Opdrachtgever: Provincie Overijssel
Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
1 \
Auteurs: B. Kolen J.M.U. Geerse
1 I
''~z/ __ _ PR425 mei 2001 -ni\/LJyN IN WA1CR mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Samenvatting
Inleiding
··'·11!- Het beleid voor waterbeheer in het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht is beschreven in diverse beleidsplannen. De provincie wil het vigerende beleid verder uitwerken,. actualiseren en meer relateren aan de toekomstige ruimtelijke ontwikkelingen.
De verdere uitwerking van het beleid moet worden vormgegeven in een Beleidskader. Het Beleidskader moet er op gericht zijn dat daadwerkelijke aanpassingen van de watersystemen in het stroomgebied van de Vecht maximaal effectief en zoveel !llOgelijk .rraultifun.êtioneel zijn. Verder hebben Provincie en Waterschappen behoefte aan een dergelijk beleidskader met het oog op het voordragen van projecten voor het komende EU-lnterreg-111-programma. lnterreg-111 zal een stimuleringsprogramma voor duurzaam (hoog)waterbeheer bevatten waarin belangrijke toetsingscriteria naar verwachting zullen zijn: samenhang met ruimtelijke ordening, grensoverschrijdende samenwerking en innovativiteit.
Om bouwstenen.a~n te dragen voor het Beleidskader is i,n opdracht van de p~ovincie een verke~nende' stû~Îe 'uitgevoerd naar de effecten van maatregelen in. het stroomgebied van de \1 \ . Vech~ njet h~t:r,qQ,~ ,oP. red.uctie van de piek.afvoer. De prov_jncie heeft onderzoét<, gevraagd naar maatregelen.~i~\cl~.i>iekafvoer met 10 en 25 % kunnen reduceren. Verder is.~!s uitgangspunt . ?.;. ••:'.:','' .~" ; '.~ .:-~t",,.". '· ! • . • . . ' ••• " •. ··;; • • .. de hoog~a,~'~si~H~f~~ ,r,~n ~et najaar van _1998 geno_men. q,,_~i'n ,het. ver.ken11e11de. karakter kori hiermee, '\"'~r~~~ 1 ypJ~.~'~n. 1 · ~:, .. . . '', :<:·.",.-, :.".;_ . . Het doel van de studie is als volgt geformuleerd:
Het doel van het project is het verkennen v.,an maatregelen voor de (hoog)waterbeh_~rsing in het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht. Daarbij wordt tevens n!fgegaatJ,.,M.fa.t.·de relatie : . ! is tussen de maatregelen en de andere ruimtelijke functies in het gebied. "".~ ·
De studie is uitgevoerd door HKV LIJN INWATER. ·
In het onderzoek is onderscheid gemaakt naar maatregelen die genomen kunnen worden in de toevoerende stroomgebieden en maatregelen die genomen kunnen worden in en langs de Vecht. De maatregelen die in de Vecht genomen kunnen worden bovenstrooms van Emlichheim zijn bij de stroomgebieden meegenomen. Voor de studie is gebruik gemaakt van: • het Grensoverschrijdend Instrumentarium Overijsselsche Vecht (GIOV-model). Dit is een computermodel dat neerslag-afvoer beschrijft en stroming in waterlopen en de Vecht tot Vechterweerd. Het is gemaakt in SOBEK-LOWLAND. • Een SOBEK-RIVER model van de Vecht (beschrijft de stroming in de Vecht vanaf Emlichheim tot de monding van de Vecht in het Zwarte Water) • en meetreeksen van waterstanden en debieten. Vanwege beperkingen van het neerslag afvoer gedeelte van het GIOV model is voor het bepalen van het gedrag van de stroomgebieden deels gebruik gemaakt van gemeten waterstanden en debieten.
HKV LIJN IN WATEB PR425 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Het aansluiten van meanders heeft nauwelijks effect op de piekafvoer van de Vecht. Deze maatregel is derhalve uit dat oogpunt niet relevant.
Bij het verkennen van de mogelijkheden van retentie zijn de effecten van de reeds geplande retentiegebieden Noord- en Zuid-Meene onderzocht. De gebieden hebben een gezàmenlijke oppervlakte van bijna 400 hectare. Het blijkt dat met de inzet van deze gebieden een reductie van de piekafvoer van 4 % mogelijk is.
Combineren van functies
. . . " ~ Voor de onderzochte maatregelen is nagegaan in welke mate zij te combineren zijn met ruimtelijke gebiedsfuncties.· Een deel van dè maatregelen is dominant en bepaald het overige grondgebruik (beperken afstroming, natuurlijker waterlopen, verruiming winterbed Vecht). In die gevallen hangt de uitvoerbaarheid van de maatregelen sterk samen met de huidige of geplande gebiedsfuncties".De retentiemaatregelen zijn makkelijker te combineren met ruimtelijke furlcti~'('qeze ,gebieden worden immers met een lage frequentie aangesproken (orde een·i<~eJ:;:~-ri:~O .tot"100 jaar). · · · · · \ 1Kci8ten:r&:,::;:" ' ' ' .. '. '' '' ,., ... ,
' \ De (~os~~I"!~~ e,~t~g~~vi~'if.1 (y~~.~~a~~e~el~n is .o.n~~r~~cht op ,b~~i;~ .,van)J~t_effe~~- v~n maatregelen op de piekafvoer e11 het ruimte.get?,~~ik ~at erlll'~ g~,m.01eid i~ •. G~~i,r;t,;~fitt .·, verkennende karakter van de studie en de beperking voor de afvoergolf van 1998 moeten de resultaten van de effectiviteit als indicatief worden gezien.
De belangrijkste bevindingen zijn: • Beperken van de afstroming is relatief goedkoop maar heeft ook weinig effect (gerelateerd aan het oppervlak dat moet worden afgekoppeld); .. . :. .. . '. 1. 1 1 1 ' • . • : '; ' •. • •.• • Natu_urlijker. n;iakeri.van waterlopen en retentie in i;tr~omgebieden kan effe.ct,ief zijn mits de effecten op het hele stroomgebied worden beschouwd (vanwege invloed op';looptijden). Deze maatregelen hebben met name in het Duitse deel van het stroomgebied effect. Van groot belang is wel of, en tegen welke kosten of onder welke voorwaarden, de benodigde grond beschikbaar kan komen. • Verruimen van het winterbed van de Vecht. Deze maatregelen spoort met de gewenste ontwikkelingsrichting voor de rivier (halfnatuurlijke laaglandrivier). In de delen van het traject die momenteel reeds een natuurlijke bestemming hebben kan de maatregel relatief makkelijk worden geïmplementeerd. In de overige delen zullen de mogelijkheden en de daarmee gemoeide kosten van grondverwerving van grote invloed zijn op de kosten effectiviteit van de maatregel. • Het aansluiten van meanders is niet effectief, omdat ze ook nu reeds meestromen tijdens hoogwaterperiodes. • Het toepassen van retentiegebieden als Noord- en Zuid-Meene is vergeleken met andere maatregelen zeer effectief. Zowel de benodigde ruimte als de kosten zijn relatief beperkt. Bij retentie is het effect nog wel afhankelijk van de wijze van inzetten van de voorziening. Voor de onderzochte gebieden dient de regeling nog nader te worden onderzocht.
HKV UJNINWAJER PR425 iii mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Op grond van de uitgevoerde studie wordt het volgende aanbevolen:
• Onderzoek de gevoeligheid van de uitkomsten voor andere hoogwaterperiodes dan 1998 ;;r
• Werk de voorgestelde maatregelen nader uit. Onderzoek daarbij de consequenties van de voorgestelde maatregelen (realiseerbaarheid en uitvoeringskosten) om de effectiviteit beter te kunnen vast stellen.
• Verbeter het beschikbare modelinstrumentarium. Het gaat daarbij primair om het neerslag afvoergedeelte van het GIOV model. Het GIOV model kan daartoe worden verbeterd. Bij voorkeur dient een integraal model beschikbaar te komen dat de neerslag-afvoer processen, de stroming in de toevoerende waterlopen en in de Vecht tot aan de monding beschrijft.
• De inzet van de noodretentiegebieden Noord- en Zuid- Meene moet nader worden uitgewerkt. De effectiviteit van retentie is een de praktijk namelijk grotendeels afhankelijk 1 van de wijze waarop de retentievoorziening wordt ingezet. Bovendien geven de verschillen tussen dé, drempelhoogte volgens de GIOV studie en deze studie aanleiding tot nader \ onderzoek. • Communiceer de resultaten van de studie met de betrokken beheerders (waterschappen, 1 natuurbeheerders) en met de betrokkenen aan Duitse zijde.
HKV LIJN IN WATER PR425 v mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Inhoud
1 Inleiding •. "."."" •• " .• """""" ...•.... ""." ...... ••. " .. " .. """.""" ....• """ ....• " .•:". 1-1 1 . 1 Aanleiding .. "" ..... " " .. " ...... " """ " .... " .. """"." .. " .... "".""." .. """ .. "" ..... 1-1 1.2 Doel ...... " ...... "." ...... " .. " ...... "." .. """ ... " ... ""."."" ...... " .. " .. " ... 1-1 1 .3 Criteria".""".""""".""""""."".""" .... "."""""""."""""."" .. """.".""". 1-1 1 .4 Uitgangspunten en randvoorwaarden """" """ """""""" ""."" """ .. """"."" 1-2 1 .5 Plan van aanpak "" .. " """". ". """. """""" "."""""". """"""" ."". "". "." ". 1-2 1.5.1 Stappenplan """"." ..... ""."" ...... ""."""" .. "" .. """.""".""""""" .. 1-2 1.5.2 Modelinstrumentarium ."""""." ... """""".".""."."""".".""""""" .. 1-3 1.5.3 Methode ... "."" .. " ...... "." ... " .. """ .. "." ... "" .. """ ...... "." ...... 1-3
2 Huidige hydrologische situatie "" """"" """""" """""""""" """ ."""""" ". 2-1 2. 1 Stroomgebied." .. """.""" .... " .... " .. ".""""."""."" ...... "." .. " .... " ... """ .. "". 2-1 2.2 Beschikbare data en modelinstrumentarium "" """"" ""."."""".""""" """" "2-2 2.3 Verdeling van afvoerpieken .""."" ... ""." ...... """."."""" .. ""."""" ... """ .. "2-2 2.4 Doorkijk naar de toekomst.""""""."""""""."".""".".""."""""""".""". "2-5
3 Maatregelen in de stroomgebieden""""""""".""."""""""""."""""."""" 3-1 3.2 Maatregel 1; afstroming beperken ...... "."".""" ..... ""."." ...... "" ...... " .. 3-2 3.2.1 Beschrijving maatregel ." ...... " ...... "."""" .. " .. "" .. " ...... "." ..... " .. 3-2 3.2.2 Effect op piekafvoer Vecht .... " ...... " .. " ...... " ...... "" ...... 3-3 3.2.3 Analyse van effecten ...... " .... " ...... "" ...... " .... " ... "" ...... "" .... "" .. 3-4 3.3 Maatregel 2; waterlopen natuurlijker maken"""""""""""""."""""""""." ".3-5 3.3.1 Beschrijving maatregel " .. "" .. """ ...... """ ..... """".""."" .. """."" .... 3-5 3.3.2 Effect op piekafvoer Vecht "."""""""."""""""."""""""""""""""3-7 3.3.3 Analyse van effecten "." .. " .. " ... "."""""""""" .... " .... "."""""".""3-10 3 .4 Maatregel 3; aanleg van retentiegebieden ...... " ...... " ...... " ... " ...... " ... 3-18 3.4. 1 Beschrijving maatregel . " ...... """ ...... " ...... "" .... " .. 3-18 3.4.2 Effect op piekafvoer Vecht """""""""""""""""""""""""""""".3-19 3.4.3 Analyse van effecten""" ... """.""""""""""""""".""""""""""" 3-22 3.5 Selectie kansrijke maatregelen ...... " ...... " ...... ""." ... """"" ...... 3-23 3.5.1 Samenstelling kansrijke maatregelenset .""""" ...... " ...... "" .... ""3-23 3.5.2 Effecten van kansrijke maatregelenset """".""."""."""."""""""""3-28 3.5.3 Analyse ...... "." ...... " .. " .. "" .... """"" ...... "".".""""""." .. "."."3-29
4 Maatregelen in de Vecht""""." .... " ..... "" ...... "."""""" .. " ... """"" .... "" .... 4-1 4.1 Verruiming winterbed gecombineerd met natuurontwikkeling """"" """"" """ .4-2 4.1 .1 Beschrijving." ... "" .. " ...... " ...... "." ..... " ...... "" ... " .... " ...... 4-2 4. 1 .2 Effecten ...... " ...... " ...... 4-3 4.1.3 Analyse "" """ """""""""". """ .. """" """"""""""""""" "". """.4-5 4.2 Aansluiten meanders." .. "" ...... " .... " .... " .... "."" .. " ...... """""." .... "" .... 4-6 4.2. 1 Beschrijving."""." .. " .. "."." ... " ..... """"" ...... " ...... ".""."" .... " .... 4-6 4.2.2 Effecten ...... "." ..... "." ...... " ...... "" ...... "" ...... " ... "." .. "" ... 4-7 4.2.3 Analyse . "" ... " ... ". " ...... "." ... " ." ..... "."" ". """ .. " ...... "." ... " " .. 4-8 4.3 Retentiepolders ...... " ... " ...... "." ...... " ...... " .... 4-8 4.3. 1 Berekeningen Noord en Zuid Meene """ .. ". """" """""""""" """" ""4-9 4.3.2 Effecten ...... " ...... " ...... " ...... " ...... " ...... 4-10
HKV LIJN IN WATER PR425 vii mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Lijst van tabellen Tabel 3-1 reductie afvoer maatregel 1 .. " ...... •...... " ... """ .•.•...... " •.•.• "". 3-4 Tabel 3-2 natuurlijke waterlopen ...... 3-6 Tabel 3-3 reductie afvoer maatregel 2 (opmerking: een negatieve reductie is een toename van de afvoerpiek) ...... •.•.•...... •...... 3-10 Tabel 3-4 waterlopen met retentie ...... •••...... •...... •.••.3-18 Tabel 3-5 reductie afvoer maatregel 3 """"."."."." .. """"."""""""""""""."""."""3-22 Tabel 3-6 definitieve maatregelenset " ...... " .. "" .... "."" ... " ..... """"" ...... " •. " .... " ... 3-28 Tabel 3-7 reductie afvoer kansrijke maatregelenset stroomgebieden"""""".""""."""" .3-29 Tabel 4-1 dijkverlegging in het winterbed van de Vecht"".".""""""""""""".""""""" 4-2 Tabel 4-2 reductie piekafvoer zonder maatregelen in de stroomgebieden (referentiesom) "" 4-5 Tabel 4-3 reductie piekafvoer na kansrijke maatregelen in de stroomgebieden .""".""".". 4-5 Tabel 4-4 reductie afvoer door aansluiten van meanders ""." ".""" ". ""." ... """"""""" 4-7 Tabel 4-5 afmetingen van Noord en Zuid Meene """"""" """"" "" "" """"""""""""" 4-9 Tabel 4-6 reductie afvoer en waterstand uitgaande van aangepaste drempelhoogte retentiegebieden ...... " ..... ". " ...... " ...... ". " ...... " .... " ... 4-11 Tabel 5-1 combinatie van functies voor maatregelen in stroomgebieden""""""" .. """.". 5-3 Tabel 5-2 maatregelen in het winterbed van de Vecht"."""".""""".""""""."."""""" 5-4 Tabel 5-3 maatregelen in de stroomgebieden"""."."""""""."""""""""""""".. """" 5-5 1 Tabel 5-4 maatregelen in het winterbed van de Vecht"""""".""".""""."""".""""."" 5-6 J Tabel 6-1 oppervlakte-effectiviteit .... " ...... "." ...... " .. " ... " ..... " ...... " ...... " .... ".". 6-3 Tabel 6-2 voorbeeldberekening kosten ...... "" ...... """ ... " ..... " ...... "."."""." ... " .. " 6-5
HKV LIJN IN WATER PR425 ix mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Lijst van figuren
Figuur 2-1 stroomgebied van de Vecht (Arcadis, 2000) ...... "". " ...... •... "" ••••..• 2-1 Figuur 2-2 afvoerverloop bij samenvloeiing Afwateringskanaal en de Vecht in oktober 19982-3 Figuur 2-3 afvoerverloop bij samenvloeiing Regge en de Vecht ...... •.. 2-4 Figuur 3-1 afvoer Vechterweerd, maatregel 1; berekend met Channel Flow".""" .. "".".". 3-3 Figuur 3-2 afvoer Vechterweerd, maatregel 2 """" .. "".""""" ..••• """" ...... •••... """" .•• 3-7 Figuur 3-3 afvoer Regge, maatregel 2 """""".""" "" ""."""""" .... """" ""."""""""" 3-8 Figuur 3-4 afvoer Afwateringskanaal, maatregel 2 """" "" """""" .. ""."""""" " .• """." 3-8 Figuur 3-5 afvoer Dinkel, maatregel 2 .. "" .. """ """""."""" ."""""""."."""" .... "" .. ". 3-9 Figuur 3-6 afvoer Vecht bovenstrooms van de Dinkel, maatregel 2 ". "."."."""" .• """ .. ". 3-9 Figuur 3-7 afvoer Dinkel bij stuw Lage I, Il, 111 en stuw Stokkenspiek, maatregel 2 """ "" .3-12 Figuur 3-8 afvoer Vecht rondom samenvloeiing met Steinfurter Aa, maatregel 2 .•. " .. """.3-13 Figuur 3-9 afvoer Vecht stuw Brandlecht en stuw Schuttorf, maatregel 2. " •..•. "" ." "."" .3-13 Figuur 3-10 afvoer Vecht rondom samenvloeiing met Dinkel, maatregel 2 "" .•.. "" "."." .•• 3-14 Figuur 3-11 afvoer Vecht bovenstrooms van Afwateringskanaal, maatregel 2 ."." .... "" ... 3-15 Figuur 3-12 afvoer Afwateringskanaal en Coevorder Sluis, maatregel 2 ."" ... "."".""."."3-16 Figuur 3-13 afvoerverdeling rondom instroom Regge in de Vecht, maatregel 2 """"" .• " "3-17 Figuur 3-14 afvoer Vechterweerd, maatregel 3 ."" .... """""""""".... """""""""" .•. ".3-19 Figuur 3-15 afvoer Regge, maatregel 3 .... """ .... " .. """""".""""""""".""" .. """ ... ".3-20 Figuur 3-16 afvoer Afwateringskanaal, maatregel 3".""""""""".""" ...• """.""".""."3-20 Figuur 3-17 afvoer Dinkel, maatregel 3 ""." "." "" ... """ .. ". """""."""" .. " ... ". """ .• " .3-21 Figuur 3-18 afvoer Vecht boven Dinkel, maatregel 3""""""""""."""""." ... """."."".3-21 Figuur 3-19 afvoer Vechterweerd, kansrijke maatregelenset stroomgebieden"""."""."".3-28 Figuur 3-20 afvoer Vecht bovenstrooms van Afwateringskanaal, kansrijke maatregelenset stroomgebieden ...... •...... "" .•...... •...... • 3-30 Figuur 3-21 afvoer door Afwateringskanaal, kansrijke maatregelenset stroomgebieden "".3-30 Figuur 3-22 afvoer rondom samenvloeiing van Vecht en Regge, kansrijke maatregelenset stroomgebied ...... 3-31 Figuur 4-1 effect van natuurontwikkeling en winterbedverruiming ...... 4-4 Figuur 4-2 effect van verschillende elementen op de afvoer bij de monding van de Vecht". 4-4 Figuur 4-3 waterstand in Vecht ter plaatse van Vechterweerd (referentiesituatie)""""""" 4-6 Figuur 4-4 afvoer bij monding van de Vecht voor referentiesituatie en kansrijke set in de stroomgebieden ...... 4-7 Figuur 4-5 maximale waterstanden langs de Vecht, referentiesituatie"""""".""""."""" 4-8 Figuur 4-6 waterstanden in de Vecht ter plaatse van Zuid Meene zonder maatregelen in de stroomgebieden ...... " ...... 4-12 Figuur 4-7 waterstanden in de Vecht ter plaatse van Zuid Meene zonder maatregelen in de stroomgebieden ...... 4-12 Figuur 7-1 reductie afvoer t.o.v. referentiesituatie bij combinatie van alle maatregelen ... " •. 7-2 Figuur 7-2 maximale waterstand in langsrichting van de Overijselsche Vecht vanaf Emlichheim tot aan de monding in het Zwarte Water"""." .... "" .. """""""" .. """""". 7-3
HKV LIJN IN WATER PR425 xi mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
1 Inleiding
1.1 Aanleiding
Het beleid voor waterbeheer in het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht is beschreven in diverse beleidsplannen. Op provinciaal niveau is dat met name in het Waterhuishoudingsplan Overijssel 2000 + (Provincie Overijssel, 2000) en de Vechtvisie (Arcadis, 1997). De provincie wil dit vigerende beleid verder uitwerken, actualiseren en meer relateren aan de toekomstige ruimtelijke ontwikkelingen. Dit laatste is ook overeenkomstig de recente adviezen van de Commissie Waterbeheer 21 8 eeuw (Waterbeleid voor de 21 8 eeuw, 2000) en de Commissie Leemhuis.
