RU21.03.07AA Ontwerp Plojectplan Waterwet Herinrichting Beekerloop (totaal incl. bijlagen).pdf

Classificatie Projectgerelateerd

Disclaimer No part of these specifications/printed matter may be reproduced and/or published by print, photocopy, microfilm or by any other means, without the prior written permission of HaskoningDHV Nederland B.V.; nor may they be used, without such permission, for any purposes other than that for which they were produced. HaskoningDHV Nederland B.V. accepts no responsibility or liability for these specifications/printed matter to any party other than the persons by whom it was commissioned and as concluded under that Appointment. The integrated QHSE management system of HaskoningDHV Nederland B.V. has been certified in accordance with ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 and OHSAS 18001:2007. 26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

i

Projectgerelateerd

Managementsamenvatting Vanaf begin 2019 zijn er verschillende hydrologische onderzoeken uitgevoerd naar het functioneren van de Beekerloop tijdens piekbuien. Deze onderzoeken hebben geresulteerd in verschillende rapporten en memo’s met elk een eigen status. Deze managementsamenvatting geeft de belangrijkste eindconclusies van de verschillende (deel)onderzoeken en een algehele eindconclusie. Daarnaast is er ook een leeswijzer opgenomen met daarin de inhoud en de status van de verschillende (deel)onderzoeken. Samenvatting en Conclusies Aanleiding voor de hydrologische onderzoeken naar het optimaliseren van de Beekerloop is de wateroverlast die in 2016 de regio Asten sterk getroffen heeft. Een van de belangrijkste oorzaken van de ervaren wateroverlast in Asten is het verdrinken van overstorten tijdens piekbuien. Door hoge waterstanden in het oppervlaktewatersysteem verdrinken de overstorten en kan de riolering haar water niet meer kwijt. Hierdoor wordt neerslag niet snel genoeg afgevoerd en blijft er veel water langdurig op straat staan. In 2016 heeft dit er zelfs voor gezorgd dat het water op een aantal locaties zelfs de huizen is binnen gekomen en daar schade heeft aangericht. Het verlagen van de oppervlaktewaterstanden kan ervoor zorgen dat de riolering haar water beter kwijt kan en kan daarmee dus wateroverlast verminderen of zelfs voorkomen.

Een van de knelpunten in het huidige systeem is de Beekerloop, om de oppervlaktewaterstanden te verlagen dient de Beekerloop aangepast te worden, hier worden daarom maatregelen getroffen zoals het vergroten van duikers, het aanpassen en automatiseren van stuwen en het vergroten van het profiel daar waar mogelijk. Al deze maatregelen dragen bij aan een grotere afvoercapaciteit van de Beekerloop waardoor deze in tijden van (piek)buien het water sneller kan afvoeren en daardoor de waterstanden lager zijn. De lagere waterstanden zorgen er weer voor dat de overstorten minder snel verdrinken en de riolering haar water beter kwijt kan met als gevolg minder (lang) water op straat. Modelopzet Om de effectiviteit van alle maatregelen te bepalen is er gebruik gemaakt van twee hydraulische modellen, een voor het stedelijke gebied en een voor het landelijke gebied, zie ook onderstaande kaart. Voor beide gebieden is het effect van de maatregelen bij een situatie zoals die in 2016 was bepaald. Het effect van de maatregelen in het stedelijke gebied is bepaald met een gekoppeld hydraulisch model, hierin zijn het stedelijk watersysteem en het oppervlaktewatersysteem aan elkaar gekoppeld.

Meer informatie over de modelopzet, gebruikte randvoorwaarden en aannames kunt u vinden in Rapportage I - Hydraulische analyse Beekerloop; Doorrekenen van maatregelen ter verbetering van het hydraulisch functioneren. Het effect van de maatregelen op het landelijk gebied is doorgerekend met een afzonderlijk model, hierin is enkel het oppervlaktewatersysteem meegenomen. Voor meer informatie over modelopzet, gebruikte randvoorwaarden en aannames verwijzen we u naar Rapportage II - Hydraulische analyse landelijk gebied Beekerloop. Voor het overlappende gedeelte dient er naar de resultaten gekeken te worden in het landelijke model, hierin zijn namelijk benedenstroomse wijzigingen wel meegenomen, waar deze in het stedelijke model ontbreken.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

ii

Projectgerelateerd

Stedelijk effect In het stedelijk gebied zien we op alle locaties in de Beekerloop een afname van zowel de piekwaterstand als de piekduur. Gemiddeld neemt de piekwaterstand met zo’n 20-30 centimeter af en de waterstanden zakken na de piek veel sneller weg, de duur van de piek wordt gemiddeld met meer dan 6 uur (+-60%) verkort. Door de lagere waterstanden in de Beekerloop kan de riolering meer en sneller water kwijt en dit zien we terug in het water op straat beeld. De piek waterstand op straat neemt op meeste locaties met meer dan 10 centimeter af. Daarnaast zien we vooral dat het water veel sneller wegzakt, de duur van water op straat is daardoor veel korter. De afname verschilt per locatie, vooral rond de plutostraat en het industriegebied bonksel is er een afname te zien in zowel de waterdiepte op straat en de tijdsduur. Rond de Meteoorstraat is de afname van water op straat gering en is vooral de duur van water op straat korter. De maatregelen blijken dus effectief in het vergroten van de afvoercapaciteit van de Beekerloop en hebben een positief effect op het water op straat. Het is ook duidelijk dat het aanpassen van de Beekerloop niet alle wateroverlast die ontstaat bij een bui als die van 2016 volledig gaat verhelpen. Voor een uitgebreidere effectbeschrijving verwijzen we u naar Rapportage III - Hydraulische analyse Beekerloop DO.

Landelijk effect Door het vergroten van de afvoercapaciteit van de Beekerloop in het stedelijke gebied zal de afvoergolf benedenstrooms groter zijn. Om afwenteling te voorkomen worden de maatregelen doorgetrokken over de gehele Beekerloop tot aan waterbergingsgebied Diesdonk, waar het water veilig kan worden opgeslagen. In het landelijke gebied zullen we alle stuwen automatiseren en een enkele duiker vergroten, zo wordt ook hier de afvoercapaciteit vergroot en kan de afvoergolf veilig door dit gebied heen. De waterstanden in het landelijk gebied nemen door deze maatregelen dan ook af, gedurende de gehele piek is er een afname te zien en de piekwaterstand neemt gemiddeld af met 0 tot 50cm, afhankelijk van de locatie. Inundaties langs de Beekerloop in het landelijk gebied nemen hierdoor ook, de gemiddelde inundatiediepte is 10cm lager dan in de referentie situatie. 26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

iii

Projectgerelateerd

Voor een uitgebreidere effectbeschrijving verwijzen we u naar Rapportage II - Hydraulische analyse landelijk gebied Beekerloop. De algehele conclusie is dus dat ook in het landelijk gebied de situatie verbeterd ten opzichte van de huidige situatie. Leeswijzer De hydraulische analyse van de Beekerloop is in verschillende fases uitgevoerd en hiervoor is van verschillende modellen gebruik gemaakt, om deze reden is dit afzonderlijk gerapporteerd. De totale studie bestaat uit 3 rapporten; Hydraulische analyse Beekerloop; Doorrekenen van maatregelen ter verbetering van het hydraulisch functioneren betreft de hoofdrapportage van deze studie. Deze rapportage bevat de resultaten uit de eerste verkennende fase die in 2019 is uitgevoerd. De rapportage beschouwt de huidige situatie en laat het effect van een selectie aan maatregelen zien en gaat verder in op de modelopzet, randvoorwaarden en aannames. Hydraulische analyse landelijk gebied Beekerloop (bijlage E) betreft de aanvullende rapportage voor de landelijke modellering. Deze rapportage bevat het effect van de maatregelen in de gehele Beekerloop op het benedenstroomse landelijke gebied. Hydraulische analyse Beekerloop DO (bijlage F) betreft de toetsing van het uiteindelijke definitieve ontwerp. Deze aanvullende rapportage geeft het effect weer van het Definitieve Ontwerp (DO) van de Beekerloop op de wateroverlast in Asten.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

