2936 Bodemenergieplan Leidschendam-Voorburg 22 februari 2022
Tekst van het document
deklaag
200 d / 50 m²/d
15 – 50
matig grof tot uiterst grof zand
1e watervoerende pakket
700 m²/d
50 – 60
matig fijn zand, klei en leem
1e scheidende laag
0 – 1.000 d
matig fijn tot matig grof zand en klei- en
2e watervoerende pakket
650 m²/d
60 – 120
leemlagen 120 – 130
matig fijn zand en klei
2e scheidende laag
0 – 600 d
130 – 260
matig fijn tot matig grof zand en kleilagen
3e watervoerende pakket
1.400 m²/d
> 260
klei en fijn zand
hydrologische basis
∞
Een korte onderbouwing van de bodemopbouw is opgenomen in het bodemenergieplan. In de bijlage van deze notitie zijn de boorbeschrijvingen van enkele boringen opgenomen. Het doorlaatvermogen van het eerste en tweede watervoerende pakket is bepaald op basis van de korrelgroottes uit de boorbeschrijvingen uit DINOLoket en gerealiseerde bronnen in LeidschendamVoorburg. Het doorlaatvermogen in het derde watervoerende pakket is bepaald op basis van korrelgroottes en uitgevoerde capaciteits- en pompproeven bij gerealiseerde open bodemenergiesystemen in Leidschendam-Voorburg en omgeving.
Datum Referentie Pagina
3 februari 2022 70160/SV 2/5
Modelopbouw Om de hydrologische effecten van het bodemenergiesysteem te berekenen, is gebruik gemaakt van het hydrologische softwarepakket MLU voor Windows (Multi Layer Unsteady state). Meer informatie over MLU is te vinden op www.microfem.com. De bodemopbouw in het model is gebaseerd op de geohydrologische schematisatie in Tabel 1. Voor de deklaag is een weerstand van 200 d aangehouden. Voor een worst-case berekening voor de effecten naar ondiepe belangen is voor de eerste en tweede scheidende laag uitgegaan van een weerstand van 1 d. Voor het berekenen van het worst-case effect in het opslagpakket is voor de eerste en tweede scheidende laag uitgegaan van respectievelijk 1.000 d en 600 d. Uitgangspunt is dat de bodemopbouw geldt voor het totale gemodelleerde gebied. In Tabel 2 is de modelopbouw weergegeven. Tabel 2 | Modelopbouw diepte
toelichting
[m-mv]
doorlaatvermogen
weerstand
[m²/d]
[d]
0
gesloten bovenrand
-
∞
0 – 10
fictief freatisch watervoerend pakket
50
-
10 – 15
deklaag
-
200
15 – 50
1e watervoerende pakket
700
-
50 – 60
1e scheidende laag
-
1 / 1.000
60 – 120
2e watervoerende pakket
650
-
120 – 130
2e scheidende laag
-
1 / 600
130 – 135
3e watervoerende pakket
55
-
135
fictieve scheidende laag
-
4,5
135 – 155
3e watervoerende pakket (filter)
220
-
155
fictieve scheidende laag
-
7,3
155 – 175
3e watervoerende pakket (filter)
220
-
175
fictieve scheidende laag
-
19
175 – 260
3e watervoerende pakket
935
-
260
hydrologische basis
-
∞
In het bodemenergieplan is per ontwikkeling opgenomen welke broncapaciteit benodigd is op basis van een eerste inventarisatie van de grootte van de ontwikkelingen. Per ontwikkeling zijn indicatief bronnen ingepast binnen de zoekgebieden. In het model is uitgegaan van de broncapaciteiten uit het bodemenergieplan. Wanneer de broncapaciteit lager is dan 50 m³/uur is uitgegaan van een filterlengte van 20 m (135 – 155 m-mv) en bij een hogere capaciteit van een filterlengte van 40 m (135 – 175 m-mv). Uit de berekeningen volgt dat de invloed op de grondwaterstand in de worst-case situatie 0,04 m bedraagt. In Figuur 1 zijn de hydrologische effecten in het opslagpakket weergegeven voor de worst-case bodemopbouw. De maximale berekende stijghoogteverandering in het opslagpakket bedraagt 6,5 m.
