Bijlage bij 21.000629 - Onderzoeksrapport Fugro (RIS.10184)
Tekst van het document
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie 1120-173500 v1.1 | 7 mei 2021 Definitief Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie
Documentbeheer Documentgegevens Projectnaam
Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam
Documentnaam
Gebiedsstudie
Versienummer
v1.1
Versiestatus
Definitief
Fugro entiteit
Fugro NL Land B.V.
Adres Fugrokantoor
Pop Dijkemaweg 72a Postbus 9440 9703 LP Groningen T 050 54 12432
Klantgegevens Klant
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Adres klant
Postbus 30001, 7800 RA EMMEN
Contactpersoon klant
De heer J. Boontjes
Versiebeheer Datum
Status
Omschrijving
Opgesteld door
Gecontroleerd door
Goedgekeurd door
0.1
26-01-2021
Concept
Concept
MMR
RLM
JBH
1.0
02-04-2021
Definitief
Definitief
MMR
RLM
JBH
1.1
07-05-2021
Definitief
Commentaar verwerkt
MMR
RLM
JBH
Versie
Projectteam Initialen
Naam
Rol
JBH
ing. J.B. Heikes
Senior Projectmanager
MMR
ir. M. Muller
Adviseur Hydrologie, Opsteller
RLM
ir. R. Lomulder
Senior-Adviseur Hydrologie, Controleur
Woordenlijst Begrip Antropogeen Bronbemaling
Definitie Door de mens veroorzaakt of beïnvloed. Het oppompen van grondwater om plaatselijk en tijdelijk de grondwaterstand te verlagen, ten behoeve van bouwactiviteiten of ontgravingen. Cumulatieve effecten Het totale, grotere effect, door opstapeling van verschillende effecten tezamen. Debiet Hoeveelheid per water dat verplaatst wordt per tijdseenheid. Uurdebiet: de hoeveelheid water dat per uur verplaatst wordt (m3/uur). DINO-loket Openbare database waarin bodem- en grondwatergegevens verzameld en opgevraagd kunnen worden. Geomorfologie Ontstaanswijze van het landschap. Grondsanering Het schoonmaken van vervuilde grond of het voorkomen van verdere vervuiling in de omgeving. Grondwaterstand (freatisch) Dit is de spiegel van het grondwater. Het water beneden de grondwaterspiegel wordt freatisch grondwater genoemd, de grond eronder is volledig verzadigd. Grondwaterregime Kenmerkende hoge en lage gemiddelde grondwaterstanden in een gebied, berekend op basis van waterstandsmetingen in verschillende seizoenen. Kunstwerken Alle constructies of installaties die een functie hebben in of om de watergang, zoals bruggen, sluizen of gemalen. Lintbebouwing Langgerekte vorm van bebouwing. Bestaande uit één rij huizen, vaak langs een weg of kanaal en typerend voor veengebieden.
Menyanthes (tijdreeksanalyse) Wiskundige analyse van gegevens die over een langere tijd verzameld zijn, om invloeden op grondwaterstanden te verklaren. Methode Koppejan Rekenmethode om de zetting van de grond te berekenen over een bepaalde tijd (zie bijlage H voor formule). MicroFEM Grondwatermodel waarin effecten van onttrekkingen in de omgeving kunnen worden berekend. MIPWA Methodiek Interactieve Planning Waterbeheer. Model om grondwaterstanden van een specifiek gebied in beeld te brengen over een bepaalde tijd. Ontginningsgebied Gebied dat geschikt is gemaakt voor landbouwgebruik. In veenkoloniale ontginningsgebieden betekende dit het afgraven van het veen en het graven van watergangen om de ontwatering te verbeteren. Onttrekkingen Het oppompen van water uit de bodem. Peilbuizen In de grond gebrachte meetbuis met filter aan de onderzijde, om grondwaterstanden en stijghoogten te meten. Peilvak/peilgebied Gebied waarin een bepaalde waterstand wordt gehanteerd (zie ook Streefpeil). Pingoruïnes Cirkelvormige en kratervormige plassen of verlagingen, ontstaan door het smelten van ondergrondse ijsmassa’s na de ijstijd. Poer Gemetseld of betonnen blok ter ondersteuning van een constructie op de grond of op een paalfundering.
Begrip Proefbronnering
Definitie Kortdurende onttrekking van grondwater om te onderzoeken hoeveel water er mogelijk tijdens toekomstige werkzaamheden moet worden onttrokken. Referentieverdamping volgens De theoretisch maximale verdamping van een korte grasmat dat Makkink optimaal van water wordt voorzien. De waarde van deze maximale verdamping wordt berekend met de formule van Makkink. REGISII Digitaal model waarin goed en slecht doorlatende bodemlagen in kaart zijn gebracht. Samendrukkingsconstanten Kenmerkende waarde op basis van het type bodem. Deze constante wordt gebruikt in de methode van Koppejan om de verwachte zetting te berekenen (zie ook Methode Koppejan). Seismografen Instrument om de richting en de kracht van bevingen en trillingen te meten. Significante Betekenisvol, niet door toevalligheden. Sleufbemaling Bemaling in een smalle bouwput (zie ook Bronbemaling). Sondering Methode om het draagvermogen van de bodem te bepalen. Tijdens een sondering wordt een staaf met een kegelvormige punt met een constante snelheid de grond in gedrukt, waarbij de weerstand van de grond wordt gemeten. Spatkrachten Horizontale krachten die ontstaan door schuine of gebogen onderdelen binnen een constructie. Wanneer spatkrachten te groot worden, kunnen dragende delen (zoals muren) uit elkaar gedrukt worden. Stiepen Gemetselde voet ter ondersteuning van een constructie (zie ook Poer).
Stijghoogte De grondwaterdruk in een bodemlaag, uitgedrukt in meter +NAP. Streefpeil Het aangehouden waterpeil binnen een peilvak, uitgedrukt in meters +NAP. Uitzakking van de Dalen van de grondwaterstand/stijghoogte als gevolg van natuurlijke grondwaterstand/stijghoogte én overige invloeden (zie ook Verlaging). Veenkoloniale (Zie Ontginningsgebied) ontginningsgebieden Vegetaties Plantengroei. Natuurlijke vegetatie: combinatie van planten die zonder menselijke beïnvloeding groeien. Verlaging van de Dalen van de grondwaterstand/stijghoogte als gevolg van grondwaterstand/stijghoogte onttrekkingen (zie ook Uitzakking). Verloop/drift (van loggers) Verandering in de weergegeven waarden als gevolg van slijtage of temperatuurveranderingen. Drift of verloop verminderen de nauwkeurigheid van de metingen. Zetting Het samendrukken van de grond, veroorzaakt door extra belasting van de grond of het dalen van de grondwaterstand (inklinking). Zettingsgedrag De manier waarop en mate waarmee zetting optreedt, afhankelijk van de bodem, eigenschappen van grondlagen en waterstanden (zie ook Zetting). Zettingsgevoelig Aanduiding voor gebieden waar veel zetting op kan treden of waar de snelheid van de zetting hoog kan zijn. Veengebieden worden over het algemeen als zettingsgevoelig beschouwd (zie ook Zetting).
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Inhoud Samenvatting
1
1.
Inleiding
7
1.1
Onderzoeksmethode
8
2.
Projectomschrijving
9
2.1
Ligging projectlocatie
9
2.2
Historie projectlocatie
9
3.
Geohydrologische inventarisatie
15
3.1
Maaiveldhoogte
15
3.2
Bodemopbouw
15
3.3
Open water
21
3.4
Grondwaterstand
26
4.
Onderzoek woningen in pilotgebied
28
4.1
Onderzoeksopzet pilotlocaties
28
4.2
Onderzoeksresultaten pilotlocaties
29
4.3
Conclusies onderzoek pilotlocaties
33
5.
Bodemdaling
34
5.1
Historische bodemdaling AHN hoogtekaarten
34
5.2
Satellietmetingen (InSar)
35
6.