iv

Projectgerelateerd

Inhoud 1

Inleiding

2

2

Uitgangspunten

3

2.1

Uitgangssituatie modelbouw

3

2.2

Aanpassingen aan het rekenmodel

4

2.3

Weergave Beekerloop

5

3

Methode

7

3.1

Toegepaste bui

7

3.2

Hydrologische randvoorwaarden

7

3.2.1 3.2.2 3.2.3

Benedenstroomse waterstand Bovenstrooms instroomdebiet Instroom landelijk gebied

7 7 8

3.3

Modelscenario’s gevoeligheid referentiesituatie

9

3.4

Modelscenario’s ter verbetering waterhuishouding

9

4

Modelresultaten gevoeligheid referentiescenario

10

4.1

Modelresultaten

10

4.2

Conclusies gevoeligheid referentiescenario

11

5

Modelresultaten verbetering waterhuishouding

12

5.1

Modelresultaten

12

5.2

Conclusies verbetering waterhuishouding

12

6

Conclusie en aanbevelingen

13

Bijlage A – Modelparameters Referentiescenario

1

Bijlage B – Rekenresultaten: Tijd-waterhoogtegrafieken

2

Bijlage C – Rekenresultaten: Dwarsdoorsnede

4

Bijlage D – Rekenresultaten: Inundatiekaarten

5

Bijlage E – Hydraulische analyse landelijk gebied Beekerloop

6

Bijlage F – Hydraulische analyse Beekerloop

7

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

1

Projectgerelateerd

1

Inleiding

In mei en juni 2016 heeft veel wateroverlast plaats gevonden in en rond de kern van Asten. De reden voor de wateroverlast was een langdurige intensieve bui waarbij er, na een relatief natte periode van enkele dagen, meer dan 70 mm neerslag viel in acht uur. De bui zette grote delen van het centrum en het noorden van Asten onder water. Als gevolg van de neerslag heeft er in de dagen die volgden langdurige wateroverlast plaats gevonden in het landelijk gebied. Het waterschap Aa en Maas en de gemeente Asten willen maatregelen nemen om de overlast bij een dergelijke bui in de toekomst te verminderen. Een belangrijk aspect bij de wateroverlast die plaats vond was de hoge waterstand in de Beekerloop. De waterstand zorgde ervoor dat de riool overstorten het water niet meer konden lozen en dat het landelijke gebied inundeerde. De centrale vraag die beantwoord dient te worden is: - Welke maatregelen zijn nodig om hoge waterstanden in de Beekerloop effectief te verminderen? Bij het beantwoorden van de vraag zullen verschillende deelaspecten aan bod komen: - Opbouw van het rekenmodel om de wateroverlast door te rekenen (en de onzekerheden die zich voordoen bij de modelbouw). - Effectiviteit van het vergroten van de (oppervlaktewater) duikers. - Modelonzekerheden door ruwheidswaarden voor de watergangen.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

2

Projectgerelateerd

2

Uitgangspunten

Dit hoofdstuk beschrijft het rekenmodel dat is gebruikt om de bovenstaande vraag en de deelaspecten te onderzoeken.

2.1

Uitgangssituatie modelbouw

Als uitgangspunt voor de analyse is het rioleringsmodel van de kernen Asten en Ommel gebruikt dat in 2018 is opgesteld om de wateroverlast van de hoosbuien in 2016 in beeld te brengen (“DAS-modellering”). Voor het project zijn alle rioleringsmodellen van de gemeenten Deurne en Asten en het oppervlakte-watermodel van het waterschap Aa en Maas samengevoegd. Tevens zijn er voor alle relevante kernen twee scenario’s opgesteld: een actueel “2018-scenario” en een “2016-scenario” om de situatie tijdens de buien te kunnen benaderen. Omdat de maatregelen tegen wateroverlast in de komende maanden en jaren genomen dienen te worden, is het meest recente model (2018-scenario) gebruikt voor dit onderzoek. Het rioleringsmodel van de kernen Asten en Ommel (vanaf nu alleen “Asten”) is opgebouwd met het softwarepakket InfoWorks ICM (v9.5.2). Het betreft een 1D/2D model, wat inhoudt dat het 1D hydraulische rioleringsmodel is gekoppeld aan een 2D maaiveldmodel. Het 2D maaiveldmodel (op basis van de AHN 3) stelt ons in staat om het water-op-straat en de stroming ervan over het maaiveld nauwkeurig in beeld te brengen. Oppervlaktewaterstanden uit het model van het waterschap zijn tijdens het voorgaande project als randvoorwaarden aan de uitlaten en overstorten toegevoegd. Slechts enkele watergangen zijn in het rioleringsmodel zelf opgenomen.

Figuur 1 toont de modelresultaten die met het “2016-scenario” zijn berekend om de hoosbui in mei en juni 2016 te benaderen. Het tracé van de Beekerloop waar in deze studie naar wordt gekeken is geel gearceerd.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

3

Projectgerelateerd

Figuur 1 – Water-op-straat kaart die is opgesteld om de wateroverlast in 2016 te benaderen. In het geel is de Beekerloop gearceerd, waar door uitwisseling tussen riolering en oppervlaktewater hoge waterstanden hebben plaatsgevonden. De Beekerloop stroomt in het figuur van rechts naar links.

2.2

Aanpassingen aan het rekenmodel

Om maatregelen in de Beekerloop te kunnen onderzoeken, zijn er vier aanpassingen gedaan aan het bestaande “2018-scenario”: 1. Een tracé van de Beekerloop met een lengte van zo’n 3.300 meter is toegevoegd. De belangrijkste zijwatergangen van dit tracé zijn ook toegevoegd. 2. De riolering (en verharding + hoogtemodel) uit het waterhuishoudkundige plan Loverbosch II is toegevoegd (Bron: Riolerings- en waterhuishoudingsplan Loverbosch fase II te Asten, Royal HaskoningDHV, mei 2018). Dit plan, waarbij 218 woningen en een school worden gerealiseerd, zal in 2019 worden opgestart. Het plan draagt bij aan zo’n 4,8 ha aan verharding. 3. Truckstop Nobis. In het noorden van de kern Asten is de Truckstop Nobis gevestigd. De verharding (en riolering) hiervan is op dit moment zo aan het model toegevoegd, dat afstroming naar de Beekerloop niet mogelijk is. Dit is aangepast door de truckerstop mee te nemen als twee ‘bakjesmodellen’ met een oppervlak van 3,55 ha elk. Het noordelijke deel stroomt af naar de bergingsvijver, welke is gerepresenteerd als een berging van 40 mm. Hierna stroomt het water richting de Beekerloop. Het zuidelijke deel watert direct af op de Beekerloop. 4. Bedrijventerrein Florapark. Naast de ontwikkeling Loverbosch II, is ook de ontwikkeling Florapark toegevoegd.

Hier is geen hoogtemodel van beschikbaar, waardoor de bergingsvijvers niet in het maaiveldmodel zijn opgenomen. Het plan draagt naar schatting bij aan zo´n 8,5 ha verharding. Het plan is hydrologisch neutraal ontwikkeld, wat inhoudt dat er 60 mm waterberging binnen het plangebied is gerealiseerd. Modelmatig is hier rekening mee gehouden door een berging van 60 mm toe te voegen in de vorm van een bergings-knoop.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

4

Projectgerelateerd

In de komende jaren zal vermoedelijk ook Loverbosch III worden ontwikkeld. Dit plan wordt ook hydrologisch neutraal uitgevoerd. Hierdoor zal alleen bij extreme neerslag regenwater het gebied uitstromen. Omwille van het ontbreken van een uitgewerkt rioleringsplan (en hoogtemodel), is de ontwikkeling van Loverbosch III niet meegenomen in het rekenmodel. Figuur 2 toont een impressie van het rekenmodel en de vier aanpassingen die zijn gedaan.