Datum Referentie Pagina
3 februari 2022 70160/SV 3/5
Figuur 1 | Hydrologische effecten in het opslagpakket
De maximale invloed op het bodemenergiesysteem van het Gemeentehuis bedraagt 0,08 m, wat dermate gering is dat dit geen invloed heeft op het functioneren van dit systeem. Verzilting Het zoet-/brakgrensvlak ligt op een diepte van circa 60 m-mv en het brak-/zoutgrensvlak op een diepte van circa 65 m-mv. Op basis van het model waarin voor de scheidende lagen een weerstand van 1 d is aangehouden is berekend dat de verticale stroming op de diepte van het brak-/zoutgrensvlak maximaal 6 m. Hierbij is op basis van de uitgangspunten uit het bodemenergieplan uitgegaan van 1.800 vollasturen per seizoen (koel- en verwarmingsseizoen). De verplaatsing is in elk seizoen gelijk, alleen de richting is tegenovergesteld. Op jaarbasis is, bij een waterbalans op jaarbasis, de verticale verplaatsing nihil. Bij een weerstand van 100 d voor zowel de eerste als de tweede scheidende laag is de verticale stroming ter plaatse van het brak-/zoutgrensvlak nihil. Het risico op verzilting is bij de gekozen configuratie zeer klein.
Datum Referentie Pagina
3 februari 2022 70160/SV 4/5
Zettingen De stijghoogteveranderingen als gevolg van het bodemenergiesysteem kunnen zetting veroorzaken. In welke mate deze zettingen daadwerkelijk optreden, hangt af van de zettingsgevoeligheid van de aanwezige bodemlagen en van de grootte van de stijghoogteveranderingen. Daarnaast zijn de eerder opgetreden bodembelastingen van belang. Deze zogenaamde voorbelastingen kunnen hebben plaatsgevonden bij extreem lage stijghoogten in droge jaren of door eerdere (tijdelijke) onttrekkingen. De potentiële zetting is berekend met de formule van Koppejan. Hiervoor is de bodem geschematiseerd conform de opbouw in Tabel 2. De zettingconstanten zijn ontleend aan NEN-blad 6740 - bladzijde 20. Voor de scheidende lagen is worst-case uitgegaan van matig vaste schone klei. Via deze methode is een maximale eindzetting van 31 mm berekend, waarvan 2 mm in de deklaag (zie bijlage). Het berekende maximale zettingsverhang bedraagt in de directe nabijheid van de bronnen (binnen 10 m rondom de bronnen) maximaal 1 m per 600 m. In werkelijkheid draait het systeem niet continu op maximaal debiet, waardoor de berekende hydrologische effecten een overschatting zijn. De berekende eindzetting is daarom ook een overschatting van de werkelijk optredende zetting.
In de Nederlandse Norm voor Geotechniek ontwerp (NEN-EN 1997-1+C1+A1, Eurocode 7) zijn normen opgenomen om een ongewenst verlies aan bruikbaarheid, schade of hoge onderhoudskosten aan infrastructuur en constructies te voorkomen. Volgens deze NEN-norm kan verlies van bruikbaarheid optreden wanneer de zetting groter is dan 50 mm en het zettingsverhang (rotatie) groter is dan 1:500. Bij de aanwezigheid van ondiepe zettingsgevoelige bodemlagen, zoals een deklaag, kunnen verschillen in de samenstelling van de betreffende laag aanleiding geven tot verschilzettingen aan maaiveld. Wanneer de veroorzaakte zetting in de deklaag groter is dan 15 mm, kunnen effecten van betekenis optreden (Krachtwerktuigen en IF Technology, 1992). De berekende maximale eindzetting en de daarmee gepaard gaande verschilzetting zijn beperkt en veroorzaken geen schade aan gebouwen, funderingen, wegen, ondergrondse infrastructuur of constructies. Spoor De maximaal berekende eindzetting ter plaatse van het tramspoor dat direct ten westen van het plangebied ligt bedraagt 23 mm, waarvan 9 mm in de deklaag (zie bijlage). Het berekende maximale zettingverhang bedraagt 1 m per 12.500 m. Het dichtstbijzijnde treinspoor ligt op circa 500 m van het plangebied. De grootte van de zetting en het zettingsverhang ter plaatse van het treinspoor zal kleiner zijn dan bij het tramspoor.
ProRail hanteert voor sporen een maximaal zettingsverhang van 1 m per 1.000 m (6 mm per spoorstaaf van 6 m). Het berekende zettingsverhang ter plaatse van het tramspoor valt ruim binnen deze norm. Daarom zal het zettingsverhang ter plaatse van het treinspoor, welke op grotere afstand dan het tramspoor is gelegen, ook binnen de norm vallen.
