaar van de Vecht bij Emlichheim.
De afvoer van de Vecht vertoont geen duidelijke trends. Wel zijn een paar periodes te onderscheiden. De 60-er jaren waren vrij nat met veel pieken boven de 150 m3/s. De 70-er jaren waren juist droog met weinig hoogwaters. Hoge afvoerpieken zijn te zien in maart 1981 en december 1986. Veel opeenvolgende hoge afvoergolven komen voor in de jaren ‘93/’94 en oktober 1998.
14 afvoer Emlichheim 200
150 3/s) m (
10er 0 o v f A
50
0 1960 1965 1971 1976 Jaar1982 1987 1993 1998
Figuur 2-2 Afvoerverloop voor de Vecht bij Emlichheim 1960-1999 (bron van Nieuwenhuijzen, 2004)
2.3 Looptijd van een hoogwatergolf in de Vecht
Om de looptijd van een hoogwatergolf in de Vecht te kunnen bepalen zijn de uurlijkse waterstanden van minimaal twee meetstations nodig. De metingen van de uurlijkse waterstanden in de Vecht in Nederland waren voor dit onderzoek helaas niet beschikbaar. Daarbij wordt opgemerkt dat tijdens de afvoergolf van 1998 op kritieke momenten de metingen in de Vecht niet bruikbaar zijn; de metingen vertonen bij bijna alle meetstations gaten van enkele dagen tijdens de afvoerpiek. De looptijden in de Vecht zouden met de uurgegevens nader onderzocht kunnen worden. Bij Emlichheim wordt de waterstand alleen om 12.00 uur gemeten. Daardoor is het niet mogelijk om een nauwkeurige looptijd te bepalen vanaf Emlichheim. Alle looptijden hebben een mogelijke afwijking van 12 uur. Bijlage I bevat een overzicht van beschikbare meetgegevens in de Vecht en de Regge
Het enige onderzoek met gedetailleerde informatie blijkt van Janssens (1990) te zijn, met metingen uit 1981. Uit deze metingen van 1981 blijkt dat de looptijd in de Vecht van Emlichheim tot aan de stuw Vilsteren (4 km. benedenstrooms van de Reggemonding) 26 uur bedraagt over 49 kilometer. Het maximale debiet in maart 1981 in de Vecht bij Emlichheim was 187 m3/s. Tabel 2-1 Looptijd van de Vecht in 1981 (Janssens, 1990) Locatie Tijdstip v.d. piek Q (m3/s) Tijdverschil t.o.v. Emlichheim Afstand tot de grens (km) Vecht Emlichheim 14/3/81 8:00 187 0 -10 Vecht de Haandrik 14/3/81 18:00 185 - 10 3 Afwateringskanaal 12/3/81 6:00 85 - 20 uur 9 Regge 12/3/81 12:00 65 - 44 uur 35 Vecht te Vilsteren 15/3/81 10:00 310 + 26 uur 39
Uit modelberekeningen met het SOBEK-model2 kunnen wel de looptijden van de Vecht worden bepaald. Bij hogere afvoeren zullen de waterstanden veelal hoger zijn waardoor in grotere mate de uiterwaarden meestromen. Ook is het mogelijk dat laaggelegen gebieden langs de Vecht zullen inunderen. Beide factoren zorgen voor een langere looptijd van de golf. In het SOBEK-model wordt de formule van de voortplantingssnelheid c van een afvoergolf gebruikt:
2 Meer informatie over dit model staat in paragraaf 6.5 van dit rapport.
15 3Bs L c = U en de looptijd is te bepalen als TL = , 2Btot c
Bs = Stroomvoerende breedte [m] Btot = Totale breedte [m] U = Gemiddelde stroomsnelheid [m/s] TL = Looptijd van een golf over trajectlengte L [sec.] L = lengte van het rivier traject [m]
Een toename van de bergende breedte (Btot - Bs) (bv door meestromen van de uiterwaarden) leidt in eerste instantie tot een afname van de voortplantingssnelheid van een hoogwatergolf en dus tot een toename van de looptijd. Bij nog hogere waterstanden zal de stroomsnelheid weer toenemen door verminderde weerstand van de bodem. Handmatige berekening van de looptijd is niet mogelijk omdat de stroomsnelheid, stroomvoerende breedte en de breedte van de Vecht zeer verschillend zijn per locatie lang de Vecht.
In het model blijkt in oktober 1998 de looptijd van Emlichheim bij een debiet van 207 m3/s tot de monding van de Regge 26 uur en 40 uur tot aan stuw Vechterweerd. Bij een MHW berekening met een debiet van 235 m3/s bij Emlichheim ligt de looptijd tot de monding van de Regge op 37 uur. Tot aan Vechterweerd is de berekende looptijd 51 uur.
2.4 Frequentieanalyse van de afvoer in de Vecht
Aan de hand van de frequentieanalyse van de afvoer in de Vecht wordt vastgesteld hoe hoog de maatgevende afvoer en de dijkhoogte moeten worden. De frequentie van hoogwaterafvoeren is van belang voor alle te nemen maatregelen in het stroomgebied van de Vecht.
2.4.1 Afvoervariatie van de Vecht Om aan te geven hoe de Vecht zich verhoudt tot andere grote rivieren in Nederland is een vergelijking met de debieten van de Maas en de Rijn gemaakt (Tabel 2-2). De metingen in de Vecht zijn afkomstig van Vechterweerd, de meest benedenstroomse stuw in de Vecht. In de laatste kolom van de tabel is een maat gegeven voor de schommeling in de afvoer. De afvoeren van de Maas en de Vecht kennen veel grotere fluctuaties dan de afvoer van de Rijn. De Rijn is een gecombineerde regen- en smeltrivier, de Regge, Vecht en Maas zijn regenrivieren. Tabel 2-2 Karakteristieken van de dagelijkse afvoer (m3/s) voor de Vecht, Maas en de Rijn, voor de periode 1975- 1990
2 Rivier, station Str. gebied (km ) Q min Q5% Q50% Q95% Qmax (Q95%-Q5%)/ Q50% Regge (Archem) 840 0 2,4 7,1 23,7 117 (‘98) 3,0 Vecht , Vechterweerd 3.800 2,7 5,3 24,2 114,4 366 (’98) 4,6 Maas Borgharen 21.000 10 12 163 809 3 120 (’93) 4,9 Rijn, Lobith 165.000 782 1 067 2 067 4 832 12 060 (’95) 1,8 Bron: Middelkoop & Parmet, 1998
2.4.2 De afvoer van de Vecht bij Emlichheim De langste reeks van afvoergegevens in de Vecht komt van het meetstation Emlichheim. Bij Emlichheim zijn er metingen vanaf 1950. Echter de Q-H relaties van voor 1960 zijn zeer onbetrouwbaar (Janssens, 1990) en gebruik ervan wordt afgeraden, na 1960 worden de metingen wel als bruikbaar gekwalificeerd. De gebruikte debieten voor de frequentieberekeningen zijn gebaseerd op reeksen van 1960-1999. De frequentiediagram in Figuur 2-3 is gebaseerd op de jaarmaxima en de Piek over Treshold (>80 m3/s) data (POT) van de jaren 1961 tot 1999. Uit de figuur volgt dat de afvoer met een herhalingstijd van 100 jaar bij Emlichheim 270 m3/s bedraagt. De 5% en 95% onder- en bovengrens liggen op 210 en 325 m3/s volgens de Gumbel verdeling.
16 Het fysisch maximum op basis van de maximale afvoercapaciteit bij Emlichheim wordt geschat op 350 m3/s.
Figuur 2-3 Frequentiediagram van extreme afvoeren voor het meetstation Emlichheim (Lorenz et al., 2001)
2.4.3 De afvoer van de Vecht bij Dalfsen Voor de afvoer bij Dalfsen wordt gebruik gemaakt van de afvoermetingen te Vechterweerd, aangezien daar de afvoer vrijwel hetzelfde is. In studies uit 1986 en 1993 is gebruik gemaakt van afvoermetingen uit de periode ‘60-’89 bij Vechterweerd. De belangrijkste normen voor de Vecht zijn de herhalingstijden van 100 en 1250 jaar bij Dalfsen. Gerbers (1986) heeft bij een herhalingstijd van 100 jaar (notatie: 1/100 jaar) de afvoer berekent. Uit deze studie volgt een waarde voor de 1/100 afvoer bij Vechterweerd (enkele kilometers bovenstrooms van Dalfsen) van 525 m3/s. Janssens heeft in 1993 de afvoer van 1/100 jaar vastgesteld op 487 m3/s.
In de negentiger jaren zijn een drietal onderzoeken uitgevoerd door Rijkswaterstaat/RIZA om de maatgevende afvoer (één keer per 1250 jaar) van de Overijsselse Vecht bij Dalfsen vast te stellen. Het betreft onderzoeken van Janssens uit 1992 en 1993 en één van Chbab uit 1995. In de onderzoeken zijn verschillende methoden gebruikt die aanzienlijke verschillen opleverden in de maatgevende afvoeren bij Vechterweerd met een herhalingstijd van 1250 jaar. In 1992 heeft Janssens de maatgevende afvoer vastgesteld op 616 m3/s, in 1993 heeft Janssens deze afvoer gewijzigd naar 523 m3/s. In 1995 heeft Chbab de maatgevende afvoer vastgesteld op 470 m3/s (Klopstra et al. 2002). De meest recente berekeningen voor de maatgevende afvoer (die gebruikt worden voor de RVW-2006) van Klopstra et al. (2002) met een herhalingstijd van 100 jaar ligt op 450 m3/s. De maatgevende afvoer van één keer per 1250 jaar komt te liggen op 540 m3/s.
2.4.4 Maatgevende hoogwaterstand 2001 In de Vecht zijn voor het gedeelte van Dalfsen tot aan Zwolle de maatgevende hoogwaterstanden (MHW) vastgesteld. Voor dit gedeelte geldt een overstromingsfrequentie van 1/1250, bij deze frequentie is een toetspeil vastgesteld voor elk gedeelte van de rivier. Een toetspeil is de waterstand behorend bij de normfrequentie van de betreffende waterkering, die bij de toetsing
17 wordt gebruikt (Min. Verkeer en Waterstaat, 2001). In Tabel 2-3 staan de toetspeilen voor de Vecht tot 2006 bij een Maatgevende afvoer van 470 m3/s. Voor de bepaling van nieuwe maatgevende hoogwaterstanden die vanaf 2006 moeten gelden, is een projectgroep aangesteld. De verwachting van deze projectgroep is dat het debiet bij Dalfsen voor de MHW berekeningen van 470 m3/s naar 550 m3/s gaat; onder meer om in te spelen op klimaatveranderingen (mond. med. Roosjens).
Tabel 2-3 Toetspeilen van de Vecht voor Dalfsen tot aan het Zwarte Water (Min V. & W., 2001) Kilometerraai Toetspeil 2006 Kilometerraai plaatsaanduiding Toetspeil 2006 plaatsaanduiding [m+NAP] [m+NAP] 45.30 Brug Dalfsen 3.90 53.00 2.45 46.00 3.75 54.00 2.30 47.00 3.55 54.55 Half Vecht 2.20 48.00 3.40 55.00 2.15 49.00 3.25 56.00 2.05 49.20 Stuw 3.25 57.00 1.95 49.20 Vechterweerd 3.10 58.00 1.85 50.00 2.95 59.00 1.80 51.00 2.80 60.00 1.75 52.00 2.65 60.30 Zwarte Water 1.75
2.5 Hydraulische aandachtspunten in het stroomgebied van de Vecht
De hoge afvoer van oktober 1998 leidde ertoe dat het centrum van de plaats Hardenberg onder water stond. Bij Ommen stroomde het water bijna over Rijksweg 34 heen als gevolg van de opstuwing voor de Hesselmulertbrug. De Vecht beleefde de hoogste waterstanden sinds de aanvang van de metingen in 1918, onder andere bij de meetpunten de Haandrik en Vechterweerd. Bij de stuw Vechterweerd werd de MHW stand van NAP +3,10 m. met enkele centimeters overschreden (zie ook Tabel 2-3). Het maximale debiet werd gemeten bij de brug over de A28 van Zwolle met 366 m3/s. Maar ondanks de hoge waterstanden op de Vecht hebben zich behalve wat kwel, geen grote problemen voorgedaan, de zandige Vechtdijken bleken erosiebestendig tegen het hoogwater. De problemen lagen vooral in de afwaterende deelstroomgebieden (Provincie Overijssel, 1999).
De gebieden die achter de dijken liggen zijn veelal agrarische gebieden, bossen en natuurgebieden (mond. med. Groot de, 2003). Bij de plaatsen Gramsbergen, Hardenberg, Ommen en Zwolle is de economische waarde van het achterliggende gebied groter door een hogere bebouwingsgraad. In geval van harde westenwind kan het peil in het Zwarte Water worden opgestuwd (tot ca.1,70 m). Als gevolg van opstuwing kan de afvoer van de rivier de Vecht op het Zwarte Water belemmerd worden, tijdens het hoogwater van oktober 1998 was dit niet het geval. (Nieuwenhuijzen v., 2002)
2.5.1 Hoogwaterkeringen en rivierkundige ingrepen De laatste grote dijkdoorbraak dateert uit 1926 toen de winterdijk bij Dalfsen het begaf. De dijken langs benedenstrooms Dalfsen bleken bij controles in 1960 slechts een overschrijdingsfrequentie van 1/50 tot 1/150 per jaar te hebben. De dijkhoogtes benedenstrooms Dalfsen zijn daarop verhoogd tot een overschrijdingsfrequentie van 1/1250 per jaar. Rond Dalfsen bevindt zich een overgangszone met een overschrijdingsfrequentie van 1/600 per jaar (van Hasselen en Heuer, 2000).
Sinds 1960 zijn meerdere ingrepen in de Vecht gedaan. Dit zijn achtereenvolgens (Nieuwenhuijzen v., 2002): • 1960 – 1983: egalisatie van uiterwaarden en verhoging van de bandijken langs het Nederlandse gedeelte van de Vecht ter bescherming voor een afvoer met een herhalingstijd van 100 jaar; • aanleg van vistrappen bij stuwen leidt tot een groter doorstroombaar oppervlak tijdens hoogwater; • (eind) negentiger jaren, verlaging van uiterwaarden, aanleg van natuurvriendelijke oevers en het opnieuw in gebruik nemen van oude rivierarmen ten behoeve van natuur en waterberging.
18 • 2000/2001 inrichting van retentiegebieden Noord- en Zuid-Meene.
Alle ingrepen hebben als bijkomend effect dat de Vecht hogere afvoeren aankan bij gelijkblijvende waterstanden. Alleen de aanleg van natuurvriendelijke oevers kan zorgen voor lagere stroomsnelheden en voor een verhogend effect op de waterstanden.
De Landelijke Kerngroep Normering Regionale Wateroverlast heeft voorlopige werknormen opgesteld voor toelaatbare inundatiefrequenties vanuit het oppervlaktewater. Dit is gedaan aan de hand van het advies van de Commissie Waterbeheer 21e eeuw. Vooralsnog zijn deze werknormen een hulpmiddel voor het globaal aanduiden van de mogelijke probleemgebieden (SGV VZW, 2003) Bovenstrooms van Dalfsen liggen de normen voor overstromingen in de stedelijke gebieden op 1/100 jaar. Andere typen landgebruik hebben lagere werknormen zoals grasland (1/10), akkerbouw (1/25) en hoogwaardige akkerbouw en glastuinbouw (1/50). Langs de Vecht zijn de stedelijke gebieden Hardenberg en Ommen maatgevend en zal de eis van waterstanden gelden die maximaal één keer 100 per jaar optreden. In de Stroomgebiedvisie Vecht Zwarte Water staat echter ook dat één keer per 250 of 500 jaar meer wenselijke normen zijn als het gaat om stedelijke gebieden.
De brug bij Dalfsen die zorgt voor een beperkte stroomvoerende breedte is het grootste hydraulische knelpunt in de Vecht benedenstrooms Ommen. Bij de brug van Dalfsen treedt een waterstandverschil van ruim 30 cm op in oktober 1998 (Termes en Udo, 2000). Nadeel is dat de afvoerpiek langer aanhoudt en Ommen door opstuwing vanuit Dalfsen sneller met hoge waterstanden te maken krijgt. Dit knelpunt zorgt voor een vertraging in de afvoer richting Zwolle en voor een afvlakking van de piek, wat gunstig is om wateroverlast rond Zwolle te voorkomen. Bovendien liggen in het deel van de Vecht bovenstrooms Dalfsen tot Ommen relatief brede uiterwaarden waar minder snel wateroverlast zal plaatsvinden. De opstuwing door de brug kan echter wel een grote bedreiging vormen voor Dalfsen bij hogere debieten dan in oktober 1998 en zeker bij maatgevende afvoeren.
2.5.2 Breedte van de Vecht Veel hydraulische knelpunten kunnen worden verklaard door het bekijken van de breedteprofielen van de rivier (Figuur 2-4). Op plaatsen waar de rivier wordt samengeknepen treden hogere waterstanden op. De bruggen bij Ommen en Dalfsen zorgen voor een aanzienlijke vernauwing van de stroomvoerende breedte doordat de uiterwaarden worden onderbroken door de aarden wallen van beide bruggen. Bij de brug van Ommen gaat de stroomvoerende breedte van 180 naar 80 meter in slechts een paar honderd meter. Bij de brug van Dalfsen gaat de stroomvoerende breedte die 1 kilometer voor de brug nog 750 meter bedraagt naar 220 meter (Termes en Udo, 2000). De verhoging van de waterstand kan door opstuwing enkele tientallen centimeters oplopen (Termes & Udo, 2000). Op het traject tussen Ommen en Dalfsen stromen de uiterwaarden mee vanaf een debiet van ongeveer 100 m3/s (Klopstra et al., 2002).
Figuur 2-4 Breedte van de Vecht binnen de winterdijken (Prov. Overijssel, 2000)
19
In het Waterhuishoudingsplan 2000+ (Provincie Overijssel, 2000) zijn in de Vecht twee knelpunten van veiligheid en wateroverlast aangegeven: nabij Gramsbergen en bij de tweede brug bij Ommen net bovenstrooms het knooppunt Regge-Vecht. De brug bij Dalfsen wordt op de kaart in het waterhuishuidingsplan niet als knelpunt aangemerkt. Terwijl de afvoer van de Vecht daar maximaal is en het MHW peil (gebaseerd op 470 m3/s) van 3,90m al op enkele cm’s wordt benaderd bij 370 m3/s) (Prov. Ov. 99).
2.6 Conclusies stroomgebiedsanalyse van de Vecht
In het Nederlandse deel van de Vecht wordt slechts op één plaats de afvoer van de Vecht gemeten. De beschikbare dagelijkse metingen van Emlichheim geven maximaal een afwijking van 12 uur in de looptijden. De looptijd in de Vecht vanaf Emlichheim tot aan de monding van de Regge bedraagt in 1981 26 uur en in een modelmatige bepaling van de looptijd voor de afvoergolf van oktober 1998 ook 26 uur. Bij hogere afvoer lijkt in het model de looptijd echter aanzienlijk groter, mogelijk door het opvullen van uiterwaarden.
De waterkeringen vanaf Dalfsen tot aan het Zwarte Water vallen onder de wet op de primaire waterkeringen en worden getoetst op een norm van 1/1250 jaar. Grote verschillen zijn er de laatste jaren met betrekking tot de MHW debieten. De frequentieanalyses voor het MHW debiet laten de laatste 20 jaar flinke schommelingen zien.
De huidige waarde voor de MHW is gebaseerd op een maatgevende afvoer van 470 m3/s bij Dalfsen. Het is zeer waarschijnlijk dat de maatgevende afvoer naar 550 m3/s wordt verhoogd in 2006. In 1998 werd echter bij een debiet van 370 m3/s de MHW bij Vechterweerd al bereikt. Verruiming van het doorstroomprofiel lijkt dan ook noodzakelijk om opstuwing te verminderen en aan de Wet op de Waterkering te voldoen. De breedteprofielen van de Vecht laten zien dat bij de bruggen bij Ommen en Dalfsen de stromende breedte van de Vecht aanzienlijk minder is.
De maatgevende afvoer op het traject vanaf de grens tot aan Dalfsen is niet vastgesteld. De laatste dijkverbetering vond plaats in de periode na 1998. De dijken van de Vecht tot aan Dalfsen voldoen nu globaal aan waterstanden met een herhalingstijd van 100 jaar. Bij deze waterstanden hoort volgens de meest recente frequentieanalyse een debiet bij Emlichheim van 265 m3/s en van 443 m3/s bij Dalfsen. De afvoergolf op de Vecht in oktober 1998 kende een maximale afvoer van bij Emlichheim van 210 m3/s en bij Vechterweerd 366 m3/s. Voor deze afvoeren geldt een herhalingstijd ronde de 25 jaar.
20 3 Stroomgebiedanalyse van de Regge 3.1 Inleiding
Dit hoofdstuk geeft een systeembeschrijving van het stroomgebied van de Regge. Het doel is meer inzicht te krijgen in de relaties binnen het waterhuishoudkundige systeem van de Regge door het in kaart brengen van de relevante hydrologische processen. Belangrijk in de analyse zijn de reactietijden van de Regge, de duur en het verloop van een hoogwatergolf, de maatgevende afvoer en de frequentie van de afvoer. Hieruit komen de hydrologische knelpunten naar voren.
3.2 Het stroomgebied van de Regge
Het stroomgebied van de Regge heeft een opppervlakte van 84.000 ha. De Regge is onderverdeeld in een drietal deelstroomgebieden: de Boven-, Midden- en Beneden Regge. De Boven-, Midden- en Beneden Regge strekken zich uit over respectievelijk 13, 21 en 12 kilometer. Daarnaast is er nog een onderverdeling in de Plattelandsregge en de Stadsregge, de Plattelandsregge is het westelijke deel en vormt de officiële Regge. De Stadsregge (de Linderbeek) is het oostelijke deel dat door Hengelo en Almelo stroomt. Bij stuw en meetstation Archem komen de Plattelandsregge en de Stadsregge bijeen (Figuur 3-2). Binnen deze onderverdelingen bestaat het Regge-systeem uit een complex systeem van beken en (kruisende) kanalen met aflaatmogelijkheden bij verdeelwerken in Almelo. De afvoer kan daar verlopen via het kanaal Almelo - de Haandrik naar het Twenthekanaal en via Vroomshoop naar het Zwolsche kanaal. De Regge stroomt ten westen van Ommen in de Vecht uit, in het stuwpand Junne- Vilsteren. De Regge is de laatste grote instroom in de Vecht tot aan Zwolle en ook de grootste van alle zijstromen qua piekafvoer en stroomgebiedoppervlakte.
Stuwen Archem
Figuur 3-1 Overzicht hoofdwaterlopen van de Regge
21
Figuur 3-2 Stroomgebied van de Regge (Regge en Dinkel, 1998) De afvoer van de Regge valt binnen bepaalde grenzen te regelen door de vele stuwen en gemalen in het gebied. Tijdens extreme neerslag en daarmee gepaard gaande afvoeren zijn de mogelijkheden beperkter. Het Banisgemaal bij Almelo is met een debiet van 10 m3/s het grootste gemaal dat kan uitslaan op het Almelo-De Haandrik kanaal. In de loop van tijd is een vrij groot gedeelte van het zuidelijk deel van het stroomgebied afgekoppeld van de rest van de Regge. Het Twentekanaal doorkruist een groot deel van het zuidelijke deel van het stroomgebied. De afwatering die hoger is dan de basisafvoer gaat via het Twentekanaal (Figuur 3-2). In 1989 is het Lateraalkanaal als laatste grote kanaal aangelegd. Dit kanaal zorgt voor een betere ontwatering van het oostelijk deel van het stroomgebied en ontlast tevens een deel van Almelo door de oostelijke afvoer om Almelo heen te leiden. Gedeeltelijk zorgt dit kanaal ervoor dat de Linderbeek meer water ontvangt, water dat voorheen op geïnundeerde weilanden achter bleef. De Lateraal kanaalwerken hebben het afvoerregime van de Regge danig beïnvloed, zo is onder meer de afvoercapaciteit van de Regge vergroot (Janssens, 1993).
