Hoofdstuk 3. Definities en Methode
3.1. Definitie van de kans op wateroverlast uit het Mark-Vliet systeem
Kansen kunnen op vele manieren gedefinieerd worden. In dit geval wordt de kans op wateroverlast vanuit het Mark-Vliet systeem gedefinieerd als ‘de waarschijnlijkheid dat als gevolg van (een combinatie van) hoge regionale afvoeren en een hoge waterstand op het Volkerak-Zoommeer, de waterstanden in het Mark-Vliet systeem zo hoog zijn dat een waterkering langs het Mark-Vliet systeem overstroomt of dat indirecte wateroverlast optreedt’.
3.1.1. Overstromen van de keringen
Overstromingen vanuit een rivier kunnen onder andere ontstaan door het overstromen van dijken, het afschuiven van (een deel van) een dijk en onderloopsheid van dijken [23]. Andere
faalmechanismen dan het mechanisme ‘overstromen van dijken’ worden in dit onderzoek buiten beschouwing gelaten. Reden hiervoor zijn de voormalige zeedijken die de Mark-Vliet boezem beschermen. Het belastingniveau op deze, nu secundaire, dijken is door de afsluiting van het Volkerak-Zoommeer veel lager geworden dan waar zij bij aanleg op zijn gedimensioneerd [21]. Er wordt daarom aangenomen dat overstroming het enige faalmechanisme is dat voor deze over-gedimensioneerde keringen een significante bedreiging vormt.
Dit onderzoek beperkt zich tot het bepalen van de kans op wateroverlast in de Mark-Vliet boezem, dus wanneer de oude zeedijken overstromen. Omdat de keringen niet overal dezelfde hoogte hebben (zie figuren C2 tot en met C5, bijlage C), is de kans op wateroverlast afhankelijk van de locatie. De kades die de uiterwaarden op verschillende plaatsen beschermen hebben een lager beschermingsniveau dan de boezemkeringen. De uiterwaarden lopen daardoor eerder onder water dan de boezem. De kans dat de uiterwaarden onderlopen is in dit onderzoek om praktische redenen buiten beschouwing gelaten.
Zoals op de kaart in bijlage A is te zien, worden Breda en Roosendaal niet beschermd door dijken. Breda is door de beperkte hoogte van de kades aldaar in de situatie zonder hoogwaterberging op het Volkerak-Zoommeer ook al een zwak punt in het systeem [21]. Wateroverlast in stedelijk gebied levert grote schadeposten op, het is daarom belangrijk om te bepalen hoe de kans daar
Als gevolg van aanwijzing van het Volkerak-Zoommeer voor hoogwaterberging
verandert en welke waterstanden op kunnen treden. Aange tegen wateroverlast zijn, zijn zij beschouwd als het verleng
Figuur 3.1: Geschematiseerd vijzelgemaal. hcr=kritieke waterstand
polder
hcr
Mark-Vliet systeem
boezemkering
zien de kades hier de enige bescherming de van de zeedijken. Wanneer vanaf dit unt over de keringen wordt gesproken, wordt daarmee verwezen naar zowel de voormalige
ark-ig
s is afgebeeld in figuur 3.1. Deze twee gemalen hebben
110 t kan
en oord gevonden moeten worden op e volgende vraag: komt een waterstand van 0.5 m + NAP of hoger ter plaatse van de
ak-Zoommeer wordt ingezet voor hoogwaterberging ten
te
eventuele wateroverlast wordt aarom buiten beschouwing gelaten in dit onderzoek. Wanneer het peil bij de Trambrug in Breda
er
g van de gemalen zorgt dan wel voor extra wateroverlast, maar de ans wordt niet beïnvloed. Als bij Trambrug een waterstand van 1.7 m + NAP wordt gerealiseerd p
zeedijken als de kades bij Breda en Roosendaal.
3.1.2. Stremming van gemalen
Naast het overstromen van de keringen, ontstaat een indirecte vorm van wateroverlast in de Mark-Vliet boezem wanneer de waterstand in het systeem zo hoog wordt, dat gemalen die op het M Vliet systeem afwateren beperkt worden in hun capaciteit. Er zijn twee soorten gemalen aanwez in het stroomgebied van het Mark-Vliet systeem. Bij Dintelsas staan twee vijzelgemalen, gemaal Visvliet en gemaal Oude Veer. Deze vijzelgemalen werken helemaal niet meer als de waterstand
in het Mark-Vliet systeem een waterstand van 0.5 m +NAP overschrijdt [21], zoal
een gezamenlijke capaciteit van m3/min die dan niet meer ingeze worden. Voor dit onderzoek is het van belang om te bepalen of de kans op wateroverlast door de stremming van de vijzelgemalen toeneemt. Daartoe zal e antw
d
vijzelgemalen vaker voor als het Volker opzichte van de huidige situatie?
