Bijlage 2: Eindrapport onderzoek Herperduin waterschap Aa en Maas

RAPPORT Geohydrologisch onderzoek en maatregelenkaart De Maashorst Eindrapport Klant:

Waterschap Aa en Maas

Referentie: BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0003 Status:

Definitief/1

Datum:

6 maart 2023

Projectgerelateerd

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V.

Larixplein 1 5616 VB Eindhoven Water & Maritime Trade register number: 56515154 +31 88 348 42 50 T reception.ein-la@nl.rhdhv.com E royalhaskoningdhv.com W

Titel document: Geohydrologisch onderzoek en maatregelenkaart De Maashorst Ondertitel: Geohydrologisch onderzoek Maashorst Referentie: BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0003 Status: 1/Definitief Datum: 6 maart 2023 Projectnaam: Geohydrologisch onderzoek en maatregelenkaart De Maashorst Projectnummer: BI1417-101-100 Auteur(s): Hank Vermulst, Anouk Horn

Opgesteld door: Hank Vermulst, Anouk Horn Gecontroleerd door: Paul Aalders Datum/paraaf: Goedgekeurd door: Paul Aalders Datum/paraaf:

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 persoonsgegevens van medewerkers van HaskoningDHV Nederland B.V. 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. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

i

Projectgerelateerd

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

ii

Inhoud 1

Inleiding

1

1.1

Doelstelling

1

1.2

Projectgebied

1

1.3

Leeswijzer

2

2

Gebiedsbeschrijving

4

2.1

Begrenzing van het projectgebied

4

2.2

Geomorfologie en ligging breuken

5

2.3

Geohydrologische opbouw

10

2.4

Oppervlaktewatersysteem

11

2.5

Bodem

13

2.6

Landgebruik

15

3

Opzet van het grond- en oppervlaktewatermodel

17

3.1

Oppervlaktewatermodel

17

3.1.1 3.1.2 3.1.3

Algemene opzet Controle klepstanden stuwen en laterals Aanpassingen klepstanden en rijplaatstuwen na 2019

17 19 20

3.2

Grondwatermodel

23

3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4

Opzet model Schematisatie breuken Grondwateraanvulling en onverzadigde zone modellering Overige aanpassingen ten opzichte van het basismodel GRAM3.0

23 25 25 26

4

Gevoeligheidsanalyse en kalibratie van het grondwatermodel

32

4.1

Peilbuisgegevens

32

4.2

Nadere analyse ligging breuken

34

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4

Algemeen Analyse op basis van GRAM3.0 Aanvullende berekeningen met grondwatermodel Maashorst Verdere detaillering tracékeuze Raambreuk

34 34 36 39

4.3

Gevoeligheidsanalyse

40

4.4

Aanvullende kalibratie

45

4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4

Aanpak Initieel model voorafgaand aan automatische kalibratie Eerste optimalisatieronde met iPEST Tweede optimalisatieronde met iPEST

45 48 49 51

5

Historische analyse

55

5.1

Algemeen

55

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

iii

5.2

Tijdlijn belangrijkste ontwikkelingen Maashorst en gevolgen voor het watersysteem

55

5.3

Inschatting effecten op basis van peilbuisgegevens

63

5.4

Berekende hydrologische effecten op representatieve locaties in deelgebieden

67

5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.4.6

Aanpak Situatie omstreeks 1900 Situatie omstreeks 1930 Situatie omstreeks 1955 Situatie omstreeks 1985 Situatie omstreeks 2020

67 67 69 71 72 74

5.5

Doorrekening hydrologische effecten van opeenvolgende ontwikkelingen in een peilbuis

77

5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6

Algemeen Deelgebied Herperduin Deelgebied Maashorst-oost Deelgebied Maashorst-centraal Deelgebied Slabroek westelijk van de Raambreuk Deelgebied Slabroek oostelijk van de Raambreuk

77 77 78 79 80 80

6

Effectbepaling maatregelen en onderbouwing maatregelenkaarten

82

6.1

Algemeen

82

6.2

Referentiesituatie

82

6.3

Effectbepaling en analyse verkennende maatregelen

84

6.3.1 Overzicht verkennende maatregelen 6.3.2 Verkennende maatregel 2a: Alle kavelsloten, greppels en buisdrainage in projectgebied verwijderen 6.3.3 Verkennende maatregel 2b: alle kavelsloten, greppels en buisdrainage op horst verwijderen (oostelijk van Raambreuk) 6.3.4 Verkennende maatregel 2c: alle hoofdwatergangen dempen en omvormen naar doorstroommoerassen 6.3.5 Verkennende maatregel 2d: alle hoofdwatergangen verondiepen tot maximaal 50 cm onder maaiveld 6.3.6 Verkennende maatregel 2e: alle ont- en afwatering dempen in het projectgebied Maashorst 6.3.7 Verkennende maatregel 2f: bestaande stuwen tot aan maaiveld opzetten 6.3.8 Verkennende maatregel 3a: 100% stedelijk gebied afkoppelen en ter plaatse infiltreren in het grondwater 6.3.9 Verkennende maatregel 4a: alle beregening stopzetten in projectgebied Maashorst 6.3.10 Verkennende maatregel 4b: alle beregening stopzetten ten oosten van de Raambreuk 6.3.11 Verkennende maatregel 5a: verwijderen van ont- en afwatering A50 6.3.12 Verkennende maatregel 6a: wateraanvoer van elders (0,5 m 3/s) en infiltreren met infiltratieputten 6.3.13 Verkennende maatregel 7a: omzetten van bos naar heide in het projectgebied Maashorst 6.3.14 Verkennende maatregel 7b: omzetten van landbouwpercelen binnen natuurnetwerk naar natuur in het projectgebied Maashorst 6.3.15 Samenvatting en afweging hydrologische effecten verkennende maatregelen

84 85 86 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

6.4

Uitwerking gecombineerde maatregelenpakketten

100

6.4.1

Algemeen

100

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

iv

6.4.2 6.4.3

Maatregelenkaart voorkeursmaatregelen korte termijn Maatregelenkaart voorkeursmaatregelen lange termijn

100 102

7

Conclusies en aanbevelingen

107

7.1

Conclusies

107

7.2

Aanbevelingen

108

8

Referenties

110

Bijlagen Bijlage 1: Aanpassing stationaire grondwateraanvulling Bijlage 2: Eerste versie gecombineerde maatregelenpakketten

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

v

1

Inleiding

1.1

Doelstelling

Waterschap Aa en Maas wil het grond- en oppervlaktewatersysteem op en rondom de Maashorst meer klimaatrobuust maken. Het streven is om in periodes met een overschot aan neerslag meer water op te slaan in het grondwater, in het oppervlaktewater en in de bodem (de accu zoveel mogelijk opladen). Hierdoor is in droge periodes meer water beschikbaar voor natuur en landbouw, met name in de beekdalen en laagtes in het gebied. Tevens kan het ervoor zorgen dat water in extreem natte situaties of bij hevige buien minder snel tot afvoer komt en wateroverlast voorkomen wordt. Deze doelstelling, het meer klimaatrobuust maken van het gebied De Maashorst, wil het waterschap bereiken door: • Gebiedsgericht extra water te conserveren en de grondwatervoorraad aan te vullen. Het streven is om de grondwaterstand op de horst en de aanliggende gebieden structureel zo ver als mogelijk te verhogen, door het nemen van slimme maatregelen op de juiste locatie. • Optimalisatie van het peilbeheer op de horst en de aanliggende gebieden ter vermindering van de waterbehoefte en ter verbetering van de waterbeschikbaarheid voor natuur en landbouw, zowel in droge als natte perioden. Vanuit het regionale grondwatermodel voor het beheergebied van Waterschap Aa en Maas (Model 3.0) is een verfijnd grondwatermodel opgezet, gekalibreerd en gevalideerd voor het gebied De Maashorst.

Met dit grondwatermodel is een variantenstudie uitgevoerd en is een pakket aan maatregelen uitgewerkt en onderbouwd, waarmee aan bovengenoemde doelstellingen ten aanzien van het meer klimaatrobuust maken van De Maashorst wordt voldaan.