De verdere uitwerking van het beleid moet worden vormgegeven in een Beleidskader. Het Beleidskader moet er op gericht zijn dat daadwerkelijke aanpassingen van de watersystemen in het stroomgebied van de Vecht maximaal effectief en zoveel mogelijk multifunctioneel zijn. Verder hebben Provincie en Waterschappen behoefte aan een dergelijk beleidskader met het oog op het voordragen van projecten voor het komende EU-lnterreg-111-programma. lnterreg-111 zal een stimuleringsprogramma voor duurzaam (hoog)waterbeheer bevatten waarin belangrijke toetsingscriteria naar verwachting zullen zijn: samenhang met ruimtelijke ordening, grensoverschrijdende samenwerking, innovativiteit. .., ' 1 1 1.2 Doel
Het doel van het project is het verkennen van maatregelen voor de (hoog)waterbeheersing in het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht. Daarbij wordt tevens nagegaan wat de relatie is tussen de maatregelen en de andere ruimtelijke functies in het gebied.
Het verkennen van maatregelen in het stroomgebied van de Vecht en in het winterbed wordt gebruikt als bouwsteen voor het beleidskader. Het betreft maatregelen die nodig zijn om de topafvoer aan de mond van de Vecht te reduceren, zo mogelijk met 10% tot 25% van de huidige afvoer. De maatregelen dienen zowel betrekking te hebben op de stroomgebieden die afvoeren naar de Vecht als op de rivier zelf.
1.3 Criteria
De resultaten worden beoordeeld op basis van het volgende criterium:
• Reductie van de afvoer bij de monding van de Vecht
Bij de beoordeling van de maatregelen wordt ook aandacht besteed aan de (kosten) effectiviteit, de haalbaarheid en de lokale effecten op de waterstand van onderzochte maatregelen.
HKV LIJN IN WATER PR425 1-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
1.5.2 Modelinstrumentarium
Voor het bepalen van de effecten van maatregelen in de stroomgebieden werd in eerste instantie uitgegaan van het GIOV model (Arcadis, 2000). Dit was conform het werkplalJ. dat bij de offerte was ingediend. Bij de aanvang van het onderzoek is nagegaan hoe het GIOV model is ingericht. Daarbij bleek dat de opzet van het GIOV, met name het Rainfall-Runoff gedeelte, niet geschikt is om maatregelen door te rekenen. In paragraaf 2.2 wordt hier verder op ingegaan. Om toch de effecten van maatregelen in de stroomgebieden in te kunnen schatten is gebruik gemaakt van metingen in de stroomgebieden. Met behulp van deze meetinformatie en GIOV model (Channel Flow gedeelte) zijn vervolgens de effecten bepaald van verschillende varianten ten opzichte van elkaar en onderling vergeleken. Deze stap is uitgevoerd om de orde grootte van de effecten te bepalen. De uiteindelijke kwantificeren van effecten van maatregelen is bepaald aan de hand van een SOBEK RIVER model dat de stroming in de Vecht vanaf Emlichheim tot de monding beschrijft.
1.5.3 Methode
De werkzaamheden zijn uitgevoerd conform het stappenplan.
Het verkennen van effecten van ma~tregelen is daarbij onderverdeeld in het onderzoek naar maatregelen in stroomgebieden en in de Vecht. Op basis van het effect van afzonderlijke maatregelen is een kansrijke set bepaald. Hierbij is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van gebiedskennis. De kansrijke set sluit daardoor relatief goed aan bij het huidige grondgebruik. Gezien de vele vrijheidsgraden is de gekozen set slechts een van de vele mogelijkheden. Ook andere combinaties van maatregelen zijn denkbaar. Een nadere verfijning is echter nog niet uitgevoerd gezien het verkennende karakter van de studie. Nadat de kansrijke set is bepaald voor de stroomgebieden is deze verder als uitgangspunt genomen als 'maximaal haalbare' reductie in de stroomgebieden. Daardoor kon de resulterende afvoer van de stroomgebieden als invoer voor de Vecht worden gebruikt. Op basis van deze gereduceerde invoer is vervolgens voor de Vecht bepaald welk effect de maatregelen in de Vecht gecombineerd met de kansrijke set in de stroomgebieden hebben op de piekafvoer.
Daarnaast is ook onderzocht wat het afzonderlijke effect is van maatregelen in de Vecht.
Bij het opstellen van de maatregelen is rekening gehouden met de bestaande ruimtelijke functies van de betreffende gebieden. Nadat de maatregelen waren doorgerekend is echter systematisch nagegaan welke gebieden betrokken zijn bij de maatregelen en hoe dit zich verhoudt tot het huidige grondgebruik.
Om inzicht te krijgen in de effectiviteit van maatregelen zijn enerzijds relaties gelegd tussen het oppervlak dat gemoeid is met maatregelen en het effect op de piekafvoer en anderzijds tussen de uitvoerings- en verwervingskosten en het effect op de piekafvoer.
HKV LIJN IN WATER PR425 1-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
2 Huidige hydrologische situatie
2.1 Stroomgebied
Het stroomgebied van de Vecht ligt gedeeltelijk in Duitsland en gedeeltelijk in Nederland. De Vecht is een kenmerkende regenrivier. De bron van de rivier ligt in Duitsland in de deelstaat Niedersachsen. Vervolgens stroomt de rivier via de deelstaat Nordrhein Westfalen Nederland binnen om uit te monden in het Zwarte Water. De Vecht is bij de bron een uiterst smalle en kleine waterloop. De belangrijkste waterlopen die lozen op de Vecht zijn de Steinfurter Aa en de Dinkel in Duitsland, het Afwateringskanaal, het Ommerkanaal en de Regge in Nederland.
Het totale stroomgebied van de Vecht bedraagt ongeveer 378.000 ha. Grofweg ligt dit oppervlak voor de helft in Nederland (204.000 ha) en voor de helft in Duitsland ( 174.000 ha) (Arcadis, 2000). De ligging van het stroomgebied is opgenomen in Figuur 2-1. In het stroomgebied van de Vecht vinden vrijwel alle denkbare gebruiksfuncties plaats in het gebied zoals natuurwaarden, recreatie, landbouw, transport, wonen en werken. De waterhuishouding heeft invloed op de verschillende gebruiksfuncties.
Figuur 2-1 stroomgebied van de Vecht (Arcadis, 2000)
De verantwoordelijkheid voor het beheer van de Vecht is verspreid over diverse, Nederlandse en Duitse, instanties. Het beheer van de Vecht is complex, beheerders hebben zeggenschap over delen van het stroomgebied van de Vecht. Echter, maatregelen die genomen worden in het beheersgebied van de ene beheerder kunnen invloed hebben op een ander beheersgebied. Afstemming tussen beheerders over mogelijke maatregelen die de waterhuishouding beïnvloeden is dus belangrijk. Extra complex wordt het doordat de beheerders verspreid zijn over Nederland en Duitsland. De wetgeving omtrent het uitvoeren van maatregelen is verschillend. Een voorbeeld is dat er in Duitsland sprake is van zogenaamde QH100 gebieden. Dit zijn gebieden die orde grootte eens
HKV LIJN IN WATER PR425 2-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
Het moment dat de afvoergolven uit de Dinkel, de Regge en het Afwateringskanaal in de Vecht stromen in vergeliiking met de afvoergolf op de Vecht uit bovenstroomse richting is dus bepalend voor de afvoergolf die uiteindelijk benedenstrooms ontstaat. Naarmate de piek van de afvoergolven meer in de tijd geconcentreerd is, neemt ook de afvoergolf op de Vecht verder toe.
Aan de hand van de gemeten afvoeren bij Emlichheim (hierin zit ook de afvoer van de Dinkel), het Afwateringskanaal en de Regge is met het SOBEK RIVER model van de Vecht onderzocht wat de verdeling van de afvoergolven was.
Bij de gemeten afvoergolf op het Afwateringskanaal moet worden aangetekend dat de meting waarschijnlijk niet correct is. De gemeten golf heeft zeer hoge afvoeren en duurt erg lang. Tijdens de wateroverlast situatie van 1998 heeft het waterschap Velt en Vecht getracht om zo veel mogelijk water te lozen voor de hoogwatergolf op de Vecht zelf. Toen eenmaal sprake was van hoogwater op de Vecht is in het beheersgebied getracht om de afvoer uit het gebied te reduceren door de inzet van kunstwerken. De Drentse Stuw (locatie waar afvoer is gemeten) was echter wel verdronken. Dit is waarschijnlijk de oorzaak van een meetfout. De afvoer die werkelijk is opgetreden is niet bekend al is het zeer waarschijnlijk dat de duur van de afvoergolf enkele dagen korter is geweest, wellicht is ook de afvoerpiek niet zo hoog geweest als gemeten. De aanloopfase van de afvoergolf lijkt correct te zijn gemeten. Uit Figuur 2-2 blijkt, bovenstaande analyse in het achterhoofd houdend, dat de piek van de afvoergolf op het Afwateringskanaal op de Vecht wordt geloosd voor de bovenstroomse afvoerpiek van de Vecht.
-Vecht min afwateringskanaal -Vecht met afwateringskanaal -Afwateringskanaal
0.0 CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI CXI (J> (J> (J> (J> (J> (J> ~ ~ ~ ~ (J> ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ !') ~ in (Cl .... CXI (J> ...... in 0 !') ~ in (Cl - - - ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ...... ~ -~ ~ ~ ~ ~ - "' ~ -...... "' 0.... 0 0 0 "'0- "'0 -"'0 0 ....0 0.... - .... -... -...... - - -...... -...... --..... - Tijd
Figuur 2-2 afvoerverloop bij samenvloeiing Afwateringskanaal en de Vecht in oktober 1998
HKV LIJN IN WATER PR425 2-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
2.4 Doorkijk naar de toekomst
Maatregelen in het stroomgebied van de Vecht, genomen op een bepaalde plaats in het gebied gericht op een lokaal probleem, kunnen elders verstrekkende gevolgen hebben. Deze conclusie kan getrokken worden op basis van de gevoeligheden die blijken uit de analyse van de afvoerpieken. Dit betekent dat het schaalniveau waarop het effect van een bepaalde maatregel wordt onderzocht belangrijk is. Lokaal zijn veelal voordelen te behalen door een bepaalde maatregel. Echter elders kan de situatie dermate verslechteren dat de lokale voordelen hier niet tegen opwegen. In de toekomst is het dus belangrijk om aandacht te besteden aan de volledige impact van maatregelen en deze te beschouwen op het juiste schaalniveau.
HKV LIJN IN WATER PR425 2-5 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
3 Maatregelen in de stroomgebieden
Maatregelen in de stroomgebieden hebben betrekking op maatregelen in het gehele stroomgebied; uitgezonderd het winterbed van de Vecht vanaf Emlichheim tot aan het Zwarte Water. De genomen maatregelen zijn zodanig ingeschat dat inzicht wordt verkregen in wat maximaal haalbaar wordt geacht.
Modelinstrumentarium Voor het verkennen van de effecten van maatregelen in de stroomgebieden wordt gebruik gemaakt van het Channel Flow gedeelte van het GIOV model. Hierin is de Vecht opgenomen vanaf de monding tot Vechterweerd inclusief de toestromende zijarmen. De analyse van de stroomgebieden is gericht op het onderzoeken van de effecten van maatregelen op de piekafvoer van de Vecht. Bij de verkenning in dit hoofdstuk wordt volstaan met het bepalen van de effecten te Vechterweerd. In de doelstelling van onderzoek gaat het om de reductie van de afvoer bij de monding van de Vecht in het Zwarte Water, echter benedenstrooms van Vechterweerd zijn er geen laterale instromen meer. Inzicht over de effectiviteit van de maatregelen in de stroomgebieden kan dus ook worden verkregen bij Vechterweerd. In hoofdstuk 4 worden maatregelen in de Vecht zelf onderzocht met behulp van het SOBEK RIVER model. Daarbij worden de effecten wel bepaald in de monding van de Vecht. Tevens wordt in dit hoofdstuk ook het effect van de kansrijke maatregelenset bepaald. De resultaten van SOBEK Channel Flow en SOBEK RIVER op eenzelfde locatie zijn echter per definitie verschillend. De modellen zijn namelijk verschillend qua rekenmethode en schematisering. Resultaten uit SOBEK Channel Flow en SOBEK RIVER te Vechterweerd mogen dus niet zonder meer met elkaar worden vergeleken. De getalsmatige gegevens die in hoofdstuk 3 (dit hoofdstuk) worden vermeld zijn louter indicatief en dienen als vergelijkingsbasis voor de beoordeling van maatregelen. De kwantitatieve beoordeling van de maatregelen in de stroomgebieden (kansrijke set) voor de piekafvoer in de monding van de Vecht volgt in hoofdstuk 4 en is gebaseerd op de uitkomsten van berekeningen met SOBEK RIVER.