3.3 Frequentieanalyse van de afvoer van de Regge
De meest recente frequentieanalyse is uitgevoerd door WL Delft Hydraulics in het kader van de bepaling van de MHW-2006 bij Dalfsen. De gebruikte hoogwaterdata komen uit de periode 1974- 1999. De ontbrekende periode tijdens de reconstructie van de stuwen (1985-1990) is meegenomen door de reeks aan te vullen met handmatige metingen van Janssens en berekeningen uit Duflow. Ondanks de niet homogene reeks jaarmaxima (hogere afvoeren in de negentiger jaren) is toch een extrapolatie op basis van de gehele meetreeks van 30 jaar uitgevoerd (Lorenz et al., 2001).
Tabel 3-1 en Figuur 3-3 laten zien dat verschillende statistische methoden zijn gebruikt, waaruit een gemiddelde lijn is bepaald. In de tabel staat een kolom met gecorrigeerde waarden, de correctie betreft de afvoer van oktober 1998. Doordat stukken land zijn geïnundeerd, heeft de afvoergolf zich niet volledig kunnen ontwikkelen. Op basis van het verloop van de stijging en de inhoud van de afvoergolf, zou de afvoer ongeveer 155 m3/s zijn geweest, stellen Lorenz et al. (2001), zie verder de behandeling van het fysisch maximum. Deze correctie is onderbouwd met
22 het feit dat door inundaties de afvoer is afgetopt. In potentie zou de afvoerpiek een hogere waarde hebben bereikt. In de gecorrigeerde frequentieanalyse is deze gecorrigeerde waarde gebruikt.
Tabel 3-1 Afvoeren bij verschillende herhalingstijden stuw Archem
Herhalingstijd Gumbel Log- Pearson Gemid. 5% 95% Gemid. Janssens (Jaar) (>25 m3/s) normaal III ondergr. bovengr. met corr. 1992 2 49 49 49 49 38 60 49 48 5 76 74 75 75 60 92 77 69 10 94 92 92 93 72 116 98 75 25 117 115 114 115 84 151 124 - 50 134 133 130 132 91 180 145 98 100 150 152 145 149 97 210 166 108 250 172 178 165 172 105 253 195 118 1250 211 226 199 212 116 336 249 144
Uit het onderzoek van Lorenz (2001) blijken de afvoeren met een herhalingstijd van 100 jaar flink hoger te liggen dan bepaald in het onderzoek van Janssens uit 1992; een verschil van 58 m3/s (35%). Dit verschil wordt voor een groot deel verklaard door grotere afvoeren in de negentiger jaren. Het gevolg van deze bijstelling is dat een afvoer van 120 m3/s een herhalingstijd heeft van 40 jaar zonder correctie en 25 jaar met correctie voor aftopping van 1998. Inundatie en aftopping vinden dus sowieso plaats bij afvoeren met een herhalingstijd van boven de 40 jaar.
Figuur 3-3 Frequentiediagram bij verschillende verdelingen voor de Regge (Lorenz et al. 2001)
3.4 Neerslag en afvoer in het stroomgebied van de Regge
3.4.1 Maximale afvoer 1970-2002 De jaarmaxima van de afvoergegevens zijn bestudeerd op mogelijke trends om de verwachtingswaarde op een extreme afvoer in te schatten. De metingen van de neerslag komen van vier meetstations welke op één lijn door het stroomgebied liggen. Door gebruik te maken van het gemiddelde van de stations zijn uitschieters door lokale, extreme buien ondervangen.
23 De afvoer van de Regge is in de periode 1985-1990 niet gemeten wegens reconstructiewerkzaamheden aan de stuw bij Archem. De metingen na 1990 zijn nauwkeuriger dan de metingen voor 1985, dit komt omdat de methode voor het bepalen van de afvoer is veranderd. De debieten zijn in de periode 1970-1984 bepaald met een Q-H relatie, waarvoor een geijkt profiel is gebruikt. Sinds 1990 wordt er een akoestische debietmeting en een klepmeting gehanteerd. Tijdens hoogwatersituaties geeft de akoestische debietmeting de meest nauwkeurige resultaten.
Bij een eerste scan valt op dat de piekafvoeren van de Regge na 1990 hoger liggen dan in de periode voor 1984 (Figuur 3-4). Gedeeltelijk zal dit een gevolg zijn van de reconstructie van de stuw en de verbeterde meetmethode. Ook het Lateraalkanaal uit 1989 draagt bij aan een vergroting van de afvoercapaciteit (Janssens 1993). De verklaring kan ook worden gezocht in het veranderende grondgebruik in de loop van de tijd. De laatste decennia is er in het stroomgebied meer verhard oppervlak bijgekomen en zijn de landbouwgronden beter ontwaterd. Deze twee ontwikkelingen zouden gedeeltelijk verantwoordelijk kunnen zijn voor een toename van de piekafvoer (mond. med. Top). Over de laatste tien jaar valt geen trend te ontdekken, maar hiervoor is de tijdreeks van tien jaar eigenlijk ook te kort om onderbouwde uitspraken te kunnen doen. Op basis van de maxima kan worden gesteld dat sprake is van een trendbreuk tussen de gegevens van voor 1984 en de gegevens na 1990.
120
100 Afvoer74-83 Afvoer 91-02 Linear (Afvoer74-83) Linear (Afvoer 91-02)
) 80 s 3/
(m 60 er vo f
A 40
20
0 1974 1979 1984 Jaartal 1989 1994 1999
Figuur 3-4 Afvoermaxima van de Regge bij Archem in de periode 1974-2002 (Data Ws. Regge en Dinkel, 2003)
3.4.2 Neerslag en afvoer in oktober 1998 Aan de hand van de situatie van 1998 is gekeken hoe snel de Regge reageert op neerslag. In Figuur 3-5 is een globaal overzicht gegeven van de neerslag bij meetstation Twenthe, de gemiddelde neerslag voor de meetstations Vroomshoop, Almelo, Hengelo en Twenthe en de daggemiddelde afvoer van de Regge. Verschillen tussen de neerslaggegevens van het gemiddelde komen onder andere doordat bij Twenthe een dagsom wordt gemeten en bij andere meetstations om 9.00 uur wordt gemeten. De daggemiddelde afvoer wordt gemeten bij de stuwen van Archem waar de Middenregge en de Linderbeek bijeen komen. Omdat het een daggemiddelde afvoer betreft, ligt de maximale afvoer hoger dan de in de grafiek vermelde piek van 113 m3/s. Uit de uurmetingen blijkt de hoogste afvoer 117 m3/s te zijn.
Bronnen KNMI, Data Ws. Regge & Dinkel 2003
24 45 Gem. Neerslag str. Regge 40 Neerslag Tw enthe 100 35 Afvoer van de Regge 80 30 ) s) m / 3 m 25 ( 60 m g ( a er
sl 20 vo er f e A N 15 40
10 20 5
0 0 8 8 8 8 8 8 8 8 8 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 99 99 99 99 99 99 99 99 99 1 1 1 1 1 1 1 1 1 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 ------0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 1- 1- 1- 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ------1- 2- 3- 4- 5- 6- 7- 8- 9- 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Datum 10 11 12
Figuur 3-5 Neerslag bij Twenthe, gemiddelde neerslag in het stroomgebied en afvoer v.d. Regge
3.4.3 Fysisch maximum Figuur 3-6 laat de uurlijkse afvoer bij de stuwen van Archem en de neerslag van vliegveld Twethe van eind oktober zien. De afvoer stijgt snel na de eerste grote hoeveelheden neerslag, binnen 12 uur van 45 naar 110 m3/s. Na de neerslagpiek van 10 mm/uur duurt het 10 uur voordat de hoogste afvoer wordt bereikt. Vlak na het bereiken van de afvoerpiek stromen in de Linderbeek de eerste gebieden onder water. De afvoer neemt echter maar zeer geleidelijk af, terwijl bijna geen neerslag meer valt. In andere documenten (Lorenz et al, 2001), (Klopstra et al, 2002) wordt dit verschijnsel ook onderkend en verklaard door de inundaties in het stroomgebied die tot aftopping van de afvoergolf hebben geleid. Doordat het water daarna weer terugstroomt in de waterlopen blijft de afvoer echter wel constant hoog. Extra neerslag is in ieder geval niet de reden dat de afvoer tot uur 53 uur op piekniveau blijft. Vanaf uur 53 is de neerslag wel een verklaring van het instandhouden van de hoge afvoer.
Oktober 1998 120 10 110
100 8
90 s) 3/ mm) ( m
e 80 ( t e n 6 g e 70 w T c 60 ag er Reg l 4 s vo
er 50 Af Ne 2 40 30 0 20 1 112131415161718191101 Ur e n Uur neerslag Tw ente Afvoer Regge
Figuur 3-6 Neerslag en afvoer van de Regge bij Archem (Data Ws. Regge en dinkel, 2003)
25
Figuur 3-7 Afvoergolven van de Regge voor afvoergolven in de negentiger jaren (Lorenz et al., 2001) In Figuur 3-7 is weergegeven hoe de afvoergolf van 1998 zich verhoudt tot andere afvoergolven uit de jaren negentig. De meeste andere golven lijken erg op elkaar qua vorm en piekhoogte. De piek van oktober 1998 ligt bijna 20 m3/s hoger dan de andere pieken en ook de duur van de golf is aanzienlijk langer. Het vlakke deel van de golf is een goede aanwijzing dat Uit Figuur 3-7 is ook de reactietijd te bepalen. Deze blijkt in alle gevallen binnen de 24 uur te liggen, alle golven pieken tussen 20-24 uur na de eerste stijging.
3.5 Hydraulische knelpunten in het stroomgebied van de Regge
Het grootste knelpunt in de afstroming van de afvoer lijkt de fysieke capaciteit te zijn van de waterlopen benedenstrooms, in de omgeving van Archem. Door de hoge waterstanden in de Linderbeek liepen de kades onder water. Een deel van de oorzaak is dat het oostelijke deel van het stroomgebied meer neerslag te verwerken had dan het westelijke deel (Bijlage II). Tijdens de piek van de Regge zijn op diverse plaatsen rond Almelo extra pompen ingezet om water naar de Twentekanalen te pompen. Dit kon echter niet voorkomen dat er vooral in de Midden en Beneden Regge en de Linderbeek inundaties optraden (Figuur 3-8). Gedurende de hoogwatergolf van oktober 1998 ontstond opstuwing vanuit de Vecht, waardoor de waterstanden op de Beneden Regge opliepen. Dit zorgde echter niet voor extra problemen in het stroomgebied van de Regge omdat de piekafvoer al geloosd was.
Op basis van gedigitaliseerde luchtfoto’s van de situatie in 1998 blijkt dat bijna 4.000 hectare open gebied is overstroomd in het beheersgebied van waterschap Regge en Dinkel, ongeveer 3 % van het stroomgebied (Ws R&D, 2003). Aangezien van het beheersgebied voor 63% uit het stroomgebied van de Regge bestaat, wordt aangenomen dat in het stroomgebied van de Regge een gebied van ongeveer 2.500 hectare geïnundeerd was. In werkelijkheid was het overstroomde gebied nog groter, maar op de luchtfoto’s waren de overstromingen niet overal zichtbaar.
Elk type landgebruik heeft in de Stroomgebiedvisie Vecht Zwarte Water een werknorm voor toelaatbare overstromingsfrequenties. Deze normen zullen per deelstroomgebied nader verfijnd en vastgelegd moeten worden. De werknormen liggen voor stedelijke gebieden op een maximale overstromingsfrequentie van 1 keer per 100 jaar (1/100). Andere typen landgebruik kennen lagere
26 normen zoals grasland (1/10), akkerbouw (1/25) en hoogwaardige akkerbouw en glastuinbouw (1/50). Volgens de werknormen in het stroomgebied van de Regge hoeft dus nergens rekening gehouden te worden met waterstanden en debieten die minder vaak dan 1 keer per 100 jaar voorkomen.
Figuur 3-8 Inundatie in de Linderbeek eind oktober 1998
3.6 Conclusies
De piekafvoeren in de negentiger jaren liggen hoger dan in de jaren ervoor. Oorzaken hiervoor kunnen zijn de reconstructiewerkzaamheden aan de stuwen bij Archem (1985-1990) en de toevoeging van het Lateraalkanaal (1989), waardoor een betere ontwatering van het oostelijke deel van het stroomgebied van de Regge tot stand is gebracht. De frequentieanalyse van de Regge is gebaseerd op de reeks van jaarmaxima vanaf 1971 waarbij over een periode van zes jaar niet is gemeten. De laatste 10 jaar liggen de afvoerpieken aanzienlijk hoger dan in de jaren ervoor. Deze discontinue afvoerreeks is in zijn geheel echter wel de basis van de frequentieanalyse waardoor er een behoorlijke marge zit in de resultaten. Als de trend van de afgelopen tien jaar doorzet, zijn vaker hoge afvoeren te verwachten.
De reactietijd van de Regge ligt tussen de 20 en 24 uur. Uit de casestudie van oktober 1998 blijkt dat de afvoer net zo snel stijgt als bij andere afvoergolven, maar dat daarna de afvoer stagneert op een waarde rond het fysisch maximum. De afvoerkromme vertoont geen ‘normaal’ verloop zodra de afvoer in de buurt komt van de fysieke capaciteit van de waterlopen van het stroomgebied. Delen van het stroomgebied zullen gaan inunderen, waardoor de afvoergolf in de buurt van 120 m3/s blijft. Het stijgen en dalen van de afvoer verloopt wel volgens een normaal patroon. De Regge kent dus een duidelijk fysisch maximum van 120 m3/s die 1 keer per 25 jaar voorkomt. De gemeten afvoerpiek van 28 oktober 1998 (van 117 m3/s) heeft een herhalingstijd van ongeveer 20 jaar. Als correctie voor aftopping van de afvoer wordt toegepast komt de piekafvoer op ongeveer 155 m3/s te liggen. De afvoerpiek van 155 m3/s heeft een herhalingstijd van 75 jaar.
27 4 Interactie tussen afvoergolven van de Regge en Vecht
In dit hoofdstuk komt de overlap en het faseverschil van de afvoergolven van de Regge en de Vecht aan bod. Daarnaast wordt ingegaan op het aandeel van de afvoer van de Regge in de afvoer van de Vecht.
4.1 Faseverschil in het stroomgebied van de Vecht
Het faseverschil is de tijd tussen de toppen van twee afvoergolven en dus eigenlijk het verschil in reactietijden van de Regge en de Vecht. Bijkomend probleem is de bepaling van het faseverschil tussen de Regge en de Vecht bij de monding van de Regge is dat de afvoer niet gemeten wordt bij de monding van de Regge. Dus moet worden teruggegrepen op de looptijd van de Vecht vanaf Emlichheim tot aan de monding van de Regge.
4.1.1 Reactietijd in dagen in het stroomgebied van de Vecht De afvoergolf kan worden onderverdeeld in drie delen: de was, de piek en de val. De was is het moment dat de afvoer begint te stijgen tot aan de piek van de afvoer. In een afvoersysteem met een bijna volledig verzadigde bodem zal de neerslag vrij snel zorgen voor verhoging van de afvoer waardoor de ‘wastijd’ en reactietijd bijna aan elkaar gelijk zullen zijn. In dit onderzoek wordt aangenomen dat de reactietijd ongeveer gelijk is aan de wastijd, voor de begrijpelijkheid wordt de term reactietijd aangehouden.
De reactietijd die een afvoergolf van de Vecht nodig heeft om bij de monding van de Regge te komen bestaat vanwege de beschikbare meetgegevens uit twee delen. Het eerst deel is de tijd vanaf de piekneerslag tot aan het optreden van de piek bij Emlichheim, het tweede deel is de looptijd vanaf Emlichheim tot aan de monding van de Regge. De looptijd is al behandeld, daarom wordt nu ingegaan op de reactietijd bij Emlichheim
De analyse van Kruidhof (2003) heeft met de gemiddelde dagafvoer de reactietijd van de Vecht en de grootste zijstromen bepaald (Tabel 4-1) De neerslaggegevens komen van het meetstation Twenthe. Uit deze gegevens valt af te leiden dat de Regge het snelste reageert op neerslag van de drie zijstromen. Verder blijkt dat de zijtakken van de Vecht een 1 à 2 dagen snellere reactietijd hebben dan de Vecht bij Emlichheim. Voor de Regge betekent dit dat de piek van de afvoer ongeveer 3 dagen optreedt voordat de piek op de Vecht de monding van de Regge passeert (bij een looptijd van 1 dag tussen Emlichheim en de monding).
Tabel 4-1 Reactietijd afvoerpieken t.o.v. neerslaggebeurtenis in dagen (Kruidhof, 2003) Waterloop Mrt 81 Jan 94 Mrt 94 Apr 94 Okt 98 Mrt 99 Gemiddeld Vecht bij Emlichheim 3 3 2-3 2 3 3 3 Dinkel 2 1 2 - <1 2 1-2 Afwateringskanaal 1 <1 1 2 2 2 1-2 Regge 1 1 1 1 1 1-2 1
Het verschil in reactietijd is deels te verklaren doordat de stroomgebieden van de zijtakken kleiner zijn dan die van de Vecht bij Emlichheim. Het stroomgebied bij Emlichheim is 175.000 hectare terwijl het Afwateringkanaal en de Regge respectievelijk een stroomgebied van 60.000 en 84.000 hectare beslaan. Als de grootte van het stroomgebied bepalend was, had de Regge een grotere reactietijd moeten hebben dan de Dinkel en het Afwateringskanaal. Blijkbaar zijn er factoren in het Regge stroomgebied die ervoor zorgen dat de afvoer sneller tot volledige ontwikkeling komt dan in de andere stroomgebieden. Nu de reactietijden bepaald zijn, worden de faseverschillen bepaald.
4.1.2 Reactietijd in uren in het stroomgebied van de Vecht Tabel 4-2 geeft het faseverschil tussen de Regge en de Vecht in de periode 1990-1999 bij verschillende debieten van de Vecht. Gedeeltelijk komen de gegevens uit Klopstra et al. (2002). De gegevens zijn grotendeels geverifieerd met nieuwe beschikbare gegevens van de Regge op uurbasis. De debieten van 1994 en 1995 zijn opgehoogd naar waarden van de Regge inclusief de
28 Linderbeek. Bij een dubbele afvoerpiek binnen twee dagen van de Regge (jan-94) is het verschil genomen tussen de tweede neerslagpiek en de piek op de Vecht.
Tabel 4-2 Faseverschillen tussen de afvoerpieken van de Regge en de Vecht bij Emlichheim in de jaren ’90
Datum piek Afvoer Afvoer Faseverschil Datum piek Afvoer Vecht Afvoer Faseverschil v.d. Vecht Vecht Regge (uren) v.d. Vecht (m3/s) Regge (m3/s) (uren) (m3/s) (m3/s) okt-98 207 117 67 apr-94 121 91 41 jan-94 158 60 48 Nov-98 112 56 48 jan-95 157 82 71 Mrt-92 110 88 49 okt-93 148 94 77 jan-91 109 60 49 dec-93 143 63 66 okt-93 106 94 37 mrt-98 125 93 38 jan-93 105 78 32
4.1.3 Faseverschil tussen de Regge en Vecht Het faseverschil tussen de Regge en de Vecht hangt af van de hoogte van de afvoerpiek van de Vecht. In Klopstra et al (2002) wordt de trend gesignaleerd dat het faseverschil kleiner wordt bij hogere afvoeren van de Vecht. Waarbij opgemerkt wordt dat deze trend statistisch niet significant is en dat de ongecorrigeerde afvoergegevens zijn gebruikt. Toch worden de gevonden faseverschillen gebruikt bij de bepaling van de MA bij Dalfsen. Bij MHW berekeningen voor 2006 van Klopstra et al (2002) is het tijdverschil tussen de Vecht bij Emlichheim en alle zijstromen vastgelegd op 32 uur. Voor de Regge lijkt de waarde van 32 uur aan de lage kant.
Tabel 4-3 geeft een samenvatting van de faseverschillen geordend op debiet van de Vecht. Duidelijk te zien is dat het faseverschil toeneemt bij hogere afvoeren. De afwijking van het gemiddelde is met een standaarddeviatie van 12 uur vrij klein te noemen en de standaarddeviatie neemt iets toe tot 15 uur bij kleinere afvoeren.
Tabel 4-3 Samenvatting faseverschil Regge-Vecht bij toenemend debiet van de Vecht in de jaren ’90 Debiet Vecht Faseverschil Aantal Std. Dev. (m3/s) (uren) waarnemingen (uren) >150 62 3 12 >125 61 6 15 >100 52 12 15
Het maximaal waargenomen faseverschil tussen de Regge en Vecht (Emlichheim) bedraagt 77 uur bij een piekafvoer van 150 m3/s voor de Vecht en 97 m3/s voor de Regge. Het minimaal waargenomen faseverschil bij een hoge afvoer (>150m3/s) van de Vecht bedraagt 48 uur. Een dubbele afvoerpiek van de Regge zoals in januari 1994 leidt dus tot een aanzienlijk kleiner faseverschil dan in de andere afvoersituaties.
De gegevens geven aan dat bij hogere afvoeren van de Vecht het faseverschil groter wordt in plaats van kleiner (in tegenstelling wat in Klopstra et al. wordt beweerd). De analyse van de faseverschillen in het rapport over de Maatgevende Afvoer van de Vecht bij Dalfsen (deelrapport 8) is gebaseerd op achterhaalde gegevens. De conclusies in dat rapport over een faseverschil van 32 uur en afnemende faseverschillen bij hogere afvoeren zijn daarom onbetrouwbaar wat betreft de analyse van de afvoer van de Regge. Een paar voorbeelden: • In de analyse voor maart 1981 is een faseverschil van -7 uur gebruikt met een afvoerpiek van de Regge van 51 m3/s. Gecorrigeerde gegevens (gebruikt in Janssens,1990) geven een faseverschil van 44 uur met een afvoerpiek van 64 m3/s. • De afvoer van januari 1994 kende een dubbele afvoer in de Regge. Ten onrechte is de eerst afvoerpiek van de Regge (26-01) vergeleken met de enkelvoudige piek op de Vecht (30-01),
29 het faseverschil werd hierdoor bepaald op 96 uur, terwijl tussen de twee afvoerpiek van de Regge (28-01) en de afvoerpiek op de Vecht ongeveer 48 uur verschil zat. • De afvoergegevens van de Regge bevatten zijn in sommige gevallen inclusief Linderbeek (1993, 1998) en in andere gevallen zonder de Linderbeek (1994,1995). Tijdstippen van afvoermaxima kunnen hierdoor een afwijking van een paar uur vertonen, en de omvang van de afvoer van de Regge is te laag ingeschat.
4.2 Aandeel van de Regge in de afvoer van de Vecht tijdens hoogwater
4.2.1 Hoelang voert de Regge maximaal af? De Regge voerde in 1998 117 m3/s af, dit is net niet de fysiek grootste hoeveelheid die de Regge kan afvoeren. Op basis van afmetingen van de rivier wordt dit geschat op maximaal 120 m3/s. Zonder afvoervergrotende maatregelen betekent dit dat op de Vecht rekening gehouden met een afvoer van maximaal 120 m3/s vanuit de Regge. Bij grotere af te voeren neerslaghoeveelheden dan in oktober 1998 zal de afvoerpiek dus niet hoger zijn, maar langer aanhouden. De vraag is dan hoelang de afvoer op piekniveau zal blijven en hoe snel de afvoer daarna weer afneemt tot de basisafvoer. Figuur 4-1 laat het gevolg op de lengte van de afvoergolf zien door aftopping (Klopstra et al., 2002). Belangrijker dan de duur van de afvoergolf bij een frequentie van 1/10.000 is hoe lang de piek van golf duurt bij afvoeren in de buurt van beoogde normeringen (1 keer per 100 jaar). Uit de figuur blijkt dat de afvoergolf met een herhalingstijd van 100 jaar 45 uur op piekniveau zal blijven. Kritiek wordt de situatie pas als de afvoer van de Regge nog op piekniveau ligt terwijl de piek van de afvoergolf van de Vecht bij de Regge langskomt. Uit de berekende looptijden en faseverschillen in de Vecht bleek het verschil minimaal 70 uur. Uit de grafiek blijkt dat pas bij een afvoer met een herhalingstijd van 500 jaar uit de Regge de top 70 uur zal aanhouden. In oktober 1998 hield de top ook ongeveer 70 uur aan. Er kunnen dus kanttekeningen worden gezet bij de lengte van de in grafiek geschetste duur van de afvoer. In de grafiek begint de afvoer op vrij laag afvoerniveau, een hoger afvoerbegin lijkt waarschijnlijker na een periode van veel neerslag, die noodzakelijk is om tot een extreme afvoeren te komen. Ook de verzadigingsgraad en neerslag tijdens de piek hebben een vergrotende invloed op de lengte van afgevlakte piek. De duur van de afgolven in de grafiek lijkt dus aan de korte kant.