2.3

Weergave Beekerloop

De watergangen die zijn toegevoegd aan het rekenmodel zijn overgenomen uit het recente SOBEK-model van het waterschap Aa en Maas. De Beekerloop is, in tegenstelling tot enkele reeds aanwezige watergangen in het model, als een 1D watergang gemodelleerd. De benodigde profielen voor de 1D watergangen zijn uit het SOBEK-model overgenomen (SOBEK past ook 1D watergangen toe). Bij de rekenknopen, de kleine grijze puntjes op de waterloop in Figuur 2, vindt uitwisseling plaats met het 2D maaiveldmodel en kan de waterloop buiten zijn oever treden of kan er juist water in stromen. Het voordeel van een 1D watergang is dat de profielen relatief eenvoudig kunnen worden overgenomen uit SOBEK en dat de watergangen in InfoWorks ICM bijna identiek opgebouwd kunnen worden. Nadeel van deze methode is dat in het AHN 3 deze zelfde watergangen ook aanwezig zijn. Zonder aanpassing van het 2D maaiveldmodel zou een waterloop die buiten zijn oevers treedt (in het 1D model) dezelfde watergang in het 2D maaiveldmodel kunnen opvullen, dit veroorzaakt een fout in de volume balans. Om deze dubbele vulling te voorkomen is het hoogtemodel ‘dicht geïnterpoleerd’: de watergangen zijn uit het hoogtemodel verwijderd. Figuur 3 toont een doorsnede van het originele maaiveldmodel en de geïnterpoleerde variant. De hydrologische randvoorwaarden die aan de waterloop zijn gekoppeld, worden beschreven in § 3.2.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

5

Projectgerelateerd

Figuur 2 - Impressie van het rioleringsmodel en de vier aanpassingen die hebben plaatsgevonden. De watergangen van de Beekerloop zijn in het lichtblauw weergegeven. De oranje, blauwe en de bruine lijnen representeren respectievelijk gemengde, hemelwater- en vuilwaterriolering. De zwarte blokjes tonen de overstorten en stuwen. De kern Ommel is niet zichtbaar in dit overzicht.

Figuur 3 – Voorbeeld van de verwijdering van watergangen uit het maaiveldmodel

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

6

Projectgerelateerd

3

Methode

Dit hoofdstuk beschrijft de toegepaste norm en de scenario’s die zijn onderzocht. De tabel in Bijlage A geeft een overzicht van de toegepaste modelparameters voor de riolering, watergangen en het 2D maaiveldmodel.

3.1

Toegepaste bui

Voor het doorrekenen van de maatregelen in de Beekerloop is de bui toegepast die in mei en juni 2016 is gevallen. De gegevens voor de bui zijn overgenomen uit het voorgaande modelproject. Hierbij was voor verschillende afstromingsgebieden regendata beschikbaar van de bui. Figuur 4 toont het verloop van de regenbui op een van de locaties.

Figuur 4 – Verloop van de regenbui in het noordoosten van Asten

3.2

Hydrologische randvoorwaarden

Drie typen randvoorwaarden dienen te worden toegevoegd aan de Beekerloop voor een representatieve modelweergave: - Een benedenstroomse waterstand. - Een bovenstrooms instroomdebiet. - Instroom landelijk gebied op het tracé zelf. De drie randvoorwaarden en de aannames die zijn gedaan worden besproken in § 3.2.1 - 3.2.3.

3.2.1

Benedenstroomse waterstand

De benedenstroomse waterstand zorgt voor de modelmatige vulling van de Beekerloop en voor tegendruk aan de modelranden. Als randvoorwaarde is gekozen voor een statisch niveau van 22,20 m +NAP, gebaseerd op modeluitkomsten van het oppervlaktewatermodel bij extreme neerslagsituaties en uitgaande van een vulling tot net onder het talud. Het omliggende maaiveld op de locatie ligt op ruwweg 22,40 m +NAP.

3.2.2

Bovenstrooms instroomdebiet

Het bovenstroomse instroomdebiet representeert de afwatering van het bovenstroomse tracé. Om die reden is ervoor gekozen om het instroomdebiet te baseren op de resultaten van de DAS-modellering. Hierbij zijn de debieten van de drie dichtstbijzijnde bovenstroomse instroomknopen meegenomen (2790075L, 2790090L en 2790120L) en geschaald met een factor zodat het totale debiet overeenkomt met een T-100 bui. Op basis van ervaringen uit het DAS-project is het namelijk de verwachting dat de originele modelresultaten zorgen voor een te laag instroomdebiet. De schaalfactor (3,88) is bepaald op basis van voorgaande modelberekeningen met een T-100 bui. Het resultaat is een tijdserie die specifiek geldt voor de bui uit mei en juni 2016, met een maximale instroom van zo’n 0,40 m3/s. 26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

7

Projectgerelateerd

3.2.3

Instroom landelijk gebied

Een deel van het landelijk gebied is tijdens de bui in 2016 onder water komen te staan. De watergangen die niet buiten de oevers traden, waren allen bijna volledig gevuld. Deze vulling heeft invloed gehad op de neerslag-afvoer karakteristieken van het gebied; de afvoervertraging nam sterk af, de afstroming coëfficiënt (het deel van de neerslag die tot afvoer komt) nam sterk toe. Om deze reden is besloten niet gebruik te maken van het ‘Wageningen-model’ voor neerslag-afvoer voor de directe omgeving van het plangebied (hetgeen wel is gedaan in de DAS-modellering), maar een aanpak te nemen die meer is gebaseerd op stedelijke waterhuishouding. Na de neerslag in mei en juni 2016 heeft het Waterschap Aa en Maas een feitenrapport uitgebracht met informatie over neerslag-afvoer van de stroomgebieden Bakelse Aa en Aa Helmond. Hierin staat dat naar schatting 27% van de neerslag tot afstroming is gekomen (Bron: Feitenrapport wateroverlast mei – juni 2016, Waterschap Aa en Maas, tabel 3.4). Op basis van de tabel is aangenomen dat 27% van het water dat op het omliggende landelijke gebied viel, tot afstroming is gekomen naar de Beekerloop. Figuur 5 toont het gebied waarvan is aangenomen dat de neerslag voor 27% in de Beekerloop zal belanden. De truckerstop Nobis, het Florapark en Loverbosch II zijn apart meegenomen (zie §2.2). Als belangrijkste grenzen zijn de A67 en de N279 aangenomen.

Het gebied beslaat in totaal 84,5 ha. Het oppervlak is ‘op de Beekerloop gezet’ conform de methoden uit de Kennisbank Stedelijk Water: het oppervlak is verdeeld over de rekenknopen die de Beekerloop representeren. Vervolgens is aan het oppervlak een afstroming coëfficiënt van 0,27 en een afstromingsvertraging van 5 minuten toegekend, waarvan de vertraging is gebaseerd op getallen uit de Kennisbank Stedelijk Water voor open verharding. Aangezien zowel het percentage als het landelijk oppervlak moeilijk te bepalen zijn en naar verwachting sterk verschillen per locatie, zal een aanvullend scenario worden doorgerekend om de gevoeligheid van de afstroming coëfficiënt te onderzoeken.

Figuur 5 – Gebied waarvan is aangenomen dat 27% van de neerslag in de Beekerloop terecht komt. De truckerstop Nobis, het Florapark en Loverbosch II zijn duidelijk niet meegenomen als landelijk gebied.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

8

Projectgerelateerd

3.3

Modelscenario’s gevoeligheid referentiesituatie

Om de gevoeligheid van enkele aannames te onderzoeken, worden drie scenario´s doorgerekend: - Het referentiescenario met de uitgangspunten zoals beschreven in Hoofdstuk 2 en 3. - Een scenario waarbij het watersysteem gelijk is aan het referentiescenario, maar waarbij de ruwheidswaarde van de watergang wordt verhoogd van 15 s/[m1/3] naar 25 s/[m1/3] (hetgeen zorgt voor een gladdere watergang of meer onderhoud). - Een scenario waarbij de afstroming coëfficiënt van het landelijk gebied (het percentage oppervlak van het landelijke gebied waarvan wordt aangenomen dat neerslag in de Beekerloop belandt), wordt verhoogd van 27% naar 40%. Hoofdstuk 4 behandelt de modelresultaten van de drie beschreven scenario’s.

