5 Morfologische effecten op korte termijn (zichtjaren 201 2020)
5.2 Baggeren en storten
5.2.1 Totaal baggervolume
Met behulp van de baggermodule in Delft3D is berekend waar, wanneer en hoeveel baggerwerk nodig is om de vaargeul te onderhouden. Ondanks de beperkingen en onzekerheden in de resultaten van deze module, is het wel mogelijk een indicatie te krijgen van relatieve veranderingen in bagger- en stortbezwaar als we het huidige baggerbeleid aanhouden. In deze paragraaf zijn de resultaten gepresenteerd voor baggerwerk voor de beginperiode 2015-2020.
Tabel 5.1 presenteert de globale waarden van het totale berekende jaarlijkse beunvolume voor de Waal en Bovenrijn (rkm 858 – 951. Het stortvolume is identiek. Verder is dit volume exclusief het baggerwerk voor zandwinning van 90∙103 m3/jaar dat is meegenomen benedenstrooms rkm 925.
Tabel 5.1 Berekende beunvolumes periode 2015-2020 voor de Waal en Bovenrijn
Beunvolume 2015 (m3/jaar) Beunvolume 2020 (m3/jaar)
Referentie 135∙103 113∙103 Met RvdR 278∙103 239∙103 Verschil 143∙103 126∙103 0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Be u n vo lume (m 3/jaa r)
Jaarlijks beunvolume baggeren Waal en Boven-Rijn
Referentie Ruimte voor de Rivier
Figuur 5.14 Berekende baggervolumes voor de periode 2015-2020 (op basis van OLR -2.80 m)
Het berekende baggerbezwaar (berekend beunvolume) voor Bovenrijn en Waal in de periode 2015-2020 ligt in de orde van 110-140 duizend m3/jaar voor de referentie (zonder RvdR). Het berekende baggervolume blijkt ruwweg te verdubbelen voor de berekeningen met Ruimte voor de Rivier (een toename met meer dan 100%). Verder is er een lichte daling in baggervolumes zichtbaar in de tijd, die is toe te schrijven aan grootschalige morfologische veranderingen (zie paragraaf 6.4).
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
5.2.2 Relatie met waargenomen baggervolume
Volgens opgave van Rijkswaterstaat (mondeling door Van Vessem) bedraagt het werkelijke baggerwerk in de Waal en Bovenrijn, gemiddeld over meerdere jaren, ongeveer 560∙103 m3/jaar 3. Dat betekent dat bovengenoemde berekende waarden beduidend lager zijn dan de gemiddelde actuele baggerhoeveelheden. Een belangrijke oorzaak hiervan is dat het model niet gedetailleerd genoeg is om alle door oevers en kribben opgewekte lokale variaties in het zomerbed te reproduceren. Deze lokale ondieptes zijn vooral in de Midden-Waal vaak net voldoende om het baggercriterium te overschrijden, en aanleiding te geven voor baggerwerk. In Figuur 5.15 en Figuur 5.16 zijn voor een traject in de Midden-Waal de berekende en gemeten bodem gepresenteerd. De lokale variaties opgewekt door kribben en andere processen zijn in de meting goed zichtbaar, maar deze ontbreken in de berekende bodemligging. Slechts deels worden deze variaties meegenomen via de duinhoogtevoorspeller. Zoals verwacht is er een grote overeenkomst in het grootschalige patroon van diepe buitenbochten en ondiepe binnenbochten van de Waal.
Figuur 5.15 Berekende bodemligging in m+NAP, voor traject rkm 892 – 897.3. Situatie 2017, referentie.
3
In deze baggercijfers is geen rekening gehouden met sedimentverplaatsingen door ploegen. Hierbij worden materiaal van de duintoppen afgehaald en door de stroming naar diepere delen van de vaargeul getransporteerd.
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Figuur 5.16 Gemeten bodemligging in m+NAP, multibeampeiling dec. 2009, voor traject rkm 892 – 897.3.