1/50
Figuur 4-1 Verlenging van de afvoerpiek van de Regge door aftopping bij herhalingstijden van 50 tot 10.000 jaar
30 4.2.2 Het aandeel van de Regge in de afvoer van de Vecht Bij gebrek aan goede metingen van de afvoer in de Vecht in 1998 is gebruik gemaakt van een modelberekening van de basissituatie in 1998 (Figuur 4-2). In paragraaf 6.5 wordt dit model nader toegelicht. De dagen voor de piek van de Vecht bedraagt het aandeel van afvoer van de Regge nog ruim 45%. Tijdens de piek van de Vecht blijkt de Regge nog maar 20 % bij te dragen aan het totale debiet van de Vecht. De bijdrage van de Regge was nog minder geweest zonder de tweede neerslagpiek en afvoergolf van 31 oktober. De piek van de Vecht valt nu samen met een tweede, kleinere afvoergolf van de Regge. Anders had het aandeel van de Regge in de totale afvoer van de Vecht op ongeveer 10 a 15 % gelegen. Maar zelfs met een tweede piek van de Regge van 120 m3/s zal het aandeel niet groter worden dan 30 %.
400 50
45 350
40 e s) 300 3/ d
m 35 (
t 250 van er
30 ) ech vo % V ( af 200 25 e e g en e g d g 20 n g Re
e 150 va
R 15 eel er
100 d vo n f 10 a A A 50 5
0 0 17-10-1998 22-10-1998 27-10-1998 1-11-1998 6-11-1998 11-11-1998 16-11-1998 Datum Afvoer van de Vecht (Dalfsen) Afvoer van de Regge Aandeel afvoer van de Regge
Figuur 4-2 Afvoer van de Vecht en de Regge, met het aandeel van de Regge afvoer tijdens hoogwater in oktober 1998
4.3 Conclusies
Het faseverschil voor de zes grootste afvoeren van de Vecht (>125 m3/s) is berekend op 61 uur met een standaarddeviatie van 15 uur. Bij hogere afvoeren van de Vecht is het faseverschil met de zijstromen groter. Bij hogere afvoer van de Regge boven 120 m3/s vervormt de afvoergolf door aftopping, waardoor de overlap tussen afvoergolven van Regge en Vecht weer groter kan zijn. Duidelijke uitspraken zijn op basis van slechts één afvoergolf uit de Regge met aftopping zijn niet te geven. Bovendien is de lengte van de afvoerpiek van de Regge bij aftopping zeer afhankelijk van specifieke omstandigheden. Het is zeer waarschijnlijk dat bij herhalingstijden van meer dan 500 jaar de afvoer van de Regge nog op de hoogte van het fysisch maximum liggen op het moment dat de afvoerpiek van de Vecht bij de Reggemonding aankomt.
Voorzichtigheid is geboden bij een te nauwkeurig interpretatie van de faseverschillen en looptijden in dit stroomgebied. De faseverschillen tussen afvoergolven van de Regge en Vecht zijn gebaseerd op slecht tien jaar afvoermetingen. Ook het optreden van dubbele afvoerpieken zorgt ervoor dat faseverschil aanzienlijk kleiner kunnen worden.
31 5 Handreiking voor afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht 5.1 Inleiding
5.1.1 Aanleiding Om afspraken op een blauw knooppunt te maken is kennis over de werking van het waterhuishoudkundig systeem nodig. In de voorgaande hoofdstukken zijn daarom een groot aantal systeemeigenschappen van de stroomgebieden van de Regge en de Vecht bepaald.
Deze handreiking richt zich op de hydrologische aspecten van de watersystemen van de Regge en de Vecht. Faseverschillen, looptijden, afvoervertraging en herhalingstijden zijn kernbegrippen waarmee afspraken onderbouwd kunnen worden. Doel van de afspraken is het verminderen van afwenteling van wateroverlast naar benedenstrooms gelegen gebieden. Een viertal typen afspraken worden met elkaar vergeleken waarna een aanbeveling wordt gedaan over welk typen afspraak het beste voor het knooppunt Regge-Vecht kan worden gemaakt.
5.1.2 Planperiode De planning is om voor eind 2004 de visie en uitgangspunten voor blauwe knooppunten te definiëren. De definitie van een blauw knooppunt moet worden vastgesteld, waar de blauwe knooppunten liggen en wat er wordt geregeld. Rijkswaterstaat organiseert dit najaar (2004) regionale bijeenkomsten met waterschappen en gemeenten waar ideeën en wensen geuit kunnen worden. Eind 2007 dienen afspraken op de blauwe knooppunten gemaakt te zijn.
Zowel de korte termijn als de lange termijn is van belang. Op de korte termijn van een aantal jaren worden afspraken vastgelegd, maatregelen uitgevoerd en geëvalueerd. In het kader van klimaatontwikkelingen op de lange termijn dient echter rekening gehouden te worden met de ontwikkelingen tot het jaar 2100.
5.1.3 Definitie van een blauw knooppunt De definitie van een blauw knooppunt wordt pas eind 2004 bepaald. In dit hoofdstuk wordt uitgegaan van de volgende definitie:
Blauwe Knooppunten zijn de belangrijkste uitwisselingspunten tussen het hoofdwatersysteem en de regionale watersystemen waarbij meerdere beheerders betrokken zijn.
Rijkswaterstaat is de beheerder van het hoofdwatersysteem de Vecht en Waterschap Regge en Dinkel van het regionale watersysteem de Regge. Het knooppunt waar de Regge en de Vecht bijeenkomen, valt dus onder deze definitie. Rijkswaterstaat is nu nog de beheerder van de Vecht, maar wil het beheer overdragen aan de waterschappen. Dit proces is al geruime tijd aan de gang maar bestuurlijk, juridisch en financieel nog niet rond. Heikel punt is wie de nieuwe beheerder zou moeten worden; één of meerdere waterschappen.
5.1.4 Afbakening In dit onderzoek wordt alleen de wateroverlast in het stroomgebied van de Vecht behandeld. Bij het maken van afspraken op blauwe knooppunten zal ook de waterkwaliteit en het watertekort een rol spelen (bijlage VI, VII). Door ook deze aspecten (in een vervolgstudie) mee te nemen zal de conclusie enigszins bijgesteld kunnen worden.
Ondanks het feit dat klimaatveranderingen een rol zullen gaan spelen in de afspraken worden ze hier buiten beschouwing gelaten. Volgens voorspellingen van het KNMI (SGV 2001) zal de verandering van het klimaat ervoor zorgen dat de hoogte van de piekneerslag toeneemt. De neerslag- en afvoerwaarden zullen naar boven worden bijgesteld ten opzichte van de recente waarnemingen en voorspellingen. Het gevolg is dat extreme situaties vaker zullen voorkomen waardoor de noodzaak voor afspraken over hoogwatersituaties toeneemt.
32
5.2 Instrumenten om afspraken over blauwe knooppunten in te verankeren
5.2.1 Drie beschikbare instrumenten Het streven van alle betrokken partijen is om de afspraken in een beperkt aantal instrumenten vast te leggen (bijlage VII) . De volgende drie instrumenten lijken het meest geëigend om afspraken in op te nemen: • Waterakkoorden; • Het Waterbeheersplan van het waterschap; • Het Waterhuishoudingsplan van de provincie (Figuur 5-1).
In het Waterhuishoudingsplan wordt het kader bepaald waarbinnen afspraken gemaakt kunnen worden. De afspraken worden verwoord in waterakkoorden (waarbij ook de gemeenten worden betrokken). Ten slotte wordt in het waterbeheersplan de afspraak omgezet in maatregelen.
Kader: Afspraken: Inrichtings- en Waterhuishoudingsplan Waterakkoord beheersmaatregelen: (Provincie) (Waterbeheerders Waterbeheersplan en gemeenten) (Waterschap)
Figuur 5-1 Bestuurlijke uitwerking van instrumenten voor afspraken op blauwe knooppunten
5.2.2 Blauwe knooppunten als onderdeel van waterakkoorden Afspraken op blauwe knooppunten kunnen deel uitmaken van een waterakkoord. In de Wet op de Waterhuishouding staat in de bepaling over waterakkoorden dat waterbeheerders onderling afspraken moeten maken over de afvoer, eventueel in samenwerking met andere overheden:
Een kwantiteitsbeheerder die water afvoert naar of aanvoert uit oppervlaktewateren in beheer bij een andere kwantiteitsbeheerder, alsmede die andere beheerder zijn in daartoe aan te wijzen gevallen verplicht gezamenlijk een waterakkoord vast te stellen. [..] Een kwantiteitsbeheerder kan voorts een ander openbaar gezag uitnodigen aan het waterakkoord deel te nemen, indien dat openbaar gezag een waterstaatkundige taak vervult die niet door de kwantiteitsbeheerder wordt vervuld (www.wetten.nl).
Voor het stroomgebied van de Vecht is het waterakkoord Twentekanalen/Overijsselse Vecht opgesteld. Hierin zijn afspraken opgenomen over de normale beheerssituatie zoals de aan- en afvoer van water tussen verschillende beheerders. De waterakkoorden die nu zijn opgesteld werken vaak niet voor extreme afvoersituaties omdat de afspraken over gemiddelde afvoeren van langere periodes gaan.
Aan een ander waterakkoord over de Vecht, het Waterakkoord Meppelerdiep- Overijsselsche Vecht, wordt nog gewerkt. Onderdeel van dit akkoord is het Draaiboek hoogwater stroomgebied Meppelerdiep/Overijsselsche Vecht. Hierin staan afspraken tussen de waterbeheerders (waterschappen, provincies en Rijkswaterstaat) ten aanzien van criteria, faseringen en maatregelen met betrekking tot situaties van extreme waterafvoer. Hierin zijn de ervaringen opgedaan bij de extreme afvoersituatie van oktober 1998 verwerkt (Provincie Drenthe, 2002).
5.3 Typen afspraken op blauwe knooppunten
5.3.1 De opbouw van afspraken Afspraken op blauwe knooppunten zullen alleen werken als ze functioneel en controleerbaar zijn. Functioneel in de zin dat afspraken ook daadwerkelijk bijdragen aan het reduceren van
33 wateroverlast. Controleerbaar betekent in dit geval dat in de afspraken ook de criteria en de meetmethode zijn opgenomen.
Een afspraak zal bestaan uit een aantal delen. Naast het doel en de gewenste situatie zijn dat de functionele eisen, criteria en meetmethodes3. Allereerst zal het doel vastgesteld moeten worden: welke problemen willen we aanpakken in het stroomgebied? Hoe groot is de wateroverlast? Met welke frequentie treden er bij de knelpunten problemen op? Al deze vragen leiden tot een doelstelling waarin de aanpak van de knelpunten centraal staat. Tegelijkertijd moet een normstelling worden opgesteld: met welke frequenties mogen de problemen zich voordoen? Uit deze doelstelling en normstelling volgt een gewenste situatie die daarna wordt getoetst aan de huidige situatie. Uit deze confrontatie volgen de knelpunten. De knelpunten kunnen worden verholpen door het maken van afspraken die nader worden uitgewerkt door middel van functionele eisen en daarmee samenhangende criteria en meetmethoden
Figuur 5-2 Schematisch overzicht afspraken. Het stellen van functionele eisen heeft slechts zin indien een eenduidige en reproduceerbare meetmethode (of berekeningsmethode) kan worden aangegeven waarmee het functioneren en/of de toestand van de waterlopen en het watersysteem kan worden getoetst. Om hydrologische eigenschappen in de functionele eisen op blauwe knooppunten op te nemen is het nodig om criteria vast te leggen voor deze eigenschappen.
Het doel van afspraken over wateroverlast staat verwoord in de stroomgebiedsvisie Vecht Zwarte Water; het voorkomen van afwenteling van waterproblemen in het stroomgebied van de Vecht. Aangezien in dit onderzoek alleen de wateroverlast wordt behandeld kan de doelstelling niet verder worden verfijnd, net zomin als de gewenste situatie van het stroomgebied. Met behulp van de knelpunten uit de voorgaande hoofdstukken kan wel een invulling worden gegeven aan de functionele eisen, criteria en de meetmethode die aan oplossingen worden gesteld. Door dit te doen voor meerdere typen afspraken wordt inzicht verkregen in het effect van de mogelijke afspraken.
3 Deze aanpak komt voor een deel uit de systematiek om een gemeentelijk rioleringsplan op te zetten (Stichting Rioned, 1999)
34 5.3.2 Van eenvoudige naar complexere afspraken De afspraken die worden behandeld staan geordend op toenemende complexiteit en functionaliteit. Het streven is om afspraken relatief eenvoudig te maken maar wel met behoud van de juiste functionaliteit. Bovendien is het zeer belangrijk dat de afspraken controleerbaar zijn. Een belangrijk gedeelte van de afspraak is daarom de uitwerking van een functionele eis in criteria en meetmethode.
Eerst worden twee afspraken behandeld die vrij eenvoudig zijn en alleen rekening houden met de hoogte van de piekafvoer. Het verloop van de afvoergolf en de faseverschillen in het stroomgebied worden buiten beschouwing gelaten. Deze typen afspraken worden in de stroomgebiedsvisie Vecht Zwarte Water genoemd als mogelijke typen afspraken in het stroomgebied van de Vecht (Bestuurlijk Waterplatform Vecht-Zwarte Water, 2003):
Afspraak 1: Piekreductie van zijstromen. Afspraak 2: Maximale toelaatbare afvoer 1 keer per 10 / 100 / 1250 jaar vaststellen.
Naast relatief eenvoudige afspraken is het mogelijk om rekening te houden met meerdere aspecten van de afvoergolf en de faseverschillen binnen het stroomgebied. Door verstandig om te gaan met de faseverschillen kan worden voorkomen dat onnodig dure inrichtingsmaatregelen worden getroffen. De volgende meer complexe afspraken zijn in dit kader nader onderzocht:
Afspraak 3: Maximaal toelaatbaar afvoerregime Afspraak 4: Minimalisatie van de schade ten gevolge van een referentieneerslag
5.4 Criteria en meetmethode
Voor de uitwerking van afspraken in functionele eisen worden de criteria en meetmethode hier toegelicht. Om afspraken meetbaar te maken zijn eenduidig interpreteerbare criteria nodig. De criteria herhalingstijd en faseverschil zijn algemeen toepasbaar voor de typen afspraken. Ook voor de meetmethode geldt dat de beschrijving in deze paragraaf algemeen toepasbaar is op de typen afspraken.
5.4.1 De herhalingstijd De herhalingstijd van de afvoer van de Regge is statistisch bepaald op basis van piekafvoeren van de afgelopen 30 jaar metingen. Door wijzigingen in het stroomgebied en de meetsituatie zijn de afvoerpieken in de jaren negentig een stuk hoger dan in de jaren daarvoor. Eigenlijk zijn dus alleen de metingen vanaf 1990 bruikbaar. Op basis van de korte meetreeks is voorzichtigheid geboden met extrapolatie naar hoge herhalingstijden en afvoeren (bv groter dan 100 jaar) in de afspraken. Voor afvoeren die potentieel hoger liggen dan het fysisch maximum zal aftopping optreden, wat dus betekent dat de afvoergolf van vorm verandert. De afvoer zal al 1 keer in de 25 jaar het fysisch maximum bereiken (Klopstra et al. 2002). Een afspraak met als criterium de herhalingstijd heeft dus als aandachtspunt de veranderende afvoergolf door het fysisch maximum bij herhalingstijden boven de 25 jaar.
5.4.2 Faseverschil Het faseverschil tussen de Regge en de Vecht speelt een rol bij herhalingstijden tot ongeveer 100 à 500 jaar. Van belang is ook hoelang de afvoer door nalevering op de hoogte van het fysisch maximum blijft en hoe snel de afvoer daalt. Bij herhalingstijden van meer dan 500 jaar zal de afvoer van de Regge nog op de hoogte van het fysisch maximum liggen op het moment dat de afvoerpiek van de Vecht bij de Reggemonding aankomt. Bij kleinere herhalingstijden zal de afvoer van de Regge gedaald zijn tot een aanzienlijk lager niveau dan de piek, waardoor de bijdrage aan de afvoer van de Vecht relatief klein is.
35 Door het nemen van vertragende maatregelen in de Regge zal de afvoersituatie in het nadeel van de Vecht wijzigen. Bij hogere herhalingstijden is het verschil niet aanwezig aangezien de pieken elkaar totaal overlappen. De locatie van het uitstroompunt van een deelstroomgebied speelt een rol bij het faseverschil. Afspraken voor de Regge kunnen niet zomaar overgenomen worden voor het Afwateringskanaal of de Dinkel omdat het faseverschil daar kleiner is en er eerder overlap tussen de afvoergolven zal optreden. De monding van de Regge heeft dus de meest gunstige positie.
5.4.3 Meetmethode Om de criteria te controleren moet er een meetmethode worden afgesproken. Onderscheid dient gemaakt te worden tussen een pre- en een post-meetmethode. De pre-meetmethode zal veelal een model zijn en voor kleine deelstroomgebieden mogelijk op basis van expert-opinions gebeuren. De post-meetmethode zal moeten voorzien in de evaluatie van opgetreden waterstanden en afvoeren tijdens extreme situaties.
Elke afspraak valt te controleren met bepaald soort model. De makkelijkste afspraken kunnen gecontroleerd worden met een hydraulisch model dat in staat is om het effect op de waterstanden te berekenen. Voor de complexere afspraken is een neerslag-afvoermodel noodzakelijk. Uit voorgaande hoofdstukken volgt dat de voorgeschiedenis van de neerslag en afvoer een belangrijke factor is voor het bepalen van de hoogte van een piekafvoer na een extreme neerslag. De verzadigingsgraad van een gebied is daarom de aangewezen maat om gebruik te maken van deze gegevens. Als criterium zal de verzadigingsgraad van het gebied een rol kunnen spelen om maatregelen modelmatig te kunnen toetsen.
5.5 Uitwerking typen afspraken
De typen afspraken worden uitgewerkt in functionele eisen die gekwantificeerd worden aan de hand van criteria. Ook wordt aandacht besteed aan de voordelen en nadelen van de afspraak.
5.5.1 Piekreductie van zijstromen Piekreductie zorgt bij een vastgestelde herhalingstijd voor een lagere afvoerpiek ten opzichte van de huidige situatie. Als de afvoerpieken van de deelstroomgebieden samenvallen, zal dus minder afvoer te verwerken zijn. Piekreductie van de zijstromen lijkt op het eerst gezicht dus een goede oplossing om hoogwaterproblematiek te voorkomen. In het geval dat de afvoerpieken niet samenvallen, verschuift het probleem. Dan moet de vraag zijn hoe hoog de afvoer is van de eerste piek ten tijde van de tweede piek en omgekeerd hoe hoog de afvoer is van de tweede waterloop ten tijde van de eerste afvoerpiek. Daarnaast speelt de vraag hoeveel tijd tussen de twee afvoerpieken ligt.
In het stroomgebied van de Vecht bereiken de zijstromen hun afvoerpiek eerder dan de Vecht. Het grootste gedeelte van de afvoer van de deelstroomgebieden is dus al afgevoerd voordat de waterstanden op de Vecht de maximale waarde bereikt. Een lagere afvoerpiek van een zijstroom heeft vaak tot gevolg dat de afvoer voor en na de piek hoger ligt4, waardoor de afvoergolven elkaar meer overlappen. Reductie kan tot stand worden gebracht door vertragende maatregelen, waardoor beide afvoerpieken meer samenvallen.
4 Tenzij er kunstmatig aftopping plaatsvindt door de inzet van een retentiegebied. In dat geval wordt de totale hoeveelheid afvoer verminderd.
36 Piekreductie van zijstromen
Functionele eis De afvoerpiek van de Regge wordt gereduceerd met [X] % of [X] m3/s. Criteria • De afvoer van de Regge die 1 keer per [Y] jaar voorkomt moet worden verlaagd naar [X] m3/s. • De afvoer van de Regge mag maximaal [X] m3/s bedragen. • Maximale waterstanden Voordelen Eenvoudig te toetsen
Nadelen Een piekreductie gecombineerd met een vertraging van de afvoer kan zorgen voor hogere waterstanden op de Vecht.
Het tweede criterium gaat uit van een fysisch maximum waardoor de afvoer niet boven een X m3/s uitkomt en de herhalingstijd niet meer berekend hoeft te worden. Een andere inrichting van het stroomgebied zal het maximum beïnvloeden. Een absolute piekreductie (verlaging van het fysisch maximum) is gunstig bij herhalingstijden boven de 500 jaar voor de maximale waterstanden in de Vecht. Tijdens de piek van de Vecht is dan minder afvoer vanuit de Regge afkomstig.
5.5.2 Vaststellen van de maximale afvoer 1 keer per 10/100/1250 jaar voor de Regge Deze afspraak kan zowel voor de Vecht als voor de Regge gelden, al is deze afspraak bij hogere herhalingstijden minder relevant voor de Regge vanwege het fysisch maximum dat optreedt vanaf een herhalingstijd van 25 jaar.
Vaststellen van de maximale afvoer 1 keer per 10 / 100 /1250 jaar voor de Regge
Functionele eis Een waarde van de afvoer die 1 keer per [X] jaar mag worden overschreden. Criteria Herhalingstijd van X jaar.
Voordelen Eenvoudig te toetsen
Nadelen • Korte meetreeksen voor het vaststellen van de herhalingstijd van afvoeren. • Veranderingen in de watersystemen leiden tot verstoring van meetreeksen waarop de criteria zijn gebaseerd.
Het vaststellen van een afvoer met herhalingstijden van ongeveer 25 jaar en daarboven leidt tot afvoeren die boven het fysisch maximum liggen. Doordat het fysisch niet mogelijk is om die hoeveelheid af te voeren zal de afvoer afgetopt worden. In dat geval zal de afvoer niet boven de 120 m3/s uit komen.
Het vaststellen van een afvoer met een herhalingstijd van 1250 jaar komt overeen met de eis om de MHW die gelden op het traject Dalfsen-Zwarte Water niet te verhogen. Maatregelen moeten ertoe leiden dat bij de maatgevende afvoer de maatgevende hoogwaterstanden minder worden of in ieder geval niet worden verhoogd. In de berekening van de MHW bij Dalfsen is rekening gehouden met het fysisch maximum van de Regge. De maximale afvoer van de Regge houdt aan tot de afvoerpiek op de Vecht voorbij is (Klopstra et al., 2002). Dit betekend dat alle maatregelen die het fysisch maximum van de Regge omlaag brengen een positief effect hebben op de MHW. Een knelpunt is dat de MHW alleen op het stuk van Dalfsen tot aan het Zwarte Water geldt. Op het traject van de grens tot aan Dalfsen staan geen normen vast, alleen een werknorm van 100 jaar herhalingstijd. De MHW in de Vecht geldt bij afvoeren van de Vecht en zijstromen met een
37 herhalingstijd van 1250 jaar. Deze norm is dus te ruim als het gaat om normale tot al redelijk extreme beheerssituaties die 1 keer per 100 jaar voorkomen.