Naast de twee vijzelgemalen zijn er ook nog een groot aantal pompgemalen aanwezig in het gebied. Ten tijde van hoge waterstanden in het Mark-Vliet systeem ondervinden deze gemalen een achteruitgang van het rendement door de toename van tegendruk [16]. Het is moeilijk om vast stellen hoe groot de wateroverlast is die door de achteruitgang van het rendement wordt veroorzaakt. Er is in de literatuur niets te vinden over problemen die zich voordoen doordat de gemalen een deel van de capaciteit verliezen. Deze oorzaak van
d
groter wordt dan 1,7 m +NAP wordt een algehele maalstop ingezet [2]. De hoeveelheid water die door de maalstop niet verwerkt kan worden, kan gekwantificeerd worden aan de hand van de pompcapaciteit. Gebaseerd op de gegevens uit ‘Hoogwaterlijnen Mark en Vliet’[21] is
aangenomen dat bij een neerslaggebeurtenis met een frequentie van eens in de 100 jaar of klein de pompcapaciteit van de gemalen volledig ingezet zou moeten worden. Tijdens een maalstop kan daardoor de totale pompcapaciteit, wat overeenkomt met een debiet van 3564 m3/min4, niet worden verwerkt. De stremmin
k
en een maalstop wordt afgekondigd, dan zal het water al over enkele kades bij Breda stromen.
4
Verandering van de kans op wateroverlast in het Mark-Vliet systeem
3.1.3. Stremming van beken
Naast het overstromen van de dijken en de stremming van gemalen is er nog een derde, indirecte oorzaak waardoor wateroverlast kan ontstaan; stremming van een of meerdere beken die op h systeem afwateren. Als een beek niet meer (voldo
et ende) kan lozen op het Mark-Vliet systeem, ullen overstromingen in het beekdal het gevolg zijn. Door gebrek aan gegevens wordt deze
beschouwing gelaten in dit onderzoek. Het is aan te bevelen om
er veel water afgevoerd moet worden door de beken en ge en op
het Mark-Vliet sy ijn v e in het
stroomgebied valt, is er een verhoogde kans dat bij hoge w de gemalen en beken voor problemen zullen zorgen [21].
3.1
Uit eerder onderzoek is gebleken dat de kans op ve herhalingstijden op de korte termijn niet of nauwelijks toe z
oorzaak van wateroverlast buiten
te bepalen bij welke waterstanden in het Mark-Vliet systeem de verschillende beken niet meer kunnen afwateren en om de gevolgen van wateroverlast vanuit de beken te onderzoeken. Een situatie waarin de twee vormen van indirecte wateroverlast zich voordoen ontstaat alleen wanneer stremming plaats vindt én de neerslaghoeveelheid in het stroomgebied groot is, waardoor
malen. Aangezien de waterstand an de hoeveelheid neerslag di
aterstanden in het Mark-Vliet systeem
rlast bij omstandigheden met kleine zal nemen [17]. HKV
steem ook grotendeels afhankelijk z
.4. Kansbepaling
watero
LIJN IN WATER
zet van het Volkerak-Zoommeer en de niveau hooguit kan veranderen naar 1/48 hermingsniveau is verhoogd naar 1/100 jaar, kan het door inzet van het Volkerak-Zoommeer veranderen naar 1/94 jaar [17]. D
van HKV
concludeerde dat afhankelijk van de correlatie tussen de in chermings jaar in plaats van de gewenste 1/50 jaar. Wanneer het besc
e resultaten afvoeren van de het Mark-Vliet systeem het bes
LIJN IN WATER zijn samengevat weergegeven in de fictieve grafieken in figuur 3.2.
Figuur 3.2: Overschrijdingsfrequentielijn (fictief voorbeeld) van de waterstanden in de Mark-Vliet boezem in de huidige sit
Mar
uatie en in de situatie met inzet van het Volkerak-Zoommeer. Zowel de situatie waarin de maximale afvoer van het k-Vliet systeem en het moment van waterberging op het Volkerak-Zoommeer volledig gecorreleerd zijn als waarin ze ongecorreleerd zijn, is weergegeven. Door de lage frequentie van inzet van het Volkerak-Zoommeer blijft de afname van het beschermingsniveau van de Mark-Vliet boezem beperkt [17].
Als gevolg van aanwijzing van het Volkerak-Zoommeer voor hoogwaterberging
In het onderzoek van HKVLIJN IN WATER is bepaald wat de maximale beïnvloeding van het beschermingsniveau is op basis van een statistische analyse. Op basis hiervan zijn de in figuur 3. weergegeven fictieve overschrijdingsfrequentielijnen van de wateroverlast bepaald. Voorliggen onderzoek beoogt voor de knelpunten in het Mark-Vliet systeem daadwerkelijk de
overschrijdingsfrequentielijnen te bepalen, aan de hand waarvan de kansverandering bepaald kan worden.
2 d
r zijn in bovenstaande paragrafen twee oorzaken van wateroverlast gedefinieerd die in dit
r statistisch gezien vaker voor zullen omen dan in de huidige situatie, zonder hoogwaterberging.
ghoogte per locatie in het Mark-Vliet systeem;
t Mark-liet systeem en de overschrijdingsfrequenties van de waterstanden op het Volkerak-Zoommeer kan bepaald worden hoe vaak deze combinaties voorkomen. Door de overschrijdingsfrequenties van alle combinaties die leiden tot een kritieke waterstand op te tellen, kan op probabilistische wijze de totale overschrijdingskans van de desbetreffende kritieke waterstand bepaald worden. Om de overschrijdingskansen van waterstanden op het Mark-Vliet systeem te berekenen, moeten dus voor zowel de afvoer als de waterstand op het Volkerak-Zoommeer overschrijdingskansen bekend zijn.