Mogelijke externe oorzaken bodemdaling
39
6.1
Daling van de grondwaterstand/stijghoogte
39
6.2
Grondwateronttrekkingen
43
6.3
Bodemdaling als gevolg van stijghoogtedalingen
46
6.4
Delfstoffenwinning
48
7.
Verwachting voor de toekomst en andere veenkoloniale gebieden
49
8.
Conclusies
53
8.1
Onderzoek pilotlocaties
53
8.2
Bodemdaling in het projectgebied
54
8.3
Zakking van panden
54
8.4
Mogelijke externe oorzaken bodemdaling
54
8.5
Verwachting voor de toekomst
56
8.6
Andere veenkoloniale gebieden
56
9.
Aanbevelingen
57
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Bijlagen A. Meetreeksen oppervlaktewaterpeil B. Meetreeksen grondwaterstanden / stijghoogtes C. Tijdreeksanalyse (Menyanthes) D. Gemodelleerde Grondwaterregimes E. Grondwatermodel (MicroFEM) F. Scenario’s grondwateronttrekkingen G. Zettingsberekeningen
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Samenvatting In dit rapport zijn de bevindingen gepresenteerd van de onderzoekspilot aangaande de schademeldingen in het buitengebied tussen Nieuw-Amsterdam/Veenoord en Erica. Vanuit dit gebied zijn eind 2019 tientallen schademeldingen binnengekomen betreffende bodemdaling, die op voorhand niet eenduidig verklaarbaar is. Het waterschap Vechtstromen, de provincie Drenthe en de gemeente Emmen hebben hierop besloten samen een onderzoek te starten in het pilotgebied Nieuw-Amsterdam e.o. Doel onderzoek en onderzoeksvragen Het doel van het onderzoek is om:
Te achterhalen welke mechanismen ten grondslag liggen aan de bodemdaling.
Te achterhalen in hoeverre de geconstateerde schade bij een vooraf geselecteerd, representatief aantal woningen gerelateerd is aan de bodemdaling.
Een indruk te verkrijgen van de in de toekomst te verwachten verdere bodemdaling en de eventueel daarmee verband houdende schade aan woningen binnen het pilotgebied.
Antwoord te krijgen op de vraag in hoeverre de situatie binnen dit pilotgebied representatief is voor andere veenkoloniale ontginningsgebieden.
Hierbij worden de volgende onderzoeksvragen beantwoord: 1.
Welke mogelijke oorzaken kent de bodemdaling binnen het pilotgebied en in hoeverre is in de toekomst verdere bodemdaling te verwachten in het pilotgebied?
2.
Wat zijn de mogelijke oorzaken voor de opgetreden schade aan de onderzochte gebouwen, in hoeverre is in de toekomst verdere schade te verwachten in het pilotgebied en in hoeverre is het pilotgebied representatief voor andere veenkoloniale ontginningsgebieden?
Methodiek De onderzoeksvragen zijn beantwoord door enerzijds een bureaustudie uit te voeren waarin de relevante informatie over het projectgebied wordt verzameld en geanalyseerd. Op basis van deze informatie wordt onderzoeksvraag 1 beantwoord: de mogelijke oorzaken van de bodemdaling in het pilotgebied worden in kaart gebracht. Voor de beantwoording van deelvraag 2 zijn op basis van selectiecriteria 10 objecten (woningen/panden) binnen het pilotgebied waar schade is opgetreden geselecteerd (zie hoofdstuk 4). Voor deze panden is onderzocht wat de mogelijke oorzaken zijn van de opgetreden schade. Bodemopbouw pilotgebied Op basis van de uitgevoerde sonderingen en boringen, gegevens uit het Fugro-archief en openbare gegevens uit het DINO-loket kan globaal in het gebied onderscheid worden gemaakt in 3 bodemtypes: 1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 1 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
1.
Dunne toplaag van veen, daaronder direct het vaste zand;
2.
Een topveenlaag met daaronder tot geringe diepte afwisselend zand- en dunne zettingsgevoelige laagjes (veen, klei of silt), daaronder het vaste zand;
3.
Een topveenlaag met daaronder tot grotere diepte afwisselend zand- en (dikke) zettingsgevoelige lagen.
Bodemdaling in het projectgebied Uit een vergelijking van hoogtekaarten uit verschillende jaren in combinatie met InSar satellietmetingen blijkt dat vrijwel het gehele projectgebied aan bodemdaling onderhevig is. Deze bodemdaling varieert van enkele millimeters per jaar tot enkele centimeters per jaar. De bodemdaling in het projectgebied wordt veroorzaakt door een combinatie van veenoxidatie en zetting van dieper gelegen lagen. In een groot deel van het projectgebied is direct onder maaiveld een veenlaag aanwezig welke in droge perioden vrijwel geheel droog komt te staan, waardoor het veen oxideert (autonome zakking). Zakkingen van deze bovenste veenlaag zullen in het algemeen niet leiden tot (grote) schade aan de woningen omdat de meeste panden gefundeerd zijn op de onderliggende bodemlagen. Bij panden welke boven de bovenste veenlaag zijn gefundeerd kan wel schade optreden, deze hebben wij echter niet aangetroffen. De veenoxidatie kan er wel toe leiden dat de tuinen en schuren, bijgebouwen of vloeren die niet zijn gefundeerd gaan zakken. De diepere zettingsgevoelige lagen kunnen gaan zetten wanneer de belasting op deze lagen wordt verhoogd. De belasting kan worden verhoogd door bijvoorbeeld een ophoging op maaiveld, de bouw (of verzwaring) van een constructie of door uitzakking/verlagingen van de grondwaterstand of stijghoogte tot onder het historisch lage niveau.
Zakking van panden De gemeten zakking van de panden in het projectgebied varieert sterk. Over het gehele projectgebied komen zakkingen van 1 à 2 mm/jaar voor, echter lokaal zijn zakkingen gemeten van 5 mm (tientallen panden) of zelfs 10 mm/jaar (enkele panden). In het algemeen kunnen de meeste panden, afhankelijk van de staat, beter een “rechtstandige zakking” (alle gevels ondervinden dezelfde zakking) verwerken dan een hoekverdraaiing (ongelijkmatige zakking van de gevels). In het projectgebied geldt voor een groot deel van de panden waar een zakking van 1 à 2 mm/jaar optreedt dat na tientallen jaren zakken schade kan ontstaan. Bij de tientallen panden waar zakkingen van 5 mm/jaar of de enkele panden met zakkingen van 10 mm/jaar kan al na enkele jaren schade optreden. De opgetreden zakkingen kunnen zijn veroorzaakt door interne oorzaken (zoals onvoldoende draagkrachtige funderingen of belastingsverhogingen als gevolg van verbouwingen) of door externe oorzaken.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 2 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Resultaten onderzoek 10 woningen Bij alle onderzochte woningen is in meer of mindere mate schade opgetreden. Deze schade is vooral opgetreden bij panden welke niet op het vaste zand zijn gefundeerd. Bij het merendeel van de panden die wel op het vaste zand zijn gefundeerd is de schade beperkt en kan grotendeels worden verklaard door verschilzakkingen tussen aanbouwen en de originele woning, ondeugdelijke lateiconstructies en werking van de kap. Bij de panden welke niet op het vaste zand zijn gefundeerd is de schade groter dan bij de op het vaste zand gefundeerde panden. Bij deze panden kan zetting van dieper gelegen lagen zorgen voor verschilzakkingen welke kunnen leiden tot schade. Het merendeel van de woningen is verbouwd. Verbouwingen kunnen zorgen voor een hogere belasting op de fundering, met mogelijk verschilzakkingen en schade tot gevolg. Bij een (groot) deel van de verbouwingen is geen vergunning aangevraagd. Doorgaans is geen constructeur geraadpleegd of geotechnisch onderzoek uitgevoerd. Uit het trillingsonderzoek volgt dat trillingen hoogstwaarschijnlijk niet de primaire oorzaak van de schades zijn, maar kunnen wel het laatste zetje hebben gegeven bij de scheurvorming. Het grondwaterpeil ter plaatse van de pilotlocaties is niet gedaald als gevolg van dalingen van het oppervlaktewaterpeil.