Referentiesituatie Aan de hand van de gemeten afvoergolven in 1998 (inclusief piek van het najaar) is een referentiesituatie bepaald van twee maanden. Dit is gebeurd door de gemeten afvoeren terug te vertalen, aan de hand van het oppervlak van het achterliggende gebied, naar een laterale instroom. De locaties van de laterale instromen zijn conform de instroompunten van de neerslag-afvoer gebieden uit het GIOV model. Deze referentiesituatie is bepaald met zowel het GIOV model als het RIVER model. De maatregelen in de stroomgebieden zijn vergeleken met de referentiesituatie bepaald met het GIOV model. De maatregelen in het winterbed van de Vecht zijn vergeleken met de referentiesituatie bepaald met het RIVER model.
Selectie van maatregelen Om kansrijke maatregelen te selecteren wordt ook de reductie van de piekafvoer beschouwd van de belangrijkste deelsystemen en op belangrijke locaties. Deze deelsystemen en locaties zijn de lozingspunten van de Regge, het Ommerkanaal, het Afwateringskanaal, de Vecht bovenstrooms van het Afwateringskanaal, de Dinkel, de Vecht bovenstrooms van de Dinkel en het samenvloeiingpunt van de Vecht en de Steinfurter Aa.
HKV LIJN IN WATER PR425 3-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
maatregel is hier ook rekening mee gehouden. Aangenomen is dat de afvoer uit een gebied waarvoor de maatregel wordt toegepast met 50% reduceert door afkoppelen. Deze 50% is gebaseerd op het feit dat het in de praktijk nauwelijks mogelijk is om het oppervlaktewater van dergelijke grote gebieden echt af te koppelen. Zo zal van bepaalde delen (zoals verspreidde bebouwing) de afwatering in stand moeten blijven. Daarnaast is het ..... nauwelijks mogelijk om zonder enorme investeringen te plegen de complete afwatering uit dergelijk grote gebieden te stoppen. Ook de afstroming door het grondwater kan niet zonder rigoureuze en zeer kostbare maatregelen worden beperkt. Er is nog weinig bekend over de werkelijk haalbare reductie van de afvoerpiek. Een percentage van 50% lijkt realistisch en is ook in een eerdere studie van HKV en Arcadis voor de provincie Drenthe (HKV en Arcadis, 2000) gehanteerd.
Het totale oppervlak van de gebieden die afgekoppeld worden bedraagt 14.800 ha. Dit is ongeveer 4% van het stroomgebied van de Vecht.
3.2.2 Effect op piekafvoer Vecht
!-Referentie -Maatregel 1, afkoppelen 1
50
0 w (J> 00 w· 00 C1I -J CD w C1I -J CD ~ 00 (J> 00 0 ":-' ~ cri --- "' "' "' "' "' "'z z z z -
Figuur 3-1 afvoer Vechterweerd, maatregel 1; berekend met Channel Flow
In Figuur 3-1 is het effect op de afvoer te zien als de genoemde gebieden worden afgekoppeld. In de figuur is de afvoer van de referentiegolf vergeleken met de afvoer die bij Vechterweerd verwacht kan worden als de betreffende gebieden worden afgekoppeld.
De maximale afvoer van de referentiesom bedraagt 406,5 m3/s bij Vechterweerd. Door het afkoppelen van de gebieden reduceert de afvoerpiek bij Vechterweerd naar 399, 1 m 3/s (een red~ van 1,8%). In Tabel 3-1 is de reductie van de afvoer weergegeven op een aantal maatgevende locaties.
HKV LIJN IN WATER PR425 3-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
3.3 Maatregel 2; waterlopen natuurlijker maken
3.3.1 Beschrijving maatregel
Door de afvoer te dempen in diverse waterlopen kan de afvoerpiek van de Vecht wordén gereduceerd. Het dempen van de afvoer ten opzichte van de huidige situatie kan gebeuren door de ontwikkeling van natuurlijke waterlopen. Het beekdal krijgt dan een natuurlijke hoofdfunctie die eventueel gecombineerd kan worden met recreatie en toerisme.
Door de natuurlijke waterloop wordt de voortplantingsnelheid van de afvoergolf lager. Hierdoor heeft de golf meer tijd om uit te dempen. Het natuurlijker maken van een waterloop heeft dus twee effecten op de afvoer. De maximale afvoerpiek wordt gereduceerd en de looptijd van de afvoergolf wordt groter.
Het is mogelijk dat een bepaalde waterloop dermate vertraagd wordt dat deze niet meer significant bijdraagt aan de afvoerpiek op de Vecht. Daarentegen bestaat ook het gevaar dat door het veranderen van de looptijden verschillende afvoergolven uit bepaalde waterlopen op de Vecht juist samen gaan vallen en daardoor de piekafvoer verhogen. Het is dus belangrijk dat de mogelijke demping van de afvoergolf uit een waterloop in samenhang wordt gezien met de af'1oer uit overige waterlopen.
Bij de schematisatie van de natuurlijke bedding zijn aannames gemaakt voor het dwarsprofiel en voor de hydraulische weerstand. Deze aannames zijn vervolgens, binnen de mogelijkheden van de SOBEK schematisatie in Channel Flow, verwerkt in het GIOV model. Daarbij is gebruik gemaakt van de kennis en ervaring bij HKV die is opgedaan bij vergelijkbare studies voor de Rijn (Rijkswaterstaat, Directie Oost-Nederland, 2000) en de Maas (Rijkswaterstaat, Directie Limburg, 2000). Voor de aanpassing van de dwarsprofielen en de weerstand wordt verwezen naar Bijlage B.
De waterlopen waarin een natuurlijke bedding is gemodelleerd zijn opgenomen in Tabel 3-2. In deze tabel is ook een globale maat gegeven voor de maximale dalbreedte. Deze breedte is gelijk aan de maximale breedte tot waar de natuurlijke bedding mag reiken. Aangenomen is dat op deze breedte kades of dijken worden gelegd of dat het maaiveld het dal zelf begrenst. Verder is voor alle dwarsprofielen die natuurlijker zijn gemaakt de weerstand verhoogd om de effecten van vegetatie te simuleren (zie bijlage B).
HKV LIJN IN WATER PR425 3-5 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
3.3.2 Effect op piekafvoer Vecht
!-Referentie -Maatregel 2, natuurlijke waterlopen 1
0 N N N N ço N N N N N w ço co ~ UI ..... ~ '1' CXI ~ i" '1' '{' - ~ ~ z z 9- -~ i" '1' ~ i" '1' ço 0 0 0 0 9- -~ -i" 0 6 6 6 6 6 6 0 0 0 0 z z z z ~ z z z z ~ CD CD CD CD 0 0 0 n n 6 n n 6 < < < < 0 0 0 0 0z 0 0 0 0 0 0 n n n n CD CD CD ~ ~ ...... ~ ...... ~ ~ < < < < < < < < < < < n n n tijd
Figuur 3-2 afvoer Vechterweerd, maatregel 2
Uit Figuur 3-2 blijkt dat door het vertragen van waterlopen met een natuurlijke bedding de maximale afvoer bij Vechterweerd toeneemt in vergelijking met de referentiesituatie. Dit is in tegenstelling tot de verwachting. Om de effecten te kunnen verklaren zijn de afvoeren van de belangrijkste waterlopen bovenstrooms van Vechterweerd nader bekeken. Figuren hiervan zijn opgenomen in Figuur 3-3 tot en met Figuur 3-6.
HKV LIJN IN WATEB PR425 3-7 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Veèht
!-Referentie -Maatregel 2, natuurlijke waterlopen 1
80
(")~ .§. .... 60 CD ~ " 40
20
0 .... 1\) 1\) 1\) 1\) 1\) w 1)-> O> co ...... 1\) 1\) 1\) 1\) 1\) w 1)-> O> co .... UI ...... CD .... UI ...... CD .... -!'" 1\) .,,.. co O> co -!'" w z z z z 9> 9 ~ -!'" Ç> 0 0 6 6 9 ~ -!'" 6 6 6 6 6 6 6 6 6 0 0 0 0 ~ z z z z z z CD CD CD CD 0 0 0 z z (') (') (') z z (') (') (') (') (') (') (') (') (') < < < < 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CD CD CD ...... !l ...... < < < < < < < < < < < (') (') (') tijd
Figuur 3-5 afvoer Dinkel, maatregel 2
!-Referentie -Maatregel 2, natuurlijke waterlopen 1
100
90
80
70
M~ 60 .§. 50 Q; 0 .....> " 40 30
20
10
0 1\) 1\) 1\) 1\) 1\) w 1\) .,,.. co ...... 1\) 1\) 1\) 1\) 1\) w 1\) O> co ...... UI ...... CD UI ...... CD 9> 1\) co 1\) co -!'" 0 1\) w ... z z z z 9 -!'" 9> 9 -!'" 9> 9 6 0 6 6 -!'" 6 6 6 6 6 6 6 6 6 0 0 0 0 z z z z z z z z CD CD CD CD 6 6 0 z z (') (') z (') (') n n (') (') (') n n (') < < < < 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CD CD CD ...... !l .... < < < < < < < < < < < (') n (') tijd
Figuur 3-6 afvoer Vecht bovenstrooms van de Dinkel, maatregel 2
HKV LIJN IN WATER PR425 3-9 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht lateralen gedefinieerd zijn tussen twee bekende meetlocaties dan is de afvoer toebedeeld naar ratio van oppervlak. Voor het stroomgebied van de Regge en het stroomgebied van het Ommerkanaal en Afwateringskanaal zijn alleen metingen beschikbaar van de gehele afvoer uit het gebied:...Deze meting is verdeeld naar rato van oppervlak over de verschillende locaties waar een laterale invoer is gedefinieerd. Rondom de Vecht liggen een aantal gebieden die rechtstreeks lozen op de Vecht maar waarvan geen afvoermeting bekend is. Om toch de afvoer in het model mee te nemen zijn deze gebieden in twee soorten verdeeld, te weten: gebieden die overeen komen met het stroomgebied van de Regge en gebieden die lijken op het Duitse deel rondom de grens. Om de afvoer van deze gebieden in te schatten is de afvoer per hectare genomen van vergelijkbare gebieden die wel bemeten zijn. Aan de hand van het oppervlak van de verschillende gebieden rondom de Vecht is vervolgens de invoer van deze gebieden op de Vecht bepaald.
Dink el Ook de piekafvoer uit de natuurlijke Dinkel, zie Figuur 3-7, neemt in tegenstelling tot de verwachting toe in vergelijking met de referentiesituatie. Verder is de vertraging van de piekafvoer gering, zeker vergeleken met de vertraging die bereikt wordt op de Regge en in mindere mate op de Vecht.
Bovenstrooms in de Dinkel zijn de effecten van een natuurlijke bedding wel zichtbaar. Bij stuw Stokkenspiek is een duidelijk lagere en vertraagde afvoergolf waarneembaar vergeleken met de referentiesituatie. Echter tussen stuw Stokkenspiek en stuw Lage 1, Il en 111 zijn laterale invoeren (neerslag-afvoer gebieden 14 en 61 uit GIOV) gedefinieerd. De afvoerpieken van deze lateralen stromen in de Dinkel na de afvoergolf van de Dinkel zelf. Door het vertragen van de Dinkel vallen de afvoergolven meer samen, hierdoor stijgt de piekafvoer bij stuw Lage I, Il en 111. Ook voor de Dinkel geldt dat het vertragen van de laterale instromen bij kan dragen aan de reductie van de afvoergolf, maar dat dit wel op de juiste manier moet geschieden. De berekeningen (Figuur 3-5) laten namelijk zien dat bij integrale vertraging van de rivier de Dinkel juist een verhoging van de piek het gevolg is. Effecten op de piekafvoer door het vertragen van laterale instromen op de Dinkel zijn relatief snel te realiseren vanwege de relatief grote afvoer van de laterale instromen vergeleken met de afvoer van de Dinkel bij het lozingspunt.
HKV LIJN IN WATER PR425 3-11 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
- -vecht. Ohne, referentie --vecht. Ohne, natuurlijk -Vecht. Bilk, referentie -Vecht. Bilk, natuurlijk -Steinfurter Aa, Wettringen, referentie -Steinfurter Aa, Wettringen, natuurlijk -lateraal RR70 50
45
40
35 '$30 E '::' 25 "0 .; 20
15
10
5
0 ..... N N N N N w ..... w (.11 ..... Il) ...... w (.11 ..... Il) 0 N -"" Cl\ 00 0 :Z :Z z :Z z b b 0 0 0 0 0 z z z z z b b b nb n < < < < < 0 0 0 0 0 n ~ ~ ~ < < < < < - - - tijd
Figuur 3-8 afvoer Vecht rondom samenvloeiing met Steinfurter Aa, maatregel 2
-Vecht, Schuttorf, referentie -Vecht, Schuttorf, natuurlijk -vecht. Brandlecht. referentie -vecht, Brandlecht, natuurlijk -lateraal RR67 100:;:::::======:::::::======::::::'..
M':!J. 60-t---~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~.-+1--~~~--t~'i#--~~~~-1 É. ~ 50-t-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~-....:iF-~--,1----\r-~~~~_.~-I 0
zm 40-t--~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~,.__~~-.L-~~~-4-~~~--.,__.>-I
0 ..... cg ... N ....,N N N N w w ...... cg 0 f' O> Q) z z z"' z z 0 0 0 0 0 0 "'z z z 6 6 6 6 6 < < < < 0 0 0 ....n s s s ....n s < < < < tijd
Figuur 3-9 afvoer Vecht stuw Brand/echt en stuw Schuttorf, maavegel 2
HKV LIJN IN WATER PR425 3-13 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht
!-Referentie -Maatregel 2, natuurlijke waterlopen 1
M~ 20Q-l--~~~~~~~~~~-l--jL--~~~----''-=_,,'--~~~~~~~~~~~---; § lij ~ 150+-~~~~~~~~---,.,.L.;~~~~~~~~~~~""""=~~~~~~~~~--1 Cll
50
0 N N N N N CtJ CtJ ar ...... 9 of" DO 9 z z z z ~ er> ar 0 0 6 O· 0 0 0 0 0 z n 6 n 6n n n < < < < < 0z 0 z0 ... ~ ...... < < < tijd [uren)
Figuur 3-11 afvoer Vecht bovenstrooms van Afwateringskanaal, maatregel 2
In Figuur 3-12 is te zien dat de er aan de voorkant van de afvoergolf een hap uit is. Er is dus een hoeveelheid water niet door het afwateringskanaal afgevoerd. Dit heeft te maken met de situatie op de Vecht rondom het complex De Haandrik en de Coevorder Sluis. Het water wordt benedenstrooms van Coevorden verdeeld (tijdens afvoersituaties). Het grootste deel stroomt richting het afwateringskanaal, de rest wordt geloosd via de Coevorder Sluis op de Vecht (kanaal Almelo - Coevorden). Afvoer door de Coevorder Sluis richting de Vecht is mogelijk zo lang de waterstand op de Vecht dit toe laat. Op het moment dat de stroming omkeert wordt de sluis gesloten.
HKV LIJN IN WATER PR425 3-15 mei2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht wordt versneld dragen positief bij aan de verlaging van de piekafvoer op de Vecht. De afvoergolven op de Vecht worden in dat geval meer gespreid. Het versnellen van de Regge kan echter nadelige consequenties hebben voor het stroomgebied van de Regge. Als besloten wordt om de looptijd van de afvoergolf te beïnvloeden moet er dus een afweging worden gemaakt op basis van de gevolgen voor het stroomgebied van de Regge en van de Vecflt.