1.2

Projectgebied

Figuur 1.1 geeft de begrenzing van het projectgebied (aandachtsgebied) schematisch weer. Dit is het zwart weergegeven kader in Figuur 1.1. Binnen het projectgebied zijn voor deze studie verder de volgende deelgebieden onderscheiden: • Deelgebied 0: volledige begrenzing Maashorst en Herperduin. • Deelgebied 1: Herperduin • Deelgebied 2: Heesch • Deelgebied 3: stroomgebied Palmven • Deelgebied 4: stroomgebied Venloop • Deelgebied 5: Koudenoord, Hengstheuvel en het Hultje • Deelgebied 6: Overige gebieden binnen de begrenzing van Maashorst (onder andere GGOR Raamvallei). Voor deelgebied 0 (volledige begrenzing Maashorst/Herperduin) is in Figuur 1.1 de exacte begrenzing weergegeven. Deelgebieden 1 tot en met 6 zijn niet exact begrensd en zijn in Figuur 1.1 globaal weergegeven als ellipsen.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

1

Figuur 1.1: Globale begrenzing projectgebied en deelgebieden

1.3

Leeswijzer

Hoofdstuk 2 van deze rapportage geeft een beschrijving van het gebied Maashorst. Achtereenvolgens wordt ingegaan op de ligging en begrenzing van het gebied, de geomorfologie, de geohydrologie, het oppervlaktewatersysteem, de bodem en het landgebruik. Aan het eind van het hoofdstuk volgt een beknopte beschrijving van de kenmerkende onderdelen van het watersysteem aan de hand van een watersysteemkaart. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

2

Hoofdstuk 3 behandelt de opzet van het grond- en oppervlaktewatermodel voor de Maashorst. Onder meer wordt ingegaan op de gebruikte basisdata, de aanvullend geïnventariseerde data, de modelschematisaties (gridgrootte, laagopbouw, tijdstap, interactie tussen grond- en oppervlaktewater), de gekozen randvoorwaarden en de doorgerekende situaties of rekenperiodes. In hoofdstuk 4 beschrijven we de aanpak en resultaten van de gevoeligheidsanalyse en kalibratie van het model. Achtereenvolgens wordt ingegaan op de nadere analyse van de ligging van de breuken (met name de Raambreuk), de gevoeligheidsanalyse die is uitgevoerd met het grondwatermodel en de aanvullende automatische kalibratie van het grondwatermodel. In hoofdstuk 5 volgt een historische analyse van het gebied. Aan de hand van historische kaarten en bestaande rapporten volgt een beschrijving van de belangrijkste ontwikkelingen, die zich in de loop van de tijd in het gebied hebben voorgedaan en de gevolgen van deze ontwikkelingen voor het grond- en oppervlaktewatersysteem. Aan de hand van peilbuisgegevens is een eerste inschatting gemaakt van de effecten van de verschillende ontwikkelingen op het grondwaterregime. Vervolgens zijn de effecten van de belangrijkste opeenvolgende ontwikkelingen op grondwaterstanden, stijghoogten en kwel berekend met het grond- en oppervlaktewatermodel voor de Maashorst.

Hoofdstuk 6 gaat in op de variantenstudie en de afleiding en onderbouwing van de maatregelenkaarten. Op basis van de resultaten van de historische analyse is in overleg met de projectgroep en klankbordgroep een groslijst van potentiële, verkennende maatregelen opgesteld. Voor deze verkennende maatregelen zijn met het grond- en oppervlaktewatermodel de effecten op het grond- en oppervlaktewaterregime berekend. De potentiële, verkennende maatregelen zijn soms extreem ingesteld. Dit is gedaan om te zien wat het theoretisch maximale effect of bereik van een bepaalde maatregel is en niet met het voornemen om de maatregel op die manier uit te voeren. Een voorbeeld daarvan is dat er is doorgerekend wat de omvorming van naald naar loofhout en bos naar heide voor effect heeft. Opgemerkt wordt dat het niet het streven is deze maatregel daadwerkelijk uit te voeren. Wel heeft het als doel inzicht te krijgen welke maatregelen veel of weinig bijdragen. Tevens zeggen de potentiële maatregelen niets over de kwaliteit van het natuurgebied an sich maar enkel over de grondwaterstanden in het gebied. Na afweging van de hydrologische effecten van de afzonderlijke, verkennende maatregelen zijn gecombineerde maatregelenscenario’s samengesteld voor de korte, middellange en lange termijn. Deze gecombineerde scenario’s zijn ook doorgerekend met het grond- en oppervlaktewatermodel.

Op basis van de berekende hydrologische effecten zijn als laatste stap twee maatregelenkaarten afgeleid, één met maatregelen voor de korte termijn en één met maatregelen voor de lange termijn. Met het grond- en oppervlaktewatermodel zijn de hydrologische effecten berekend voor zowel het korte termijn als het lange termijn maatregelenpakket.

Tot slot volgen in hoofdstuk 7 de conclusies en aanbevelingen.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

3

2

Gebiedsbeschrijving

2.1

Begrenzing van het projectgebied

Het gebied de Maashorst ligt tussen de stedelijke kernen Uden, Zeeland, Oss en Nistelrode. In het noorden zorgen de A50 en de N324 een fysieke onderbreking tussen gebied Herperduin en Centraal Maashorst. Figuur 2.1 geeft de begrenzing van het gebied weer.

Figuur 2.1: Begrenzing projectgebied

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

4

Om -in overleg met de stakeholders- te komen tot een voldoende gebiedsspecifieke uitwerking van maatregelen, zijn in deze studie binnen het projectgebied de volgende deelgebieden onderscheiden: • Deelgebied 1: Herperduin • Deelgebied 2: Heesch • Deelgebied 3: stroomgebied Palmven • Deelgebied 4: stroomgebied Venloop • Deelgebied 5: Koudenoord, Hengstheuvel en het Hultje • Deelgebied 6: Overige gebieden binnen de begrenzing van Maashorst (onder andere GGOR Raamvallei). De ligging van deze deelgebieden is globaal weergegeven in Figuur 1.1.

2.2

Geomorfologie en ligging breuken

De geomorfologie van De Maashorst wordt bepaald door verschillende breuken in de ondergrond. Het vormt onderdeel van de Peelhorst, een tectonisch stijgingsgebied tussen de Centrale- of Roerdalslenk aan de zuidwestzijde en de Venloslenk of Venloschol aan de noordoostzijde. Figuur 2.2 geeft een overzicht van de verschillende breuken in het gebied. De Peelrandbreuk vormt de scherpe overgang tussen de Peelhorst en de Centrale Slenk; de Tegelenbreuk vormt de overgang tussen de Peelhorst en de Venloslenk. De Peelrandbreuk ligt één tot twee kilometer ten westen van De Maashorst. De Tegelenbreuk ligt op 3 à 4 kilometer ten noordoosten van De Maashorst. De ligging van deze breuken is relatief eenduidig bekend. Tussen de Peelrandbreuk en de Tegelenbreuk komen binnen de Maashorst diverse andere breuken voor. Aan de oostzijde van de Maashorst ligt van zuidoost naar noordwest een naamloze breuk. Deze is conform informatie van H3O-Roerdalslenk opgenomen in het grondwatermodel Maashorst (roze lijn in Figuur 2.2). Deze naamloze breuk is alleen ontwikkeld in de diepere watervoerende pakketten (Formatie van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda) en heeft een beperkte horizontale weerstand van 50 d. Aan de westzijde van de Maashorst liggen verschillende, deels vertakte breuken. De belangrijkste, hier voorkomende breuk is de zogenoemde Raambreuk. De ligging van de Raambreuk is niet eenduidig bekend.

