Bijlage 2: Eindrapport onderzoek Herperduin waterschap Aa en Maas

Variant c, waarin wordt uitgegaan van de Raambreuk met het tracé zoals opgenomen in de Watervisie Maashorst, geeft van de 4 varianten de geringste afwijkingen tussen berekende en gemeten waarden. In eerdergenoemde zone tussen de Raambreuk volgens de Watervisie en de Raambreuk volgens REGIS komen de berekende grondwaterstanden en stijghoogten aanzienlijk beter overeen met de metingen. Variant d, waarin het tracé uit de Watervisie wordt doorgerekend met ook een horizontale weerstand in de Beegden-formatie (variant d), leidt in dezelfde zone tot aanzienlijk te hoog berekende grondwaterstanden en stijghoogten. Ook op basis van de 4 gevoeligheidsberekeningen met het grondwatermodel Maashorst (Figuur 4.5) lijkt de variant voor de Raambreuk zoals opgenomen in de Watervisie de meest plausibele. Het model rekent in deze variant (c) ter plaatse van de Raambreuk ook de sprong in stijghoogten, die ook uit de metingen blijkt. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

37

a.

REGISII v2.2 en GRAM3.0

b.

H3O-Roerdalslenk

c.

Watervisie Maashorst

d. Watervisie Maashorst ook in Beegdenformatie

Figuur 4.5: Resultaten gevoeligheidsberekening locaties en schematisatiekeuzes Raambreuk 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

38

4.2.4

Verdere detaillering tracékeuze Raambreuk

Uit eerdere berekeningen blijkt het model waarin de Raambreuk is geschematiseerd op de locatie zoals opgenomen in de Watervisie Maashorst de gemeten sprong in grondwaterstanden en stijghoogten het best reproduceert. Op basis van peilbuisgegevens en oude bodemkaarten is het tracé van de Raambreuk in detail verder aangepast. Figuur 4.6 hieronder laat het tracé van de Raambreuk conform de Watervisie Maashorst (Royal Haskoning, 2008) met daarin 5 onderscheiden zones. Per zone is de meest plausibele ligging van de Raambreuk in meer detail bepaald.

Figuur 4.6: Tracé Raambreuk volgens Watervisie Maashorst met onderscheiden zones voor nadere vaststelling ligging

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

39

In zones 2 en 4 laten de peilbuizen ter plaatse van de breuk een verschil in gemeten stijghoogten zien van ongeveer 2 meter. Het tracé van de Raambreuk is hier steeds halverwege tussen de peilbuizen aan weerszijden van de sprong gekozen. Figuur 4.7 links geeft ter illustratie de locatiekeuze van de Raambreuk op basis van de gemeten stijghoogtesprong zien voor zone 2. Voor zone 4 is een vergelijkbare aanpak gevolgd. In zones 3 en 5 is de Raambreuk nader gelocaliseerd op basis van historische bodemkaarten van Uden en de ruilverkaveling Midden-Maasland (opgevraagd uit het archief van de WUR). Deze bodemkaarten laten in de directe nabijheid van de Raambreuk een zone zien met wijstgronden. De Raambreuk is hier op de (zuid-)westelijke begrenzing van deze wijstpercelen gelegd. Figuur 4.7 rechts geeft ter illustratie de nadere locatiekeuze van de Raambreuk binnen zone 5 weer. Binnen zone 3 is een vergelijkbare aanpak gevolgd. In zone 1 was geen extra informatie beschikbaar om het tracé van de Raambreuk in meer detail vast te stellen. Hier is het tracé zoals opgenomen in de Watervisie gehandhaafd.

Figuur 4.7: Nadere detaillering tracé Raambreuk. Links: zone 2 op basis van gemeten sprong in grondwaterstanden/stijghoogten. Rechts: zone 5 op basis van historische bodemkaart.

4.3

Gevoeligheidsanalyse

Met het grondwatermodel Maashorst is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd om na te gaan in hoeverre aanpassingen aan de weerstand van de Raambreuk (in de Formatie van Beegden1) en het doorlaatvermogen (kD) van de Formatie van Beegden, in combinatie met de nader bepaalde locatie van

1

in de formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda heeft de Raambreuk een horizontale weerstand van 5000 d GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST BI1417-101-100-RHD-ZZ-XX-RP-Z-

6 maart 2023

0003

40

de Raambreuk resulteren in een verbetering van het ijkresultaat. De gevoeligheidsberekeningen zijn tijdsafhankelijk uitgevoerd, waarbij de gemiddelde (tijdsafhankelijk) berekende grondwaterstanden per peilbuis zijn vergeleken met het langjarig gemiddelde van de gemeten grondwaterstanden. Tabel 4.1 hieronder geeft een overzicht van de uitgevoerde gevoeligheidsberekeningen. Tabel 4.1: Overzicht uitgevoerde gevoeligheidsberekeningen

Gevoeligheidsberekening

Locatie Raambreuk

Weerstand Raambreuk in Formatie van Beegden (d)

