3.19 Bijlagen bij toelichting Techn achtergrrapp oppvlaktewatermodel

RAPPORT Technisch achtergrondrapport oppervlaktewatermodel Bargerveen en Buffer Zuid

Klant:

Prolander

Referentie: BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001 Status:

S1/P01

Datum:

23 mei 2022

Projectgerelateerd

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V.

Koggelaan 21 8017 JN Zwolle Water & Maritime Trade register number: 56515154 +31 88 348 65 00 T info@rhdhv.com E royalhaskoningdhv.com W

Titel document: Technisch achtergrondrapport oppervlaktewatermodel Bargerveen en Buffer Zuid Sub titel: Referentie: BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001 Status: P01/S1 Datum: 23 mei 2022 Projectnaam: Buffer Zuid Bargerveen Nieuw Schoonebeek Projectnummer: BE3102

Classificatie Projectgerelateerd

Behoudens andersluidende afspraken met de Opdrachtgever, mag niets uit dit document worden verveelvoudigd of openbaar gemaakt of worden gebruikt voor een ander doel dan waarvoor het document is vervaardigd. HaskoningDHV Nederland B.V. aanvaardt geen enkele verantwoordelijkheid of aansprakelijkheid voor dit document, anders dan jegens de Opdrachtgever. Let op: dit document bevat mogelijk persoonsgegevens van medewerkers van HaskoningDHV Nederland B.V.. Voordat publicatie plaatsvindt (of anderszins openbaarmaking), dient dit document te worden geanonimiseerd of dient toestemming te worden verkregen om dit document met persoonsgegevens te publiceren. Dit hoeft niet als wet- of regelgeving anonimiseren niet toestaat. 23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

i

Projectgerelateerd

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

ii

Projectgerelateerd

1

Inleiding

1

2

Algemene uitgangspunten modellering

2

2.1

Werkwijze

2

2.2

Doel modellering

2

2.3

Keuze modelpakket: SOBEK-RR

3

2.4

Mogelijkheden SOBEK-RR bakjesmodel

3

2.5

Samenhang modelonderdelen

5

2.6

Neerslag en verdamping

5

3

Modelopzet Bargerveen

6

3.1

Beschrijving modelopzet

6

3.2

Plausibiliteitscheck toekomstige inrichting

13

4

Modellering Buffer Zuid

16

4.1

Beschrijving modelopzet

16

4.2

Totstandkoming varianten

18

4.3

Modellering varianten

18

4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5

VKA VKA optimalisatie Hoge peilen oostelijk deel buffer Ecologisch minimum peilen Ecologisch minimum peilen met hoog peil vak 3

19 21 23 25 26

5

Modellering landbouwgebied

28

5.1

Inleiding

28

5.2

Aanpassingen model

28

5.3

NBW doorrekening

31

6

Resultaten modellering Buffer Zuid

32

6.1

Resultaten variant VKA

32

6.2

Resultaten variant VKA optimalisatie

33

6.3

Resultaten variant Hoge peilen oostelijk deel buffer

35

6.4

Resultaten variant Ecologisch minimum peilen

37

6.5

Resultaten variant Ecologisch minimum peilen met hoog peil vak 3 (VKA+)

39

6.6

Conclusies

40

7

Gevoeligheidsanalyse modellering Buffer Zuid

42

7.1

Beschouwde gevoeligheden: afvoer Bargerveen en wegzijging Buffer Zuid

42

7.2

Resultaten gevoeligheidsanalyse: wegzijging

43

7.3

Resultaten gevoeligheidsanalyse: afvoer Bargerveen

45

7.4

Conclusies gevoeligheidsanalyse

48

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

iii

Projectgerelateerd

8

23 mei 2022

Resultaten NBW toetsing

49

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

iv

Projectgerelateerd

1

Inleiding

Voor de inrichting van Buffer Zuid is een MER opgesteld. Onderdeel van deze MER zijn de effecten op de waterhuishouding, zowel intern in de buffer als op de omgeving. Deze effecten zijn onderzocht door middel van modelberekeningen, op het gebied van grondwater en oppervlaktewater. Met het oppervlaktewatermodel is in beeld gebracht op welke wijze de waterbeheersing binnen de buffer vorm kan worden gegeven en wat dit betekent voor de benodigde wateraanvoer en het kunnen bergen van piekneerslagen. Deze bijlage beschrijft het oppervlaktewatermodel dat is opgesteld en waarvan de belangrijkste resultaten zijn opgenomen in het MER. In deze bijlage wordt ingegaan op de wijze van modellering, welke uitgangspunten hierbij zijn gehanteerd en op de onzekerheden van de oppervlaktewatermodellering. In Hoofdstuk 2 worden de algemene uitgangspunten voor de modellering besproken. In de hoofdstukken 3, 4 en 5 wordt respectievelijk ingegaan op de modelopzet voor het Bargerveen, Buffer Zuid en het landbouwgebied. In Hoofdstuk 6 en 7 worden de resultaten van de modellering van Buffer Zuid en de gevoeligheidsanalyse besproken. In Hoofdstuk 8 wordt de NBW-toetsing van het landbouwgebied besproken. Dit document gaat niet in op de grondwatermodellering, hiervoor is een aparte bijlage bij het MER opgesteld: Grondwatermodel Bargerveen Buffer Zuid, Royal HaskoningDHV, 6 mei 2022 (bijlage 14).

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

1

Projectgerelateerd

2

Algemene uitgangspunten modellering

2.1

Werkwijze

Tijdens het hele proces van de hydrologische modellering is binnen een werkgroep hydrologie afgestemd en zijn keuzes gemaakt voor de modellering. Deze werkgroep bestaat uit hydrologen van verschillende instanties (provincie Drenthe, gemeente Emmen, waterschap Vechtstromen, Prolander, Staatsbosbeheer en RHDHV). De eerste overleggen (voorjaar 2021) binnen deze werkgroep zijn benut om de werkwijze met elkaar vast te stellen. In de vervolg overleggen zijn telkens resultaten en modelkeuzes besproken en zijn op basis daarvan aanpassingen gemaakt.

2.2

Doel modellering

Het toekomstig waterbeheer in de buffer is afhankelijk van de hoeveelheid water die vanuit het Bargerveen wordt afgevoerd richting buffer. Gelijktijdig bepaalt het waterbeheer in de buffer weer hoeveel water wordt afgevoerd op het landbouwgebied en richting Schoonebeekerdiep. Dit vereist dat het model in staat moet zijn om de samenhang tussen Bargerveen, buffer en zuidelijk gelegen landbouwgebied te berekenen. Naast de inrichting van de buffer spelen namelijk ook aanpassingen in het Bargerveen en in het landbouwgebied ten zuiden van de buffer. De modellering dient inzicht te geven in het functioneren van de buffer zelf. Wat zijn de optredende peilen en welke kunstwerken zijn noodzakelijk? Daarbij dient aan gestelde randvoorwaarden van het functioneren van de buffer te worden voldaan, zoals bijvoorbeeld maximaal toelaatbare waterpeilen. Omdat het Bargerveen de buffer gaat voeden met water is het van belang om de afvoer goed te kunnen bepalen. De hoeveelheid water die namelijk afvoert van het Bargerveen bepaalt in grote mate de waterbalans van de buffer, de optredende piekwaterstanden en de afvoer van de buffer richting het landbouwgebied. Het landbouwgebied zal in de toekomstige situatie water gaan ontvangen van de buffer.

Om de inrichting van dit landbouwgebied goed te kunnen toetsen moet dus inzichtelijk worden gemaakt hoeveel afvoer er van de buffer richting het landbouwgebied optreedt. De toetsing van het landbouwgebied loopt in een separaat spoor met waterschap Vechtstromen, maar deze toetsing heeft wel veel raakvlakken en impact op de inrichting en modellering van de buffer. De toetsing van landbouwgebied gaat a.d.h.v. de zogenoemde NBW toetsing. Het waterschap heeft voor het hele beheersgebied een SOBEK model opgesteld, waarmee deze NBW toetsing dient te worden uitgevoerd. In deze toetsing wordt gekeken naar extreme situaties (T10 t/m T100). Om deze toetsing goed uit te voeren moet dus worden berekend hoeveel water er in deze situaties afstroomt uit de buffer. De concrete doelen voor de modellering zijn hiermee als volgt 1. Bepalen van de afvoeren vanuit het Bargerveen naar de buffer 2. Inzicht verkrijgen in de sturingsmogelijkheden binnen de buffer en de bandbreedte van benodigde wateraanvoer 3. Bepalen van maximale afvoer vanuit de buffer richting het landbouwgebied t.b.v. de NBW toetsing van het landbouwgebied