Figuur 2.2 geeft de ligging van de breuken weer op basis van de volgende 3 informatiebronnen: • De ligging van de breuken zoals aangenomen in de Watervisie Maashorst (Royal Haskoning, 2008) en andere studies in het verleden (zwarte lijnen), gebaseerd op oudere geologische kaarten van TNO. • De ligging van de breuken zoals opgenomen in REGIS II v2.2 en het huidige regionale grondwatermodel voor WS Aa en Maas Model 3.0 (blauwe lijnen). • De ligging van de breuken volgens laatste informatie vanuit H3O-Roerdalslenk (Vernes et al., 2018) (roze lijnen). Met name voor de breuken in het westelijke deel van de Maashorst (Raambreuk en eventuele andere breuken) geven de drie informatiebronnen verschillende (tracé-)varianten.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

5

Figuur 2.2: Ligging breuken in het gebied: • volgens Watervisie Maashorst en oudere geologische kaarten TNO (grijze lijnen) • volgens REGIS II v2.2 en overgenomen in Model 3.0 (blauwe lijnen) • volgens H3O-Roerdalslenk (roze lijnen) • Raambreuk zoals opgenomen in het grondwatermodel Maashorst (groene lijnen: Raambreuk en Noord-Raambreuk) 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

6

De eerste informatiebron, gebruikt in de Watervisie Maashorst en gebaseerd op de oudere geologische kaarten van TNO (zwarte lijnen in Figuur 2.2), geeft een groot aantal breuken weer in het projectgebied. In het westelijk deel van de Maashorst loopt van zuid naar noord de Raambreuk. Volgens de oudere geologische kaarten van TNO heeft deze breuk naar het zuiden toe enkele vertakkingen. In het zuidwestelijk deel van De Maashorst en verder naar het zuiden, binnen de bebouwde kom van Uden, wordt uitgegaan van twee parallel aan elkaar lopende breuken, die lokaal ook wel worden aangeduid als Mellebreuk en Hoevense Breuk. In het oostelijk deel van de Maashorst gaan de oudere geologische kaarten van TNO uit van een drietal deels parallel aan elkaar lopende breuken. Geen van deze breuken is volledig van zuid naar noord ontwikkeld. REGIS II v2.2, dat de basis vormt voor het huidige regionale grondwatermodel voor WS Aa en Maas (GRAM3.0) gaat in het gebied tussen de Peelrandbreuk en de Tegelenbreuk uit van één breuk in het westelijk deel van de Maashorst (zie blauwe lijn in Figuur 2.2). Deze breuk ligt in de directe omgeving van de Raambreuk, maar heeft een andere ligging en oriëntatie dan de vertakte breuken zoals opgenomen in de oudere geologische kaarten van TNO.

In het kader van het project H3O-Roerdalslenk heeft TNO een nadere inventarisatie uitgevoerd van de geohydrologie van de Roerdalslenk (Vernes et al., 2018). In deze studie wordt uitgegaan van een westelijke breuk nabij de Raambreuk en een oostelijke breuk, iets ten westen van de oostelijke breuken uit de oudere geologische kaarten. De breuken volgens H3O-Roerdalslenk zijn in Figuur 2.2 met roze lijnen weergegeven. Voor de westelijke breuk wordt uitgegaan van één doorlopende en niet vertakte breuk, met een ligging en oriëntatie die net weer afwijkt van de andere twee informatiebronnen. Op basis van analyse van gemeten stijghoogten, gedetailleerde historische bodemkaarten en de nu bekende ligging van kwelzones is gekozen om voor deze studie en het detail-grondwatermodel Maashorst aanvullend op de Peelrandbreuk, de Tegelenbreuk en de naamloze breuk aan de oostzijde van de Maashorst alleen uit te gaan van een niet-vertakte Raambreuk in het westelijke deel van het projectgebied. Deze volgt het tracé van één van de vertakkingen van de Raambreuk zoals opgenomen in de oudere geologische kaarten van TNO. De Raambreuk zoals aangenomen in deze studie en geschematiseerd in het detailgrondwatermodel Maashorst zijn in Figuur 2.2 als groene lijnen weergegeven (Raambreuk en Noord-Raambreuk). Paragraaf 4.2 gaat in op de nadere analyse van de ligging van de breuken.

Figuur 2.4 geeft het projectgebied De Maashorst weer, met daarin het verloop van de maaiveldhoogte en de aangenomen ligging van de Peelrandbreuk, de Raambreuk, de naamloze breuk (oostzijde Maashorst) en de Tegelenbreuk. Figuur 2.3 hieronder geeft een hoogteprofiel weer van zuidwest naar noordoost door de Maashorst. De ligging van het profiel is weergegeven in Figuur 2.4. De maaiveldhoogte varieert van ongeveer 10 m +NAP in de nabijheid van de Peelrandbreuk tot ruim 20 m +NAP op de hogere delen van de Maashorst.

Figuur 2.3: Verloop maaiveldhoogte [m NAP] door de Maashorst (ligging weergegeven in Figuur 2.4)

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

7

Naamloze breuk

Tegelenbreuk

Raambreuk

Peelrandbreuk

A’

A

Figuur 2.4: Maaiveldhoogte in en rond de Maashorst en ligging breuken

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

8

In het kader van de studie Watervisie Maashorst (Royal Haskoning, 2008) zijn de kwelgebieden, infiltratiegebieden en wijstgronden op kaart gezet. Figuur 2.5 geeft deze watersysteemkenmerken weer.

Figuur 2.5: Watersysteemkaart Maashorst, met ligging breuken, wijstgronden, kwelgebieden, infiltratiegebieden en voormalige vennen 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

9

2.3

Geohydrologische opbouw

De breuken zijn een belangrijke factor in het ontstaan van het natuurgebied de Maashorst. Door de tectonische beweging, waarbij de slenk zakt en de horst opgeheven wordt, is een verticale verschuiving van de afzettingen ontstaan. Door de tektonische beweging liggen afzettingen, die in dezelfde periode zijn afgezet, aan beide kanten van de breuk niet meer op gelijke diepte. Figuur 2.6 geeft dit weer. Op de Peelhorst (en dus ook de Maashorst) heeft de opheffing van het gebied gezorgd voor erosie, waardoor de jongste afzettingen deels of geheel zijn verdwenen. De Formatie van Boxtel is in het gebied van de Maashorst slechts zeer dun van opbouw en lokaal zelfs afwezig, waardoor de grofzandige afzettingen van de Formatie van Beegden aan de oppervlakte liggen.

Figuur 1.6: Regionale bodemopbouw (doorsnede REGIS 2.2)

Bij de Peelrandbreuk bedraagt de verticale verschuiving ruim 100 m, zie Figuur 2.6. Bij de Raambreuk en de naamloze breuk aan de oostzijde van de Maashorst is sprake van een verschuiving van 20 à 30 m. Ten westen van de Peelrandbreuk bestaan de bovenste 10 tot 20 m van de ondergrond uit de fijnzandige afzettingen van de Formatie van Boxtel, met daarin ook voorkomens van Brabantse leem. Daaronder liggen de grofzandige rivierafzettingen van de Formaties van Beegden en Sterksel. Nog dieper, op ongeveer 70-75 m onder maaiveld, ligt een afwisseling van klei- en zandafzettingen bestaande uit de Formaties van Peize-Waalre. Daaronder ligt de Kiezeloölietformatie en op een diepte van 160-170 m onder maaiveld liggen de slecht doorlatende marien afgezette Formaties van Oosterhout en Breda. Ten oosten van de Peelrandbreuk en dus ook onder de Maashorst zijn de watervoerende pakketten aanzienlijk dunner. De fijnzandige Formatie van Boxtel is slechts enkele meters dik en komt lokaal niet voor. Direct daaronder ligt een pakket van 10 tot 20 m grofzandige afzettingen van de Formatie van Beegden. Ook de Formaties van Peize-Waalre en de Kiezeloölietformatie zijn veel minder dik dan in de 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

10

Centrale Slenk. De slecht doorlatende formaties van Oosterhout en Breda liggen op een diepte van 40 tot 45 meter onder maaiveld. Ten oosten van de Raambreuk zijn de watervoerende pakketten nog dunner en liggen de slecht doorlatende Formaties van Oosterhout en Breda nog ondieper, op slechts 20 tot 30 meter onder maaiveld. Ter plaatse van de breuken kan op verschillende manieren een belemmering van de grondwaterstroming ontstaan: 1. Door de verticale verschuiving kan in horizontale richting onderbreking van watervoerende pakketten ontstaan, bijvoorbeeld als een watervoerend pakket aan de ene zijde van de breuk overgaat in een slecht doorlatende laag aan de andere zijde van de breuk. 2. Door verticale verschuiving kunnen kleilagen in de ondergrond zorgen voor versmering, waardoor een verticale barrière wordt gevormd voor het grondwater. 3. Door scheefstelling van lagen kan het voorkomen dat de dikte van de watervoerende lagen in de richting van de breuk afneemt, waardoor een toeknijpingseffect ontstaat voor het grondwater dat ind e richting van de breuk afstroomt. Ter plaatse van de Peelrandbreuk heeft de sterke verschuiving van de afzettingen en versmering als gevolg van schuivende kleilagen (bovengenoemde punten 1 en 2) gezorgd voor een flinke hydrologische barrière.