Het grondwaterpeil ter plaatse van de pilotlocaties is waarschijnlijk wel gedaald, tot onder de historisch lage grondwaterstand, als gevolg van neerslagtekort en grondwateronttrekkingen. Er is ter plaatse van de pilotlocaties bodemdaling als gevolg van olie- of gaswinning opgetreden, maar aangezien deze gering en gelijkmatig is, heeft deze niet geleid tot schade. In en rond het projectgebied zijn geen significante aardbevingen geweest. Mogelijke externe oorzaken bodemdaling Naast lokale belastingverhogingen (interne oorzaken) kan een daling van de grondwaterstand/ stijghoogte tot onder de historisch laagste grondwaterstand/stijghoogte zorgen voor een belastingverhoging op de zettingsgevoelige lagen, met zetting tot gevolg. Daarnaast kan een lage grondwaterstand leiden tot veenoxidatie. Onderzocht is of daling van de grondwaterstand/stijghoogte een oorzaak is van de bodemdaling. Hiernaast is ook bodemdaling als gevolg van gas/oliewinning beschouwd. Voor bodemdaling door zetting en veenoxidatie zijn de droge perioden van belang en de meest extreme ontwateringstoestand uit het verleden. Uit het berekende neerslagoverschot in het projectgebied volgt dat in de jaren 2018 en 2019 het neerslagtekort in de zomermaanden zeer groot was.
Uit de beschikbare grondwaterstand-/stijghoogtemetingen is niet eenduidig vast te stellen of de grondwaterstand/stijghoogte in 2018/2019 de historisch lage waarde heeft onderschreden. Op veel meetpunten is namelijk niet in de betreffende zomers gemeten en bij andere meetpunten niet gedurende een lange periode. Om toch inzicht te verkrijgen over 1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 3 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
de historisch laagste grondwaterstand/stijghoogte is het grondwater-/stijghoogteregime ter plaatse van de grondwatermeetpunten gemodelleerd middels een tijdreeksanalyse door gebruik te maken van de neerslag en verdampingsreeksen die in tegenstelling tot de grondwatermetingen wel compleet zijn. Hieruit volgt dat de gemodelleerde reeksen in de zomers van 2018 en 2019 inderdaad een onderschrijding van de historisch lage grondwaterstanden met een orde grootte van ca. 0,1 à 0,2 m laten zien. Om na te gaan of er naast de neerslag en verdamping nog mogelijke andere verklarende factoren een rol spelen is een residu-analyse uitgevoerd. Uit deze analyse blijkt dat er in de zomers buiten de neerslag en verdamping een aanvullende factor aanwezig is welke zorgt voor een lagere grondwaterstand/stijghoogte. Mogelijke externe factoren zijn een verlaging van het oppervlaktewaterpeil in de zomers of grondwateronttrekkingen die in de zomer actief zijn. Aangezien het oppervlaktewaterpeil in de zomer goed op peil wordt gehouden, lijken aanvullende dalingen in de recente zomers te worden veroorzaakt door grondwateronttrekkingen. Omdat exacte gegevens van de grondwateronttrekkingen in het gebied niet beschikbaar zijn, zijn 2 scenario’s met mogelijke onttrekkingen doorgerekend.
Uit deze berekening blijkt dat bij bodemtype 3 (zie paragraaf 3.2.3) zelfs een geringe onttrekking in een droge periode kan zorgen voor extra zettingen. De bodemopbouw in het projectgebied is zeer wisselend, zo kan bijvoorbeeld onder de ene zijde van een pand veel veen aanwezig zijn en aan de andere zijde aanzienlijk minder. Er kunnen dus aanzienlijke verschilzakkingen als gevolg van zetting optreden, waardoor schade kan optreden. Dit is sterk afhankelijk van de bodemopbouw ter plaatse en de kenmerken van het gebouw. Gezien de beperkte hoeveelheid beschikbare informatie en metingen kan de verhouding tussen natuurlijke en antropogene oorzaken niet worden achterhaald. Naast zakkingen als gevolg van veenoxidatie of samendrukking van zettingsgevoelige lagen is ook sprake geweest van bodemdaling als gevolg van de winning van olie en/of gas. Uit de verstrekte meetgegevens blijkt dat deze zakking gering is en gelijkmatig is over het projectgebied. De zakking zal niet zorgen voor significante verschilzakkingen en is daarom geen oorzaak van de schade aan de panden in het projectgebied. Verwachting voor de toekomst Door klimaatverandering worden de zomers heter en worden de winters zachter en natter. Naast de verandering van het ‘gemiddelde klimaat’ nemen ook de extremen toe.
Naar verwachting zal het potentieel maximaal neerslagtekort in de toekomst toenemen en als gevolg hiervan de gemiddeld laagste grondwaterstand in het lager worden. In een groot deel van het projectgebied is direct onder maaiveld een veenlaag aanwezig die in de huidige situatie in droge perioden vrijwel geheel droog komt te staan, waardoor het veen oxideert. Lokaal ligt de veenlaag zelfs boven de gemiddelde hoge grondwaterstand, hier kan de laag in grote gedeeltes van het jaar droogvallen. Als in de toekomst de 1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 4 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
grondwaterstand daalt zal de veenoxidatie toenemen. Zonder ingrijpen zal de veenoxidatie in de toekomst blijven doorgaan totdat de topveenlaag volledig is verdwenen. Logischerwijs zal bij een daling van de grondwaterstand ook de diepere stijghoogte dalen. De zetting van diepere zettingsgevoelige lagen zal naar verwachting dus ook in de toekomst doorgaan. In een groot deel van het projectgebied wordt een bodemdaling van meer dan 60 cm verwacht. Wanneer klimaatverandering wordt meegenomen kan hier nog meer dan 15 cm daling bijkomen. De verhouding tussen bodemdaling door oxidatie van de bovenste veenlaag en zetting van de diepere lagen is niet bekend, maar gezien de dikte van de bovenste veenlaag bestaat de verwachte bodemdaling vooral uit veenoxidatie. Opgemerkt wordt dat oxidatie van de bovenste veenlaag over het algemeen niet leidt tot schade aan gebouwen, omdat deze op een bodemlaag onder de veenlaag staan gefundeerd. Wel kan de veenoxidatie leiden tot schade aan huisaansluitingen, bestrating, tuinen en eventuele ongefundeerde vloeren en schuren. Zetting van dieper gelegen zettingsgevoelige lagen kan wel leiden tot schade aan gebouwen. Bovenstaande geldt ook voor andere veenkoloniale gebieden waar nog veenlagen aanwezig zijn. In veel veenkoloniale gebieden is het bovenste veen in het verleden (grotendeels) afgegraven.
Daar zijn is de verwachte bodemdaling als gevolg van dalende grondwaterstanden minder ingrijpend. Ook in andere veenkoloniale gebieden dient rekening te worden gehouden met (significante) zettingen en hieruit volgende schades, als ook op een dieper niveau veen (of klei) aanwezig is. Aanbevelingen Om nieuwe schades in het gebied te voorkomen wordt geadviseerd de bewoners in het gebied voorlichting te geven over funderingen, waarbij de nadruk ligt op belang van het uitvoeren van grondonderzoek. Dit om te zorgen dat nieuwe funderingen op het juiste niveau worden aangebracht en niet op de 1e zandlaag die men tegenkomt. Tevens dient te worden uitgelegd dat bij verbouwingen, waarbij een significant gewicht wordt toegevoegd, de effecten moeten worden beschouwd door een constructeur en geotechnisch adviseur. Met betrekking tot de grondwateronttrekkingen wordt geadviseerd alle bestaande onttrekkingen in een centrale database te registreren en de debieten en verlagingen te (laten) monitoren. Hierbij is het wenselijk om een monitoringsplan op te stellen en de stijghoogte in het projectgebied continu te monitoren, zodat de werkelijke invloed van de onttrekkingen op de grondwaterstand/stijghoogte kan worden achterhaald. Ook kan in dat geval worden ingegrepen wanneer de stijghoogte te laag wordt. Hiervoor dienen aanvullende grondwatermeetpunten te worden geplaatst.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 5 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Verder wordt aanbevolen om voor nieuwe grondwateronttrekkingen strengere regelgeving in te voeren. Geadviseerd wordt in de regels op te nemen dat de effecten van nieuwe onttrekkingen moeten worden beschouwd voordat toestemming wordt gegeven voor de onttrekking. Hierbij is het belangrijk dat ook de cumulatieve effecten van de onttrekkingen in de omgeving worden meegenomen en dat voldoende grondonderzoek wordt uitgevoerd.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 6 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
1.