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

2

Projectgerelateerd

2.3

Keuze modelpakket: SOBEK-RR

Voordat gestart kon worden met de modellering is eerst in samenspraak met de werkgroep hydrologie bepaald welk modelpakket het meest geschikt zou zijn voor deze studie. De randvoorwaarden die gesteld zijn aan het model zijn als volgt: • Het model, of in ieder geval de uitvoer van het model, moet geschikt zijn voor de NBW toetsing van het landbouwgebied o Hiervoor moet een 110-jarige reeks op uurbasis kunnen worden doorgerekend • Het model moet niet te ingewikkeld worden • De inrichting van de buffer moet iteratief bepaald kunnen worden met het model, denk hierbij aan de kunstwerken tussen de vakken en de sturing • Ook het Bargerveen moet kunnen worden meegenomen in het model o Er zijn geen/nauwelijks meetgegevens beschikbaar van het Bargerveen Gegeven bovenstaande randvoorwaarden is met de werkgroep bepaald dat de modellering uitgevoerd kon worden met SOBEK-RR. In SOBEK-RR kan doormiddel van bakjes het neerslag-afvoerproces van het Bargerveen en de buffer worden geschematiseerd. Daarnaast is in een vergelijkbaar gebied (Engbertsdijkvenen) in een eerdere studie (uitgevoerd door TAUW in opdracht van Staatsbosbeheer) gebruik gemaakt van een SOBEK-RR bakjesmodel om de afvoer vanuit hoogveengebied vanuit verschillende compartimenten te beschrijven. Voor de modellering is SOBEK versie 2.15 gebruikt. Dit is dezelfde versie als het NBW model van het waterschap.

In de volgende paragraaf worden in algemene zin de mogelijkheden van het SOBEK-RR modelpakket beschreven. In hoofdstuk 3 wordt de modelopzet nader beschreven, welke parameters zijn gehanteerd en op welke wijze de interactie tussen de compartimenten plaatsvindt.

2.4

Mogelijkheden SOBEK-RR bakjesmodel

Met SOBEK-RR kan vrij gemakkelijk een bakjesmodel worden gemaakt. Grofweg bestaat dit bakjesmodel uit 3 onderdelen: het onverharde oppervlak, het oppervlak open water en de kunstwerken (stuwen/duikers) tussen gebieden. In Figuur 2-1 zijn deze processen en de verbindingen schematisch weergeven. In het bakje voor onverhard oppervlak wordt de afvoer van en naar het onverharde oppervlak (inclusief grondwatersysteem) beschreven. Dit neerslag-afvoer proces wordt bepaald door de waarden die wordt opgegeven voor de volgende onderdelen: • bodemsoort • drainage- en infiltratieweerstanden • berging op maaiveld • maaiveldhoogte • kwel en wegzijging • neerslag en verdamping Het onverharde bakje staan in verbinding met het open water. Vanuit dit open water kan water richting het onverharde bakje stromen (wanneer de waterstand hoger is dan de grondwaterstand in het onverharde bakje) en andersom (wanneer er oppervlakkige afstroming plaatsvindt of wanneer de grondwaterstand hoger is dan de waterstand). Parameters die worden opgegeven voor het open water bakje zijn onder andere: • maaiveldverloop

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

3

Projectgerelateerd

•

neerslag en verdamping

het open water bakje staat vervolgens in verbinding met een volgende gebied, doormiddel van een kunstwerk. Dit kunstwerk kan een duiker of een stuw zijn.

Onverhard oppervlak

Open water

kunstwerk

Figuur 2-1 schematisch overzicht werking SOBEK-RR, met in groen het onverharde oppervlak, in blauw het open water en in bruin het kunstwerk. in zwart zijn de verbindende pijlen weergegeven

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

4

Projectgerelateerd

2.5

Samenhang modelonderdelen

In Figuur 2-2 is een overzicht gegeven van de 3 deelgebieden en in welk model deze zijn geschematiseerd. Bargerveen en Buffer Zuid zijn samen in 1 model geschematiseerd en dit model dient als input voor het oppervlaktewatermodel van het landbouwgebied (model waterschap voor NBW toetsing).

Figuur 2-2 Overzicht gebieden en modellen

2.6

Neerslag en verdamping

De modellen worden doorgerekend met reeks van 1 januari 1906 tot en met 31 december 2014 op uurbasis: 110 jarige reeks genoemd. Deze reeks van neerslag en verdamping van De Bilt is gecorrigeerd voor recente klimaatverandering. Deze reeks is gebruikt omdat hierin zowel extreem natte als extreem droge periodes voorbij komen (en alles hiertussen in). Deze reeks wordt ook gebruikt voor de regionale NBW toetsing van het waterschap en is ook aangeleverd door het waterschap. Deze reeks is niet hetzelfde als voor het grondwatermodel wordt gebruikt, met het grondwatermodel wordt namelijk met dagwaarden gerekend.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

5

Projectgerelateerd

3

Modelopzet Bargerveen

3.1

Beschrijving modelopzet

Inleiding Om inzicht te krijgen in de afvoer van het Bargerveen richting de buffer is een neerslag-afvoer model van het Bargerveen opgesteld. Omdat we alleen naar een toekomstige situatie kijken (de buffer ligt er immers huidig nog niet), wordt ook voor het Bargerveen alleen de verwachte toekomstige situatie gemodelleerd. Om te kunnen beoordelen of het model voldoende presteert is er een plausibiliteitscheck uitgevoerd. Voor specifieke kennis over het Bargerveen, de verwachte toekomstige inrichting, de compartimentering en de kunstwerken tussen de compartimenten is met de gebiedsbeheerder van het Bargerveen van Staatsbosbeheer veelvuldig contact geweest. Uitkomsten hiervan zijn in de werkgroep water besproken. Compartimentering Bargerveen In Figuur 3-1 zijn de zeven deelgebieden weergegeven van het Bargerveen die in de toekomstige inrichting gaan afvoeren richting de buffer. De zwarte omlijning geeft de onderverdeling van deze deelgebieden in compartimenten weer. Deze compartimenten worden grotendeels van elkaar gescheiden door kades. Daar waar deze kades zijn kan alleen afvoer plaatsvinden via een kunstwerk naar het volgende compartiment. De inrichting van het Bargerveen gaat de komende tientallen jaren ook onder handen worden genomen.

Om hier rekening mee te houden in het model, is er gewerkt met de toekomstige peilen, die aan de hand van informatie van Staatsbosbeheer zijn vastgesteld. Hierbij is er ook rekening gehouden met de LESA. In Figuur 3-2 zijn de peilen van de compartimenten in het Bargerveen weergegeven, met in oranje pijlen de afvoerrichting. De peilgebieden in het noordwesten met een peil van 17.4 mNAP gaan in de toekomst onderdeel uitmaken van een bergingsgebied (bergingsgebied Maarsingh/Noordwest), waar tot maximaal 60 centimeter water geborgen kan gaan worden. In de modellering is nog geen rekening gehouden met deze berging. Dit betekent dat er in het systeem mogelijkheden zijn om in de toekomst piekafvoeren vanuit het Bargerveen te verminderen of verder te beheersen. Ook kan doormiddel van het slim inzetten van dit bergingsgebied een extra waterbuffer worden gecreëerd welke in de zomer kan worden ingezet om Buffer Zuid of peil te houden Voor de meeste compartimenten geldt dat ze afstromen via een vast stuw met daarachter een kleine duiker. Deze kleine duiker zorgt ervoor dat de afvoer geremd wordt. In SOBEK-RR is het niet mogelijk om een combinatie van een stuw en een duiker tussen 2 compartimenten te plaatsen. Daarom is er voor gekozen om alleen de duiker te modelleren. De bodemhoogte van deze duiker is gelijk gemaakt aan het streefpeil.

In samenspraak met de beheerder van het Bargerveen van Staatsbosbeheer is per compartiment aangegeven welk kunstwerk de afvoer verzorgt en naar welk volgend compartiment wordt afgevoerd. In Figuur 3-3 zijn de kunstwerken weergegeven die de afvoer verzorgen tussen de compartimenten. Veel van deze kunstwerken zijn er nog niet in de huidige situatie, deze moeten dus nog worden aangelegd. De afmeting van deze kunstwerken is bepaald op basis van de plausibiliteitscheck (zie paragraaf 3.2).

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

6

Projectgerelateerd

Figuur 3-1 Bargerveen Zuid met de zeven deelgebieden en de compartimenten

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

7

Projectgerelateerd

Figuur 3-2 toekomstige peilgebieden en afvoerrichtingen Bargerveen richting Buffer Zuid

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

8

Projectgerelateerd

Figuur 3-3 verbindingen tussen de compartimenten van het Bargerveen en de buffer. In paars zijn de uitstroompunten weergegeven, in rood de stuwputten met buis, in groen de kantelstuwen, in oranje een automatische stuw en in geel de vrije verbindingen.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

9

Projectgerelateerd

Maaiveldverloop Per compartiment is m.b.t. van de AHN3 het maaiveldverloop vastgesteld. Hiervoor is een zogenoemde S-curve opgesteld. In SOBEK-RR wordt zowel in het onverhard-oppervlak bakje als in het open water bakje een maaiveldverloop opgegeven. Voor het onverhard oppervlak bakje is op verschillende percentielen een hoogte opgegeven. In Figuur 3-4 is een voorbeeld van zo’n maaiveldverdeling weergegeven.

