Effecten watersysteem IJsseldelta fase 2 onderdeel · 2020. 4. 14. · Zomerbedverlaging...

Effecten

watersysteem

IJsseldelta fase 2

onderdeel

recreatieterreinen

Hoog- en laagwater bij Music Club Kampen na het

amoveren van de Roggebotsluis

Provincie Overijssel

Provincie Overijssel

Effecten

watersysteem

IJsseldelta fase 2

onderdeel

recreatieterreinen

Hoog- en laagwater bij Music Club Kampen na het

amoveren van de Roggebotsluis

Eindrapport

Auteurs

Guus Rongen (HKV)

Jan Stijnen (HKV)

David Knops (HKV)

Roy Daggenvoorde (HKV)

Peter van de Kreeke (RHDHV)

PR4010.10

december 2019

Inhoud

1 Inleiding 3

1.1 Aanleiding 3

1.2 Doelstelling 4

1.3 Leeswijzer 4

2 Methoden 7

2.1 Inleiding 7

2.2 Hoogwaterstanden 7

2.3 Laagwaterbepaling met Hydra-NL 8

2.4 Bepalen golfbelastingen met Hydra-NL 8

2.5 Interpretatie van de resultaten 9

3 Resultaten 11

3.1 Inleiding 11

3.2 Situatie Drontermeer 12

3.3 Music Club Kampen 16

4 Conclusies 23

5 Referenties 25

Bijlagen 27

A Laagwaterbepaling 29

PR4010.10 • december 2019

1

Samenvatting Door het amoveren van de Roggebotsluis verandert het Drontermeer in een

deel van het IJsselmeer, waar het nu een deel van de Veluwerandmeren is.

Dit heeft effect op de kans op wateroverlast voor de omliggende

recreatieterreinen. Deze studie kwantificeert deze effecten voor een aantal

recreatieterreinen rond het Drontermeer. Dit rapport presenteert de

resultaten specifiek voor Music Club Kampen.

Het deel van het Drontermeer dat ten noorden van de Reevedam en –sluis

ligt, krijgt na het amoveren als deel van het IJsselmeer ook het peilbeheer

van het IJsselmeer. Naast het lagere zomer- en winterpeil zal een grotere

variatie in waterstanden optreden, doordat het effect van windopzet

toeneemt en het systeem mede beïnvloed wordt door de IJsselafvoer via het

Reevediep. Om de gevolgen hiervan voor de recreatieterreinen te bepalen,

zijn hoogwater- en golfoverslagberekeningen gemaakt en is een inschatting

van het effect van laagwater gemaakt. Op basis van deze gegevens kan de

effectiviteit van mitigerende maatregelen worden bepaald.

Hoogwaters worden na het amoveren enkele decimeters tot ruim een meter

hoger, afhankelijk van de periode (zomer of winter) en terugkeertijd. Golven

geven over het algemeen geen probleem. Aan de oostoever liggen de

terreinen redelijk beschut en wat hoger waardoor golven niet veel impact

hebben. Aan de westoever kunnen bij een noordwesten wind golven vanuit

de vaargeul richting de ondiepere oever draaien. Dit kan weliswaar wat

golfslag geven, maar dit gebeurt voornamelijk in situaties waarbij hoge

waterstanden zelf al overlast geeft. De duur van de hoogwaters is kort,

enkele uren tot een dag, al moet rekening gehouden worden met opruimen

schoonmaakwerkzaamheden na een hoogwater.

Laagwaters dalen door het amoveren van de Roggebotsluis met 20 tot 40

cm. Onzekerheden in toegepaste statistiek en aannames in de gebruikte

modellen maken de voorspelling van laagwater enigszins onzeker. Daarom

gebruiken we metingen bij de Roggebotsluis om de verschillen te

onderbouwen. Op basis van deze metingen komen we voor dit verschil uit op

een bovengrensschatting van 40 cm waterstandsdaling. Wanneer de ondiepe

delen van het Drontermeer met 40 cm worden uitgediept, zal een situatie

waarin het water te ondiep is om te varen naar verwachting niet vaker

voorkomen dan dat dit nu het geval is.

Voor de Music Club Kampen lijkt plaatselijke ophoging van het terrein aan de

Drontermeerzijde van het gebouw een goede oplossing om mogelijke

wateroverlast tegen te gaan. Aanvullend zal de bodem rondom de

aanmeersteiger uitgediept moeten worden om de huidige toegankelijkheid te

waarborgen tijdens laagwater. De concertzaal van de Music Club Kampen is

niet gevoelig voor opdrijven tijdens hoogwater in de situatie na het


2

amoveren. De vaker optredende hoge waterstanden geven geen probleem

doordat het gewicht van het gebouw nog altijd groter is dan de waterdruk bij

een zeldzaam hoge waterstand.


3

1 Inleiding

1.1 Aanleiding

In het project Ruimte voor Rivier IJsseldelta is sinds 2004 door diverse

overheidspartijen samengewerkt aan de aanleg van de hoogwatergeul

Reevediep. De waterbouwkundige werkzaamheden aan de dijken en het

Reevesluiscomplex zijn nagenoeg voltooid.

Het project Ruimte voor de Rivier IJsseldelta, met als opdrachtgevers RWS

en de provincie Overijssel, bevat twee maatregelen om de waterveiligheid in

de regio Kampen-Zwolle voor de middellange termijn te borgen: de

Zomerbedverlaging Beneden-IJssel, waarbij de rivier over een lengte van 7,5

kilometer tussen de Molenbrug en de Eilandbrug wordt verdiept én de aanleg

van het Reevediep, een nieuwe zijtak van de IJssel, ten zuiden van Kampen,

richting het Drontermeer (Figuur 1).

Naast het verbeteren van de waterveiligheid wordt een bijdrage geleverd aan

de ruimtelijke kwaliteit. In vijf uiterwaarden worden de natuurwaarden

versterkt. De gebiedsontwikkeling IJsseldelta-Zuid, waarvan het Reevediep

onderdeel is, combineert het realiseren van de waterveiligheid onder andere

met de aanleg van zo'n driehonderdvijftig hectare nieuwe deltanatuur,

nieuwe wandel-, struin- en fietspaden en een vaargeul voor de recreatievaart

(Figuur 1).

Binnen het project "IJsseldelta fase 2, onderdeel recreatieterreinen” zijn

mitigerende maatregelen geformuleerd voor het amoveren van de

Roggebotsluis voor een uitgaanslocatie en een aantal watersportlocaties,

waaronder de Music Club Kampen. Figuur 2 geeft een overzicht van de in

deze studie beschouwde recreatieterreinen.

Figuur 1

Interessegebied.

Bron: Ruimte voor

de Rivier IJsseldelta

infographic


4

1.2 Doelstelling

Door het amoveren van de Roggebotsluis verandert het watersysteem ter

plaatse van het Drontermeer. Dit heeft een effect op de hoog- en laagwaters,

omdat het Drontermeer in open verbinding komt te staan met het

IJsselmeer. Voor de Music Club Kampen kunnen deze hogere én lagere

waterstanden een probleem vormen. De doelstelling van deze studie is om

een goed beeld te krijgen van deze waterstanden en bijbehorende

golfcondities. Deze gegevens duiden het verschil in waterstanden en golven

tussen de situatie voor en na het amoveren van de Roggebotsluis. Daarnaast

kan met deze gegevens de effectiviteit van mitigerende maatregelen worden

bepaald.

1.3 Leeswijzer

Na deze inleiding geeft hoofdstuk 2 een beknopt overzicht van de gebruikte

methoden om de hoog- en laagwaters uit te rekenen. De laagwaterbepaling,

die voor deze studie is gehanteerd, is in bijlage A verder uitgewerkt.

