Vervangende waterkering

In feite is er sprake van een leiding door de waterkering, met achter de waterkering een gemaal. In deze situatie dient er een vervangende waterkering in de vorm van een onver-ankerde stalen damwand te worden aangebracht ter beperking van het risico bij lekkage of breuk van de leiding [ref. 22.]. De breedte van de vervangende waterkering dient volgens [ref. 22.] 25 m te bedragen. De hoogte van de damwand is circa 15 m. Aan weerszijden van de dam dient een minimale kruinbreedte van 3 m aanwezig te zijn. De locatie van de vervangende waterkering is gegeven in afbeelding 6.5 en op tekening in bijlage VI.

6.4.4. Afsluiting

Het gemaal Prins Hendrikpolder ligt in de primaire waterkering, de betrouwbaarheid van de hoogwatersluiting van de afsluitmiddelen dient te voldoen aan de ‘Leidraad kunstwerken’ [ref. 21.]. Afsluiters zijn nodig om de leiding te allen tijde drukloos te kunnen maken [ref. 22.]. Daarom dienen ze ook altijd bedienbaar te zijn.

In de leidraad kunstwerken worden de volgende eisen aan de afsluiting voor een type 2 gemaal-persleiding gesteld:

- 1 terugslagklep in buitenhoofd;

- 1 afsluiter in het gemaal: Gezien de lage kans op tegelijkertijd optreden van

leiding-breuk en falen van het afsluitmiddel is een dubbele uitvoering niet nodig. Voor lozings-werken is een terugslagklep adequaat;

- als algemene eis geldt dat de afsluitmiddelen te allen tijde over land bereikbaar moeten

zijn (en dus bedienbaar zijn);

- er is geen sprake van een vermaasd leidingnetwerk, er hoeft daarom niet aan

weerszij-den een bedienbare afsluiting dient te zijn [ref. 22.].

Daarnaast eist het hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier [ref. 19.] twee onafhan-kelijke afsluitmiddelen (waarbij de terugslagklep niet mee mag tellen) in serie te zetten. Vanuit deze eis dient dus 1 extra afsluiter geplaatst te worden. De onafhankelijkheid van de afsluitmiddelen wordt onder andere bepaald door hun positie in het kunstwerk. Als twee af-sluitmiddelen vlak bij elkaar geplaatst worden, zijn ze bij falen niet als onafhankelijk te be-schouwen, aangezien het falen van de sluiting van de voorste het sluiten van de tweede kan bemoeilijken. Wanneer de afsluiters op enige afstand van elkaar in serie worden ge-plaatst worden, is deze onafhankelijkheid gegarandeerd.

Op basis van bovenstaande zijn in het ontwerp de volgende afsluitmiddelen opgenomen. Deze afsluitmiddelen dienen in beide leidingen aanwezig te zijn, het totale aantal afsluiters is daarmee zes:

- terugslagklep in het hoofd. Deze is gepositioneerd aan de waterzijde van het

grenspro-fiel. (alternatief is om deze bij de uitstroomopening te plaatsen);

- 1 afsluiter in het gemaal zelf. Deze is enige afstand landinwaarts gelegen (op de locatie

van de binnenzijde huidige dijk). Deze is daarom altijd bereikbaar, ook tijdens hoog water;

- 1 (extra) afsluiter achter het grensprofiel.

Er is geen noodzaak afsluiters direct ter weerszijden van de veiligheidszone/grenszone te plaatsen. De afsluiters zijn bedoeld om de leiding in de kruising zo spoedig mogelijk druk-loos te maken [ref. 22.].

Het duin is plaatselijk verbreed om aan de achterzijde van het grensprofiel voldoende ruim-te ruim-te creëren voor de vervangende waruim-terkering en de leiding die boven het stormvloedpeil reikt.

6.4.5. Uitstroomconstructie

De uitstroomconstructie is het punt waar uitstroom uit de leiding in de Waddenzee plaats-vindt. De uitstroomconstructie heeft over het algemeen een aantal functies, te weten: 1. voorkomen van instabiliteit door ongewilde erosie veroorzaakt door:

⋅ de uitstroom;

⋅ ‘grootschalige’ erosie;

2. beschermen van uiteinde van de leiding tegen hydraulische belasting; 3. voorkomen van dichtslibben van de uitstroomopening.

Ad 1.

De uitstroom uit de leiding en golven kunnen lokaal erosie veroorzaken. Deze erosie kan geaccepteerd worden of op voldoende afstand van de constructie worden gehouden door het toepassen van een bodembescherming.

Belangrijker is het effect van ‘grootschalige’ erosie. Met ‘grootschalige’ erosie wordt erosie door de erosie- en sedimentatiepatronen bedoeld. Met name tijdens een storm kan hier significante erosie optreden. Door een juiste ligging van de uitstroomconstructie te kiezen kan het effect van deze erosie, ontgronding bij constructie, worden beperkt. Mogelijke op-lossingen bij het plaatsen van de uitstroomconstructie in een erosiegevoelig gebied zijn het plaatsen van de constructie op een paalfundering of erosiewerende maatregelen (bijvoor-beeld plaatsen van breuksteen).

Ad 2.

Het uiteinde van de leiding bevindt zich boven de bodem en zal daarom belast worden door stroming en golven. De uitstroomconstructie beschermt het uiteinde van de leiding tegen hydraulische belasting. Een constructie van bijvoorbeeld beton of breuksteen dient het uit-einde te beschermen tegen deze belasting (uit te werken in latere fase).