In Figuur 5.17, een langsprofiel rechts van de as, toont hoe het langsprofiel voor de berekening een gladgestreken weergave is van de sterk fluctuerende gemeten bodemligging met amplitudes in de orde van een meter. Ter hoogte van rkm 895 zal de gemeten bodem het niveau OLR-2,80 m overschrijden door de lokale ondieptes, waardoor een baggeractie nodig is. In het model valt de berekende (gladgestreken) bodem echter onder dit niveau, en zal baggerwerk niet worden gesimuleerd. Als we echter het baggercriterium oprekken tot het minimum niveau (OLR-2,80 m) minus de voor baggeren gebruikte overdiepte van 0,5 m, dus OLR -3,3 m, dan zal in dit voorbeeld zowel in het model als in de werkelijkheid baggerwerk noodzakelijk zijn. Wel komen de berekende baggerhoeveelheden beter overeen met de werkelijke hoeveelheden. Door een combinatie met OLR – 3,3 m en een overdiepte 0 m, zal het model wel op meer lokaties baggeren, maar zal niet dieper worden gebaggerd dan OLR- 2,80 met overdiepte 0,5 m.
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 892 893 894 895 896 897 Ni vea u ( m + NA P) Rivierkilometer (km) Bodemligging Midden-Waal (circa 60 m rechts van rivieras)
Berekende bodemligging Multibeampeiling mei 2009
OLR - 2,80 m OLR - 3,30 m
Figuur 5.17 Langsprofiel gemeten (multibeampeiling 2009) en berekende bodemligging (referentie 2017) in de Midden-Waal
Door gebruik te maken van een nabewerking op eerdere rekenresultaten (doorstarten van tussentijdse afvoerstappen met baggerwerk), zijn baggervolumes opnieuw bepaald voor het baggercriterium met minimale diepte van OLR – 3,3 m in de vaargeul, en baggerwerk met een overdiepte van 0,0 m. De resultaten zijn gepresenteerd in Figuur 5.18 en Tabel 5.2.
0 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 500,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Be u n vo lume (m 3/jaa r)
Jaarlijks beunvolume baggeren Waal en Boven-Rijn
Referentie Ruimte voor de Rivier
Figuur 5.18 Berekende baggervolumes voor de periode 2015-2020 (op basis van OLR -3.30 m)
Tabel 5.2 Berekende beunvolumes periode 2015-2020 voor de Waal en Bovenrijn, berekend met verschillende minimale-dieptecriteria voor baggermodule
Beunvolume 2015 (m3/jaar) Beunvolume 2020 (m3/jaar)
OLR-2,80 m OLR-3,30 m OLR-2,80 m OLR-3,30 m
Referentie 135∙103 388∙103 113∙103 297∙103
Met RvdR 278∙103 473∙103 239∙103 386∙103
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
De resultaten in Figuur 5.18 en Tabel 5.2 tonen dat het resulterende baggervolume met criterium OLR-3,30 m (zonder overdiepte) toeneemt door Ruimte-voor-de-Riviermaatregelen met circa 20% in 2015 tot circa 30% in 2020.
Bij de vergelijking van berekening en met het criterium van OLR-2,80 m criterium en het criterium van OLR-3,30 m criterium blijkt verder dat:
• Door de overgang naar het criterium van 3,30 m neemt in de referentiesituatie langs de Bovenrijn en Waal het baggerwerk fors toe, van orde 110-140∙103 m3/jaar tot 300- 390∙103 m3/jaar.
• De toename van baggerwerk door RvdR ten opzichte van de referentieberekening is met het criterium van 3,30 m slechts een fractie (volumetoename orde 21%; groeiend van orde 85∙103
m3/jaar in 2015 tot orde 90∙103 m3/jaar in 2020) van de toename bij het criterium 2,80 m (volumetoename meer dan 100%; groeiend van orde 140∙103
m3/jaar in 2015 tot 130∙103 m3/jaar in 2020)
• Door de overgang naar het criterium van 3,30 m neemt in de berekening met RvdR vooral langs de Midden-Waal (rkm 886 – 914), ter plaatse van de verlaagde kribben, het baggerwerk fors toe.