Hoofdstuk 3 geeft voor zowel het Drontermeer als geheel én per locatie

specifiek een beeld van mogelijke overlast door hoog- en laagwater na het

amoveren van de Roggebotsluis. Deze worden vergeleken met de huidige

situatie waarin de Roggebotsluis nog aanwezig is. De inleiding (hoofdstuk 1)

en de conclusies (hoofdstuk 4) geven samen een globaal totaalbeeld van het

Figuur 2

Geografische ligging

van recreatielocaties

waarvoor

mitigerende

maatregelen

geformuleerd

worden


5

effect van het amoveren van de Roggebotsluis op de waterstanden en

golfcondities voor de Music Club Kampen.


7

2 Methoden

2.1 Inleiding

Om een inschatting te kunnen geven van de mogelijke wateroverlast in de

huidige situatie en de toekomstige situatie na het amoveren van de

Roggebotsluis, leiden we een aantal gegevens af:

1. Hoogwaterstanden

In eerste instantie is het van belang om te weten hoe vaak een

hoogwater voorkomt na het amoveren van de Roggebotsluis.

2. Golfbelasting tijden hoogwater

Hoogwater leidt tot water dat over de kades loopt, maar ook wanneer het

water nog onder de kades staat, kan wateroverlast optreden door golven.

Bij niet voor wind afgeschermde locaties langs een breed stuk van het

Drontermeer kan dit problemen geven.

3. Laagwaterstanden

Voornamelijk voor gebruiksdoeleinden is het van belang om een beeld te

krijgen van laagwaters in de situatie na amoveren. Omdat het om de

bruikbaarheid/toegankelijkheid van de terreinen gaat, kijken we naar het

verschil tussen de situatie voor en na het amoveren van de

Roggebotsluis.

4. Omstandigheden tijdens hoog- en laagwater

De hoog- en laagwatersituaties die worden beschreven, zijn tamelijk

zeldzaam, waardoor het niet gemakkelijk is om hierbij een beeld te

vormen. Voor de beeldvorming omschrijven we daarom de

weersomstandigheden (veelal de storm) waaronder deze plaatsvinden.

Elk van de vier genoemde punten werken we in een aparte paragraaf verder

uit. Hierbij geven we telkens een korte uitleg, met verwijzingen naar

bijlagen, of literatuur waarin dit verder uitgewerkt staat.

2.2 Hoogwaterstanden

De waterstand die voorkomt met een bepaalde frequentie kan worden

berekend met Hydra-NL. Dit programma combineert statistiek van de

belastingen met de invloed daarvan op de waterstand. Voor de Vecht-

IJsseldelta bestaan de belastingen uit afvoer, wind (richting en snelheid), het

meerpeil en de toestand van de Ramspolkering. Deze belastingen worden in

stappen opgedeeld (windsnelheid 0, 10, 20, … m/s; windrichting N, NNO, NO,

enz.), waarna voor elke belastingcombinatie de waterstand wordt berekend

met het hydrodynamisch model WAQUA voor de waterstanden en SWAN voor

de golven. Hydra-NL koppelt aan deze belastingcombinaties een kans en

beschouwt de resulterende waterstanden. Door alle kansen en waterstanden

te combineren kan afgeleid worden welke overschrijdingskans bij een bepaald


8

waterstandsniveau hoort, en zo dus ook wat de waterstand is bij een

terugkeertijd van bijvoorbeeld 100 jaar. Maatgevende hoogwaterstanden

worden gewoonlijk berekend voor het winterhalfjaar. Het uitgangspunt is dat

extreme hoogwaters alleen voorkomen van oktober tot maart, omdat in deze

periode de zwaarste stormen en hoogste rivierafvoeren voorkomen. Met het

oog op recreatie in voornamelijk de zomermaanden, is in deze studie ook de

kans op hoogwater tijdens de zomerperiode berekend. Dit zomerhalfjaar

loopt van april tot september.

2.3 Laagwaterbepaling met Hydra-NL

Net als de kans op een hoogwater kan ook de kans op een laagwater worden

bepaald met Hydra-NL. In essentie is de werkwijze hetzelfde. Eerst worden

de relevante belastingen gekozen, waarna deze met een waterbewegings-

model als WAQUA worden gesimuleerd. Voor laagwater zijn de wind en het

meerpeil van belang. Hoge IJsselafvoeren nemen we niet mee, omdat deze

tot hoogwater leiden. Omdat de waterstanden bij aflandige wind het laagst

zijn, is de toestand van de Ramspolkering niet relevant. Hydra-NL is officieel

niet ontworpen om kansen op laagwater te berekenen. Om dit toch te kunnen

doen, passen we de werkwijze voor het bepalen van hoogwaterstanden met

Hydra-NL op een aantal punten aan. In bijlage A staat uitgebreid beschreven

welke keuzes en aanpassingen zijn gedaan om de kansen op laagwater te

bepalen.

2.4 Bepalen golfbelastingen met Hydra-NL

Naast een waterstand boven de kades kan ook een lagere waterstand met

golven voor overlast zorgen. Figuur 3 illustreert dit. De gestippelde lijn geeft

de waterstand zonder golven aan (MHW staat voor Maatgevend HoogWater).

Golven kunnen vervolgens zorgen dat water over de dijk stroomt, of voor de

recreatieterreinen niet over de dijk maar op het terrein.

Om verschillende redenen kan er gekozen worden om een maximum

hoeveelheid overslaand water te hanteren. Dit stelt eisen aan de hoogte van

het terrein (hoe hoger, hoe minder overslag). Deze hoogte wordt uitgedrukt

als het hydraulisch belastingniveau (HBN). Dit is de benodigde kruinhoogte

(of terreinhoogte, damhoogte, afhankelijk van de situatie) zodat de overslag

niet hoger is dan een bepaald volume water per tijdseenheid. Wanneer er

geen golven zijn, zal het HBN ongeveer even hoog zijn als de maatgevende

Figuur 3

Falen van een

waterkering door het

mechanisme

golfoverslag


9

hoogwaterstand. Pas dan zal water over de dijk of op het terrein stromen.

Wanneer er veel golven zijn, kan het HBN een stuk hoger zijn dan de

maatgevende waterstand. In deze situatie moet de kade namelijk een stuk

hoger zijn dan de waterstand, om te zorgen dat de golven weinig water over

de dijk laten slaan.

2.5 Interpretatie van de resultaten

Voor de interpretatie van de resultaten lichten we een aantal punten toe,

namelijk de hoge terugkeertijden, het gebruik van illustratiepunten en de

duur van de belasting.

Kleine kansen, hoge terugkeertijden

De met Hydra-NL berekende hoogwaters, laagwaters zijn een schatting van

de waterstanden die tijdens de piek van een storm of hoogwater voorkomen

bij een bepaalde terugkeertijd. Vooral voor gebeurtenissen met hoge

terugkeertijden van meer dan 1.000 jaar is het lastig om een voorstelling te

maken van deze gebeurtenissen. We kunnen de resultaten namelijk niet

vergelijken met situaties die we wel eens meegemaakt hebben. De resultaten

moeten dus gezien worden als een (goed onderbouwde) verwachting van de

extreme omstandigheden die op kunnen treden, niet als een absolute

waarheid.

Verder is het goed om te vermelden dat de kans van voorkomen niets zegt

over wanneer de gebeurtenis voorkomt. Voor een 1/100 jaar gebeurtenis kan

dit nog 300 jaar duren, maar het kan ook volgende maand zijn. Net zoals je

bij het werpen van een dobbelsteen een 1/6de kans hebt op een 6, maar je

niet weet welke van de volgende worpen een 6 gaat worden. We kunnen

echter wel uitrekenen wat de kans is dat een gebeurtenis van extreme

omvang minimaal één keer in een periode van bijvoorbeeld 80 jaar

voorkomt. Voor een gebeurtenis met een herhalingstijd van 10, 100 of 1000

jaar is dit respectievelijk 99,97%, 55% of 8%.