Het grondwater, dat van de horst naar de slenk afstroomt, wordt direct ten oosten van de breuk naar de oppervlakte gedrukt. In de zone direct bovenstrooms (ten oosten) van de breuk komt op grote schaal kwel van ijzerrijk grondwater voor. Dit verschijnsel wordt wijst genoemd en zorgt in deze zone voor permanent hoge grondwaterstanden en leidt tot het voorkomen van vegetatie die typerend is voor gebufferde en voedselarme omstandigheden. Direct ten westen van de breuk, aan de laaggelegen kant, ligt de grondwaterstand veel dieper, in het algemeen meer dan één meter beneden maaiveld. Ter plaatse van de Raambreuk is de verticale verschuiving van de lagen aanzienlijk minder. Ondanks de afwezigheid van dikke kleilagen heeft er waarschijnlijk wel enige versmering plaatsgevonden (door leemlagen en dunnere kleilagen). De afzettingen ten oosten van de Raambreuk zijn scheefgesteld, waarbij de slechtdoorlatende Formaties van Oosterhout en Breda direct ten oosten van de breuk veel ondieper liggen dan verder naar het oosten, zie Figuur 2.6. Dit zorgt ervoor dat het grondwater, dat vanaf het oosten in de richting van de breuk stroomt, wordt belemmerd door het steeds dunner wordende watervoerende pakket (toeknijpingseffect, punt 3 hierboven). Dit zorgt ervoor dat ook ten oosten van de Raambreuk lokaal wijst voorkomt.

De naamloze breuk aan de oostzijde van de Maashorst heeft geen significante barrièrewerking voor het grondwater. De naamloze breuk heeft slechts een beperkt effect op het grondwater, dat hier nagenoeg onbelemmerd in noordoostelijke afstroomt. De breuk is opgenomen in het grondwatermodel voor Maashorst, maar is alleen geschematiseerd in de diepere watervoerende pakketten (Formaties van PeizeWaalre, Oosterhout en Breda) en heeft een relatief beperkte horizontale weerstand gekregen van 50 d.

2.4

Oppervlaktewatersysteem

Figuur 2.7 geeft de watergangen in en rondom de Maashorst weer. In het oostelijke deel van de Maashorst, ten oosten van de Raambreuk, komen relatief weinig watergangen voor. In dit oostelijke deel van de Maashorst liggen alleen de Palmvenloop en de Venloop, die allebei in westelijke richting afstromen naar de Centrale Slenk en daarbij zowel de Raambreuk als de Peelrandbreuk passeren. Westelijk van de Raambreuk komen diverse andere watergangen voor. Figuur 2.7 laat ook duidelijk zien dat het bosgebied in het oostelijk deel van de Maashorst de waterscheiding vormt. Ten westen hiervan stromen alle watergangen in de richting van de Centrale Slenk, ten oosten ervan stromen alle watergangen in noordoostelijke richting naar de Venloslenk. Het bosgebied 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

11

op de waterscheiding is het droogste deel van de Maashorst en heeft in de huidige situatie relatief diepe grondwaterstanden. Door de grondwateraanvulling te vergroten en afwatering via greppels en rabatten te verminderen is hier relatief veel extra water vast te houden.

Figuur 2.7: Waterlopen in en rondom de Maashorst

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

12

2.5

Bodem

Figuur 2.8 geeft een overzicht van de bodemtypen in de Maashorst. De bodems in de Maashorst zijn te classificeren in drie hoofdgroepen, de podzolgronden, eerdgronden en de vaaggronden. Voor het bepalen van de schematisatie van de breuken in het grondwatermodel is eveneens gebruik gemaakt van meer gedetailleerde bodemkarteringen uit de jaren vijftig en zestig van de 20 e eeuw. In paragraaf 3.2 wordt hier verder op in gegaan. Podzolgronden zijn ontstaan in zandgronden met infiltratie van neerslagwater. Door de infiltratie van neerslagwater zijn organische stof, mineralen en nutriënten uitgespoeld naar de ondergrond. In podzolprofielen komen daardoor vaak zogenoemde inspoelingshorizonten voor. Dit zijn dunne lagen in de ondergrond, waarin ijzer of organische stof zijn opgehoopt na uitspoeling. In de Maashorst komen veldpodzolen vooral voor in het centrale deel, bestaande uit landbouwgronden en voormalige landbouwgronden. In de hooggelegen bosgebieden hieromheen komen vooral haarpodzolen voor. Eerdgronden zijn gronden met een dikke, donkere of bruine toplaag bestaande uit zand met een hoog gehalte aan organische stof. Enkeerdgronden zijn ontstaan door het eeuwenlang opbrengen van (met mest verzadigde) heideplaggen (potstalsysteem). Enkeerdgronden komen in de Maashorst vooral voor in de hoge delen van het deelgebied Hengstheuvel (ten westen van de Raambreuk).

Beekeerdgronden en gooreerdgronden zijn ontstaan in beekdalen (of wijstzones) met kwel. Deze kwel zorgde voor permanent natte omstandigheden, waardoor organische stof zich kon ophopen in de toplaag van de bodem. De kwel voorkwam bovendien de uitspoeling van organische stof naar de ondergrond. Onder de eerdlaag hebben beekeerd- en gooreerdgronden vaak een ondergrond bestaande uit wit of grijs gekleurd zand, het gevolg van een hoog gehalte aan gereduceerd ijzer. De permanent hoge grondwaterstanden voorkwamen de oxidatie van dit ijzer. Beekeerdgronden komen vooral voor in de laagste delen van de beekdalen en wijstzones. Gooreerdgronden liggen iets hoger in het landschap, vaak tegen de flanken van de beekdalen. In de Maashorst treffen we beekeerd- en gooreerdgronden vooral aan in de beekdalen en wijstzones in het deelgebied Hengstheuvel. Vaaggronden zijn bodems, waarin zich nog niet of nauwelijks bodemvorming heeft voorgedaan. In de Maashorst komen duinvaaggronden voor in een voormalig stuifduinencomplex in het noordelijk deel van het gebied (deelgebied Heesch).

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

13

Figuur 2.8: Bodemtypen Maashorst

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

14

2.6

Landgebruik

Vrijwel het gehele projectgebied De Maashorst vormt onderdeel van het Natuurnetwerk Brabant (NNB). Het grootste deel van het gebied is aangekocht als natuurgebied en is in beheer bij Staatsbosbeheer, de gemeente Maashorst, gemeente Oss en Gemeente Bernheze, zie figuur 2.9. Alleen in het centrale deel ligt nog een aantal percelen in agrarisch eigendom (circa 130Ha).

Figuur 2.9: Eigendommenkaart De Maashorst

Figuur 2.10 geeft de natuurbeheertypen weer. Het overgrote deel van de Maashorst heeft droge beheertypes, waarvan N15.02 (Dennen-, eiken- en beukenbos) en N16.03 (Droog bos met productie) de meeste voorkomende zijn. Ten zuiden van Slabroek zijn ook nattere beheertypes toegekend, zoals N06.045 (Vochtige heide) en N10.02 (Vochtig hooiland). In het midden van de Maashorst is een gebied met nog om te vormen landbouwgebied (N00.01). Dit is in de huidige situatie nog landbouwgebied (zie ook Figuur 2.8). Ook rondom Slabroek zijn verschillende landbouwpercelen te vinden. Voor vrijwel het gehele gebied De Maashorst is het ambitie-beheertype Zand- en Kalklandschap toegekend (N01.04). Streven is om de bestaande natte, grondwaterafhankelijke flora en fauna zoveel te behouden en zo duurzaam mogelijk in stand te houden. Verder is het streven om het hydrologisch systeem zo ver mogelijk te herstellen, zodat een robuuste, relatief beheer- en onderhoudsarme vorm van natuur ontstaat (proces natuur). 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

15

Slabroek

Figuur 2.10: Natuurbeheertypen De Maashorst

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

16

3

Opzet van het grond- en oppervlaktewatermodel

3.1

Oppervlaktewatermodel

3.1.1

Algemene opzet

Ten behoeve van de studie is een oppervlaktewatermodel in SOBEK opgezet, specifiek voor het projectgebied. Het oppervlaktewatermodel dient om de oppervlaktewaterpeilen te berekenen, die randvoorwaarde vormen voor het grondwatermodel. Tevens is het oppervlaktewatermodel ingezet om de effecten van verschillende maatregelen op het oppervlaktewaterregime te berekenen. Basis voor het oppervlaktewatermodel voor de Maashorst zijn de (vier) regionale stroomgebiedsmodellen, die Waterschap Aa en Maas eerder heeft opgezet en toegepast voor onder meer de integrale toetsingen aan de NBW-normen. Het projectgebied Maashorst vormt de waterscheiding tussen verschillende stroomgebieden. Het is daarom niet verwonderlijk dat het projectgebied de Maashorst deels wordt bedekt door alle vier de regionale stroomgebiedsmodellen. Tabel 3-1 geeft de namen van deze vier stroomgebiedsmodellen weer, alsmede de modelversies en -cases die zijn gebruikt als basis voor het oppervlaktewatermodel Maashorst. Tabel 3.1: Stroomgebiedsmodellen WS Aa en Maas en referentiecases