3.4

Modelscenario’s ter verbetering waterhuishouding

Op basis van de modelresultaten van de scenario’s uit §3.3 wordt besloten of er nog aanpassingen aan het referentiemodel nodig zijn. Uiteindelijk worden er drie scenario’s doorgerekend met verbetermaatregelen voor de waterhuishouding in de Beekerloop: - Scenario A: vergroten van vijf duikers in de Beekerloop van rond 1000 mm naar 1250 x 2500 mm. Daarnaast worden de twee extra duikers toegevoegd die nodig zijn voor de ontsluiting van Loverbosch II en zijn de vier duikers in de B-watergang nabij Nobis vergroot naar 1000 mm. - Scenario B: scenario A waarbij ook de laatste duiker voor de benedenstroomse stuw wordt vergroot naar 1250 x 2500 mm. Daarnaast worden twee van de drie duikers aan de Floralaan vergroot en wordt er één verwijderd. - Scenario C: scenario B waarbij de benedenstroomse stuw (S279E) wordt verlaagd met 50 cm van 22,16 m +NAP naar 21,56 m +NAP. De bovenstroomse stuw wordt vanwege de aanleg van Loverbosch II verplaatst, maar gezien de geringe afstand van verplaatsing is dit niet meegenomen in het rekenmodel. Hoofdstuk 5 behandelt de modelresultaten van de drie beschreven scenario’s. Figuur 6 toont de aanpassingen per scenario.

Figuur 6 – Aanpassingen aan duikers en stuwen per scenario. De bovenstroomse stuw wordt vanwege de bouw van Loverbosch II verplaatst, maar gezien de geringe afstand is dit niet meegenomen in het rekenmodel.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

9

Projectgerelateerd

4

Modelresultaten gevoeligheid referentiescenario

Dit hoofdstuk behandelt de modelresultaten van de scenario’s die zijn beschreven in §3.3. De modelresultaten en de verschillen tussen de scenario’s worden op drie manieren duidelijk gemaakt: - Een tijd-waterhoogte grafiek op drie verschillende locaties: twee locaties in de Beekerloop en een locatie in de riolering in Asten waar veel water-op-straat heeft gestaan in 2016 (Plutostraat). Met behulp van een tijd-waterhoogte grafiek kan naast de maximale waterstand, ook de duur van inundatie worden vergeleken. Figuur 7 toont de betreffende locaties. De resultaten zijn weergegeven in Bijlage B. - Een dwarsdoorsnede van de Beekerloop, waarbij de maximale waterstanden zijn weergegeven. Figuur 7 toont het tracé. De resultaten zijn weergegeven in Bijlage C. Hierbij zijn alleen het referentiescenario en het scenario met gladdere watergangen weergegeven, aangezien de verschillen hier het grootst waren. - Een inundatiekaart van de noordelijke helft van Asten, waarbij de inundatie bij verschillende modelscenario’s worden getoond. Met behulp van de kaart kunnen locaties worden vastgesteld waar maatregelen meer of minder effect hebben. De kaart is weergegeven in Bijlage D.

Figuur 7 – Overzicht van de locaties waar een tijd-waterhoogte grafiek en een dwarsdoorsnede van worden getoond.

4.1

Modelresultaten

De tijd-waterhoogtegrafieken tonen aan dat een gladdere watergang zorgt voor een groter verschil in waterstand dan een verhoogde afstroming coëfficiënt. Op locatie 3 zorgt een gladdere watergang voor een snellere daling van de waterstand in de Beekerloop. Een lagere ruwheid zorgt namelijk voor een groter afvoerend vermogen van de loop, waardoor de waterstand sneller zakt na de piekbelasting. De gevolgen van de lagere waterstand zijn zichtbaar op locatie 1, welke vlakbij ligt. De belangrijkste scheidingslijn tussen de twee locaties is de externe overstortdrempel van de riolering.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

10

Projectgerelateerd

Oppervlaktewaterstanden hebben in principe geen directe invloed op het functioneren van de riolering. Echter, bij zeer zware neerslag kan de buitenwaterstand stijgen tot boven de externe overstortdrempel van de riolering. Als dit gebeurt, vult de riolering zich met oppervlaktewater en raakt de riolering ‘verdronken’. In het geval van de Beekerloop was de neerslag dermate zwaar dat dit is gebeurd. Voor de tijdwaterhoogtegrafieken van locatie 1 (in de riolering) en 3 (in de Beekerloop) is ook de hoogte van de externe overstort toegevoegd. Om +- 17:00 op 1 juni is te zien dat voor alle rekenscenario’s de buitenwaterstand boven de externe overstortdrempel stijgt. Aangezien in de modelscenario’s alleen eigenschappen van de Beekerloop zijn gewijzigd, zijn de waterstanden in de riolering (locatie 1) tot aan dat moment voor alle scenario’s exact gelijk. Het verdronken raken van de riolering heeft invloed op de afvoercapaciteit ervan; deze wordt een stuk lager. Daarnaast hebben de gemalen van de riolering weinig tot geen effect meer op de waterstand, omdat ook oppervlaktewater wordt verpompt. Omdat de riolering niet leeggepompt kan worden en de riolering verdronken is, is te zien dat tot +- 04:00 op 2 juni de oppervlaktewaterstand en de waterstand in de riolering elkaar nauw volgen in alle scenario’s.

In het geval van een gladdere Beekerloop, zakt rond 04:00 op 2 juni de waterstand in de Beekerloop beneden de externe (riool)overstortdrempel, waardoor de riolering leeggepompt kan worden. In de overige twee modelscenario’s blijft de riolering nog een groot deel van de dag verdronken. Op die manier heeft de verlaagde waterstand in de Beekerloop invloed op het hydraulisch functioneren van de riolering en de inundatie binnen de kern Asten. De verschillen in maximale waterstanden en omvang van het geïnundeerd gebied (Bijlage C en D) zijn klein. Het verhogen van de landelijke afstromingscoëfficiënt heeft invloed op de duur en omvang van de inundatie, maar de verschillen zijn relatief klein. De resultaten tonen wel dat de invloed van de gladdere watergang en de verhoogde landelijke afstroming het sterkst zichtbaar is in de inundatie van het landelijk gebied.

4.2

Conclusies gevoeligheid referentiescenario

De resultaten tonen aan dat een intensiever onderhoudsregime zeer sterk kan bijdragen aan een vermindering van de wateroverlast. De hydraulische afvoercapaciteit van de Beekerloop wordt groter, waardoor de maximale waterstand iets lager is en de loop zich sneller kan legen. Dit heeft ook invloed op het functioneren van de riolering in het geval van extreme neerslag. De invloed van de ruwheid in de Beekerloop is zeer fors en geeft aan dat het profiel krap is. Een verhoogde afstromingscoëfficiënt (van 0,27 naar 0,40) van het landelijke gebied draagt relatief weinig bij aan het inundatiebeeld. Op basis van ervaringen is gebleken dat het model vrij goed de overlastlocaties in beeld brengt, maar met name de duur van inundatie onderschat. Het verhogen van de landelijke afvoer draagt bij aan een lichte toename van het inundatiebeeld en de overstromingsduur. Om die reden is besloten om bij het doorrekenen van maatregelen standaard een afstromingscoëfficiënt van 0,40 aan te houden in plaats van 0,27. Voor het resterende verschil in inundatieduur kunnen verschillende oorzaken zijn, waarover op basis van de modelresultaten geen conclusies worden getrokken. Mogelijke oorzaken voor een modelmatige onderschatting van de inundatieduur zijn: - Grootschalige onderschatting van de afstroming van het landelijk gebied (ofwel procentueel, ofwel in invloed gebied).

