Onderwijsinstelling: HZ University of Applied Sciences Opleiding: Bachelor of Built Environment
Civiele Techniek
Opdrachtgever: Waterschap Scheldestromen Opdrachtnemer: J. Westveer - 00048336 Versie: Definitief
Plaats: Middelburg
Datum: 29 mei 2013
Onderwijsinstelling: HZ University of Applied Sciences Opleiding: Bachelor of Built Environment
Civiele Techniek
Opdrachtgever: Waterschap Scheldestromen Opdrachtnemer: J. Westveer - 00048336 Versie: Definitief
Plaats: Middelburg
Datum: 29 mei 2013
Civiele maatregelen
voor aanleg estuariene natuur Plangebied Welsinge
Adviesrapport
Versiebeheer
Versienummer Datum Opmerkingen
Concept V01-WSS 1 april 2013 Opzet met probleemstelling en PvE
Concept V02-WSS 20 april 2013 Ecologische, hydraulische, civieltechn. parameters Concept V03-WSS 30 april 2013 Doorlaat ontwerp en gevolg morf. ontwikkeling Concept V04-WSS 25 mei 2013 Gebiedsdelen noord en zuid toegevoegd
Definitief-WSS 29 mei 2013 Adviesrapport definitief
Onderwijs instelling:
HZ University of Applied Sciences Afstudeerdocent: ing. J.J. Walhout Afstudeerdocent: ing. M.L. Meulenberg
Akkoord verklaring:
Datum:
9999999999999..
9999999999999..
Ing. J.J. Walhout Opdrachtgever:
Waterschap Scheldestromen Mentor-I: ir. C.A.J. Verhoeve Mentor-II: J.C. Everaars
Akkoord verklaring:
Datum:
9999999999999..
9999999999999..
ir. C.A.J. Verhoeve
Opdrachtnemer:
Projectuitvoering Welsinge Student: J.M. Westveer Studentnr: 00048336
Akkoord verklaring:
Datum:
9999999999999..
9999999999999..
J.M. Westveer
Voorwoord
Voor u ligt het rapport van een afstudeeropdracht die is uitgevoerd in de laatste fase van de Bachelor opleiding Civiele Techniek aan de HZ University of Applied Sciences te Vlissingen.
Het idee voor deze afstudeerscriptie is ontstaan in een periode waarin het realiseren van nieuwe estuariene natuur in het stroomgebied van de Westerschelde, volop in de politieke schijnwerpers staat. Daarbij is het plangebied, de Schorerpolder en het Welzingegebied bij Vlissingen, opgenomen in het Omgevingsplan 2012-2018 met als natuurdoel “estuariene natuur, schorren, slikken, getijdennatuur”, wat de actualiteit van dit onderwerp aangeeft.
Het rapport is gericht op een civieltechnisch / hydraulisch ontwerp om estuariene natuur mogelijk te maken in een gebied dat ligt ingeklemd tussen ontsluitingswegen, het havengebied Vlissingen- Oost en bestaande natuurgebieden. Door naast de techniek ook de legalisering en legitimering in het ontwerp mee te nemen, wordt het project in een brede context neer gezet. Het ontwerpadvies biedt een doorkijk naar de mogelijkheden om in het plangebied estuariene natuur te realiseren wat tevens kansen biedt als buffer tussen het Walcherse platteland en de industrie in het havengebied.
Het afgelopen jaar is een enerverende periode geweest en deze afstudeeropdracht had niet uitgevoerd kunnen worden zonder de medewerking van meerdere personen binnen de afstudeer- omgeving. Dit rapport vormt de afronding van de deeltijdopleiding Civiele Techniek aan de HZ te Vlissingen en bij deze wil ik iedereen bedanken die op de één of andere manier betrokken is geweest bij mijn scriptie. Dank aan de collega’s van het Waterschap Scheldestromen en Projectbureau Zeeweringen voor de praktische informatie en de vele tips. Dank ook aan de medewerkers van Svašek Hydraulics te Rotterdam, die mijn vragenvuur hebben weten te beant- woorden en dank aan mijn directe collega’s en mijn werkgever Rijkswaterstaat die begrip hebben getoond en mij de tijd hebben gegeven deze opleiding te volgen. Maar last but not least mijn gezin en familie voor de ruimte en de vele uren van afwezigheid om deze opleiding te voltooien.
Middelburg, mei 2013 J. Westveer
Samenvatting
De Westerschelde is een getijdenrivier in het zuidwesten van Nederland, waar zoet- en zoutwater elkaar afwisselen. De rivier kent een dynamisch karakter en is door zijn meanderende geulen en zijn schorren en slikken van grote ecologische waarde. Het is tevens de maritieme toegang tot de havens van o.a. Vlissingen en Antwerpen en juist deze dubbelfunctie van natuur en scheepvaart leidt tot tegenstrijdige belangen. Sinds de jaren ‘50 van de vorige eeuw heeft de scheepvaart een enorme groei doorgemaakt, dit ten koste van de estuariene natuur. Vele honderden hectares aan schorren, slikken en geulen zijn door inpolderingen en het verdiepen van de vaargeul verloren gegaan. Door deze maatregelen past de diepte van de rivier niet meer bij het horizontale oppervlak en is er geen sprake meer van een ecologisch evenwicht, met negatieve ecologische gevolgen.
Door wetgeving en afspraken met de regering van Vlaanderen heeft Nederland de verplichting om ter compensatie minimaal 600 ha. estuariene natuur aan te leggen. Momenteel is daar grofweg 50% van gerealiseerd of in ontwikkeling. Door vertraging in de uitvoering van de overige 50%
heeft de Europese Commissie in mei 2012 Nederland in gebreke gesteld. De internationale afspraken en de ingebrekestelling benadrukken het belang van het realiseren van estuariene natuur binnen het stroomgebied van de Westerschelde.
Het project heeft de naam Welsinge gekregen en bestaat uit de Schorerpolder (48 ha.) en het Welzingegebied (120 ha.), die ten westen van het havengebied Vlissingen-Oost liggen. Het plangebied, oorspronkelijk bedoeld als natuurcompensatie voor de aanleg van de Westerschelde Container Terminal, heeft vanuit die visie een aanwijzing als onderdeel van de Ecologische Hoofdstructuur. De ligging en aanwijzing geven het project extra kansen. Naast het realiseren van nieuwe estuariene natuur is het tevens een uitbreiding van de groenbuffer rondom dit haventerrein en zal het een overgangsgebied vormen tussen het platteland van Walcheren en de industrie in het havengebied.
Om het plan toekomstbestendiger te maken, zal het ontwerp gefaseerd worden opgepakt.
Hierdoor kunnen ervaringen en zienswijzen vanuit de eerste fase (Schorerpolder) in het ontwerp van de tweede fase (Welzingegebied) worden geïntegreerd. Dit rapport betreft de eerste ontwerpfase en spitst zich toe op de civiele maatregelen in de Schorerpolder. Aan de hand van een variantenanalyse worden een zestal gebiedsindelingen beoordeeld. In de voorkeursvariant blijft de Trekdijk als historische grens tussen beide gebiedsdelen gehandhaafd, zodat de cultuurhistorische elementen uit WOII bewaard blijven. Het zuidelijk deel van de Schorerpolder komt door een bres in de waterkering onder directe invloed van het getij en in het noordelijke deel is gedempt getij voorzien. Met een getijdenslag van 1,80 m. komt bijna 95% van de polder onder water. De variatie van het waterniveau in het Welzingegebied wordt vooral veroorzaakt door kwel en hemelwater en is seizoensafhankelijk.
Het bestaande dijklichaam met de ontsluitingsweg (N662) vormt de scheiding tussen de Schorerpolder-noord en –zuid en moet worden aangepast om als primaire waterkering te kunnen dienen. De dijklichamen in het noordelijk deel krijgen de classificatie “regionale waterkering” en enkele delen moeten worden aangepast. De dijklichamen in het zuidelijk deel moeten geschikt worden gemaakt als primaire waterkering.
Met een getijdenduiker, bestaande uit drie hydraulisch afsluitbare kokers onder de N662, wordt in het bekken gedempt getij toegelaten. Met een ontwerpniveau van NAP+1,80m. en een droogvalduur van ongeveer drie uur per getij, levert het gebied een significante bijdrage aan nieuwe estuariene natuur. Door een gestaffelde aansturing van de schuiven, kan het waterpeil tot worden gereguleerd. Aan beide zijden van de getijdenduiker is de aanleg van een geul voorzien, inclusief bodembescherming en geleidingsschermen.