5.5.3 Maximaal toelaatbaar afvoerregime Het idee achter deze afspraak is om het verloop van de afvoer van deelstroomgebieden als leidend principe te nemen in de afspraken op blauwe knooppunten. Een afvoergolf van een deelstroomgebied kent tijdens extreem hoge afvoersituaties een vrij natuurlijk verloop. Van deze opgetreden natuurlijke afvoergolven kan een gestandaardiseerde afvoergolfvorm voor de zijstromen en de Vecht met onderlinge faseverschillen worden afgeleid. In toekomstige situaties zal de afvoergolf niet precies volgens deze vorm verlopen maar voor een groot deel wel. Door de afspraak vooral te richten op de afvoer van de zijstromen tijdens de afvoerpiek van de Vecht kan functioneel worden bijgedragen aan de reductie van de maximale afvoer van de Vecht. Deelstroomgebieden kunnen zodanig ingericht worden dat het maximale aandeel in de afvoer niet wordt overschreden tijdens de piek van de Vecht.
Maximaal toelaatbaar afvoerregime
Functionele eis Een vastgesteld afvoerverloop van de Regge en alle andere belangrijke zijstromen van de Vecht.
Criteria • Faseverschil van minimaal X uur. • De afvoer van de Regge mag maximaal X % bijdragen in de totale afvoer van de Vecht tijdens de afvoerpiek van de Vecht
Voordelen Het verloop van de afvoergolf van de Regge gebruiken om een veiligere situatie te creëren.
Nadelen Beperkt aantal waarnemingen om het afvoerverloop op te baseren.
De afvoergolven van verschillende deelstroomgebieden vormen samen het debiet van de Vecht. Vastleggen wie wat mag afvoeren is een discussiepunt. Voor elke zijstroom kan worden vastgesteld wat de afvoer bijdraagt tijdens extreme situaties aan de Vecht in de huidige situatie. Zowel de procentuele en absolute bijdrage van een zijstroom is dan van belang. De Regge droeg tijdens de piek van de Vecht in 1998 slecht 20 % bij aan het debiet van de Vecht (75 m3/s op 370 m3/s), terwijl voor de piek de Regge nog ongeveer 45 % bijdroeg (120 m3/s op 250).
Het is bij deze afspraak tevens mogelijk om een koppeling tussen neerslag, verzadigingsgraad en afvoergegevens te maken. Een referentieneerslag (in combinatie met een hoge verzadigingsgraad) in het stroomgebied van de Regge leidt tot een afvoergolf bij het uitstroompunt. Maatregelen in het stroomgebied zullen deze afvoergolf beïnvloeden. Wanneer dit modelmatig goed kan worden weergegeven zal het eenvoudig zijn om van mogelijke maatregelen de effecten te bepalen. Zodanig kan op basis van meer betrouwbare (neerslag)gegevens een overzicht worden gegeven van effecten van klimaatveranderingen en maatregelen.
38
5.5.4 Minimalisatie van de schade in het Vecht-Stroomgebied na een referentieneerslag
Minimalisatie van de schade in het Vecht-Stroomgebied na een referentieneerslag
Functionele eis Geen grootschalige inundaties in het stroomgebied van de Regge bij een bepaalde extreme hoeveelheid neerslag.
Criteria • Na een neerslag van [Y] mm in [Z] uur mogen in het stroomgebied geen inundaties optreden. • De afvoer van de Regge mag maximaal [X] % bijdragen aan de afvoer van de Vecht tijdens hoogwater op de Vecht
Voordelen • Opstellen van een neerslag-afvoer model voor het gehele stroomgebied van de Vecht.
Nadelen • Grootschalig model dat up-to-date gehouden moet worden. • De verzadiginsgraad als extra te schatten parameter
Neerslaggegevens zijn vaak beschikbaar over een veel langere periode dan afvoermeetreeksen. Zolang er in het stroomgebied weinig verandert aan de inrichting, is een piekneerslag (samen met de verzadigingsgraad) een goede voorspeller voor de afvoer. Een referentieneerslag van een aantal millimeter in een aantal uren zorgt voor een bepaalde afvoer. Een criterium kan zijn dat een stroomgebied een bepaald aantal mm. neerslag in een bepaalde tijdsduur probleemloos moet kunnen afvoeren. Bij rioleringen geldt bv. de eis dat 40 mm in 75 min verwerkt moet kunnen worden. Op stroomgebiedsniveau van de Regge zal een iets grotere tijdsschaal aangehouden moeten worden. Waarbij één dag als maximum geldt vanwege de reactietijd (van ongeveer 1 dag) van de Regge.
5.6 Afweging typen afspraken
De vier typen afspraken verschillen op functionaliteit en controleerbaarheid. De afspraken piekreductie en het vaststellen van een maximale afvoer bij een bepaalde herhalingstijd leiden niet tot de gewenste functionaliteit bij herhalingtijden tot ongeveer 100 à 500 jaar.
Een neerslag-afvoer-schademodel opstellen voor het gehele stroomgebied lijkt de best mogelijk afspraak om integraal stroomgebiedproblemen op te lossen. Qua kosten en complexiteit gaat deze afspraak (schademinimalisatie) op dit moment echter een stap te ver om uit te voeren. Een middenweg is om op stroomgebiedniveau per deelstroomgebied een maximaal toelaatbaar afvoerregime vast te stellen. Op basis van afvoergegevens, reactietijden, faseverschil tussen Regge-Vecht kan een verloop van de afvoer worden geschetst. Maatregelen kunnen worden uitgevoerd, totdat het maximale toelaatbare afvoerregime is bereikt. De methodiek kan ook worden gevolgd voor andere deelstroomgebieden van de Vecht.
De keuze om het verloop van de afvoer als uitgangspunt voor afspraken te nemen moet nog verder onderbouwd en ingevuld worden. In het volgende hoofdstuk zullen een paar vragen beantwoord worden om inzicht te krijgen hoe voorspelbaar een afvoerregime van een zijstroom zoals de Regge is. Kent de vorm van het afvoergolf een standaard verloop? Welke invloed heeft een maatregel op het afvoerverloop? Wat heeft meer invloed op de waterstanden in de Vecht; de afvoerpiek van de Regge of het verloop van de afvoer rond de piek? In het volgende hoofdstuk wordt uitgewerkt welke effecten een verandering van het afvoerregime van de Regge heeft op de maximale waterstanden in de Vecht.
39 5.7 Conclusies
De afspraken in dit hoofdstuk zijn uitgesplitst in functionele eisen, criteria en een meetmethode. Afspraken op blauwe knooppunten zullen alleen werken als ze functioneel en controleerbaar zijn. Ze dienen bij te dragen aan vermindering van wateroverlast in het gehele stroomgebied en de gevolgen moeten meetbaar zijn. De complexiteit en functionaliteit van de typen afspraken verschilt nogal. Relatief eenvoudige afspraken die alleen de hoogte van de piekafvoer nemen scoren qua functionaliteit onvoldoende omdat de waterstanden op de Vecht toenemen. Meer complexe afspraken nemen de vorm van de afvoer van de Regge als uitgangspunt. Het faseverschil en hoeveelheid afvoer van de Regge tijdens de piek van de Vecht is dan van belang. Door zorgvuldig met deze twee kenmerken rekening te houden kan functioneel worden bijgedragen aan reductie van de afvoer van de Vecht.
De meest complexe en functionele afspraak neemt de neerslag-afvoer relaties in het gehele stroomgebied van de Vecht als uitgangspunt. De bijbehorende functionele eis betreft de verwerking van een referentieneerslag door het stroomgebied tegen een minimale schadesom. De controleerbaarheid van deze afspraak is echter vrij lastig omdat de afspraak vooraf alleen door een vrij groot en bewerkelijk neerslag-afvoer-schade model getoetst kan worden. Bestuurlijk vergt deze afspraak ook een grote inspanning, vanwege het samenwerken van een flink aantal waterbeheerders.
Van alle afspraken lijkt het opstellen van gewenste maximaal toelaatbare afvoerregimes op dit moment de beste perspectieven te bieden. Hierbij worden alle belangrijke afvoerkarakteristieken van de stroomgebieden meegenomen.
40 6 Hoogwaterberekeningen op de Vecht met synthetische hoogwatergolven van de Regge 6.1 Inleiding
De mate van samenvallen van hoogwater afvoergolven van de Vecht en de Regge is onderzocht met synthetische afvoergolven van de Regge in een hydraulisch model van de Vecht. In Figuur 6-1 is schematisch weergegeven hoe de synthetische afvoergolven van de Regge tot stand zijn gekomen en welke modelberekeningen zijn uitgevoerd.
41
Het doel van de modelberekeningen is om te bepalen hoe groot de invloed van de afvoer van de Regge op de maximale waterstanden van de Vecht is. Hiertoe worden verschillende synthetische hoogwatergolven van de Regge gebruikt, gebaseerd op de referentiesituatie van oktober 1998. De afvoergolf van 1998 is gekozen omdat het de meest extreme hoogwatersituatie tot nu toe is en bovendien de best gedocumenteerde en meest recente in het stroomgebied van de Vecht.
6.2 Het Nash Cacade model
6.2.1 Beschrijving van het Nash Cascade model Het Nash Cascade model beschrijft de transformatie van effectieve neerslag in oppervlakkige afvoer in een stroomgebied. Het model wordt veelal gebuikt om de afvoer van een stroomgebied te verkrijgen waar geen metingen beschikbaar voor zijn. In dit onderzoek is het model een hulpmiddel om een synthetische afvoergolf te verkrijgen op basis van afvoermetingen en gebiedskarakteristieken. Het stroomgebied wordt als een cascade van gelijkwaardige lineaire reservoirs beschouwd. Nash heeft daartoe een vergelijking opgesteld voor de afvoergolf op basis van een aantal gebiedseigen parameters. De Nash-vergelijking voor een afvoergolf van n in seriegeschakelde reservoirs is:
n−1 1 ⎛ t ⎞ U (0,t) = ⎜ ⎟ e −t / k (6-1) (Shaw, 1999) K(n −1)!⎝ K ⎠
U= Afvoerkromme K = tijdconstante voor de berging (uren) n = Aantal in serie geschakelde reservoirs t = tijd (uren)
De relatie tussen afvoer (Q) en berging (S) in een bergingsreservoir wordt gegeven volgens de formule:
1 Q = S (6-2) K
Met Q in [m3/s], K in [s], S in [m3]
De afvoer uit een reservoir is afhankelijk van de waarde van K. Indien de K-waarde groter is zal de afvoer kleiner zijn. Het volume van de golf wordt bepaald door de volgende formule:
n−1 t 1 ⎛ t ⎞ −t / k U (0,t) = ⎜ ⎟ e * fOps = V (6-3) ∫0 K(n −1)!⎝ K ⎠ fOps= opschalingsfactor voor verkrijgen van de juiste inhoud V= volume van de afvoergolf
Het Nash cascade model kan alleen gebruikt worden om de snelle afvoer mee te beschrijven. Om de afvoergolven goed weer te geven is het noodzakelijk om van de afvoer de basisafvoer af te halen. Elke afvoergolf kent een andere basisafvoer omdat de basisafvoer is gedefinieerd als de afvoer aan het begin van de stijging van de afvoergolf. De basisafvoer wordt van de totale afvoer afgetrokken om de waarde te bepalen voor de opschaling van de synthetische golf.
42
Figuur 6-2 De Nash Cascade: verandering van de afvoergolf door een serie van lineaire bergingsreservoirs (Shaw, 1999) De hoeveelheid afvoer per tijdseenheid hangt af van de grootte van de berging en de snelheid waarmee het water door het reservoir stroomt. Als een aantal bergingsreservoirs (n) in serie worden geschakeld, verandert de vorm van de afvoergolf (Figuur 6-2); de afvoergolf wordt vlakker en de piek treedt later op naarmate meer reservoirs elkaar opvolgen. De mate waarin de afvoergolf verandert hangt af van het aantal reservoirs (n) en de waarde van de verblijftijd (K).
6.2.2 Betekenis van verschillende n en K-waarden in maatregelen De vorm van de opgetreden afvoergolf kan worden beschreven door in de formule de constanten n en K aan te passen. De n en K zijn door Nash aan gebiedskarakteristieken gerelateerd. Elk stroomgebied heeft bepaalde eigenschappen die de vorm van de afvoergolf bepalen. De belangrijkste eigenschappen zijn de helling van het gebied, de berging en de lengte van de langste waterloop.
De n-waarde is een maat voor het aantal in serie staande reservoirs in het stroomgebied. De waarde van n is de minst variabele van de twee parameters. Het blijkt dat n voornamelijk afhangt van de lengte van de rivier. De lengte van de rivier kan als constant gezien worden; er worden geen maatregelen voorgesteld zoals afkoppeling van delen van het stroomgebied, dus kan n constant gehouden worden.
De K-waarde kent een grotere variabiliteit aan de hand van veranderingen in het stroomgebied. De K-waarde hangt samen met het verhang van de rivier en het stroomgebied, met de lengte van de rivier en de grootte van het stroomgebied (Shaw, 1999). Tevens is een verhoging van de K-waarde een invulling van de maatregel vasthouden. De K-waarde is de verblijftijd van de afvoer in een reservoir (formule. 6-2). Door de afvoer te vertragen of te versnellen wordt de verblijftijd in een reservoir veranderd. In het Nash-model wordt dit weergegeven door een verandering in de K- waarde. Bij hogere K-waardes (en gelijkblijvende n) duurt het langer voordat de afvoergolf zich ontwikkelt en zal de piek lager komen te liggen. Retentie zorgt voor een langer verblijftijd van de afvoer in een reservoir van het stroomgebied wat door een verhoogde K kan worden beschreven. Verandering van de K-waarde is dus realistischer en verdient de voorkeur boven een verandering van de n-waarde. Maatregelen die in beleidsdocumenten worden voorgesteld zoals het aanleggen van natuurlijker waterlopen, verbreding van waterlopen, vasthouden van water en vergroting van de berging zorgen allen voor een grotere K-waarde.
43 6.2.3 Beperkingen van het Nash model Het Nash model is beter geschikt om toe te passen bij een piekneerslag dan bij een aanhoudende neerslag. Bij een langdurige aanhoudende neerslag zal eigenlijk een aantal opeenvolgende afvoergolven (met n en K-waarde) worden “gestapeld”. Indien gedurende lange tijd neerslag valt met lage intensiteit, neemt de afvoer geleidelijker toe en duurt de afvoergolf langer.
6.3 Calibratie van de parameters van het Nash Cascade model voor de Regge
De synthetische golf van de Regge is gebaseerd op de afvoerkromme die bepaald is met het Nash-cascade model. In het Nash Cascade model dienen de twee parameters n en K te worden gecalibreerd op de gemeten afvoer. Deze waarden, met een bepaalde bandbreedte, hoeven maar één keer te worden bepaald. Daarna kunnen ze worden gevarieerd om een andere vorm van de afvoergolf te verkrijgen (met dezelfde inhoud).
De parameters n en K zijn geschat via trial-and-error van de beste fit met de gemeten afvoergolven. Eerst is de afvoergolf opgeschaald zodat de top van de synthetische golf op dezelfde hoogte komt als de gemeten golf. Daarna zijn de waarden voor n en K grof aangepast zodat de piek op het juiste tijdstip ligt en de stijging en daling van de golf visueel goed zijn weergegeven. Tot slot zijn de n en K geleidelijk aangepast om de R2 te maximaliseren.
De afwijking van het Nash-model is bepaald met de kleinste kwadraten methode tussen gemeten waarden en het model. De maat voor de afwijking is R2, een goede fit (weinig afwijking) heeft een waarde van R2 =1 en een waarde van R2 =0 een slechte fit is. De waarden voor de afvoergolven liggen zeer hoog met R2 tussen de 0,93 en 0,98. Figuur 6-3 laat het resultaat zien voor de afvoergolf van december 1993, andere figuren staan in bijlage V.
70 Hypothetische golf Gemeten afvoer januari 1993 60
50 s)
3/ 40 m ( er 30 vo f A
20
10
0 0 10203040506070 Ur e n
Figuur 6-3 Resultaat van het fitten van de Nash-vergelijking op de afvoergolf van december 1993 In Tabel 6-1 staan de resultaten van de schattingen voor de parameters voor vijf afvoergolven uit de negentiger jaren. Deze afvoergolven zijn uitgekozen omdat hiervan gedetailleerde uurgegevens beschikbaar waren, en er nadien geen grote wijzigingen in het stroomgebied zijn geweest. Voor elke afvoergolf is bepaald wat de basisafvoer is op het moment dat de afvoer begint te stijgen.
44 Tabel 6-1 Resultaten van calibratie van de parameters van het Nash model voor gemeten afvoergolven Datum. v.d. Max. debiet Baseflow n K R2 Time to Top* Neerslagsoort piek (m3/s) (m3/s) (uren) (uren) 31-Dec-93 99 36 2,7 10,2 0,95 17,3 Piek 5-Apr-94 97 24 3,1 11,1 0,98 26,3 Piek 28-Dec-94 87 15 2,9 14 0,98 26,4 Piek 9-Mrt-94 91 27 5,7 4,5 0,93 21,4 Aanhoudend 7-Mrt-98 93 25 5 6,7 0,93 26,8 Aanhoudend *De time to top is gelijk aan (n-1)*k
De eerste drie afvoergolven uit Tabel 6-1 zijn het gevolg van een duidelijke piekneerslag. De andere twee zijn het gevolg van een aanhoudende neerslag en bestaan eigenlijk uit meerdere eenheidsafvoergolven. Toch kunnen ook deze afvoergolven goed worden gesynthetiseerd volgens de Nash-model. Het onderscheid tussen een piek en aanhoudende neerslag is enigszins arbitrair; bij een piekneerslag is de duur van de neerslag kort (bv. 4 uur) en relatief intensief (>5mm/uur). De duur van aanhoudende neerslag heeft dezelfde orde van grootte als de reactietijd van het stroomgebied. Voor de twee beschouwde golven (mrt ‘94, mrt ’98) is de neerslag maximaal 3 mm/uur over een periode van 10 uur. Verschillen in de n en K-waarde kunnen dus veelal uit de intensiteit en spreiding van de neerslag worden verklaard.
De n-waarde is een redelijk constante waarde gebleken in de calibratie van de parameters. Bij een piekneerslag liggen de geschatte waarden voor n rond de 3 en de K-waarde tussen de 10 en 14 uur. Duurt de neerslag langer en is de intensiteit minder dan liggen de waarden voor n hoger en voor K lager (ten gevolge van meerdere eenheidsafvoergolven).
Uit de hoge waardes voor R2 in Tabel 6-1 blijkt dat het Nash model zeer goede resultaten levert voor de beschrijving van afvoergolven in het stroomgebied van de Regge. Vooral bij een duidelijke piekneerslag komen er eenduidige waarden uit de calibratie van de parameters. Op basis van deze gegevens kan worden gesteld dat het stroomgebied van de Regge een waarde van n rond de 3 heeft en een K-waarde tussen de 10 en 14. Vanwege de goede modelfit met de meetgegevens zal dit model ook op de afvoergolf van 1998 toegepast worden.
Een n-waarde van drie zou kunnen betekenen dat er ongeveer een drietal in serie geschakelde reservoirs zijn te onderscheiden in het stroomgebied. Het is goed om te begrijpen dat het model van Nash een conceptueel model is en er niet daadwerkelijk een drietal reservoirs zijn. Ook al lijkt dit goed overeen te komen met de onderverdeling van de Regge in Boven-, Midden- en Benedenregge. Maar de Regge bestaat niet alleen uit seriële reservoirs, er zijn twee parallelle reservoirs te onderscheiden (Linderbeek en Middenregge).
6.4 Ontwerp van de synthetische basisgolf voor de Regge voor 1998
De afvoergolf van 1998 is niet te schematiseren als één duidelijke afvoergolf volgens de Nash methode. Het verdient echter wel de voorkeur om uit te gaan van één golf die de afvoer van 1998 goed weergeeft. De enige manier om het Nash model de afvoer te laten beschrijven is door de afvoergolf af te vlakken op het fysisch maximum van de Regge. De afvoer zal dan niet boven deze waarde van het fysisch maximum uitkomen.
Als eerste is het verloop van de golf bepaald op basis van stijging en daling van de gemeten golf (vastleggen van n en K waarde). Hiervoor is ook de hoogte van piek benodigd. Het rapport van Lorenz et al (2001) biedt hiervoor een uitkomst. Hierin is de afvoerpiek van oktober 1998 geschat, op basis van het verloop van andere afvoergolven van de Regge uit de jaren negentig. De afvoergolf indien deze niet was afgetopt zou een waarde van 155 m3/s hebben bereikt. Op basis van deze waarde van de piek en de gemiddelden voor n en K uit Tabel 6-1 ligt de synthetische afvoergolf van oktober 1998 al redelijk vast. Enige bijstelling is vereist om de stijging en daling
45 goed weer te geven en de R2 te maximaliseren. Uiteindelijk komen de waarden n=3, K=13 het beste overeen met het verloop van metingen (Figuur 6-4, basissynthetische golf).
160 Gem.afvoergolf okt98 Basis synthetische Nash afvoergolf 140 Basis synthetische Nash afvoergolf met fysisch maximum 3/s)
m 120 ( e g g e
R 100 e d van 80 et i b e D 60
40 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Ur e n
Figuur 6-4 De twee varianten van de synthetische basis golven van de Regge en gemeten afvoer van oktober 1998 De basis synthetische golf van oktober 1998 bestaat uit twee varianten. Een variant zonder afvoerbeperking en een variant met aftopping. Het fysisch maximum voor de basissynthetische golf wordt vastgesteld op een waarde van 110 m3/s. Deze waarde komt het meest overeen met de afvoer van 1998; de gemiddelde afvoer tijdens de piek bedroeg namelijk 110 m3/s. De duur van piek van de afgevlakte golf (basisgolf met F.M.) ligt vast door de inhoud van de afvoergolf. Het stijgende deel blijft precies gelijk aan een situatie zonder fysisch maximum, het dalende gedeelte wordt verschoven in de tijd om de duur van de afvoer op het fysisch maximum te kunnen verlengen. De oppervlakte onder het stijgende en dalende deel van de afvoergolf staat vast. Het enige dat verandert kan worden is de tijd van de piek (op het fysisch maximum). Door de tijdsduur van de piek aan te passen krijgt de afvoergolf dezelfde inhoud als de oorspronkelijke golf. De basis synthetische golf met een fysisch maximum komt goed overeen met de gemeten golf in oktober 1998, de R2 bedraagt 0,96.
6.5 Het Sobek-river model voor de Overijsselse Vecht
6.5.1 Modelkeuze Voor het stroomgebied van de Vecht zijn recent twee modellen gemaakt; Het Sobek-river model en het Sobek-Lowlands model (GIOV), beide uit 2000. Het model moet in staat zijn om de verschillen in waterstanden op de Vecht op basis van verschillende afvoergolven van de Regge te berekenen.
Sobek-river maakt onderscheid tussen stroomvoerend en stroombergende gebieden, vooral bij hoogwaterberekeningen is dit onderscheid van belang. Het voordeel van Sobek-river is dat het wordt gebruikt voor berekeningen van de maatgevende hoogwaterstanden in de Vecht. Het GIOV model omvat een neerslag-afvoermodel, een uitgebreide beschrijving van de Regge en is stroomgebiedsdekkend. Bij de nauwkeurigheid van het Sobek-giov model worden vraagtekens gezet door de provincie Overijssel (Haselen van C., Heuer L., 2000). Het Sobek-river is
46 eenvoudiger en nauwkeuriger dan het GIOV-model, de keuze valt daarom op het Sobek-river model. Meer info over de modellen staat in bijlage IV.
6.5.2 Sobek river overzicht Voor de berekingen van de maximale waterstanden op de Vecht wordt gebruik gemaakt van het SOBEK RIVER model (Thermes & Udo, 2000) voor de Vecht zoals deze is gebouwd in 2000. De Vecht is gemodelleerd als hoofdwaterloop van Emlichheim tot aan de monding van de Vecht in het Zwarte Water. De Vecht sluit aan in het model aan op het Zwarte Water van Zwolle tot aan het Zwarte Meer. De instroomrand ligt bij Emlichheim en de uitstroomrand bij het Zwarte Meer. De dwarsprofielen zijn de basis van het model en liggen op een afstand van 200m. De Regge, het Ommerkanaal en het Afwateringskanaal zijn als “dummy-tak” van 1 kilometer lengte aan de hoofdtak van de Vecht opgenomen (Figuur 6-5). Kleinere watergangen zijn als laterale instroming geschematiseerd. Verder zijn alle kunstwerken zoals stuwen, bruggen en vistrappen in het model opgenomen.