- Afstroming van het onverharde gebied (zoals tuinen) binnen de kern Asten. - Verstopping van een van de duikers, waardoor de afvoercapaciteit van de Beekerloop is belemmerd. - Onderschatting van de benedenstroomse waterstand in de Beekerloop.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

11

Projectgerelateerd

5

Modelresultaten verbetering waterhuishouding

Dit hoofdstuk behandelt de modelresultaten van de scenario’s die zijn beschreven in §3.4. Voor de weergave van de resultaten zijn dezelfde locaties en methoden gebruikt als voor de berekeningen van de gevoeligheid van het referentiescenario. Omdat scenario A, B en C toenemende pakketten aan maatregelen representeren, is opnieuw voor de doorsnede (Bijlage C) gekozen het verschil te laten zien tussen het referentiescenario en scenario C (het grootste pakket aan maatregelen). De resultaten zijn in dezelfde bijlagen terug te vinden.

5.1

Modelresultaten

De maatregelen die zijn doorgerekend dienen de afvoercapaciteit van de Beekerloop te vergroten en daarmee te zorgen voor minder inundatie. De tijd-waterstandsgrafieken bevestigen dit beeld voor locatie 1 en 3: met name de piekwaterstand neemt af en de waterstanden nemen meer af wanneer er meer maatregelen worden genomen. Op locatie 2 (benedenstrooms) is dit echter niet het geval. De maximale waterstand neemt daar juist toe, terwijl de duur van de hoge waterstand afneemt. De oorzaak voor de toename ligt in de neerslag-afvoerkarakteristieken van de Beekerloop. Door het vergroten van de duikers neemt de afvoercapaciteit van de duikers toe (en het weerstandsverlies over de duikers af). Hierdoor neemt de afvoercapaciteit van het gehele Beekerloop-systeem toe. De hogere afvoercapaciteit zorgt ervoor dat de gevallen regenval sneller afgevoerd kan worden naar benedenstrooms van de bebouwde kern. De afstromingsvertraging neemt dus af. De afgenomen afstromingsvertraging zorgt voor een grotere piekbelasting van het benedenstroomse gedeelte van de Beekerloop. Het overtollige water uit de kern wordt effectiever afgevoerd, maar het probleem verplaatst zich daarmee naar benedenstrooms. Bij meer maatregelen om de doorstroming te verbeteren neemt dit effect ook toe.

De doorsnede en de inundatiekaart ondersteunen deze theorie: de waterstanden en de inundatie rond de kern nemen af, maar de inundatie van het benedenstroomse landelijk gebied neemt toe. In het geval van de dwarsdoorsnede, waar het referentiescenario is vergeleken met Scenario C, ligt dit omslagpunt in de buurt van de benedenstroomse stuw (S279E). Als laatste is het verschil tussen Scenario B en Scenario C klein: het verlagen van stuw S279E heeft weinig invloed op het inundatiebeeld omdat het waterniveau in alle scenario’s al ver boven het stuwpeil stijgt.

5.2

Conclusies verbetering waterhuishouding

De conclusie luidt dat het vergroten van de duikers in de Beekerloop bijdraagt aan een verbetering van de doorstroming vanuit de kern Asten. Het probleem verplaatst zich echter; benedenstrooms neemt de inundatie juist toe als er geen maatregelen worden genomen. De maatregelen uit Scenario A zijn daarbij de grootste factor van invloed. Het verlagen van de benedenstroomse stuw (S279E) heeft weinig effect op de waterhuishouding.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

12

Projectgerelateerd

6

Conclusie en aanbevelingen

In dit hoofdstuk worden de belangrijkste conclusies uit dit rapport opgesomd. De hoofdvraag die centraal stond voor deze rapportage was: -

Welke maatregelen zijn nodig om hoge waterstanden in de Beekerloop effectief te verminderen?

Door middel van een integrale modelstudie zijn er drie pakketten met maatregelen ter verbetering van de doorstroming in de Beekerloop doorgerekend. Daarnaast is er een scenario doorgerekend waarbij de ruwheid van de waterlopen is verlaagd, hetgeen een situatie met een intensiever onderhoudsregime nabootst. Door het vergroten van de duikers in de Beekerloop neemt de doorstroming toe en neemt de waterstand in de Beekerloop rond de bebouwde kern van Asten af. Dit heeft echter een verplaatsing van het probleem tot gevolg; het vergroten van duikers heeft een toename van de inundatie benedenstrooms tot gevolg. Het intensiveren van het onderhoudsregime heeft in zijn algemeen een vermindering van de inundatie tot gevolg. Het verlagen van de benedenstroomse stuw (S279E) heeft nauwelijks effect op de waterhuishouding. Het vergroten van het regelbereik van stuw S279E in combinatie met automatisering kan er wel voor zorgen dat er meer te sturen is ten tijden van wateroverlast (door zowel droogte als neerslag). De invloed van het intensiveren van onderhoud in de Beekerloop is zeer fors, groter dan de invloed van bijvoorbeeld het vergroten van de duikers. Dit geeft aan dat het profiel van de Beekerloop zelf vrij krap is en op een aantal locaties vergroot dient te worden.

In scenario C zorgen de duikers nog maar nauwelijks voor opstuwing, de belemmerende factor zit dan ook niet meer in de duikers wanneer deze vergroot zijn maar in het profiel. Wanneer er naar de resulterende opstuwing wordt gekeken en het verhang van de waterlijn valt op dat deze vooral bovenstrooms van stuw (S279E) en bovenstrooms van het industriegebied groter is dan in de rest van de Beekerloop. Een verruiming van het profiel op deze locaties is dan ook zeer gewenst. Het maatregelenpakket dat nodig is voor de aanpak van wateroverlast vanuit de (hele) Beekerloop, dient daarom verder te gaan dan alleen het vergroten van de duikers. Op basis van de modelberekeningen die zijn uitgevoerd, gelden de volgende aanbevelingen: - Het vergroten van de duikers in de Beekerloop. - Het intensiveren van het onderhoudsregime. - Het creëren van meer berging in de Beekerloop, met name benedenstrooms van de bebouwde kern van Asten. - Het verruimen van het profiel op knellende locaties (van stuw S279E tot en met het industrieterrein). - Het vergroten van het regelbereik van stuw S279E in combinatie met automatisering van de stuw.

26 juni 2020

BG4619_T&P_RP_2006261414

13

Hydraulische analyse Beekerloop Bijlagen

Projectgerelateerd

Bijlage A – Modelparameters Referentiescenario Parameter

Waarde/Randvoorwaarde

Bron/Argumentatie

Infiltratiecapaciteit stedelijk (Parameters Horton-formule)

Gesloten verharding: geen Open verharding: f0 = 2 mm, fc = 0,5 mm/hr, k = 3/hr Schuine daken: geen Platte daken: geen

Leidraad Riolering C2100/ Kennisbank Stedelijk Water

Afstromingsvertraging stedelijk gebied

Gesloten verharding: 300 sec Open verharding: 300 sec Schuine daken: 120 sec Platte daken: 300 sec

Leidraad Riolering C2100/ Kennisbank Stedelijk Water

Bergingsverlies

Gesloten verharding: 0,5 mm Open verharding: 0,5 mm Schuine daken: geen Platte daken: 2,0 mm

Leidraad Riolering C2100/ Kennisbank Stedelijk Water

Categorie glad: 100 s/[m1/3] Categorie standaard: 75 s/[m1/3]

Overgenomen uit het SOBEK-model, gecontroleerd met Manning’s n for Closed Conduits Flowing Partly Full, Chow, 1959

Verharding

Watergangen en Duikers Manning ruwheid duikers (n)

Manning ruwheid watergangen (n) 15 s/[m1/3]

Vastgesteld op basis van overleg.