De toepassing van een getijdenduiker met hydraulisch bedienbare schuiven is in lijn met de succesfactoren “realistisch” en “toepasbaar” en past binnen het onderhoudsregime van de opdrachtgever Waterschap Scheldestromen.
Summary
The Westerschelde is a tidal river in the southwest of the Netherlands, where fresh- and saltwater alternate. The area has a dynamic character with meandering canals and it is of great ecological value through its salt marshes, mud flats and gullies. On top of that, the Westerschelde provides access to the ports of Vlissingen and Antwerpen. This dual function of nature and shipping results in conflicting interests. Since approximately 1950, the amount of cargo transported by ships has grown rapidly, at the expense of estuarine nature. Hundreds of acres of marshes, mud flats and gullies have been lost through land reclamation and the deepening of the navigation channel.
Because of these measures the depth of the river no longer adjusts with the horizontal surface and there is no longer an ecological balance. This results in negative ecological consequences.
Due to legislation and agreements with the government of Vlaanderen, the Netherlands has an obligation to compensate this by realizing at least 600 acres of estuarine nature. Currently about 50% of this has been realized or is being developed. Due to delays of the remaining 50%, the European Commission emphasizes the importance of realizing estuarine nature within the basin of the Westerschelde.
The project, named Welsinge, consists of the Schorerpolder (48 acres) and the Welsinge area (102 acres), which are located in the western part of the port of Vlissingen-Oost. The area, was originally intended to be used as environmental compensation for the construction of the Westerschelde Container Terminal. Right now, the area provides possibilities for the realisation of another part of the 600 acres of estuarine nature. The area will become part of the National Ecological Network and can also act as a green buffer around the existing port area. To make the plan more future-proof (?), the design will be performed in phases. Hereby experiences and views from the first phase (Schorerpolder) can be integrated in the design from the second phase (Welzingegebied). This advise mentioned in the report is about the first design fase and focuses on civil measures at the Schorerpolder. On the basis of a trade-off there will be a rating for six different designs. In the prefered variant, the Trekdijk stays maintained as a historical border, so that the cultural historical elements from WOII will be maintained. The southern part of the Schorerpolder will be effected of a tide because of a breach in the dike. The northern part will be inundated due to a regulated culvert which allows a dampened tide with a tidal amplitude of 1.80 m. It is expected that nearly 95% of the northern area will be flooded.
The existing embankment with N662 separates the Schorerpolder-north and -south. This embankment will be a primary flood defense. Using regulated closure works, the water level will be regulated allowed up to a maximum waterlevel of NAP+1,80m. On both sides of the tidal culvert a gully with soil protection features is provided including a conduction screen.
The application of a culvert with hydraulic operated slides is an appropriated application and corresponds to the key performance indicators "realistic" and "applicable". This application fits within the maintenance regime of the client Waterschap Scheldestromen.
Overzicht afkortingen
Hieronder is een overzicht opgenomen van de toegepaste afkortingen in het adviesrapport:
AHN Actueel Hoogtebestand Nederland DINO Data Informatie Nederlandse Ondergrond EHS Ecologische Hoofdstructuur
HR2006 Hydraulische Randvoorwaarden 2006 LNC Landschap, Natuur, Cultuur
MCA Multi Criteria Analyse
MHW Maatgevende Hoogwaterstand N662 Ritthemsestraat
NAP Normaal Amsterdams Peil
OP 2012-2018 Omgevingsplan Zeeland 2012-2018 OS2010 Ontwikkelingsschets Schelde-estuarium PLC Programmabel Logic Control (Computer)
PvA Plan van Aanpak
PvE Programma van Eisen
TAW Technische Adviescommissie Waterkeringen
VTV Voorschriften Toetsen op Veiligheid primaire waterkeringen WCT Westerschelde Container Terminal
WSS Waterschap Scheldestromen
Overzicht figuren en tabellen
Figuur 1.1 Ligging plangebied Welsinge.
Figuur 2.1 Overzicht gebiedsontsluitingswegen en erftoegangswegen.
Figuur 2.2 - 2.4 Sfeerbeeld van estuarien binnendijkse (zilte) natuur en buitendijkse natuur met hoogteverschillen en slikken in het landschap en geulen voor de afwatering Figuur 3.1 Verhouding totaalscore per variant.
Figuur 3.2 Variant-V, indeling met een combinatie van bres in huidige waterkering en doorlaatmiddel in N662.
Figuur 3.3 Kolomgrafiek, opgebouwd uit vijf criteria van de MCA.
Figuur 3.4 Schema ontwerpproces Schorerpolder.
Figuur 4.1 Functieboom Schorerpolder functie “Waterbeheren - Waterniveau”.
Figuur 4.2 Hoogtekaart met deelgebieden voor de Schorerpolder-noord en -zuid.
Figuur 4.3 Lengtedoorsnede LL1 en LL2 die de linker respectievelijk de rechter geul in de Schorerpolder weergeven.
Figuur 4.4 Schematische weergave getijdenslag versus bandbreedte droogvallend oppervlak.
Figuur 4.5 Overschrijdingskans waterstanden Westerschelde bij Vlissingen Figuur 4.6 Voorgesteld gebied onder invloed van getij in Schorerpolder-noord.
Figuur 5.1 Functieboom Schorerpolder functie “waterbeheren - doorstroming”.
Figuur 6.1 Morfologische ontwikkelingen 0 t/m 4 jaar.
Figuur 6.2 Mate van erosie en depositie.
Figuur 6.3 Ontwikkeling ebstroom in suatiegeul-zuid.
Figuur 7.1 Waterstand in het bekken als functie van het aantal kokers.
Figuur 7.2 Uitstroomsnelheid bij geleidingsscherm onder hoek 1:5 in twee verschillende situaties.
Figuur 7.3 Bodembescherming vanaf 15 m.
Figuur 8.1 Functieboom Schorerpolder-noord met ontwerpdelen.
Figuur 9.1 Betonnen constructiedelen als onderdeel van de functie “Faciliteren omgeving”.
Tabel 3.1 Overzicht MCA met wegingsfactoren en criteria. Volledig overzicht in bijlage-D.
Tabel 4.1 Inzicht getijdenslag, droogvallend oppervlak en verwacht percentage onder water lopen
Tabel 4.2 Veranderingen getij door zeespiegelrijzing, met huidige situatie conform het landelijk waterstandsmeetnet.
Tabel 5.1 Overzicht toepasbare constructievarianten voor het doorlaatmiddel.
Tabel 5.2 Grafieken waterstand in Schorerpolder-noord- en –zuid in 1x situatie.
Tabel 7.1 Ontwikkeling waterstand in bekken tijdens zes verschillende omstandigheden Tabel 7.2 Grafieken waterstand in bekken tijdens hogere waterstanden.
Tabel 7.3 Verzameling rekenuitkomsten bodembescherming bij verschillende snelheden.
Tabel 7.4 Berekende waarden verticale wand t.b.v. bepalen onderloopsheid.
Tabel 8.1 Uitkomst van de kruinhoogte berekening van de waterkeringen Schorerpolder.
Tabel 8.2 Uitkomst berekening afschuiving en piping volgens snelle methode VTV.
Tabel 9.1 Status en geschatte conditiescore betonnen constructies WOII volgens NEN2767.