Inleiding Eind 2019 zijn tientallen (schade)meldingen binnengekomen bij de gemeente Emmen en enkele meldingen bij waterschap Vechtstromen betreffende bodemdaling onder en rondom woningen in de gemeente. Dit betreft een forse stijging ten opzichte van het reguliere aantal meldingen binnen de gemeente Emmen, die op voorhand niet eenduidig verklaarbaar is. De meeste meldingen zijn afkomstig uit het buitengebied tussen Nieuw-Amsterdam en Erica. De meldingen variëren van het optreden van gaslekkage (leidingbreuk) door bodemdaling tot het verzakken van erven/vloeren/muren en/of verzakken van riolering tot en met situaties waarbij vraagtekens gesteld kunnen worden bij de veiligheid van een woning. Het waterschap Vechtstromen, de provincie Drenthe en de gemeente Emmen (hierna: opdrachtgever) hebben hierop besloten samen een onderzoek te starten in het pilotgebied Nieuw-Amsterdam e.o.
Figuur 1.1: Onderzoeksgebied onderzoekspilot
De onderzoekspilot richt zich op het onderzoeksgebied zoals is weergegeven in figuur 1.1. In dit onderzoeksgebied zijn globaal de locaties met de meeste schademeldingen in aantallen weergegeven. Het doel van het onderzoek is om:
Te achterhalen welke mechanismen ten grondslag liggen aan de bodemdaling.
Te achterhalen in hoeverre de geconstateerde schade bij een vooraf geselecteerd, representatief aantal woningen gerelateerd is aan de bodemdaling.
Een indruk te verkrijgen van de in de toekomst te verwachten verdere bodemdaling en de eventueel daarmee verband houdende schade aan woningen binnen het pilotgebied.
Antwoord te krijgen op de vraag in hoeverre de situatie binnen dit pilotgebied representatief is voor andere veenkoloniale ontginningsgebieden.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 7 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Hierbij worden de volgende onderzoeksvragen beantwoord: 1.
Welke mogelijke oorzaken kent de bodemdaling binnen het pilotgebied en in hoeverre is in de toekomst verdere bodemdaling te verwachten in het pilotgebied?
2.
Wat zijn de mogelijke oorzaken voor de opgetreden schade aan de onderzochte gebouwen, in hoeverre is in de toekomst verdere schade te verwachten in het pilotgebied en in hoeverre is het pilotgebied representatief voor andere veenkoloniale ontginningsgebieden?
1.1
Onderzoeksmethode Het 1e gedeelte van het onderzoek bestaat uit een bureaustudie waarin de relevante informatie over het projectgebied wordt verzameld en geanalyseerd. Op basis van deze informatie wordt onderzoeksvraag 1 beantwoord: de mogelijke oorzaken van de bodemdaling in het pilotgebied worden in kaart gebracht. Hiernaast wordt inzicht gegeven in de in de toekomst nog te verwachten bodemdaling in het gebied. Om een beter inzicht te krijgen in de omgevingsaspecten en oorzaken van bodemdaling is bij deze bureaustudie het onderzoeksgebied zoals weergegeven in figuur 1.1 uitgebreid met een strook van ca. 250 m. Voor de beantwoording van deelvraag 2 zijn op basis van selectiecriteria 10 objecten (woningen/panden) binnen het pilotgebied waar schade is opgetreden geselecteerd (zie hoofdstuk 4). Voor deze panden is onderzocht wat de mogelijke oorzaken zijn van de opgetreden schade. Daarnaast wordt op basis van de beschikbare informatie een verwachting van het verdere schadeverloop in de toekomst gegeven. Als laatste wordt inzicht gegeven in hoeverre het pilotgebied representatief is voor andere veenkoloniale ontginningsgebieden.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 8 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
2.
Projectomschrijving
2.1
Ligging projectlocatie Het projectgebied betreft het buitengebied tussen Nieuw-Amsterdam/Veenoord en Erica (figuur 2.1). Nagenoeg alle schademeldingen zijn afkomstig van de bewoners/eigenaren van de woningen. Het onderzoek is gefocust op de bebouwing langs de Verlengde Hoogeveense Vaart en het Dommerskanaal omdat daar de meeste woningen zijn gelegen. Het overige areaal in het projectgebied wordt gekenmerkt door land- en glastuinbouw.
Figuur 2.1: Projectgebied (ondergrond: ESRI Nederland)
2.2
Historie projectlocatie
2.2.1
Ontstaansgeschiedenis van de ondergrond In de tweede helft van de voorlaatste ijstijd (het Saalien) was Drenthe met landijs van enige tientallen meters dik bedekt. Aan het einde van het Saalien waren diepe dalen ingesneden in het Drents Plateau, lokaal tot wel 15 m diepte. Deze dalen vulden zich in de daaropvolgende warme periode (het Eemien) en in de eerste helft van de laatste ijstijd met fijn zand, leem en hier en daar met organisch materiaal. Omstreeks 10.000 jaar geleden eindigde de laatste ijstijd. Vanaf deze tijd zijn de stuifkommen, pingorestanten, door het ijs uitgesleten kommen en dalen met organische afzettingen opgevuld. Door de langzame stijging van de zeespiegel werd de afwatering vanaf het Drents Plateau vertraagd. De afwatering werd ook bemoeilijkt door de ondoordringbare keileemafzettingen die in het Saalien waren gevormd. In de dalen en op de vlakke delen van het plateau ontstond daardoor laagveen. Deze laagvenen groeiden zo hard boven het maaiveld, dat ze
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 9 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
niet meer bij het grondwater konden. Onder invloed van regenwater groeide het veen door en ontstond hoogveen. Ook de zuidelijke uitlopers van de Hondsrug waren overgroeid met veenpakketten van wel 10 meter dik. In het gebied zijn door landijsstromen 2 zandruggen ontstaan, die ook te zien zijn op de geomorfologische kaart van het projectgebied (figuur 2.2). Op deze kaart is de ontstaanswijze van het landschap weergegeven. In geel zijn de zandruggen te zien, tussen deze ruggen ligt een vlakte met veen en smeltwaterafzettingen.
Figuur 2.2: Overzicht geomorfologie projectgebied (bron: BRO Geomorfologie 2019)
Turfwinning, ontwatering en ontginning hebben het hoogveen doen verdwijnen en de onderliggende zandgronden zijn weer zichtbaar geworden. Het Bargerveen, één van de laatste hoogveengebieden in Nederland, is nog over van dit reusachtige hoogveencomplex. Laagveen: In ondiepe plassen groeien verschillende soorten water- en moerasplanten. In het najaar sterven de meeste planten af. De resten van deze planten verteren onder water nauwelijks. Ze hopen zich over de jaren op totdat de hele plas opgevuld is. Dit wordt dan laagveen genoemd. Hoogveen: Veenmosplantjes houden met hun stengels en bladeren veel water vast. Zo blijft hun groeiplaats nat, ook als het mos langzaam hoger groeit. Veenmoskussens kunnen zo als natte deken steeds hoger en breder uitgroeien. De onderste delen sterven af maar deze verteren niet in het zure milieu. Op deze manier ontstaat hoogveen.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 10 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
2.2.2
Ontwikkeling bewoning van het projectgebied In figuur 2.3 is op een kaart uit ca. 1820 te zien dat in de omgeving nog geen bebouwing of infrastructuur aanwezig was. Het gebied bestond uit woeste gronden, moeras en veenvlaktes.