Afstroming coëfficiënt landelijk gebied

0,27

Op basis van feitenrapport Aa en Maas. Op basis van de modelresultaten die worden besproken in Hoofdstuk 4, is voor het doorrekenen van de verbeterscenario’s gekozen voor een afstroming coëfficiënt van 0,40.

Afstromingsvertraging landelijk gebied

300 sec

Leidraad Riolering C2100/ Kennisbank Stedelijk Water op basis van afstroming onverharde vlakken

Minimale gridgrootte

1,0 m2

Balans tussen rekentijd en rekennauwkeurigheid

Maximale gridgrootte

2

2,0 m

Balans tussen rekentijd en rekennauwkeurigheid

Manning ruwheid 2D grid (n)

50 s/[m1/3]

Waarde uit Manning’s n for Channels, Chow, 1959 voor Cultivated Flood Plains Without Crops

Randvoorwaarde 2D grid

Vertical wall

Aanname dat water dat de rand van het 2D grid raakt, niet uit het model verdwijnt.

2D maaiveldmodel

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A1

Projectgerelateerd

Bijlage B – Rekenresultaten: Tijd-waterhoogtegrafieken

Figuur 8 – Tijd-waterhoogtegrafiek op locatie 1 om de gevoeligheid van het referentiescenario te bestuderen.

Figuur 9 – Tijd-waterhoogtegrafiek op locatie 2 om de gevoeligheid van het referentiescenario te bestuderen.

Figuur 10 – Tijd-waterhoogtegrafiek op locatie 3 om de gevoeligheid van het referentiescenario te bestuderen.

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A2

Projectgerelateerd

Figuur 11 – Tijd-waterhoogtegrafiek op locatie 1 om het effect van drie pakketten aan maatregelen te bestuderen.

Figuur 12 – Tijd-waterhoogtegrafiek op locatie 2 om het effect van drie pakketten aan maatregelen te bestuderen.

Figuur 13 – Tijd-waterhoogtegrafiek op locatie 3 om het effect van drie pakketten aan maatregelen te bestuderen.

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A3

Projectgerelateerd

Bijlage C – Rekenresultaten: Dwarsdoorsnede

Figuur 14 – Dwarsdoorsnede bij twee scenario’s om het effect van een intensiever onderhoudsregime te bestuderen.

Figuur 15 – Dwarsdoorsnede bij twee scenario’s om het effect van het meest omvangrijke maatregelenpakket (Scenario C) te bestuderen.

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A4

Projectgerelateerd

Bijlage D – Rekenresultaten: Inundatiekaarten

Figuur 16 – Inundatiekaart om de gevoeligheid van het referentiescenario te bestuderen.

Figuur 17 – Inundatiekaart om het effect van drie pakketten aan maatregelen te bestuderen.

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A5

Projectgerelateerd

Bijlage E – Hydraulische analyse landelijk gebied Beekerloop

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A6

HaskoningDHV Nederland B.V. Water

Notitie / Memo Aan: Van: Datum: Kopie: Ons kenmerk: Classificatie:

Bram Evers Anne de Beer 28-4-2020

Onderwerp:

Hydraulische analyse landelijk gebied Beekerloop

1

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001 Projectgerelateerd

Context

De Beekerloop in Asten wordt aangepast om wateroverlast in de toekomst te verminderen. Hiervoor worden er enkele aanpassingen doorgevoerd waardoor de Beekerloop sneller en beter kan afwateren. Het effect hiervan op de wateroverlast in Elsendorp is inzichtelijk gemaakt in voorgaande rapportages (RHDHV, 2020). Het effect hiervan op het benedenstroomse landelijke gebied wordt middels voorliggende memo inzichtelijk gemaakt. Daarnaast wordt er gekeken welke maatregelen er genomen moeten worden om afwenteling op dit landelijke gebied te voorkomen en de situatie ook in het landelijke gebied te verbeteren.

2

Methode

De volgende stappen zijn gezet om de afvoergolven in het landelijke systeem te modelleren: 1. Het bestaande Sobek model is zo geknipt dat het het volgende bevat: • Beekerloop vanaf het punt waarop de afvoergolven uit het InfoWorks model zijn gehaald (Sobek knoop FXCL_017484). • Aa net bovenstrooms van het aanknopingspunt van de Beekerloop tot aan het waterbergingsgebied Diesdonk. 2. Alle zijtakken zijn verwijderd. Het debiet wat via deze zijtakken komt is toegevoegd als een lateraal. 3. De randvoorwaarden op de randpunten op de Aa zijn uit het volledige Sobek model gehaald. 4. De randvoorwaarden op het randpunt op de Beekerloop komt uit het InfoWorks model. 5. Drie scenario’s zijn doorgerekend: • Referentie scenario: de huidige afvoergolf is opgelegd op het randpunt op de Beekerloop. • Scenario C: de afvoergolf uit Scenario C is opgelegd op het randpunt op de Beekerloop. • Scenario C Automatisch: dezelfde uitgangspunten als in Scenario C zijn gebruikt, maar stuwen S279A t/m D zijn geautomatiseerd en duiker D2790079 is vergroot naar 2.50x1.25m.

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

1/11

Figure 2-1: Geknipt Sobek model voor de Beekerloop.

Figure 2-2: Afvoergolven voor het Scenario Referentie en C. Deze worden opgelegd op de bovenstroomse rand op de Beekerloop. Met stippellijnen zijn de tijdstippen aangegeven waarop langsdoorsnedes zijn gemaakt.

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

2/11

3

Resultaten

3.1

Referentie scenario

Figure 3-1: Waterdiepte voor Referentie.

Wat valt op: • Inundatie treedt op direct bij het randpunt op de Beekerloop, langs het benedenstroomse deel van de Beekerloop en langs de Aa ter hoogte van het waterbergingsgebied Diesdonk. • Uit de langsdoorsnede is te zien dat wanneer de benedenstroomse stuwen op de Beekerloop verwijderd worden, de gebieden rondom deze stuwen droog zullen vallen.

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

3/11

3.2

Scenario C

Figure 3-2: Waterdiepte voor Scenario C.

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

4/11

3.3

Scenario C met geautomatiseerde stuwen

Figure 3-3: Waterdiepte voor Scenario C Automatisch.

3.4

Conclusie

In onderstaande kaarten is het verschil in waterdiepte tussen de verschillende scenario’s te zien: • In Scenario C (kortere, gepiektere afvoergolf) neemt de inundatie langs de Beekerloop, zowel bovenstrooms als benedenstrooms, toe ten opzichte van het Referentie scenario. • Wanneer in Scenario C de stuwen worden geautomatiseerd en een duiker wordt vergroot (Scenario C Automatisch) neemt de inundatie ten opzichte van het ‘normale’ Scenario C weer af. • Ten opzichte van het Referentie scenario heeft Scenario C Automatisch een licht positief effect op de inundatie langs de Beekerloop. Om afwenteling te voorkomen dienen de stuwen in het landelijke systeem geautomatiseerd te worden. Het automatiseren van de benedenstroomse stuwen zorgt ervoor dat de situatie ook voor het landelijk gebied verbeterd. Het water kan hierdoor tijdens pieken snel de daarvoor bestemde waterberging Diesdonk bereiken waardoor het een robuuste maatregel is.

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

5/11

Figure 3-4: Verschil in waterdiepte tussen de verschillende scenario's. Boven: Scenario C vs Referentie. Midden: Scenario C Automatisch vs Scenario C. Beneden: Scenario C Automatisch vs Referentie.