Inhoudsopgave
1 Inleiding ... 1
1.1 Probleemanalyse ... 1
1.2 Projectgrenzen ... 2
1.3 Randvoorwaarden ... 2
1.4 Uitgangspunten ... 3
1.5 Leeswijzer ... 4
2 Verleden, heden en toekomst ... 5
3 Variantenanalyse en ontwerpproces ... 7
3.1 Analyse gebiedsindeling ... 7
3.2 Samenvatting en advies gebiedsvariant ... 8
3.3 Ontwerpproces variant-V ... 9
4 Getijdenslag en waterniveau ... 10
4.1 Waterbeheren – ecologische parameters ... 10
4.2 Waterbeheren – hydraulische parameters ... 12
4.3 Samenvatting en advies getijdenslag en waterniveau... 13
5 Doorlaatmiddel constructie ... 14
5.1 Constructie analyse doorlaatmiddel ... 14
5.2 Doorlaatmiddel ontwerp ... 15
5.3 Samenvatting en advies doorlaatmiddel ... 17
6 Morfologische ontwikkelingen ... 18
6.1 Samenvatting en advies morfologische ontwikkelingen ... 19
7 Doorlaatmiddel aanvullende ontwerpdelen ... 20
7.1 Sluitingsregime ... 20
7.2 Bodembescherming... 21
7.3 Onderloops- en achterloopsheid ... 22
7.4 Samenvatting en advies aanvullende ontwerpdelen ... 23
8 Waterkering faalmechanismen ... 24
8.1 Faalmechanismen oploop en overslag ... 24
8.2 Faalmechanismen afschuiving en piping ... 25
8.3 Bekleding buitentalud ... 25
8.4 Samenvatting en advies faalmechanismen ... 26
9 Betonnen constructies WOII ... 27
9.1 Samenvatting en advies constructies WOII ... 27
10 Conclusie en aanbevelingen ... 28
Literatuurlijst . ... 30
Bijlage A Historische ontwikkelingen ... 31
Bijlage B Wetten, regelgeving en begrippen ... 32
Bijlage C Programma van Eisen ... 33
Bijlage D Variantenanalyse ... 34
Bijlage E Ontwerp doorlaatmiddel ... 35
Bijlage F Ontwerp Schorerpolder ... 36
Bijlage G Tekeningen ... 37
Bijlage H Digitale bestanden ... 38
1 Inleiding
Dit rapport heeft betrekking op een civieltechnisch ontwerpadvies om in het plangebied Welsinge estuariene natuur te realiseren en volgt op het eerder opgestelde Plan van Aanpak (oktober 2012).
Het plangebied bestaat uit de Schorerpolder en het Welzingegebied; twee naast elkaar liggende gebieden tussen Ritthem en het havengebied Vlissingen (figuur 1.1). Het project heeft de historische benaming Welsinge gekregen, de vroegere zee-engte van Middelburg naar de Westerschelde, met als doel het project herkenbaar neer te zetten
Aanleiding
De Westerschelde is een getijdenrivier met een uniek estuarium en van grote ecologische waarde voor zowel zoete als zoute natuur. De Westerschelde is tevens de maritieme toegang tot de havens van o.a. Vlissingen en Antwerpen. Juist deze dubbelfunctie (natuur en scheepvaart) leidt tot tegenstrijdige belangen. De inpolderingen en de uitgevoerde verdiepingen in de afgelopen decennia hebben de rivier gekanaliseerd met als gevolg een verdere afname van schorren en slikken en verlies aan natuurwaarden. Om een verdere achteruitgang van natuurwaarden te voorkomen, is wetgeving opgesteld en zijn in de Ontwikkelingsschets 2010 Schelde-estuarium (OS2010) kaderstellende besluiten opgenomen om binnen het stroomgebied van de Wester- schelde minimaal 600 ha. natuur te realiseren.
Momenteel is 50% gerealiseerd of in ontwikkeling. Door vertraging in de uitvoering van de overige 50%, heeft de Europese Commissie in mei 2012 Nederland in gebreke gesteld. De (inter)nationale afspraken, de aanwijzing van het plangebied in het provinciale omgevingsplan en de ingebreke- stelling door de Europese Commissie (bijlage-B) geven het belang aan van het realiseren van estuariene natuur in het stroomgebied van de Westerschelde.
Waarom plangebied Welsinge?
Het plangebied Welsinge ligt op de noordelijke oever van de Westerschelde, ten westen van het havengebied van Vlissingen-Oost en voldoet qua ligging aan de besluiten in OS2010. In het Omge- vingsplan Zeeland 2012-2018 is de aanwijzing vanuit de Ecologische Hoofdstructuur (EHS) opgenomen met als landschapsdoel een estuaria karakter. Bij realisatie kan het plangebied een directe bijdrage leveren aan de wettelijke verplichtingen om estuariene natuur in het stroomgebied van de Westerschelde aan te leggen.
1.1 Probleemanalyse
Oorspronkelijk was het de bedoeling om in het plangebied estuariene natuur te realiseren als compensatie voor de aanleg van de Westerschelde Container Terminal (WCT). Momenteel is de
Figuur 1.1: Ligging plangebied Welsinge. Bron: Google Maps.
uitvoering van de WCT uiterst onzeker. Het probleem voor het plangebied Welsinge is dat er behalve deelontwerpen vanuit Zeeland Seaports, geen ontwerpen zijn opgesteld en dat de gewenste natuur niet is gerealiseerd.
Het overkoepelende doel is het herstel van het natuurlijk evenwicht in de Westerschelde wat aansluit bij de visie die voor de Westerschelde is opgesteld: “In 2030 is het Schelde-estuarium een gezond en multifunctioneel estuarien watersysteem dat op duurzame wijze wordt gebruikt”1. Het project Welsinge is hieraan ondersteunend en het projectdoel is het uitbrengen van een civieltechnisch adviesontwerp om in het plangebied Welsinge estuariene natuur te realiseren
Centrale vraag
Bij het inrichten van het plangebied om estuariene natuur te realiseren, spelen vele factoren een rol. Centraal in het ontwerpadvies staan de civiele maatregelen die de aanleg van estuariene natuur mogelijk maken. De centrale vraag binnen de opdracht luidt:
Opdracht
De opdracht vanuit de opdrachtgever Waterschap Scheldestromen luidt:
1.2 Projectgrenzen
Het plangebied Welsinge betreft de Schorerpolder en het Welzingegebied ten noordoosten van Ritthem (figuur 1.1). Het plangebied ligt ingeklemd tussen de Sloeweg-Noord (N254) in het noorden, de Koedijk en het industriegebied Vlissingen-Oost in het oosten en het natuurgebied Rammekens met het Rammekensschor in het zuiden. De Nieuwlandseweg vormt de westelijke begrenzing. Door het gebied loopt de gebiedsontsluitingsweg N662 (Ritthemsestraat).
Ontwerpgrenzen
De opdracht betreft een integraal civieltechnisch ontwerp tussen estuariene natuur, waterkundige veiligheidsaspecten, benodigde civiele maatregelen en omgevingsbelangen. De nadruk ligt daarbij op de hydraulische onderdelen om estuariene natuur te realiseren. Constructieve berekeningen zoals betonconstructies, funderingen, wegontwerpen etc. zijn geen onderdeel van de opdracht wat ook van toepassing is op specialistische onderzoeken op het gebied van grondmechanica. Deze blijven beperkt tot het vermelden van raakvlakken of aandachtspunten.
Voor de legalisering en de legitimering van de opdracht wordt een onderzoek uitgevoerd naar wetgeving ten aanzien van natuur, landschap, flora & fauna en besluiten over het realiseren van estuariene natuur in het stroomgebied van de Westerschelde(bijlage-B).
1.3 Randvoorwaarden
De opdrachtgever heeft met de opdracht een duidelijk beeld ten aanzien van zijn verantwoording voor de waterhuishouding, de waterkerende veiligheid van keringen en zijn medewerking rondom het realiseren van estuariene natuur. Op het project zijn de randvoorwaarden op de volgende pagina van toepassing welke in het Programma van Eisen (bijlage-C) verder zijn gespecificeerd.
1 http://provincie.zeeland.nl/milieu_natuur/westerschelde/natuur
Welk ontwerp maakt het realiseren van estuariene natuur in het plangebied Welsinge mogelijk, zonder concessies te doen aan de veiligheid rondom waterkeringen, daarbij rekening houdend met de gebruikers van de bestaande infrastructuur en omliggende voorzieningen en met de mogelijkheid om de waterkerende veiligheid richting het achterland te vergroten?
Stel een civieltechnisch ontwerpadvies op om binnen de grenzen van het plangebied Welsinge estuariene natuur te realiseren, waarbij rekening wordt gehouden met de veiligheid omtrent waterkeringen, de gebruikers van de huidige infrastructuur en de bereikbaarheid van voorzieningen in de omgeving. Het ontwerp dient realistisch en uitvoerbaar te zijn met een ecologische meerwaarde.
Functionele randvoorwaarden
Voor het plangebied zijn sfeerbeelden opgesteld die aansluiten bij de Ontwikkelingsschets 2010 Schelde-estuarium en het Omgevingsplan Zeeland 2012-2018. In het plan moeten de compen- satiemaatregelen categorie-A (getijdennatuur) en/of categorie-B (zilte natuur met een stagnant waterpeil) duidelijk zijn opgenomen.