Stroomgebied Raam

Hertogswetering

Groote Wetering

Leijgraaf

Wintersituatie

Zomersituatie

LIT

RAAMSTA.LIT

RAAMSTA.LIT

Case

versie 4.11 Gemiddelde winter

versie 4.11 Gemiddelde zomer

LIT

HERSTA

HERSTA

Case

Hertogswetering_winter

Hertogswetering_zomer

LIT

GROOWETS.LIT

GROOWETS.LIT

Case

'v2.91_gemiddelde winter'

v2.91_gemiddelde zomer'

LIT

LEIJGRST.LIT

LEIJGRST.LIT

Case

'20211018Leijgraaf__Gemiddelde winter'

'20211018Leijgraaf__gemiddelde zomer '

Als eerste stap in de opbouw van het oppervlaktewatermodel voor De Maashorst zijn de vier stroomgebiedsmodellen samengevoegd. De modelbegrenzing is vaak benedenstrooms een stuw genomen zodat de randvoorwaarde geen invloed heeft op het model. Figuur 3.1 geeft de begrenzing van het oppervlaktewatermodel Maashorst weer. Deze begrenzing omvat het gehele projectgebied Maashorst (eveneens weergegeven in Figuur 3.1). Binnen de modelbegrenzing zijn alle A-watergangen in het model opgenomen. Het oppervlaktewatermodel Maashorst is -evenals de vier stroomgebiedsmodellen- gebaseerd op de modelcode Sobek 2.16.003. Na het samenvoegen van de modellen is een controle uitgevoerd op de klepstanden van de stuwen in het model en de laterals (debieten die als zij-instroom in het model worden gebracht). De waarden zoals opgenomen in het samengevoegde model zijn getoetst aan de laatst beschikbare data en bij het waterschap aanwezige veldkennis. Paragraaf 3.1.2 gaat hier verder op in. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

17

Figuur 3.1 Modelbegrenzing oppervlaktewatermodel Maashorst 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

18

Naar aanleiding van de droogte in 2018 en 2019 zijn in het gebied de klepstanden van een aantal stuwen verhoogd. Tevens zijn op verschillende plaatsen vaste stuwen gerealiseerd met behulp van rijplaten. De aangepaste klepstanden en de rijplaatstuwen zijn opgenomen in het oppervlaktewatermodel voor de Maashorst. Paragraaf 3.1.3 gaat hier verder op in. De aangepaste klepstanden en rijplaatstuwen worden alleen meegenomen in het doorrekenen van de huidige situatie en de verschillende maatregelen-varianten. De modelkalibratie is voor het overgrote deel uitgevoerd voor de situatie vóór 2019 en is daarom gebaseerd op de versie zonder aangepaste klepstanden en rijplaatstuwen.

3.1.2

Controle klepstanden stuwen en laterals

De klepstanden van de stuwen zijn door het waterschap aangeleverd voor de kalibratieperiode. Deze zijn gecontroleerd in het model en waar nodig aangepast. Onderstaande Tabel 3-2 geeft een overzicht van de stuwen waarvoor de klepstanden in het model zijn aangepast. In de tabel zijn de ID’s van de stuwen en de aangepaste klepstanden opgenomen. Tabel 3.2: Stuwen met aangepaste klepstanden ten opzichte van basismodel

ID

Aangepaste klepstand zomerperiode (m t.o.v. NAP)

Aangepaste klepstand winterperiode (m t.o.v. NAP)

AS204CIA

8.06

8.06

AS204FE

9.85

9.8

AS204FG

10.18

12.02

AS204FI

10.26

10.2

AS204FK

12.45

12.4

AS204FN

14.58

14.58

AS204FP

17.25

17.25

AS204FQ

16.24

16.24

AS204H

7.8

7.6

AS204HC

13.3

13.3

AS204HD

14.53

14.35

AS204I

8.2

8.05

AS204J

9.3

9.2

AS204MD

15.44

15.44

AS204O13,57

13.46

13.46

AS204OA

14.64

14.5

AS204UDD

17.77

17.77

AS204UDF

19.4

19.4

CAaS211HIA

16.01

16.01

CAaS211HKB

18.13

18.04

Verder zijn op verschillende locaties zogenoemde laterals (zij-instroompunten) verplaatst of zijn op bestaande laterals debieten toegevoegd als deze op nul stonden om een kleine stroming te krijgen op de 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

19

watergang. Dit is nodig om te zorgen dat watergangen niet per definitie droog staan door het ontbreken van een debiet op de watergang. Onderstaande tabel 3.3 geeft een overzicht van de laterals die zijn aangepast in het model. Tabel 3.3: Overzicht aanpassingen laterals in oppervlaktewatermodel Maashorst

ID

Type

maatregel

waarde

CAaCONN8970

connection node

flow op-gezet

0.0001

CAaCONN12987

connection node

flow op-gezet

0.0001

A2040910L

lateral

verplaatst

A2040010L

lateral

verplaatst

D1055010L

lateral

verplaatst

D1052010L

lateral

verplaatst

D1052110L

lateral

verplaatst

D1051010L

lateral

verplaatst

DCONN4131

connection node

type gewijzigd met flow

0.0001

extra1

lateral

toegevoegd

0.0001

CAaCONN1889

connection node

flow op-gezet

BCONN6059

connection node

type gewijzigd met flow

B1041630L

lateral

verplaatst

BCONN2681

connection node

type gewijzigd met flow

0.0001

BCONN7752

connection node

type gewijzigd met flow

0.0001

DCONN5384

connection node

type gewijzigd met flow

0.0001

D1054010L

lateral

verplaatst

D1055410L

lateral

verplaatst

CAa2112740L

lateral

verplaatst

A2040510L

lateral

verplaatst

3.1.3

0.0001

Aanpassingen klepstanden en rijplaatstuwen na 2019

Naar aanleiding van de droge zomers in 2018 en 2019 zijn voor veel stuwen de klepstanden verhoogd. Tevens zijn op verschillende plaatsen rijplaten verticaal in de watergang geplaatst, om een vaste overlaat te creëren, waarmee meer water vastgehouden kan worden (zogenoemde rijplaatstuwen). Beide ingrepen (aanpassing klepstanden en aanleg rijplaatstuwen) zijn verwerkt in het oppervlaktewatermodel dat wordt ingezet voor het doorrekenen van de huidige situatie en de varianten. De modelkalibratie is voor het overgrote deel uitgevoerd voor de situatie vóór 2019 en is daarom gebaseerd op de versie zonder aangepaste klepstanden en rijplaatstuwen.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

20

Aanpassingen klepstanden vanaf 2019 Tabel 3.4 geeft een overzicht van de stuwen, waar in 2019 de klepstand is verhoogd. Tabel 3.4: Overzicht stuwen met aanpassing klepstand vanaf 2019

ID

Klepstand na 2019 (m + NAP)

Opmerking

Gemodelleerde stand (m + NAP) Zomersituatie | Wintersituatie

AS204CIA

8.4

Sinds 2020

8.4

AS204FC

8.52

Sinds 2019 ook in winter op 8,52

8.52

8.52

AS204FD

9.35

Sinds 2018 ook in de winter

9.35

9.35

AS204FE

9.95

9.95

AS204FG

10,3/10,4

10.35

AS204FI

10.3

AS204FK

10.8

AS204FL

13.5

AS204FN

14.94

14.94

AS204FP

17.28

17.28

AS204FQ

16.84

16.84

AS204H

7.85

AS204HC

13.42

13.42

AS204HD

14.8

14.8

AS204HK

15.4

15.4

AS204HM

16.87

16.87

AS204I

8.25

8.25

AS204J

9.28

AS204M

11.95

11.95

AS204MD

15.7

15.7

AS204N

12.92

12.92

AS204O13,57

13.57

13.57

AS204OA

14.86

14.86

AS204Q

17.25

17.25

AS204UDD

17.83

17.83

AS204UDF

19.6

Sinds april 2020

19.6

CAaS211HIA

15.52

Sinds 2020 lager

15.52

CAaS211HKB

18.14

Sinds 2018 ook in de winter 10,3

10.3

10.3

10.8 Terug gezet naar 13,26 in maart 2020

Sinds 2017 7,85

13.26

13.26

7.85

Sinds 2019 ook in winter op 9,28

9.28

9.28

18.14

Rijplaatstuwen Op verscheidene locaties in het projectgebied zijn rijplaten in het natte profiel van de watergang gedrukt waarbij er een V-vormige uitsparing is gemaakt waar het water overheen kan stromen. Deze zogeheten 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

21

rijplaatstuwen houden het water vast, wat anders makkelijker zou wegstromen. Deze constructies zijn geplaatst om op extra plekken water vast te houden en hebben als voordeel dat ze makkelijk te verwijderen en goedkoop zijn in vergelijking met betonnen stuwconstructies. In Figuur 3.2 zijn de rijplaatstuwen in leggerwatergangen weergegeven.