Zwarte Water
Vecht Vecht / Emlichheim
Regge
Figuur 6-5 Schematisatie van het Sobek River-model voor de Overijsselse Vecht.
6.5.3 Randvoorwaarden • Voor de Vecht en de andere zijstromen dan de Regge gelden de bovenstroomse randvoorwaarden van oktober/november 1998. De afvoeren van de andere zijstromen en de afvoer bij Emlichheim worden dus niet aangepast. • Het aantal af te voeren kubieke meters van de Regge blijft in alle synthetische afvoergolven hetzelfde als in de basissituatie van 1998.
6.6 Sobek-berekeningen met synthetische afvoergolven van de Regge.
De verschillende varianten van de synthetische golven zijn gebaseerd op de twee basis- synthetische golven van de Regge uit 1998. Varianten komen tot stand door de K-waarde te variëren. Dit is gedaan met stappen van vijf uren. De variatie van K leidt tot een ander tijdstip van optreden van de top van de afvoergolf. De tijd tot de top (TTT) wordt bepaald door de formule K*(n-1). Een verhoging van K met 5 uur betekent dat de afvoerpiek 10 uur later komt te liggen (bij n=3). Varianten die boven het fysisch maximum komen, kennen de toevoeging a of b; a staat voor een golf zonder fysisch maximum, b voor een golf met fysisch maximum
47 Tabel 6-2 Varianten van de synthetische afvoergolven van de Regge Hypo. Opmerking Max Q Regge n K TTT * Tijsduur top tijdens Golf # (m3/s) (uur) FM (uur)
Ba Basis situatie 155 3 13 26 - Bb Basissituatie met FM** 110 3 13 12*** 50 1a 6 uur versneld 187 3 10 20 - 1b 6 uur versneld met FM 110 3 10 8*** 50 2a 14 uur vertraagd 124 3 20 40 - 2b 14 uur vertraagd met FM 110 3 20 22 37 3 24 uur vertraagd 102 3 25 50 - 4 34 uur vertraagd 93 3 30 60 - 5 44 uur vertraagd 86 3 35 70 - *TTT= time to top; tijdstip van de piek na begin van de afvoergolf, **FM= Fysisch Maximum *** aantal uren totdat het fysisch maximum wordt bereikt
De kortste (nog realistische) tijd tot de top wordt gehaald met een K-waarde van 10. Bij nog lagere K waarden en gelijkblijvende n komt de afvoerpiek onrealistisch hoog te liggen. Bij een K waarde van 9 zal de piek in 18 uur 180 m3/s moeten stijgen om dezelfde inhoud te krijgen. De afvoergolven die zijn doorgerekend, staan in bijna alle gevallen symbool voor een vertraagde afvoer. Twee afvoergolven vertegenwoordigen echter een versnelling van de afvoer, met bijhorende verhoogde afvoerpiek. In de recente beleidsstukken komen geen maatregelen voor die de afvoer zouden doen versnellen. Toch lijkt het versnellen van afvoer lijkt interessant om hoogwaterproblemen op de Vecht te voorkomen. Daarom is gekozen om toch een versnelde variant door te rekenen voor de mogelijke positieve effecten.
200
180
160
140
s) 120 / 3 m (
e 100 g g e R
Q 80
60
40
20
0 27/10/98 28/10/98 29/10/98 30/10/98 31/10/98 1/11/98 2/11/98 3/11/98 Datum
1a-top20u Ba-top26u 2a-top40u 3-top50u 4-top60u 5-top70u
Figuur 6-6 De synthetische afvoergolven van de Regge in de verschillende scenario’s (bovenstroomse randvoorwaarde Sobek model).
48 Figuur 6-6 laat de afvoergolven van de Regge zonder fysisch maximum uit Tabel 6-2 zien. De stippellijn op 1 november geeft het tijdstip van de piek van de Vecht bij de Reggemonding. Figuur 6-7 laat de afvoergolven van de Regge zien met een fysisch maximum. De y-as van Figuur 6-7 is kleiner dan van Figuur 6-6, waardoor de afvoerverschillen in de Regge op 1 november duidelijker zijn.
120
100
80 s) 3/ m (
e 60 g g e R Q
40
20
0 27/10/98 28/10/98 29/10/98 30/10/98 31/10/98 1/11/98 2/11/98 3/11/98 Datum
1b-top20u Bb-top26u 2b-top40u 3-top50u 4-top60u 5-top70u
Figuur 6-7 De synthetische afvoergolven van de Regge met fysisch maximum
6.7 De resultaten
6.7.1 Resultaten afvoerverandering op de Vecht De synthetische afvoergolven van de Regge leiden tot verandering van de waterstand en afvoer op de Vecht tijdens het hoogwater van oktober 1998. Figuur 6-8 geeft voor drie afvoergolven het verloop van de waterstand op de Vecht: de basisgolf zonder fysisch maximum, een afvoervertraging van 14 uur met fysisch maximum en de golf met de meest extreme vertraging van 44 uur. Het blijkt dat een vertraging van de afvoer van de Regge leidt tot het vervroegen van de piek op de Vecht. Tussen golf 4 en de basissituatie met F.M. bedraagt dit verschil 10 uur. Alle andere verlopen van de waterstand liggen tussen de variant met de basisgolf (Bb) en Golf vier.
49 Golf 4 Golf 2b 3,90 Basisgolf Bb
3,80 )
(m 3,70 t h c e 3,60 V d n
ta 3,50 s r te a
W 3,40
3,30
3,20 29-10 30-10 31-10 1-11 2-11 3-11 4-11 5-11 Datum
Figuur 6-8 Verschuiving van de piek van de Vecht bij vertraagde afvoer van de Regge
Figuur 6-9 geeft voor twee golven de maximale waterverschillen op de Vecht met de basissituatie (golf Bb) over 40 kilometer lengte. Op 1 november ligt de piek van waterstanden in de Vecht blijkt uit Figuur 6-8, vandaar dat deze grafiek een momentopname op 1 november weergeeft. De grafiek vertoont discontinu sprongen in de waterstand bij de monding van de Regge (km 33), de brug van Dalfsen (km 45) en de bruggen van Zwolle (km 55). De grootste waterstandsverschillen zijn waar te nemen voor de brug van Dalfsen, dit geldt voor alle synthetische golven van de Regge. De invloed bovenstrooms van de monding van de Regge beperkt zich tot ongeveer 6 à 8 km. De versnelde afvoergolf van de Regge zorgt voor 3 cm lager waterstanden. De 24-uur vertraagde golf (golf 3) leidt tot maximaal 7 cm waterstandverschil bij Dalfsen.
0,10 Golf 1a Golf 3 0,08 )
m 0,06 ( l i
sch 0,04 sver d
n 0,02 a t s r e t 0,00 a W
-0,02
-0,04 22 27 32 37 42 47 52 57 Locatie langs de Vecht (km.)
Figuur 6-9 Waterstandsverschillen t.o.v. de basisgolf (golf Bb) door afvoergolven van de Regge langs de Vecht op 1 november In Tabel 6-3 staan alle synthetische golven gerangschikt op het verschil van de maximale waterstand in de Vecht. Het blijkt dat een piekvertraging in alle gevallen een verhoging van de
50 maximale waterstand op de Vecht oplevert. Bij Dalfsen is het effect het grootst zoals al bleek uit Figuur 6-9. Alleen de synthetische golven waarin de piek is versneld en een basisgolf zonder fysisch maximum leveren een verlaging op van de maximale waterstand. Tabel 6-3 Debieten en waterstandsverschillen voor de hypothetische scenario’s Scenario Opmerking Max Q Max ws. Max Q Max ws. Verschil max code # Regge Regge- Dalfsen Dalfsen ws. (m3/s) mond. (m) (m3/s) (m) Dalfsen (m) 1a 6 uur versneld 187 4,63 353 3,76 -0,03 1b 6u. versn. met FM* 110 4,64 355 3,77 -0,02 Ba Hyp. Basis situatie 155 4,64 355 3,77 -0,02 Bb Bas.sit. met FM 110 4,64 355 3,79 0,00 2a 14 uur vertraagd 124 4,68 363 3,82 0,03 2b 14u vertr. met FM 110 4,69 365 3,83 0,04 3 24 uur vertraagd 102 4,72 372 3,86 0,07 4 34 uur vertraagd 93 4,74 376 3,89 0,10 5 44 uur vertraagd 86 4,75 379 3,90 0,11 *FM= Fysisch Maximum
In Figuur 6-10 is de gemiddelde afvoer van de Regge op 1 november uitgezet tegen de maximaal bereikte waterstand op de Vecht. Het blijkt dat de afvoergolf van de Vecht (in het model) op 1 november bij de monding van de Regge aankomt. Indien er op die dag meer afvoer vanuit de Regge komt neemt de maximale waterstand op de Vecht toe. In de grafiek is te zien dat er bijna een rechtlijnig verband bestaat tussen de maximale waterstand op de Vecht en de gemiddelde afvoer van de Regge op 1 november. Benadrukt moet worden dat deze lijn niet oneindig verlengd kan worden. Alleen op de schaal van gemodelleerde afvoervariatie van de Regge geldt dit lineaire verband. De vorm van het ontvangende stroomgebied (de Vecht) en knelpunten in de Vecht kunnen bij grotere afvoervariatie ervoor zorgen dat de lijn bij grotere afvoerveranderingen van de Regge naar onder of boven afbuigt.
) 3,92 m (
t 3,9 h c
e 3,88 V
de 3,86
3,84 nd op a t 3,82 s r e t
a 3,8 Afvoer Regge w .
x 3,78 Linear (Afvoer Regge) a
M 3,76 46 51 56 61 66 71 76 Afvoer Regge op 1 november (m3/s)
Figuur 6-10 De gemiddelde afvoer van de Regge op 1 november en de maximale waterstand op de Vecht bij Dalfsen
6.7.2 Invloed van de hoogte van de basisafvoer op de resultaten Een afvoergolf bestaat uit twee componenten, de basisafvoer en de afvoer ten gevolge van de neerslag. Om een goede golf te modelleren moet de basisafvoer worden vastgesteld. In de berekeningen is de basisafvoer van de Regge constant gehouden. De basisafvoer is gedefinieerd als de afvoer op het moment dat de afvoergolf begint. In vergelijking met de andere afvoergolven
51 in de Regge is de basisafvoer van 28 oktober 1998 relatief hoog, dit komt doordat voorafgaand een kleinere afvoerpiek op 26 oktober van 60 m3/s optrad. De waarde van de basisafvoer heeft grote invloed op de maximale waterstand van de Vecht, aangezien de afvoer van de Regge op 1 november bepalend is voor de waterstand in de Vecht. Het aandeel van de basisafvoer op 1 november in alle synthetische golven is zeer groot; van 100% in golf 1a tot een minimum van 65% in golf 4.
Toch is er genoeg onderbouwing om de basisafvoer op 46 m3/s te stellen. In de theorie (Shaw, 1999) wordt ervan uitgegaan dat de basisafvoer tijdens de afvoergolf nog zal stijgen. In de synthetische golven is dit niet gemodelleerd omdat de afvoer nog aan het dalen was terwijl de afvoerpiek van de 28e begon. Aangenomen wordt dat het gesommeerde effect een stabiele waarde voor de basisafvoer oplevert tijdens de afvoergolf. Bovendien is de basisafvoer in alle golven hetzelfde, waardoor vergelijking onderling goed mogelijk is en vooral de verschillen onderling van belang zijn.
6.7.3 Realistische vertraging van de afvoer? Dit onderzoek kan worden vergeleken met een recent modelonderzoek naar effecten van maatregelen in het stroomgebied van de Vecht. In de modelstudie van Kolen & Geerse (2001) met twee hydraulische modellen voor de Vecht en de Regge wordt een verkenning uitgevoerd naar maatregelen die een afvoerreductie op de Overijsselsche Vecht ten gevolge hebben. De berekende maatregelen betreffen hermeandering en het vasthouden en bergen van water. Alle effecten zijn bepaald met een maximaal mogelijke uitvoering van de maatregel in het stroomgebied.
De overeenkomst tussen de synthetische golven uit dit onderzoek en het onderzoek naar gevolgen van maatregelen door Kolen & Geerse (2001) is groot. De synthetische golven waarin de afvoerpiek met 24 uur is vertraagd (synthetische golf 3) blijkt qua piekafvoer en mate van vertraging van de afvoerpiek overeen te komen met de maximale mogelijke varianten van de maatregel hermeandering. Synthetische golf 4 blijkt op dezelfde punten (hoogte piekafvoer en vertraging van de afvoerpiek) goed overeen te komen met de maximale variant voor de aanleg van berginggebieden.
Eén van de conclusies uit het onderzoek van Kolen & Geerse (2001) is dat “het zodanig vertragen van de Regge dat de afvoergolf uit de Regge pas op de Vecht komt als daar het hoogwater is geweest niet haalbaar lijkt”. Deze conclusie kan worden onderschreven met de resultaten van de synthetische golven. Bij een vertraging van 44 uur is de golf al flink afgevlakt, de reactietijd is met een factor drie toegenomen. Maatregelen om dit te bewerkstelligen zijn zeer kostbaar.
Het versnellen van de piek zal leiden tot hogere afvoeren van de Regge maar lagere maximale waterstanden op de Vecht. Om de afvoer van een stroomgebied te versnellen zal het gebied zo ingericht moeten worden, dat het boven een bepaalde waarde afvoerwaarde minder weerstand ondervindt en in staat is om grote afvoeren af te voeren dan nu het geval is. De effectiviteit van deze maatregel is echter vrij klein; er is nauwelijks een waterstandverlagend effect op de Vecht. Binnen het kader van dit onderzoek lijkt het niet noodzakelijk om afvoerpieken versneld af te voeren. Het effect op de waterstand in de Vecht is te klein om grootschalige ingrepen te doen in het stroomgebied om het geschikt te maken voor hogere afvoeren.
Het nut van de voorgestelde golven ten opzichte van bestrijding van verdroging is waarschijnlijk relatief klein. Het doel bij vertragen zal ook zijn water in bepaalde gebieden echt langer wordt vastgehouden en dus niet een paar dagen. Vertragen van de afvoergolf zal dus zorgen dat het volume van de afvoergolf minder wordt. Het gevolg is dat de waterstandverhoging enigszins minder is dan in de berekeningen.
52 6.8 Conclusies
Gemeten afvoergolven van de Regge zijn goed te beschrijven met het Nash-Cascade model. Alle golven uit de jaren negentig hebben een uitstekende fit. Alleen meest extreme afvoergolf van eind oktober 1998 komt niet overeen met een beschrijving van een normale afvoerkromme. De afvoergolf van oktober 1998 is echter wel goed te beschrijven door een fysisch maximum in de afvoerkromme op te nemen. Een afvoervertragende maatregel verandert de afvoerkarakteristieken van een stroomgebied zodanig dat de afvoerpiek lager komt te liggen en later optreedt. De afvoer zal minder snel dalen na de piek, waardoor het langer duurt voordat de afvoer weer gelijk is aan de basisafvoer. De pieken van de Vecht en Regge vertonen dan meer overlap.
Een verhoging of verlaging van de afvoerpiek van de Regge heeft in de huidige situatie bijna geen invloed op de maximale waterstand in de Vecht. Een toename van afvoer van de Regge tijdens de piek van de Vecht ongeveer drie dagen later heeft wel een grote invloed heeft op de maximale waterstanden op de Vecht.
Neerslag langer vasthouden in het deelstroomgebied van de Regge leidt tot piekverlaging en piekvertraging van de afvoer van het deelstroomgebied. In het hoofdwatersysteem de Vecht zorgt dit echter voor het omgekeerde; piekverhoging tot in de orde van tien centimeter en het eerder optreden van de piek in de ordegrootte van een paar uur. De vertraagde synthetische golven leiden tot hogere maximale waterstanden op het hele traject van Ommen tot aan Dalfsen, na Dalfsen neemt de verhoging af.
Naarmate de afvoer van de Regge langer wordt vastgehouden (piek 14 tot 44 uur trager) worden de maximale afvoer en waterstanden in de Vecht hoger. Het faseverschil neemt in de varianten af van 80 uur tot minimaal 34 uur. Het maximale waterstandsverschil met de huidige situatie treedt op bij Dalfsen, ten gevolge van opstuwing van de brug. De maximale waterstand neemt daar bij een piekvertraging van 44 uur toe met 11 cm en de afvoer met 24 m3/s (+6,8 %). Bij een afvoerversnelling van 6 uur van de Regge is de maximale waterstand in de Vecht 3 cm lager en de maximale afvoer 2 m3 (<1%) minder. Een al aanzienlijke piekvertraging van 14 uur (piek 60% later) laat de maximale waterstanden op de Vecht met 3 à 4 cm toenemen (debiet +10 m3).
Het fysisch maximum in de synthetische golven heeft bijna geen invloed op de maximale waterstanden; het maximale verschil tussen de synthetische golven met en zonder fysisich maximum is een twee centimeter hogere waterstand op de Vecht tijdens de piek. De oorzaak is dat de tijd tussen de afvoerpieken van de Regge en Vecht zo groot is dat bij beide synthetische golven (zonder en met fysisch maximum) de afvoer weer bijna afgenomen is tot de basisafvoer.
53 7 Discussie 7.1 Voorkomen van afwenteling van wateroverlast uit regionale gebieden
Moet er ingezet worden op extra bergingscapaciteit in het regionale systeem? Of is het juist verstandig om extra afvoercapaciteit te realiseren? Moet het regionale systeem zoveel mogelijk water afvoeren voordat hoogwatergolven van het hoofdsysteem het regionale gebied bereiken? Of is een combinatie van maatregelen beter? Om deze vraag te kunnen beantwoorden, is het van belang inzicht te hebben in mogelijke hoogwatersituaties specifiek voor het stroomgebied van de Regge. Waardoor ontstaan extreme hoogwatergolven, welke kritische combinaties van afvoer van hoofd en regionaal systeem kunnen zich voordoen, hoe groot is de kans daarop? Hoeveel water kan vooruitlopend op de golf op het hoofdsysteem geloosd worden en hoeveel water moet er geborgen worden als de golf passeert? De antwoorden op deze vragen komen aan bod in de beschouwing over bergingsgebieden en een tweede neerslagpiek.
7.1.1 Bergingsgebieden Berging heeft alleen effect gedurende de periode dat de berging nog niet vol is (Deursen et al., 2002). Extreme afvoeren doen zich in het stroomgebied van de Vecht alleen voor in periodes waarin het stroomgebied vrijwel verzadigd is. Voorafgaand aan een afvoerpiek is er een lange periode met veel neerslag die ervoor zorgt dat de (grond)waterstanden hoger zijn dan normaal. In deze toestand zal neerslag afvloeien als oppervlakkige afvoer; de snelle component van de afvoer die ervoor zorgt dat een piekafvoer snel tot stand komt. De vraag is in hoeverre bergingsgebieden zodanig kunnen worden ingericht en beheerd dat deze nog nuttig zijn tijdens hoogwatersituaties.
In van Bakel et al. (2001) wordt deze vraag behandeld en nog iets breder getrokken: in welke mate het inzetten van berging in een stroomgebied kan leiden tot hoogwaterreductie. Het begrip berging wordt behandeld aan de hand van de metafoor “sponswerking” van een gebied. Een extreme piekafvoer kan alleen optreden indien er in het systeem weinig berging aanwezig is. In de zomermaanden is het watersysteem vaak dusdanig leeg dat eerst de berging wordt opgevuld, daarnaast is verdamping een stuk hoger dan in de wintermaanden, wat dus leidt tot minder effectieve (af te voeren) neerslag. Een extreme neerslag in de zomermaanden zal leiden tot een lagere toename van het debiet dan in de wintermaanden. Alle extreme afvoeren van de Vecht en Regge kwamen de afgelopen 30 jaar dan ook voor in de winterperiode.
7.1.2 Een tweede neerslagpiek Wat is het effect van bergingsgebieden bij een tweede neerslagpiek? In een volledig verzadigd systeem is de reactietijd voor een afvoer kleiner dan in een nog niet verzadigd systeem. Gevolg hiervan is dat een tweede neerslagpiek voor grotere problemen kan zorgen dan de eerste neerslagpiek. In feite was de neerslagpiek van 28 oktober 1998 de tweede neerslagpiek in een tijdsbestek van drie dagen. De eerste neerslagpiek zorgde ervoor dat de Regge al een dusdanig niveau en afvoer bereikte dat als gevolg de tweede grotere neerslaghoeveelheid tot de meest extreme afvoeren van de vorige eeuw kon leiden.
Uit de verschillen in looptijden en reactietijden blijkt dat een tweede afvoerpiek ongeveer drie dagen na de eerste het meest ernstige scenario is dat zich kan voordoen voor de Vecht. Een tweede afvoerpiek uit de Regge op het moment dat de afvoerpiek van de Vecht (van een eerste neerslag gebeurtenis) bij de monding van de Regge is, levert een extreme versterking op van de afvoergolf in de Vecht. Indien er geen maatregelen worden genomen zal de afvoer van de Regge tot het maximum (bij voldoende neerslagintensiteit) kunnen stijgen. Dit betekent voor de Regge een afvoer tot 120 m3/s. In dat geval gaat het niet meer om enkele centimeters maar om enkele decimeters waterstandverhoging in de Vecht. Reductie van een maximum afvoer lijkt dan te kunnen zorgen voor minder problemen op de Vecht omdat er dan minder afvoer wordt aangevoerd vanuit de Regge. In het stroomgebied van de Regge kunnen de problemen echter alleen maar groter zijn doordat meer berging nodig is om de afvoer tijdelijk op te kunnen slaan. Hoe andere
54 maatregelen zoals het vertragen van afvoer op een tweede afvoerpiek inwerken is niet zomaar te zeggen.
7.2 Het fysisch maximum
In de voorafgaande hoofdstukken is gebleken dat de afvoercapaciteit een belangrijke rol speelt in de afvoervariatie van de Regge. De meningen zijn verdeeld over het al dan niet bestaan van dit maximum. In deze paragraaf wordt een bediscussieerd wat de oorzaak kan zijn van het fysisch maximum in de Regge.
Als het fysisch maximum wordt bereikt is het mogelijk dat het water via een omweg het uitstroompunt bereikt. Ook kan het water bij dalende waterstanden kan het weer terugstromen in de waterloop, dit wordt nalevering genoemd. Het kan ook zijn dat het water pas na geruime tijd de hoofdstroom weer bereikt, doordat het water tijdelijk in het gebied wordt opgeslagen. Dit is het geval bij bergingsgebieden, waarbij het water niet direct kan terugstromen na het zakken van de waterstanden. In dat geval is er geen naleveringseffect.
Het is mogelijk dat het geïnundeerde water tijdens het hoogwater de hoofdwaterloop weer bereikt, wat aanleiding kan zijn tot een verlenging van met name de dalende tak van de afvoergolf. Daarnaast is het denkbaar dat de overstroomde gebieden langs de waterlopen als stroomvoerend oppervlak functioneren in geval van overstromingen. In dat geval is niet alleen de nalevering van belang, maar kan het zelfs zo zijn dat het fysisch maximum groter is dan de vastgestelde capaciteit.
Het is dus van belang om voor elk van de waterlopen een indruk te krijgen op welke wijze extreme afvoergolven worden afgetopt. Gedetailleerde kennis van de stroomgebieden en met name de direct naast de waterlopen gelegen delen is daarbij onontbeerlijk, zeker wanneer de effecten gekwantificeerd moeten worden. Tabel 7-1 Fysische maxima voor de Vecht en zijstromen Rivier/ zijstroom Meetpunt Fysisch maximum Gebaseerd op Vecht Emlichheim 350 Ontwerp-capaciteit Afwateringskanaal Drentse stuw 115 +/- 100 jaar afvoer Radewijkerbeek Hardenberg 20 +/- 100 jaar afvoer Ommerkanaal Bisschopshaar 28 +/- 100 jaar afvoer Regge Archem 121 Berekening afvoercapaciteit
Ondanks de verschillende methoden van afleiding is het idee achter het vaststellen van het fysisch maximum voor alle waterlopen gelijk. De waterlopen hebben een maximale afvoercapaciteit en zodra de toevoer groter is dan deze capaciteit overstromen de kades en gaat het overtollige water tijdelijk verloren.