Doorlaatvermogen (kD) Formatie van Beegden

Doel

Variant 0

Gram 3.0

0

Conform GRAM3.0

Referentiesituatie

Variant 1

Aangepaste locatie, zie paragraaf 4.2

0

Conform GRAM3.0

Effect aanpassing locatie (waarschijnlijk onvoldoende)

Variant 2

Aangepaste locatie, zie paragraaf 4.2

100

Conform GRAM3.0

Effect weerstand breuk in Formatie van Beegden op 100 d

Variant 3

Aangepaste locatie, zie paragraaf 4.2

500

Conform GRAM3.0

Effect weerstand breuk in Formatie van Beegden op 500 d

Variant 4

Aangepaste locatie, zie paragraaf 4.2

500

Conform Brabantmodel (GWM2.0)

Effect k-waarde op grondwaterstand

Variant 5

Aangepaste locatie, zie paragraaf 4.2

500

Conform REGIS 2.2

Effect k-waarde op grondwaterstand

Figuren 4.8, 4.9 en 4.10 geven de resultaten van deze gevoeligheidsberekeningen in kaartvorm weer.

Figuur 4.8: Resultaat gevoeligheidsberekeningen 0 (links) en variant 1 (rechts) 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

41

Figuur 4.9: Resultaat gevoeligheidsberekeningen 2 (links) en variant 3 (rechts)

Figuur 4.10: Resultaat gevoeligheidsberekeningen 4 (links) en variant 5 (rechts)

Hieronder worden de resultaten van de gevoeligheidsberekeningen in tabelvorm weergegeven. Tabel 4.2 geeft per variant en per deelgebied de gemiddelde afwijkingen weer tussen de berekende en gemeten 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

42

grondwaterstanden/stijghoogten (gemiddelde over de peilbuizen in het deelgebied). Tabel 4.3 geeft de gemiddeld absolute afwijkingen weer. Tabel 4.2: Gemiddelde afwijking (m) tussen berekende en gemeten grondwaterstanden voor alle gevoeligheidsberekeningen per deelgebied (NB: gemiddelde berekend over de peilbuizen per deelgebied)

Gebied

GRAM3.0

Variant 0

Variant 1

Variant 2

Variant 3

Variant 4

Variant 5

Totale gebied Maashorst

-0.12

-0.17

0.007

0.10

0.14

0.11

-0.62

Maashorst ten oosten Raambreuk

-0.38

-0.44

-0.22

-0.07

-0.001

-0.01

-0.82

Maashorst ten westen Raambreuk

0.85

0.82

0.82

0.72

0.64

0.56

0.10

Tabel 4.3: Gemiddeld absolute afwijking (m) tussen berekende en gemeten grondwaterstanden voor alle gevoeligheidsberekeningen per deelgebied (NB: gemiddelde berekend over de peilbuizen per deelgebied)

Gebied

GRAM3.0

Variant 0

Variant 1

Variant 2

Variant 3

Variant 4

Variant 5

Totale gebied Maashorst

0.61

0.63

0.49

0.41

0.40

0.37

0.76

Maashorst ten oosten Raambreuk

0.55

0.58

0.40

0.32

0.33

0.30

0.84

Maashorst ten westen Raambreuk

0.84

0.82

0.81

0.72

0.65

0.60

0.49

Van de doorgerekende varianten in de gevoeligheidsanalyse geven varianten 3 en 4 duidelijk de beste resultaten. Uitgaande van deze varianten is een nadere automatische kalibratie m.b.v. iPEST uitgevoerd, zie paragraaf 4.4. Uitgangspunt voor deze kalibratie is de locatie van de Raambreuk zoals vastgesteld in paragraaf 4.2. Verdere optimalisatie is uitgevoerd op de horizontale weerstand van de Raambreuk en het doorlaatvermogen (kD) in het gebied ten oosten van de Raambreuk. Wanneer de verschillen tussen gemeten en berekende grondwaterstanden minder is dan 20 cm wordt het model geaccepteerd. Als laatste stap in de gevoeligheidsanalyse is het effect van een aantal kleinere breuken in het gebied van de Maashorst onderzocht. Het gaat om de breuken die als oranje lijnen zijn weergegeven in onderstaande figuur 4.11. In deze laatste gevoeligheidsberekening zijn de kleinere breuken in het model opgenomen, waarbij deze alleen actief zijn verondersteld in de modellagen onder de Formatie van Beegden (Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda), met een horizontale weerstand van 50 d. Figuur 4.12 geeft het resultaat van de laatste gevoeligheidsberekening weer, in de vorm van een verschilberekening.