Figuur 3.2: Locaties van rijplaatstuwen in leggerwatergangen

In Tabel 3.5 zijn voor de rijplaatstuwen, waarvoor dit bekend is op basis van inmetingen, de dimensies en hoogtes weergegeven (doorstroomhoogte, hoogte constructie, breedte en breedte V-vorm). De stuwen zijn als universal weir opgenomen in het model, waarbij de breedte is gebaseerd op de kolom ‘Breedte Vvorm’ en de hoogte op het verschil tussen ‘doorstroomhoogte’ en ‘hoogte constructie’. Tabel 3.5 Meetgegevens voor rijplaatstuwen Code

doorstroomhoogte

hoogte constructie

Breedte

Breedte V-vorm

204PLM

16.9

17.15

2.62

0.73

204PAM

17.16

17.38

3.44

0.73

204SLA

16.09

16.3

3.82

0.73

204EKS

15.06

15.26

4.58

0.73

204EAS

15.16

15.35

2.78

0.73

204RWG

13.62

13.86

2.43

0.73

204KOU

15.78

16

2.42

0.73

Voor de rijplaatstuwen waarvoor geen meetgegevens voorhanden, zijn in het oppervlaktewatermodel aannames gedaan. De aannames voor wat betreft dimensies en hoogtes zoals opgenomen in het model zijn voor de betreffende rijplaatstuwen weergegeven in Tabel 3.6. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

22

Tabel 3.6: Aannames ten aanzien van hoogtes en dimensies voor rijplaatstuwen zonder meetgegevens Code

doorstroomhoogte

hoogte constructie

Breedte

Breedte V-vorm

Rijplaat1

18.10

18.30

n.v.t.

0.73

Rijplaat2

19.80

20.00

n.v.t.

0.73

Rijplaat3

20.00

20.20

n.v.t.

0.73

Rijplaat4

19.10

19.30

n.v.t.

0.73

3.2

Grondwatermodel

3.2.1

Opzet model

Vanuit het regionale grondwatermodel voor Waterschap Aa en Maas, versie 3.0 (GRAM3.0) is een tweetal uitsnedemodellen gemaakt voor de Maashorst: een groot model met het projectgebied met daaromheen een buffer om rekening te houden met eventuele uitstralingseffecten vanuit het projectgebied en een kleiner model voor het projectgebied. De lagenschematisatie van beide modellen komt overeen met die van GRAM3.0 (Bos-Burgering & Hunink, 2021). Figuur 3.3 geeft de begrenzingen van beide modellen weer.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

23

Figuur 3.3: Begrenzingen grondwatermodellen Maashorst: groot model op 100x100 m en model voor projectgebied op 25x25 m. Tevens weergegeven de breuken (in rood)

Het grote model is opgebouwd uit gridcellen van 100x100 m en heeft een modelextent voor de volgende RD-coördinaten: X:160000, 180000 Y:406000, 424000 Op de randen van het grote model zijn per modellaag de berekende grondwaterstanden en stijghoogten vanuit GRAM3.0 opgelegd. Om te voorkomen dat de effectberekeningen binnen het projectgebied worden beïnvloed door de opgelegde stijghoogtes en grondwaterstanden op de rand, ligt de grens van het grote model overal minimaal 3x de spreidingslengte λ (√kDc) buiten de begrenzing van het projectgebied. Omdat de spreidingslengte in de Centrale Slenk veel groter is dan die op de Peelhorst, is het grote model aan de zijde van de Centrale Slenk ruimer begrensd dan aan de zijde van de Peelhorst.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

24

Het kleinere model voor het projectgebied is opgebouwd uit gridcellen van 25x25 m en heeft een modelextent voor de volgende RD-coördinaten: X:165175, 175660 Y:409000, 420500 De stijghoogten op de randen van het kleinere model voor het projectgebied worden berekend door het grote model. Dat betekent dat iedere berekening met het kleinere model voor het projectgebied vooraf gegaan wordt door een berekening met het grotere model (voor dezelfde situatie of variant). Alle grondwatermodelberekeningen zijn uitgevoerd met iMODFLOW en MetaSWAP versie 5.3. Ten opzichte van GRAM3.0 is in de grondwatermodellen voor Maashorst de schematisatie van de breuken aangepast. Paragraaf 3.2.2 gaat in op de schematisatiekeuze voor de breuken. Daarna wordt ingegaan op de grondwateraanvulling en onverzadigde zone modellering (paragraaf 3.2.3). Ten slotte wordt in paragraaf 3.2.3 ingegaan op de overige wijzigingen en updates die zijn uitgevoerd ten opzichte van het basismodel GRAM3.0.

3.2.2

Schematisatie breuken

Tussen de Peelrandbreuk en de Tegelenbreuk komen binnen de Maashorst diverse andere breuken voor. Er is geen eenduidig inzicht in de ligging van deze tussenliggende breuken en de effecten ervan op de grondwaterstroming. In paragraaf 2.2 is de ligging van de breuken volgens verschillende informatiebronnen besproken. Op basis van analyse van gemeten stijghoogten, gedetailleerde historische bodemkaarten en de nu bekende ligging van kwelzones is gekozen om voor deze studie en het grondwatermodel Maashorst aanvullend op de Peelrandbreuk, de Tegelenbreuk en de naamloze breuk in het oostelijk deel van de Maashorst alleen uit te gaan van een niet-vertakte Raambreuk in het westelijke deel van het projectgebied. Deze volgt het tracé van één van de vertakkingen van de Raambreuk zoals opgenomen in de oudere geologische kaarten van TNO. De Raambreuk zoals opgenomen in het grondwatermodel Maashorst is in Figuur 2.2 als groene lijn weergegeven. Paragraaf 4.2 gaat in op de nadere analyse van de ligging van de breuken.

3.2.3

Grondwateraanvulling en onverzadigde zone modellering

Stationaire modellering In de stationaire modelberekeningen is uitgegaan van de gemiddelde grondwateraanvulling over de jaren 2010 t/m 2019, zoals eerder toegepast voor de optimalisatie van GRAM3.0 (Bos-Burgering & Hunink, 2021). Tijdsafhankelijke grondwateraanvulling en onverzadigde zone (MetaSWAP) De grondwateraanvulling voor de tijdsafhankelijke modelberekeningen is berekend met MetaSWAP voor de weerjaren 2010 tot en met 2020. Hiervoor is gebruik gemaakt van de beschikbare meteoreeks voor 2010 t/m 2020 (grids met neerslag en referentieverdamping). De eerste drie jaren (2010 t/m 2012) dienen als inspeelperiode. De overige jaren (2013 t/m 2020) zijn gebruikt om per doorgerekende situatie of variant de GHG, GVG en GLG (gemiddelde hoogste grondwaterstand, gemiddelde voorjaarsgrondwaterstand en gemiddeld laagste grondwaterstand) te berekenen. Om de MetaSWAP-berekeningen vanaf 2010 te kunnen starten met een correcte bodemvochtverdeling, is gerekend met een zogenoemde “warme start”. Dit houdt in dat de berekende bodemvochtverdeling aan het eind van een MetaSWAP-berekening voor de periode 2002 tot en met 2009 is opgelegd als beginconditie voor de MetaSWAP-berekeningen vanaf 2010. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

25

De ruimtelijke schematisatie van MetaSWAP is grotendeels overgenomen vanuit GRAM3.0: • Het landgebruik is gebaseerd op de Basisregistratie percelen van 2019 (BRP2019). Figuur 3-4 hieronder geeft een overzicht van het landgebruik binnen het projectgebied Maashorst. • Voor de schematisatie van de bodemfysische karakteristieken (pF-curves en kh-relaties) is uitgegaan van de indeling in bodemfysische eenheden (BOFEK-codes) zoals eerder toegepast voor GRAM3.0. Enkele aanpassingen hierop volgen hieronder in paragraaf 3.2.3.