De definitie van het fysisch maximum van een watersysteem is een maximale afvoer uit een stroomgebied. In het gebied zijn dan één of meerdere “bottlenecks” aanwezig die ervoor zorgen dat de afvoer stagneert. Op stroomgebiedniveau kan het fysisch maximum van meerdere factoren afhangen. De vraag is waar het maximum in het stroomgebied van de Regge van afhangt: 1. De stuwen bij Archem; een bottleneck aan het einde van het stroomgebied waar de afvoer het grootst is; 2. Delen van het watersysteem van de Regge beperken de afvoer; meerdere bottlenecks in het systeem; 3. Aanvoerbeperking vanaf de plaats waar de neerslag valt.
De invloed van de stuwen bij Archem Voor dit onderzoek zijn de meetgegevens beschikbaar van de stuw bij Archem. Langs de akoestische debietmeter bij deze stuw stroomt 97% van het totale debiet van de Regge (van Haselen & L. Heuer, 2000). Bij dit stuwencomplex worden de Middenregge en de Linderbeek met
55 elkaar verenigd in de Benedenregge. In het evaluatieverslag van de provincie Overijssel over oktober 1998 (Prov. Ov., 1999) staat dat inundaties zich voordeden langs de kades van de Linderbeek richting aangrenzende percelen. Er kunnen zich twee situaties hebben voorgedaan: de stuw bij Archem heeft voor opstuwing gezorgd bovenstrooms, of de aanvoer richting de Linderbeek is zo groot geweest dat de afvoer niet meer door de Linderbeek paste, waardoor de kades overstroomden. In 1998 bedraagt de maximale afvoer van de Linderbeek 30 m3/s, die gedurende twee dagen vrijwel constant blijft. De afvoerkromme van de Linderbeek heeft niet het verloop van een normale afvoer. Er is duidelijk een aftopping te zien op een waarde van 30 m3/s in de Linderbeek.
Delen van het watersysteem van de Regge beperken de afvoer Tijdens de extreme situatie eind oktober 1998 bleken meerdere delen van het stroomgebied geïnundeerd. Het gaat hier om de volgende gebieden; de Exose AA, Bornebroeksewaterleiding, Twickelervaart; Fleringemolenbeek, Middensloot, Spikkerbeek (Saasveld), de Hollandse Graven en het gebied tussen Vriezenveen en Almelo.
In het werkdocument van het waterschap Regge en Dinkel wordt opgemerkt dat het watersysteem van de Regge zodanig is ontworpen dat een afvoergolf die eenmaal per 50-100 jaar uit een gebied komt binnen de boorden van de waterlopen moet kunnen worden verwerkt. Dit zou betekenen dat in de huidige situatie geen extra inspanningen nodig zijn voor het opvangen van de neerslagsituatie die zich eenmaal per 100 jaar voordoet. (Ws R&D, 2003).
De snelheid waarmee de neerslag wordt opgenomen in de waterlopen Bij berekeningen van capaciteit van sloten en beken in een watersysteem wordt bij het ontwerp rekening gehouden met een maximale stroom oppervlakkige afvoer van water over land. De vuistregel die zowel voor bebouwd als onbebouwd geldt, is een afvoer van 2,4 l/s/ha voor de aanvoerzijde voor het stroomgebied van de Regge. In totaal zou een fysisch aan te voeren maximum bij Archem, waar het stroomgebied 76.000 ha bedraagt (Wl-Delft, 2001), op 184 m3/s komen te liggen. In werkelijkheid zal dit maximum onderhevig zijn aan de inrichting van het gebied.
Een verlagend effect hebben de vele aflaat- en regelmogelijkheden van afvoer richting de kanalen, zoals de 10 m3/s die het Banisgemaal kan uitslaan op het Twentekanaal. Bestaande stedelijke bebouwing (12% van het stroomgebied) zorgt voor een snellere afvoer, hoewel bij nieuwbouwplannen tegenwoordig dezelfde norm als voor landbouw wordt gehanteerd (maximaal 2,4 l/s/ha). Ten slotte zorgen gebieden waar water wordt vastgehouden of geborgen ook voor een vermindering van de totale maximale aanvoer. Een gedetailleerde waterbalans zal uitsluitsel moeten bieden hoeveel water er oppervlakkig afstroomt. Het lijkt niet waarschijnlijk dat de aanvoer de beperkende factor is bij een fysisch maximum. De maximale afvoer bij Archem in 1998 bedraagt 117 m3/s, de maximum aanvoer van 184 m3/s ligt dus ruim 60 m3/s hoger.
7.3 De toekomst van de Regge
De combinatie van beide discussiepunten levert een nieuwe situatie op. Nader onderzoek zal uitwijzen of het mogelijk is om tijdens hoogwater in regionale mogelijkheden neerslag langer vast te houden en tegelijkertijd voldoende berging te behouden. Mocht dit mogelijk zijn, dan zijn de inundatie problemen (door het bereiken van het fysisch maximum) voor de stuwen van Archem waarschijnlijk al een stuk minder.
Concluderend uit analyse van de beperkende factor voor het fysisch maxium blijkt het vooral dat de afvoer bovenstrooms te snel afstroomt richting de stuwen van Archem. Met de huidige inrichting van het stroomgebied is dus sprake van afwenteling van de bovenstrooms naar de benedenstrooms gelegen gebieden. Door bovenstrooms vasthouden in het stroomgebied van de Regge met reductie van de afvoer zou het fysisch maximum minder vaak optreden.
56 8 Conclusies en aanbevelingen 8.1 Conclusies
Dit onderzoek richt zich op de vraag welke invloed de strategie vasthouden-bergen-afvoeren in het stroomgebied van de Regge heeft op de maximale afvoer en waterstanden van de Vecht tijdens extreme hoogwatersituaties. Allereerst is het faseverschil tussen de afvoerpieken van de Regge en Vecht onderzocht. Het faseverschil tussen de pieken van de afvoergolven van de Regge en de Vecht bij Emlichheim van de meest recente afvoergolven in de jaren 90 bedraagt gemiddeld 59 uur met een standaarddeviatie van 15 uur. De minimale looptijd van de Vecht van 24 uur van Emlichheim tot aan de monding van de Regge dient hierbij opgeteld te worden. Het faseverschil bedraagt gemiddeld dus 83 uur +/- 15 uur. De Regge komt dus aanzienlijk sneller tot een piekafvoer dan de Vecht. Een afvoerpiek van de Regge tot ongeveer 120 m3/s kent een standaard verloop. De was (tijd totdat de afvoertop bereikt is) van de afvoerpiek van de Regge duurt ongeveer 20 à 24 uur, de val (tijd totdat de basisafvoer weer bereikt is) duurt met 40 à 50 uur twee keer zo lang. Een enkelvoudige afvoergolf van de Regge zal in de huidige situatie dus weer bijna afgenomen zijn tot de basisafvoer zodra de afvoer van de Vecht bij de monding van de Regge aankomt. De afvoergolf verandert echter als de afvoer van de Regge begrensd wordt door het fysisch maximum van de waterlopen.
Uit de neerslag-afvoermetingen van oktober 1998 en de berekening van de maximale afvoer van de waterlopen blijkt dat de Regge een fysisch maximum kent. Op basis van berekeningen van de capaciteit van de waterlopen ligt het fysisch maximum op een waarde van 121 m3/s. In de praktijk is deze waarde van het fysisch maximum slecht één keer bijna bereikt, in oktober 1998 werd een piekafvoer van 117 m3/s gemeten. Echter het verloop van de afvoermetingen laat toch duidelijk een aftopping zien van de afvoer. Het lang aanhouden van de gemeten afvoer kan niet worden verklaard uit een tweede neerslagpiek. Het fysisch maximum (en de Regge) is samengesteld uit twee delen; de hoofdstroom de Regge en de zijstroom de Linderbeek. Gebieden aangrenzend aan de Linderbeek zijn in oktober 1998 geïnundeerd waardoor de afvoer afgetopt werd, terwijl de hoofdstroom de Regge geen omvangrijke inundaties kende.
Elke afvoer van de Regge die potentieel boven het fysisch maximum uit zou komen (meer neerslag in dezelfde tijd) wordt aftopt op ongeveer 120 m3/s. Deze afvoerwaarde heeft een herhalingstijd van 25 jaar. Het gevolg van het fysisch maximum is dat de afvoer van de Regge langer aanhoudt bij herhalingstijden boven de 25 jaar en dus meer gaat samenvallen met de afvoer van de Vecht; het geconstateerde faseverschil wordt kleiner.
Maatregelen om neerslag langer vast te houden en te bergen in het stroomgebied van de Regge leiden ertoe dat het langer duurt voordat een afvoergolf zijn piekafvoer bereikt en dat de afvoerpiek lager is bij dezelfde neerslag. Hoewel deze maatregelen hun nut hebben in het dagelijkse waterbeheer en bij aanpak van verdroging, om wateroverlast in extreme situaties in dit stroomgebied te voorkomen zijn deze maatregelen echter minder geschikt. Om mogelijke negatieve effecten te voorkomen is het nodig dat op stroomgebiedsniveau van de Vecht maatregelen worden gecoördineerd. Mogelijke afspraken hierover kunnen worden vastgelegd in de afspraken op blauwe knooppunten; de belangrijkste uitwisselingspunten tussen het hoofdwatersysteem en regionale systeem. Het knooppunt tussen de Regge en de Vecht is één van deze uitwisselingspunten waar afwenteling van wateroverlast dient te worden voorkomen.
Om afwenteling van wateroverlast te voorkomen zijn een viertal typen afspraken mogelijk; piekreductie, vastleggen van afvoeren bij normering, het vastleggen van gewenste afvoerregimes schademinimalisatie bij een referentieneerslag. Van deze vier typen afspraken lijkt het in kaart brengen en vastleggen van een maximaal toelaatbaar afvoerregime tijdens hoogwatersituaties van de Vecht en de zijstromen de meest functionele en meetbare afspraak. Dit is de afspraak die het meeste recht doet aan de afvoerkarakteristieken en het faseverschil tussen regionaal en hoofdsysteem. Om tot deze afspraak te komen is het noodzakelijk om de huidige situatie van
57 afvoervariatie en faseverschillen van alle zijstromen met de Vecht in kaart te brengen. Maatregelen voor extreme situatie kunnen vaak slechts modelmatig worden getoetst vanwege grote herhalingstijden van extreme situaties.
In de afspraken kan worden vastgelegd welk effect maatregelen maximaal mogen hebben op de vertraging van de huidige afvoerpiek en afvoergolf. De veel geopperde afspraak piekreductie van zijstromen om afwenteling richting de Vecht te voorkomen is bij herhalingstijden van minder dan 100 jaar niet zinvol. Bij herhalingstijden boven de 25 jaar treedt een reductie van de afvoerpiek van de Regge op vanwege het fysisch maximum van de waterlopen. Bovendien kan piekreductie leiden tot vertraging van de afvoer van Regge wat dus negatieve effecten heeft op maximale waterstanden van de Vecht. Een absolute piekreductie (verlaging van het fysisch maximum) levert pas gunstige effecten op voor de maximale waterstanden in de Vecht bij een afvoer met een herhalingstijd van boven de 100 à 500 jaar, vanwege de overlapping van beide afvoerpieken.
De afspraak over een maximaal toelaatbaar afvoerregime van de Regge dient modelmatig te worden ondersteund. Veranderingen in het afvoerregime van de Regge zijn gemodelleerd in het SOBEK-model voor de Overijsselse Vecht. Vanuit de meest extreme hoogwatersituatie tot nu toe in het stroomgebied van de Vecht (okt ’98) is de invloed van de afvoerveranderingen van de Regge onderzocht. In het SOBEK-model is het afvoerverloop van de Vecht gesimuleerd en gevarieerd door verschillende synthetische afvoergolven van de Regge in te laten stromen. De synthetische afvoergolven zijn gebaseerd op een vertraagde afvoerpiek waardoor deze langer aanhoudt. Ook is één variant doorgerekend met een versnelde afvoer.
Naarmate de afvoer van de Regge langer wordt vastgehouden (piek 14 tot 44 uur trager) worden de maximale afvoer en waterstanden in de Vecht hoger. Het faseverschil neemt in de varianten af van 80 uur tot minimaal 34 uur. Het maximale waterstandsverschil in vergelijking met de huidige situatie treedt op bij Dalfsen, ten gevolge van opstuwing door de brug. De maximale waterstand neemt daar bij een piekvertraging van 44 uur toe met 11 cm en de afvoer met 24 m3/s (+6,8 %). Bij een afvoerversnelling van 6 uur van de Regge is de maximale waterstand in de Vecht 3 cm lager en de maximale afvoer 2 m3 (<1%) minder. Een al aanzienlijke piekvertraging van 14 uur (piek 60% later) laat de maximale waterstanden op de Vecht met 3 à 4 cm toenemen (debiet +10 m3).
In het kader van voorkomen van afwenteling dienen zo min mogelijk afvoervertragende inrichtingsmaatregelen genomen te worden in het stroomgebied van de Regge. Vasthoudende en bergende maatregelen in dit stroomgebied werken averechts op een beoogde verlaging van waterstanden in het hoofdsysteem van de Vecht. Deze maatregelen hoeven alleen te worden genomen om knelpunten in het dagelijkse waterbeheer en lokale wateroverlast op te lossen of om verdroging te bestrijden. Als echter bovenstrooms afvoervertragende maatregelen worden genomen ontstaat meer ruimte om binnen het stroomgebied van de Regge knelpunten op te lossen met maatregelen die afvoervertragend werken.
8.2 Aanbevelingen
Aanbevolen wordt om de aanpak van hoogwaterproblematiek op het stroomgebiedsniveau van de Vecht aan te pakken. Uit dit onderzoek blijkt dat de aanpak vasthouden/bergen in één deelstroomgebied voor meer wateroverlast zorgt op het hoofdwatersysteem van de Vecht. Alleen als waterbeheerders structureel samenwerken en de afvoergolven van deelstroomgebieden op elkaar afstemmen kunnen waterstanden lager gaan uitvallen en meer veiligheid worden geboden tegen een hogere piekneerslag en hoogwatergolf. Van groot belang is de samenwerking en afstemming van het hoogwaterbeleid voor de Vecht met het Duitse waterbeleid voor de Vecht. Een mogelijkheid is om per deelstroomgebied te differentiëren wat de beste opties zijn om regionale wateroverlast te bestrijden in combinatie met verlaging van maximale waterstanden op de Vecht. Onderscheid kan bijvoorbeeld gemaakt worden tussen bovenstrooms en benedenstrooms gelegen gebieden. In benedenstrooms gelegen gebieden hoeft minder vertraging te worden bewerkstelligd
58 dan in bovenstrooms gelegen gebieden; het resultaat is een afvoergolf die meer gespreid is in de tijd. Medewerking van aanpassing aan het bovenstrooms gedeelte van de Vecht in Duitsland is dus cruciaal.
De eerste stap om het effect van afspraken in andere delen van het stroomgebied van de Vecht in te kunnen schatten is het maken van een hydrologische analyse van de andere zijstromen. Het Afwateringskanaal en de Dinkel zijn de volgende twee grootste zijstromen. De Dinkel is de meest interessante vanwege het natuurlijke karakter van deze rivier. De Dinkel levert bovendien een groot deel van de afvoer van het bovenstroomse deel van de Vecht bij Emlichheim. De afvoer van het Afwateringskanaal zal waarschijnlijk een meer gereguleerd karakter hebben, vanwege de vele stuwen en kanaalpanden (Bijlage III). Het Ommerkanaal, de vierde zijstroom qua afvoer, voert beduidend minder af dan de grootste drie. Afvoerkarakteristieken van het Ommerkanaal laten zien dat deze niet veel fluctuatie kent tijdens hoogwater, waarschijnlijk is de afvoer te veel gereguleerd om nog van een natuurlijk verloop te spreken. Analyse van de variatie van de afvoer zal dus waarschijnlijk leiden tot drie verschillende antwoorden.
De verkregen inzichten over het eerder optreden van de afvoerpiek in de Vecht door afvoervertraging van een zijstroom zouden doorgetrokken kunnen worden naar de andere zijstromen. Vertraging in de andere zijstromen zou dus kunnen leiden tot het meer ineenschuiven van de afvoergolven. In plaats van de gedachte dat als in alle Nederlandse deelstroomgebieden hetzelfde beleid wordt gehanteerd (vasthouden en bergen) een vrijwel ongewijzigde situatie tot stand wordt gebracht, kan het zo zijn dat de afvoergolven elkaar gaan versterken.
Een kritisch punt in dit onderzoek is het fysisch maximum van de Regge. Nader onderzoek zal uit moeten wijzen wat de beperkende factor voor capaciteit van de Regge is. Is het in de omgeving van de stuwen van Archem mogelijk dat bij extreem hoge aanvoer (>120 m3/s) de geïnundeerde gebieden mee gaan stromen? Kan de afvoer richting de Vecht toch hoger worden dan het fysisch maximum? Bij hogere afvoeren van de Vecht bleek het faseverschil met de zijstromen groter. Dit is slechts gebaseerd op een paar metingen en modelsimulaties. Of het faseverschil echt toeneemt bij hogere afvoeren zal uitgebreider onderzocht moeten worden. Ook het langer aanhouden van de afvoergolf van de Regge op het fysisch maximum door terugvloeiing van geïnundeerde landerijen kan beter onderbouwd en onderzocht worden. Vanaf welke neerslaghoeveelheid of bij welke afvoer duurt de piek van de Regge zolang dat deze met de afvoerpiek van de Vecht samenvalt?
Problematisch in vervolgonderzoeken is de beperkte bruikbaarheid van de metingen in de Vecht in Nederland. Veel onderzoeken zijn gebaseerd op de afvoermetingen van het Duitse afvoermeetstation te Emlichheim, de Nederlandse meetstations in de Vecht kennen onderbrekingen en meten alleen vrijwel op het einde van de Vecht de afvoer. Zelfs in een studie voor de RVW-2006 bij Dalfsen worden niet de juiste meetgegevens gebruikt om de faseverschillen te bepalen tussen de Vecht en de Regge. Gedetailleerde afvoer- en waterstandmetingen in de Vecht en zijstromen tijdens hoogwater (op uurbasis) zijn daarom noodzakelijk (voorkomen van door hoogwater defecte meetstations). Op basis van de afspraken op blauwe knooppunten kunnen meetpunten worden gecreëerd op plaatsen waar dat op basis van de controleerbaarheid nodig is.
In dit onderzoek is afvoerreductie geen onderwerp van onderzoek geweest, alleen een andere verdeling van de afvoer in de tijd. Om effectief bij te dragen aan de reductie van maximale waterstanden op de Vecht kan echter wel op reductie van afvoer van de Regge en retentiegebieden worden ingezet. De reductie zal zich dan vooral moeten richten op het tweede deel (dalende tak) van de afvoerpiek van de Regge. Een retentiegebied inzetten om de afvoerpiek van de Regge te verlagen zal weinig invloed hebben op de maximale waterstanden in de Vecht. Een retentiegebied inzetten om de afvoer na de piek van de Regge te reduceren is veel effectiever, reductie van de afvoer van de Regge 2-3 dagen na de afvoerpiek is dan het meest effectief.
59 Literatuur
Bakel P. van, J. Hoogendoorn, J. Luijendijk, J. Peerboom, Hoogwaterreductie vanuit regionale stroomgebieden: samenhang of tegenstellingen?, H20 nr.3 2001 Bestuurlijk Waterplatform Vecht-Zwarte Water, Stroomgebiedsvisie Vecht – Zwarte Water, juni 2003. Deursen, W. van, H. Middelkoop, J. Kwadijk, Grenzen aan de werking van bovenstroomse berging, H20, nr.5 2002 Gerbers B., L.J.H. Stegehuis, Oversijselsche Vecht II, Otar, december 1986
Het Rijk, de provincies, het Samenwerkingsverband Interprovinciaal Overleg (IPO), de Vereniging van Nederlandse Gemeenten en de Unie van Waterschappen, Nationaal Bestuursakkoord Water, 2 juli 2003 Haselen C.O.G van, L.A. Heuer, Voorstudie hoogwatervoorspelmodel Overijsselse Vecht, Royal Haskoning in opdracht van Rijkswaterstaat-RIZA & Rijkswaterstaat Directie Oost-Nederland, dec 2000. Janssens M.H.M., Naar een hoogwatermodel Vecht deel 1-4, Rijkswaterstaat dienst binnenwateren/ RIZA 1990. Janssens M.H.M., Frequentieonderzoek Overijsselse Vecht deel 1 station Emlichheim, Riza,1991. Janssens M.H.M., M. H. I. Schropp, Een frequentieonderzoek van topafvoeren van de Overijsselse Vecht en het Zwarte Water, H20 nr 23.1993 Kolen B., J.M.U. Geerse, Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht, HKV-Lijn in water, mei 2001 Kruidhof T., Onderzoek tot aanbevelingen voor een BOS bij hoogwatersituaties op de Vecht, Afstudeerverslag Universiteit Twente, 2003. Klopstra, D., E. van den Braak, H. Kalk, P. Termes, Maatgevende afvoer en afvoerstatistiek Overijsselse Vecht bij Dalfsen RVW2006, Deelrapport 8, HKV lijn in Water december 2002, PR204.30, Opdrachtgever Rijkswaterstaat RIZA. Lorenz, N., F. Diermanse, K Stone, Bepaling van de 1/1250 jaar afvoer bij Dalfsen voor de Overijsselse Vecht; Deelrapport 6 Statistische extrapolatie en vorm afvoergolven bij Emlichheim en voor de zijdelingse toevoeren, WL Delft Hydraulics, juni 2001, R3310.30, Opdrachtgever DG Rijkswaterstaat, RIZA. Middelkoop H., B.W.A.H. Parmet, Assesment of the impact of climate change on peak flows in the Netherlands – a matter of scale, lezing op the second international conference on climate and water, aug. 1998. Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Hydraulische randvoorwaarden 2001, voor het toetsen van de primaire waterkeringen, Delft, december 2001 Ministerie van Verkeer en Waterstaat, RIZA, De mogelijke rol van blauwe knooppunten bij de implementatie van invulling van WB-21 en KRW, Eindrapport fase 1 verkenning Riza werkdocument 2003.119x, 2003 Nieuwenhuizen L.W. van, Nauwkeurigheid hoogwatervoorspelling Overijsselse Vecht, Royal Haskoning, november 2002. Oever P. van den (red.), Cultuurtechnisch Vademecum, handboek voor inrichting en beheer van het landelijke gebied, Elsevier bedrijfsinformatie en de Vereniging voor Landinrichting, 2000 Doetinchem ISBN 90-5439-089-1 Provincie Drenthe, Waterkwantiteitsbeheersplan voor de provinciale kanalen 2002-2006. oktober 2002
60 Provincie Overijssel, Evaluatie van de wateroverlast in Overijssel in oktober-november 1998, 1999. Provincie Overijssel, Waterhuishoudingsplan 2000+; plannen voor ruimte, water en milieu, 2000
Redactioneel H20, Retentiegebied Velt en Vecht bijna klaar, H20, 2002 nr. 6 pag 5. Termes A.P.P., J. Udo, SOBEK-River model Overijsselsche Vecht, HKV-Lijn in water, April 2000 Shaw, E.M., Hydrology in practice, Third edition, Stanley Thornes, ISBN 0-7487-4448-7, 1999 Stichting Rioned, Leidraad riolering, nov. 1999 Waterschap Regge en Dinkel, Waterbeheersplan 2002-2005; water beheren ruimte creëren, 2001 Waterschap Regge en Dinkel, Beleidsnota Retentie; de WB-21 trits ‘vasthouden, bergen en afvoeren nader uitgewerkt voor Twente, voorlopig vastgestelde versie 2003
Data: Afvoergegevens bij Archem/Regge, H. Top december 2003 Afvoergegevens Emlichheim, L.V. Nieuwenhuizen, Januari 2004 Neerslag Twenthe, KNMI.nl 2004
Internet www.wetten.nl 5 mei 2004 www.notaruimte.nl 12 mei 2004 www.wrd.nl 28 juli 2004
De volgende personen hebben een bijdrage geleverd aan dit onderzoek: • S.Monincx, H. Top Regge en Dinkel • J. Udo, HKV, • A de Groot, Steunpunt Vecht • R. Roosjens, RIZA • J. Koolwijk, B. Wesseling Rijkswaterstaat Directie Oost Nederland. • D. Hoogendoorn, M. Ooms, Provincie Overijssel • T. de Meij, Waterschap Velt en Vecht • G. Tromp, Waterschap Groot Salland
61
Bijlagen
62 Bijlage I Beschikbare meetgegevens in de Vecht I-ii Bijlage II De neerslag van eind oktober 1998 II-iii Bijlage III Maatregelen in het stroomgebied van het Afwateringskanaal III-v Bijlage IV Sobek-river voor de Overijsselse Vecht IV-vi Bijlage V Synthetische afvoergolven van de Regge V-viii Bijlage VI Huidig beleid voor blauwe knooppunten VI-x Bijlage VII Verslag workshop blauwe knooppunten 27 feb 2004 VII-xii
Bijlage I Beschikbare meetgegevens in de Vecht Bron Kruidhof, 2003.