Figuur 2.3: omgeving projectgebied rond 1820 (TopoTijdreis)
Het ontginnen van het veen in het gebied rondom Nieuw-Amsterdam kwam pas in de 2e helft van de 19e eeuw op gang. Een aantal Amsterdamse beleggers kocht een veenstrook in het gebied, die ze het Amsterdamsche Veld noemden (figuur 2.4).
Figuur 2.4: Het Amsterdamsche Veld rond 1850 (TopoTijdreis)
Het dorp Veenoord ontstond rond 1859-1863 toen zich veel arbeiders vestigden in het gebied om de Verlengde Hoogeveense Vaart aan te leggen. Later vestigden zich er ook veel 1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 11 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
turfarbeiders. De veenkolonie Nieuw-Amsterdam ontstond ongeveer in dezelfde periode, meer naar het zuiden, maar kwam uiteindelijk door de aanwezigheid van de Verlengde Hoogeveense Vaart nabij Veenoord te liggen. Het dorp Erica ontstond op hoger gelegen zandgrond, hier werd vooral boekweit verbouwd. Toen de Verlengde Hoogeveense Vaart af was werd ook in dit dorp de turfproductie de belangrijkste industrie. Om de turf te vervoeren wordt in 1861 ook het Dommerskanaal aangelegd. Doordat later de behoefte aan turf als brandstof verminderde, bleef een groot gedeelte van het Amsterdamsche Veld bewaard. Bij de aanleg van de kanalen werd de vrijkomende grond op de kant gezet, waar hoger gelegen ‘wallen’ ontstonden van gemengde gelaagdheid. Op en vlak achter deze wallen is lintbebouwing ontstaan.
Figuur 2.5: ca. 1886: het gebied ontwikkelt zich tot turfwinningsgebied (TopoTijdreis)
Nieuw-Amsterdam, Veenoord en Erica ontwikkelden zich sterk. Er ontstond een grote bedrijvigheid bestaande uit veenindustriële bedrijven zoals scheepswerven, kalkbranderijen, machinale turf- en turfstrooiselfabrieken en ook een aardappelmeelfabriek. Rond 1900 werden de dorpen aangesloten op het tram- en spoorwegennet.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 12 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 2.6: ca. 1906: De dorpen groeien als gevolg van toenemende bedrijvigheid (TopoTijdreis)
In de loop van de 20e eeuw ontwikkelde Nieuw-Amsterdam zich door het gebruik van kunstmest van veenkolonie tot landbouwgebied (figuur 2.7).
Figuur 2.7: ca. 1930: het gebied verandert van een veenkolonie naar landbouwgebied (TopoTijdreis)
Vanaf de jaren ’80 vestigt zich in het gebied veel glastuinbouw. Ook blijven de dorpen groeien (figuur 2.8).
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 13 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 2.8: ca. 2000: De dorpen zijn gegroeid, in het gebied tussen de kanalen is veel glastuinbouw aanwezig (TopoTijdreis)
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 14 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
3.
Geohydrologische inventarisatie
3.1
Maaiveldhoogte In figuur 3.1 is de projectlocatie geprojecteerd op een kaart van het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN3) met globale maaiveldhoogtes in meters t.o.v. NAP. Te zien is dat het maaiveld in het oosten van het projectgebied oploopt tot ca. NAP +19 m, terwijl het maaiveld in het midden en zuiden van het gebied lager is gelegen op ca. NAP +12 m.
Figuur 3.1: Projectgebied geprojecteerd op kaart van Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN3)
Het hooggelegen oostelijke gedeelte betreft de Hondsrug. Aan de westzijde van het projectgebied is te zien dat ook Nieuw-Amsterdam/Veenoord op een hoger gelegen zandrug (Rolderrug) is gelegen. Het grootste deel van het projectgebied is gelegen op een lager niveau tussen de 2 zandruggen. Deze 2 zandruggen zijn ook te zien op de geomorfologische kaart van het projectgebied (figuur 2.2).
3.2
Bodemopbouw
3.2.1
Grondsoorten In figuur 3.2 is de Basisregistratie Ondergrond (BRO, onderdeel van Ministerie van binnenlandse zaken) bodemkaart 2019 weergegeven. Hierop zijn de verschillende grondsoorten in het projectgebied aangegeven. Het gaat hier om de toplaag, dus welke grondsoort vanaf maaiveld tot ca. 1 m diepte wordt aangetroffen. Het is bij Fugro onbekend wanneer de daadwerkelijke kartering van deze kaart heeft plaatsgevonden. Mogelijk is sinds de originele kartering de hoeveelheid veen afgenomen. De kaart komt over het algemeen overeen met het tijdens het grondonderzoek aangetroffen beeld van de ondergrond.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 15 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.2: Overzicht grondsoort (toplaag tot ca. 1 m diepte) projectgebied
Er wordt in de BRO bodemkaart globaal onderscheid gemaakt tussen 4 grondsoorten:
Kalkloze zandgronden Kalkloze zandgronden bestaan tot 0,8 m onder maaiveld voor minstens de helft uit kalkloos zand.
Podzolgronden Deze bodem heeft een opvallende gelaagdheid doordat mineralen met regenwater uit de bovenste lagen wegspoelen en dieper in de bodem neerslaan (figuur 3.3). Podzolbodems zijn niet erg vruchtbare bodems die vooral in het zandlandschap te vinden zijn. Podzolgronden zijn genoemd naar het Russische ‘Podzol’ wat as betekent, omdat de uitspoelingslaag asgrijs is. In het projectgebied komen humuspodzolgronden voor. Hierbij bestaat de inspoelingslaag vooral uit organische stof (humus).
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 16 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.3: Opbouw Podzolbodem (bron: www.geologievannederland.nl)
Moerige gronden Moerige gronden zijn minerale gronden met een moerige bovengrond of een moerige tussenlaag. Moerig materiaal is een bodemkundig begrip waarmee bodemmateriaal wordt aangeduid waarin de minerale component in zeer geringe mate is vertegenwoordigd. Moerig materiaal bevat veel organische stof. Het is een overgang van zandgrond naar veengrond.
Veengronden Veenbodems bestaan uit grotendeels organische stof (onverteerde plantenresten).
3.2.2
Grondonderzoek Een onderdeel van dit onderzoek is de analyse van 10 woningen/panden waar schade is opgetreden (zie hoofdstuk 4). Daartoe is het volgende onderzoek uitgevoerd:
21 sonderingen;
34 handboringen (HB);
Plaatsing van 19 peilbuizen in de boorgaten;
Funderingsonderzoeken;
Trillingsmetingen.
Deelname aan het onderzoek is volledig anoniem waardoor de onderzoekslocaties en metadata niet in onderhavig rapport zijn gepresenteerd. Het grondonderzoek is aangevuld met onderzoeken uit het Fugro archief, uit het DINO-loket en door opdrachtgever en bewoners aangeleverde onderzoeken.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 17 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
3.2.3
Schematisering bodemopbouw projectgebied De bodemopbouw in het projectgebied is geschematiseerd op basis van de uitgevoerde sonderingen en boringen, gegevens uit het Fugro-archief en openbare gegevens uit het DINO-loket. Globaal kan in het gebied onderscheid worden gemaakt in 3 bodemtypes: 1.
Dunne toplaag van veen, daaronder direct het vaste zand (figuur 3.4);
2.
Een topveenlaag met daaronder tot geringe diepte afwisselend zand- en dunne zettingsgevoelige laagjes (veen, klei of silt), daaronder het vaste zand (figuur 3.5);
3.
Een topveenlaag met daaronder tot grotere diepte afwisselend zand- en (dikke) zettingsgevoelige lagen (figuur 3.6).