Ad 3.

De uitstroomopening van de leiding mag niet dusdanig dichtslibben dat uitstroom niet meer mogelijk is. De uitstroom uit de leiding kan tijdens normale omstandigheden de uitstroom-constructie schoonspoelen. Dit is bijvoorbeeld ook het geval bij de uitstroomuitstroom-constructie van het gemaal van Katwijk: hier verzandt de uitstroomconstructie geregeld, na enige tijd malen is de uitstroomconstructie vervolgens weer ‘schoongespoeld’.

Tijdens stormcondities worden er grote hoeveelheden zand uit het duin richting de Wad-denzee getransporteerd. Bij een verkeerde positionering van de uitstroomconstructie kan een deel van het afgeslagen zand voor de opening worden gedeponeerd en de uitstroom blokkeren. Het ‘schoonspoelen’ van de uitstroomconstructie is dan waarschijnlijk niet meer mogelijk.

Om uitstroom, ook na een storm, te waarborgen dient de uitstroomlocatie buiten het afslag-/aanzandingsprofiel geplaatst te worden. Dit kan zowel in verticale als in horizontale zin. In verticale zin betekend dat de uitstroomlocatie relatief hoog moet zijn. In horizontale zin zal

Locaties uitstroomconstructies

Gezien de onzekerheden in morfologische ontwikkeling is de ligging van een uittreepunt tussen de vloedhaak en het duin (zie afbeelding 6.4) zeer onzeker. In het beoogd gebied kan zowel erosie als aanzanding zich voordoen, en bij het ontwerp van de constructie moet daarom met beide rekening worden gehouden. Daarom wordt voorgesteld om twee leidin-gen en twee uittreepunten te realiseren. De volleidin-gende twee uittreepunten worden voorge-steld (zie afbeelding 6.4):

- een uittreepunt in de Texelstroom. Deze verzorgt de afwatering wanneer het andere

uittreepunt dichtslibt. Deze zorgt echter niet voor een zoetwaterinstroom tussen vloed-haak en duin;

- een uittreepunt op de natuurbouw, tussen de vloedhaak en het duin. Dit uittreepunt

zorgt voor de zoetwateruitstroom in het gebied tussen vloedhaak en duin. Dit uittree-punt mag dichtslibben tijdens een storm.

Het hanteren van twee uittreepunten sluit aan op het nieuwe ontwerp van het gemaal in het kader van de MER waar tevens twee leidingen worden ingepast.

Uitstroomconstructie 1 (in de Texelstroom)

Het eerste uitstroompunt betreft de uitstroomlocatie in de Texelstroom. Deze komt uit op enige waterdiepte (NAP - 2,5 m). De belasting door golven is hier gering. Er is hier wel sprake van belasting door stroming.

De geulwand wordt hier beschermd om verdere uitsnijding van de Texelstroom te voorko-men. Belangrijk is dat de kokerleiding door de bestaande erosiebescherming steekt en hier op aan sluit. Aanvulling van de bescherming wordt in eerste instantie niet nodig geacht.

Uitstroomconstructie 2 (op de natuurbouw)

De tweede uitstroomlocatie is gelegen op de natuurbouw (zie afbeelding 8.4).

Zoals te zien in afbeelding 8.5 is de leiding voor een groot gedeelte onder de bodem gele-gen. Waar de leiding weer boven het bodemoppervlak komt, dient de constructie voldoen-de beschermt te worvoldoen-den. Zoals in bijlage VI te zien, zal voldoen-de leiding boven voldoen-de zeebovoldoen-dem be-schermd worden door breuksteen. Het breuksteen talud is ingegraven om te anticiperen voor lokale ontgronding. De uitstroomopening is 1 m. boven de verwachte bodemhoogte, zodat aanzanding/dichtslibbing van de opening wordt voorkomen.

6.5. Hoeveelheden

Tabel 6.2. Hoeveelheden inpassing Prins Hendrikgemaal

onderdeel hoeveelheid

stalen leiding Ø 1 m. 700 [m]

afsluiters

terugslagklep 2

afsluiter in gemaal, zonder aanvullende constructies (anders dan reeds aanwezig in het ge-maal)

2 extra afsluiter in grensprofiel, inclusief schuivenschacht met een hoogte van 5 m en

toe-gangspad

2

damwand - vervangende waterkering 375 m²

extra volume zand voor verbreding duin 10.000 m³

uitstroomconstructie, bescherming van koker met breuksteen 100 m³

prefab betonnen uitstroombak 2

6.6. Waterleiding

In afbeelding 6.6 is de waterleiding (kunstwerk 115k) die net ten noorden van het Prins Hendrikgemaal aanland. Aan de waddenzeezijde van de dijk verdwijnt deze waterlei-ding > 3 meter onder NAP. De leiwaterlei-ding ligt daarom ten allen buiten het ‘afslagprofiel - 1 m’ van de zandige oplossing. Daarnaast wordt er in de huidige situatie reeds voldaan aan de eis dat de leiding aan de landzijde van het grensprofiel moet reiken tot boven het maximale stormvloedpeil [ref. 22.].

Wel dient de waterleiding onder het duin versterkt te worden zodat deze voldoet aan de eisen die worden gesteld aan de sterkte van een leiding in een kruising met een waterke-ring.