Illustratiepunten

Bij een hoge of lage waterstand met een bepaalde terugkeertijd horen ook

condities die hiertoe leiden. Dit kunnen verschillende condities zijn. Zo kan

een hoogwater tot stand komen door een hoge rivierafvoer of een grote

windopzet, en wordt de totale kans bepaald door een combinatie van de

twee. Het illustratiepunt beschrijft de meest waarschijnlijke situatie die tot

een bepaalde belasting (waterstand of HBN) leidt. Met deze gegevens kunnen

we een voorstelling maken van de omstandigheden die tot de belasting

leiden, voor de context en ter validatie. Op het Drontermeer zal eerder de

wind dan de afvoer een maatgevende situatie veroorzaken. Aan de hand van

het onderstaande voorbeeld lichten we dit toe.

Stel dat hoge waterstanden worden veroorzaakt door wind en afvoer. Tabel 1

geeft een hypothetisch voorbeeld van waterstanden bij verschillende

windsnelheden en afvoeren. Aan de hand van de tabel zoeken we het T100


10

illustratiepunt: de hoogste waterstand, door een combinatie van wind en

afvoer veroorzaakt, met een overschrijdingskans van eens per 100 jaar

(T100). In onderstaande tabel is dit een lage afvoer (500 m3/s) en hoge

windsnelheid (30 m/s), omdat de wind meer invloed heeft. Maar waarom dan

geen hogere afvoer? Een IJsselafvoer van 1250 m3/s komt namelijk geregeld

voor. Zou de afvoer echter hoger zijn (bijv. T10 i.p.v. T1), dan hebben we bij

dezelfde windsnelheid een T1000 situatie. De 2,8 m+NAP die ontstaat door

een hoge windsnelheid in combinatie met een lage afvoer is dus de

combinatie met de hoogste waterstand die eens per 100 jaar voorkomt: dit is

het illustratiepunt.

Van alle combinaties van afvoer en windsnelheid die tot 2,8 m+NAP kunnen

leiden, is het illustratiepunt dan ook de combinatie met de grootste kans van

voorkomen. Die andere combinaties betreffen vooral hogere afvoeren en

lagere windsnelheden, waarbij de afvoeren substantieel hoger zullen zijn en

de windsnelheden ietsje lager. Daardoor is de kans op die andere

combinaties een stuk kleiner.

Windsnelheid

10 m/s (T1) 20 m/s (T10) 30 m/s (T100)

IJssela

fvoer

500 m3/s (T1)

0,8 m+NAP (T1 x T1 = T1)

1,8 m+NAP (T1 x T10 = T10)

2,8 m+NAP (T1 x T100 = T100)

1250 m3/s (T10)

1,0 m+NAP (T10 x T10 = T10)

2,0 m+NAP (T10 x T10 = T100)

3,0 m+NAP (T10 x T100 = T1000)

2000 m3/s

(T100)

1,2 m+NAP (T100 x T1 = T100)

2,2 m+NAP (T100 x T10 = T1000)

3,2 m+NAP (T100 x T100 = T10000)

Belastingduren

Hoog- en laagwaters kunnen verschillende duren hebben, afhankelijk van de

oorzaak van de situatie. Zo zal een hoogwater veroorzaakt door een hoge

IJsselafvoer veel langer duren dan hoogwater door een stormopzet, omdat

een afvoergolf langer aanhoudt dan een storm. Na het amoveren van de

Roggebotsluis wordt het Drontermeer gevoelig voor windopzet, omdat het

een uiteinde van het IJsselmeer wordt. Scheefstand van het gehele

IJsselmeer is in de uiteinden het duidelijkst aanwezig. De hoogte van de

hoogwaters nemen toe door het amoveren van de Roggebotsluis, maar dit

worden over het algemeen wel hoogwaters door storm en dus van korte

duur. Eventuele overlast zal dus van korte duur zijn, maar wel gepaard gaan

met hoge windsnelheden. Afhankelijk van de locatie kan golfoverslag ook

voor overlast zorgen, waarbij rekening gehouden moet worden met de

benodigde tijd voor het opruimen en schoonmaken van het terrein.

1 Het vermenigvuldigen van overschrijdingsfrequenties zoals gedaan in Tabel 1, is eigenlijk

niet correct. Eén van de twee moet vervangen worden door een kans van voorkomen.

Daarnaast is een gebeurtenis met een overschrijdingsfrequentie van 1 jaar niet hetzelfde als

een gebeurtenis met kans 1 in een willekeurig jaar. Voor het voorbeeld voldoet de aanpak

echter, omdat het inzichtelijk maakt waarom een bepaalde zeldzame gebeurtenis

waarschijnlijker is dan andere.

Tabel 1

Hypothetisch

voorbeeld van

waterstanden bij

verschillende

combinaties van

wind en afvoer.1


11

3 Resultaten

3.1 Inleiding

Dit hoofdstuk geeft voor het Drontermeer als geheel en voor de Music Club

Kampen specifiek een beeld van overstroming en de kans op overlast door

hoog- en laagwater. Voor de context wordt dit eerst voor het Drontermeer in

zijn geheel besproken, daarna wordt er in detail op de Music Club Kampen

ingegaan. Dit hoofdstuk biedt dus getallen voor hoog- en laagwater na het

amoveren met een technische onderbouwing. Het kan daarom gebruikt

worden om de effectiviteit van mogelijke maatregelen te beoordelen.

Nadat het Drontermeer als geheel besproken is, worden voor de Music Club

Kampen de volgende onderwerpen besproken:

1. Beschrijving en schematisering van de omgeving

In eerste instantie bekijken we per locatie de omgeving en leiden we

hiervoor een schematisering af. Hierin kunnen we overzichtelijk maken

hoe de omgeving rond de locatie eruit ziet, wat de hoogteliggingen zijn,

en wat gevoelige windrichtingen zijn. De schematisering is nodig om de

hoeveelheid golfoverslag te bepalen.

2. Hoogwaters en golfoverslag

Met Hydra-NL en de schematisering bepalen we de optredende

hoogwaters en de golfoverslag. We nemen als maatgevende

overslagdebieten 1 en 10 liter per seconde per strekkende meter. Dit

staat gelijk aan 0,36 en 3,6 kubieke meter per uur.

3. Laagwaters

Net als de zeldzame hoogwaters kunnen ook de laagwaters worden

bepaald.

4. Discussie: beschrijving van de situatie

Als laatste punt gaan we in op de omstandigheden waaronder de

maatgevende hoog- en laagwaters optreden. Hiermee krijgen de

gebruikers een beeld in hoeverre deze situaties voor hen relevant zijn.


12

3.2 Situatie Drontermeer

Door het amoveren van de Roggebotsluis wordt het Drontermeer een

zuidoostelijke uiteinde van het IJsselmeer, waar het nu een noordelijk

uiteinde van de Veluwerandmeren is. Dit betekent dat de windrichtingen die

hoog- en laagwater geven omdraaien. In de volgende twee paragrafen

worden beide situaties voor het Drontermeer als geheel toegelicht. Tabel 2

geeft een samenvattend overzicht.

Huidige situatie

(voor amoveren)

Toekomstige situatie

(na amoveren)

Ho

og

wate

r

Het Drontermeer vormt het meest

noordelijke deel van de

Veluwemeren. Hoogwater zal

voornamelijk veroorzaakt zuidwesten

wind die scheefstand van zuid naar

noord veroorzaakt. Ook in de huidige

situatie zal een hoogwater vooral

veroorzaakt worden door wind, en

minder door een hoog meerpeil.

Na het amoveren zal het Drontermeer

een zuidoostelijk uiteinde van het

IJsselmeer zijn, maar door het

Reevediep ook een zijtak van de IJssel.