Het ontwerp moet dusdanig zijn opgesteld dat minimaal 30 ha. onder invloed komt van het getij met een minimale droogvalduur van vier uur per dag (24 uur) en waarbij het waterniveau één-op-één de frequentie volgt van het getij in het havengebied.
Het ontwerp dient rekening te houden met de omgeving en de gebruikers van de bestaande infrastructuur. De verkeersdoorstroming van de N662 moet gewaarborgd blijven, wat ook van toepassing is op de bereikbaarheid van omliggende gebieden als het defensieterrein, de natuur- gebieden en het strand langs de Westerschelde. Aanwezige Landschappelijke, Natuurlijke en Cultuurhistorische elementen (LNC-waarden) moeten in het ontwerp worden opgenomen.
Succesfactoren
Door het Waterschap Scheldestromen als opdrachtgever en door de Provincie Zeeland als belangrijkste externe stakeholder, zijn de volgende succesfactoren (bijlage-C) benoemd:
• Ecologisch: Het eindresultaat dient een ecologische meerwaarde te hebben waar met een voldoende grote getijdenslag en verschillen in droogvalduur zich laagdynamische estuariene natuur kan ontwikkelen.
• Technisch: het ontwerp moet realistisch en uitvoerbaar zijn. Een omschrijving hiervoor is:
het resultaat dat redelijkerwijs is te verwachten en bruikbaar vertaald moet kunnen worden naar de realisatiefase.
Hydraulische randvoorwaarden
Richting de Westerschelde zorgt een primaire waterkering (dijkring 29 - dp711 t/m dp718) voor de waterkerende veiligheid. Binnen het ontwerp moet rekening gehouden worden met hydraulische aspecten binnen het havengebied en met een maximale hydraulische overschrijdingskans van 1:4000 per jaar. De waterkerende hoogte van de primaire waterkeringen wordt bepaald aan de hand van specifieke hydraulische gegevens in het havengebied die door de opdrachtgever beschik- baar worden gesteld.
Voor de regionale waterkeringen geldt dat de dijklichamen aan de hand van een rekenvoorstel berekend of getoetst moeten worden om als waterkering te kunnen dienen.
Wetten, regelgeving en afspraken
Het realiseren van projecten in de openbare ruimte kent een groot scala aan wetten en regelgeving om gevolgen voor de omgeving tijdig in kaart te brengen en schade aan het milieu te voorkomen. In bijlage-B wordt inzicht gegeven in de meest relevante (Europese) wet- en regelgeving en kader- stellende besluiten over natuurcompensatie. Hiermee wordt de primaire doelstelling “realiseren estuariene natuur met ecologische meerwaarde” in een wettelijk kader geplaatst.
1.4 Uitgangspunten
Het ontwerp moet passen binnen de randvoorwaarden en wensen van de opdrachtgever het Waterschap Scheldestromen en Provincie Zeeland als externe stakeholder. Afstemming met andere (bestuurlijke) stakeholders wordt niet in de opdracht meegenomen. De uitgangspunten zijn:
• Bij het opstellen van gebiedsanalyses en overzichten wordt volstaan met schetsontwerpen;
de voorziene infrastructuur kan hierin worden opgenomen.
• Voor het plan wordt een apart Programma van Eisen opgesteld.
• Berekeningen worden opgesteld voor één inrichtingsvariant. Per dijkvak en per onderdeel worden berekeningen opgesteld voor één maatgevende situatie.
• Ontwerponderdelen die buiten de projectscope vallen, maar bij beschikbare informatie wel in het adviesrapport worden geïntegreerd zijn o.a droge infrastructuur in en rond het plangebied, kabel- en leidingtracés en de bereikbaarheid van omliggende gebieden.
• Onderzoek naar invloeden richting omliggende gebieden, valt buiten de projectscope.
Het rapport geeft geen antwoord op de vraag in hoeverre en op welke wijze de estuariene natuur zich maximaal ontwikkelt. Dit blijft beperkt tot het vermelden van de raakvlakken. Als belangrijke invloedsfactor op de estuariene natuur worden morfologische ontwikkelingen in beeld gebracht voor de middellange termijn.
1.5 Leeswijzer
De leeswijzer geeft een uiteenzetting van dit adviesrapport met in de hoofdstukken verwijzingen naar de bijlagen. De bijlagen bevatten meer inhoudelijke gegevens met berekeningen en zijn opgesteld als los leesbare documenten. Inclusief verwijzingen naar beschikbare literatuur en internetsites. In dit adviesrapport is een beknopte literatuurlijst opgenomen. In bijlage-B zijn omschrijvingen van begrippen opgenomen, inclusief de succesfactoren “ecologische meerwaarde, realistisch en uitvoerbaar”.
Het eerste deel in dit adviesrapport omschrijft de inleiding, de probleemanalyse met randvoor- waarden en uitgangspunten met in hoofdstuk 2 de gebiedsbeschrijving. Deze hoofdstukken leggen de basis voor een variantenanalyse (gebiedsindeling) in hoofdstuk 3. Aan de hand van een zestal varianten wordt inzicht gegeven in mogelijke gebiedsindelingen. De voorkeursvariant laat een scheiding zien tussen de Schorerpolder en het Welzingegebied met een gefaseerde uitvoering van het ontwerp. Na vaststellen van de gebiedsindeling is aan het einde van hoofdstuk 3 het ontwerpproces opgenomen, dat inzicht geeft in de stappen en functies voor het verdere ontwerp.
In hoofdstuk 4 worden als onderdeel van de functie “waterbeheren” de ecologische en hydraulische parameters vastgesteld. Hier worden de hydraulische getijdengegevens “vertaald” naar de ecologische parameters en te bereiken droogvallend oppervlak en droogvalduur. De resultanten zijn een getijdenslag met komberging. In hoofdstuk 5 behoort het ontwerp van de doorlaat- constructie tot de functie “doorstroming” en worden aan de hand van de komberging en het debiet de afmetingen en de ligging van dit kunstwerk bepaald. Hoofdstuk 6 geeft inzicht in de morfologische ontwikkelingen van de Schorerpolder met een doorkijk voor de middellange termijn.
In hoofdstuk 7 zijn aanvullende ontwerpdelen van het doorlaatmiddel opgenomen als het sluitingsregime, de bodembescherming en de achterloops- en onderloopsheid.
In hoofdstuk 8 worden binnen de functie “waterkeren” de faalmechanismen behandeld wat hoofd- zakelijk van toepassing is op de regionale waterkeringen. De betonnen constructies uit WOII, die in de regionale waterkering zitten, behoren tot de functie “omgeving”, waarvan in hoofdstuk 9 inzicht wordt gegeven in ligging en status van deze constructies.
Het laatste hoofdstuk betreft hoofdstuk 10 met conclusies en aanbevelingen.
2 Verleden, heden en toekomst
De Westerschelde is een getijdenrivier die grote veranderingen heeft gekend, met een proces van aanslibbingen, inpolderingen en overstromingen. De ontstaansgeschiedenis van het plangebied en de historische ontwikkelingen (bijlage-A) spelen een belangrijke rol bij de gebiedsindeling.
Historische situatie plangebied
De Schorerpolder en het Welzingegebied kennen een verschillende ontstaansgeschiedenis met verschillen in maaiveldhoogte en bodemopbouw. De Schorerpolder bevindt zich op de plaats waar vroeger de vaargeul Welsinge naar Middelburg liep. Door aanslibbing was de vaargeul halverwege de 18e eeuw niet meer te gebruiken en zijn de hoge schorren in 1860 ingepolderd. Het Welzinge- gebied maakt van oudsher deel uit van oud-Walcheren. Dit is een inversie landschap met lichte klei en veengronden wat door inklinking lager is komen te liggen. Op de inundatie in 1944 na, heeft dit gebied nooit onder water gestaan.
LNC-waarden
Landschappelijke, Natuurlijke en Cultuurhistorische elementen (LNC-waarden) geven een beeld van de geschiedenis. In de Trekdijk bevinden zich een bunker en tankmuur uit WOII. Hoewel geen aanwijzing als rijksmonument (bijlage-F), zijn deze elementen wel van cultuurhistorische waarde (Wet Behoud Cultuurbezit) en het opnemen in het ontwerp, is een nadrukkelijke wens vanuit de omgeving.