Voor de Waal en Bovenrijn zijn de gepresenteerde volumes voor het criterium van OLR-3,30 m waarschijnlijk een betere benadering van het werkelijk te baggeren volume.
Bij het interpreteren van baggervolumes berekend met het OLR-2,80 m is het belangrijk de berekende (te lage) baggervolumes niet met een gelijke factor te verhogen voor zowel de referentie als RvdR-resultaten. De toename van baggervolume door RvdR is namelijk veel kleiner bij een criterium van OLR-3,30 m (21% toename van orde 390∙103
m3/jaar naar orde 470∙103
m3/jaar) dan bij een berekening voor OLR-2,80 m (meer dan 100% toename van orde 140 tot 280∙103
m3/jaar).
Alle figuren in dit rapport waarbij is gebaggerd, zijn gebaseerd op het criterium van OLR -2,80 m met 0,5 overdiepte. Als het criterium van OLR-3,30 m zonder overdiepte is gebruikt, is dit expliciet bij de figuren vermeld.
5.2.3 Baggervolume als functie van locatie en tijd
Grootschalig is er vanaf het eerste jaar na aanleg van de maatregelen een toename in het baggerbezwaar ten opzichte van de referentie zonder RvdR-maatregelen. Figuur 5.19 en Figuur 5.20 tonen de resultaten van de berekende beunvolumes gemiddeld over een traject van 15 rkm, startende vanaf rkm 860 (dus rkm 860 – rkm 875; rkm 875 – rkm 890; etc.). Ze tonen de resultaten voor de eerste 10 jaar, zowel voor de referentieberekeningen (T00b) als voor de berekening met RvdR (T01b), waarbij gebaggerd is met het minimale-diepte-criterium OLR -2,80 m.
Tabel 5.3 Relatie riviertraject en representatief 15-km-vak gebruikt in figuur 5.19 en verder
riviertraject code Rkm representatief 15 km vak
Bovenrijn B1 858-867 860-875
Boven-Waal W1 868-885 860-875 + 875-890
Midden-Waal W2 886-914 890-905 + 905-920
Waal Fort St. Andries W3 915-933 920-935
Beneden-Waal W4 934-951 935-950
Boven Merwede 952-961 950-965
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Zoals blijkt uit voorgaande subparagraaf, zijn de resultaten voor baggervolumes gevoelig voor lokale variaties in bodemligging, en daarom onzeker. Bijvoorbeeld, de grote baggervolumes in de Bovenrijn in Figuur 5.19 worden veroorzaakt door de aanwezigheid van een ondiepe bodem binnen de in het model opgelegde vaargeulbegrenzingen nabij de Rijnwaarden. Dit modelresultaat is daardoor niet representatief voor het werkelijke baggerwerk.
Figuur 5.19 Beunvolumes berekend per traject van 15 km, voor de eerste 10 jaar, Referentie (zonder RvdR) (nummers refereren naar RvdR-locaties in Tabel 3.1).
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Figuur 5.20 Beunvolumes berekend per traject van 15 km, voor de eerste 10 jaar, Ruimte voor de Rivier (nummers refereren naar RvdR locaties in Tabel 3.1).
Figuur 5.21 Korte-termijneffect van RvdR op de beunvolumes langs het traject Bovenrijn, Waal en Boven Merwede en Nieuwe Merwede per 15 km (nummers refereren naar RvdR-locaties inTabel 3.1 ).
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Uit het verschil in baggerwerk tussen de berekeningen met en zonder RvdR in Figuur 5.21 (het verschil tussen de 2 voorgaande figuren) volgt dat de grootste toename van baggerwerk optreedt op het traject met kribverlaging in de Midden-Waal. De toename bedraagt bijna 100∙103
m3/jaar op een volume van 20∙103 m3/jaar in de referentie op dit traject (rkm 886- 914). Overigens zal bij gebruik van een minimale diepte van OLR 3,30 m (zonder overdiepte) de toename circa 60∙103 m3/jaar bedragen op een volume van 130∙103 m3/jaar in de referentie op dit traject.