Hoogwater kan dus veroorzaakt worden

door een hoge IJsselafvoer, een hoog

IJsselmeerpeil en een sterke windopzet.

De windopzet is hiervan de meest

aannemelijke oorzaak van een

hoogwater.

Laag

wate

r

Laagwater is in de huidige situatie

het gevolg van een noord tot

noordoostelijke windrichting.

Voor laagwater is in de toekomst een

zuidwestelijke windrichting dominant,

omdat deze de meeste afwaaiing zal

geven. IJsselafvoer of een verhoogd

meerpeil zullen niet meespelen, omdat

deze juist een verhogend effect hebben

op de waterstand.

Voor het berekenen van de extreme situaties is gebruik gemaakt van

WAQUA-simulaties en Hydra-NL, zoals in bijlage A beschreven staat. Bij het

modelleren van deze situaties moeten we veel aannames doen. Daarom doen

we er goed aan een eerste beeld te creëren op basis van beschikbare

metingen. Bij de Roggebotsluis is aan de noorden zuidkant een

waterstandsmeetpunt aanwezig, waar de afgelopen decennia

waterstandsmetingen zijn gedaan. Deze twee punten gebruiken we om een

eerste beeld te krijgen van het effect van het amoveren op hoog- en

laagwater. Het meetpunt aan de zuidkant geeft een beeld van de huidige

frequentie van hoog en laagwater op het Drontermeer. Het meetpunt aan de

noordkant is een aardige benadering van de nieuwe situatie na het amoveren

van de Roggebotsluis, wanneer het Drontermeer in directe verbinding staat

met het IJsselmeer.

3.2.1 Effect amoveren op hoogwater

Door het amoveren van de Roggebotsluis verandert het Drontermeer van een

noordelijke uiteinde van de Veluwemeren tot een zuidelijke uiteinde van het

IJsselmeer. Waar nu dus de zuidwestelijke windrichtingen de hoogste

Tabel 2

Beschrijving van

hoog- en laagwater-

situaties in de

huidige situatie

(voor amoveren) en

de toekomstige

situatie (na

amoveren).


13

waterstanden geven, worden dat in de toekomst de noordelijke

windrichtingen. Door de aanleg van het Reevediep wordt ook een hoge

IJsselafvoer een mogelijke oorzaak van hoogwater, waarmee een hoogwater

dus het gevolg kan zijn van een storm, een afvoergolf en een hoog meerpeil.

Scheefstand door storm blijft de meest aannemelijke oorzaak van een hoge

waterstand, zowel nu als in de toekomst. De windrichting draait echter om.

De metingen bij de Roggebotsluis geven een beeld van hoogwaters nu

(meetpunt zuid) en in de toekomst (meetpunt noord). Figuur 4 geeft de

frequentielijnen. De doorgetrokken lijn is de huidige situatie

(Veluwerandmeren), de gestippelde lijn de toekomstige (IJsselmeer), blauw

is winter, rood is zomer. De lijnen met punten geven de metingen weer. Door

elke van deze reeks punten is een rechte lijn2 getrokken, waarmee de

metingen makkelijker kunnen worden vergeleken. Op basis van de metingen

schatten we dat een hoogwater met een terugkeertijd van 10 jaar door het

amoveren in de winter ongeveer 0,9 m stijgt en in de zomer grofweg 0,7 m.

Bij een terugkeertijd van 10 jaar zien we aanzienlijke verschillen in

hoogwater, waar dat eens per jaar nog redelijk meevalt. Dit is dus tijdens

een gebeurtenis die tamelijk zeldzaam is, maar tijdens de ontwerpduur van

een gebouw of terrein toch een aantal keer voorkomen.

Hoewel het meetpunt noord een aardige indicatie geeft voor de toekomstige

situatie, zijn hier nog wel enkele kanttekeningen bij te plaatsen. Zo is het

effect van de afvoer (aanleg van Reevediep) niet aanwezig in de metingen,

ligt het meetpunt helemaal in het noorden van het Drontermeer en hebben

lokale hydrodynamische effecten rondom de Roggebotsluis nog een effect op

de waterstand. De metingen komen grotendeels uit de tijdsperiode waarin

het ‘oude’ peilbesluit gold. Onder het nieuwe peilbesluit wordt in de zomer

een fluctuerend peil aangehouden. Het gemiddelde zomerpeil en winterpeil

blijft gelijk. (Rijkswaterstaat, 2018) bevat meer informatie over het nieuwe

2 De rechte lijnen door de reeks metingen zijn een fit van een exponentiële functie op de

metingen, op basis van kleinste kwadranten.

Figuur 4

Overschrijdings-

frequentielijn van

hoogwaters aan

beide kanten van de

Roggebotsluis op

basis van metingen

van de afgelopen

decennia


14

peilbesluit. Tenslotte kan nog als kanttekening worden genoemd dat de

metingen niet bruikbaar zijn voor het inschatting van extremere

gebeurtenissen, zoals eens per 100 of 1000 jaar. Ondanks de kanttekeningen

zijn de metingen een waardevolle gegevensbron die een beeld geven van de

frequentie van optreden van minder zeldzame gebeurtenissen. Daarnaast

vormen ze een validatie voor de resultaten uit Hydra-NL.

3.2.2 Effect amoveren op laagwater

Een laagwater op het Drontermeer wordt momenteel veroorzaakt door

noordelijke wind die het water richting het Nuldernauw opzet, en dus voor

afwaaiing bij het Drontermeer zorgt. In de toekomstige situatie worden de

zuidoostelijke windrichtingen belangrijk, die opzet richting de Afsluitdijk

veroorzaakt. Laagwaterstanden door aanhoudende droogte (lage afvoer, veel

verdamping) zijn niet relevant; uit de metingen blijkt dat de grootste

laagwaters gepaard gaan met hogere windsnelheden.

De metingen bij de Roggebotsluis geven een eerste beeld van laagwaters nu

(meetpunt zuid) en in de toekomst (meetpunt noord). Figuur 5 geeft de

bijbehorende frequentielijnen. De doorgetrokken lijn komt overeen met de

huidige situatie (Veluwerandmeren), de gestippelde lijn met de toekomstige

(IJsselmeer), blauw is winter, rood is zomer. De frequentielijnen geven aan

dat de laagwaters zowel in de zomer als in de winter 0,25 tot 0,35 m zakken.

Dit komt deels door een ander meerpeil (van Veluwerandmeren naar

IJsselmeer), een verschil van 25 cm in de zomer en 20 cm in de winter, en

deels door een groter effect van de wind op het IJsselmeer dan op de

Veluwerandmeren.

Ook voor de laagwatersituaties is het meetpunt aan de noordkant van de

Roggebotsluis niet zonder meer representatief voor de situatie na het

amoveren. Omdat voor laagwaters de IJsselafvoer niet relevant is, maakt het

niet uit dat de situatie met het Reevediep niet in de metingen zit. Het

meetpunt blijft echter te noordelijk liggen en wordt beïnvloed door de

Figuur 5

Onderschrijdings-

frequentielijn van

laagwaters aan

beide kanten van de

Roggebotsluis op

basis van metingen

van de afgelopen

decennia


15

hydrodynamische effecten van de Roggebotsluis. Het effect hiervan op de

frequentielijn is onbekend. Daarom nemen we als bovengrensschatting een

daling van het laagwater van 0,4 m, het grootste verschil uit Figuur 5.


16

3.3 Music Club Kampen

Samengevat: Music Club Kampen

Music Club Kampen ligt in de noordoostelijke hoek van het Drontermeer. Het

gebouw zelf ligt op 2,3 m+NAP. De beachclub met terras en strand liggen

lager, 0 tot 1 m+NAP. Voor de Music Club ligt een aanmeersteiger die op

een hoogte van 0,8 m+NAP is aangelegd.