Figuur 3-4 maaiveldverdeling onverhard oppervlak voor een compartiment

Voor het open water bakje wordt het maaiveldverloop uiteindelijk vertaald naar 6 hoogtes met een bijbehorend oppervlak, waartussen wordt geïnterpoleerd (6 is het maximum). Om droogval te voorkomen en het model stabiel te laten rekenen is de onderste maaiveldklasse erg laag gekozen. Vervolgens zijn vanaf streefpeil klassen van 10 cm gekozen, met uitzondering van de hoogste klasse, hier is een sprong van 20 cm gemaakt. Een voorbeeld hiervan is te vinden in Figuur 3-5.

Figuur 3-5 voorbeeld maaiveldverdeling open water bakje

Kwel/wegzijging Gekozen is om uit het gekalibreerde grondwatermodel voor de toekomstige situatie (zie aparte bijlage 14, Grondwatermodel Bargerveen Buffer Zuid) de gemiddelde wegzijging over de tijdreeks 2008 tot en met 2014 per compartiment te bepalen. Voor het Bargerveen was hierin weinig variatie over de seizoenen zichtbaar. Daarom is er voor gekozen om een vaste waarde per deelgebied op te geven, welke zijn weergegeven in Figuur 3-6.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

10

Projectgerelateerd

Figuur 3-6 wegzijging in Bargerveen en Buffer Zuid, gemiddeld per jaar in mm/dag.

Bodemparameters Voor het neerslag-afvoerproces is aangenomen dat alle compartimenten bestaan uit veen (bodem peat_average in SOBEK-RR). De infiltratiewaarden en drainagewaarden die zijn gehanteerd zijn weergegeven in Figuur 3-7. De Horizontal inflow weerstand heeft een hoge waarde gekregen. Dit is de weerstand tussen het open water en het grondwatersysteem. Wanneer deze waarde lager stond was er sprake van onrealistische droogval in het model, dit is een veelvoorkomend probleem in SOBEK-RR. Door deze weerstand te verhogen is de droogval verminderd en sluit deze beter aan bij het beeld van het functioneren van het Bargerveen. Aangenomen is dat er 10 mm berging op maaiveld aanwezig is.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

11

Projectgerelateerd

Figuur 3-7 aangenomen infiltratie en drainageparameters onverhard oppervlak

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

12

Projectgerelateerd

3.2

Plausibiliteitscheck toekomstige inrichting

Zoals bij elke modellering zijn er onzekerheden. Specifiek voor dit onderzoek zijn de onzekerheden m.b.t. de toekomstige inrichting van het Bargerveen groot. Voor het Bargerveen is het nog onzeker welke ontwikkelingen allemaal gaan plaatsvinden. Daarnaast zijn er geen metingen beschikbaar binnen het Bargerveen om het model mee te valideren. Om de betrouwbaarheid van het model te beoordelen is een plausibiliteitscheck uitgevoerd. In deze check is gekeken naar de waterstanden en afvoeren bij extreme neerslagsituaties. De uitkomsten hiervan zijn in de werkgroep water besproken en ook door gebiedskenners van Staatbosbeheer beoordeeld. Ook is in deze check gekeken of de jaarrond werking van het Bargerveen goed wordt gevat door het model. In droge periodes is er namelijk geen afvoer vanuit het Bargerveen. Pas als het hele watersysteem weer is aangevuld (meestal pas later in de winter), komt er afvoer vanuit het Bargerveen. Aanvullend is de werking van het model getoetst op eisen m.b.t. de maximale berging binnen het Bargerveen. Wanneer het water namelijk voor te lange tijd te hoog staat, kan dit schade brengen aan de natuur. De eis die hiervoor gehanteerd wordt is als volgt: • Bij een T100 situatie mag het peil maximaal 30 centimeter boven het streefpeil staan. Daarnaast mag het peil niet langer dan 30 dagen meer dan 20 centimeter boven het streefpeil staan.

Om aan deze eis te toetsen is er gekeken naar vier periodes van extreme neerslag. Hiervoor is uit de 110jarige neerslagreeks een selectie gemaakt. Het gaat hierbij om periodes binnen de jaren 1925, 1965, 1993 en 1998. De exacte herhalingstijden van de gebruikte periodes zijn niet bepaald, maar alle gebruikte periodes zijn minimaal een T10. De neerslagsituatie van 1998 is de meest extreme uit de hele neerslagreeks van 110 jaar. Per deelgebied (genummerd 1 t/m 7 in Figuur 3-8) is voor de vier geselecteerde neerslagsituaties gekeken naar de afvoergolf en het waterstandverloop. In Figuur 3-9 is een voorbeeldgrafiek weergegeven welke is gemaakt van alle deelgebieden en de vier neerslagsituaties. Per deelgebied is getoetst of in de compartimenten wordt voldaan aan de gestelde eisen. Veel van de kunstwerken tussen de compartimenten zijn huidig nog niet aanwezig. In samenwerking met Staatsbosbeheer is zo goed mogelijk gekeken naar wat de toekomstige inrichting van het Bargerveen gaat worden en welke gevolgen dit heeft voor de afvoer van het Bargerveen richting de buffer. Als onderdeel van de plausibiliteitscheck is dan ook gekeken naar wat de juiste afmetingen zijn voor de toekomstige kunstwerken. Voor de deelgebieden waar niet voldaan werd aan de bovengenoemde eisen, zijn iteratief de kunstwerken tussen de vakken vergroot.

De diameter van de duikers zijn bijvoorbeeld vergroot van 400 mm naar 500 mm. Vervolgens is weer gekeken of nu wel aan de eisen is voldaan. Was dit niet het geval, dan werd de duiker nog verder vergroot. In Figuur 3-10 zijn de resulterende afmetingen van de kunstwerken weergegeven.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

13

Projectgerelateerd

Figuur 3-8 overzicht 7 deelgebieden die in de toekomstige situatie af gaan voeren naar de buffer

Figuur 3-9 voorbeeld grafiek gebruikt voor de plausibiliteitscheck. Het gaat hierbij om deelgebied 4 voor het jaar 1998 (meest extreme situatie). In bolletjes is de waterstand boven het normale peil weergegeven voor het compartiment dat rechtstreeks af gaat voeren op de buffer. In rood en groen het waterstandverloop van twee bovenstroomse compartimenten.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

14

Projectgerelateerd

Figuur 3-10 breedte/diameter kunstwerken na uitvoering plausibiliteitscheck

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

15

Projectgerelateerd

4

Modellering Buffer Zuid

4.1

Beschrijving modelopzet

De modelopzet voor de Buffer is in grote lijnen gelijk aan de modelopzet van het Bargerveen. De vier buffervakken zijn apart gemodelleerd doormiddel van een open water bakje en een onverhard oppervlak bakje. Onverhard oppervlak Gezien het grote oppervlak aan open water in de buffer zijn de instellingen voor het onverharde oppervlak niet heel bepalend voor de uitkomsten van de modellering. Daarnaast zal bij de aanleg van de buffer ook de grond vergraven worden en grond aangebracht worden (voor bijvoorbeeld de kade). Voor het onverhard oppervlak is aangenomen dat de toekomstige bodem uit zand bestaat. Voor de drainagewaarden zijn dezelfde waarden gehanteerd als voor de compartimenten van het Bargerveen. Er is voor de buffer geen berging op maaiveld meegenomen. Kwel/wegzijging De toegepaste kwel/wegzijging is net als voor het model voor het Bargerveen bepaald aan de hand van het grondwatermodel. Voor buffer vakken 1,2 en 3 was er geen duidelijk verschil te zien in wegzijging tussen de zomer en de winter. Daarom is voor deze vakken de gemiddelde wegzijging aangenomen. Voor vak 4 is er een groot verschil tussen de wegzijging in de zomer en de winter, doordat het peil in de zomer 1 meter hoger is dan in de winter. In Tabel 4-1 zijn de gehanteerde waardes voor de wegzijging weergegeven. Tabel 4-1 gehanteerde waardes voor wegzijging per buffervak

buffervak

Wegzijging winter [mm/dag]

Wegzijging zomer [mm/dag]

Vak 1

0,4

0,4

Vak 2

0,6

0,6

Vak 3

1,3

1,3

Vak 4

3,4

6,7

Maaiveldverloop voor de beschrijving van het oppervlak aan open water zijn de percentages aan open water zoals aangegeven in het VKA (zie Tabel 4-2) vertaald naar peilafhankelijke percentages. In Figuur 4-1 zijn de gehanteerde percentages open water gegeven t.o.v. het peil. Voor vakken 3 en 4 is aangenomen dat het percentage open water altijd rond de 90 % ligt. Voor vak 2 is een percentage van 70 % aangehouden, welke oploopt tot 90 % bij een peil van 17 mNAP en daarboven verder doorstijgt. Voor vak 1 is een percentage open water gehanteerd van 40 % tot een peil van 17 mNAP, bij een peil van 17,25 mNAP is 90 % van het vak open water.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