Figuur 3.4: Bodemtype 1, zandgronden met een dunne toplaag van veen
Figuur 3.5: Bodemtype 2, onder de topveenlaag zijn afwisselend zand en zettingsgevoelige laagjes (veen, klei of silt) aanwezig
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 18 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.6: Bodemtype 3, onder de topveenlaag een dik gelaagd pakket waarin afwisselend veen-, zand- en kleilagen voorkomen.
De dikte van het veenpakket varieert sterk over het projectgebied. Lokaal is helemaal geen veen aanwezig, terwijl op andere locaties een metersdik veenpakket is aangetroffen. In figuur 3.7 is de globale dikte vanaf maaiveld tot aan de bovenzijde van het vaste zand (laag 2) weergegeven, gebaseerd op de verzamelde sonderingen. Zoals genoemd zijn vanwege de anonimiteit de sondeerlocaties en -grafieken niet in dit rapport gepresenteerd. Wel wordt hier opgemerkt dat de 3 op de kaart weergegeven categoriën globaal overeenkomen met de 3 hierboven beschreven bodemtypen. Opgemerkt wordt dat in figuur 3.7 niet de dikte van het veen wordt weergegeven, aangezien zich in dit pakket ook zandlagen tussen de veenlagen bevinden. Omdat in het midden van het projectgebied geen sonderingen beschikbaar zijn is hier geen informatie op de kaart weergegeven.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 19 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.7: Globale diepte (m-mv) van het vaste zand op basis van de verzamelde sonderingen in het projectgebied.
3.2.4
Eigenschappen verschillende bodemlagen in relatie tot bodemdaling De ‘draagkracht’ van de bodem geeft aan in welke mate de ondergrond gevoelig is voor zetting. Zetting (het samendrukken van grond) treedt op doordat de belasting op de ondergrond verhoogd wordt. Een voorbeeld hiervan is het gewicht van bouwwerken. Zand is een stevig materiaal dat niet goed is samen te drukken. Daardoor zijn zettingen in zandgronden (verwaarloosbaar) klein. Klei en veen zijn veel slapper en veel meer samen te persen dan zand. Door zetting kunnen gebouwen en wegen verzakken, er ontstaat bijvoorbeeld schade aan muren, leidingen of wegdek. Een andere mogelijke oorzaak van zetting is de daling van grondwater in gebieden waar, zoals in het projectgebied, veel veen (of lokaal klei) aanwezig is. Een daling van de grondwaterdruk zorgt voor een verhoging van de druk op de grond, met name veen (en in mindere mate klei) is hier gevoelig voor. Dit is vooral het geval wanneer de grondwaterstand/stijghoogte daalt tot beneden de in het verleden opgetreden lage waarde. In den regel treden zettingen als gevolg van lage grondwaterstanden pas op indien de historisch lage grondwaterstand/stijghoogte wordt onderschreden. Ook kan het droogvallen van veenlagen zorgen voor extra bodemdaling als gevolg van veenoxidatie. Veen bestaat grotendeels uit plantaardig materiaal.
Zoals alle plantaardig materiaal verteert ook veen. Als het veen onder water staat, gaat dat verteren heel langzaam. Wanneer het veen door grondwaterdaling droog komt te staan ontstaat een chemische reactie tussen het veen en zuurstof (oxidatie) uit de lucht verdwijnt het veen en zakt de bodem.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 20 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
De grootte en snelheid van de bodemdaling zijn afhankelijk van de eigenschappen en samenstelling van de zettingsgevoelige lagen. Met name veen reageert relatief snel op droogvallen en/of verlagingen beneden de historisch lage grondwaterstand. Kortom: Hoe meer veen in de ondergrond zit, hoe slapper de grond en hoe groter de kans op zettingen bij een belastingverhoging/grondwaterstandsdaling. Om te zorgen dat een bouwwerk niet zakt wordt doorgaans de draagkracht van zandlagen gebruikt. Om draagkracht te ontlenen aan de dieperliggende zandlagen kunnen bijvoorbeeld paalfunderingen of stiepen (een soort gemetselde palen) worden toegepast, of kan het veen worden uitgegraven en vervangen door zand (grondverbetering).
3.3
Open water Binnen het projectgebied zijn 3 grote waterlopen gelegen (zie figuur 3.8). In het noorden van het projectgebied ligt in west-oost-richting de Verlengde Hoogeveense Vaart, die NieuwAmsterdam en Erica verbindt. In het zuiden van het projectgebied loopt het Dommerskanaal, ook in west-oost-richting. Deze 2 kanalen worden in noord-zuid richting verbonden door de ‘Zijtak’ en het Stieltjeskanaal. Het peil van het open water is belangrijk omdat het grondwaterpeil afhankelijk kan zijn van het oppervlaktewaterpeil. Het oppervlaktewaterpeil heeft een grote invloed wanneer het oppervlaktewater in open verbinding staat met het grondwater, zoals bij een waterloop die een zandlaag doorsnijdt. Bij waterlopen die in klei insnijden of waterlopen binnen damwanden en een (dikke) sliblaag, reageert de grondwaterstand minder snel op het oppervlaktewaterpeil (en omgekeerd). Op basis van de verstrekte gegevens omtrent de diepte van de waterlopen, in combinatie met de beschikbare bodemgegevens (waaronder het uitgevoerde grondonderzoek), kan worden gesteld dat met name de noordwestelijke zone van het onderzoeksgebied er een open verbinding is met het grondwater.
In het noordoostelijke en het zuidelijke deel van het onderzoeksgebied is het resterende klei/veenpakket dusdanig dik (dus een groot waterremmend vermogen) dat de waterlopen een geringe invloed hebben op de grondwaterstand/stijghoogte. In het middengebied is geen informatie omtrent de diepere bodemopbouw beschikbaar.
3.3.1
Peilgebieden Het Dommerskanaal, Stieltjeskanaal, de Zijtak en de Verlengde Hoogeveense vaart ten westen van de sluis te Erica vormen samen 1 peilvak (STS097) met een jaarrond streefpeil van NAP +12,95 m. De Verlengde Hoogeveense Vaart ten oosten van de sluis heeft met NAP +15,8 m een significant hoger streefpeil (peilvak ERS013). In figuur 3.8 zijn de watergangen, peilvakken en bijbehorende streefpeilen in het projectgebied weergegeven.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 21 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.8: Overzicht oppervlaktewater en peilgebieden projectgebied. Hoe donkerder blauw het peilvak hoe hoger het peil.
Door het waterschap zijn de waterbeheerplannen vanaf 2002 aangeleverd. Hieruit blijkt dat sinds 2002, dus ver voordat de meeste schades zijn gemeld, geen veranderingen in het peilbeheer hebben plaatsgevonden. Voor een deel van de peilgebieden (waaronder het Dommerskanaal, Zijtak en Verlengde Hoogeveense Vaart ten westen van sluis Erica) zijn ontwerptekeningen van kunstwerken aangeleverd waaruit blijkt dat de ontwerppeilen al in de jaren 1960 op hetzelfde niveau lagen als vandaag. 3.3.2
Metingen oppervlaktewaterpeil Aanvullend op de waterbeheerplannen zijn metingen van de waterstand ter plaatse van een aantal kunstwerken in het projectgebied aangeleverd. In figuur 3.9 zijn deze meetpunten weergegeven.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 22 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.9: Overzicht meetpunten oppervlaktewaterpeil projectgebied
Kanalen ten westen van sluis Erica Binnen het peilgebied STS097 (kanalen ten westen van sluis Erica) is het waterpeil gemeten ter plaatse van de gemalen Molenwijk en Dikke Wijk, de stuw Veldhuizerwijk/Super en de inlaat Polderwijk. In figuur 3.10 zijn de metingen op deze punten weergegeven.