-Vecht benedenstrooms Regge -Vecht bovenstrooms Regge Regge
450
400
350
300 ~ ... 250 .§.... g 200 - 100 50 0 ... N N N N N w UI ..... CD ... w UI ..... cp ... 6 6 6 6 6 6 6 0 6 n n (') n n n n r+ r+ r+ r+ r+ r+ ~ ~ r+ tijd Figuur 3-13 afvoerverdeling rondom instroom Regge in de Vecht, maatregel 2 Voorlopige conclusie Op basis van het voorgaande wordt voorlopig geconcludeerd dat het effect van de toepassing van natuurlijker waterlopen sterk bepaald wordt door de interactie tussen de verschillende waterlopen die op de Vecht lozen. Gezien vanuit een waterloop die natuurlijker wordt gemaakt treedt altijd het effect op dat de piekafvoer wordt verlaagd en vertraagd. Echter door de invloed op de looptijd van de afvoergolven bij toepassing van de maatregel is gebleken dat juist versterking van de afvoerpiek op de Vecht kan optreden. De maatregel kan dus alleen effectief worden toegepast om de piekafvoer op de Vecht te reduceren indien deze gedifferentieerd wordt toegepast. HKV LIJN IN WATER PR425 3-17 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 3.4.2 Effect op piekafvoer Vecht !-Referentie -Maatregel 3, retentie 1 ... ID ~ 200 0 ...... , ..., ..., ..., w ..., '{' ...... , ..., ..., ..., ..., w '{' ...... -..! ~ w CJI -..! .... 'f" IP CX> r:-> 'f" IP er 'f" 9 ~ '{' IP 9 c c c 9 r:-> 'f" 0 6 0 6 6 6 6 6 0 0 0 0 z z z ~ z ~ z z z z li1 ID ID CD c c c () () () () 6 < < < < 0 0 0 0 0z 0 0 0 0 0 () () () () CD CD CD r+ r+ r+ r+ a a a a a < < < < < < < < < ~ < () () () tijd Figuur 3-14 afvoer Vechterweerd, maatregel 3 Retentie op de uiterwaarden draagt bij aan de reductie van de piek van de afvoergolf bij Vechterweerd. In Figuur 3-14 is zichtbaar dat ook de looptijd van de hoogwatergolf groter wordt. Doordat de looptijden van de piek van de afvoergolven veranderen door de inzet van retentie worden ook de belangrijkste waterlopen beschouwd die lozen op de Vecht. In Figuur 3-1 5 tot en met Figuur 3-1 8 is de afvoer in deze waterlopen met de inzet van retentiegebieden vergeleken met de afvoer opgetreden in de referentiesituatie. HKV LIJN IN WATER PR425 3-19 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht !-Referentie -Maatregel 3, retentie 1 80 ..,.....Oi' É. a; 60 ...g " 40 20 0 N N N N w N 00 ...... N N N N N w ...... CJ1 -..i Figuur 3-17 afvoer Dinkel, maatregel 3 - Referentie -Maatregel 3, retentie 100 90 80 70 ..,.....Oi' 60 É. a; 50 ...g " 40 30 20 10 0 N N N N N w N 00 ..... N N N N N w Cl 00 ..... CJ1 -..i ..... w CJ1 -..i Figuur 3-18 afvoer Vecht boven Dinkel, maatregel 3 HKV LIJN IN WATER PR425 3-21 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht om bij het ontwerp ook de gevoeligheid van de effectiviteit van het retentiegebied te bestuderen voor het moment van inzetten. Voorlopige conclusie Op basis van het voorgaande wordt voorlopig geconcludeerd dat het effect van de toepassing van retentie in de stroomgebieden vergelijkbaar is met het natuurlijker maken van de waterlopen. Ook in bij deze maatregel treedt een afvlakking en vertraging van de piek op wanneer de waterlopen individueel worden beschouwd. Ook nu kan door de invloed op de looptijd van de afvoergolven bij toepassing van de maatregel is voorkomen dat versterking van de afvoerpiek op de Vecht kan optreden. De maatregel kan dus alleen effectief worden toegepast om de piekafvoer op de Vecht te reduceren indien deze gedifferentieerd wordt toegepast. 3. 5 Selectie kansrijke maatregelen 3.5.1 Samenstelling kansrijke maatregelenset Niet voor ieder deel van het stroomgebied van de Vecht zijn dezelfde maatregelen toepasbaar om de piekafvoer bij de monding van de Vecht te reduceren. Daarom wordt er onderscheid gemaakt tussen deelstroomgebieden, welke zijn: • Bovenstroomse deel van de Vecht en de Steinfurter Aa • Dinkel • Vecht (vanaf samenvloeiing Steinfurter Aa tot aan samenvloeiing met de Dinkel) • Afwateringskanaal en Ommerkanaal • Radewijkerbeek en direct lozende gebieden • Regge Vecht (bovenstrooms van samenvloeiing met de Steinfurter Aa) en de Steinfurter Aa De Vecht bovenstrooms van de samenvloeiing met de Steinfurter Aa draagt met een afvoerpiek van ongeveer 18 m3/s weinig bij aan de totale afvoerpiek. Ook de bijdrage van de Steinfurter Aa is met een afvoerpiek van ongeveer 19 m3/s tijdens de referentiesituatie gering. Het verhang is in beide rivieren nog relatief groot, en de waterlopen worden begrensd door hoge, steile omliggende gronden. Het effect van maatregelen om de afvoer te reduceren is dan ook gering. Dit blijkt ook uit de onderzochte maatregelen. In de definitieve maatregelenset wordt er dan ook van uitgegaan dat er geen maatregelen worden genomen in dit gedeelte van het stroomgebied van de Vecht. Het effect van maatregelen is dermate gering, dat maatregelen met als doel reductie van de piekafvoer op de Vecht op voorhand al niet haalbaar zijn. Dinkel De piek van de afvoergolf van de Dinkel vormt ongeveer een kwart van de piekafvoer van de Vecht bij de monding. De afvoergolven rondom de samenvloeiing van de Dinkel en de Vecht vallen ongeveer tegelijkertijd. Dit geeft in de huidige situatie geen extreme overlast. De afvoer van de Dinkel is in de referentiesom groter dan de afvoer afkomstig uit de Vecht. Dit heeft echter te maken met de wijze waarop de neerslag in 1998 is gevallen (de referentiesituatie is immers gebaseerd op de afvoeren uit 1998). HKV LIJN IN WATER PR425 3-23 mei2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht Voor het traject vanaf de samenvloeiing van de Vecht met de Steinfurter Aa tot de Dinkel wordt uitgegaan van een natuurlijke bedding als in maatregel 2. Hierdoor dempt de afvoergolf. Op de gronden rondom de Vecht in dit gedeelte wordt natuur ontwikkeld. In verhouding tot eventuele natuurontwikkeling verder benedenstrooms is het vereiste oppervlak gering. Óe afvoer van de Vecht is hier immers nog relatief gering omdat de Dinkel pas benedenstrooms erbij komt. Om samenvallen met de afvoer uit GIOV gebied RR 67 te voorkomen wordt de afvoer uit dit deel van het stroomgebied ook vertraagd. Net als bij de Dinkel wordt uitgegaan van een haalbare vertraging van een dag. Voor het traject vanaf de samenvloeiing met de Dinkel tot Emlichheim wordt uitgegaan van retentiegebieden zoals in maatregel 3. Een natuurlijke bedding zou hier een grote claim op grond betekenen terwijl door de inzet van het gebied als extra bergingsmogelijkheid (retentie) het uitoefenen van landbouw en eventueel andere functies mogelijk blijft. Immers de inzet van de gebieden is alleen noodzakelijk in extreme situaties. Of de inzet past in het beleid van de QH 100 gebieden zal door de betreffende overheden moeten worden aangegeven. Ommerkanaal en Afwateringskanaal De afvoerpiek op van het Ommerkanaal en het Afwateringskanaal stroomt af op de Vecht voorafgaand aan de afvoerpiek van de Vecht zelf. Als maatregel voor het Ommerkanaal en het Afwateringskanaal is alleen het afkoppelen van gebieden onderzocht. Een natuurlijke bedding en retentie op de uiterwaarden behoort in deze kanalen niet tot de mogelijkheden. In de gebieden die lozen op de kanalen heeft gedurende het hoogwater van 1998 het waterschap Velt en Vecht getracht om zo veel mogelijk water af te voeren richting de Vecht voordat de afvoerpiek uit Duitsland kwam. Op het moment dat de afvoer op de Vecht naar het maximum liep zijn alle stuwen in het gebied opgetrokken om de afvoer richting de Vecht zo veel mogelijk te beperken. Het beleid tijdens zeer extreme situaties is er dus op gericht om zo veel mogelijk water te lozen op de Vecht voor de golf uit Duitsland. Gedurende pieksituaties op de Vecht wordt vervolgens het water zo veel mogelijk vastgehouden in het gebied om het vervolgens weer te lozen op de Vecht als de problemen voorbij zijn. Naar aanleiding van het hoogwater in 1998 worden enkele retentiegebieden (met als doel het afkoppelen van water gedurende extreme situaties) aangelegd in het stroomgebied van het Afwateringskanaal. Voorbeelden van deze gebieden zijn de retentiegebieden die aangelegd worden om de hoogveengebieden (Bargerveen) te ontzien. De retentiegebieden worden ontwikkeld rondom het hoogveengebied. Bij dreigende wateroverlast in de hoogveengebieden worden de retentiegebieden ingezet om het hoogveen te ontzien. Het water kan dan worden vastgehouden totdat zich een geschikt moment voordoet om het water af te voeren (als de afvoerpiek op de Vecht voorbij is). Voor het Ommerkanaal en het Afwateringskanaal wordt het afkoppelen van gebieden als meest kansrijk geacht. Het afkoppelen van gebieden wordt dan ook opgenomen in de definitieve maatregelenset. Het oppervlak dat wordt afgekoppeld is 3500 ha. Dit oppervlak is gelijk aan het oppervlak beschouwd bij de maatregelen afkoppelen. Er wordt vanuit gegaan dat in de praktijk 50% van het gebied kan worden afgekoppeld. De maat van 50% is genomen omdat volledige afkoppeling van het gebied vrijwel nooit mogelijk is. Lokaal zijn er altijd wel enige punten die ontwaterd moeten worden, er zijn lekverliezen via het HKV LIJN INWATER PR425 3-25 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht ondervangen door het vergroten van het percentage open water. Dit betekent echter niet dat tijdens extreem natte gebeurtenissen de afwatering gelijk blijft aan de huidige situatie. Deze wordt door verbeterde afwatering versneld. Door de toepassing van Waternood wordt de afvoerpiek op de Regge dus versneld. De versnelling van de afvoerpiek op de Regge heeft een gunstig effect op de afvoerpiekbij de monding van de Vecht op het Zwarte Water. Immers de afvoergolven van de Regge en de Vecht worden meer uit elkaar getrokken. Rondom de Regge zelf wordt echter ook natuurontwikkeling gestimuleerd (Reggevisie). Een natuurlijke bedding heeft weer een dempend (lagere piek en langere looptijd) effect op de hoogwatergolf. Hierdoor worden de effecten van de versnelling beperkt of teniet gedaan in de Regge. Het is mogelijk dat door een versnelling van de hoogwatergolf problemen op kunnen treden rondom de Regge. Immers de afvoer die eens per eenheid van tijd voorkomt zal toenemen. Mogelijke problemen kunnen bijvoorbeeld optreden rondom stuwencomplex Archem bij de samenvloeiing van de Regge en de Linderbeek. Echter door toepassing van een natuurlijke bedding bovenstrooms van dit punt kan de golf zodanig dempen dat als het water de huidige afvoersituatie weer ontstaat. Voor de Regge wordt uitgegaan van de huidige ontwikkelingen (Waternood en natuurontwikkeling). In deze studie is aangenomen dat totale de hoeveelheid water die geloosd wordt via de Regge op de Vecht gelijk blijft, ofwel dat het versnellen door Waternood op weegt tegen het dempen door de natuurontwikkeling. Voor de Regge worden dan ook geen maatregelen genomen om de piekafvoer op de Vecht te reduceren. Gecombineerd met een vertraagde bovenstroomse afvoergolf uit de Vecht geeft het volgen van de huidige ontwikkeling voor de Regge (dus onder de aanname dat de afvoerpiek niet wordt vertraagd) waarschijnlijk de grootste reductie bij de monding van de Vecht. Nogmaals wordt benadrukt dat aan de mate van toepassing van Waternood en de natuurontwikkeling voldoende aandacht moet worden besteed. Eventuele versnelling van de afwatering geeft benedenstrooms mogelijk problemen. Natuurontwikkeling, zodanig dat de afvoergolf van de Regge vergeleken met de huidige situatie toch vertraagt, veroorzaakt ook een probleem. Hierdoor neemt de afvoerpiek (en waterstand) op de Vecht toe vanaf de monding bij het Zwarte Water tot het punt waar de stuweffecten van het instroompunt van de Regge op de Vecht zijn uitgewerkt. Het is dus belangrijk dat eventuele vertragingen van de afvoer in balans zijn met processen die de afvoer van de Regge versnellen. HKV LIJN IN WATER PR425 3-27 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 3.5.3 Analyse Uit Tabel 3-7 blijkt dat de kansrijke maatregelenset resulteert in een reductie van de piekafvoer bij Vechterweerd met ruim 22 m3/s. De beschouwde combinatie van maatregelen in de stroomgebieden is dan ook succesvol om de piekafvoer van de Vecht bij de mondlflg te reduceren. Steinfurter Aa 19,0 19,0 0,0 0,0 Vecht, bovenstrooms Steinfurter Aa 17,2 17,2 0,0 0,0 Vecht, bovenstrooms Dinkel 87,2 80,4 6,8 7,8 Dinkel 106,4 107,0 -0,6 -0,6 Vecht, bovenstrooms 231,4 215,4 16,0 6,9 Afwateringskanaal Afwateringskanaal 87,8 84,1 3,7 4,2 Ommerkanaal 18,5 18,3 0,2 1,1 Regge 94,6 96,1 -1,5 -1,6 Vechterweerd 406,5 384,2 22,3 5,5 Tabel 3-7 reductie afvoer kansrijke maatregelenset stroomgebieden Door de natuurlijke bedding en de retentievoorziening bovenstrooms van Emlichheim wordt de afvoergolf gereduceerd. De piek van de golf is lager en de looptijd van de piek neemt toe. Echter de lengte van de afvoergolf neemt ook toe. Vergeleken met de referentiesituatie is er bovenstrooms van Emlichheim tijdens extreme afvoersituaties ruimte om water tijdelijk te bergen (in de natuurgebieden of in de retentievoorziening). Echter als de waterstand op de locaties waar water tijdelijk wordt vastgehouden weer gaat dalen wordt ook het water dat tijdelijk geborgen was weer afgevoerd. Hierdoor is de duur van de hoogwatergolf langer. Het verschil met de referentiesituatie voor de maatregelen boven Emlichheim is duidelijk te zien in Figuur 3-20. HKV LIJN IN WATER PR425 3-29 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht beschouwde maatregelen pas later tot het niveau stijgt waarbij deze sluis gesloten moet worden. De reductie van de piekafvoer die op het Afwateringskanaal zichtbaar is wordt bereikt door het afkoppelen van 3200 ha. Doordat de afvoerpiek op de Vecht boven Emlichheim vertraagt, worden de afvoerpieken- de Vecht enerzijds en het Afwateringskanaal en vooral de Regge anderzijds uit elkaar getrokken. Bij het samenvloeien van de Vecht en het Afwateringskanaal en de Regge wordt de Vecht benedenstrooms minder zwaar belast. De afvoer wordt beter gespreid in de tijd. Dit blijkt duidelijk uit Figuur 3-22 waarin door het uitvoeren van de maatregelen in de stroomgebieden de tijd tussen de maximale afvoer uit de Regge en de maximale afvoer van de Vecht toeneemt. Conclusie Hoe verder de afvoergolven van uit elkaar kunnen worden getrokken des te groter is de reductie van de maximale afvoer. De lengte van de golf neemt wel toe. Bij het samenstelling van de kansrijke set is hiermee rekening gehouden. -Vecht benedenstrooms kansijke set -Vecht bovenstrooms kansrijke set -Regge kansrijke set -Vecht benedenstrooms referentie -Vecht bovenstrooms referentie -Regge referentie :;; ~ 200+-~~~~~~-r-.,.