Het korte-termijneffect van Ruimte voor de Rivier is ook langs de takken Bovenrijn, Waal en Boven Merwede en Nieuwe Merwede per 15 km gesommeerd, zie Figuur 5.21, startende vanaf rkm 860. Hieruit blijkt dat op het gehele traject rkm 890 – 950 een toename van de beunvolumes kan worden verwacht ten gevolge van RvdR. Met name de trajecten tussen rkm 890 en 920 tonen de grootste toename.
Om een beter beeld te krijgen van de effecten op het baggerwerk bij de verschillende maatregelen zijn detail-figuren gemaakt voor het initiële effect, c.q. korte-termijnmorfologische effecten, op de beunvolumes per rkm voor de Rijnwaarden (Figuur 5.22), Lent (Figuur 5.25), de kribverlaging Midden-Waal en de Afferdensche en Deestsche Waarden (Figuur 5.26), de langsdam Tiel (Figuur 5.27), en de kribverlaging Fort St. Andries (Figuur 5.28).
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Figuur 5.23 Initieel effect van RvdR op de beunvolumes bij de maatregel Millingerwaard, per km.
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Figuur 5.25 Initieel effect van RvdR op de beunvolumes bij de maatregel bij Lent, per km.
Figuur 5.26 Initieel effect van RvdR op de beunvolumes bij kribverlaging Midden-Waal en de Afferdensche en Deestsche Waarden per km.
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Figuur 5.27 Initieel effect van RvdR op de beunvolumes bij de langsdam Tiel, per km.
Figuur 5.28 Initieel effect van RvdR op de beunvolumes bij kribverlaging Fort St. Andries en kribverlaging Beneden-Waal per km.
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief
Figuur 5.22 laat zien dat meer baggerwerk verwacht wordt bij de Rijnwaarden ten gevolge van RvdR. Dit effect wordt geleidelijk minder in de periode 2015-2025.
Maatregelen in de Millingerwaard en de Bemmelsche Waarden geven over het algemeen een kleine afname in baggerwerk, maar dit wordt niet significant geacht.
Ter hoogte van de instroming naar de geul bij Lent, bovenstrooms van de vaste laag Nijmegen (Figuur 5.25, rkm 883 – rkm 885), neemt de baggerinspanning tengevolge van RvdR initieel toe, en vervolgens af. Benedenstrooms van de vaste laag is er tussen 2015 en 2020 minder baggerwerk, maar dit neemt geleidelijk weer toe tussen 2020 en 2025. Ook bij de Bemmelsche Waard en Millingerwaard wordt een afname van baggerinspanning berekend.
Bij de kribverlaging Midden-Waal en de Afferdensche en Deestsche Waarden (Figuur 5.26) is er een duidelijke toename van de beunvolumes te zien als gevolg van RvdR. Bij de Afferdensche en Deestsche Waarden is deze toename relatief gering.
Bij de langsdam Tiel (Figuur 5.27) is er ook een toename in beunvolumes als gevolg van RvdR. Enkel ter hoogte van rkm 914-915 is er een afname in de beunvolumes. Dit hangt mogelijk samen met stroming achter de langsdam tijdens de hoogwaterperiode, wanneer de langsdammen volledig zijn overstroomd. Het water stroomt hier in het model plaatselijk terug in het zomerbed omdat hier weinig extra ruimte beschikbaar is gekomen in de oevergeul. De extra ruimte onstaat door verwijdering van kribben, maar daar waar al geen krib aanwezig was, heeft die verruiming niet plaatsgevonden. De oevergeul is bovenstrooms en benedenstrooms van deze locatie wel verruimd. In de schematisatie van de betreffende langsdammen zijn geen openingen opgenomen. De uitwisseling vindt dus plaats over de kruin van de langsdam.
Bij de kribverlaging Fort St. Andries (Figuur 5.28) is er ook een toename te zien van de baggervolumes bovenstrooms en benedenstrooms van de vaste laag bij St. Andries, rkm 925-rkm 928. De grote hoeveelheid baggerwerk bij rkm 933-934 hangt samen met aanzanding door de overgang naar niet verlaagde kribben, zoals getoond in Figuur 5.9.
1208454-000-ZWS-0003, 24 november 2014, definitief