Huidige situatie plangebied
De huidige situatie toont een landelijk gelegen gebied onder de rook van het industriegebied Vlissingen-Oost, dat grotendeels wordt gebruikt voor landbouw en veeteelt en deels braak ligt. De oorspronkelijke dijken die de Schorerpolder vormden, zijn nog steeds in het landschap zichtbaar en worden door bomenrijen geaccentueerd. De hoogteligging van de Schorerpolder is NAP 0,00m. tot NAP2,60m. met een bodem die bestaat uit een toplaag van zware klei. Voor het Welzingegebied is dit NAP -0,75m. tot NAP+0,25m. met een bodem die bestaat
uit lichtere poelklei.
Infrastructuur
Door het plangebied loopt de Ritthemsestraat (N662), een belangrijke gebiedsontsluitingsweg tussen Ritthem en het havengebied. De overige infrastructuur in en rondom het plangebied bestaat grotendeels uit erftoegangswegen (figuur 2.1). Een tunneltje onder de N254 zorgt voor een snelle verbinding tussen het dorp Nieuw- en St.Joosland en het industriegebied. Daarnaast bevinden zich in het gebeid enkele leidingtracés, zoals hoogspannings- en gasleidingen.
Waterhuishouding
De waterhuishouding wordt geregeld met behulp van drainage, watergangen, stuwen en duikers en het overtollige hemel- en kwelwater wordt afgevoerd naar waterlopen in omliggende polders. In het plangebied zijn de streefpeilen per deelgebied afgestemd op een drooglegging voor agrarisch gebruik; NAP-0,05m. zomerpeil in de Schorerpolder en NAP-1,85m. zomerpeil in het Welzingegebied. Het winterpeil ligt in beide gebieden een tweetal decimeters lager.
In het plangebied komt in het lager gelegen Welzingegebied kwel voor en is er aanvoer van brak- water vanuit het natuurgebied Rammekens. In de Schorerpolder is geen sprake van kwel.
Omgevingsaspecten
In het plangebied vindt geen recreatie plaats. Het naastgelegen natuurgebied Rammekens met het cultuurhistorisch Fort Rammekens zijn samen met de westelijke havendam en het strand aan de Westerschelde in trek bij locale recreanten.
Figuur 2.1: Overzicht gebiedsontsluitings- wegen (rood) en erftoegangswegen (blauw).
Aan de Rammekensweg, tussen het natuurgebied Rammekens en de Schorerpolder, ligt een muni- tiedepot van defensie. Voor wat betreft de risicocontouren rondom het defensieterrein, zijn voor de aanleg van estuariene natuur geen problemen voorzien.
De steenbekleding van de primaire waterkering richting de Westerschelde is in de 2e toetsronde te licht bevonden. Het vervangen van deze bekleding staat volgens Projectbureau Zeeweringen gepland in 2014.
Toekomstige situatie plangebied
In de toekomstige situatie is het een gebied waar laagdynamische estuariene natuur zich door zoute kwel en de invloed van (gedempt) getij, kan ontwikkelen. Binnen de deelgebieden zijn er hoogteverschillen, met schorren, slikken en geulen met een verscheidenheid aan zoutminnende flora en fauna. De ligging aan de Westerschelde betekent een ecologische meerwaarde voor de estuariene natuur en heeft een aantrekkingskracht op water- en trekvogels. Door zijn ligging is het gebied tevens een aanvulling op de groenbuffer rondom het havengebied en fungeert het als overgangsgebied tussen het Walcherse platteland en de industrie in het havengebied. Zie bijlage-E met huidige situatie en streefbeelden.
Natuuraanwijzing
De Schorerpolder en het Welzingegebied hebben een aanwijzing vanuit de EHS met in het OP 2012-2018 als landschapsdoel een estuarien karakter. De uitvoering van het plan Welsinge geeft invulling aan de zorgplicht en bepalingen vanuit de Flora- en faunawet en het beschermen van planten en dieren vanuit de vogel- en habitatrichtlijn. De planrealisatie past binnen de kaders van de Ontwikkelingsschets 2010 Schelde-estuarium (OS2010) en geeft tevens invulling aan het overkoepelende doel het natuurlijk evenwicht in de Westerschelde te herstellen.
In het project is het voorstel uitgewerkt het ontwerp in twee fasen op te delen: de Schorerpolder (fase-I) en het Welzingegebied (fase-II), waardoor ervaringen uit de eerste fase meegenomen kunnen worden in de tweede fase.
Figuur 2.2 t/m 2.4: Sfeerbeeld van estuarien binnendijkse (zilte) natuur en buitendijkse (getijden)natuur met hoogteverschillen en slikken in het landschap en geulen voor de afwatering.
variant-VI; 25%
variant-V; 27%
variant-IV; 23%
variant-III; 25%
variant-III variant-IV variant-V variant-VI
3 Variantenanalyse en ontwerpproces
De deelgebieden binnen het plan Welsinge hebben een verschil in historische achtergrond en zijn als aparte gebieden in het landschap te herkennen. Om na te gaan welke gebiedsindeling als voorkeursindeling in het verdere ontwerp kan worden toegepast, is in dit hoofdstuk een variantenanalyse opgenomen met de voor- en nadelen van een zestal gebiedsindelingen. Zie bijlage-D en
”
Bijlage-D_Variantenanalyse_DEF.xls ” voor een verdere onderbouwing.3.1 Analyse gebiedsindeling
Belangrijke elementen en onderdelen die binnen de variantenanalyse een rol spelen zijn: de hoeveelheid te verzetten grond, de impact naar de omgeving met inpassing van de LNC- waardevolle elementen en de mate waarin het ontwerp op toekomstige ontwikkelingen in kan spelen. De aanwijzing vanuit de Ecologische Hoofdstructuur (EHS), met in OP2012-2018 het landschapsdoel “estuarien karakter”, geeft het belang aan van estuariene natuur. Dit is op alle varianten van toepassing en niet als criterium in de MCA meegenomen.
De meest herkenbare verschillen per variant zijn:
• De Schorerpolder en het Welzingegebied vormen één combinatiegebied:
o Variant-I Welsinge, met getij in het gehele plangebied door een bres in de waterkering.
o Variant-II Welsinge, met gedempt getij in het gehele plangebied met behulp van een doorlaatmiddel in de waterkering.
• De Schorerpolder en het Welzingegebied blijven gescheiden deelgebieden met de Trekdijk als geografische scheiding:
o Variant-III, met volledig getij in de Schorerpolder (bres in waterkering) en een stagnant peil in het Welzingegebied.
o Variant-IV, met gedempt getij in de Schorerpolder (doorlaatmiddel) en een stagnant peil in het Welzingegebied.
o Variant-V, met een combinatie van gedempt getij (doorlaatmiddel onder N662) en volledig getij (bres) in de Schorerpolder en een stagnant peil in het Welzingegebied.
o Variant-VI, idem als variant-V maar met een nieuw tracé voor de N662
In een besprekingsoverleg met de opdrachtgever zijn de zes varianten voorgelegd met herkenbare verschillen tussen de combinatiegebieden (variant -I en -II) en de gescheiden gebieden (variant -III t/m -VI). Bij de combinatievarianten zijn een aantal belangrijke nadelen te herkennen:
• Het hoogteverschil tussen de beide deelgebieden waardoor het water niet vrijelijk uit het Welzingegebied kan stromen.
• De hoge aanlegkosten voor nieuwe waterkeringen rondom het gehele plangebied.
• De aanleg en/of reconstructie van de droge infrastructuur met een nieuwe overspanning voor de N662 richting het havengebied.
• Het verlies aan cultuurhistorische waarden door het (gedeeltelijk) verdwijnen van de LNC- waardevolle elementen WOII in de Trekdijk.
• Politiek / bestuurlijk gevoelig onderwerp door in een groter aaneengesloten gebied getij toe te laten; mogelijk ontbreekt draagvlak vanuit de omgeving.
Vanuit bovenstaande argumenten heeft de opdrachtgever aangegeven de varianten-I en -II niet als voorkeur te beschouwen. De verdiepte ligging van het Welzingegebied met hogere kosten voor de waterkeringen en de kans op het ontbreken van draagvlak vanuit de omgeving zijn hierin doorslaggevend. De verdere uitwerking van de analyse
betreffen de varianten-III t/m -VI.