~~~--'\''Mll...:--~~~~~~~~~~~~~~~~~~---t " 50 0 ...., N N N N...., N ~ CD CD N N N N N w N CD CD -01 --co w 01 co ~ ~ z z z 0 ----CD N ~ CD 6 c c -0 - - 6 6 è - è è 6 6 2: ~ ; ~ 2: ~ 2: 2: ~ 2: ~ i CD 6 ~ ~ ~ ~ 0 0 0 n g n g CD CD6 6CD !l !l !l ~ !l !l ~ !l !l ~ ~ ~ ~ ~ < ~ ~ ~ < < n n n tijd Figuur 3-22 afvoer rondom samenvloeiing van Vecht en Regge, kansrijke maatregelenset stroomgebied HKV LIJN IN WATER PR425 3-31 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 4 Maatregelen in de Vecht Het doel van de maatregelen langs de Vecht is om de piekafvoer van de Vecht bij de monding in het Zwarte Water te reduceren. De onderzochte maatregelen zijn: 1 . Verruiming van het winterbed in combinatie met natuurontwikkeling 2. Aansluiten van meanders 3. Retentiepolders De maatregelen in het winterbed van de Vecht (vanaf Emlichheim tot de monding in het Zwarte Water) gelden als verkenning. Het doel is om te trachten de piekafvoer bij de Vechtmond in het Zwarte Water te reduceren met 10% en 25%. Bij de eerste twee maatregelen (winterbed verruimen en meanders aansluiten) in het winterbed van de Vecht vanaf Emlichheim tot de monding is uitgegaan van het maximaal haalbare. De maatregel retentie geldt als sluitpost om de gewenste reductie van de afvoer te bepalen. De maatregelen worden in de volgende paragrafen toegelicht. Bij de verkenning is zoals reeds eerder opgemerkt alleen onderzocht wat de effecten zijn voor de hoogwatergolf van het najaar van 1998. In het voorgaande hoofdstuk zijn de effecten van (drie typen) maatregelen in het stroomgebied van de Vecht bepaald bij Vechterweerd. Op basis van deze maatregelen is een definitieve, gecombineerde set opgesteld. Deze kansrijke set levert een reductie van de afvoer op van 5,5% (voor de beschouwde situatie in 1998). Deze reductie is bepaald gebruik makend van het GIOV model (dus SOBEK - RURAL, ook wel genaamd SOBEK - LOWLAND). Bij het verkennen van de effectiviteit van maatregelen in het winterbed van de Vecht vanaf Emlichheim wordt nagegaan wat het effect is van maatregelen in de Vecht met en zonder het uitvoeren van maatregelen in de stroomgebieden. Hiertoe wordt op de plaats waar de Vecht uitmondt in het Zwarte Water een vergelijking gemaakt tussen de piekafvoer van de referentiesom en de piekafvoer na het nemen van maatregelen in het winterbed. Ook wordt een vergelijking gemaakt als ook de kansrijke maatregelenset in de stroomgebieden wordt uitgevoerd. De berekeningen in de stroomgebieden (zie hoofdstuk 3) zijn gemaakt met SOBEK - RURAL. De berekeningen in het winterbed wordt uitgevoerd met SOBEK - RIVER. Tussen deze twee modelpakketten zijn enkele fundamentele verschillen op te merken. Deze hebben ook effect op de uitkomsten. Een toelichting op de verschillen is gegeven in Bijlage D. Bij het bepalen van de maatregelen is onder andere gebruik gemaakt van de Vechtvisie (Arcadis, 1997) en de ervaringen die zijn opgedaan bij vergelijkbare projecten voor de Rijn (Rijkswaterstaat, Directie Oost-Nederland, 2000) en de Maas (Rijkswaterstaat, Directie Limburg, 2000). HKV LIJN IN WATER PR425 4-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht oever ter plaatse van de stroomgeul. Een beschrijving van het algoritme waarmee de uiterwaardverlaging is toegepast is opgenomen in Bijlage E. Natuurontwikkeling In het winterbed van de Vecht wordt natuur ontwikkeld. In het onderzoek is er van uitgegaan dat de huidige vegetatie verdwijnt en dat er struweel voor in de plaats komt. De weerstandsterm in het River model dat de huidige situatie in de Vecht beschrijft (k-Nikuradse van orde grootte 0,2 - 0,5 m) is vervangen door de weerstandsterm die hoort bij struweel, een k-Nikuradse van 5 m. 4.1.2 Effecten De effecten van de verruiming van het winterbed zijn met of zonder natuurontwikkeling zijn zowel bepaald voor de referentiesituatie (geen maatregelen in de stroomgebieden) als voor de situatie na uitvoering van de kansrijke maatregelenset in de stroomgebieden. Tevens is onderscheid gemaakt tussen de volgende combinaties om inzicht te krijgen in de optredende effecten: • alleen dijkverlegging (verbreding); • alleen natuurontwikkeling; • alleen afgraving van de uiterwaard (verdieping); • verbreding en verdieping van de uiterwaard; • verbreding en verdieping van de uiterwaard gecombineerd met natuurontwikkeling. In Figuur 4-1 zijn de resultaten weergegeven van de uitgevoerde maatregelen. Hierin is de afvoerpiek uitgezet tegen de tijd zodat de effecten op de piekafvoer duidelijk zichtbaar zijn. In Figuur 4-2 is de afvoer per element (natuurontwikkeling, uiterwaard verlaging en dijkverlegging) van de maatregel uitgezet tegen de tijd, hierbij is ingezoomd op de werkelijke piek. Uit deze figuur blijkt het effect van de verschillende elementen, uitgaande van de referentiesituatie. HKV LIJN INWATER PR425 4-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 1 ·Piekafvoer [m3/s] All,Jilul:e Rèfijtiê:Ve r~\11ttje re~~~ié i!iii~~$óer pîe,ai.. ·titief·HM.··.•·•··· :" . . .. : ~rQJ1~1~1 i :. ·::. ·.·· i Verbreden, verdiepen en 357,9 m3/s 25,8 6,7% natuurontwikkeling Verbreden 379,1 m3/s 4,5 1,2% Verdiepen 379,9 m3/s 3,8 1,0% Natuur 364,3 m3/s 19,4 5,0% Verbreden en verdiepen 374,2 m3/s 9,4 2,4% Tabel 4-2 reductie piekafvoer zonder maatregelen in de stroomgebieden (referentiesom) Maatregel ···.·. Piekafvoer [m3/sJ A(tlS:ólüte •11\~l~jl~Ve t~~Çtie r~iij~i~ . pi~)ê~fvóer plefêi~~r.1%~ · r~~t~ Verbreden, verdiepen en 329,8 m3/s 25,3 7,1 % natuurontwikkeling Verbreden 351,7 m3/s 3,4 1,0% Verdiepen 351,4 m3/s 3,7 1,0% Natuur 336,6 m3/s 18,5 5,2% Verbreden en verdiepen 346,89 m3/s 8,25 m3/s 2,3% Tabel 4-3 reductie piekafvoer na kansrijke maatregelen in de stroomgebieden 4.1.3 Analyse Het verruimen van het winterbed, gecombineerd met natuurontwikkeling reduceert de afvoerpiek. De afvoergolf dempt door zowel het verbreden van het winterbed, het afgraven van de uiterwaard en natuurontwikkeling. Combinaties hiervan versterken elkaar. De reductie van de afvoerpiek in de referentiesom is groter dan de reductie van de afvoerpiek in de situatie waarin de kansrijke maatregelen in de stroomgebieden al zijn uitgevoerd. Dit wordt veroorzaakt door de vorm van de afvoergolf. De effecten van demping op de afvoergolf zijn het grootst bij een spitse afvoergolf. Door het nemen van maatregelen in de stroomgebieden is de golf echter al meer gedempt in vergelijking met de situatie zonder maatregelen. Maatregelen om de afvoergolf te dempen zijn dan ook minder effectief. Door het nemen van maatregelen in het winterbed van Vecht wordt ook de waterstand beïnvloed bij hoogwatersituaties. Verruiming van het winterbed betekent over het algemeen dat de waterstand daalt, natuurontwikkeling betekent over het algemeen dat de waterstand stijgt. Deze invloeden zijn van belang voor knelpunten in de Vecht, zoals bij de stedelijke kernen van Dalfsen, Ommen en Hardenberg. In Figuur 4-3 is het waterstandsverloop in de Vecht weergegeven bij Vechterweerd voor de referentiesituatie. De figuur geeft inzicht in het effect van de maatregelen op de waterstand ter plaatse. Uit Figuur 4-3 blijkt dat natuurontwikkeling op de uiterwaarden zonder verruimende maatregelen een flinke stijging van de hoogst optredende waterstand tot gevolg heeft (circa 3 HKV LIJN IN WATER PR425 4-5 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht • Meander direct bovenstrooms van Ommen ten zuiden van de Vecht (stelsel van relatief kleine meanders) • Meander bij stuw Junne, ten noorden van de Vecht. • Meander bovenstrooms stuw Junne, ten zuiden van de Vecht. De wijze waarop de meanders in de schematisatie van de dwarsprofielen zijn opgenomen is beschreven in Bijlage F. 4.2.2 Effecten -referentieàtuatie -kansrijk in stroomgebieden -aansluiten meanders, referentie -aansluiten meanders, kansrijk in stroom ebieden 0 ...,, ...,, ...,, ...,, ...,, ...,, ...,, ...,, ...,, ...,, ...... t q> cp ...... w t 17> cp ...... CJI ..... co ... 'tl CJI ..... co ~ ~ z z z De effecten op de afvoer bij de monding van de Vecht door het aansluiten van de meanders zijn weergegeven in Figuur 4-4. Uit deze figuur blijkt dat de afvoer nauwelijks wordt beïnvloed door het aansluiten van de meanders. Het effect op de maximale afvoer is een minieme toename van de afvoerpiek bij de monding van de Vecht in het Zwarte Water (orde grootte 0,06%, zie Tabel 4-4). ~nder Met Absolute Procentuele aanSitdten aansluiten reductie afvoer reductie afvoer meanders m1;tanders Referentie situatie 383.6 m3/s 383.9 m3/s -0.26 m3/s -0.07 % Kansrijke set in 355.1 m3/s 355.3 m3/s -0.20 m3/s -0.06 % stroomgebieden Tabel 4-4 reductie afvoer door aansluiten van meanders HKV LIJN IN WATER PR425 4-7 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht noodretentiegebieden worden momenteel door waterschap Velt en Vecht aangelegd. Op basis van de effectiviteit van deze gebieden wordt een inschatting gemaakt van de benodigde capaciteit om de gewenste reductie van de piekafvoer bij de monding van de Vecht te bereiken. 4.3. 1 Berekeningen Noord en Zuid Meene Het volume water dat kan worden geborgen in de noodretentiegebieden Noord en Zuid Meene is beperkt door de hoogte van de omliggende dijken. Deze dienen om aanwezige bebouwing te beschermen. De aanleg van de retentiegebieden is momenteel in uitvoering. Ze worden verbonden met de Vecht (en het Afwateringskanaal) door middel van een overlaat. Deze overlaat bestaat uit een beweegbare constructie en heeft een bepaalde breedte en drempelhoogte. Het moment van inzet van de retentiegebieden wordt bepaald aan de hand van de bovenstroomse afvoergolf. Tijdens afvoersituaties wordt dus met de beschikbare hulpmiddelen nagegaan of de inzet gewenst is. Tijdens de GIOV studie (Arcadis 2000) waarin ook de effecten van de inzet van de retentiegebieden zijn bepaald, is gerekend met twee afvoergolven. Gebruik is gemaakt van de afvoergolf uit 1998 en een synthetische golf gebaseerd op een hoogwaterperiode in 1981 . Voor deze golven is het ideale moment van inzetten bepaald. Er is geen regeling ontwikkeld voor de inzet van het gebied, alleen de mogelijke effecten voor de twee golven zijn bepaald.· De parameters van Noord en Zuid Meene zijn weergegeven in Tabel 4-5. Het volume van de retentiegebieden is gelijk aan het volume tussen de bodemhoogte en het maximale toelaatbare peil. Voor de effectiviteit van een retentiegebied is het noodzakelijk dat het snel gevuld kan worden zodat de afvoerpiek wordt afgetopt. Het peil in de Vecht ter plaatse van de inlaat zakt maximaal tot de hoogte van de drempel en onder de voorwaarde dat het peil in het retentiegebied lager is dan de drempelhoogte van de overlaat. Zo gauw het peil in het retentiegebied hoger is dan de hoogte van de overlaat is deze verdronken. Hierdoor neemt de snelheid van instromen af, het doorstroomprofiel neemt af en instroming vindt plaats op basis van het verschil in waterstand met de rivier. De drempelhoogte zoals die bepaald is in de GIOV studie ligt ongeveer één meter lager dan het toelaatbare peil in het retentiegebied. Het vullen van deze laatste meter gebeurt dus relatief langzaam omdat de overlaat verdronken is. Dit laatste deel vormt wel een aanzienlijk deel van het totale volume. Bij een hogere overlaat die niet verdronken is, is het verschil tussen de waterstand in de rivier en de drempelhoogte maatgevend. Als dit verschil te klein wordt zal dat ook een beperking van het overlaatdebiet tot gevolg hebben. Door een aantal berekeningen uit te voeren met verschillende drempelhoogtes is een optimale drempelhoogte bepaald (zie bijlage G). N.oord Meene ZuijlMeene Oppervlak 164 ha 216 ha Volume 1 . 75 miljoen m3 2.57 miljoen m3 Bodem Hoogte 7.9 m +NAP 7.9 m +NAP Maximale Hoogte 9.6 m +NAP 10.1 m +NAP Breedte Overlaat 15 m 15 m Drempel Hoogte Overlaat 8.9 m +NAP 9.55 m +NAP Tabel 4-5 afmetingen van Noord en Zuid Meene HKV LIJN IN WATER PR425 4-9 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht behaald. Er is bewust geoptimaliseerd voor de lokale waterstandeffecten omdat de verlaging van de piekwaterstanden de aanleiding zijn geweest voor de retentiegebieden. Er is dus niet geoptimaliseerd voor de piekafvoer in de monding van de Vecht. Uit de tabel blijkt ook de effectiviteit voor de reductie van de piekafvoer bij de Vecht In deze tabel zijn zowel de resultaten gegeven voor de referentiesituatie als voor de situatie waarin de kansrijke maatregelen in de stroomgebieden zijn uitgevoerd. Gezien de primaire vraagstelling van de studie is de piekreductie van de afvoer in de monding van de Vecht in procenten weergegeven. Zonder uitvoering maatregelen in de stroomgebieden Zonder 384 1 ,44 88 9,75 225 11, 16 retentie Retentie 365 4,9% 1,41 82 9,62 208 10,96 volgens optimum 1998 Met uitvoering kansrijke set maatregelen in de stroomgebieden Zonder 355 1,37 84 9,66 214 11,03 retentie Retentie 340 4,2% 1,36 79 9,55 206 10,90 volgens optimum 1998 Tabel 4-6 reductie afvoer en waterstand uitgaande van aangepaste drempelhoogte retentiegebieden De retentiegebieden zijn in e.erste instantie bedoeld om lokaal hoge waterstanden te beperken. Om het effect te illustreren is in Figuur 4-6 het verloop van de waterstand ter plaatse van de retentiebekkens weergegeven bij de referentiesituatie met en zonder retentie. In Figuur 4-1 is dezelfde figuur gegeven voor maar nu voor de situatie dat naast het retentiegebied ook de maatregelen in de stroomgebieden zijn uitgevoerd. HKV LIJN IN WATER PR425 4-11 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 4.3.3 Analyse Uit het voorgaande blijkt dat de effectiviteit van de beschouwde noodretentiegebieden sterk afhankelijk is van de vorm van de afvoergolf. Dit houdt in dat het effect van retentie niet bij voorbaat kan worden bepaald. In de berekeningen blijkt dat de reductie voor verschillende drempelhoogten in de orde ligt van 3 tot 5% reductie van de piekafvoer in de monding van de Vecht. Dit komt neer op een reductie van ongeveer 1 % van de piekafvoer per 100 hectare retentiegebied. Daarbij geldt wel als voorwaarde dat de inzet op de juiste wijze geschiedt. De bepaalde effecten geven aan dat een relatief klein oppervlak dat voor retentie wordt ingezet, mits op de juiste manier ingezet, zeer effectief is om de piekafvoer van de Vecht te beperken. Bij het toepassen van veel retentiegebieden zal de effectiviteit van de extra gebieden wel afnemen. De golf wordt op de Vecht wordt immers vlakker stroomafwaarts van een retentiegebied waardoor een volgend retentiegebied minder effectief wordt. HKV LIJN IN WATER PR425 4-13 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 5 Combineren van functies 5.1 Inleiding De in deze studie beschouwde maatregelen hebben grote ruimtelijke consequenties. Alle maatregelen hebben consequenties voor het gebruik van grond. Bijvoorbeeld de maatregel waarbij het winterbed van de Vecht wordt verruimd met natuurontwikkeling heeft als consequentie dat dit gebied niet meer voor grasland te gebruiken is. En het natuurlijker maken van de Dinkel heeft consequenties voor de ligging van de hoofdgeul en daarmee voor het gebruik van de gronden die aan de Dinkel grenzen. Dit hoofdstuk gaat in op de mogelijkheden om ruimtelijke functies te combineren met de maatregelen zoals die in het onderzoek zijn onderzocht om de afvoer van de Vecht bij de monding te reduceren. Mogelijke functiecombinaties zijn beschouwd vanuit de waterkwantiteit. Centraal staat dus de vraag of (periodiek) nat worden van een gebied te combineren is met andere functies. Aspecten van combineren van functies voor waterkwaliteit zijn niet beschouwd. Conform de aanpak wordt onderscheid gemaakt tussen de maatregelen in de stroomgebieden en de maatregelen in het winterbed van de Vecht. De functies die worden onderscheiden zijn gelijk aan de verschillende vormen van bodemgebruik. Dit onderscheid geeft voor ruimtelijke ordenaars voldoende informatie over de activiteiten die daar gepland kunnen worden. De beschouwde vormen van bodemgebruik zijn: • stedelijk; • glastuinbouw; • hoogwaardige akkerbouw; • akkerbouw; • grasland; • natuur (bos wordt als natuur beschouwd). Eerst wordt per maatregel in algemene zin omschreven welke functies gecombineerd zouden kunnen worden. Dit betreft de paragrafen 5.2 en 5.3. Vervolgens wordt in paragraaf 5.4 voor de kansrijke set van maatregelen per deelgebied aangegeven welke combinaties mogelijk zijn. 5. 