Na het amoveren van de Roggebotsluis zullen noordwestelijke stormen

zorgen voor hoge waterstanden, in plaats van de zuidwestelijke stormen

waarbij hoogwaters in de huidige situatie optreden. De Music Club zal met

een frequentie van eens per 100 tot 200 jaar wateroverlast hebben na het

amoveren van de Roggebotsluis. De aanmeersteiger zal in de nieuwe situatie

ongeveer eens per jaar onder water komen te staan, voornamelijk in de

winter.

Omdat golven weinig overlast geven, hebben golfremmende maatregelen

weinig effect. Oplossingen moeten dus gezocht worden in het plaatselijk

ophogen van het terrein aan de Drontermeerzijde van het gebouw, het

terras of de aanmeersteiger.

3.3.1 Situatie

De Music Club Kampen is gelegen direct achter de Roggebotsluis. De Music

Club bestaat uit een hoofdgebouw, een beachclub en een aanmeersteiger.

Een foto van het vooraanzicht is weergeven in Figuur 6.

Hieronder geven we een opsomming van de punten die van belang kunnen

zijn voor het bepalen van mogelijk wateroverlast. De hoogtes zijn afgeleid uit

het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN3, 2019):

Het hoofdgebouw is aangelegd op 2,3 m+NAP. Deze hoogte is gebaseerd

op het toetspeil uit de Hydraulische Randvoorwaarden voor C-keringen

(Van Veen N.J. & N. Slootjes, 2008), afgeleid bij een normfrequentie van

1/2000 volgens de rekenregels vóór het WBI2017.

Figuur 6

Vooraanzicht

gebouw Music Club

Kampen


17

Het laagste niveau van de Music Club ligt op drempelhoogte, met op dat

niveau onder andere de grotere podiumzaal;

Aan de waterkant van het gebouw ligt een groot aflopend terras en

strand (Beach Club Buiten);

Bij de aanmeersteiger bij de Music Club worden gedeeltelijk jaarrond

ligplaatsen verhuurd. Dit zijn vaste steigers op een niveau van 0,8

m+NAP.

Op basis van deze gegevens uit het recentelijk bijgewerkte Actueel

Hoogtebestand Nederland (AHN3) hebben we een schematisering van het

terrein gemaakt. Hiervoor is een dwarsprofiel van het terrein ter hoogte van

de Music Club gekozen. Figuur 7 geeft de locatie waar het profiel getrokken is

weer. In de rechterfiguur is ook de bodemhoogte van het terrein weergeven.

Hierin kunnen we terugzien dat het strand en terras tussen de 0 en 1 meter

boven NAP ligt.

Het dwarsprofiel is weergeven in Figuur 8 in rood. Dit profiel kan gebruikt

worden voor het bepalen van golfoploop. Het opstekende uiteinde volgt het

terrein niet vanwege een beperking vanuit de rekensoftware.

Hoogtegegevens vanuit het AHN3 zijn alleen beschikbaar boven water, onder

water wordt gebruik gemaakt van het bodemmodel van WAQUA. Dit is grover

en bij de aanmeersteiger wellicht wat te diep. Vandaar het hoekige en diepe

verloop onder de 0,0 m+NAP.

Figuur 7

AHN3 profiel en

schematisering,

Music Club Kampen


18

De rode lijn in Figuur 8 geeft het geschematiseerde overslagprofiel aan.

Vanwege beperkingen in de software kan deze het terrein niet geheel volgen,

waardoor het uiteinde opsteekt. Het effect hiervan op de berekende

golfoploop is niet significant.

3.3.2 Hoogwater en golfoploop

Op basis van de stromingsberekeningen en schematisering van het

dwarsprofiel zijn frequentielijnen van de waterstand en het HBN berekend.

Het HBN is de benodigde terreinhoogte, om te zorgen dat er niet meer dan 1

of 10 l/s/m het terrein op loopt, zoals in paragraaf 2.4 is toegelicht. Voor de

Music Club zijn de frequentielijnen weergeven in Figuur 9. In deze figuur zijn

de drempelhoogte van de Music Club en de hoogte van de aanlegsteigers met

stippellijnen aangegeven. Deze gelden voor de huidige situatie van de Music

Club. In de ontwerpvarianten zouden deze hoogtes kunnen veranderen. Een

aantal belangrijke bevindingen:

In de situatie na het amoveren van de Roggebotsluis ligt de

overstromingsfrequentie van de Music Club tussen de 1/100 en 1/200 per

jaar. De waterstand zal dus vaker tot het drempelniveau komen dan de

1/2000 jaar waar dit ooit op ontworpen is. Het is overigens niet duidelijk

of deze 1/2000 jaar ook volgens de huidige uitgangspunten de frequentie

is waarbij wateroverlast optreedt. Deze kans is namelijk in het verleden

bepaald, vóór de nieuwe rekenregels uit het WBI2017. Met de huidige

uitgangspunten zou de kans op hoogwater kunnen afwijken, voornamelijk

door nieuwe statistiek.

De aanmeersteiger zal in de winter gemiddeld eens per jaar onder water

staan, in de zomer is deze kans kleiner: eens per 3 jaar (1/3 per

zomerperiode dus).

Figuur 8

Geschematiseerd

profiel (rood) boven

op het AHN3 (grijs).

Het profiel ligt

doorsnijdt het hoger

gelegen deel van de

Music Club, vandaar

dat de fundering niet

duidelijk te

herkennen is in het

AHN3.

Oplopend terrein


19

Het verschil tussen het HBN en de waterstand is 1 à 2 decimeter. Doordat

de strijklengtes bij de Music Club klein zijn, vallen de golfcondities mee.

Wateroverlast wordt dus voornamelijk bepaald door een hoge waterstand

en niet zozeer door golfoploop. Het verschil tussen waterstand en HBN is

0,1–0,2 m. Golfremmende maatregelen hebben dus weinig effect

(maximaal 0,1–0,2 m). Oplossingsrichtingen moeten dus gezocht worden

in het plaatselijk ophogen van het terrein aan de Drontermeerzijde van

de Music Club, of andere maatregelen waardoor het water niet tegen het

gebouw komt te staan.

3.3.3 Laagwater

Net als de hoogwaterstatistiek kunnen we ook laagwaterstatistiek afleiden.

Figuur 10 geeft de frequentielijnen weer waaruit kan worden afgelezen hoe

vaak een laagwater voorkomt. In de figuur zien we blauwe en rode lijnen. De

blauwe lijnen geven de laagwaters in de winterperiode weer. Omdat in de

winter de grootste stormen optreden, is dit voor wateroverlast de

belangrijkste periode. Recreatie vindt echter vooral in de zomer plaats,

waarvoor ook de laagwaters tijdens het zomerhalfjaar zijn afgeleid. De rode

lijnen geven de laagwaters in de zomerperiode. De doorgetrokken lijn staat

voor de huidige situatie waarin het Drontermeer nog deel uitmaakt van de

Veluwerandmeren. De gestippelde lijn geeft de situatie na het amoveren

weer, waarin het Drontermeer onderdeel is van het IJsselmeer.

Figuur 9

Frequentielijn van

waterstand en HBN

voor de locatie bij

Kanovereniging

Skonenvaarder na

het amoveren van

de Roggebotsluis


20

Voor de Music Club is de laagwatersituatie voornamelijk belangrijk voor de

aanmeersteiger. De verlaging van laagwaterstanden wordt geschat op

maximaal 0,4 meter. Deze wat conservatieve inschatting volgt uit de

metingen bij de Roggebotsluis, zie paragraaf 3.2.2. We kunnen niet

garanderen dat de berekeningen een betere inschatting dan de metingen

zijn. Daarom kiezen we de meest conservatieve van de twee.