16

Projectgerelateerd

Tabel 4-2 Gegevens VKA zoals opgenomen in het MER Gegevens

Vak 4

Vak 3

Vak 2

Vak 1

Waterpeilen

Zomerpeil: 16,5 m NAP Winterpeil: 15,5 m NAP

Peilen fluctueren ongeveer tussen 16,5 tot 16,7 m NAP

Peilen fluctueren ongeveer tussen 16,5 tot 17 m NAP

Peilen fluctueren ongeveer tussen 17 tot 17,5 m NAP

Kadehoogte

17 m NAP 1,5 m

18 m NAP 2,5 m

18 m NAP 1,75 tot 2,5 m

18 m NAP 0,75 tot 1,75 m

Oppervlakte

38.30 ha

25.62 ha

84.70 ha

69.87 ha

Wateroppervlak

90%

90%

70%

40%

Waterdiepte

Minimaal 0,5 m t.o.v. laagste peil

Minimaal 0,5 m tv laagste peil

Minimaal 0,5 m t.o.v. laagste peil

Minimaal 0,5 m t.o.v. laagste peil

Maaiveldhoogte landoppervlak

Circa 15,5 m NAP

Circa 15,5 m NAP

Loopt op van circa 15,5 naar circa 16,25 m NAP

Loopt op van circa 16,25 naar 17,25 m NAP

Figuur 4-1 verdeling oppervlak open water (procentueel) uitgezet tegenover de waterhoogte (mNAP)

Bij de toekomstige uitwerking van Buffer Zuid kan mogelijk het landoppervlak gaan wijzigingen onder gemiddelde omstandigheden. Doordat de hele buffer mee gaat doen in de berging bij peilstijgingen is dit effect op de piekberging beperkt.

Kunstwerken De sturing van de buffervakken middels kunstwerken is ingewikkelder dan voor het Bargerveen. De kunstwerken die zijn gebruikt worden in de volgende paragraaf per onderzochte inrichtingsvariant van de buffer toegelicht.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

17

Projectgerelateerd

4.2

Totstandkoming varianten

In het concept-MER is het VKA voor de inrichting van de Buffer Zuid beschreven die invulling geeft aan de meerdere doelstellingen waaronder het ondersteunen van de veenontwikkeling van het Bargerveen door het verhogen van de stijghoogte tot in de veenbasis. In Tabel 4-2 en het MER staat op basis van eerste waterbalans berekeningen aangegeven binnen welke bandbreedte een fluctuatie van de oppervlaktewaterstanden werd verwacht. Binnen de kaders van het door de Bestuurscommissie vastgestelde voorkeursprincipe is gezocht naar een optimalisatie. De optimalisatie is er op gericht om zowel in de buffer waterberging van piekneerslagen mogelijk te maken en zoveel mogelijk water in de winter vanuit het Bargerveen en aanliggende landbouwgebied (conserveren) op te slaan om daarmee de aanvoer in de zomer te minimaliseren. Naar aanleiding van kanttekeningen van de commissie MER en inbreng van hoogveendeskundigen over het tegengaan van laterale afstroming in het veenpakket is daarbij onderzocht op welke wijze de peilen in het oostelijk deel van de buffer kunnen worden verhoogd. Daarbij is rekening gehouden met in de LESA voorgestelde toekomstige peilwijzigingen. Dit heeft geresulteerd in hogere maximum peilen in de vakken 1, 2 en 3 ten opzichte van het VKA om pieken vast te houden tot een niveau van 17,5 m NAP.

4.3

Modellering varianten

Voor de sturing binnen de buffervakken zijn verschillende varianten uitgewerkt. In dit hoofdstuk wordt toegelicht hoe de sturing in deze varianten geregeld en hoe de varianten zijn gemodelleerd. Belangrijk om hierbij te vermelden is dat de kunstwerken die zijn toegepast gebruikt zijn om de gewenste dynamiek en uitwisseling tussen de vakken te krijgen. Daarnaast heeft SOBEK-RR ook maar een beperkte keuze in kunstwerken. De gehanteerde kunstwerken komen dus niet overeen met de kunstwerken die daadwerkelijk aangelegd gaan worden. In Tabel 4-3 is per variant van de inrichting van de buffer weergegeven welke deelgebieden (zie Figuur 4-2) afvoeren op welk buffervak. De verschilt namelijk per inrichtingsvariant.

Figuur 4-2 overzicht deelgebieden Bargerveen die afvoeren naar de buffer

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

18

Projectgerelateerd

Tabel 4-3 overzicht van welke deelgebieden van het Bargerveen afvoeren naar welk buffervak, bij de verschillende varianten voor de inrichting van de buffer

variant

Afvoer gebied 1

Afvoer gebied 2

Afvoer gebied 3

Afvoer gebied 4

Afvoer gebied 5

Afvoer gebied 6

Afvoer gebied 7

VKA

Vak 4

Vak 4

Vak 3

Vak 2

Vak 1

Vak 2

Vak 1

VKA optimalisatie

Vak 4

Vak 4

Vak 3

Vak 2

Vak 1

Vak 2

Vak 1

Hoge peilen oostelijk deel buffer

Vak 4

Vak 4

Vak 4

Vak 123

Vak 123

Vak 123

Vak 123

Ecologisch minimum peilen

Vak 4

Vak 4

Vak 3

Vak 2

Vak 1

Vak 2

Vak 1

Ecologisch minimum peilen met hoog peil vak 3

Vak 4

Vak 4

Vak 4

Vak 2

Vak 1

Vak 2

Vak 1

4.3.1

VKA

4.3.1.1 Algemene toelichting Het principe van de voorkeursvariant van de Buffer Zuid is schematisch weergegeven in Tabel 4-2 en Figuur 4-3. De Buffer Zuid is opgedeeld in vier buffervakken. Hierbij wordt vak 4 in de zomer op een peil van 16,50 mNAP gehouden met als doel verhoging van de stijghoogte in de veenbasis. Vak 1, 2 en 3 worden ingezet om in de winter afstromend water vanuit het Bargerveen op te slaan om hiermee vervolgens in de zomer vak 4 op peil te houden. Dit heeft tot gevolg dat het peil in de zomer in de vakken 1, 2 en 3 daalt door het onttrekken van water ten behoeve van vak 4. Op het moment dat in de zomer onvoldoende water beschikbaar is vanuit de vakken 1,2 en 3, vindt aanvullend aanvoer van water vanuit het Dommerskanaal plaats. In de vakken 1 en 2 mag het waterpeil in (extreme situatie) tot maximaal 17,5 mNAP komen. Dit in verband met de 0,5 meter waakhoogte van de kade. In vak 3 wordt rekening gehouden met een maximale peilstijging van 16,70 mNAP in verband met de afwatering van de slenk vanuit Weiteveen. In vak 4 is het maximale peil gelijk aan het ingestelde zomerpeil 16.5 mNAP. Figuur 4-3 geeft de beschreven werking van het watersysteem weer. Elk buffervak ontvangt overtollig water uit het Bargerveen. Het kleinste buffervak (25 hectare) -nummer 3 - ontvangt water uit het grootste deelgebied uit het Bargerven (444 hectare).

In het VKA is hier een peilstijging van 20 cm mogelijk in verband met beperkingen vanuit het achterliggende afwaterende gebied. Het grootste buffervak (85 hectare) - nummer 2 – ontvangt water uit het kleinste deelgebied uit het Bargerveen (88 hectare). Vak 1 en 4 ontvangen respectievelijk 213 en 203 hectare.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

19

Projectgerelateerd

4

3

1

2

Figuur 4-3 Schematische weergave van het watersysteem van de buffer bestaande uit vier vakken in de voorkeurssituatie (VKA). Blauwe pijlen voor afvoer uit het Bargerveen naar de buffer, rode pijlen voor afvoer alleen in de winter naar het landbouwgebied. Bruine pijl voor wateraanvoer uit het Dommerskanaal. Licht blauwe pijl van vak 1 naar vak 4 staat voor het op zomer brengen van vak 4. De groene balken staan voor de gestuwde afvoer naar het westelijke gelegen buffervak.