2 Maatregelen in de stroomgebieden Beperken van de afstroming In gebieden waarbij beperking van de afstroming wordt uitgevoerd, verandert de bruikbaarheid van de gronden. Doordat de afvoer van water sterk wordt gestremd uit deze gebieden blijft veel water achter in het open water en in de bodem. Gedurende neerslagperiodes is er kans op enkele centimeters water op maaiveld. Algemeen geldt dat de bodem in de winter veelal drassig is en in de zomer droog. Door een meer natuurlijk peilverloop in de afgekoppelde gebieden ontstaan er mogelijkheden voor natuur. Hierbij moet overigens direct worden opgemerkt dat de combinatie van water en natuur niet direct vanzelfsprekend is. De natuurbeheerder kan ook eisen stellen aan de frequentie en duur van hoge en lage (grond)waterstanden en aan de waterkwaliteit. Algemeen wordt echter aangenomen dat bepaalde vormen van natuurontwikkeling goed samengaan met relatief natte bodemcondities. Grasland is op bepaalde gunstig gelegen locaties ook te combineren met natte bodems HKV LIJN IN WATER PR425 5-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht In de onderstaande tabel is schematisch weergegeven of functies gecombineerd kunnen worden met te nemen maatregelen. .· ····. ··.·.· .. · Stedelijk 0 0 Glastuinbouw Hoogwaardige landbouw 0 Akkerbouw 0 + Grasland 0 0 + Natuur + + 01+ Legenda: onmogelijke combinatie 0 mogelijke combinatie + voorkeurscombinatie Tabel 5-1 combinatie van functies voor maatregelen in stroomgebieden 5.3 Maatregelen in de Vecht Verruiming winterbed gecombineerd met natuur De reductie van de afvoer wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door verruwing in het winterbed vanwege de natuurlijke vegetatie. Hierdoor stijgt echter de waterstand, deze stijging wordt gecompenseerd door het verlagen van het winterbed en het verleggen van de dijken (indien aanwezig). Om deze maatregelen uit te kunnen voeren is het belangrijk dat beheersafspraken worden gemaakt omtrent het gebruik van deze. Doordat de ontwikkeling van natuur op de uiterwaarden noodzakelijk is voor het bereiken van de gewenste effecten is alleen combinatie met de functie natuur mogelijk. Overige combinaties zijn vrijwel uitgesloten. Lokale bebouwing kan beschermd worden door kades. De aanleg van nieuw bebouwd oppervlak is niet mogelijk. Door de natuurontwikkeling ontstaan er allerlei mogelijkheden voor vormen van recreatie en toerisme. Deze functies krijgen dan ook zeker een positieve stimulans die zijn uitwerking zal hebben op het gebied. Aansluiten van meanders Door het aansluiten van de meanders wordt een klein deel van de afvoergolf hierdoor afgevoerd. Tijdens afvoersituaties stroomt er dus water door de meander en waarschijnlijk ook over de oevers. Alleen natuurontwikkeling is mogelijk in de meanders, overige combinaties lijken uitgesloten. Retentiepolders Door de inzet van retentiepolders kan een deel van de afvoer tijdelijk worden geborgen. Welke functies er in een retentiepolder mogelijk zijn hangt af van de frequentie waarmee de polder wordt ingezet. Wordt de polder frequent (bijvoorbeeld gemiddeld 1 x per tien jaar) ingezet dan zijn er mogelijkheden voor grasland en natuur. Wordt de polder minder vaak ingezet (bijvoorbeeld 1 x per honderd jaar) dan zijn er ook mogelijkheden voor akkerbouw. HKV LIJN IN WATER PR425 5-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 5 .4 Combineren van functies bij uitvoering kansrijke maatregelen 5.4.1 Kansrijke maatregelen in de stroomgebieden Voor de gebieden waarop de kansrijke maatregelen in de stroomgebieden betrekking hebben (zie paragraaf 3.4) is nagegaan welke ruimtelijke functies te combineren zijn met de situatie na het treffen van maatregelen. De resultaten zijn opgenomen in Tabel 5-3. Ter toelichting is in de vierde kolom van de tabel het huidige grondgebruik opgenomen. Gébièd M~~tregel < fYJJ'.ièties .·. Steinfurter Aa Geen maatregel Nvt Nvt Vecht (bovenrand tot Geen maatregel Nvt Nvt Steinfurter Aa) Vecht (vanaf Natuurlijke Natuur rond HQ-100 gebied; Steinfurter Aa tot waterloop waterloop met Akkerbouw, grasland Dinkel) bescherming van en natuur bestaande bebouwing vertragen lateraal RR67 Natuur, grasland, akkerbouw RR67 Dinkel Natuurlijke Natuur rond Duits deel: waterloop waterloop met HQ-100 gebied bescherming van Nederlands deel: bestaande bebouwing Akkerbouw, grasland vertragen lateralen en natuur RR14 en RR61 Natuur, grasland, akkerbouw RR14 en RR61 Vecht (vanaf Dinkel Retentie Akkerbouw en HQ-100 gebied tot Emlichheim) grasland Afwateringskanaal Beperken Natuur in Akkerbouw, grasland, afstroming afgekoppelde natuur en verspreidde gebieden met bebouwing bescherming van bestaande bebouwing Radewijkerbeek en Geen maatregel Nvt Nvt direct lozende gebieden Ommerkanaal Beperken Natuur Akkerbouw, grasland, afstroming natuur en verspreidde bebouwing Regge Geen maatregel Nvt Nvt Tabel 5-3 maatregelen in de stroomgebieden Toelichting op Tabel 5-3: In de tabel worden RR gebieden genoemd. Dit zijn Rainfa/1-Runoff gebieden volgens de schematisatie van het GIOV model: RR14: Stroomgebied van de zijbeken van de Dinkel omgeving Denekamp (NL) HKV LIJN IN WATER PR425 5-5 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 6 Effectiviteit va,n maatregelen 6. 1 Inleiding In hoofdstuk 4 is berekend wat het gecombineerd effect op de piekafvoer is van maatregelen in de stroomgebieden en in de Vecht. Een vraag die daarbij onbeantwoord is, is of een maatregelen effectief is. In dit hoofdstuk wordt stilgestaan bij de effeétiviteit van de maatregelen. Bij het samenstellen van de kansrijke maatregelenset voor de stroomgebieden is reeds nagegaan welke combinatie van maatregelen in de stroomgebieden het beste resultaat heeft. Daarbij is gebruik gemaakt van systeemkennis en modeluitkomsten. Om de effectiviteit te bepalen worden in de navolgende paragrafen twee aspecten beschouwd: • Effectiviteit van maatregelen gerelateerd aan het oppervlak dat hiervoor nodig is; • Effectiviteit van maatregelen gerelateerd aan de uitvoeringskosten. 6.2 Oppervlakte effectiviteit Om de effectiviteit te bepalen gerelateerd aan de benodigde oppervlakte is de volgende werkwijze gehanteerd. Per maatregel is nagegaan welk oppervlak benodigd is voor deze maatregel. De analyse is globaal; daarom is geen onderscheid gemaakt naar de aard van de maatregel. Wanneer voor het afkoppelen van een gebied 1000 hectare benodigd is dan wordt dit oppervlak meegenomen bij de bepaling van de effectiviteit. Wanneer voor rivierverruiming eenzelfde oppervlak nodig is dan wordt ook hiervoor hetzelfde getal van 1000 gebruikt. In werkelijkheid zal het afgekoppelde gebied wellicht nog deels voor grasland geschikt zijn, terwijl de natuurlijke rivierbedding geen ander gebruik dan natuur toelaat. Een nader onderscheid is echter niet gemaakt. Om de effectiviteit te bepalen wordt het begrip 'Oppervlakte-effectiviteit' in deze studie als volgt gedefinieerd. De oppervlakte-effectiviteit van een maatregel of maatregelen set wordt berekend als het quotient van de reductie van de piekafvoer van de Vecht (m3/s) en het benodigde ruimtegebruik in het stroomgebied (eenheid is 1000 ha). Toelichting: Reductie piekafvoer van de Vecht: Bij het onderzoeken van de maatregelen in de stroomgebieden is het effect op de piek van de afvoer te Vechterweerd onderzocht. Voor deze maatregelen is de oppervlakte-effectiviteit bepaald te Vechterweerd. Voor de effecten van de kansrijke maatregelenset in de stroomgebieden en de maatregelen in de Vecht is de reductie van de piekafvoer bepaald in de monding van de Vecht. Voor deze maatregelen is de oppervlakte-effectiviteit dus bepaald in de monding van de Vecht. Benodigde ruimtegebruik: In het voorgaande is reeds aangegeven dat het oppervlak dat benodigd is voor de uitvoering van een maatregel wordt meegenomen voor de bepaling van de effectiviteit. In de berekening wordt daartoe het oppervlak in hectares dat met een maatregel gemoeid gedeeld door 1000. HKV LIJN INWATER PR425 6-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht In Tabel 6-1 is de oppervlakte-effectiviteit weergegeven. A Stroomgebieden Afkoppelen 14800 7,4 0,5 Natuurlijke 3930 -19, 1 -4,9 waterloop Retentie 3750 4,7 1,3 B Winterbed Vecht Verruiming 4980 25,8 5,2 Meanders 0 0 0,0 Retentie 380 40, 1 105,5 c Stroomgebieden Kansrijke set Afkoppelen 3500 Natuurlijke 1840 waterloop Retentie 450 Totaal opp. C 5790 22,0 3,8 D Stroomgebieden en Winterbed (bij tevens Verruiming 4980 25,3 5,1 uitvoeren kansrijke set) Berekening effectiviteit riviermaatregelen Meanders 0 Retentie 380 37, 1 97,6 Tabel 6-1 oppervlakte-effectiviteit HKV LIJN IN WATER PR425 6-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht de kosten die gemoeid zijn met de maatregel gedomineerd door de kosten van grondverwerving. Ter indicatie van de verhouding van de kosten voor 1 hectare is een voorbeeldberekening gepresenteerd in Tabel 6-2. Zonder 50 200 1 0 3750 3.750 grondverwer ving Met 75.000 3750 78.750 grondverwer ving Tabel 6-2 voorbeeldberekening kosten 6.3.3 Retentie in de stroomgebieden Voor retentie in de stroomgebieden zijn de kostenposten vergelijkbaar met de kosten voor natuurlijke waterlopen. Ook in deze situaties moeten kades worden aangelegd of verlegd. Bovendien zal in de meeste gevallen sprake zijn van grasland of akkerbouw. Huidige beheerders of eigenaars zullen dus meestal moeten worden uitgekocht of schadeloosgesteld. De kosten per hectare retentiegebied zijn vergelijkbaar met de kosten van een hectare natuur langs een natuurlijke waterloop. 6.3.4 Verruiming winterbed van de Vecht Wanneer het winterbed van de Vecht wordt verruimd is er altijd sprake van uitvoeringskosten. Bovendien zullen in de situaties dat het gebied dat wordt gebruikt voor de verruiming niet de functie natuur heeft, ook verwervingskosten moeten worden opgebracht. Uitvoeringskosten: De uitvoeringskosten betreffen voornamelijk grondwerk en dijkverlegging. Afhankelijk van de locatie wordt volstaan met het verdiepen van het winterbed binnen het bestaande winterbed. In deze gevallen wordt alleen grond uitgegraven. Over een deel van het tracé is aangenomen dat de huidige winterdijken verlegd worden. In deze situatie is naast het uitgraven van grond ook de constructie van een nieuwe dijk vereist. De uitvoeringskosten worden hoofdzakelijk bepaald door het grondwerk. De hoeveelheid grond die moet worden verwerkt en grotendeels afgevoerd is zeer groot. Het gaat voor de hele Vecht om ongeveer 50 miljoen kubieke meter. Bij een kostprijs van fl 10, = per m3 zouden de kosten voor het grondwerk in de orde liggen van fl 500.000.000, =. Nagegaan zou moeten worden of de uitgegraven grond verkocht kan worden. In dat geval zal aan uitvoerende partijen een concessie moeten worden gegeven die hen het recht geeft om grond te verwijderen en vervolgens te verkopen. Gezien de onzekerheid van de netto prijs van de kosten van grondverwerking is het op dit moment niet mogelijk een reëel beeld te geven van de uitvoeringskosten. Binnen het kader van de studie was er geen gelegenheid om hierin nader inzicht te verkrijgen. HKV LIJN IN WATER PR425 6-5 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht maatregel geselecteerd die relatief makkelijk in te richten zijn op afstromingsbeperking en waarbij in de huidige situatie reeds natuur aanwezig is die een natter grondwaterregime verdraagt. Natuurlijke waterlopen in de stroomgebieden Wanneer in het Vechtstroomgebied alle aanvoerende waterlopen natuurlijk worden gemaakt neemt de piekafvoer op de Vecht toe. Dit effect is reeds gemeld in hoofdstuk 3. De reden voor dit effect is dat het vertragen van de afvoeren van de Regge en het Afwateringskanaal tot gevolg hebben dat deze afvoer meer samenvallen met de afvoerpiek uit Duitsland. Om de maatregel effectief toe te passen moet deze dus gedifferentieerd worden toegepast. Dit is gedaan in de kansrijke set. Hiermee is de oppervlakte-effectitviteit zo hoog mogelijk gemaakt. De kosten-effectiviteit hangt in hoge mate af van de kosten voor grondverwerving. Daarin is nog geen inzicht. Retentie in de stroomgebieden Retentie in de stroomgebieden is relatief gunstig voor wat betreft de oppervlakte-effectiviteit. Het is gunstiger dan het toepassen van beperking van de afstroming (oppervlakte-effectiviteit is 1,3 voor retentie en 0,5 voor beperking afstroming (zie Tabel 6-1). De effectiviteit ten opzichte van natuurlijke waterlopen is echter niet apart te bepalen. Het gecombineerde effect van natuurlijke ontwikkeling en van retentie is namelijk dat bij juiste toepassing de looptijden van de verschillende aanvoeren zodanig worden beïnvloed dat de piekafvoer daardoor afneemt. In Tabel 6-1 is de oppervlakte-effectiviteit voor de gecombineerde set bepaald op 3,8. Dit is veel hoger dan de afzonderlijke waarden voor de maatregelen (die was namelijk 0,5 voor beperking afstroming, -4,9 voor natuurlijke waterlopen en 1,3 voor retentie). Op de beschouwde schaal laten de maatregelen zich dus niet afzonderlijk beoordelen. Wat betreft de uitvoerbaarheid wordt opgemerkt dat het reserveren van gebieden voor retentie wellicht moeilijker is dan voor natuurlijké ontwikkeling. Bij retentie wordt er immers van uit gegaan dat de gebieden normaal gebruikt kunnen worden met uitzondering van hoogwatersituaties. Bij natuurlijke waterlopen is geen sprake meer van verschillende functies. De kosten voor het reserveren van retentiegebieden zullen dus sterk afhangen van de bestaande regelgeving, de inundatiefrequentie en van het huidige grondgebruik. Deze kosten zijn nog niet per retentiegebied in beeld gebracht. Daarom is de kosten-effectiviteit nog niet te bepalen. 6.4.2 Effectiviteit maatregelen in het stroomgebied van de Vecht Verruiming winterbed De effectiviteit van de verruiming van het winterbed hangt af van de gebieden die daarvoor geselecteerd worden en van de mogelijkheid om uit te graven grond kostendekkend te verwerken. Aangenomen moet worden dat de uitgegraven grond tegen geringe kosten of kosteloos kan worden verwerkt. Is dit niet het geval dan ontstaat een zeer grote kostenpost voor grondwerk die verruimingsmaatregelen bijna bij voorbaat uitsluit. Als de kosten voor grondwerk buiten beschouwing blijven geldt voor de gebieden die reeds de functie natuur hebben dat deze een hoge oppervlakte- en kosten-effectiviteit hebben. De gebieden die nu nog grasland of akkerbouwgrond zijn brengen veel kosten voor grondverwerving met zich mee. Hierdoor hebben deze gebieden een lage kosten-effectiviteit. HKV LIJN IN WATER PR425 6-7 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 7 Discussie 7. 