3.3.4 Mogelijke mitigerende maatregelen

Op basis van de kenmerken van hoog- en laagwater bij de Music Club kunnen

we de mogelijke mitigerende maatregelen beschouwen. Deze hoog- en

laagwaters zijn bijna allemaal het gevolg van stormen. De piek van de storm

duurt gewoonlijk niet veel langer dan 12 uur, dus het laag- of hoogwater zal

ook niet langer duren. Met name voor de aanleghaven betekent dit dat het

eventueel niet toegankelijk zijn van de steigers door hoogwater van korte

duur is, al moet er rekening worden gehouden met schoonmaakwerk-

zaamheden na een hoogwater.

Mogelijke mitigerende maatregelen moeten vooral gezocht worden in het

plaatselijk ophogen van het terrein aan de Drontermeerzijde van het gebouw,

of het nemen van andere maatregelen waardoor het water niet tegen het

gebouw komt te staan. Doordat de golfcondities vanuit de waterveiligheid

bezien redelijk mild zijn, hebben golfremmende maatregelen weinig effect.

Vanuit het perspectief van scheepvaart wordt toch gekozen voor de aanleg

van een golfbreker. Golfcondities voor de haven zullen niet toenemen ten

opzichte van de huidige situatie. In de huidige situatie geeft een zuidelijke

wind de hoogste waterstanden en ook de meeste golfgroei. In de nieuwe

situatie is de maatgevende windrichting voor hoogwater N-NW, in deze

situatie zijn de strijklengtes echter klein.

Voor de aanlegsteiger is het huidige plan om 0,4 m te baggeren voldoende,

om de huidige bruikbaarheid te waarborgen. Met name tijdens hoogwater zou

Figuur 10

Frequentielijnen

voor laagwaterstand

tijdens het

zomerhalfjaar en

winterhalfjaar.

De doorgetrokken

rode en blauwe lijn

geven de huidige

situatie in zomer en

winter weer, de

gestippelde rode en

blauwe lijn de

toekomstige situatie.


21

de bereikbaarheid van de haven een probleem kunnen zijn. Gemiddeld eens

per jaar zal het water zo hoog staan dat de steiger onder water loopt.

3.3.5 Opdrijfrisico gebouw Music Club Kampen

De grote zaal van de Music Club ligt verlaagd achter keermuurtjes die zijn

aangelegd als hoogwaterbescherming. In geval van hoogwater boven het

vloerniveau van de concertzaal ontstaat een overdruk die zou kunnen leiden

tot opdrijven van de Music Club. Omdat door het amoveren van de

Roggebotsluis vaker hoge waterstanden voorkomen bij Music Club Kampen

dan in de situatie voor het amoveren, zou er een verhoogd risico kunnen

ontstaan op opdrijven. In deze paragraaf wordt met een kwalitatieve, grove

toets onderzocht of dit een reëel risico is om rekening mee te houden. Als uit

deze conservatieve benadering volgt dat het risico aanwezig is, zal dit verder

in detail moeten worden onderzocht.

Het opdrijfrisico wordt bepaald door de balans tussen het gewicht van het

gebouw en de druk van het water. De verhouding hiertussen bepaalt de

veiligheid tegen opdrijven. Deze veiligheidsfactor is de verhouding tussen de

overdruk die bij hoogwater mogelijk kan ontstaan en het gewicht van het

gebouw, waarbij er van wordt uitgegaan dat dit evenredig over de vloer is

verdeeld.

Overdruk die ontstaat bij hoogwater

We onderzoeken de stabiliteit bij een hoogwaterstand van 3,0 m+NAP, de

waterstand die naar verwachting eens per 2.500 jaar voorkomt op het

Drontermeer in de situatie na het amoveren. Met een vloerniveau van 2,3

m+NAP en een waterniveau van 3,0 m+NAP hebben we potentiële 6,9

kN/m2 druk tegen de onderkant van de vloer, overeenkomend met 0,7

meter water. De waterdruk wordt in de praktijk nooit 1 op 1 doorgegeven

over de gehele vloer en zal zich waarschijnlijk trager instellen dan het

waterstandsverloop. Daarnaast wordt de waterdruk mogelijk beperkt doordat

de vloer op bepaalde punten lek is en daarmee wordt ontlast. De inschatting

is dus aan de conservatieve kant.

Gewicht boven de vloer

Qua ruwbouw bepalen we het gewicht als volgt, door dit op te splitsen in de

belangrijkste onderdelen van het gebouw, zoals weergeven in Tabel 3.


22

Object Afmetingen [m] Soortelijk

gewicht

Gewicht

Vloer 40 × 21 × 0,25 2400 kg / m3 504.000 kg

Metselwerk buitenmuren

(enkelsteens) 100 × 5,5 × 0,1 1700 kg/m3 93.500 kg

Binnenmuren (betonblokken

licht) 100 × 5,5 × 0,1 1500 kg / m3 82.500 kg

Dak (pannendak met dakplaat

en gordingen) 40 × 21 122 kg / m2 102.480 kg

Houten skelet (aanname) 15.000 kg

Totaal 797.480 kg

Het totale gewicht is circa 800.000 kg verdeeld over een oppervlak van 40 bij

21 vierkant meter. Dit geeft een massa van 952 kg/m2, oftewel een gewicht

van 9,34 kN/m2. De veiligheidsfactor tegen opdrijven is daarmee 9,3/6,9 =

1,3. De balkons en de inrichting zijn hier niet in meegerekend. Als deze wel

meegerekend worden zal het gewicht nog hoger zijn, en dus ook leiden tot

een grotere veiligheidsfactor.

Het risico van opdrijven bij hoogwater is op basis van deze conservatieve

benadering gering. Er is daarom geen reden om beheersmaatregelen te

treffen tegen opdrijven.

Tabel 3

Gewicht van de

Music Club Kampen

uitgesplitst over de

verschillende

onderdelen.


23

4 Conclusies

In deze rapportage is onderzocht wat de consequenties zijn van het

amoveren van de Roggebotsluis op de hoog- en laagwater situaties voor de

recreatieterreinen langs het Drontermeer. De belangrijkste conclusies zijn:

Door het amoveren van de Roggebotsluis wordt het Drontermeer deel van

het IJsselmeer, waar het nu een deel van de Veluwemeren is. Naast het

lagere zomer- en winterpeil zal een grotere variatie in waterstanden

optreden, doordat het effect van windopzet toeneemt en het systeem

mede beïnvloed wordt door de IJsselafvoer via het Reevediep.

De situaties waarin hoge hoogwaters of lage laagwaters optreden, zijn in

zowel de huidige als de toekomstige situatie het gevolg van stormen.

Omdat er in de winter meer en hevigere stormen optreden dan in de

zomer, zijn in de winterperiode ook de hoog- en laagwaters groter dan in

de zomerperiode.

Hoogwaters worden na het amoveren enkele decimeters tot ruim een

meter hoger, afhankelijk van de periode (zomer of winter) en de

terugkeertijd. Door korte strijklengtes op de voor golfgroei dominante

windrichtingen geven golven over het algemeen geen probleem. De

oostoever ligt redelijk beschut en wat hoger, waardoor golven niet veel

impact hebben. Aan de westoever kunnen bij een noordwesten wind

golven vanuit de vaargeul richting de ondiepere oever draaien. Dit kan

wat golven geven, maar dit gebeurt voornamelijk in situaties dat het

hoge water zelf al overlast geeft. De duur van de hoogwaters is kort,

enkele uren tot een dag, al moet rekening gehouden worden met opruim-

en schoonmaakwerkzaamheden na een hoogwater.

Laagwaters dalen door het amoveren van de Roggebotsluis 0,2–0,4 m.

Vanwege de verschillen tussen metingen en de uitkomsten uit Hydra-NL,

kiezen we een conservatieve 0,4 meter daling van het laagwater als

bovengrensschatting. Dit is onderbouwd met metingen bij de

Roggebotsluis.