4.3.1.2 Technische uitwerking In Figuur 4-4 is schematisch de modellering van het VKA weergegeven. Hieronder wordt een korte toelichting gegeven op de sturing van de verschillende vakken. Vak 1 voert via een stuw met een 2-traps profiel af richting vak 2. De dimensies van de stuw zijn zo gekozen dat vak 1 zich maximaal tot 17,5 mNAP vult. Vak 2 voert in de winter water af richting het landbouwgebied, doormiddel van een kleine duiker (rond 300). De afmeting en hoogteligging van de duiker is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 2 maximaal 17,5 mNAP bedraagt. In de zomer wordt er geen water afgevoerd naar het landbouwgebied, dan wordt via een gestuurde stuw water afgevoerd richting vak 3, wanneer vak 3 onder de 16.5 mNAP zakt. Dit water kan wordt vervolgens doorgestuurd richting vak 4, om deze in de zomer op peil te houden. In april wordt er (modelmatig) water gepompt van vak 2 richting vak 4, om deze van winter naar zomerpeil te brengen. In praktijk zal dat niet met een pomp hoeven, maar door de beperkte sturingsmogelijkheden was dit het handigst. Vak 3 voert in de winter, via een stuw van 4 meter breed, af richting het landbouwgebied. De stuwbreedte is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 3 maximaal 16,7 mNAP bedraagt. In de zomer wordt er alleen water afgevoerd richting vak 4, om deze op peil te houden.

Hiervoor wordt een gestuurde stuw gebruikt (sturend op peil 16,45 mNAP in vak 4). Vak 4 voert via een brede stuw (10 m) af richting het landbouwgebied, deze stuw is extra breed gemaakt omdat er geen ruimte is in vak 4 om water te bergen. In de winter staat de stuw ingesteld op 15,50 mNAP, in de zomer op 16,50 mNAP. Wanneer het peil in vak 4 beneden het streefpeil zakt, wordt er water via een gemaal aangevoerd vanaf het Dommerskanaal. Om vak 4 van zomer naar winterpeil te brengen wordt er in oktober water gepompt van vak 4 naar vak 2.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

20

Projectgerelateerd

In oktober 150 l/s naar vak 2 om vak 4 op winterpeil te krijgen

1 17.3 17

Inlaat zomer en winter

16.5 15.5

Vak 4 Peil: 15.5 winter, 16.5 zomer Max_peil = 16.5, 15.5

4 Zomer sturen op 16.45 vak 4 (alleen als er water van vak 3 is)

Vak 3 Peil: 16.5 – 16.7 Max_peil = 16.7

16.5

0.3

3

Zomer sturen op 16.5 vak 3 (alleen als er water van vak 2 is)

Vak 2 Peil: 16.5 - 17 Max_peil = 17.5

Vak 1 Peil: 17 – 17.5 Max_peil = 17.5

4

10

16.7

16.5

0.3

Zomer dicht Zomer dicht

April 150 l/s om vak 4 op peil te krijgen

Figuur 4-4 schematische weergave modellering VKA

4.3.2

VKA optimalisatie

4.3.2.1 Algemene toelichting Uit de berekening van het VKA volgt dat er nog verschillende optimalisaties mogelijk zijn. 1. Zo is er ruimte is voor waterconservering in vak 2, zodanig dat het maximaal toelaatbare peil van 17,5 mNAP niet wordt overschreden. 2. Daarnaast is ook afgestemd dat vak 4 met water vanuit het Dommerskanaal in April van winter naar zomerpeil kan worden gebracht. Dit is dan ook conserveringswater. 3. De derde optimalisatie beslaat de sturing van vak 1 en vak 2. In de berekeningen kwam naar voren dat er nog beter gebruik kon worden gemaakt van de beschikbare hoeveelheid water in de vakken 1 en 2 om vak 4 op peil te houden. De werking van deze variant is vergelijkbaar met het VKA. Vak 1, 2 en 3 worden ingezet om in de winter afstromend water vanuit het Bargerveen op te slaan om hiermee vervolgens in de zomer vak 4 op peil te houden. Doordat nu ook water in vak 2 aan het eind van de winter wordt opgepompt (geconserveerd) uit het Dommerskanaal en vak 4 ook op zomerpeil wordt gebracht met water uit het Dommerskanaal is er meer water beschikbaar voor het op peil houden van vak 4 vanuit de buffer. In de zomer zakken de peilen in de bakken 1, 2 en 3 door het onttrekken van water ten behoeve van vak 4. Op het moment dat in de zomer onvoldoende water beschikbaar is vanuit de vakken 1,2 en 3 vindt aanvullend aanvoer van water vanuit het Dommerskanaal plaats.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

21

Projectgerelateerd

4

3

Waterconservering

1

2

Figuur 4-5 Schematische weergave van het watersysteem van de buffer bestaande uit vier vakken in de variant Waterconservering. Blauwe pijlen voor afvoer uit het Bargerveen naar de buffer, rode pijlen voor afvoer alleen in de winter naar het landbouwgebied. Bruine pijl voor wateraanvoer uit het Dommerskanaal. De licht blauwe pijl van vak 1 naar vak 4 staat voor het op zomerpeil brengen van vak 4. De groene balken staan voor de gestuwde afvoer naar het westelijke gelegen buffervak. De rode draaipijl bij buffervak 2 staat voor de waterconservering.

4.3.2.2 Technische uitwerking In Figuur 4-6 is schematisch de modellering weergegeven. Hieronder wordt een korte toelichting gegeven op de sturing van de verschillende vakken. Vak 1 voert in de winter via een stuw met een 2-traps profiel af richting vak 2. De dimensies van de stuw zijn zo gekozen dat vak 1 zich maximaal tot 17,5 mNAP vult. In de zomer is een gestuurde stuw ingebouwd die het peil van vak 2 op 16,7 mNAP houdt (er wordt nu dus, in tegenstelling tot het VKA, actief water vanuit vak 1 gebruikt om vak 4 op peil te houden). Vak 2 voert in de winter water af richting het landbouwgebied, doormiddel van een kleine duiker (rond 300). De afmeting en hoogteligging van de duiker is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 2 maximaal 17.5 mNAP bedraagt. In de zomer wordt er geen water afgevoerd naar het landbouwgebied, dan wordt via een gestuurde stuw water afgevoerd richting vak 3, wanneer vak 3 onder de 16,5 mNAP zakt. Dit water kan wordt vervolgens doorgestuurd richting vak 4, om deze in de zomer op peil te houden. In de laatste twee weken van maart wordt er 250.000 m3 aan water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal/landbouwgebied. Iteratief is bepaald dat met het conserveren van 250.000 m3 eind van de winter/begin voorjaar in vak 2 de 17,50 mNAP niet wordt overschreden. Door dit water te conserveren in de winter is er in de zomer minder aanvoer nodig.

Vak 3 voert in de winter, via een stuw van 4 meter breed, af richting het landbouwgebied. De stuwbreedte is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 3 maximaal 16,7 mNAP bedraagt. In de zomer wordt er alleen water afgevoerd richting vak 4, om deze op peil te houden. Hiervoor wordt een gestuurde stuw gebruikt (sturend op peil 16,45 in vak 4). Vak 4 voert via een brede stuw (10 m) af richting het landbouwgebied, deze stuw is extra breed gemaakt omdat er geen ruimte is in vak 4 om water te bergen. In de winter staat de stuw ingesteld op 15,50 mNAP, in de zomer op 16,50 mNAP. Wanneer het peil in vak 4 beneden het streefpeil zakt, wordt er water via een gemaal aangevoerd vanaf het Dommerskanaal. Om vak 4 op zomerpeil te brengen, wordt er in tegenstelling tot het VKA, water uit het Dommerskanaal/landbouwgebied opgepompt in april. Om vak 4 van zomer naar winterpeil te brengen wordt er in oktober water gepompt van vak 4 naar vak 2.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

22

Projectgerelateerd

Stuw winter ( in zomer dicht) In oktober 150 l/s naar vak 2 om vak 4 op winterpeil te krijgen

1

April 200 l/s om vak 4 op peil te krijgen (sturen op peil vak 4

17.3 17

Inlaat zomer en winter

16.5

Vak 4 Peil: 15.5 winter, 16.5 zomer Max_peil = 16.5, 15.5

4

Vak 3 Peil: 16.5 – 16.7 Max_peil = 16.7

Zomer sturen op 16.45 vak 4 (alleen als er water van vak 3 is)

16.5

0.3

3

Zomer sturen op 16.5 vak 3 (alleen als er water van vak 2 is)

Vak 2 Peil: 16.5 - 17 Max_peil = 17.5

2 16.5 Zomer sturen op 16.7 vak 2 (alleen als er water van vak 1 is)

Vak 1 Peil: 17 – 17.5 Max_peil = 17.5

4

10

16.7

16.5

15.5

Zomer dicht

0.3

Zomer dicht (vanaf 17 maart)

Laatste 2 weken van maart in totaal 250.000 m3 inpompen (conservering)

Figuur 4-6 schematische weergave modellering VKA optimalisatie

4.3.3

Hoge peilen oostelijk deel buffer

4.3.3.1 Algemene toelichting Deze variant is gericht op zo hoog mogelijke waterpeilen in het oostelijk deel van de Buffer, waarbij het maximaal toelaatbare peil van 17,5 mNAP niet wordt overschreden. De buffervakken 1,2 en 3 werken als één buffervak dat wordt gevuld door afvoer uit twee deelgebieden van het Bargerveen (300 hectare). Het verschil met het VKA en de geoptimaliseerde VKA is dat de vakken 1,2 en 3 niet worden gebruikt voor het vullen en op peil houden van vak 4 en daarmee jaarrond op een hoger peil staan. Dit hoger peil heeft als doel het tegengaan van laterale afstroming. In deze variant wordt vak 4 wordt op zomerpeil gebracht en gehouden door wateraanvoer uit het Dommerskanaal in de zomer. Daarnaast voert een extra deel van Bargerveen (ca 444 hectare) op vak 4 in plaats op vak 3 in het VKA.