Multi Criteria Analyse (MCA)
In tabel 3.1 is een samenvatting van de analyse te zien, met de hoofdcriteria en de resultaten waarbij de wegingsfactoren de onderlinge zwaarte aangeven. Tussen de vier varianten
zijn de verschillen beperkt (figuur 3.1), wat het gevolg is van compromissen. Er zijn geen grote uitschieters en een voordeel voor de ene variant betekent veelal een nadeel voor een andere variant. Het grootste verschil in de totaalscore is tussen variant-IV en -V, met name veroorzaakt bij variant-IV door de laagste score op “ecologie” en de hogere kosten voor een nieuwe overspanning van de N662. Variant-V laat de hoogste totaalscore zien.
Tabel 3.1: Overzicht MCA met wegingsfactoren en criteria. Volledig overzicht in bijlage-D.
Criteria Ecologie Beheersbaarheid Duurzaamheid Omgeving Kosten TOTAAL
Wegingsfactor 35% 15% 10% 20% 20% 100%
Variant-III 14,0% 1,5% 2,0% 3,0% 4,3% 25%
Variant-IV 3,5% 4,8% 2,5% 7,2% 5,0% 23%
Variant-V 7,0% 4,8% 3,0% 6,0% 6,3% 27%
Variant-VI 10,5% 3,9% 2,5% 3,9% 4,3% 25%
In figuur 3.2 is een schets van variant-V te zien en in de kolomgrafiek (figuur 3.3) zijn de verschillen tussen de vijf criteria “ecologie, beheersbaarheid, duurzaamheid, omgeving en kosten”
aangegeven. Hierbij geldt, hoe gunstiger de score, hoe groter het vlak. De kosten zijn vastgesteld aan de hand van een 25%-budgetraming.
Variant-V is een indeling waarbij de deelgebieden door middel van de Trekdijk gescheiden blijven en de cultuurhistorische elementen uit WOII kunnen worden ingepast. Door de gescheiden waterhuishouding zijn verschillen in natuurontwikkelingen voorzien. De gebieden zullen elkaar ondersteunen, met een stagnant peil en zilte natuur (aanvoer van kwel) in het Welzingegebied en (gedempt) getij met de kenmerken van getijdennatuur in de Schorerpolder. Vogels kunnen het Welzingegebied als vluchtplaats gebruiken als de vloed de schorren en slikken in de Schorer- polder onder water zet.
Met name door de beheersbaarheid van het bekken- niveau, het voorziene draagvlak vanuit de omgeving (geen volledig getij) en een mooie score voor ecologie, geldt variant-V als voorkeursindeling. Tijdens het verdere ontwerp blijkt het beheersen van het waterniveau een positief effect op de ontwikkelingen te hebben, zonder afbreuk te doen aan de succesfactor
“ecologische meerwaarde”.
Variant-V is samen met het voorstel voor een gefa- seerde uitwerking voorgelegd aan de opdrachtgever.
Deze variant met een opdeling in twee fasen, maakt het plan toekomstbestendig en wordt in het verdere ontwerpproces uitgewerkt.
3.2 Samenvatting en advies gebiedsvariant
Het plangebied Welsinge bestaat uit twee deelgebieden: de Schorerpolder en het Welzingegebied.
De scheiding tussen deze gebieden is historisch ingegeven en wordt versterkt door de betonnen elementen uit WOII. Voorgesteld wordt variant-V als voorkeursindeling vast te leggen met de Trekdijk als markering tussen beide gebiedsdelen en een doorlaat tussen de Schorerpolder-noord en -zuid. Het voorstel, dat door de opdrachtgever is overgenomen, is om de deelgebieden verder als aparte entiteit te bezien en het ontwerp in twee fasen uit te voeren. Ervaringen uit de eerste fase (Schorerpolder) kunnen als input dienen voor de tweede fase en maken het plan toekomstbestendiger.
M€23,5 M€21,3 M€26 ,5 M€27,1
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
variant-III variant-IV variant-V variant-VI
€ 0
€ 5.000.000
€ 10.000.000
€ 15.000.000
€ 20.000.000
€ 25.000.000
€ 30.000.000
kosten omgeving duurzaamheid beheersbaarheid ecologie Raming totaal
Figuur 3.3: Kolomgrafiek, opgebouwd uit vijf criteria van de MCA.
Figuur 3.2: Variant-V, indeling met een combinatie van bres in huidige waterkering en doorlaatmiddel in N662.
Bij deze variant blijft het tracé van de Ritthemsestraat (N662) gehandhaafd en is in de Schorer- polder-noord gedempt getij voorzien met een doorlaatconstructie in het dijklichaam van de N662.
Het vaststellen van de ligging en afmetingen is een iteratief proces tussen ecologische wensen (getijdenslag, droogvallend oppervlak, droogvalduur), hydraulische parameters (komberging, debiet) en civiel technische toepassingen.
3.3 Ontwerpproces variant-V
Uit de variantenanalyse is variant-V als voorkeursindeling vastgesteld met een planuitwerking in twee fasen. In figuur 3.4 zijn dit stap 1 en 2 van het ontwerpproces. Pas nadat de gebiedsindeling is vastgesteld, kan inzicht verkregen worden in de voorziene maatregelen. Binnen de voorkeursvariant dienen de primaire en regionale waterkeringen te worden aangepast, de infrastructuur te worden ingepast en een doorlaatmiddel te worden aangelegd. De situatietekening van het plangebied is in bijlage-G opgenomen.
Het ontwerpschema is opgesteld voor de Schorerpolder en geeft het iteratieve ontwerpproces aan tussen ecologische wensen (getijdenslag, droogvallend oppervlak, droogvalduur), hydraulische parameters (getij Westerschelde, komberging, debiet) en civiel technische toepassingen. Voor de doorlaatconstructie is in stap 4 een variantenanalyse is opgesteld met acht constructietypen. De definitieve doorlaatconstructie bepaalt of en in welke gevallen de getijdenslag haalbaar is en welk droogvallend oppervlak / droogvalduur bereikt kan worden.
De retourpijlen geven aan dat tijdens het doorlopen van de stappen 4 en 5 weer terugge- grepen kan worden naar voor- gaande stappen indien aan- passingen noodzakelijk zijn. Het schema eindigt met het benoe- men van de functies:
• Waterbeheren
• Waterkeren
• Afwikkelen verkeer
• Omgeving
De functies in stap 5 (functie- schema) zijn bij verdere de uit- werking herkenbaar opgeno- men in de hoofdstukken 4 t/m 9
Voorkeursvariant-V handhaaft de cultuurhistorische scheiding middels de Trekdijk met in de Schorerpolder-noord een gedempt getij. Door de gefaseerde uitwerking krijgt het plan een toekomstbestendig karakter. Ervaringen uit fase-I kunnen in fase-II worden toegepast met mogelijk een groter draagvlak vanuit de omgeving. Dit voorstel wordt in het verdere ontwerp uitgewerkt.
Figuur 3.4: Schema ontwerpproces Schorerpolder.
4 Getijdenslag en waterniveau
In de variantenanalyse is een gefaseerde planuitwerking voorgesteld aan de hand van variant-V (voorkeursindeling) met de Trekdijk als scheiding tussen de Schorerpolder en het Welzingegebied.
In het verdere proces ligt de nadruk op het ontwerp van de Schorerpolder (fase-I).
In dit hoofdstuk wordt voor de estuariene natuur de getijdenslag in de Schorerpolder-noord bepaald aan de hand van hydraulische gegevens (getij) en ecologische parameters (droogvallend oppervlak en droogvalduur). Deze bepalen samen de komberging en het debiet die van belang zijn voor het ontwerp van het doorlaatmiddel. Onderbouwende gegevens zijn opgenomen in bijlage-E en het Excel bestand ´Bijlage-E_Bepalen_komberging_DEF.xls”.