Overijsselse Vecht Tabel I-1 Beschikbare gegevens Overijsselse Vecht Meetpunt Q Waterstand Periode Frequentie Bron Emlichheim x x 1-1-50 t/m 30-4-02 Dag Hymos De Haandrik x 1-1-70 t/m 31-12-02 Uur/Dag RWS DON Hardenberg x 1-1-70 t/m 31-12-02 Uur/Dag RWS DON Marienberg x 1-1-70 t/m 31-12-02 Uur/Dag RWS DON Junne x 1-1-70 t/m 31-12-02 Uur/Dag RWS DON Vilsteren x 1-1-70 t/m 31-12-02 Uur/Dag RWS DON Vechterweerd x x 1-1-70 t/m 31-12-02 Uur/Dag RWS DON, HKV
De meetfrequentie van 1970 t/m 1989 is in dagen (8:00 uur waarde). De overige jaren is de meetfrequentie in uren. De Stuwregeling is halverwege de jaren ’80 aangepast, van de periode van 1983-1990 en in 1996 zijn daarom geen meetgegevens bij de stuwen beschikbaar. De waterstanden in de Vecht bij de stuwen waren voor dit onderzoek niet beschikbaar. De afvoeren van Vechterweerd en Emlichheim waren voor dit onderzoek beschikbaar op dagbasis. Op kritieke momenten, tijdens de afvoergolf zijn de afvoergegevens van Vechterweerd onbruikbaar. De metingen vertonen gaten van enkele dagen tijdens de afvoerpiek, zoals in Termes en Udo (2000) wordt opgemerkt. De looptijden in de Vecht zouden met de uurgegevens nader onderzocht kunnen worden.
Regge Tabel I-2 Beschikbare gegevens Regge Meetpunt Q Waterstand Periode Frequentie Bron Archem x x 1-1-74 t/m eind 2002 Dag/uur Hymos, ws R&D Linderbeek x x 1-11-90 t/m eind 2002 Dag Hymos, ws R&D Archem + Linderbeek x - 1-11-90 t/m eind 2002 Dag ws R&D
Archem: Vanaf 1984 t/m 1990 zijn er geen afvoergegevens in verband met de herprofilering van de Beneden Dinkel. Van een deel van 1994, 1995 en 1996 zijn er geen gegevens van de waterstanden. Vanaf 1994 zijn er gegevens van zowel waterschap Regge en Dinkel als in Hymos. Er zijn verschillen tussen de afvoeren die zijn gegeven door waterschap Regge en Dinkel en de gegevens die in Hymos staan. Uitgegaan wordt van de gegevens die waterschap Regge en Dinkel aangeleverd heeft.
De Linderbeek komt net na stuw Archem in de Regge. De waterstand wordt vanaf 1994 gemeten, in dat jaar mist een deel en ook de jaren 1995 en 1996 zijn niet gemeten. De afvoergegevens van de jaren 1994, 1996, 1998 t/m 2001 staan in Hymos en ook in de gegevens van waterschap Regge en Dinkel. In 1994, 1998 en 1999 zijn er verschillen tussen beide bronnen. In 1999 staan in Hymos de waarden van de totale afvoer van de Regge ipv de Linderbeek.
I-ii Bijlage II De neerslag van eind oktober 1998
Figuur II-1 Verdeling van de neerslag over Nederland op 27-28 oktober
Neerslagstatistieken voor de op getreden piekneerslagen Figuur II-1 geeft een overzicht van de neerslag op 27-28 oktober in 1998. Het gebied ten noorden van de Vecht werd over de gehele lengte het sterkst getroffen met neerslagsommen van meer dan 70 mm. De hoeveelheid neerslag in het stroomgebied van de Regge lag tussen de 30 en 70 mm. In het gebied van de Bovenregge viel tussen de 30 en 50 mm neerslag. Voor het bepalen van de kans op dergelijke hoeveelheden neerslag wordt gebruik gemaakt van de neerslagstatistieken van Bouwknegt op basis van de methode van Buishand en Velds (van den Oever, 2000). Dit zijn statistieken op basis van partiële duurreeksen van de neerslaggegevens in de Bilt. In deze statistieken wordt onderscheidt gemaakt tussen winter en zomerhalfjaar. In de winterperiode (15 oktober-15 april) is de kans op extreme hoge hoeveelheden neerslag lager dan in de zomer. De situatie oktober 1998 valt onder de statistieken van het winterhalfjaar. De statistieken voor de
II-iii neerslag geven aan dat voor een bui vanaf 50 mm in 24 uur er een kans van optreden is kleiner dan 1 keer per 100 jaar. De kans op een bui van 44 mm in 24 uur is 1 keer per 25 jaar. Voor een groot gedeelte van het stroomgebied van de Vecht is de kans op hoeveelheid neerslag dus kleiner dan 1 keer per 100 jaar. Voor neerslag op 1 dag van 70 mm en meer ligt de kans van optreden dus nog lager. Dit geeft wel aan dat de kans op dergelijke neerslaghoeveelheden erg klein is en 28 oktober 1998 een erg uitzonderlijke situatie is geweest. Echter de neerslag in het gebied van de Regge, vooral in de Boven-Regge, zal vaker voorkomen omdat deze minder extreem was.
Neerslagstatistieken voor de meerdaagse neerslagsom In een langdurige periode waarin een stroomgebied veel neerslagoverschot heeft, zal het waterhuishoudkundige systeem vrijwel volledig gevuld zijn. Bij een nieuwe neerslagpiek zal veel afvoer niet meer in het gebied opgenomen kunnen worden en is het aandeel van de snelle oppervlakkige afvoer groot. Dit leidt tot hoge piekafvoeren bij een piekneerslag na een natte periode. De meerdaagse neerslagsom geeft dus meer informatie over de gesteldheid van een gebied dan één enkele hoge neerslagpiek. In het evaluatierapport van de provincie (Prov. Overijssel, 1999) zijn de tien-daagse neerslagsommen van neerslagstations in het stroomgebied van de Vecht opgenomen. De neerslagsommen in het stroomgebied in de periode van 20-10-1998 tot aan 30-10-1998 variëren van 110 mm tot 197 mm, het gemiddelde van alle station is 140 mm. Statistisch horen hier kansen bij van respectievelijk 1 keer per 7 jaar (110 mm.), minder dan 1 keer per 100 jaar (197 mm.) en 1 keer per 40 jaar (140 mm.) (Prov. Overijssel, 1999). Tabel II-1 Meerdaagse piekneerslag in het stroomgebied van de Regge (Data Ws. Regge en Dinkel, 2003) Datum Piek-neerslag 5 daagse neerslag- 10 daagse neerslag- Piekafvoer vd Piekafvoer v.d. Vecht (mm) som (mm) som (mm) Regge (m3/s) (m3/s) 14-3-81 27 69 94 64 187 4-10-93 23 47 96 94 148 13-12-93 26 39 64 63 143 28-12-95 26 41 45 82 157 28-10-98 44 86 111 113 207
II-iv Bijlage III Maatregelen in het stroomgebied van het Afwateringskanaal De tweede grootste zijstroom van de Vecht is het Afwateringskanaal. Tijdens de workshop (Bijlage VII) over blauwe knooppunten zijn de problemen in het gebied van waterschap Velt en Vecht toegelicht. In het stroomgebied van het Afwateringskanaal ligt het grootste probleem rond Coevorden. Het doel van het waterschap is om de maximale afvoerpiek op het Afwateringskanaal omlaag te krijgen zodat Coevorden minder problemen krijgt (gelijk aan de situatie in Zwolle met de Vecht). Dit zorgt er echter voor dat de afvoer langer aanhoudt en nog op een hoog niveau is als de afvoerpiek op de Vecht langskomt bij de monding van het kanaal. Om de piek op de Vecht te verlagen zijn dus andere (extra) maatregelen nodig die gericht zijn om het tweede gedeelte van de afvoer vanuit het stroomgebied van het Afwateringskanaal te te verlagen. Deze maatregelen hebben voor waterschap Velt en Vecht minder nut dan voor de waterbeheerders benedenstrooms. Er zou dus een financiële vergoeding tegenover moeten staan om ook deze maatregelen uit te voeren. De overstromingfrequentie in het stroomgebied rond het Afwateringskanaal is minder dan 1/100 jaar. Volgens de normen zou het waterschap Velt en Vecht dus op orde zijn, en berekeningen tonen aan dat ook wanneer rekening wordt gehouden met klimaatwijzigingen tot het jaar 2100 nog binnen de normen van WB-21 wordt gebleven. Eén van de oorzaken is dat de afvoer en waterstanden tijdens extreme neerslagsituaties niet veel hoger liggen in verband met de fysisch situatie bovenstrooms. Het maximum in het systeem wordt bepaald door het profiel van de bovenstroomse waterlopen. In berekeningen is aangetoond dat retentiegebieden die bovenstrooms Coevorden aangelegd worden effectief zijn in het reduceren van de piekafvoer. Ook het herstellen van beekdalen levert een piekreductie op. Bovendien is het herstel een goede kans om maatregelen te nemen die met meerdere aspecten rekening houden. Beekdalen zijn vroeger opgesplitst, bij het herstel ervan ligt er een mooie kans om robuuste watersystemen aan te leggen waar ook natuur een deel van uitmaakt. Door bergingsgebieden aan te leggen als overgangsgebied tussen twee voormalig gescheiden beekdalen liggen er in dit stroomgebied kanzen om berging te creëren en om een grote gebieden ecologisch te herstellen. Waterschap Velt en Vecht heeft in 2002 een retentiegebied van 375 hectare aangelegd voor in totaal 4,25 miljoen m3 wateropvang. Rond het gebied van Noord en Zuid Meene komen waterlopen uit Duitsland, Drenthe en Twente bijeen. Het idee achter de aanleg van deze retentiepolders is om de veiligheid in de plaatsen Coevorden, Gramsbergen, Hardenberg en Ommen langer te kunnen waarborgen. Door het onder water laten lopen van het gebied zal een extreme afvoerpiek op de Vecht tussen De Haandrik en Hardenberg gedurende twee dagen met ongeveer 13 centimeter kunnen worden afgevlakt. Verder stroomafwaarts zet de verlaging van de waterstand zich door en bedraagt tot de stuw Junne ongeveer 10 centimeter. Bovendien blijkt uit modelsimulaties dat een afvoerreductie van zes procent is te verwachten bij de monding van de Vecht in het Zwarte water (Redactioneel H20, 2002).
III-v Bijlage IV Sobek-river voor de Overijsselse Vecht Het Sobek-river model is een hydraulisch model waarin de grootste zijtakken van de Vecht zijn opgenomen. Het model berekend op basis van de input (afvoergolven bij Emlichheim en in de zijtakken) de waterstanden op de Vecht. Er is ook een Sobek lowland model beschikbaar voor de Vecht: het GIOV model. Het GIOV model is een complexer en groter model dan het River-model, de rekentijd voor beide modellen is echter minder dan een half uur al is het river model wel sneller. Het GIOV model is in staat om de reactietijd van de naar de Vecht toevoerende stroomgebieden te berekenen op basis van neerslag. Het rekenhart van het GIOV-model is Sobek-lowland. Nadeel van het GIOV model is dat er geen zomerkades kunnen worden gemodelleerd en de ruwheden minder gedetailleerd geschematiseerd kunnen worden. Er zijn vraagtekens te plaatsen bij de uitkomsten van het GIOV-model in kwantitatieve zin. Het GIOV-model zou minder geschikt zijn om het kwantitatieve effect van maatregelen te bepalen. In het vergelijking van maatregelen onderling zou het model beter tot zijn recht komen. Het GIOV model is robuuster bij situaties waarin de Vecht droog zou vallen. Maar aangezien er geen situaties van droogvallen worden doorgerekend is dat aspect niet van belang. Sobek-river kan onderscheid maken tussen stroomvoerend en stroombergende gebieden. Hierdoor wordt een gedeelte van de afvoer vertraagd afgevoerd en vindt de afvoer plaats door een kleiner profiel. Het gevolg is dat de piek later optreedt dan in het GIOV-model het geval is.
IJking en verificatie Om de waterstandsverschillen op juiste waarde te kunnen schatten is het van belang om de nauwkeurigheid van het model na te gaan. In de Sobek-handleiding van de bouw van het model (Termes & Udo, 2000) zijn de volgende ijking en verificatie gegevens opgenomen.
IJking met de afvoergolf van januari 1987 Het model is geijkt met de afvoergolf over de periode 25 december 1986 t/m 10 januari 1987. De maximale afvoer van deze golf bij Emlichheim is 210 m3/s. Voor de vergelijking worden de berekende waterstanden vergeleken met de gemeten waterstanden bij de stuwen. Voor hoge afvoeren bleek de afwijking tussen gemeten en berekende waterstanden binnen de 0,1 m te liggen. Wat de berekening van de waterstanden betreft is de conclusie is dat het model voldoende geijkt is omdat deze waarde binnen de eis van 0,1m ligt.
De looptijd van de afvoergolf in het model blijkt trager dan de looptijd met de gemeten waarden, het verschil loopt op tot 12 uur. De berging in het model in het gedeelte van Emlichheim tot aan de grens blijkt groter dan in de werkelijkheid, wat gelijk al een verschil geeft van 5 uur. Een andere oorzaak van het verschil in looptijd is dat de meet- en invoergegevens daggemiddelden zijn en de afvoergolf slechts met een nauwkeurigheid van 24 uur is te bepalen.
Verificatie met afvoergolf van Maart 1981 De verificatie is onder ander gedaan met de hoogwatergolf van 1981. Hieruit blijkt dat de gemiddelde afwijking tussen gemeten en berekende waterstanden is minder dan 5 cm voor de stuwen van Vilsteren en Junne. De stuw van Vechterweerd kent echter een gemiddelde afwijking van 15 cm en een maximale afwijking van 27 cm.
IV-vi De looptijd van de hoogwatergolf is in het model langer dan blijkt uit de gemeten waterstandsverlopen, aangezien de berekende hoogste waterstanden globaal een dag later optreden. Vooral bij de stuwen Vilsteren en Vechterweerd is dit het geval.
Verificatie met de afvoergolf van September-december 1998 De eerste opmerking bij de afvoergolf van 1998 is dat de afvoergegevens van de Regge niet compleet zijn. De totale hoeveelheid water in het model wordt dus onderschat. De berekende waterstand verschilt maximaal circa 0,1m van de gemeten waterstand. De looptijd wordt redelijk door het model weergegeven, het verschil in het tijdstip waarop de maximale waterstand wordt bereikt is globaal 2 uur. De vorm van de golf toont wel een afwijking; de top van gemeten golf is relatief vlak en houdt 1 à 2 dagen aan, terwijl de berekende golf maar enkele uren maximaal is. Bij de volgende scenarioberekeningen is de afvoer van de Regge aangepast. Hiervoor zijn de meetgegevens van Waterschap Regge en Dinkel gebruikt.
IV-vii Bijlage V Synthetische afvoergolven van de Regge
70
Synthetische golf 60 Qgem_mrt94
50 ) s / 3 m (
) r
e 40 o v f a s i s a
b 30
- (
t e i b e
D 20
10
0 0 10 20 30 40 50 60 Uren
Figuur V-1 Gemeten en synthetische afvoergolf maart 1994
80 Synthetische golf Qgemdec94 70
60 s / 3
m 50
) r e o v f a
s 40 i s a b - (
r
e 30 o v f A
20
10
0 0 10 20 30 40 50 60 70 Uren
Figuur V-2 Gemeten en synthetische afvoergolf begin december1994
V-viii Uurneerslag Tw enthe 80 6 Synthetische golf Qgemdec94 70 Synthetische golf 25
) 60 s / 3 4 m (
)
) 50 r m e o m v (
f a g
40 3 l s i a s s r a e b
e - ( 30 N
r
e 2 o v f
A 20
1 10
0 0 0 20 40 60 80 100 Uren
Figuur V-3 Gemeten en synthetische afvoergolven eind december 1994, inclusief neerslag
80 10,0 Neerslag Tw enthe Synthetische golf 9,0 70 Qgem_mrt98
8,0 60 7,0 ) s / 3
m 50 (
)
) 6,0 r m e o m v (
f a g
40 5,0 l s i a s s r a e b
e - ( N
4,0 r 30 e o v f
A 3,0 20 2,0
10 1,0
0 0,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Uren
Figuur V-4 Gemeten en synthetische afvoergolf maart 1998, inclusief neerslag
V-ix Bijlage VI Huidig beleid voor blauwe knooppunten
De Nota Ruimte van VROM In de recent verschenen Nota Ruimte is samengevat wat in de NBW en stroomgebiedsvisies staat over het begrip Blauw Knooppunt; “Blauwe Knopen zijn de belangrijkste uitwisselingspunten tussen het hoofdwatersysteem- en de regionale watersystemen. Het betreft locaties waar water van een deelstroomgebied afwatert of waar water ten behoeve van het regionale watersysteem wordt ingelaten. Zoals vastgelegd in het Nationaal Bestuursakkoord Water zullen Blauwe Knopen voor eind 2004 worden vastgesteld door het rijk in samenwerking met provincies, waterschappen en gemeenten. Na het aanwijzen van deze Blauwe Knopen kunnen de partijen – zo gewenst – inhoudelijke en procedurele afspraken maken over de te realiseren waterdoelen en de daarvoor te leveren inspanningen. Eind 2004 wordt het kader voor deze afspraken door het rijk in samenwerking met provincies, waterschappen en gemeenten vastgelegd. Het gaat onder andere om de uitwisseling van hoeveelheden water, de kwaliteit ervan en over de mate waarin afwenteling is toegestaan en de manier waarop afspraken gerealiseerd zullen worden. Gezien het belang en de omvang van de te realiseren wateropgaven, dienen bij voorkeur alle relevante sectoren – landbouw, natuur, verstedelijking en infrastructuur – hierbij betrokken te worden. Deze bestuurlijke afspraken worden uiterlijk eind 2007 vastgelegd in nieuwe waterakkoorden of regionale akkoorden. De provincies hebben bij het opstellen van deze convenanten een coördinerende rol. Het rijk zal erop toezien dat deze bestuurlijke afspraken voldoen aan het nationaal en internationaal vastgestelde (water)beleid.” (www.notaruime.nl)
Waterhuishoudingsplan provincie Overijssel Een van de speerpunten uit het Waterhuishoudingsplan (WHHP) van de provincie Overijssel is het terugdringen van afwenteling van wateroverlast. Dit wordt als volgt verwoord: “Bepaalde functies als varen, zwemmen en drinken stellen specifieke eisen aan de kwaliteit, de kwantiteit en de inrichting van waterlopen. Deze eigenschappen worden echter beïnvloed door bovenstroomse activiteiten. Op plekken waar die invloeden groot zijn, wijzen wij (de provincie) zogenaamde ‘blauwe knooppunten’ aan in de betrokken waterlopen met daarbij specifieke eisen, die doorwerken in bovenstrooms gelegen gebieden. Ook ter voorkoming van afwenteling van hoogwatergolven naar benedenstrooms gelegen gebieden, kunnen op blauwe knooppunten nadere eisen worden gesteld.” (Prov. Overijssel, 2000)
In het WHHP staat verder dat de provincie reductiedoelstellingen vastlegt voor de maatgevende afvoer op blauwe knooppunten, en dat de waterschappen eventueel aanvullende blauwe knooppunten vastleggen, inclusief daarbij behorende normen. Het concept 'blauwe knooppunten' wordt in de planperiode nader geïmplementeerd. Bij de uitwerking van het concept "blauwe knooppunten" zullen beheerders van bovenstrooms gelegen watersystemen worden betrokken. Vooralsnog wordt uitgegaan van bestaande waterakkoorden, waarin afspraken zijn gemaakt over het beheer van watersystemen, maatregelen, normen, etc.. Het is de bedoeling dat (op termijn) blauwe knooppunten complementaire informatie opleveren over de afwenteling van vrachten en hoeveelheden water tussen 'naburige' watersystemen. Inzicht in processen wordt verkregen via de watersysteemverkenningen, ter onderbouwing van de waterbeheersplannen. Met betrekking
VI-x tot de aanwijzing van blauwe knooppunten wordt zo veel mogelijk aangesloten bij de bestaande meetpunten van de waterschappen.
Het waterbeheersplan van waterschap Regge en Dinkel In het waterbeheersplan van het waterschap staat een algemeen stuk: “Blauwe knooppunten zijn strategische plaatsen in het (oppervlakte)watersysteem waar nadere eisen worden gesteld aan kwantiteit en kwaliteit van het water dat zich bovenstrooms en benedenstrooms van het knooppunt bevindt. Ze zijn een belangrijk hulpmiddel bij het concreet invulling geven aan de aanbeveling van de Commissie WB21 om afwenteling binnen het waterbeheer tegen te gaan.”(Waterschap Regge en Dinkel, 2001)
VI-xi Bijlage VII Verslag workshop blauwe knooppunten 27 feb 2004
Aanwezig : Bart Wesseling (RWS Dir. Oost Nederland), Martijn Booij (Universiteit Twente), Lisette Heuer (Royal Haskoning), Marc Ooms (Provincie Overijssel), Gerben Tromp (Ws Groot-Salland), Thomas de Meij (Ws Velt en Vecht), Sjon Monincx (Ws Regge en Dinkel), Erik Broeze (Ws Regge en Dinkel), Jaques Esenkbrink (Ws Reest en Wieden) Han Grobbe (Royal Haskoning), Peter Kramer (Royal Haskoning, Universiteit Twente) Afwezig : - Datum : 27 Februari 2004 (12.30-16.30) Kopie : - Onze : /PK/Ensc/workshopBK referentie
Betreft : Verslag van de workshop “Verkenning van afspraken op Blauwe Knooppunten voor het stroomgebied van de Vecht.”
Inleiding Na de lunch opent Han Grobbe de workshop met een korte inleiding op het thema en de aanleiding van deze workshop. De aanleiding is de afstudeeropdracht van Peter Kramer bij Royal Haskoning in opdracht van het Waterschap Regge en Dinkel. De opdracht is een hydrologisch onderzoek dat zich richt op het knooppunt waar de Regge en Vecht samenkomen, een zogenaamde Blauw Knooppunt (BK). Tijdens de workshop worden de voorlopige resultaten van het onderzoek gepresenteerd. Aan de deelnemers (die beheerder zijn in het stroomgebied) wordt gevraagd een visie te geven hoe afspraken voor blauwe knooppunten in het stroomgebied van de Vecht en het Zwarte Water eruit kunnen gaan zien.