4

3

1

2

Figuur 4-7 Schematische weergave van het watersysteem van de buffer bestaande uit vier vakken in de variant Staatsbosbeheer. Blauwe pijlen voor afvoer uit het Bargerveen naar de buffer, rode pijlen voor afvoer in de winter naar het landbouwgebied. Bruine pijl voor wateraanvoer uit het Dommerskanaal. De blauwe balken staan voor de open verbinding tussen de buffervakken. Het gecombineerde buffervak 1/2/3 heeft de instelling voor een fluctuerend peil van vak 1(tussen 17,0 mNAP en 17,5 mNAP).

4.3.3.2 Technische uitwerking In Figuur 4-8 is schematisch de modellering weergegeven. Hieronder wordt een korte toelichting gegeven op de sturing van de verschillende vakken.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

23

Projectgerelateerd

In deze variant zijn vakken 1, 2 en 3 samengevoegd tot 1 groot vak. Het verschil met het VKA en de geoptimaliseerde VKA is dat de vakken 1,2 en 3 niet worden gebruikt voor het vullen en op peil houden van vak 4 en daarmee jaarrond op een hoger peil staan. Het vak 123 wordt doormiddel van 2 kleine duikers (rond 300, b.o.b. 17,1 mNAP) op peil gehouden. De grootte van de duikers is dusdanig gekozen dat de waterstand niet tot boven de 17,5 mNAP stijgt. Vak 4 voert via een brede stuw (10 m) af richting het landbouwgebied, deze stuw is extra breed gemaakt omdat er geen ruimte is in vak 4 om water te bergen. In de winter staat de stuw ingesteld op 15.50 mNAP, in de zomer op 16.50 mNAP. Wanneer het peil in vak 4 beneden het streefpeil zakt, wordt er water via een gemaal aangevoerd vanaf het Dommerskanaal. Ook het op zomerpeil brengen van vak 4 wordt doormiddel van aanvoer van het Dommerskanaal/landbouwgebied geregeld. Het op winterpeil brengen van vak 4 wordt geregeld door de uitstroomstuw in 1 maand tijd te laten zakken van 16,5 naar 15,5 mNAP.

Inlaat zomer en winter

16.5

Vak 4 Peil: 15.5 winter, 16.5 zomer Max_peil = 16.5, 15.5

10

Vak 123 Peil: 17-17.5 Max_peil = 17.5

17.1

0.3

17.1

0.3

15.5 Leeglaten in oktober door stuw in 1 maand van 16.5 naar 15.5 te brengen

Zomer dicht

Zomer dicht

Figuur 4-8 schematische weergave modellering Hoge peilen oostelijk deel buffer

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

24

Projectgerelateerd

4.3.4

Ecologisch minimum peilen

4.3.4.1 Algemene toelichting In de berekeningen van het VKA en de geoptimaliseerde VKA zakken de peilen in de buffervakken 1,2 en 3 uit tot beneden de huidige stijghoogte in het Bargerveen, waarmee er een drainerend effect optreedt. Om dit tegen is voorgesteld om peilen te voeren die altijd hoger zijn dan de stijghoogte in het Bargerveen. Hiervoor is de berekening met ecologisch minimum peilen in het leven geroepen. In deze berekening wordt een minimaal peil gehandhaafd van 16,50 voor vak 3, 16,65 voor vak 2 en 16,80 voor vak 1. Dit peil wordt strak gehandhaafd, door water aan te voeren naar de vakken wanneer het peil onder de aangegeven minimale peilen zakt.

4.3.4.2 Technische uitwerking In Figuur 4-9 is schematisch de modellering weergegeven. Hieronder wordt een korte toelichting gegeven op de sturing van de verschillende vakken. Vak 1 voert in de winter via een stuw met een 2-traps profiel af richting vak 2. De dimensies van de stuw zijn zo gekozen dat vak 1 zich maximaal tot 17,5 mNAP vult. In de zomer is een gestuurde stuw ingebouwd die het peil van vak 2 op 16,7 mNAP houdt (er wordt nu dus, in tegenstelling tot hoge peilen oostelijk deel (4.3.3), actief water vanuit vak 1 gebruikt om vak 4 op peil te houden). Wanneer het peil in vak 1 uitzakt beneden de 16,80 mNAP wordt er water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal om het peil van 16,80 mNAP te handhaven. Vak 2 voert in de winter water af richting het landbouwgebied, doormiddel van een kleine duiker (rond 300). De afmeting en hoogteligging van de duiker is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 2 maximaal 17,5 mNAP bedraagt. In de zomer wordt er geen water afgevoerd naar het landbouwgebied, dan wordt via een gestuurde stuw water afgevoerd richting vak 3, wanneer vak 3 onder de 16,5 mNAP zakt. Dit water kan wordt vervolgens doorgestuurd richting vak 4, om deze in de zomer op peil te houden. In de laatste twee weken van maart wordt er 250.000 m3 aan water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal/landbouwgebied.

Iteratief is bepaald dat met het conserveren van 250.000 m3 eind van de winter/begin voorjaar in vak 2 de 17,50m NAP niet wordt overschreden. Door dit water te conserveren in de winter is er in de zomer minder aanvoer nodig. Wanneer het peil in vak 2 uitzakt beneden de 16,65 mNAP wordt er water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal om het peil van 16,80 mNAP te handhaven. Vak 3 voert in de winter af, via een stuw van 4 meter breed, af richting het landbouwgebied. De stuwbreedte is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 3 maximaal 16,7 mNAP bedraagt. In de zomer wordt er alleen water afgevoerd richting vak 4, om deze op peil te houden. Hiervoor wordt een gestuurde stuw gebruikt (sturend op peil 16,45 in vak 4). De breedte van de stuw bepaald hoeveel water kan afvoeren ,deze is iteratief vastgesteld dat er voldoende water kan stromen van vak 3 om vak 4 op peil te houden. Wanneer het peil in vak 3 uitzakt beneden de 16,50 mNAP wordt er water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal om het peil van 16,50 mNAP te handhaven. Vak 4 voert via een brede stuw (10 m) af richting het landbouwgebied, deze stuw is extra breed gemaakt omdat er geen ruimte is in vak 4 om water te bergen. In de winter staat de stuw ingesteld op 15,50 mNAP, in de zomer op 16,50 mNAP. Wanneer het peil in vak 4 beneden het streefpeil zakt, wordt er water via een gemaal aangevoerd vanaf het Dommerskanaal.

Om vak 4 op zomerpeil te brengen, wordt er in tegenstelling tot het VKA, water uit het Dommerskanaal/landbouwgebied opgepompt in april. Om vak 4 van zomer naar winterpeil te brengen wordt er in oktober water gepompt van vak 4 naar vak 2.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

25

Projectgerelateerd

Stuw winter ( in zomer dicht) In oktober 150 l/s naar vak 2 om vak 4 op winterpeil te krijgen

1

April 200 l/s om vak 4 op peil te krijgen (sturen op peil vak 4

17.3 17

Inlaat zomer en winter

16.5

Vak 4 Peil: 15.5 winter, 16.5 zomer Max_peil = 16.5, 15.5

4 16.50 Zomer sturen op 16.45 vak 4 (alleen als er water van vak 3 is)

16.65

Zomer sturen op 16.5 vak 3 (alleen als er water van vak 2 is)

4

10

15.5

Vak 3 Peil: 16.5 – 16.7 Max_peil = 16.7

0.3

3 Vak 2 Peil: 16.5 - 17 Max_peil = 17.5

2 16.80 Zomer sturen op 16.65 vak 2 (alleen als er water van vak 1 is)

Vak 1 Peil: 17 – 17.5 Max_peil = 17.5

16.7 0.3

16.5 Zomer dicht

Minimaal peil handhaven van 16.50 mNAP in zomer

Zomer dicht (vanaf 17 maart) Laatste 2 weken van maart in totaal 250.000 m3 inpompen (conservering) Minimaal peil handhaven van 16.65 mNAP in zomer

Minimaal peil handhaven van 16.80 mNAP in zomer

Figuur 4-9 schematische weergave modellering VKA

4.3.5

Ecologisch minimum peilen met hoog peil vak 3

4.3.5.1 Algemene toelichting Om meer bergingsruimte te hebben en hogere peilen te kunnen voeren in de buffer is bedacht om ook vak 3 te sturen op een maximaal peil van 17,50 mNAP. Om dit mogelijk te maken moet de slenk afvoeren richting vak 4. Vak 2 en vak 3 worden in feite nu 1 vak, met uitzondering van de droge zomers. Er is namelijk afgesproken dat vak 3 een minimum peil van 16,50 mNAP krijgt en vak 2 een minimum peil van 16,65 mNAP. Deze minimum peilen moeten ten alle tijden gehandhaafd blijven. Naar verwachting zorgt de extra bergingsruimte in vak 3 er voor dat er minder aanvoer nodig is, en de hogere peilen in dit vak zijn ook gunstig voor het Bargerveen. Voor vak 1 is de uitzakking onder het minimumpeil (16,80) zo gering, dat er voor deze berekeningen geen aanvoer richting vak 1 mogelijk is gemaakt. Deze variant is in het MER het VKA+ geworden.