Figuur 3.10: Metingen waterstanden in peilgebied STS097
In de metingen ter plaatse van gemaal Dikke Wijk lijkt in de zomer van 2020 het waterpeil ineens ca. 0,5 m lager te liggen. Dit betreft een meetfout veroorzaakt door werkzaamheden aan het gemaal.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 23 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
De meting ter plaatse van stuw ‘Super’ ligt in een lange periode in 2019/2020 onder de overige meetpunten in het kanaal. Door het waterschap is aangegeven dat deze afwijkende meting hoogstwaarschijnlijk wordt veroorzaakt door verloop/drift in de loggers. Wanneer bovengenoemde metingen niet worden meegenomen is te zien dat de waterstanden grotendeels binnnen een marge van ca. 10 cm van het streefpeil blijven (figuur 3.11).
Figuur 3.11: Gecorrigeerde metingen waterstanden in peilgebied STS097
In juli 2018 en juli 2019 zakt het peil kortstondig (enkele dagen) enkele decimeters. Op deze momenten was sprake van een storing in het hoofdaanvoersysteem bij objecten van waterschap Drents Overijsselse Delta (WDOD), waardoor de aanvoer onvoldoende was om het water op peil te houden. Gezien de zeer beperkte duur van de uitdaling heeft dit waarschijnlijk niet geleid tot negatieve effecten. Deze daling is ook terug te zien in de freatische grondwaterstand in grondwatermeetpunt B17H0476, die naast de Verlengde Hoogeveense vaart staat (zie rode pijlen in figuur 3.12). De stuw en het meetpunt zijn in het noordwestelijke deel van het onderzoeksgebied gelegen waar de vaart het onderliggende zandpakket insnijdt. Dit verklaart waarom de freatische grondwaterstand op die locatie gevoelig is voor wijzigingen in het oppervlaktewaterpeil.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 24 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Figuur 3.12: Detail uit metingen waterstanden in peilgebied STS097 en grondwatermeetpunt B17H0476
Verlengde Hoogeveense Vaart ten oosten van sluis Erica Binnen het peilgebied ERS013 (Verlengde Hoogeveense Vaart ten oosten van sluis Erica) is het waterpeil gemeten ter plaatse van de inlaten Ensingwijk en Hertenbaan. In figuur 3.13 zijn de metingen op deze punten weergegeven. Te zien is dat de waterstanden binnen een marge van ca. 10 cm van het streefpeil blijven.
Figuur 3.13: Metingen waterstanden in peilgebied ERS013
Overige watergangen Ook het waterpeil in de overige watergangen is beheerd conform het beheerplan en wijkt hier niet sterk van af. In bijlage A zijn de metingen van de waterstanden en de streefpeilen in de verschillende peilgebieden weergegeven.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 25 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Conclusie open water Met uitzondering van de noordwestelijke zone van het onderzoeksgebied kan worden gesteld delen dat het klei/veenpakket dusdanig dik (dus een groot waterremmend vermogen) dat de waterlopen een geringe invloed hebben op de grondwaterstand/stijghoogte. In het noordwestelijke deel is de bodem zandiger en is er waarschijnlijk een directe verbinding tussen het open water en het grondwater. Doordat het peil nagenoeg constant op het streefpeil gehouden wordt, zorgt dit niet voor langdurige daling van de grondwaterstand en dus ook niet voor bodemdaling.
3.4
Grondwaterstand Door de gemeente Emmen en waterschap Vechtstromen zijn grondwatermeetgegevens aangeleverd. Hiernaast zijn openbaar beschikbare DINO grondwatermeetgegevens verzameld. Door Fugro zijn op locatie ook peilbuizen geplaatst waarin enkele handmatige metingen van de grondwaterstand zijn gedaan. Van deze grondwatermeetpunten is een selectie gemaakt van meetpunten binnen het projectgebied, aangevuld met meetpunten nabij het projectgebied met een recente, lange meetreeks (langer dan ca. 4 jaar). In figuur 3.14 zijn de grondwatermeetpunten weergegeven. De voor de analyse geselecteerde meetpunten zijn met paars aangegeven. De meetreeksen van deze peilbuizen zijn opgenomen in bijlage B.
Figuur 3.14: Locaties grondwatermeetpunten in en rondom projectgebied. Met paars zijn de geselecteerde meetpunten weergegeven (lange en recente meetreeks).
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 26 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
In figuur 3.15 is het resultaat van een interpolatie (Inverse Distance Weighting) van de gemiddelde grondwaterstand in de grondwatermeetpunten in het projectgebied weergegeven. Opgemerkt wordt dat hierbij de bodemopbouw ter plaatse van de meetpunten niet is beschouwd. Daarnaast is de exacte bodemlaag waarin wordt gemeten niet bekend. Daarom dient de kaart enkel als indicatief te worden beschouwd. Te zien is dat de grondwaterstand in het projectgebied globaal het maaiveld volgt.
Figuur 3.15: Globale gemiddelde grondwaterstand in het projectgebied
Een groot deel van de grondwatermeetpunten heeft geen recente metingen of geen lange meetreeks. Er zijn onvoldoende grondwatermeetpunten met een lange en recente meetreeks in en rond het projectgebied aanwezig om het grondwaterregime en/of eventuele trends in het projectgebied in kaart te brengen. Daarom is getracht de meetreeksen te ‘verlengen’ door ze te modelleren op basis van metingen van de neerslag/verdamping in de omgeving (zie paragraaf 6.1). Om een betere analyse van het grondwaterregime in het projectgebied te maken is het noodzakelijk aanvullende meetpunten te plaatsen en daarin de grondwaterstand en stijghoogte langjarig te meten.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 27 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
4.
Onderzoek woningen in pilotgebied
4.1
Onderzoeksopzet pilotlocaties Onderdeel van het onderzoek is het bezoeken en inspecteren van 10 woningen in het projectgebied waar (in meer of mindere mate) schade is opgetreden. Om een representatief beeld te verkrijgen van het schadebeeld zijn onderstaande selectiecriteria voor de panden gehanteerd:
De 10 woningen dienen zoveel mogelijk verspreid over het onderzoeksgebied te zijn gesitueerd;
Spreiding in bouwjaar;
Spreiding in schadebeeld;
Panden aan de Verlengde Hoogeveense Vaart aan weerszijden van de Ericasluis (i.v.m. verschillende kanaalpeilen);
Beschikbaarheid vrijwilligers voor het onderzoek.
De deelname aan dit onderzoek is volledig anoniem en daarom is geen van de woningen in dit rapport genoemd. Wel kan worden opgemerkt dat de selectie voldoet aan bovengenoemde criteria. Voor de geselecteerde panden is onderzocht wat de mogelijke oorzaken zijn van de opgetreden schade. Daarnaast is op basis van de beschikbare informatie een verwachting van het verdere schadeverloop in de toekomst gegeven. Het door Fugro uitgevoerde onderzoek heeft voor iedere locatie bestaan uit een bouwkundige opname en grondonderzoek (boringen en sonderingen). Daar waar de funderingswijze en staat van de fundering tijdens de bouwkundige opname niet kon worden achterhaald is een funderingsonderzoek uitgevoerd. Bij 2 woningen zijn trillingsmetingen uitgevoerd. De resultaten van deze onderzoeken zijn in individuele rapporten gepresenteerd aan de bewoners. In voorliggende hoofdstuk zijn de bevindingen en conclusies van deze rapportages samengevat. Voor de schades aan gebouwen zijn zowel `interne' als `externe' oorzaken van belang. Interne oorzaken komen voort uit het bouwwerk zelf, externe oorzaken zijn factoren die vanuit de omgeving op de woning inwerken. Bouwkundige gebreken en veroudering van bouwmaterialen zijn voorbeelden van interne oorzaken, externe oorzaken zijn bijvoorbeeld zettingen, trillingen en draagkracht van de bodem.
Per oorzaak is nagegaan of deze in het projectgebied van toepassing is. In hoofdstuk 6 zijn de mogelijke externe oorzaken verder beschouwd. De woningen zijn onderzocht aan de hand van onderstaande set van 8 onderzoeksvragen: 1.
Zijn de panden op voldoende draagkrachtige grond gefundeerd?
2.
Heeft er een verbouwing en/of uitbreiding van het gebouw plaatsgevonden of is de functie van het gebouw veranderd?