Bij Music Club Kampen zullen voornamelijk hoogwaters vaker overlast

veroorzaken door het amoveren van de Roggebotsluis. De beste optie

lijkt het plaatselijk ophogen van het terrein aan de Drontermeerzijde van

het gebouw, of het nemen van andere maatregelen waardoor het water

niet tegen het gebouw komt te staan. De grotere variatie in waterstanden

zal leiden tot het vaker onderwater staan van de aanmeersteiger en de

Beach Club. De bodem rondom de aanmeersteiger moet uitgediept

worden om de huidige toegankelijkheid te waarborgen.


24

Onderzocht is of de concertzaal van de Music Club Kampen gevoelig is

voor opdrijven. Uitgaand van een (extreem) waterstandsniveau van 3,0

m+NAP dat naar verwachting eens in de 2.500 jaar voorkomt, zou het

verschil in waterdruk 70 cm zijn. Op basis van een grove, conservatieve

berekening is ingeschat dat zo’n waterdruk geen problemen geeft. Het

gewicht van het gebouw van de Music Club is minstens 1,3 keer zo groot

als de deze druk. Daar komt nog bij dat de grondwaterstand zich

vertraagd instelt, en vaak aanwezige lekken in de vloer de waterdruk

verlagen.


25

5 Referenties

AHN3, 2019.

AHN3 – http://www.ahn.nl.

Benard & Bos-Levenbach, 1953.

The plotting of observations on probability paper. Statistica Neederlandica,

7: 163-173. doi:10.1111/j.1467-9574.1953.tb00821.x.

Duits, 2018.

Systeemdocumentatie Hydra-NL, versie 2.4. Januari 2018. PR3598.

Rijkswaterstaat, 2018.

Peilbesluit IJsselmeergebied. Rijkwaterstaat, RWS-2018/16279, 14 juni

2018.

Stijnen J.W. & R.J. Daggenvoorde, 2018.

Proef productieberekeningen IJVD – met het Nationaal Water Model.

HKV lijn in water, eindrapport. Juni 2018.

Van Veen N.J., N. Slootjes, 2008.

Hydraulische randvoorwaarden voor categorie c-keringen -

Achtergrondrapport keringen langs de Veluwe Randmeren (dijkring 8, 11

en 45); HKV lijn in water, eindrapport. November 2008.

Wijbenga J.H.A, W.E.W van den Braak, C.A.H. Wouters, 2004.

Veluwerandmeren, hydraulische omstandigheden; HKV lijn in water,

concept. Maart 2004.


27

Bijlagen


29

A Laagwaterbepaling

A.1 Introductie

Deze bijlage geeft een technisch inhoudelijke beschrijving van de

voorgestelde methode om de kans op extreme laagwaters uit te rekenen. De

aanpak lijkt erg op de aanpak die gewoonlijk wordt gebruikt voor het bepalen

van hoogwaters.

A.2 Stappenplan

Het proces om tot de laagwaters te komen bestaat uit de volgende stappen:

1. Bepalen laagwaters bij Roggebotsluis Noord;

2. Selecteren van representatieve set belastingcombinaties;

3. Berekenen laagwaterstanden met WAQUA;

4. Belastingmodel Hydra-NL.

In de volgende paragraven worden de vier stappen toegelicht.

Laagwaters bij Roggebotsluis Noord

Om te bepalen hoe een extreem laagwater op het Drontermeer tot stand kan

komen in de nieuwe situatie, is een logische eerste stap om te kijken hoe

gemeten minima tot stand zijn gekomen. Het probleem is echter dat er geen

metingen zijn voor de nieuwe situatie waarin het Drontermeer in open

verbinding staat met het IJsselmeer. Ten noorden van de Roggebotsluis is

echter wel een meetpunt beschikbaar waar waterstanden worden gemeten.

Uit meetlocaties in de omgeving zijn ook metingen van wind en meerpeil

beschikbaar. Aangezien een laagwater in deze hoek van het IJsselmeer in

zowel de huidige als nieuwe situatie veroorzaakt wordt door scheefstand van

het gehele systeem, kunnen de gevonden laagwaters als indicatief worden

beschouwd voor de nieuwe situatie op het Drontermeer.

De gemeten laagwaters bij Roggebotsluis Noord zijn als frequentielijn

weergeven in Figuur 11. Dit is een grafiek waarbij voor elke laagwaterstand

de frequentie per jaar is gegeven. Elk punt op de grafiek geeft dus een

gemeten situatie weer, waarvan de frequentie is berekend met de Peak over

Threshold methode3 (PoT). Omdat de meetreeks relatief kort is, orde 20 jaar,

kan geen goede inschatting worden gegeven voor gebeurtenissen zeldzamer

dan deze 20 jaar.

3 In deze methode zijn alle pieken boven een bepaalde vaste drempelwaarde genomen,

zodat een grotere steekproef overblijft dan bij de selectie van jaarmaxima. De gekozen

plotposities zijn a=0,3 en b=0,4 (Benard & Bos-Levenbach, 1953), en een zichtduur van 180

dagen is gebruikt voor beide het zomer- en winterhalfjaar, wat overeenkomt met de 6 x 30

dagen zoals gebruikt in Hydra-NL.


30

Op basis van de beschikbare wind- en meerpeilmetingen kunnen de

‘randvoorwaarden’ die leidden tot deze laagwaters bepaald worden. De

metingen van windsnelheid en windrichting (Schiphol) en meerpeil

(IJsselmeer verspreid) zijn weergeven in Figuur 12.

Uit de figuur volgt dat de relevante windrichtingen zich bevinden tussen

ongeveer ONO (90 t.o.v. N) en ZW (225 t.o.v. N).

Representatieve set belastingcombinaties

Om de rekentijden binnen perken te houden, kiezen we op basis van de

metingen een representatieve set belastingcombinaties. Deze set bestaat uit

de meest voor de hand liggende omstandigheden die tot laagwater leiden.

We verwachten dat de illustratiepunten (zie paragraaf 2.5) in het bereik van

deze set liggen. Merk op dat we in de metingen de IJsselafvoer niet

beschouwd hebben. Waar voor een hoge waterstand de IJsselafvoer, het

IJsselmeerpeil, de windrichting en -snelheid en de sluiting van Ramspolkering

relevent zijn, is dit bij laagwater dus een beperktere set. Een hoge

IJsselafvoer zal niet relevant zijn, een hoog meerpeil ook niet. Daarnaast zal

de Ramspolkering ook niet sluiten bij aflandige wind.

Op basis van de metingen kiezen we de set belastingcombinaties in Tabel 4.

Figuur 11

Onderschrijdings-

frequentielijn van

waterstanden bij

meetpunt

Roggebotsluis

Noord.

Figuur 12

Wind en

meerpeilgegevens in

de periode rondom

het gemeten

waterstands-

minimum


31

Windrichtingen Windsnelheden Meerpeil IJsselafvoer Ramspol

ONO 0 m/s (voor één

richting)

-0,1 m +NAP 500 m3/s Open

O 10 m/s -0,4 m +NAP

OZO 15 m/s

ZO 20 m/s

ZZO 25 m/s

Z 30 m/s

ZZW 35 m/s

ZW

8 6+1 2 1 1

In totaal geeft dit (8 x 6 + 1) x 2 = 98 belastingcombinaties.

Voor de laagwaters doen we alleen WAQUA-simulaties. Vanwege de lage

waterstanden is golfgroei zeer beperkt bij de oeverlocaties. Ook extreme

windsnelheden zullen tijdens een laagwater niet tot maatgevende

golfcondities leiden. SWAN- of Bretschneiderberekeningen om golfcondities te

bepalen, zijn daarom niet nodig.