4.3.5.2 Technische uitwerking In Figuur 4-10 is schematisch de modellering weergegeven. Hieronder wordt een korte toelichting gegeven op de sturing van de verschillende vakken. Vak 1 voert in de winter via een stuw met een 2-traps profiel af richting vak 2. De dimensies van de stuw zijn zo gekozen dat vak 1 zich maximaal tot 17,5 mNAP vult. In de zomer is een gestuurde stuw ingebouwd die het peil van vak 2 op het minimumpeil 16,7 mNAP houdt. Vak 1 heeft geen wateraanvoer. Alleen het surplus wordt afgevoerd naar vak 2. Vak 2 en vak 3 functioneren in de winterperiode als één vak. Doormiddel van een erg brede stuw (100 m) is een vrije uitwisseling tussen vak 2 en vak 3 gemodelleerd. De afvoer van vakken 2 en 3 vindt in de winter plaats via een kleine duiker (rond 300). De afmeting en hoogteligging van de duiker is dusdanig gekozen dat de waterstand in vak 2 en vak 3 maximaal 17.5 mNAP bedraagt. In de laatste twee weken van maart wordt er 250.000 m3 aan water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal/landbouwgebied. Iteratief is bepaald dat met het conserveren van 250.000 m3 eind van de winter/begin voorjaar in vak 2 de 17,50m NAP niet wordt overschreden. Door dit water te conserveren in de winter is er in de zomer minder aanvoer nodig.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

26

Projectgerelateerd

In de zomer functioneren vak 2 en 3 niet als één vak, aangezien het minimumpeil van vak 2 (16,65 mNAP) en vak 3 (16,50 mNAP) niet hetzelfde zijn. Om vak 2 op een peil van 16,65 te houden, wordt de stuw tussen vak 2 en 3 gestuurd op een peil van 16,65. Wanneer vak 2 onder deze waarde uitzakt, zal er geen water meer worden afgevoerd naar vak 3 en moet er water worden aangevoerd vanuit het Dommerskanaal. Wanneer het peil in vak 3 in de zomer uitzakt beneden de 16,50 mNAP wordt er water aangevoerd vanaf het Dommerskanaal om het peil van 16,50 mNAP te handhaven. Vak 4 voert via een brede stuw (10 m) af richting het landbouwgebied, deze stuw is extra breed gemaakt omdat er geen ruimte is in vak 4 om water te bergen. In de winter staat de stuw ingesteld op 15,50 mNAP, in de zomer op 16,50 mNAP. Wanneer het peil in vak 4 beneden het streefpeil zakt, wordt er water via een gemaal aangevoerd vanaf het Dommerskanaal. Om vak 4 op zomerpeil te brengen, wordt er in tegenstelling tot het VKA, water uit het Dommerskanaal/landbouwgebied opgepompt in april. Om vak 4 van zomer naar winterpeil te brengen wordt er in oktober water gepompt van vak 4 naar vak 2. Stuw winter ( in zomer dicht) In oktober 150 l/s naar vak 2 om vak 4 op winterpeil te krijgen

1

April 200 l/s om vak 4 op peil te krijgen (sturen op peil vak 4

17.3 17

Inlaat zomer en winter

16.5

Vak 4 Peil: 15.5 winter, 16.5 zomer Max_peil = 16.5, 15.5

4 16.65 Zomer sturen op 16.45 vak 4 (alleen als er water van vak 3 is)

Vak 3 Peil: 16.65 – 17+ Max_peil = 17.5

10

100 15 Vak 2 Brede stuw zodat Peil: 16.65 – 17+ vakken vrij uitwisselen Max_peil = 17.5 In zomer stuwinstelling zodanig dat vak 2 op 16.65 blijft

15.5

0.3

2 16.80 Zomer sturen op 16.65 vak 2 (alleen als er water van vak 1 is)

Vak 1 Peil: 17 – 17.5 Max_peil = 17.5

Laatste 2 weken van maart in totaal 250.000 m3 inpompen (conservering) Minimaal peil handhaven van 16.50 mNAP in zomer

16.7

Zomer dicht 0.3 (vanaf 17 maart)

Minimaal peil handhaven van 16.65 mNAP in zomer

Figuur 4-10 schematische weergave modellering VKA

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

27

Projectgerelateerd

5

Modellering landbouwgebied

5.1

Inleiding

Naast aanpassingen aan het Bargerveen en het creëren van Buffer Zuid worden er ook maatregelen getroffen in het landbouwgebied ten zuiden van de buffer. Voor het landbouwgebied is een Gewenst Grond- en Oppervlaktewater Regime (GGOR) opgesteld. Onderdeel hiervan zijn het voeren van andere peilen en het aanleggen van nieuwe watergangen. Ook gaat het landbouwgebied een deel van de afvoer van Buffer Zuid ontvangen. Om te toetsen of het toekomstige systeem voldoet moet een NBW-toetsing worden uitgevoerd. In dit hoofdstuk wordt toegelicht hoe deze NBW-toetsing is uitgevoerd. Voor de aanpassingen in het landbouwgebied is in 2010 al een projectplan waterwet opgesteld. Parallel aan de onderzoeken voor het Bargerveen en Buffer Zuid wordt ook dit projectplan herzien. De basis voor de maatregelen die worden genomen in het landbouwgebied is afkomstig uit het projectplan uit 2010. Op een aantal plekken wordt de ligging en dimensionering van de watergangen aangepast.

5.2

Aanpassingen model

Voor het uitvoeren van een NBW-toetsing heeft het waterschap twee SOBEK-modellen van het gehele beheersgebied (opgesplitst in het noordelijke en zuidelijke deel van het beheersgebied). Voor deze studie is als basismodel het SOBEK-model van het noordelijke gebied gebruikt. In dit model is de toekomstige inrichting van het landbouwgebied opgenomen. In deze paragraaf worden stapsgewijs de aanpassingen die gedaan zijn aan het SOBEK-model besproken: Modelgebied verkleinen Het ontvangen NBW-model behelst een erg groot gebied. Hierdoor zijn de rekentijden lang. Om de rekentijden te beperken is een uitknip gemaakt van het model. In samenspraak met een hydroloog van het waterschap is bepaald op welke punten het model kon worden uitgeknipt. In Figuur 5-1 is weergegeven waar het model is opgeknipt. Als gevolg van het opknippen zijn er wel 2 randvoorwaarden nodig. Deze zijn ook weergegeven in Figuur 5-1 en zijn vastgesteld door het waterschap. De opgelegde randvoorwaarden zijn te vinden in Tabel 5-1. Tabel 5-1 randvoorwaarden als gevolg van het opknippen van het model

Randvoorwaarde 1

Randvoorwaarde 2

Peil

Debiet [m3]

Peil

Debiet [m3]

9.1

0

12.95

0

9.12

-10

13.1

-0.5

9.16

-20

13.6

-2

9.23

-30

13.9

-3

9.3

-37

10.36

-55

12

-80

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

28

Projectgerelateerd

Figuur 5-1 overzicht uitgeknipt gebied NBW-model. in rood zijn de watergangen weergegeven die zijn verwijderd uit het model, in blauw de watergangen die zijn behouden. in zwarte blokken zijn de locaties van de randvoorwaarden weergegeven

Aanpassing watergangen en kunstwerken Na het uitknippen van het model zijn de watergangen en kunstwerken aangepast. In Figuur 5-2 zijn de huidige watergangen (links) en de toekomstige watergangen (rechts) weergegeven. De dimensionering van de kunstwerken is gebaseerd op de afmetingen zoals bepaald in het PPWW 2010. Op enkele plekken zijn kunstwerken aangepast. Het gaat hierbij dan om een verplaatsing van de ligging van het kunstwerk (omdat ook enkele watergangen zijn verschoven) en het samenvoegen en automatiseren van stuwen. Na het afronden van de NBW-toetsing zijn op enkele details de profielen van de watergangen nog aangepast. Deze aanpassingen zijn dusdanig klein dat ze geen invloed hebben op de uitkomsten van de NBW toetsing.