3.2.4

Overige aanpassingen ten opzichte van het basismodel GRAM3.0

Ten opzichte van GRAM3.0 zijn in de schematisatie van de grondwatermodellen voor Maashorst, voorafgaand aan de kalibratie en validatie, de volgende aanpassingen doorgevoerd: • Wijzigingen landgebruik. • Aanpassing locaties met beregening. • Aanpassing terugkeerfrequentie beregeningsgift • Zandwinplas. • Oppervlaktewater en topsysteem. • Correctie grondwateraanvulling stationair model. Wijzigingen landgebruik Voor het landgebruik is evenals in GRAM3.0 uitgegaan van BRP2019. Voor twee locaties is bekend dat het landgebruik inmiddels is omgezet naar intensieve teelt (aardbeien/prei/wortelen). Deze twee locaties zijn hieronder weergegeven in Figuur 3.4. In het grondwatermodel Maashorst is voor deze locaties in plaats van het BRP2019 uitgegaan van het landgebruikstype “overige landbouw”. In MetaSWAP is voor deze percelen uitgegaan van een aangepaste worteldiepte. Voor het overige is uitgegaan van het landgebruik volgens BRP2019, zie Figuur 3.4. Figuren 3.5 en 3.6 geven de concreet aangepaste percelen met intensieve teelt in meer detail weer. Aanpassing terugkeerfrequentie beregeningsgift De hoeveelheid beregeningsgift per gift is hetzelfde gehouden als in GRAM3.0. De terugkeerfrequentie is verminderd met ongeveer 40%. Dit betekent bijvoorbeeld bij grasland niet na 10 dagen opnieuw wordt beregend, maar pas na 14 dagen.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

26

Figuur 3.4. Landgebruik zoals opgenomen in grondwatermodel Maashorst. Bron: BRP2019. In twee omcirkelde locaties is intensieve teelt aanwezig (o.m. aardbeien). Hier is het landgebruik volgens BRP2019 aangepast.

Figuur 3.5: Perceel met intensieve teelt omgezet naar “overig landbouw” binnen gebied 1

Figuur 3.6: Perceel met intensieve teelt omgezet naar “overig landbouw” binnen gebied 2 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

27

Aanpassing locaties beregening Ten opzichte van GRAM3.0 zijn de percelen met mogelijke beregening uit grondwater aangepast. Hiervoor is door WS Aa en Maas een handmatige analyse uitgevoerd, waarbij de percelen waar in GRAM3.0 beregening werd verondersteld zijn getoetst aan veldkennis en zijn vergeleken met de ligging van de beregeningsputten. Het resultaat van de analyse is weergegeven in Figuur 3-7. Deze kaart geeft de percelen weer, waar in het grondwatermodel Maashorst mogelijke beregening uit grondwater wordt verondersteld.

Figuur 3.7: Percelen waar in grondwatermodel Maashorst mogelijkheid voor beregening uit grondwater wordt verondersteld (paars). Geel: locaties beregeningsputten

Zandwinplas In het noordelijk deel van het projectgebied Maashorst, ten zuidwesten van Schaijk, ligt een zandwinplas zie Figuur 3.4. Deze zijn niet opgenomen in het GRAM3.0 model en zijn alsnog opgenomen in de schematisatie van het grondwatermodel Maashorst. Aangenomen is dat de plas insnijdt tot en met 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

28

modellaag 4. Ter plaatse van de plas is de kD-waarde van modellagen 1 tot en met 4 verhoogd tot 1000 m2/d. Tevens is de veronderstelde dikte van modellagen 1 t/m 3 gereduceerd tot 10 cm. De verticale weerstanden van modellagen 1 t/m 3 is gereduceerd tot 0,1 d. Door deze aanpassingen in de schematisatie berekent het model ter plaatse van de plas een vrijwel vlakke grondwaterspiegel, die vrij kan meebewegen met het grondwaterregime van het omliggende gebied. Oppervlaktewater en topsysteem. Primaire, secundaire en tertiaire watergangen Figuur 3.8 geeft alle primaire en secundaire watergangen weer, die zijn opgenomen in de schematisatie van het grondwatermodel. Binnen de extent van het oppervlaktewatermodel (zie Figuur 3.8) zijn waterstanden die voorkomen in de zomer en winter berekend met het SOBEK-model en vervolgens toegekend aan het grondwatermodel. De conversie van het SOBEK-model naar grondwatermodelinvoer (conductance, bodemhoogte, peil) vond plaats met de iMOD-batchfuncties IMPORTSOBEK en ISGGRID.

Figuur 3.8: Primaire en secundaire watergangen opgenomen in de schematisatie van het grondwatermodel Maashorst

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

29

Voor de primaire en secundaire watergangen buiten de modelextent van het SOBEK-model zijn de zomeren winterpeilen overgenomen uit GRAM3.0. Ook de peilen en conductances van de tertiaire watergangen zijn integraal overgenomen uit GRAM3.0. Tot enkele jaren geleden was centraal in het Maashorstgebied een onderbemaling aanwezig. Deze is inmiddels stopgezet en daarom niet in de schematisatie van het grondwatermodel opgenomen. We leiden de conductances van de watergangen zijn afgeleid op 25x25 m modelgrid. Voor de primaire watergangen is uitgegaan van een intreeweerstand van 1 dag, voor de secundaire watergangen van 2 dagen. Voor de opschaling van de conductances naar 100x100 m gridcellen is gebruik gemaakt van de Formule van de Lange, zoals geïmplementeerd in iMOD. In het grondwatermodel is aangenomen dat de primaire, secundaire en tertiaire watergangen alleen kunnen draineren. Omdat er nergens in het Maashorstgebied wateraanvoer mogelijk is, is verondersteld dat er geen infiltratie vanuit de watergangen optreedt. In het grondwatermodel is de infiltratiefactor van alle watergangen op 0 gesteld. Buisdrainage De percelen met buisdrainage zijn overgenomen uit GRAM3.0. Aanvullend zijn percelen met buisdrainage toegevoegd, die eerder zijn geïnventariseerd door Waterschap Aa en Maas. Figuur 3.9 geeft alle buisdrainage weer, die is opgenomen in het grondwatermodel Maashorst.

Het betreft behalve buisdrainage van landbouwpercelen ook drainage in bebouwd gebied en van grotere wegen. De rood weergegeven locaties zijn overgenomen vanuit GRAM3.0. De zwart omlijnde percelen zijn later toegevoegd op basis van de veldinventarisatie die eerder is uitgevoerd door Waterschap Aa en Maas.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

30

Figuur 3.9: Percelen en locaties met buisdrainage opgenomen in het grondwatermodel Maashorst. Rood: overgenomen uit GRAM 3.0. Zwart omlijnd: gebaseerd op veldinventarisatie door Waterschap Aa en Maas.