1 Inleiding In de voorgaande hoofdstukken is systematisch geanalyseerd wat het effect is van maatregelen om de piekafvoer in de monding van de Overijsselsche Vecht te reduceren. Op grond van hydrologische, hydrodynamische, ruimtelijke en kostenaspecten is gericht gezocht naar maatregelen die inpasbaar zijn in de omgeving en die een zo hoog mogelijke kosteneffectiviteit hebben. In dit hoofdstuk worden de resultaten van deze analyses teruggekoppeld op de doelstelling van de studie zoals die is vermeld in hoofdstuk 2. De doelstelling luidt: Het doel van het project is het verkennen van maatregelen voor de (hoog)waterbeheersing in het stroomgebied van de Overijsselsche Vecht. Tevens gaat in het beleidskader aandacht uit naar de relatie van de maatregelen met de andere ruimtelijke functies in het gebied. Daarbij is verder opgemerkt dat het verkennen van maatregelen in het stroomgebied van de Vecht en in het winterbed wordt gebruikt als bouwsteen voor het beleidskader. Het betreft maatregelen die nodig zijn om de afvoer aan de mond van de Vecht te reduceren, zo mogelijk met 10% tot 25% van de huidige afvoer. De maatregelen dienen zowel betrekking te hebben op de stroomgebieden die afvoeren naar de Vecht als op de rivier zelf. Het is van belang om te benadrukken dat het uitgevoerde onderzoek alleen betrekking heeft gehad op de hoogwatergolf van 1998 en dat het gebruikte modelinstrumentarium nog onvolledig is. Met name de beschrijving van de stroomgebieden is nog onvoldoende om effecten van maatregelen nauwkeurig te bepalen. 7 .2 Integrale analyse Op grond van de berekeningen en analyses is het volgende beeld ontstaan. De genoemde getallen in dit hoofdstuk zij gebaseerd op de resultaten behaald met SOBEK - RIVER. Stroomgebieden Wanneer een realistische set van maatregelen in de stroomgebieden wordt genomen is een reductie van de piekafvoer van de Vecht met circa 7 ,6% te bereiken. Hierbij zijn maatregelen nodig om: • de afstroming van water te beperken (dit betreft vooral natuurgebieden); • waterlopen natuurlijker te maken; • retentiegebieden aan te leggen. De maatregelen zijn zodanig uitgewerkt dat wordt aangesloten bij het beleid om in het Vechtstroomgebied waar mogelijk water vast te houden, natuurlijke waterlopen te bevorderen en piekafvoeren richting benedenstrooms zoveel mogelijk af te vlakken. De kosten die gemoeid zijn met de maatregelen zijn aanzienlijk en worden sterk beïnvloed door verwervingskosten en tegemoetkomingen van eigenaren wiens land gebruikt wordt voor de maatregelen. Het oppervlak dat met de uitgewerkte set van maatregelen gemoeid is bedraagt ongeveer 5800 hectare. HKV LIJN IN WATER PR425 7-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht nog additioneel retentiegebieden met een totale oppervlakte van circa 800 hectare benodigd zijn. Waterstanden De combinatie van maatregelen die hier is besproken heeft naast een reductie van de piekafvoer in de Vecht ook een reductie van de hoogwaterstanden tot gevolg, zie Figuur 7-2. -Referentie - Maximale set 0 0 1\) C11 ...... 1\) 1\) 1\) 1\) w w w w C11 C11 C11 O> O> O> O> ...... C11 0 0 1\) C11 ...... 0 1\) C11 ...... 0 1\) C11 ...... 0 1\) C11 ...... 0 RJ C11 ...... 0 1\) ...... 0 0 0 gi 0 C11 0 C11 0 0 C11 0 C11 0 C11 0""' C11""' ""'0 C11""' 0 C11 0 0 C11 gi C11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 gi 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 gi 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 locatie langs de Vecht (vanaf Emlichheim) [m] Figuur 7-2 maximale waterstand in langsrichting van de Overijselsche Vecht vanaf Emlichheim tot aan de monding in het Zwarte Water HKV LIJN IN WATER PR425 7-3 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 8 Conclusies en aanbevelingen 8.1 Conclusies • Het effectief reduceren van de piekafvoer op de Vecht vereist een stroomgebiedsbenadering. Met name het beïnvloeden van de looptijden van afvoergolven is een effectieve manier om de piekafvoer te reduceren. • Het toepassen van de trits vasthouden, bergen en afvoeren conform de aanbevelingen van de Commissie Waterbeheer 21 e eeuw moet gedifferentieerd gebeuren om een efficiënte reductie van de piekafvoer in de monding van de Vecht te bereiken. Maatregelen voor de verschillende stroomgebieden moeten in samenhang worden getroffen. Het uniform toepassen van maatregelen kan zelfs resulteren in een verhoging van de afvoerpiek in de monding van de Vecht. • Het toepassen van retentie heeft per eenheid van benodigd oppervlak het grootste reducerende effect op de piekafvoer. Het toepassen van natuurlijke waterlopen in de stroomgebieden is alleen effectief als dit gedifferentieerd gebeurt met het oog op het spreiden van de afvoerpieken richting de Vecht. Het beperken van de afstroming heeft per eenheid van oppervlak een lage effectiviteit en is met name toepasbaar als de bestaande gebiedsfuncties niet noemenswaardig worden aangetast. • Nauwkeurige analyses omtrent het beperken van de piekafvoer op de Vecht vereisen een beter modelinstrumentarium dan momenteel beschikbaar is. Het verkennen van het effect van maatregelen kon met het huidige instrumentarium aangevuld met meetreeksen worden uitgevoerd. • Naast een beter modelinstrumentarium is het nodig om ook andere hoogwaterperiodes te analyseren alvorens definitieve conclusies omtrent het effect van maatregelen kunnen worden getrokken. • Op basis van de hoogwatergolf van 1998 levert de verkenning op dat een haalbare maatregelenset in de stroomgebieden in combinatie met verruiming van het winterbed en de inzet van de noodretentiegebieden Noord- en Zuid Meene een reductie van de piekafvoer van de Vecht van ongeveer 17%. Deze maatregelen hebben ruimtelijke consequenties voor een oppervlak van 11 .000 hectare. Ongeveer de helft van dit oppervlak betreft de stroomgebieden, de andere helft betreft de Vecht en zijn directe omgeving. • De optimale inzet van de retentiegebieden Noord- en Zuid Meene (drempelhoogte) is volgens deze studie afwijkend van bevindingen van de GIOV-studie. • Uitgaande van de onderzochte maatregelen is additioneel een retentiegebied van circa 800 hectare benodigd om een totale reductie van de piekafvoer in de monding van de Vecht te realiseren van 25% voor de beschouwde hoogwatersituatie in 1998. HKV LIJN IN WATER PR425 8-1 mei 2001 Verkenning maatregelen afvoerreductie Overijsselsche Vecht 9 Referenties Advies Ruimte voor Rijntakken, Rijkswaterstaat, Directie Oost-Nederland, 2000 B. Kolen, J.M.U. Geerse, A. Ter Harmsel. Wateroverlast Provincie Drenthe, hoofdrapport. HKV LIJN IN WATER en Arcadis, 2000. De Vechtvisie, Stap voor stap naar een duurzame Vecht, Arcadis, 1997 De Regge, blauwe slagader van Twente, een visie voor het jaar 2020, Arcadis, 1998 Grensoverschrijdend Instrumentarium Overijsselsche Vecht, Arcadis, 2000 lnrichtings- en beheersvisie voor de Dinkel en het Dinkeldal, Tauw, in opdracht van provincie Overijssel, waterschap Regge en Dinkel, Directie Oost van het Ministerie LNV, 1999 Termes A.P.P., Udo J., 2000. SOBEK-RIVER model Overijsselsche Vecht. HKV LIJN IN WATER, 2000 Verkenning Verruiming Maas, deel 1: Hoofdrapport, VVM-rapport nr. 5, Rijkswaterstaat, Directie Limburg, 2000 Waterbeleid voor de 21° eeuw, Advies van de Commissie Waterbeheer 21° eeuw, 2000 Waterhuishoudingsplan Overijssel 2000 +, Ontwerp, Provincie Overijssel, 2000 HKV LIJN IN WATER PR425 9-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage A Afkoppelen van gebieden De gebieden die zijn afgekoppeld zijn opgenomen in onderstaande tabel. "jfu~- op~l,ak (filal~ Eerder Achterbroek eo 800 Wierdense Veld eo 500 Rijssense Veld 500 Ypelo/Enterbroek 200 Twickel 500 Doorbraak 200 Engbertsdijksvenen 1200 Mosbeek 200 Getelomoor 200 Woolde 200 Gammelkerbeek/Deumingerbeek 100 Loolee+bovenstrooms 400 Lee 300 Bathomer Moor eo 800 Gildehauser Venn/Eileringsbecke 400 Leerbach/Neben Aa/Grienenbach 400 Hardinger Mark/Metelener Heide/Gauxbach 400 Burloer Bach/Rockelscher Muehlenbach 200 Offlumer Rhin/Duesterbach 100 Agelerbroek/Voltherbroek 400 Hollandergraven 400 Syenvenn 200 Forst Bentheim/Rammelbecke 600 Beuninger Achterveld/Punthuizen/Puntbeek 400 Aamsveen/Amtsvenn/Glanerbeek 1000 Goorbach/Homebecke/Ruenbergerbeek 200 Asbecker Muehlenbach/Holtwicker Bach ea 100 Schoonebeeker Veld 900 Grenz Aa/Schoonebeeker Diep/Twister Aa 400 Meerstalblok/Amsterdamse Veld 1200 Sleenerstroom 100 Drostendiep/Aalderstroom 300 Lood iep 200 Dalerveensche Veen 100 Berkmeer/Dalerpeel 300 Diffeler Veld/Haarplas 300 Beerzerveld/Junnerveld/Heetdelle 100 Tabel A-1, afgekoppelde gebieden HKV LIJN IN WATER PR425 A-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage B Natuurlijke bedding in de stroomgebieden De waterlopen waarin een natuurlijke bedding is gemodelleerd zijn opgenomen in tabel B-1 . In deze tabel is ook een globale maat gegeven voor de maximale dalbreedte. Deze breedte is gelijk aan de maximale breedte tot waar de natuurlijke bedding mag reiken. De ruimte die de waterloop ter beschikking heeft neemt toe. Op deze zone wordt ook oeverafslag toegestaan. Ook de bodemhoogte verandert door de oeverafslag. Aangenomen is dat de waterdiepte (afstand tussen bodem en de oeverhoogte) op den duur gelijk wordt aan ongeveer 1 meter voor de natuurlijke waterlopen. In de modellering kunnen twee soorten profielen worden onderscheiden. De natuurlijke bedding is voor beide profielen op een andere manier geschematiseerd. Trapezium profiel: Een bodemhoogte en breedte is opgegeven evenals een maximale breedte en een talud. SOBEK bepaalt zelf de bijbehorende hoogte van de watergang bij de maximale breedte. Bij het aanpassen van de trapeziumprofielen is aangenomen dat de hoogte niet verandert, de maximaal toelaatbare breedte in de profielen is opgenomen in tabel B-1 . Ook de bodemhoogte blijft dus onveranderd. Hieruit kan het talud van de natuurlijke oever worden afgeleid. Tabel profiel: Profiel is gemodelleerd door een tabel. De bodem van het profiel is 'opgetild' tot 1 meter onder de oever. De breedte van de uiterwaarden is verbreed tot aan de maximaal toelaatbare breedte. De oeverhoogte en breedte is constant gehouden. In de natuurlijke waterlopen wordt zoals de term al aan geeft natuurontwikkeling gestimuleerd. De weerstand van de watergangen neemt dan toe. Uiteindelijk zal er een brede, natuurlijke bedding ontstaan met daarop struweel, ruwe graslanden en her en der kleine bossen. Om de effecten hiervan in te kunnen schatten is de Chézy waarde van 45 m 112/s vervangen door een Chézy waarde van 25 m112/s op de plaatsen waar natuur wordt ontwikkeld. Naam waterloop Omschrijving Globale dalbreeclte Steinfurter Aa Tot samenvloeiing met Vecht Weerstand (dalbreedte dus ongewijzigd) Vecht Tot samenvloeiing met Steinfurter Weerstand Aa (dalbreedte dus ongewijzigd) Vecht Vanaf samenvloeiing Steinfurter 300 + weerstand Aa tot samenvloeiing Dinkel Vecht Vanaf samenvloeiing Dinkel tot 400 + weerstand Emlichheim Boven Dinkel Tot verdeelwerk Weerstand Omleidingskanaal (dalbreedte dus ongewijzigd) Beneden Dinkel Vanaf verdeelwerk 200 + weerstand Omleidingskanaal tot samenvloeiing Vecht HKV LIJN IN WATER PR425 B-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage C Retentie in de stroomgebieden Retentie op de oevers in de stroomgebieden vindt plaats op de uiterwaarden. Achter bestaande kades (of nieuw aan te leggen) kan water worden geborgen door op een bepaald moment water in te laten. De retentiegebieden op de uiterwaarden zijn gemodelleerd als laterale 'takken' aan het model. In tabel C-1 is de breedte en de lengte van het gebied gegeven waar de retentie op gepleegd kan worden. In het model is zoals gezegd een laterale tak opgenomen aan de benedenstroomse zijde van elk traject (zie tabel C-1 ). Het dwarsprofiel van deze tak bestaat uit een bak met een (vaste) breedte. Deze breedte van het profiel is gelijk aan de l~ngte van het retentiegebied (bepaald aan de hand van topografische kaarten) uit tabel C-1 . De lengte van de tak is gelijk aan de breedte van de uiterwaard in tabel C-1 . De hoogte van de bodem van het profiel is bepaald aan de hand van de referentie-afvoergolf en het peil in de waterloop gedurende normale omstandigheden. Immers de gebieden worden op een bepaald moment ingezet om benedenstrooms de schade te reduceren. De hoogte waarop de gebieden worden ingezet zijn opgenomen in tabel C-1 . Bij de keuze van deze hoogte is ook rekening gehouden met het dwarsprofiel van de waterloop op de betreffende hoogte van de waterloop. Lengte Breedte Hoogte GIOV knoop Hoogte retentie uiterwaard van waarop bodem Waterloop gebied [m) profiel lateraal is boven [km] [m+NAPJ opgenomen normaal peil [mJ Vecht (bovenstrooms van 15 300 16.50 83 108 1.50 samenvloeiing Dinkel) Dinkel 16 300 15.50 72 6 1.50 Vecht (bovenstrooms van 15 300 12.75 87 43 1.75 Emlichheim tot Dinkel) Radewijkerbeek 10 100 8.10 65 16 1.00 Weezebeek / Lateraal 10 1000 10.70 16 5 0.70 Kanaal Linderbeek 7 100 5.10 52 24 0.90 Beneden & Midden Regge 40 300 5.30 50 10 1.10 Tabel C-1 waterlopen met retentie HKV LIJN IN WATER PR425 C-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage D Verschillen SOBEK RURAL en SOBEK RtVER In deze bijlage worden de verschillen toegelicht en verklaard die ontstaan uit berekeningen met dezelfde invoerset met het SOBEK RIVER model en het SOBEK RURAL model {Channel Flow module). Het GIOV model heeft als benedenstroomse rand stuw Vechterweerd. Echter voor het onderzoek om de effecten bij de monding van de Vecht op het Zwarte Water te bepalen reikt dit model niet ver genoeg. Door berekeningen te maken met het SOBEK RIVER model van de Vecht kunnen de effecten bij de monding van de Vecht worden bepaald. De invoer van het SOBEK RIVER model wordt verkregen uit berekeningen met het GIOV model. Op de invoerlocaties van het RIVER model wordt de invoer bepaald aan de hand van de berekende afvoeren op dezelfde locaties uit het GIOV model. Zodoende zijn de resultaten van beide modellen vergelijkbaar. In hoofdstuk 3 is de reductie van de afvoer op stuw Vechterweerd bepaald met het GIOV model. Hier wordt een vergelijking gemaakt tussen de berekende afvoer van het GIOV en de berekende afvoer van RIVER ter plaatse van Vechterweerd. Deze vergelijking is gemaakt voor zowel de referentiesom als de kansrijke maatregelenset voor de stroomgebieden die is opgesteld. Op basis hiervan kan worden afgeleid of de berekende afvoeren en de reductie {absoluut en of relatief) overeen komen. Vergelijking afvoer bij Vechterweerd 1-Ref Lowland -Kansrijk l.cMland -Ref River -Kansr1Jk River 1 450 425 400 IJ..- 375 , / 1 350 Af,t... 325 f/J 300 l\\ 275 ~ ~ ~ 250 \~ ~ 225 0 A '~ ~ 200 l'--- 175 A 150 " -~ 'q\ 125 Il ,/J \\ 100 - ~ .JSI '\.'\. b 75 -._ . .-- ~ ~ J6' 50 ,,_.._. 25 - 0 ~ ~ 'l' 9' 'l' ~ ~ " 't'" " ~ " ~ ~ i'z 9' z z'l' ë? 'l' ~ ~ " ~ !{;! ~ 'l'" "''i' c 6 ë? 