Figuur 5-2 Links: huidige watergang. Rechts: toekomstige watergangen

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

29

Projectgerelateerd

Neerslag-afvoer proces Het NBW-model maakt gebruik van afwateringseenheden. Per afwateringseenheid is bepaald hoeveel afvoer er plaats vindt (per ha.) aan de hand van een neerslag-afvoermodel. Deze afvoer is vervolgens opgelegd op het model. Ook het Bargerveen en de buffer waren opgenomen in het huidige model, verspreid over verschillende afwateringsgebieden. De afvoer van het Bargerveen, althans het deel dat afvoert op Buffer Zuid, is verwijderd uit het NBW-model. Ook is de afvoer van Buffer Zuid verwijderd uit het NBW-model. De afvoer vanuit het landbouwgebied is op basis van de nieuwe peilgebieden verdeeld over de watergangen. De afvoer van Buffer Zuid is bepaald aan de hand van de variant Ecologisch Minimum peilen met hoog peil vak 3 (VKA+). In Figuur 5-3 zijn de uitstroompunten weergegeven. Vak 2 en vak 3 wateren af richting het zuiden. Vak 4 watert af richting het westen naar het Dommerskanaal. Voor de berekening van de afvoer van vak 4 is de aanname gemaakt dat er geen water geborgen kan worden in dit vak. De uitstroom uit dit vak is simpelweg een optelsom van alle instromen op dit vak. Dit is een worst-case benadering, in praktijk zal de afvoer wat geremd worden door de beperkte capaciteit van het uitstroomkunstwerk. Langs de zuid- en westrand langs de buffer wordt een watergang aangelegd.

Deze watergang zal naar verwachting enige kwel gaan opvangen afkomstig van de buffer. In het PPWW 2010 is aangenomen dat er 0.4 l/s/ha. aan kwel optreedt, wat overeenkomt met 80 l.s. Deze kwelstroom is opgenomen in het NBWmodel verdeeld over de watergang.

Figuur 5-3 uitstroompunten Buffer Zuid richting landbouwgebied

Overige aanpassingen - Modellering sluis bij Dommerskanaal. Na check samen met hydroloog waterschap kwamen we erachter dat voor het huidige model het Dommerskanaal standaard al een peil heeft van 13 mNAP. Dit moet 14 mNAP zijn. In extreme situaties wordt de sluis omlaag gezet waardoor het peil naar 13 mNAP zakt.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

30

Projectgerelateerd

5.3

NBW doorrekening

Het functioneren van het toekomstige watersysteem te toetsen is getoetst aan de normen voor regionale wateroverlast vanuit het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW). De norm voor regionale wateroverlast geeft aan welke inspanning het waterschap pleegt om te voorkomen dat inundatie (statistisch) plaatsvindt en is afhankelijk van de functie van het aan de watergang grenzende land. Zo is bij grasland de inspanning gericht op niet vaker dan 1x in de 10 jaar inundatie vanuit de watergang. Bij akkerbouw is de inspanning gericht op niet vaker dan 1x in de 25 jaar en bij stedelijk gebied niet vaker dan 1x in de 100 jaar. Dit is in de wateroverlastnormeringskaart zoals die in 2021 nog van toepassing was conform het toen geldende waterbeheerplan 2016-2021 weergegeven (zie Figuur 5-4). .

Figuur 5-4 Gebruikte wateroverlastnormenkaart waterschap Vechtstromen

Voor de NBW-toetsing zijn 62 buien doorgerekend uit een historische reeks, die is omgezet naar het huidige klimaat. Met het model zijn vervolgens per herhalingstijd (T10, T25, T50 en T100) de waterstanden berekend. Per peilgebied is vastgesteld of het voldoet aan de normen, middels overstromingskaarten gebaseerd op de waterstanden. De modelberekeningen zijn uitgevoerd met de normering die gold ten tijde van het Waterbeheerplan 2016 -2021. Omdat het nieuwe Waterbeheerprogramma 2022 -2027 ten opzichte hiervan uitgaat van over het geheel genomen lagere normering voldoen de watergangen aan de nieuwe normering.

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

31

Projectgerelateerd

6

Resultaten modellering Buffer Zuid

In dit hoofdstuk wordt per variant, welke zijn beschreven in paragraaf 4.3, ingegaan op de resultaten m.b.t. het waterstandsverloop en de benodigde inlaat. Dit hoofdstuk wordt afgesloten met enkele conclusies over het functioneren van de buffer bij de verschillende varianten.

6.1

Resultaten variant VKA

Waterstandsverloop De berekening van het waterstandsverloop (Figuur 6-1) is er op gericht om te controleren of de optredende peilstijgingen beneden de gestelde maximale waterstanden blijven. Uit de berekeningen met het neerslag-afvoermodel blijkt dat de afvoerpieken uit het Bargerveen veel meer zijn gedempt dan tot nu toe werd aangenomen. De maximumpeilen worden niet overschreden en in vak 2 is er nog ruimte beschikbaar. Er is dus in principe minder ruimte nodig voor piekberging en ruimte voor conservering. Het waterstandsverloop in vak 1 is tussen 16,85 en 17,5 mNAP. Het peil zakt relatief weinig weg in de zomer en blijft relatief constant in de tijd. In vak 2 is de maximale waterstand circa 17,3 mNAP met uitzondering van 1998 wanneer de stand tot 17,45 mNAP stijgt. Vak 2 wordt ingezet voor het vullen van vak 4 en daardoor zakt de waterstand hier uit in de zomer. Het peil stijgt in de winter doordat een deel van het water uit vak 4 voor de overgang van zomerpeil naar winterpeil wordt opgeslagen in vak 2 en water vanuit het Bargerveen wordt geborgen. In dit vak is nog steeds ruimte voor extra peilopzet in de winter van 20 centimeter (tussen 17,3 mNAP en 17,5 mNAP). In vak 3 fluctueren de waterstanden 20 á 30 centimeter tussen de 16,4 en 16,7 mNAP, met uitzondering van droge jaren wanneer het peil uitzakt tot circa 16,1 mNAP.

Vak 4 wordt in de winter op peil 15,5 mNAP gehouden en in de zomer op 16,5 mNAP

Figuur 6-1 Waterstanden van VKA in de buffervakken.

Waterinlaat

23 mei 2022

BE3102-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

32

Projectgerelateerd

Uit de berekeningen volgt dat alleen doorvoer van water uit de buffervakken 1, 2 en 3 naar vak 4 niet in alle jaren voldoende is om vak 4 in de zomer op peil te brengen en te houden. Hiervoor is gemiddeld circa 374.00 m3 water waterinlaat vanuit het Dommerskanaal in de zomer nodig. De benodigde waterinlaat voor vak 4 in de zomer (183 dagen) staat in figuur 6-2. Uit de figuur is af te leiden dat dit varieert van minimaal 0 m3 en maximaal 797.000 m3. Voor de wisseling van winter- naar zomerpeil met een peilopzet van 1 meter is circa 345.000 m3 water nodig.

Figuur 6-2 Waterinlaat van VKA in de zomer van vak 4.

6.2

Resultaten variant VKA optimalisatie

Waterstandsverloop Iteratief is bepaald dat met het conserveren van 250.000 m3 eind van de winter/begin voorjaar in vak 2 de 17,50m NAP niet wordt overschreden. Deze berekening is uitgevoerd waarbij de laatste twee weken van maart totaal 250.000 m3 water wordt opgepompt en geen afvoer naar het Schoonebeekerdiep via het landbouwgebied plaatsvindt. Uit de berekening blijkt dat de piekwaterstanden in de vakken 1 en 2 beneden de 17,5 mNAP blijven (Figuur 6-3) en in vak 3 beneden de 16,7 mNAP. Het waterstandsverloop in vak 1 is tussen 16,50 en 17,5 mNAP. Het peil zakt weg in de zomer, omdat vak 1 nu actief wordt benut voor het op peil houden van vak 4. In vak 2 is de maximale waterstand circa 17,5 mNAP. Voor beide vakken is 1998 een uitzondering, wanneer de stand tot 17,55 mNAP stijgt. Dit komt omdat ook in dit jaar in het model water wordt geconserveerd vanuit het Dommerskanaal, in praktijk zal dit niet gebeuren. Vak 2 zakt in de zomer uit tot circa 16,50 mNAP door afvoer via vak 3 naar vak 4. In vak 3 fluctueren de waterstanden 20 á 30 centimeter tussen de 16,4 en 16,7 mNAP. Doordat meer water beschikbaar is om vanuit vak 2 water via vak 3 naar vak 4 af te voeren zakt vak 3 minder ver uit in de droge jaren. Vak 4 wordt in de winter op peil 15,5 mNAP gehouden en op 16,5 mNAP in de zomer.