Datum Referentie Pagina
3 februari 2022 70160/SV 5/5
Waterkering De waterkeringen binnen het plangebied betreffen verholen waterkering; waterkeringen die niet duidelijk herkenbaar zijn als dijklichaam. Binnen het plangebied betreft het een oeverbescherming met aangrenzende grond. Met name grote verschilzettingen kunnen van invloed zijn op de stabiliteit van de waterkering. De maximale zetting ter plaatse van een waterkering bedraagt 15 mm, waarvan 4 mm in de deklaag (zie bijlage). Het berekende maximale zettingsverhang bedraagt 1 m per 3.200 m. Ten aanzien van de waterkeringen is met name de zetting in de deklaag van belang, omdat de zetting op grotere diepte naar maaiveld toe uitdempt. Hierdoor zal het zettingsverhang in werkelijkheid kleiner zijn dan berekend. Het zettingsverhang is vele malen kleiner dan de norm die is opgenomen voor infrastructuur en constructies. De bodemenergiesysteem zullen geen invloed hebben op de stabiliteit van de waterkeringen. Per aanvraag moet in overleg met het hoogheemraadschap bepaald worden waar de exacte bronlocaties nabij de waterkeringen mogen komen. Transportleidingen Dunea Ten aanzien van de transportleidingen van Dunea wordt verwacht dat, gezien de beperkte zetting van de deklaag, de zetting geen negatieve invloed heeft op de leidingen.
De gemeente heeft aangegeven dat de exacte ligging van de Dunea-leidingen niet bekend zijn en dat bij ontwikkelingen middels een proefsleuf/proefsleuven de exacte ligging bepaald kan worden. Geadviseerd wordt om de bronnen buiten de gepresenteerde beschermingszones van de leidingen te realiseren. Wanneer dit niet mogelijk is moet in overleg met Dunea bepaald worden of en op welke afstand van de transportleidingen de bronnen gerealiseerd kunnen worden binnen de beschermingszones en aan welke eisen voldaan moet worden. Verontreinigingen In de deklaag kunnen (rest)verontreinigingen voorkomen. Op basis van de worst-case hydrologische berekeningen wordt een maximale verticale stroming over de deklaag van 0,1 m per seizoen berekend. De verplaatsing is in elk seizoen gelijk, alleen de richting is tegenovergesteld. Op jaarbasis is, bij een waterbalans op jaarbasis, de verticale verplaatsing nihil. Gezien de zeer kleine invloed binnen een seizoen is er geen risico op het verplaatsen van verontreinigingen als gevolg van de bodemenergiesystemen.
Zettingsberekening
Versie 29 september 2004
Berekening van eindzetting volgens de methode van Koppejan (combinatie van Terzaghi en Keverling Buisman) Projectnaam: Projectnummer: Datum berekening: Rapport: Specialist: Opmerking(en):
Leidschendam-Voorburg 70160 3-2-2022 Bodemenergieplan H. de Jonge zetting bij de bron Gebruikte formule van Terzaghi:
z= GLG:
Materiaal
1 m-mv [m-mv]
[m]
diepte 0
Dikte
∆H
10
0,002
Onverz.zone
[-]
[-]
[-]
[kg/m3]
[N/m²]
[N/m²]
[mm]
Cp
Cs
Conein
r
sk
Dsk
Z
-
-
-
1600
10 Klei
15
160 10,909091
1800
15 0,081
1000 1,00E+99
1000
2100
50 15
160 10,909091
2000
60 0,208
1000 1,00E+99
1000
2100
120 10
15
160 10,909091
2000
5
6,463
650 1,00E+99
650
2100
20
6,463
650 1,00E+99
650
2100
20
6,308
650 1,00E+99
650
85
0,034
650 1,00E+99
650
Z GLG
IF Technology bv
907425 2040,48
0
1280205 32721,3
23
1356232,5
63402
0
63402
1
1706940 61881,5
1
1491120
2100 2100
2273467,5
333,54
0
2732085
Verklaring van de parameters:
Cp Cs Conein r sk Dsk
2
1814850
260
symbolen D ∆H
534645 1417,55
1599030
175 Zand
0
1383210
155 Zand
794,61
1329255
135 Klei
296752,5
1231155
130 Zand
2
583695
60
Klei
88290 407,115
485595
10
Zand
0
107910
35
Klei
68670
5
Zand