'l' 0 ~ "'6 6 0 0 6"' 6 0 z z z z ~ ~ z z z z z CD c 6 § !l !l !l !l !l !l !i! !i! !i! < 0 n n w ~ ~ ~ "' R !l !l !i! !i! !i! !i! !i! !i! !i! !i! < !i! !i! " n " n " n tljd[dagen] Figuur D-1 afvoer Vechterweerd, vergelijking GIOV model (lowland) en RIVER model (river) HKV LIJN INWATER PR425 D-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht 1-Reflowland -Kansrijklowtand -RefRiver -KansrijkRiverl 25 0 f" 'l' ~ !);? I)> f" 'I' 'l' "' 't'"' "' "'.... "''f' "' ~ z ~ z i? I)> '1' 'l' "'9 ~ ~ c c 9 'l' ~ 6 g 0 6 6 0 z ~ z z z z z z ~ m m c c !l !l !l~ ~ !l !l 6 ~ ~ ~ ~ 0 0 ~0 ~ ~ n n n m ~ !l ~ ~ !l !l !l ~ ~ ~ ~ < < < ~ ~ ~ ~ n n n" tlJd[dagen) Figuur D-3 afvoer Emlichheim, vergelijking GIOV (lowland) model en RIVER (river) model Uit figuur D-2 blijkt dat de waterbalans sluitend is. Zowel voor de referentiesom als de kansrijke set voor de stroomgebieden wordt een gelijke hoeveelheid water afgevoerd. Ook de hoeveelheid water die wordt afgevoerd door het GIOV is gelijk aan RIVER. Uit figuur D-3 blijkt dat ook de invoer van de modellen bij Emlichheim gelijk is (dit volgt eigenlijk ook al uit figuur D-2). Verklaring verschillen De verschillen in de afvoer die ontstaan worden dus veroorzaakt ergens in de modellen tussen Emlichheim en Vechterweerd. In RURAL is het in de dwarsprofielen niet mogelijk om onderscheid te maken tussen stroomvoerend en bergend. Ook is het niet mogelijk om onderscheid te maken tussen verschillende secties (bijvoorbeeld, hoofdgeul, oever en uiterwaard). In RIVER is dit onderscheid wel mogelijk. In RURAL is berging in het dwarsprofiel niet mogelijk, de verschillende secties moeten worden ondervangen in één term. Verschillen tussen SOBEK RIVER en RURAL zijn: • De samengestelde ruwheid (van het hele profiel) van RIVER is gladder (tijdens hoge waterstanden) dan de ruwheid gedefinieerd in het GIOV; Er vanuit gaande dat het doorstroomprofiel gelijk is in beide modellen zou de waterstand berekend in GIOV hoger moeten zijn dan met RIVER. • In GIOV is geen bergende breedte in het profiel aanwezig in tegenstelling tot RIVER In tabel D-2 is het profiel "OV_35.5 _ 35.6" (In de Vecht bij de monding van de Regge) weergegeven voor zowel het GIOV model als het RIVER model. Hieruit blijkt dat het GIOV profiel (dat geheel stromend is) overeenkomt met het stroomvoerende plus het bergende deel van RIVER (het bergende deel van het dwarsprofiel is inclusief het stroomvoerende deel). Dit is het geval voor alle profielen. Uitgaande van de formule van Chèzy wordt door het GIOV vanwege een groter HKV LIJN IN WATER PR425 D-3 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht -ReggeGIOV -Vechterweerd GIOV Regge River -Vechterweerd River 6 5 4 &:.' ~ l 3 ! ~ 2 t -1 cp -;" cp 0 0 ~ 't' Y' y. ~ 't' Y' y. cp " Figuur D-4 waterstand bij referentiesom -ReggeGIOV -VechterweerdGIOV ReggeRiver -Vechterweerd River 0 -1 ;;; ~ 0 ~ "'0 "' "' "' "' ~ z't' z Y' ~ ~ 't' Y' -;" cp 't'"' "' "'";-' "'cp 6 6 6 6 b 't' cp 6 6 6 6 g 0 0 :Z z z z z z z ~ z ID ID ID c 6 6 c 6 6 6 6 6 6 5! < < 5! 5! 0 z 0 0 0 0 0 ~ ~ ID !l !l !l !l !l !l !l !l !l !l !l < 5! 5! 5! 5! 5! 5! < 5! < ~ ~ ~ "0 0 tijd [dagen] Figuur D-5 waterstand bij kansrijke maatregelen in de stroomgebieden HKV LIJN IN WATER PR425 D-5 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage E Winterbedverruiming en natuurontwikkeling Winterbedverruiming Voor het verruimen van het winterbed van de Vecht wordt onderscheid gemaakt tussen het verleggen van de dijken en het afgraven van de uiterwaard. Voor beide maatregelen is een algoritme opgesteld. Dit algoritme is toepasbaar voor de profielen die zijn gemodelleerd voor het Nederlandse deel van het winterbed. De profielen zijn opgebouwd volgens een vaste structuur met Baseline. In Duitsland is dit algoritme niet bruikbaar omdat de profielen niet zijn opgebouwd met een vaste structuur. Echter door visueel de effecten van de winterbedverruiming in Nederland te beschouwen kan ook een inschatting gemaakt worden voor de aanpassing van de Duitse profielen. Opbouw van profielen De profielen bestaan uit vijftien rijen. Iedere rij betreft een combinatie van een hoogte opgegeven en een breedte. Er kan zowel onderscheid worden gemaakt tussen een stroomvoerende breedte en een totale breedte (dus inclusief berging). Rij 1 - ·5 hoofdgeul Rij 6 - 8 oever sectie Rij 9 - 10 uiterwaard / zomerkades Rij 11 - 1 5 uiterwaard / dijk Algoritme voor dijkverlegging Dijkverlegging vindt plaats door de banddijk op te schuiven. Hierdoor ontstaat in het profiel meer berging (aangenomen is dat de stroomvoerende breedte gelijk blijft). De voet van het dijklichaam wordt gevormd door rij 11 en 12. De verbreding van het winterbed is uitgevoerd voor rij 12 tot en met rij 15. De dijkverlegging is alleen uitgevoerd voor het bedijkte deel van de Vecht. De ~rajecten waarop de dijk is verlegd zijn opgenomen in tabel E-1 . Ook de mate van dijkverlegging is in deze tabel opgenomen. Traject Afstand djj,t<.yerteggit,tg Van Emlichheim tot De Haandrik (km 11.5) 150 m Van Dalfsen (km 45.1) tot de monding in het Zwarte 300m Water Tabel E-1 dijkverlegging in het winterbed van de Vecht Algoritme voor afgraving van winterbed Afgraving van het winterbed is gemodelleerd in de uiterwaard. Maximaal 1 meter grond is afgegraven, op sommige plaatsen echter minder dan 1 meter. Op de oever is een niveau geselecteerd waarvoor is aangenomen dat de hoogte van de uiterwaard nooit onder dat punt mag komen. Zou afgraven van 1 meter resulteren in een lager maaiveld dan dat punt, dan wordt het maaiveld afgegraven tot 1 cm boven het referentiepunt. In het geval van meerdere punten die worden afgegraven wordt er bij een hogere rij een extra centimeter bij opgeteld. HKV LIJN IN WATER PR425 E-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage F Aansluiten van meanders In de uiterwaarden van de Vecht liggen een aantal oude meanders. Door de meanders aan te sluiten, kan water tijdelijk worden geborgen gedurende perioden met een hoge afvoer. In en rond de vroegere rivierbocht wordt natuur ontwikkeld, waardoor de afvoerende functie gering is. Het stroomvoerende karakter van de meander wordt eveneens beperkt doordat water altijd de kortste weg zoekt. In dit geval is dat via de hoofdgeul. Binnen SOBEK zijn de oude meanders al dan niet als een aangetakte plas geschematiseerd. Een aangetakte plas is direct in contact met de rivier. De plas is geschematiseerd als onderdeel van de hoofdgeulsectie door extra bergende breedte vanaf de rivierbodem toe te voegen. Als een deel van de aangetakte plas in stroomvoerend gebied ligt wordt de volgende regel toegepast: bij inundatie van het winterbed stroomt de plas mee over een diepte van 2 meter. Dit wordt als extra stroomvoerend oppervlak (dAf) geschematiseerd, wat mee gaat doen op het moment dat een bepaalde waterstand bereikt wordt (htop/zomerkade). Een niet aangetakte plas heeft alleen effect vanaf het moment dat de waterstand hoger dan htop is. Bij lagere waterstanden wordt de plas verondersteld de grondwaterstand te volgen. De niet aangetakte plas is geschematiseerd als extra bergend oppervlak. Wanneer (een deel) van de plas in stroomvoerend gebied ligt, wordt dezelfde regel toegepast als bij de aangetakte plas: meestroming over een diepte van 2 meter, geschematiseerd als dAf. De schematisatie van aangesloten meanders komt overeen met de schematisatie van aangetakte plassen. De maatregel is binnen SOBEK dan ook gemodelleerd als het omzetten van niet-aangetakte plassen naar aangetakte plassen. Nadat de meanders zijn aangewezen (5 stuks), is per meander de volgende methodiek gevolgd: • Bekijken of er extra ontgraven moet worden om de meander aan te laten sluiten op de hoofdgeul. Zo ja, dan dient er schatting te worden gemaakt van het oppervlak. Vervolgens oppervlak delen door de vaklengte. Dit is extra (bergende) breedte die vanaf de bodem tot de banddijk wordt toegevoegd. • Schatten wat het oppervlak van het niet aangetakte deel van de meander is en delen door de vaklengte. Dit is eveneens extra (bergende) breedte. De verbreding wordt uitgevoerd vanaf de rivierbodem tot en met de "zomerkade" (htop). • Het vroegere bergend oppervlak van de niet aangetakte plas is nu verdisconteerd in de breedte van het dwarsprofiel. Deze extra breedte wordt vermenigvuldigd met het verschil tussen htop en hbase (gemiddelde bodemhoogte van de uiterwaard) en vervolgens afgetrokken van het totale oppervlak (dAt) achter htop/kade. • Doordat zowel het instroompunt als het uitstroompunt van de meander met de hoofdgeul wordt verbonden, zal de meander een meer stroomvoerend karakter hebben voorheen. Om dit te schematiseren is gekozen om 10% ( 10% is gekozen om inzicht te verkrijgen) van de breedte van de aangetakte plas te laten meestromen over een diepte van 2 meter. 10% van de uiteindelijke extra bergende breedte wordt nu vermenigvuldigd met 2 meter en opgeteld bij het stroomvoerend oppervlak achter htop. HKV LIJN IN WATER PR425 F-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht Bijlage G Resultaten van Noord en Zuid Meene In het onderzoek gaat het om de effecten op de afvoer aan de monding van de Vecht. Gezien deze vraagstelling is vooral het volume water dat geborgen kan worden in Noord en Zuid Meene van belang en niet zozeer de lokale effecten (al zijn deze natuurlijk wel interessant en ook zijn de lokale effecten beschouwd). In het RIVER model waar Noord en Zuid Meene zijn gemodelleerd, is de overlaat die Zuid Meene vult gekozen op de locatie waar het Coevoerder kanaal en het Overijsselsch kanaal de Vecht kruisen. Het Aftwateringskanaal is opgenomen in het RIVER model als een tak van 1000 m lengte. Voor het doel waartoe het RIVER model gemaakt is was er geen noodzaak om het gehele afwateringskanaal op te nemen (het ging alleen om de hoeveelheid water die op de Vecht stroomt). De locatie van de inlaat van Noord Meene is gekozen halverwege het Afwateringskanaal in het RIVER model (dus 500 m voor de monding in de Vecht). In werkelijkheid ligt deze overlaat meer bovenstrooms. Om de effecten op de monding in te kunnen schatten maakt het verschil echter niet uit. Ook de lokale veranderingen kunnen wel worden beschouwd als gekeken wordt naar de verschillen. De wijze waarop de overlaat van het retentiegebied wordt ingezet is beschreven in het hoofdrapport (hoofdstuk 4). Met de overlaat wordt getracht om zo groot mogelijke effecten te bereiken. De hoogte van de overlaat is dan ook gevarieerd (terwijl het volume wat geborgen kan worden in ieder geval gelijk blijft). In de GIOV studie waar het eerste onderzoek is gedaan naar de inzet van Noord en Zuid Meene vindt een deel van de instroming plaats over een verdronken overlaat. Hierdoor is de instroom niet optimaal. In deze studie wordt door het optimaal inzetten van de overlaat voorkomen dat instroming gebeurt via een verdronken overlaat. In de praktijk zou dit betekenen dat het ontwerp aangepast moet worden. Dit houdt in dat de drempelhoogte van de overlaat zal veranderen. Wellicht moeten er om de overlaat kleine waterkeringen worden aangebracht en moet de stabiliteit worden onderzocht. Om een optimale inzet van het retentiegebied te verkrijgen is uitgegaan van de afmetingen zoals opgenomen in het GIOV rapport (Arcadis, 2000). De hoogte van dé overlaat is vervolgens gevarieerd met een aantal stappen van vijf centimeter. Op basis hiervan is het optimum bepaald (zowel lokaal als bij de monding van de Vecht). Uitgegaan is van de volgende parameters: Noord Meene Zuid Meene Oppervlak 164 ha 216 ha Volume 1, 75 miljoen m3 2,57 miljoen m3 Bodem Hoogte 7,9 m +NAP 7,9 m + NAP Maximale Hoogte 9,6 m +NAP 10, 1 m + NAP Breedte Overlaat 15 m 15 m Drempel Hoogte Overlaat 8,9 m + NAP 9,55 m +NAP Tabel G-1 parameters van Noord en Zuid Meene HKV LIJN IN WATER PR425 G-1 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht drempelhoogte plus 20 cm Zonder Retentie Met retentie Verschil % verschil Monding Vecht, H 1,44m 1,41 0,03 Vecht, Zuid Meene, H 11,16m 11,10 0,06 Afwateringskanaal, Noord 9,75m 9,67 0,08 Meene, H Monding Vecht, Q 383,61 m3/s 367,74 15,87 4,138 Vecht, Zuid Meene, Q 225,09 m3/s 221,21 3,89 1,727 Afwateringskanaal, Noord 87,78 m3/s 82,09 5,70 6,491 Meene,Q drempelhoogte plus 25 cm Zonder Retentie Met retentie Verschil % verschil Monding Vecht, H 1,44m 1,41 0,03 Vecht, Zuid Meene, H 11,16m 11,10 0,07 Afwateringskanaal, Noord 9,75m 9,68 0,08 Meene, H Monding Vecht, Q 383,61 m3/s 368,23 15,38 4,010 Vecht; Zuid Meene, Q 225,09 m3/s 220,37 4,72 2,099 Afwateringskanaal, Noord 87,78 m3/s 82,77 5,02 5,715 Meene,Q drempelhoogte plus 30 cm Zonder Retentie Met retentie Verschil % verschil Monding Vecht, H 1,44m 1,41 0,03 Vecht, Zuid Meene, H 11,16m 11,09 0,08 Afwateringskanaal, Noord 9,75m 9,68 0,07 Meene, H Monding Vecht, Q 383,61 m3/s 368,84 14,77 3,850 Vecht, Zuid Meene, Q 225,09 m3/s 219,42 5,67 2,520 Afwateringskanaal, Noord 87,78 m3/s 83,37 4,41 5,024 Meene, Q drempelhoogte plus 35 cm Zonder Retentie Met retentie Verschil % verschil Monding Vecht, H 1,44m 1,41 0,03 Vecht, Zuid Meene, H 11,16 m 11,07 0,09 Afwateringskanaal, Noord 9,75m 9,68 0,07 Meene, H Monding Vecht, Q 383,61 m3/s 369,02 14,59 3,804 Vecht, Zuid Meene, Q 225,09 m3/s 217,55 7,54 3,352 Afwateringskanaal, Noord 87,78 m3/s 83,89 3,89 4,436 Meene, Q HKV LIJN IN WATER PR425 G-3 Mei 2001 Verkenning maatregelen reductie afvoer Vecht drempelhoogte plus 60 cm Zonder Retentie Met retentie Verschil % verschil Monding Vecht, H 1,44m 1,42 0,02 Vecht, Zuid Meene, H 11,16m 10,97 0, 1923 Afwateringskanaal, Noord 9,75m 9,66 0,10 Meene, H Monding Vecht, Q 383,61 m3/s 371,40 12,21 3,182 Vecht, Zuid Meene, Q 225,09 m3/s 208,15 16,9425 7,527 Afwateringskanaal, Noord 87,78 m3/s 86,32 1,47 1,670 Meene, Q Op basis van de bovenstaande resultaten blijkt dat het lokale optimum (maximale reductie van de waterstand in de watergang bij de retentiebekkens) niet overeen komt met het optimale effect benedenstrooms. De grootst effecten bij Noord Meene zijn het grootst bij een drempelhoogte van 9, 10 (20 cm boven GIOV-hoogte). De grootst effecten bij Zuid Meene zijn het grootst bij een drempelhoogte van 10, 10 (55 cm boven GIOV-hoogte). Uitgaande van het lokale optimum is het effect op de monding van de Vecht bepaald voor de referentiesituatie als de kansrijke situatie (met de maatregelen in de stroomgebieden). De resultaten zijn dan als volgt: optimaal, referentiesituatie Noord Meene = GIOV + 20 cm Zuid Meene = GIOV + 55 cm Zonder Retentie Met Verschil % verschil retentie Monding Vecht, H 1,44 m 1,41 0,03 Vecht, Zuid Meene, H 11,16 m 10,96 0,20 Afwateringskanaal, Noord Meene, H 9,75m 9,62 0,13 Monding Vecht, Q 383,61 m3/s 365,15 18,46 4,813 Vecht, Zuid Meene, Q 225,09 m3/s 207,86 17,24 7,658 Afwateringskanaal, Noord Meene, Q 87,78 m3/s 81,59 6,19 7,054 optimaal, kansrijk in stroomgebieden Noord Meene = GIOV + 20 cm Zuid Meene = GIOV + 55 cm Zonder Retentie Met retentie Verschil % verschil Monding Vecht, H 1,37 m 1,36 0,01 Vecht, Zuid Meene, H 11,03 m 10,90 0, 13 Afwateringskanaal, Noord Meene, H 9,66 m 9,55 0, 11 Monding Vecht, Q 355, 15 m3/s 339,96 15, 19 4,276 Vecht, Zuid Meene, Q 213,70 m3/s 205,58 8,11 3,797 Afwateringskanaal, Noord Meene, Q 84,02 m3/s 78,94 5,08 6,046 Waarschijnlijk kunnen met een uitgebreide analyse en een nauwkeurig gedefinieerde regeling voor de inzet van de gebieden de effecten verder worden geoptimaliseerd, zowel lokaal als benedenstrooms. HKV LIJN IN WATER PR425 G-5