In het kader van WB21, het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW) en de Stroomgebiedsvisie Vecht - Zwarte Water (SGV VZW) dienen er over blauwe knooppunten afspraken gemaakt te worden om te komen tot een vermindering van wateroverlast. Bij het maken van afspraken binnen watersystemen zal er een bestuurlijke afweging gemaakt moeten worden die berust op hydrologische systeemkennis. De wens is om eenvoudige bestuurlijke afspraken te maken, daartegenover staat de complexheid van het hydrologische systeem.
Er zijn verschillende definities en omschrijvingen in het huidig beleid te vinden die over blauwe knooppunten gaan. In het NBW uit 2003 wordt gesteld dat blauwe knooppunten (meet)punten zijn waar de grotere grensoverschrijdende wateren in of uit de beheersgebieden stromen. Op deze punten kunnen voorwaarden worden gesteld aan de inrichting van het watersysteem bovenstrooms en benedenstrooms. Ook in het Waterhuishoudingsplan 2000+ van de Provincie en in de Stroomgebiedsvisie Vecht Zwarte Water komt de term blauw knooppunt weer naar voren. Aangezien er echter verschillende definities bestaan is nu de tijd rijp om het begrip blauw knooppunt nader uit te werken tijdens deze workshop.
VII-xii
Presentatie over het blauwe knooppunt Regge-Vecht Peter Kramer
Het doel van het afstudeeronderzoek is om een methode te ontwikkelen om het maximale toelaatbare afvoerregime van de Regge te bepalen tijdens hoogwatersituaties. Afspraken over het blauwe knooppunt Vecht-Regge kunnen uit dit afvoerregime worden afgeleid.
Het onderzoek bestaat uit drie delen: 1. Hydrologisch onderzoek naar het knooppunt Regge – Vecht. 2. Modelstudie naar de effecten van maatregelen/beleidsafspraken. 3. Verkenning naar beleidsmatige afspraken voor het blauwe knooppunt Vecht-Regge. Het hydrologisch onderzoek gaat in op alle kenmerken van het stroomgebied die betrekking hebben op de neerslag en afvoer van de Vecht. In de modelstudie wordt de interactie en de effecten in afvoervariatie onderzocht. Met deze onderzoeken wordt er kennis verzameld die een basis kan zijn om afspraken die er moeten komen op blauwe knooppunten mee te onderbouwen. De meest extreme situatie tot nu toe trad op in 1998 en is uitgebreid gedocumenteerd.
Tijdverschil tussen de pieken Eén van de aanleidingen van dit onderzoek is om het tijdverschil tussen afvoerpieken van de Vecht en de Regge. Het blijkt dat de afvoerpiek van de Regge systematisch een paar dagen eerder (in 1998 ruim 2,5 dag) optreedt dan de piek op de Vecht bij Emlichheim (grens Duitsland-Nederland). Daarna duurt het nog ongeveer één dag voordat de piek bij de monding van de Regge aankomt. Het totale verschil in 1998 komt dus op 3,5 dagen. Een van de problemen bij de exacte bepaling van het tijdsverschil (in uren) is de meetfrequentie van de afvoer/waterstanden die vaak maar één keer per dag wordt gemeten. Bij de berekeningen van de MHW-golven voor de Vecht wordt nu een tijdverschil aangehouden van 32 uur tussen de piek bij Emlichheim en de piek van de zijtakken.
Fysisch maximum van de Regge De afvoergolf van 1998 is de grootste golf tot nu toe is gemeten in de Regge. Bij bestudering van de afvoer van de golf komt aan het licht dat deze zeer snel stijgt naar een waarde van 115 m3/s en dan drie dagen lang op deze waarde blijft. De neerslag vertoont echter wel een zeer duidelijke piek vlak voor de stijging van de afvoer. Andere afvoergolven in de Regge die waarde van het fysisch maximum niet bereiken kennen een veel natuurlijker verloop. Nadat de afvoerpiek is bereikt neemt de afvoer binnen 1 dag weer af tot normale proporties. Het dusdanig ander verloop van de afvoergolf in 1998 dan een elke ander afvoergolf doet vermoeden dat er een maximaal mogelijke afvoer is van de Regge, het zogenaamde fysisch maximum. De metingen in de Regge worden gedaan bij de stuwen van Archem die 10 kilometer voor de uitstroom in de Vecht liggen. Bij deze stuwen komen de Linderbeek en de Benedenregge bij elkaar. Bovenstrooms van de stuwen zijn op het aanliggende land rond beide waterlopen inundaties opgetreden. De stuwen bij Archem zorgen waarschijnlijk voor enige opstuwing. In het gehele stroomgebied treden er bij zwakke plekken inundaties op waardoor de piekafvoer minder wordt.
VII-xiii Conclusies • De belangrijkste aspecten in dit systeem zijn – Het looptijdverschil tussen de Regge en Vecht. – Het fysisch maximum van de Regge. – De afvoer van de Regge tijdens de piek op Vecht. • Piekreductie & vertraging van de afvoerpiek van de Regge zorgen niet voor een waterstandverlaging op de Vecht. • Verhoging van de maximale afvoer van de Regge kan zorgen voor een waterstandverlaging op de Vecht. • Reductie van de afvoer van de Regge tijdens hoogwaterperiode in de Vecht leidt tot verlaging van de maximaal optredende waterstanden.
Stellingen De stellingen die voortkomen uit het onderzoek: • Piekreductie van de Regge leidt niet tot verlaging van de maximale waterstand in de Vecht. • Vertraging van de afvoerpiek van de Regge kan leiden tot een verhoging van de maximale waterstanden in de Vecht. • Afvoeren - Bergen – Afvoeren is een goede strategie tijdens extreme hoogwatersituaties.
Visie van de Waterbeheerders over Blauwe Knooppunten Aan de hand van een presentatie geeft elke partij aan welke aspecten van belang zijn bij de uitwerking van het begrip Blauwe Knooppunten in het stroomgebied van de Vecht.
De visie van Rijkswaterstaat Bart Wesseling
Het proces rond de blauwe knooppunten verloopt zeer traag, er is dan ook weinig nieuws vanuit het Rijk over blauwe knoppunten. Jaren geleden is het begrip geïntroduceerd, maar er is nog geen overeenstemming wat precies de definitie is van een blauw knooppunt. De relatie tussen het hoofdsysteem en het regionale systeem zal een belangrijke pijler worden.
Voor de zomer moeten de contouren van de blauwe knooppunten bekend zijn. Rijkswaterstaat organiseert hiervoor regionale bijeenkomsten met waterschappen en gemeenten waar ideeën en wensen geuit kunnen worden. Duidelijk moet worden wat onder een blauw knooppunt wordt verstaan en waar deze liggen. De planning is om eind 2004 de visie en uitgangspunten voor blauwe knooppunten te definieren en een indicatie te hebben wat er wordt geregeld. Ook dient voor het einde van 2004 de bestuurlijke consensus in het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW) te zijn vastgelegd. Waarschijnlijk zullen de afspraken in de vorm van waterakkoorden worden gemaakt. Voor eind 2007 dienen de afspraken gemaakt te zijn.
De introductie van blauwe knooppunten zal geen vrijblijvend karakter hebben. Ze dienen te worden vertaald naar harde afspraken ter voorkoming van afwenteling. De blauwe knooppunten zijn duidelijk bedoeld als koppeling tussen twee systemen en twee beleidshouders, namelijk de NBW en de Europese Kaderrichtlijn Water (KRW). De interactie tussen hoofdwater en regionale wateren moet bestuurlijk worden vastgelegd o.a. door
VII-xiv provincies en waterbeheerders. De kans bestaat dat er verplichte waterakkoorden worden opgesteld en dat partijen zelf initiatief kunnen nemen.
Er is een duidelijk verschil te onderscheiden tussen de inrichtingsmaatregelen van een gebied en de operationele maatregelen. Inrichtingsmaatregelen kunnen als uitgangspunt wel de strategie Vasthouden-Bergen-Afvoeren aanhangen, terwijl operationele maatregelen de inzet Afvoeren-Bergen-Afvoeren kunnen hebben. Operationeel beheer heeft dan als de inzet een maximale retentie die afhankelijk is van de hoogwatersituatie. De inrichting van een retentiegebied is dus noodzakelijk om dit operationeel mogelijk te maken.
Afspraken op het blauwe knooppunt Regge-Vecht zullen niet alleen betrekking hebben op de afvoer van de Regge naar Vecht. Er zal twee richtingen op moeten worden gedacht; niet alleen afvoeren maar ook aanvoer, niet alleen overlast maar ook tekorten. Afspraken kunnen een aanvulling zijn op de bestaande waterakkoorden voor de Twenthe Kanalen en het waterakkoord dat nog in voorbereiding is voor Vecht.
Ideeën over afspraken voor het blauwe knooppunt Vecht-Regge kunnen landelijk worden meegenomen. Er zullen afspraken over worden gemaakt over de schaalgrootte van blauwe knooppunten. De keus moet gemaakt worden tussen of veel kleine knooppunten in een stroomgebied of één groot knooppunt in een stroomgebied die gecombineerd word met daarvan afgeleide kleinere knooppunten. Per knooppunt moet goed in beeld worden gebracht wat de consequenties zijn van maatregelen. Afspraken kan je pas maken als je goed weet hoe je systeem werkt. Met een goed beslissingsondersteunend systeem (BOS) kan je berekeningen maken hoe de neerslag-afvoerrelaties in het deelsysteem doorwerken op andere systemen.
Visie van waterschap Regge en Dinkel Sjon Monincx
Aandachtpunten met betrekking tot blauwe knooppunten Blauwe knooppunten koppelen aan maatregelen op stroomgebiedsniveau. De beheerder beslist in eigen gebied over hoe de knelpunten zijn op te lossen. Mogelijke toekomstige knelpunten moeten dan op het totale stroomgebiedniveau worden bekeken. De beheerder van de Vecht kan afspraken maken over de bandbreedte: hoeveel de afvoer mag versnellen/vertragen. Waarbij een type afspraak in de volgende vorm kan zijn: “De afvoer van het regionale systeem wordt niet meer dan zoveel uur vertraagd t.o.v. de huidige situatie”.
Stellingen: 1. Belang stroomafwaartse effecten toekomstige waterbeheerder (WB- 21/GGOR) groot, aandacht uitwerking gering 2. Relatief eenvoudig is mogelijk 3. Daarom uitwerken in bv. ‘Werkgroep Wateroverlast’ (WB-21/SGV VZW)
Technisch: In de huidige situatie ligt de piekafvoer en afvoergolf van de Regge een aantal dagen voor de piekafvoer Vecht. In de toekomstige situatie moet worden voorkomen dat de afvoeren gaan overlappen door de afvoer van de Regge te vertragen.
VII-xv
Procesmatig:
Huidige Situatie Ontwikkelingen Bv. klimaat
Knelpunten & Doelstellingen
Strategieën Instrumenten & (WB21/ Waternood) Modellen
Toekomstige Situatie (GGOR/Retentie)
Figuur VII-1 Procesmatige kant (Waterschap Regge en Dinkel)
Visie van de provincie Overijssel Marc Ooms
Marc sluit zich voor een groot deel aan bij de visie van Rijkswaterstaat, met een korte toelichting: blauwe knooppunten hebben meer doelen dan alleen hoogwater, ook waterkwaliteit en tekorten kunnen leiden tot een blauw knooppunt. Er liggen al globale eisen voor de blauwe knooppunten, nu zullen de beheerders bij elkaar moeten komen om deze nader in te vullen. De rol van de provincie komt voort uit het feit dat de provincie kaders stelt in het Waterhuishoudingsplan. Daarnaast is het ook de beheerder van het grondwater en de kanalen en heeft de verantwoordelijkheid voor de veiligheid rond en op de wateren in Overijssel. De blauwe knooppunten worden een randvoorwaarde voor het bovenstroomse gebied. In de afspraken over blauwe knooppunten dient zo goed mogelijk de koppeling naar GGOR en WB21 terug te komen.
Visie van het waterschap Velt en Vecht Thomas de Meij
VII-xvi Op de workshop is een al bestaande presentatie gegeven over het plan van aanpak voor waterberging in het waterschap V&V met een visie over waar berging gesitueerd kan worden. In de presentatie wordt duidelijk dat de overstromingfrequentie in het stroomgebied rond het afwateringskanaal minder is dan 1/100 jaar. Volgens de normen zou het waterschap Velt en Vecht dus op orde zijn, ook wanneer rekening wordt gehouden met klimaatwijzigingen tot het jaar 2100. In Coevorden komt vaak een hoge waterstand voor waarbij het water tot bijna aan de dijk komt. De waterstanden zullen niet veel stijgen in extreme neerslagsituaties i.v.m. fysisch situatie bovenstrooms. Het maximum in het systeem wordt namelijk bepaald door de grootte van de bovenstroomse waterlopen in het systeem. In dit systeem zijn de bovenstroomse waterlopen de bottleneck waardoor de aanvoer naar het Afwateringskanaal per deelstroomgebied nooit boven een bepaald fysisch maximum zal uitkomen.
Elk project wordt individueel beoordeeld door het bestuur. Je raakt aan de bestuurlijke competenties van een waterschap als er van bovenaf (beheerder van de Vecht) eisen worden gesteld aan de afvoer van de regionale systemen of als er maatregelen worden aangewezen.
Waterschap V&V heeft het grootste probleem in Coevorden. Het doel van het waterschap is om de maximale piek op het Afwateringskanaal omlaag te krijgen omdat Coevorden dan minder problemen krijgt (gelijk aan de situatie in Zwolle met de Vecht). Om de piek op de Vecht te verlagen zijn echter maatregelen nodig die gericht zijn op het tweede gedeelte van de afvoerpiek. Deze maatregelen hebben voor waterschap Velt en Vecht minder nut dan voor de waterbeheerders benedenstrooms. Deze twee tegengestelde wensen vergen elk andere maatregelen die beide om retentiegebieden vragen.
Retentiegebieden die bovenstrooms Coevorden aangelegd worden zullen effectief zijn in het reduceren van de overlast. Evenals andere retentiegebieden die bovenstrooms knelpunten liggen in het gebied van Velt en Vecht.
Het herstel van beekdalen is een goede kans om maatregelen te nemen die met meerdere aspecten rekening houden. Beekdalen zijn vroeger opgesplitst, bij het herstel ervan ligt er een mooie kans om robuuste watersystemen aan te leggen waar ook natuur een deel van uitmaakt. Door bergingsgebieden aan te leggen als overgangsgebied tussen twee voormalig gescheiden beekdalen wordt er meer berging gecreëerd en kan je een groter gebied ecologisch herstellen.
Stellingen: 1. Werken aan maatregelen i.p.v. afspraken. 2. GGOR is belangrijker dan hoogwater.
Visie van het waterschap Groot Salland Gerben Tromp
Ook de waterkwaliteit en de tekorten spelen bij blauwe knooppunten. De functie van een afspraak is om de bestaande afvoercapaciteit van de Vecht behouden en de bergingscapaciteit in het eigen gebied zo efficiënt mogelijk te gebruiken. De beheerder van het Duitse gedeelte moet worden betrokken bij het overleg over de afspraken. De bovenstroomse afvoer komt te snel op Nederland af.
VII-xvii Het is belangrijk om niet alleen kijken naar één knooppunt, maar naar de interactie tussen de afspraken in het hele stroomgebied. Er is meer kennis nodig over het gehele systeem, deelstroomgebieden en de interactie in het totale stroomgebied. Zoals: hebben de afspraken/maatregelen op blauwe knooppunten ook gevolgen voor het dagelijkse beheer?
Algemene Visie In de verschillende presentaties zijn de volgende overeenkomsten gesignaleerd:
‹ Afspraken moeten breder worden opgevat dan alleen voor hoogwatersituaties. Er zullen ook afspraken moeten komen over watertekorten en over de waterkwaliteit. ‹ Afspraken zullen moeten worden gemaakt met afstemming op stroomgebiedsniveau. Het geheel van afspraken op de BK zal moeten leiden tot vermindering van overlast in het hele stroomgebied. ‹ Afspraken op blauwe knooppunten moeten leiden tot effectieve inrichtingsmaatregelen in de beheersgebieden. ‹ Het waterakkoord lijkt een goed instrument om afspraken in vast te leggen. ‹ Afspraken op blauwe knooppunten dienen in ieder geval om te voorkomen dat wateroverlast wordt afgewenteld op stroomafwaarts gelegen gebieden.
Behandeling van de deelvragen In twee groepen zijn de volgende 4 vragen zijn bediscussieerd: • Wat is het doel van (een afspraak over) een blauw knooppunt? • Welk type afspraken kunnen worden gemaakt in het stroomgebied van de Vecht en welke zijn wenselijk om te maken? • Welke instrumenten staan ter beschikking om afspraken over blauwe knooppunten in vast te leggen? • Voor welke (hoogwater)situaties moeten afspraken gemaakt worden over blauwe knooppunten in het stroomgebied van de Vecht? Opvallend is dat de antwoorden van beide groepen in grote delen met elkaar overeen komen of elkaar aanvullen. In bijlage 1 zijn de antwoordvellen van beide groepen weergegeven.
Wat is het doel van (een afspraak over) een blauw knooppunt? Het doel is het voorkomen van afwenteling van: • Wateroverlast • Watertekort • Watervervuiling Een afspraak zal de interactie moeten regelen tussen de waterbeheerders en de te nemen maatregelen. Er kunnen ook nevendoelstellingen aan de afspraken worden gekoppeld, bijvoorbeeld ecologische doelen zoals natuurherstel/aanleg .
Welk type afspraken kunnen worden gemaakt in het stroomgebied van de Vecht en welke zijn wenselijk om te maken? De drie onderstaande punten sluiten aan op de punten genoemd in de eerste deelvraag. (wateroverlast, -tekort en -vervuiling) • Een maximaal debiet uit regionaal afvoerend systeem bij Waterstand H op de Vecht (voorspeld en gemeten)
VII-xviii • Een minimaal debiet uit regionaal aanvoerend systeem bij Waterstand H op de Vecht • Maximale toegestane emissie per stof per debiet en/of maximaal tonnage. Uiteindelijk kom je uit op een tabel met daarin de afvoer van een deelstroomgebied bij een waterstand H op de Vecht. Waarbij er rekening wordt gehouden met zichttijden, voorspellingen en metingen.
Welke instrumenten staan ter beschikking om afspraken over blauwe knooppunten in vast te leggen? Het streven is slechts een beperkt aantal instrumenten te hanteren om de afspraken in vast te leggen. De volgende twee instrumenten lijken het meest geëigend om afspraken in op te nemen: Waterakkoorden en het Waterhuishoudingsplan (WHP-Provincie). Een uitwerking kan zijn: in het Waterhuishoudingsplan wordt het kader (randvoorwaarden) bepaald waarbinnen afspraken gemaakt kunnen worden. De afspraken (doelstellingen) worden verwoord in waterakkoorden(waarbij ook de gemeenten worden betrokken). In het waterbeheersplan kunnen de afspraken worden uitgewerkt/vertaald naar maatregelen (Figuur VII-2).
Inrichtings- en Kader: Afspraken: beheersmaatregelen: Waterhuishoudingsplan Waterakkoord Waterbeheersplan (Provincie) (Waterbeheerders) (Waterschap)
Figuur VII-2 Bestuurlijke uitwerking van instrumenten voor afspraken op blauwe knooppunten
Voor welke (hoogwater)situaties moeten afspraken gemaakt worden over blauwe knooppunten in het stroomgebied van de Vecht? De antwoorden hierop waren vrij kort; één groep komt met hoogwatersituaties die een frequentie hebben van 1/10 tot 1/50 jaar. De andere groep heeft een verwijzing neergezet naar de deelvragen over het doel/functie en de type afspraken. De situatie is afhankelijk van het doel (bestrijding van wateroverlast, -tekort en -vervuiling) waarvoor afspraken gemaakt moeten worden. De situatie bepaalt het type afspraak; uit de tabel waarin waterstanden op de Vecht (per situatie) staan vermeld moet duidelijk worden hoeveel er mag worden afgevoerd uit het deelstroomgebied.
Behandelde thema’s tijdens de afsluitende plenaire discussie Waar moeten de Blauwe knooppunten liggen; in het eigen beheersgebied (bij knelpunten) of op de rand tussen twee beheersgebieden (bestuurlijk)? Bij het aanwijzen van blauwe knopen binnen een beheersgebied lijkt het alsof de beheerder afspraken moet maken met zichzelf. Als alleen op het eigen beheersgebied wordt gekeken lijkt het niet zinnig om afspraken te maken met jezelf, deze ‘afspraken’ kunnen ook worden vastgelegd in het WBP. Als wordt gekeken op stroomgebiedniveau dan kunnen afspraken binnen een stroomgebied wel nuttig zijn omdat andere beheerders dan weten waar ze aan toe zijn; er is een inzichtelijke situatie voor alle partijen. Uiteindelijk moet het geheel van afspraken op blauwe knooppunten leiden tot een betere situatie op de huidige knelpunten.
VII-xix Hoe dwingend moeten de afspraken worden, kunnen afspraken vrijwillig of vrijblijvend zijn? Waterakkoorden zoals deze nu zijn opgesteld werken vaak niet omdat de eisen te soepel zijn opgesteld; de afspraken gaan over te lange perioden en niet over een piek in een kritieke situatie. De verschillende waterbeheerders moeten voldoende inspraak hebben op de afspraken en moeten ervan overtuigd zijn dat een stroomgebiedaanpak werkt. Anders zullen er alleen binnen het beheersgebied (regionale) problemen worden opgelost.
Er ontstaat discussie over het punt of de inrichtingsmaatregelen geregeld moeten worden in de afspraken? Worden er richtlijnen opgesteld waaraan een (deel)stroomgebied moet voldoen of moeten ook de bijhorende maatregelen worden geregeld? In het laatste geval kan er meer controle worden uitgeoefend op het resultaat (bv. plaats van retentie). In het kort komt het op de vraag neer of de inrichtingsmaatregelen in een waterakkoord worden opgenomen of in waterbeheersplannen van de waterschappen? De uitkomst is dat in het waterakkoord komt te staan dat de te nemen maatregelen voor het realiseren van de afspraken in de waterbeheersplannen van de waterschappen staan. De inhoudelijke uitwerking van de maatregelen valt dan onder de verantwoordelijkheid van de waterschappen zelf.
Wat zijn de verschillen tussen de bestuurlijke en operationele afspraken? Er dienen kaders te worden gesteld (1) om maatregelen te nemen en (2) voor het operationele beheer. Dit zijn nu nog twee aparte werelden die om verschillende soorten afspraken vragen. Uit de case studies over het knooppunt Regge-Vecht en het Afwateringskanaal die in de presentaties zijn behandeld is duidelijk geworden dat er verschil kan worden gemaakt tussen de bestuurlijke trits Vasthouden-Bergen-Afvoeren en de vaak in operationele situaties gehanteerde trits Afvoeren-Bergen-Afvoeren. Er moet goed onderscheid worden gemaakt tussen operationele besluiten tijdens hoogwater en inrichtingsmaatregelen. Bijvoorbeeld in retentiegebied Noord- en Zuid Meene moet twee dagen van tevoren de beslissing worden genomen dat de schuif dichtgaat terwijl er maar 1,5 dag zichttijd is. Operationele beslissingen kunnen dan te laat worden genomen.
Op welke wijze vindt controle en handhaving plaats? Afspraken op blauwe knooppunten moet worden nageleefd en worden gehandhaafd. Wat gebeurd er als bijvoorbeeld een afgesproken hoeveelheid af te voeren m3 wordt overschreden? Komt er een systeem van boetes? Of is het geen probleem als er geen wateroverlast is geweest? Qua handhaving lijkt het makkelijker om de afspraken in de vorm van inrichtingsmaatregelen te gieten. Controle kan en zal dus vermoedelijk per inrichtingsmaatregel plaatsvinden en niet op opgetreden waterstanden of afgevoerde hoeveelheid m3.
Afspraken Werkgroep wateroverlast In de werkgroep wateroverlast wordt verder gegaan met het in kaart brengen waar de blauwe knooppunten liggen. Daarna komt er een afstemronde met de werkgroep hoogwater. De werkgroep wateroverlast heeft nog de taak om een uitwerking te maken naar een vertaling in inrichtingsmaatregelen en later operationele maatregelen.
VII-xx