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 28 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
3.
Is sprake van (zwaar) wegverkeer in de nabijheid van het gebouw wat trillingen veroorzaakt welke kunnen leiden tot schade aan het gebouw?
4.
Is het grondwaterpeil gedaald als gevolg van dalingen in het waterpeil in de omliggende watergangen?
5.
Is het grondwaterpeil door grondwateronttrekkingen verlaagd tot onder de historisch laagste grondwaterstand/stijghoogte?
6.
Is sprake geweest van buitengewone droogte welke gezorgd kan hebben voor grondwaterstanden lager dan de historisch laagste grondwaterstand/stijghoogte?
4.2
7.
Is sprake geweest van bodemdaling als gevolg van de winning van olie of gas?
8.
Hebben er in de omgeving aardbevingen plaatsgevonden?
Onderzoeksresultaten pilotlocaties Aangetroffen schades Bij alle geselecteerde woningen is in meer of mindere mate schade opgetreden. Bij 2 panden is forse schade geconstateerd waarbij de veiligheid in het geding komt en constructief herstel noodzakelijk is. Van deze panden is 1 pand al hersteld. Bij 3 panden is de schade beperkt tot kleine scheuren en zakkingen van het perceel. Bij de overige 5 panden ligt de schade hier tussenin. Bij alle woningen zijn zettingsgevoelige veenlagen (en lokaal kleilagen) aanwezig. Over het algemeen is de grondwaterstand niet hoog genoeg om de bovenste veenlaag het hele jaar nat te houden. In droge perioden kan het veen nagenoeg overal droogvallen en oxideren (autonome bodemdaling). Dit verschijnsel treedt al op sinds de oorspronkelijk aanwezige veengronden eind 19e eeuw zijn ontgonnen. Oxidatie van deze bovenste veenlaag zal in het algemeen niet leiden tot (grote) schade aan de woningen omdat de panden gefundeerd zijn op de onderliggende bodemlagen (zie verderop in dit hoofdstuk). De veenoxidatie heeft er wel toe geleid dat de tuinen, bestrating en schuren/bijgebouwen (die niet zijn gefundeerd) zijn gaan zakken. Uit de inspecties is gebleken dat er panden zijn waar de vloer “los” van de muren op het veen ligt. Daar zijn lokaal forse zakkingen van de vloer opgetreden.
De diepere zettingsgevoelige lagen in bodemtypes 2 en 3 (zie paragraaf 3.2.3) kunnen gaan zetten wanneer de belasting op deze lagen wordt verhoogd. De belasting kan worden verhoogd door bijvoorbeeld een ophoging van het maaiveld, de bouw (of verzwaring) van een constructie of door uitzakking/verlagingen van de grondwaterstand of stijghoogte tot onder de historisch lage stijghoogte.
1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 29 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Ad 1. Zijn de panden op voldoende draagkrachtige grond gefundeerd? Tijdens het onderzoek zijn verschillende funderingstypes aangetroffen. De onderzochte woningen zijn allen op een niveau onder de bovenste veenlaag gefundeerd. Zakking van deze veenlaag, als gevolg van bijvoorbeeld oxidatie, zal dus geen effect hebben op de fundering van de gebouwen. Er is geen verband gevonden tussen het bouwjaar van de panden en de diepte/wijze van funderen. Van de onderzochte woningen hebben er 4 een fundering direct op het vaste zand. Het betreft bij 1 pand een fundering op betonnen palen, bij 2 panden gemetselde stiepen (eventueel met spaarbogen) en bij 1 pand een gemetselde poer. Bij 3 van deze woningen is slechts beperkte constructieve schade opgetreden. Deze schade kan grotendeels worden verklaard door verschilzakkingen tussen aanbouwen en de originele woning, ondeugdelijke lateiconstructies en werking van de kap (zie ad 2). Aangezien deze woningen op een laag staan gefundeerd die niet zettingsgevoelig is, wordt in de toekomst geen schade als gevolg van bodemdaling aan deze panden verwacht. Bij 1 van de op het vaste zand gefundeerde woningen is wel aanzienlijke constructieve schade opgetreden.
Bij dit pand is als gevolg van daling van de bovenste veenlaag de boogconstructie van de fundering lokaal boven maaiveld komen te liggen, waarna naar verwachting de mortel is uitgespoeld en de boogconstructie is ingestort. Van 1 pand is tijdens het funderingsonderzoek achterhaald dat deze op palen staat gefundeerd, het paalpuntniveau is echter onbekend. Bij dit pand is schade opgetreden als gevolg van ongelijkmatige zakkingen en er zijn tussenzandlagen aanwezig. Mogelijk is de paalfundering dus niet op een voldoende diep niveau aangebracht. De andere 5 onderzochte woningen staan op poeren of stiepen gefundeerd waarbij de fundering tot de bovenste tussenzandlaag reikt. Onder die tussenzandlaag bevinden zich zettingsgevoelige lagen. Bij zetting van deze lagen kunnen (verschil)zakkingen van de woning ontstaan welke kunnen leiden tot schade. Bij 1 van deze panden heeft al volledig funderingsherstel plaatsgevonden waarbij de nieuwe fundering wel op het vaste zand is aangebracht. Bij deze panden is de schade groter dan bij de op het vaste zand gefundeerde panden. Aangezien zich onder het niveau van de funderingen (behalve bij de volledig herstelde fundering) nog zettingsgevoelige lagen bevinden worden bij deze panden ook in de toekomst nog zakkingen verwacht, welke mogelijk tot aanvullende schade kunnen leiden. Ad 2.
Heeft er een verbouwing en/of uitbreiding van het gebouw plaatsgevonden of is de functie van het gebouw veranderd? Het merendeel van de woningen (9 van de 10) is verbouwd. Bij meerdere panden is een extra verdieping, dakkapel en/of een zwaardere vloerconstructie aangebracht. Dergelijke verbouwingen zorgen voor een hogere belasting op de fundering. Over het algemeen is deze extra belasting bij het ontwerp van de verbouwing niet door een constructeur/geotechnisch adviseur beschouwd. Dit kan ertoe leiden dat delen van de fundering zwaarder worden belast dan andere, waardoor verschilzakkingen kunnen optreden welke tot schade kunnen leiden. 1120-173500 v1.1 | Onderzoek bodemdaling Nieuw-Amsterdam | Gebiedsstudie Pagina 30 van 57
Gemeente Emmen, Waterschap Vechtstromen en Provincie Drenthe
Dit kan zowel optreden bij op het vaste zand als op de tussenzandlaag gefundeerde objecten. Funderingen op het vaste zand hebben waarschijnlijk een hogere ‘overcapaciteit’ wat draagkracht betreft, waardoor de gevolgen van een belastingverhoging waarschijnlijk minder erg zijn. Visueel zijn meerdere keren scheuren in gevels waargenomen die duiden op te grote spatkrachten als gevolg van een verzwaring van de constructie (bijvoorbeeld door het plaatsen van een dakkapel). Ook zijn bij diverse panden uitbouwen gerealiseerd welke op een andere wijze zijn gefundeerd dan de originele woning. Zo is bijvoorbeeld de uitbouw op palen gefundeerd en de woning op stiepen. Deze uitbouwen laten dan een ander zakkingsgedrag zien dan de originele bebouwing. Als de uitbouw zonder dilatatie (scheiding tussen bouwdelen om werkingen op te kunnen vangen) direct aan de originele bebouwing is vastgemaakt, kan ter plaatse van deze verbinding schade ontstaan. Door de gemeente Emmen zijn de bouwdossiers van de woningen verstrekt. In het archief zijn slechts van 2 van de 10 woningen de originele bouwtekeningen beschikbaar, ook zijn slechts zeer beperkt gegevens van verbouwingen beschikbaar. Voor een deel van de verbouwingen is geen vergunning aangevraagd bij de gemeente. Wanneer wel een vergunning is aangevraagd zijn er soms meer werkzaamheden uitgevoerd dan vergund.