De ecologische en hydraulische parameters behoren in figuur 4.1 toe aan de functie “Water- beheren – Waterniveau”. De benodigde parameters zijn:
• Waterniveau - ecologisch:
o Gebiedsoppervlak [m2] o Maaiveldhoogte [mNAP]
o Droogvallend oppervlak [m2] o Getijdenslag [m]
o Droogvalduur [uur]
• Waterniveau - cultuurhistorisch:
o LNC-waarden
• Waterniveau – hydraulisch:
o Frequentie en waterniveau getij [mNAP]
o Komberging / debiet per getij [m3] o Toestroming water doorlaatmiddel o Situering in het plangebied
• Waterniveau – morfologisch:
o Bodemsamenstelling o Stroomsnelheden
o Morfologische ontwikkelingen
4.1 Waterbeheren – ecologische parameters
In de Schorerpolder-noord is een gedempt getij voorzien via een doorlaatmiddel in het dijklichaam met N662 dat vertraagd het getij in het havengebied volgt. Voor de Schorerpolder-zuid geldt dat middels een bres in de waterkering, het waterniveau één-op-één het getij in het havengebied volgt.
Grofweg geldt dat hoe hoger het waterniveau, hoe groter de haalbare getijdenslag, hoe groter het droogvallend oppervlak, hoe groter de ecologische waarde die aan het gebied kan worden toegekend.
Aan de hand van de getijdenslag en de maaiveldhoogte uit de Actuele Hoogtekaart Nederland (figuur 4.2) is van iedere hoogte (stappen 0,20 m.) het gebiedsoppervlak te bepalen. Hieruit kan later het droogvallend oppervlak worden afgeleid.
Gebiedsoppervlak
Het gebiedsoppervlak van de Schorerpolder-zuid is 13,5 ha. en de Schorerpolder-noord is 34,5 ha. Het oppervlak van de Schorerpolder- noord is van belang voor het bepalen van het debiet [m3/getij] en het ontwerp van het doorlaatmiddel.
Figuur 4.1: Functieboom Schorerpolder functie “Waterbeheren - Waterniveau”.
Figuur 4.2: Hoogtekaart met deelgebie- den voor de Schorerpolder-noord en - zuid. Bron: AHN.
Maaiveldhoogte met lengtedoorsneden
De hoogte in de Schorerpolder varieert van NAP 0,00m. nabij de vroegere geul, tot NAP+2,60m.
voor een gebiedje (ca. 0,5 ha.) in de Schorerpolder-noord. De Schorerpolder-zuid kent een maximum maaiveldhoogte van NAP+1,80m. Het verschil in maaiveldhoogte is in figuur 4.2 te herkennen. De oostelijke delen (lichtblauw) liggen door de vroegere aanslibbing hoger dan de geul (geel / oranje). In figuur 4.3 zijn twee lengtedoorsneden opgenomen die de geulen in het gebied volgen. Deze lengteprofielen geven inzicht in het vroegere geulenpatroon en tonen aan dat het water vrijelijk in en uit de Schorerpolder zal stromen. Op een enkele verdieping na, blijft er geen water in het gebied achter.
De waterkeringen in dit figuur behoren niet tot het droogvallend oppervlak maar zijn voor het juiste inzicht wel opgenomen.
Droogvallend oppervlak, getijdenslag, droogvalduur
Door middel van een bres volgt het waterniveau in de Schorerpolder-zuid één-op-één het getij in het havengebied. De morfologische ontwikkelingen in hoofdstuk 6 tonen aan dat het gebied zich op eenzelfde manier ontwikkelt als het Rammekensschor. Het vaststellen van het droogvallend oppervlak en bijbehorende droogvalduur is voor de Schorerpolder-zuid niet zinvol.
Het vaststellen van de getijdenslag het droogvallend oppervlak is voor de Schorerpolder-noord een iteratief proces tussen ecologische wensen, hydraulische aspecten, technische mogelijkheden en omgevingsfactoren (LNC-waarden).
Maaiveldhoogte met percentage
In de Schorerpolder-noord ligt 91% gelijk of lager dan NAP+1,60m., 4% ligt tussen de NAP+1,60m.
en NAP+1,80m. en 5% ligt hoger dan NAP1,80m. met in tabel 4.1 een overzicht van de hoogte- ligging met bijbehorende oppervlakten en debiet.
Tabel 4.1: Inzicht getijdenslag, droogvallend oppervlak en verwacht percentage onder water lopen Schorerpolder-noord.
Hoogteligging [mNAP]
Percentage gebied dat lager ligt dan hoogteligging [%]
Oppervlakte Totaal
[ha]
Debiet totaal
[m3]
Droogvallend oppervlak als verwacht percentage onder
invloed van getij [%]
≤ +1,60m. 91% 30,0 479.000 dagelijks onder invloed van getij
≤ +1,80m. 95% 32,1 491.000 85% à 90% van de tijd
≤ +2,00m. 96% 32,9 498.000 10% van de tijd
≤ +2,20m. 98% 33,5 501.000 2% van de tijd
> +2,20m. 100% 34,5 505.000 nooit onder water
De kolom “verwacht percentage invloed getij” is een grove inschatting en sterk afhankelijk van de getijdenslag.
Getijdenslag en droogvallend oppervlak
De Schorerpolder kent een groot verschil in maaiveldhoogte. Door de geulen komt de vloedstroom ver in het gebied maar de steilere taluds kennen een kleinere bandbreedte wat betreft het droogvallend oppervlak. De flauwe taluds kennen bij eenzelfde getijdenslag een groter droogval- lend oppervlak (figuur 4.4). De hoogteverschillen betekenen afwisseling in het bodemprofiel en natuurlijke variëteiten in estuariene natuur. Voor een ecologisch systeem zijn beiden nodig: de Figuur 4.3: Lengtedoorsnede LL1 en LL2 die de linker respectievelijk de rechter geul in de Schorerpolder weergeven.
De waterkeringen zijn duidelijk herkenbaar.
De afstand op de x-as begint op -50 m. bij de teen van het binnentalud (regionale waterkering Nieuwlandseweg) met de teen van het buitentalud op 0 m.
Lengtedoorsnede Schorerpolder-noord LL1 en LL2 links is noord Nieuwlandseweg - rechts is primaire waterkering
getijde bekken getijde W'schelde
doorsnede middengeul
doorsnede westelijke geul -0,2
0,8 1,8 2,8 3,8 4,8 5,8 6,8 7,8
-50 200 450 700 950 1200 1450 afstand (m)1700
hoogte (mNAP)
lengtedoorsnede middengeul W'schelde gedempt getij lengtedoorsnede westelijke geul
ingesneden geulen die het water ver de polder in laten stromen en de vlakker gelegen delen die geschikt zijn voor o.a. fouragerende vogels.
Droogvalduur
Zonder verdere berekeningen is op dit moment over de droogvalduur geen uitspraak te doen. Latere berekeningen tonen een droogvalduur aan van ca. 3 uur per getij. Dit is afhankelijk van de locatie, maar water- en trekvogels kunnen ca. 6 uur per etmaal in het gebied fourageren.
Betonnen constructies WOII
De betonnen constructies uit WOII zijn een onderdeel van de Trekdijk (regionale waterkering). De constructies hebben niet de status van monument, maar de wens om deze te behouden wordt ondersteund door Leidraad Kunstwerken en de Wet Behoud Cultuurbezit (bijlage-F).
Van belang voor het vaststellen van de getijdenslag is de hoogteligging van de tankmuur. De tankmuur heeft een hoogte van 2,10 m. met de voet op NAP+2,00m. en een inbeddingsdiepte van 0,30 m. tot 0,60 m. Bij het handhaven van de tankmuur moet het ondermijnen van de voet worden voorkomen en een continue contact met zeewater (chloriden) worden vermeden. Binnen het ontwerp wordt rekening gehouden met een waterniveau wat lager ligt dan de voet van de tankmuur.
4.2 Waterbeheren – hydraulische parameters
Tot de hydraulische parameters behoren het getij, de komberging, het debiet en de toegangsgeulen. De maximaal haalbare getijdenslag in het bekken is afhankelijk van het getij in het havengebied. Om de getijdenslag te bepalen worden de langjarig gemiddelde gegevens vanuit het waterstandsmeetnet van Rijkswaterstaat bij Vlissingen aangehouden die in tabel 4.2 in de rij
“huidige situatie” zijn opgenomen. De twee andere rijen geven inzicht in de waterstanden bij een zeespiegelrijzing van 0,06 m. per 10 jaar zoals dit door het KNMI wordt aangehouden.
Tabel 4.2: Veranderingen getij door zeespiegelrijzing, met huidige situatie conform het landelijk waterstandsmeetnet.