In de volgende figuren worden langsdoorsnedes van de Beekerloop getoond op verschillende momenten van de afvoergolf. Het volgende is te zien:

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

6/11

• •

28-4-2020

Al vrij snel is een afname van de waterstand als resultaat van de geautomatiseerde stuwen zichtbaar. Een verschil in waterstand tussen het Referentie scenario en Scenario C is pas zichtbaar wanneer het debiet weer afneemt. Dit komt doordat in Scenario C water snel buiten de oevers treedt en later weer terugstroomt, resulterend in een vertraagd effect van de verhoogde piekafvoer. Dit is te zien in langer aanhoudende hogere waterstand voor Scenario C, terwijl de waterstand voor het Referentie scenario sneller wegzakt.

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

7/11

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

8/11

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

9/11

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

10/11

28-4-2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

11/11

Projectgerelateerd

Bijlage F – Hydraulische analyse Beekerloop

26 juni 2020

BIJLAGE

BG4619_T&P_RP_2006261414

A7

HaskoningDHV Nederland B.V. Water

Notitie / Memo Aan: Waterschap Aa en Maas Van: Lisa Verschuren, Jacco Breedijk Datum: 24 april 2020 Kopie: Ons kenmerk: BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001 Classificatie: Projectgerelateerd Goedgekeurd door Bram Evers Onderwerp:

1

Hydraulische effect Definitief Ontwerp (DO) Beekerloop

Inleiding

In mei en juni 2016 heeft veel wateroverlast plaatsgevonden in en rond de kern van Asten. De reden voor de wateroverlast was een langdurige bui waarbij er, na een relatief natte periode van enkele dagen, meer dan 70mm neerslag viel in acht uur. De bui zette grote delen van het centrum en het noorden van Asten onder water. Daarnaast heeft er in de dagen die volgden langdurige wateroverlast plaatsgevonden in het landelijk gebied. Het waterschap Aa en Maas en de gemeente Asten willen maatregelen nemen om de overlast bij een dergelijke bui in de toekomst te verminderen. Een belangrijk aspect bij de wateroverlast die plaatsvond was de hoge waterstand in de Beekerloop. De waterstand zorgde ervoor dat de riool overstorten het water niet meer konden lozen en dat het landelijk gebied inundeerde. In maart 2019 is het hydraulisch functioneren van de Beekerloop doorgerekend, om te bekijken welke maatregelen het waterschap zou kunnen nemen om de hoge waterstanden in de Beekerloop te verminderen. Inmiddels is dit pakket aan maatregelen uitgewerkt tot een definitief ontwerp (DO). Het waterschap heeft Royal HaskoningDHV gevraagd om het effect van deze maatregelen door te rekenen, zodat er getoetst kan worden of de maatregelen voldoende effectief zijn bij het verlagen van de waterstand van de Beekerloop en het verminderen van de wateroverlast bij een soortgelijke bui als in 2016.

Deze memo geeft de resultaten van de doorrekening van het uiteindelijke DO en vormt dus een aanvullend onderzoek op de rapportage Analyse hydraulisch functioneren Beekerloop, RHDHV, 2020.

2

Uitgangspunten

Deze paragraaf beschrijft de uitganspunten die zijn gebruikt om zowel de huidige situatie als de beoogde situatie te modelleren. Het rekenmodel Om de effecten van de maatregelen die zijn vastgesteld in het DO te bepalen, worden twee scenario’s doorgerekend. - De huidige situatie (“Het huidige scenario”) - De huidige situatie met de nieuwe genomen maatregelen (“Het beoogde scenario”) Het model, waarbij de duikers en watergangen in Loverbosch zijn gecontroleerd (en aangepast waar nodig), dateert van maart 2020. In het beoogde scenario zijn aan hetzelfde model de nieuwe maatregelen toegevoegd. Het rioleringsmodel van Asten is opgebouwd met het softwarepakket Infoworks ICM

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

1/13

(v10.0.6). Het betreft een 1D/2D model, wat inhoudt dat het 1D hydraulische rioleringsmodel is gekoppeld aan een 2D maaiveldmodel op basis van de AHN3. Voor een uitgebreidere uitleg over de modelopbouw verwijzen we naar de rapportage Analyse hydraulisch functioneren Beekerloop, RHDHV, 2020. Maatregelen beoogde scenario Voor het beoogde scenario worden meerdere maatregelen genomen. Het pakket aan maatregelen betreft: - Het vergroten en verplaatsen van verschillende duikers 1 - Het verplaatsen en automatiseren van stuwen en het plaatsen van vistrappen1 - Het veranderen van verschillende profielen in de Beekerloop 2 Deze maatregelen zijn toegepast in het tracé van de Beekerloop, dat rood gearceerd is in figuur 1. Er zijn ook maatregelen door het waterschap voorgesteld die buiten het onderstaande rood gearceerd gedeelte van de Beekerloop vallen, deze vallen echter buiten de scope van het model en zijn daardoor niet meegenomen in de berekeningen. Deze maatregelen zijn afzonderlijk met een landelijk model doorgerekend, hiervoor verwijzen we naar de rapportage Simulaties afvoergolven landelijk gebied Beekerloop, RHDHV, 2020.

Figuur 1 – Trace Beekerloop

In figuur 2 zijn de precieze locaties van de aanpassingen aan de Beekerloop te zien. Alle aangegeven duikers (behalve de duiker 27, die te vinden is in figuur 2 bovenstrooms van traject 1) zijn vergroot of nieuw aangelegd. De duikers waar een paars kruisje doorheen staat zijn weggehaald. Verder is de stuw (G) rechts onderin bij Loverbosch iets bovenstrooms verplaatst ten opzichte van de oorspronkelijke situatie en is hier een vistrap aangelegd. De stuw bij Ommelsbroek is verplaatst tot nabij de Nobisweg en geautomatiseerd. Tenslotte zijn er 7 verschillende profieltrajecten ingetekend, ieder aangegeven met een andere kleur. De zwarte pijltjes betreffen de doorsnede van het desbetreffende profiel, deze wordt als leidend beschouwd en is gebruikt voor het hele traject, zoals aangegeven met de verschillende kleuren in figuur 2.

1 BG4619-TE-DO-0201_3 Ontwerp Beekerloop (uit Herinrichting Beekerloop, RHDHV, 2020) 2 BG4619-TE-DO-8201_1 Profielen Beekerloop (uit Herinrichting Beekerloop, RHDHV, 2020)

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

2/13

Figuur 2 - Aanpassingen Beekerloop

Buien Het model is doorgerekend met de bui zoals deze in mei en juni 2016 is gevallen en gemeten. Voor deze bui is er in het model gerekend van 25 mei 23.55 tot en met 3 juni 2016 12.00.

Figuur 3 – Verloop regenbui Asten, mei en juni 2016

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

3/13

3

Resultaten

De modelresultaten van de scenario’s die zijn beschreven in hoofdstuk 2 zullen hier worden behandeld. De maatregelen die zijn genomen in het beoogde scenario moeten zorgen voor een verlaagde waterstand ten opzichte van het huidige scenario.

Piek waterstanden Beekerloop Zoals verwacht is het effect van de maatregelen in de Beekerloop duidelijker zichtbaar benedenstrooms dan bovenstrooms, hoewel ook bovenstrooms verlagingen waarneembaar zijn, al dan niet in de piek van de bui. De verlaagde piekwaterstanden in het beoogde scenario ten opzichte van het huidige scenario zijn vooral duidelijk zichtbaar op vier locaties, die worden weergeven in figuur 4: 1. Op locatie 1 is een verhoging te zien van de piekwaterstand van 2 cm. De waterstand neemt overigens wel af over tijd. Dit is ook terug te zien in figuur 15 in bijlage 1. 2. Op locatie 2 is een verlaging van 16 cm van de piekwaterstand te zien in het beoogde scenario ten opzichte van het huidige scenario. Benedenstrooms hiervan is de verlaging 10 cm en loopt richting de bocht terug naar 0 cm. Bovenstrooms van locatie 2 is de verlaging 35 cm. 3. In de bocht voorafgaand aan locatie 3 is een verhoging van de waterstand ten opzichte van het huidige scenario van 16 cm. Op locatie 3 is een verlaging van 31 cm van de piekwaterstand ten opzichte van het huidige scenario. 4. Op locatie 4 is de piekwaterstand in de beoogde situatie verlaagd met 18 cm. In de beoogde situatie is hierdoor de waterstand onder het maaiveld, wat niet het geval is in de huidige situatie. 5. Op locatie 5 is een verlaging van 23 cm te zien.