D s k + Ds k ln C sk
Totale zetting [mm]
verklaring = Dikte = Stijghoogteverandering = Primaire zettingsconstante = Seculaire zettingsconstante = Totale zettingsconstante = Bulkdichtheid
eenheid [m] [m] [-] [-] [-] [kg/m3]
= Korrelspanning
[N/m2]
= Verandering korrelspanning = Zetting = Gemiddelde laagste grondwaterstand
[N/m ] [mm] [m-mv]
31
2
Eindzettingsberekening max feb 2022
3-2-2022
Zettingsberekening
Versie 29 september 2004
Berekening van eindzetting volgens de methode van Koppejan (combinatie van Terzaghi en Keverling Buisman) Projectnaam: Projectnummer: Datum berekening: Rapport: Specialist: Opmerking(en):
Leidschendam-Voorburg 70160 3-2-2022 Bodemenergieplan H. de Jonge zetting bij het tramspoor Gebruikte formule van Terzaghi:
z= GLG:
Materiaal
1 m-mv [m-mv]
[m]
diepte 0
Dikte
∆H
10
0,011
Onverz.zone
[-]
[-]
[-]
[kg/m3]
[N/m²]
[N/m²]
[mm]
Cp
Cs
Conein
r
sk
Dsk
Z
-
-
-
1600
10 Klei
15
160 10,909091
1800
15 0,353
1000 1,00E+99
1000
2100
50 15
160 10,909091
2000
60 0,426
1000 1,00E+99
1000
2100
120 10
15
160 10,909091
2000
5
1,281
650 1,00E+99
650
2100
20
1,281
650 1,00E+99
650
2100
20
1,514
650 1,00E+99
650
85
0,283
650 1,00E+99
650
Z GLG
IF Technology bv
907425 4179,06
0
1280205 8372,84
6
1356232,5 12566,6
0
1491120 12566,6
0
2100
1706940 14852,3
0
2100
2273467,5 2776,23
0
2732085
Verklaring van de parameters:
Cp Cs Conein r sk Dsk
7
1814850
260
symbolen D ∆H
3821
1599030
175 Zand
534645
1383210
155 Zand
0
1329255
135 Klei
296752,5 3462,93
1231155
130 Zand
9
583695
60
Klei
88290 1785,42
485595
10
Zand
0
107910
35
Klei
68670
5
Zand
D s k + Ds k ln C sk
Totale zetting [mm]
verklaring = Dikte = Stijghoogteverandering = Primaire zettingsconstante = Seculaire zettingsconstante = Totale zettingsconstante = Bulkdichtheid
eenheid [m] [m] [-] [-] [-] [kg/m3]
= Korrelspanning
[N/m2]
= Verandering korrelspanning = Zetting = Gemiddelde laagste grondwaterstand
[N/m ] [mm] [m-mv]
23
2
Eindzettingsberekening max feb 2022
3-2-2022
Zettingsberekening
Versie 29 september 2004
Berekening van eindzetting volgens de methode van Koppejan (combinatie van Terzaghi en Keverling Buisman) Projectnaam: Projectnummer: Datum berekening: Rapport: Specialist: Opmerking(en):
Leidschendam-Voorburg 70160 3-2-2022 Bodemenergieplan H. de Jonge zetting bij waterkering Gebruikte formule van Terzaghi:
z= GLG:
Materiaal
1 m-mv [m-mv]
[m]
diepte 0
Dikte
∆H
10
0,005
Onverz.zone
[-]
[-]
[-]
[kg/m3]
[N/m²]
[N/m²]
[mm]
Cp
Cs
Conein
r
sk
Dsk
Z
-
-
-
1600
10 Klei
15
160 10,909091
1800
15 0,16
1000 1,00E+99
1000
2100
50 15
160 10,909091
2000
60 0,231
1000 1,00E+99
1000
2100
120 10
15
160 10,909091
2000
5
1,652
650 1,00E+99
650
2100
20
1,652
650 1,00E+99
650
2100
20
1,662
650 1,00E+99
650
85
0,097
650 1,00E+99
650
Z GLG
IF Technology bv
907425 2266,11
0
1280205 9236,12
7
1356232,5 16206,1
0
1491120 16206,1
0
2100
1706940 16304,2
0
2100
2273467,5
951,57
0
2732085
Verklaring van de parameters:
Cp Cs Conein r sk Dsk
3
1814850
260
symbolen D ∆H
534645 1917,86
1599030
175 Zand
0
1383210
155 Zand
1569,6
1329255
135 Klei
296752,5
1231155
130 Zand
4
583695
60
Klei
88290 809,325
485595
10
Zand
0
107910
35
Klei
68670
5
Zand
D s k + Ds k ln C sk
Totale zetting [mm]
verklaring = Dikte = Stijghoogteverandering = Primaire zettingsconstante = Seculaire zettingsconstante = Totale zettingsconstante = Bulkdichtheid
eenheid [m] [m] [-] [-] [-] [kg/m3]
= Korrelspanning
[N/m2]
= Verandering korrelspanning = Zetting = Gemiddelde laagste grondwaterstand
[N/m ] [mm] [m-mv]
15
2
Eindzettingsberekening max feb 2022
3-2-2022