Correctie grondwateraanvulling stationair model Uit de eerste testberekeningen met de grondwatermodellen voor Maashorst bleek dat de stationaire berekeningen op de Maashorst resulteerden in structureel hogere grondwaterstanden dan het gemiddelde van de tijdsafhankelijke berekeningen. Dit is voorafgaand aan de kalibratie van de modellen opgelost door de stationaire grondwateraanvulling opnieuw te berekenen als het gemiddelde van de tijdsafhankelijke grondwateraanvullingen over de periode 2010 t/m 2020.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

31

4

Gevoeligheidsanalyse en kalibratie van het grondwatermodel

4.1

Peilbuisgegevens

Voor de kalibratie van het grondwatermodel Maashorst is gebruik gemaakt van de selectie peilbuizen die eerder is gebruikt voor de kalibratie van GRAM3.0. Deze kalibratieset is eerder door Deltares samengesteld door middel van tijdreeksanalyse (Bos-Burgering & Hunink, 2021). Ten behoeve van de gevoeligheidsanalyse en aanvullende kalibratie is de kalibratieset van GRAM3.0 uitgebreid met andere beschikbare peilbuizen binnen het projectgebied. Er zijn alleen peilbuizen toegevoegd, die na controle volledig en betrouwbaar genoeg bleken. Figuur 4.1 geeft een overzicht van de peilbuizen die gebruikt zijn voor de gevoeligheidsanalyse en aanvullende kalibratie van het grondwatermodel Maashorst. In blauw zijn de peilbuizen weergegeven die al waren opgenomen in de oorspronkelijke ijkset voor GRAM3.0. In rood zijn de peilbuizen weergegeven die ten behoeve van de gevoeligheidsanalyse en aanvullende kalibratie van het grondwatermodel Maashorst zijn toegevoegd.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

32

Figuur 4.1: Overzicht peilbuizen gebruikt voor kalibratie en gevoeligheidsanalyse. Blauw: peilbuizen van de oorspronkelijke ijkset voor GRAM3.0. Rood: extra peilbuizen die zijn toegevoegd ten behoeve van de gevoeligheidsanalyse en aanvullende kalibratie van het grondwatermodel Maashorst 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

33

4.2

Nadere analyse ligging breuken

4.2.1

Algemeen

De Peelrandbreuk vormt de scherpe overgang tussen de Peelhorst en de Centrale Slenk; de Tegelenbreuk vormt de overgang tussen de Peelhorst en de Venloslenk. De Peelrandbreuk ligt één tot twee kilometer ten westen van De Maashorst. De Tegelenbreuk ligt op 3 à 4 kilometer ten noordoosten van De Maashorst. De ligging van deze breuken is relatief eenduidig bekend. Tussen de Peelrandbreuk en de Tegelenbreuk komen binnen de Maashorst één of meerdere andere breuken voor: de Raambreuk en eventueel één of meerdere andere breuken. Voorafgaand aan de kalibratie van het grondwatermodel Maashorst is op basis van metingen, historische bodemkarteringen en verkennende berekeningen met het grondwatermodel de meest plausibele locatie van de tussenliggende breuken vastgesteld.

4.2.2

Analyse op basis van GRAM3.0

Raambreuk GRAM3.0 en REGIS

Peelrandbreuk

In het regionale grondwatermodel voor Waterschap Aa en Maas (GRAM3.0) is aanvullend op de Peelrandbreuk en de Tegelenbreuk de Raambreuk opgenomen op de locatie waar deze is opgenomen in REGISII v2.2. Figuur 4.2 geeft in een dwarsdoorsnede de geohydrologische opbouw van de Maashorst weer conform REGISII v2.2. In GRAM3.0 is de Raambreuk niet actief verondersteld in de Formaties van Boxtel en Beegden. De Raambreuk is alleen actief verondersteld in de lagen hieronder, de Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda. In deze modellagen is in GRAM3.0 uitgegaan van een horizontale weerstand van de Raambreuk van 500 dagen.

Figuur 4.2: Geohydrologische doorsnede van west naar oost door de Maashorst (conform REGISII v2.2)

Figuur 4.3 hieronder geeft voor het projectgebied de ligging van de Peelrandbreuk, de Tegelenbreuk en de naamloze breuk in het oostelijk deel van de Maashorst weer, alsmede de ligging van de breuken in het westelijk deel van de Maashorst, op basis van de volgende 3 informatiebronnen: • De ligging van de breuken zoals aangenomen in de Watervisie Maashorst (Royal Haskoning, 2008) en andere studies in het verleden (grijze lijnen), gebaseerd op oudere geologische kaarten van TNO.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

34

• •

De ligging van de breuken zoals opgenomen in REGIS II v2.2 en het regionale grondwatermodel voor WS Aa en Maas, GRAM3.0 (blauwe lijnen). De ligging van de breuken volgens laatste H3O-Roerdalslenk (roze lijnen).

Voor een nadere toelichting op deze drie gegevensbronnen wordt verwezen naar paragraaf 2.2. In Figuur 4.3 geeft ook het kalibratieresultaat van GRAM3.0 weer; verschillen tussen de berekende grondwaterstanden en stijghoogten en de gemeten waarden. Het regionale grondwatermodel GRAM 3.0 heeft grote afwijkingen tussen berekende en gemeten waarden in de zone met de verschillende tracévarianten van de Raambreuk. In het gebied ten oosten van de Raambreuk volgens de Watervisie en ten westen van de Raambreuk volgens REGISII v2.2 rekent GRAM3.0 veel te lage grondwaterstanden en stijghoogten uit. De berekende grondwaterstanden en stijghoogten liggen hier enkele decimeters tot ruim meer dan één meter lager dan de gemeten waarden. Ten westen van de Raambreuk volgens de Watervisie liggen de berekende grondwaterstanden en stijghoogten juist hoger dan de gemeten waarden (enkele decimeters tot lokaal meer dan één meter). Op basis van het kalibratieresultaat van GRAM3.0 lijkt van de drie varianten voor de Raambreuk zoals weergegeven in Figuur 4.3, de variant zoals opgenomen in de Watervisie de meest plausibele. Deze markeert namelijk een duidelijke sprong in gemeten grondwaterstanden en stijghoogten en ook in de afwijkingen tussen berekende en gemeten waarden (kalibratieresultaat GRAM3.0).

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

35

Figuur 4.3: Verschillende locaties Raambreuk en kalibratieresultaat GRAM3.0: • volgens Watervisie Maashorst en oudere geologische kaarten TNO (grijze lijnen) • volgens REGIS II v2.2 en overgenomen in GRAM3.0 (blauwe lijnen) • volgens H3O-Roerdalslenk (roze lijnen) • Raambreuk zoals opgenomen in het grondwatermodel Maashorst (groene lijnen: Raambreuk en Noord-Raambreuk)

4.2.3

Aanvullende berekeningen met grondwatermodel Maashorst

Om te komen tot de meest aannemelijke schematisatie van de Raambreuk zijn met het grondwatermodel Maashorst vier varianten voor de Raambreuk doorgerekend en zijn per variant de afwijkingen tussen de berekende en gemeten grondwaterstanden en stijghoogten in beeld gebracht. In deze berekeningen met het grondwatermodel Maashorst is gerekend met dezelfde doorlatendheden als in GRAM3.0. Met name voor de Formatie van Beegden wijken de doorlatendheden flink af van REGISII v2.2. In het Brabant-model waren de doorlatendheden van deze formatie ter plaatse van de Maashorst al flink verlaagd ten opzichte van REGIS. In de kalibratie van GRAM3.0 (Bos-Burgering & Hunink, 2021) zijn deze ten opzichte van het Brabant-model nog weer verder verlaagd. Figuur 4-4 geeft het verschil in doorlaatvermogen (kD) van de Formatie van Beegden weer, volgens GRAM3.0 (links) en REGISII v2.2 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z0003

36

(rechts). In GRAM3.0 varieert de kD van Beegden in de zone met de verschillende tracévarianten van de Raambreuk tussen 100 en 200 m2/d. REGISII v2.2 laat veel hogere waarden zien en ook veel meer ruimtelijke variatie: 300 tot lokaal 1000 m2/d.

Figuur 4.4: Transmissiviteit (kD) formatie van Beegden: GRAM 3.0 (links) vs. REGIS II v2.2 (rechts)

Figuur 4.5 laat de resultaten zien van berekeningen met het grondwatermodel Maashorst voor de volgende vier varianten voor schematisatie van de Raambreuk: a. Tracé zoals opgenomen in GRAM3.0 en REGISII v2.2, breuk alleen ontwikkeld in Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda, horizontale weerstand 500 d. b. Tracé volgens H3O Roerdalslenk (Vernes et al., 2018), breuk alleen ontwikkeld in Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda, horizontale weerstand 500 d. c. Tracé volgens Watervisie Maashorst (Royal Haskoning, 2008), breuk alleen ontwikkeld in Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda, horizontale weerstand 500 d. d. Tracé volgens Watervisie Maashorst (Royal Haskoning, 2008), breuk ontwikkeld in Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda en eveneens in de Formatie van Beegden, horizontale weerstand 500 d. Midden op de Maashorst, oostelijk van de Raambreuk zoals opgenomen in REGISII v2.2 en GRAM3.0, worden de grondwaterstanden en stijghoogten redelijk goed berekend. Varianten a en b laten met name in de zone tussen de Raambreuk volgens de Watervisie en de Raambreuk volgens REGISII v2.2 flinke afwijkingen zien; de grondwaterstanden en stijghoogten worden hier enkele decimeters tot meer dan één meter te laag berekend.