Deze loopt benedenstrooms van locatie 4 op tot een verlaging van 43 cm. Iets benedenstrooms van duiker D2790059 is de huidige situatie weer ongeveer gelijk aan de beoogde situatie wanneer de piekwaterstanden met elkaar worden vergeleken (de huidige waterstand ligt volgens het model ongeveer 2 cm lager dan in de beoogde situatie).

Figuur 4 - Weergave locaties waterstand verlaging

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

4/13

Duur hoge waterstanden in Beekerloop Op locaties 1 t/m 5 uit figuur 4 is ook de duur van de wateroverlast bekeken. De grafieken van de waterstand over tijd zijn te vinden in bijlage 1. De grafieken laten een algehele verlaging van de waterstand zien na de aanpassingen in de Beekerloop. Daarnaast is de piekwaterstand lager in het aangepaste scenario dan in het huidige scenario. De duur van de piek is op alle locaties afgenomen en komt op sommige locaties zelfs helemaal niet meer boven het maaiveld uit. Er zal hierdoor over het algemeen een stuk minder overlast worden ervaren.

Water op straat resultaten Bijlage 2 toont twee water op straat kaarten. Deze laten het verschil zien in de situatie voor en na het implementeren van de beoogde maatregelen. Kaart 1 laat het verschil in waterdiepte in meters zien tussen de beoogde en huidige situatie na het vallen van een soortgelijke bui zoals in mei en juni 2016. Een afname in waterdiepte ten opzichte van de huidige situatie wordt getoond in paarse kleuren (hier is een verbetering in waterdiepte opgetreden ten opzichte van de huidige situatie). Een toename in waterdiepte na het nemen van de beoogde maatregelen wordt getoond in oranje kleuren. Verder laat kaart 2 laat het verschil in omvang van water op straat zien, waarin blauw de beoogde situatie is en oranje de huidige situatie. In deze paragraaf zal er worden ingezoomd op delen van Asten. Floralaan-zuid

Figuur 5 - Verschil in waterdiepte Floralaan-zuid

Figuur 6 – Verschil in omvang water op straat Floralaan-zuid

In het gebied naast traject 3 berekent het model minder water op straat voor de beoogde situatie. Hoewel bovenstrooms van de duiker (groen omcirkeld in figuur 5) weinig vermindering in de piekwaterstand heeft plaatsgevonden, zijn er als je het over de gehele berekening bekijkt (figuur 15, bijlage 1) wel verlagingen in de waterstand in de Beekerloop bovenstrooms van de groen omcirkelde duiker waargenomen. Daardoor kan er meer water wegstromen in de Beekerloop vanuit het riool in het beoogde scenario en is de overstort voor minder lange tijd verdronken, wat resulteert in minder water op straat.

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

5/13

Floralaan noord / Nobisweg

Figuur 7 – Verschil in waterdiepte nabij Nobisweg

Figuur 8 – Verschil in omvang water op straat nabij Nobisweg

Het gebied ten zuiden van de Nobisweg kampt bij een bui zoals in 2016 met veel wateroverlast. Door het nemen van de maatregelen zal in dit gebied minder water op straat komen te staan bij een soortgelijke bui, zoals te zien is in figuur 7. Figuur 8 laat zien dat ook de omvang van het water op straat aanzienlijk afneemt. Dit is te verklaren door de verlaagde waterstanden in de Beekerloop ter hoogte van de Nobisweg. Tenslotte is in het gebied ten oosten van de rotonde aan het begin van de Nobisweg een toename in water zichtbaar. Dit komt door de toename van waterdiepte in de bocht, die na de bocht weer sterk afneemt. Benedenstrooms van de nieuwe stuw aan de Nobisweg In figuur 9 en 10 is te zien dat er een toename in water op straat is na het nemen van de beoogde maatregelen. Dit is te verklaren doordat door de verbeteringen in de Beekerloop meer afvoercapaciteit is bewerkstelligd. Omdat benedenstrooms van traject 7 geen maatregelen zijn genomen, kan dit de Beekerloop in dit gedeelte het extra water niet aan en inundeert het gebied dus iets meer dan voorheen het geval zou zijn. Een kanttekening is echter vereist, meer benedenstrooms van het model zijn maatregelen genomen, maar het model reikt niet dusdanig ver dat deze in het model zijn toegepast.

Een verdere uitwerking van deze maatregelen en het effect op dit traject is beschreven in de notitie Simulaties afvoergolven landelijk gebied Beekerloop, RHDHV, 2020.

Figuur 9 – Verschil in waterdiepte na traject 7

24 april 2020

Figuur 10 – Verschil in omvang na traject 7

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

6/13

Duur water op straat in kern Asten De maatregelen in de Beekerloop moeten er mede voor zorgen dat er minder wateroverlast plaatsvindt in de kern van Asten. Op een drietal locaties met veel wateroverlast is daarom de waterdiepte over tijd (we hebben hier de simulatieduur genomen) in de huidige en de beoogde situatie vergeleken.

1

2

3 Figuur 11 – De drie locaties in kern Asten

Locatie 1 – Bonksel (industrieterrein)

Figuur 12 - Waterdiepte Bonksel

Locatie 1 is vlakbij de overstort naar de watergang. De overstort raakt ten tijde van de piek van de bui verdronken en blijft dat voor langere tijd in de huidige situatie. Wanneer de maatregelen worden ingevoerd, zal het water sneller kunnen worden afgevoerd naar de watergang, zal de overstort minder lang verdronken zijn en komt het water niet boven het maaiveld uit tijdens de pieksituatie. Doordat op sommige locaties in dit gebied het water niet boven het maaiveld uitkomt in dit gebied is dit ook terug te zien in de omvang van het water op straat (zie figuur 8), die verkleind na invoer van de maatregelen.

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

7/13

Locatie 2 – Meteoorstraat

Figuur 13 - Waterdiepte Meteoorstraat

Hoewel de piek niet veranderd, is in figuur 13 te zien dat het water in het beoogde scenario sneller terugkeert naar het niveau van voor de bui. De water-op-straat duur wordt dus korter door het invoeren van de maatregelen. Locatie 3 – Plutostraat

Figuur 14 - Waterdiepte Plutostraat

Ook op deze locatie is te zien dat de waterdiepte na aanpassingen nog steeds boven het maaiveld uitkomt, maar ook weer sneller terugkeert na de waterdiepte van voor de regenbui.

4

Conclusie

De maatregelen voor de Beekerloop zijn gericht op het verminderen van overlast bij een bui zoals deze in 2016 viel. Daarvoor dienen met name de hoge waterstanden in de Beekerloop te worden verlaagd. Wanneer de waterstanden in de Beekerloop minder hoog worden, zullen de riool overstorten minder snel verdronken raken en daardoor een hogere afvoercapaciteit houden. Dit zorgt voor minder water op straat in de kern van Asten. De berekeningen tonen een aanzienlijk verschil in de situatie voor en na de maatregelen. Zo kan er meer water worden afgevoerd in de Beekerloop en zijn de waterstanden op een aantal plekken gezakt tot onder maaiveldniveau. De maatregelen zullen echter niet alle wateroverlast in de kern van Asten oplossen. Er is een duidelijke vermindering zichtbaar in zowel de omvang, de waterdiepte en de duur van het water op straat na invoer van de maatregelen. De maatregelen die zijn doorgevoerd in het DO hebben daarmee een positief effect op de ervaren wateroverlast en bereiken het beoogde doel.

24 april 2020

BG4619-RHD-ZZ-XX-NT-Z-0001

8/13