Berekenen laagwaterstanden met WAQUA

De laagwatersituaties zijn gesimuleerd met WAQUA. De gebruikte

modelschematisering is op twee verschillen na gelijk aan de WBI2017-

schematisering. Deze twee verschillen zijn:

1. Het Reevediep is als rivierarm geschematiseerd in plaats van als

onttrekking ter hoogte van de inlaat;

2. Winddragafkapping is meegenomen in het WAQUA-model.

Meer informatie over het WAQUA-model kan gevonden worden in (Stijnen en

Daggevoorde, 2018).

Met het WAQUA-model zijn belastingcombinatie die leiden tot lage

waterstanden in de het Drontermeer doorgerekend. Dit zijn de combinaties in

Tabel 4: wind uit zuidelijke en oostelijke richting in combinatie met een lage

afvoer en een laag meerpeil. Onder deze omstandigheden blaast de wind het

water uit het Drontermeer. Om tot een HR-database te komen met resultaten

voor alle windrichtingen zijn de niet doorgerekende windrichtingen gevuld

met de resultaten behorend bij windsnelheid 0 m/s. Hierbij wordt de

waterstand bepaald door alleen de IJsselafvoer en het meerpeil.

Belastingmodel en Hydra-NL

Omdat de IJsselafvoer constant wordt genomen en de Ramspolkering altijd

open is, volstaat het belastingmodel van het IJsselmeer voor de statistische

berekeningen (Hydra-NL). De berekeningen worden gemaakt voor de IJssel-

Vechtdelta, maar in Hydra-NL wordt vervolgens geen statistiek gekoppeld

aan de afvoer of de keringtoestand. We verwijzen de geïnteresseerde lezer

naar de systeemdocumentatie van Hydra-NL (Duits, 2018).

Tabel 4

Representatieve set

belastingcombinaties

voor laagwater


32

Een ander punt in relatie tot het gebruik van Hydra-NL zijn "reparaties".

Hydra-NL "repareert" namelijk de waterstanden. Voor betrouwbare

uitkomsten van het probabilistische model, wordt gezorgd dat de

waterstanden monotoon oplopend zijn in relatie tot oplopende windsnelheid,

afvoer, meerpeil of zeewaterstand. Figuur 13 verduidelijkt dit visueel. In de

meeste situaties is een monotoon stijgend verloop te verwachten, een hoger

meerpeil of afvoer zal over het algemeen leiden tot een hogere lokale

waterstand. Voor afvoer, meerpeil of zeewaterstand heeft de gebruiker de

mogelijkheid om de reparaties uit te zetten. Voor de windsnelheid echter

niet, een monotoon verloop in relatie tot de windsnelheid is namelijk een

voorwaarde voor de gebruikte rekentechniek.

Omdat we op zoek zijn naar extreme laagwaters, zal een hogere

windsnelheid leiden tot lagere waterstanden. De reparaties zullen bij normaal

gebruik van Hydra-NL allemaal wegwerken tot alleen de waterstanden bij een

windsnelheid van 0 m/s overblijven. Om dit te voorkomen, gebruik we een

list en keren we het teken van de waterstanden om in de database. Hydra-NL

zal ‘denken’ dat het hoogwaterstanden aan het berekenen is. De

waterstanden in de resultaten kunnen vervolgens weer van een omgekeerd

teken voorzien worden, zodat de onderschrijdingsfrequenties bekend zijn. Op

die manier wordt het "repareren" omzeild en kan zonder verdere

aanpassingen aan de programmatuur gewoon gebruik gemaakt worden van

Hydra-NL.

Een laatste punt met betrekking tot Hydra-NL is de meerpeilstatistiek. Voor

laagwaters beschouwen we de zuid tot oostelijke windrichtingen. Hiervoor is

het eenvoudig om het streefpeil (-0,4 m+NAP in winter) te handhaven. Om

te zorgen dat deze lage gemiddelde meerpeilen terugkomen in de

meerpeilstatistiek, passen we deze aan zodat het gemiddelde meerpeil

(verwachtingswaarde) overeenkomt met het gemiddelde in Figuur 12

(gestippelde lijn). Dit komt overeen met het gedachtengoed van Hydra-NL.

Stappenplan samengevat

Tabel 5 geeft een overzicht van de te nemen stappen voor het bepalen van

laag- of hoogwaterstatistiek. De werkzaamheden voor hoogwater zijn in een

eerder project al uitgevoerd. Ze zijn toegevoegd om de verschillen ten

opzichte van de laagwateraanpak te verduidelijken.

Figuur 13

Voorbeeld van

monotoon verloop

(links) en niet-

monotoon met

gerepareerd verloop

(rechts).


33

Stap Laagwater Hoogwater

1. Belasting-

combinaties

Bepalen representatieve set

belastingcombinaties

(meerpeil, windsnelheid,

windrichting)

Gebruik volledige set

belastingcombinaties (afvoer,

meerpeil, windsnelheid,

windrichting, kering)

2. Productie-

berekeningen

Waterstandsminima bepalen

met WAQUA

Waterstandsmaxima bepalen

met WAQUA, golfcondities

bepalen met SWAN

3. Voorbereiding

Hydra-NL

Tekens waterstanden

omdraaien, aangepaste

meerpeilstatistiek afleiden

Uitvoergegevens in databases

plaatsen.

Uitvoergegevens in databases

plaatsen.

4. Hydra-NL Berekeningen voor

IJsselmeersysteem, tekens bij

resultaat omdraaien

Berekeningen voor systeem

Vecht-IJsseldelta

A.3 Vergelijking oude en nieuwe situatie

De vorige paragraven beschreven het proces om tot laagwater te komen in

de situatie na het amoveren van de Roggebotsluis. Deze laagwaters gaan

omlaag ten opzichte van de huidige situatie. Om de toegankelijkheid en

bruikbaarheid van de havens en oefenvijver te behouden, zijn er plannen om

deze uit te baggeren. Hiervoor is het nodig om ook de laagwaters in de

huidige situatie te bepalen, zodat deze met elkaar vergeleken kunnen

worden. Voor een goede vergelijking moet een nieuwe set WAQUA-

berekeningen voor de huidige situatie worden gemaakt. Omdat dit buiten de

scope van dit project viel, is er op basis van oudere WAQUA-berekeningen

een inschatting gemaakt van de laagwaterstanden (Wijbenga er al., 2004).

De uitgangspunten waarvoor deze berekeningen zijn gemaakt verschillen van

de huidige uitgangspunten, bijvoorbeeld:

12 windrichtingsectoren van 30° zijn doorgerekend, in plaats van 16

sectoren van 22,5°.

Er is geen winddragafkapping toegepast voor hoge windsnelheden. Dit is

met de gebruikte windstatistiek zo goed mogelijk gecorrigeerd.

Door voortschrijdende inzichten kunnen er verschillen zitten in de

modelschematisaties en opgelegde belastingen. Het is niet duidelijk wat

deze verschillen precies zijn, maar ze zouden tot verschillen in de

resulterende waterstanden kunnen leiden.

Voor de oude situatie zijn alle windrichtingen doorgerekend, waar in deze

studie een representatieve belastingcombinaties gekozen is.

Door deze verschillen adviseren we het verschil in laagwaterstanden met enig

conservatisme te beschouwen. We houden daarom een bovengrens uit de

metingen aan wanneer de berekende verschillen kleiner zijn.

Tabel 5

Overzicht stappen

voor bepalen laag-

en hoogwaters

Hoofdkantoor

HKV lijn in water BV

Botter 11-29

8232 JN Lelystad

Nevenvestiging

Informaticalaan 8

2628 ZD Delft

0320 294242

[email protected]

www.hkv.nl

Effecten watersysteem IJsseldelta fase 2 onderdeel · 2020. 4. 14. · Zomerbedverlaging...

Documents

Transcript of Effecten watersysteem IJsseldelta fase 2 onderdeel · 2020. 4. 14. · Zomerbedverlaging...