Dood tij eb
Dood tij vloed
Gemiddeld tij eb
Gemiddeld tij vloed
Springtij eb
Springtij vloed Huidige situatie NAP -1,47m. NAP +1,55m. NAP -1,81m. NAP +2,05m. NAP -2,04m. NAP +2,43m.
Over 50 jaar NAP -1,17m. NAP +1,85m. NAP -1,51m. NAP +2,35m. NAP -1,74m. NAP +2,73m.
0ver 100 jaar NAP -0,87m. NAP +2,15m. NAP -1,21m. NAP +2,65m. NAP -1,44m. NAP +3,03m.
Uit gegevens van Rijkswaterstaat ZD afd. Netwerk Ontwikkeling, blijkt dat een waterstand van NAP+2,50m. bij Vlissingen van 1990 t/m 2012 gemiddeld 77x per jaar voorkomt en dat een water- stand van NAP+3,00m. gemiddeld 1x per jaar voorkomt (bijlage waterstanden_DEF_ VLIS_ 1990- 1999_2000-2012.dat.xls). Deze overschrijdingskans komt overeen met de gegevens in figuur 4.5.
Door de hogere vloedwaarden zal in de toekomst het doorlaatmiddel vaker dicht worden gestuurd en door de hogere ebwaarden zal de uitstroomsnelheid in de toekomst lager liggen. De ebwaarden blijven gedurende de planperiode onder het niveau van het huidige maaiveld. In hoofdstuk 7 is het sluitingsregime opgenomen met doorgerekende bekkenniveaus tot een getij van NAP+3,00m. De berekeningen tonen aan dat het gebied voldoende leeg kan lopen en door het gestaffeld sluiten van het doorlaatmiddel wordt de getijdenslag zo lang mogelijk in stand gehouden. Richting de waterkerende veiligheid van de regionale waterkeringen worden geen problemen voorzien.
Schematisering komberging Schorerpolder-noord
Figuur 4.6. toont de kombergingsgrafiek: de maaiveldhoogte als functie van het oppervlak (H=f(A).
Hierbij geldt: hoe hoger het waterniveau in het bekken, hoe groter het onderwater komend opper- Figuur 4.4:Schematische weergave getijdenslag versus bandbreedte droogvallend oppervlak.
vlak, hoe groter het debiet, hoe groter het benodigde kunstwerk. Bij een getijdenslag van 1,80 m. in de Schorerpolder-noord is het droogvallend oppervlak ruim 32 ha. bij een debiet van bijna 500.000m3. Dit is inclusief de suatiegeul in de Schorerpolder-noord (NAP-1,00m.) en houdt in dat het doorlaatmiddel verdiept wordt aangelegd met ook in de Schorerpolder-zuid een suatiegeul. Bij de morfologische ontwikkelingen wordt hier verder op ingegaan.
Behalve de aanleg van de suatiegeulen en de verdiepte aanleg van het doorlaatmiddel, zijn geen aanvullende graaf- en grondwerkwerkzaamheden voorzien voor een kunstmatige verlaging van het maaiveld.
4.3 Samenvatting en advies getijdenslag en waterniveau
De haalbare getijdenslag en het droogvallend oppervlak vormen de basis voor de ecologische ontwikkelingen. Het voorstel dat verder wordt uitgewerkt is om een getijdenslag aan te houden van 1,80 m. met een gelijk ontwerpniveau in het bekken van NAP+1,80m. Bij deze waarden komt 95%
van het gebied (ruim 32 ha.) onder water. Dit is 0,20 m. lager dan de voet van de tankmuur met de gedachte dat door opwaaiing het waterpeil tot NAP+2,00m. kan stijgen zonder de tankmuur hydraulisch te belasten. De 5% hoger gelegen delen zullen sporadisch door opwaaiing onder water komen te staan. Latere berekeningen tonen een droogvalduur aan van grofweg 3 uur per getij.
Het door de opdrachtgever aanvaarde voorstel houdt in dat in de Schorerpolder-noord ruim 32 ha.
slikken, prielen en geulen ontstaan met ca. 2 ha. aan droogblijvende schorren en een reservehoogte tot de voet van de tankmuur van 0,20 m. De verwachte droogvalduur is 1 tot 3 uur per getij, wat afhankelijk is van de plaats in het gebied. Het totale debiet bij een getijdenslag van 1,80m. is bijna 500.000m3 wat tweemaal per getij via het doorlaatmiddel in en uit het gebied stroomt. De verwachting voor de Schorerpolder-zuid is 13,5 ha. aan slikken, prielen en geulen.
Figuur 4.5: Overschrijdingskans waterstanden Wester- schelde bij Vlissingen. Bron: Rijkswaterstaat.
Overschrijdingsw aarden Vlissingen
5,70 5,10
4,50 3,90 3,30
2,70
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00
1,00E+01 1,00E+00 1,00E-01 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04
Overschrijdingsfrequentie
Figuur 4.6: Voorgesteld gebied onder invloed van getij in Schorerpolder-noord.
5 Doorlaatmiddel constructie
Voor het realiseren van estuariene natuur in de Schorerpolder- noord, is in het dijklichaam met gebiedsontsluitingsweg N662 een doorlaatmiddel voorzien. Het civiele ontwerp behoort tot de functie
“Waterbeheren - doorstroming” (figuur 5.1) en is binnen het ontwerpproces een onderdeel van stap 4 (constructie) en van stap 5 (afmetingen). Naast de randvoorwaarden en uitgangspunten in het PvE gelden de ecologische en hydraulische parameters uit het vorige hoofdstuk als input. De ontwerpdelen binnen deze functie zijn:
• Waterdoorstroming – doorlaatmiddel:
o Constructiekeuze o Afsluitmiddel
o Hydraulische situaties
o Afmetingen – doorstromingsoppervlak o Sluitingsregime
Om de juiste constructie te kunnen bepalen zijn in een
variantenanalyse een achttal constructies gewogen. Onderbouwingen en berekeningen zijn opgenomen in Bijlage-D (constructieanalyse), Bijlage-E en Excel bestand “Bijlage-E_Ontwerp_
doorlaatmiddel_DEF01.xls”
5.1 Constructie analyse doorlaatmiddel
In de nieuwe situatie zal het dijklichaam met de Ritthemsestraat (N662) als binnenberm van de primaire waterkering fungeren. Een doorlaatmiddel zorgt voor de toestroom van het getij naar de Schorerpolder-noord en kruist deze primaire waterkering met gebiedsontsluitingsweg. In dit hoofdstuk worden keuzemogelijkheden behandeld met een onderbouwing voor de best toepasbare doorlaatconstructie (voorkeursvariant). In het ontwerpproces is dit pas mogelijk nadat vanuit de hydraulische berekeningen een doorstroomoppervlak is vast komen te staan van 12 m2. Deze doorlaatopening is medebepalend geweest voor de uiteindelijke constructie. Aan de hand van een varianten analyse zijn acht doorlaatconstructies gewogen, waarbij is gezocht naar realistische, toepasbare en compacte oplossingen, die toegankelijk zijn voor onderhoud. De eisen aan het doorlaatmiddel zijn dat de constructie:
• Voldoende doorstroomoppervlak moet hebben;
• Moet functioneren middels doorstroming onder vrij verval;
• Geschikt moet zijn voor het tweezijdig in- en uitlaten van water;
• Geschikt moet zijn voor automatisch / regelbaar bedrijf;
• Het water dubbelzijdig moet kunnen keren;
• Realistisch en uitvoerbaar is.
De beoordeelde constructies zijn met een korte omschrijving en scoringsresultaten, opgenomen in tabel 5.1. De voorkeursvariant is een getijdenduiker met een tweezijdige in- en uitlaat. In combinatie met hydraulisch aangedreven schuiven, is dit een realistisch ontwerp dat in lijn is met de genoemde succesfactor “realistisch en uitvoerbaar”. Als bewezen constructie met een beperkte hoogte, kent deze nagenoeg geen belemmeringen voor het doorgaande wegverkeer en kan grotendeels in het dijklichaam worden opgenomen (landschappelijke inpassing). Nadelen zijn een moeilijkere bereikbaarheid in de koker (onderhoud) en de kleinere doorstroomopening ten opzichte van de open-constructie. Dit laatste nadeel is beperkt en gezien de geringe afmetingen van de doorstroomopening (12 m2) worden er geen constructieve problemen verwacht.
Figuur 5.1: Functieboom Schorerpolder functie “waterbeheren - doorstroming”.