Het schematiseren van de kleinere breuken (in modellagen onder Beegden, horizontale weerstand 50 d) zorgt in het gebied ten oosten van de Raambreuk gemiddeld voor 5 à 10 cm hogere grondwaterstanden. Besloten is om de kleinere breuken op te nemen in het grondwatermodel Maashorst.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

43

Figuur 4.11: Kleinere breuken in het Maashorstgebied (oranje lijnen). Zwarte lijnen: Raambreuk (links) en naamloze breuk (rechts). Blauwe lijn: Peelrandbreuk

Figuur 4.12: Effect op berekende grondwaterstand a.g.v. inbrengen kleine breuken in schematisatie grondwatermodel Maashorst 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

44

4.4

Aanvullende kalibratie

4.4.1

Aanpak

Algemeen Aansluitend op de gevoeligheidsanalyse (paragraaf 4.3) is een geautomatiseerde kalibratie uitgevoerd voor het grondwatermodel Maashorst. Deze is uitgevoerd met de module iPEST, de module voor geautomatiseerde kalibratie volgens het algoritme van Marquardt-Levenberg, die is ontwikkeld binnen iMOD. Uitgangspunt voor de automatische kalibratie is het grondwatermodel met de locatie van de Raambreuk zoals vastgesteld in paragraaf 4.2 en de kleinere breuken zoals weergegeven in figuur 4.11 (weerstand 50 dagen voor alle modellagen onder de Formatie van Beegden). Verdere optimalisatie is uitgevoerd voor de horizontale weerstand van de Raambreuk en het doorlaatvermogen (kD) van de modellagen in het gebied ten oosten van de Raambreuk. IJkset 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 zijn gebruikt voor de aanvullende kalibratie van het grondwatermodel Maashorst. Correctie grondwateraanvulling stationaire model Uit de eerste testberekeningen met het grondwatermodel voor Maashorst bleek dat de stationaire berekeningen resulteerden in structureel hogere grondwaterstanden dan het gemiddelde van de tijdsafhankelijke berekeningen. Omdat de automatische kalibratie uitgaat van stationaire modelberekeningen, is dit voorafgaand aan de kalibratie gecorrigeerd. De stationaire grondwateraanvulling is opnieuw berekend als het gemiddelde van de tijdsafhankelijke grondwateraanvullingen over de periode 2010 t/m 2020. Hierdoor komen de stationair berekende grondwaterstanden beter overeen met het gemiddelde van de tijdsafhankelijk berekende grondwaterstanden, zie ook Bijlage 1. Aanpassing lagenmodel Voorafgaand aan de aanvullende kalibratie met iPEST is het lagenmodel van het grondwatermodel Maashorst aangepast voor de verplaatsing van de ligging van de Raambreuk. Ten opzichte van GRAM3.0 en het initiële grondwatermodel Maashorst is de Raambreuk een stuk naar het westen verschoven. In de zone die in GRAM3.0 ten westen van de Raambreuk lag en nu -op basis van voortschrijdende inzichtenten oosten ervan, is het lagenmodel gecorrigeerd.

In deze zone zijn de onderkant van de Formatie van Beegden en de boven- en onderkant van de Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda verhoogd (met een constante waarde). Figuur 4.13 geeft de correctie van het lagenmodel voor de verschuiving van de Raambreuk weer.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

45

Oorspronkelijke model Formatie van Beegden; In grondwatermodel Maashorst Formatie van Peize-Waalre Oorspronkelijke model Formatie Peize Waalre. In grondwatermodel Maashorst Formatie van Oosterhout. Oorspronkelijke model Formatie van Oosterhout. In grondwatermodel Maashorst Formatie van Breda. Figuur 4.13: Correctie lagenmodel voor verschuiving Raambreuk

Zonering Voor het optimaliseren van de doorlatendheden van de ondergrond zijn de volgende drie zones onderscheiden: • Zone 1: Tussen Peelrandbreuk en Raambreuk • Zone 2: Tussen de nieuwe ligging van de Raambreuk en de oorspronkelijke ligging in GRAM3.0 en REGISII v2.2. • Zone 3: Gebied ten oosten van Raambreuk. 8Figuur 4.14 geeft de begrenzing van deze zones weer. Per zone heeft de optimalisatie anders plaatsgevonden, op basis van de peilbuizen binnen de betreffende zone. Buiten de 3 zones, in het gebied ten westen van de Peelrandbreuk, is geen aanvullende optimalisatie van de doorlatendheden uitgevoerd. Hier zijn de doorlatendheden van GRAM3.0 gehandhaafd.

3

1 3 3

2

1 3

Figuur 4.14: Zones t.b.v. de automatische kalibratie grondwatermodel Maashorst 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

46

De automatische kalibratie in de onderscheiden zones 3 is gestart met de doorlaatvermogens (kDwaarden) van de Formaties van Beegden, Peize-Waalre en Oosterhout van het Brabantmodel. Omdat tussen deze drie formaties (Beegden, Peize-Waalre en Oosterhout) in het gebied Maashorst geen noemenswaardige verticale weerstand voorkomt, is besloten om de kD-waarden van genoemde formaties te optimaliseren met één factor. Dat betekent dat de kD-waarden van alle drie de formaties in dezelfde mate worden aangepast. Weging peilbuizen t.b.v. automatische kalibratie Om de automatische kalibratie zo goed mogelijk te focussen op de aandachtsgebieden binnen het grondwatermodel Maashorst (de gebieden waar de belangrijkste opgaven liggen en de meeste maatregelen nodig zijn), is aan een deel van de peilbuizen extra gewicht toegekend: • De peilbuizen in de Formatie van Beegden hebben standaard een gewicht van 1 gekregen. In een aantal aandachtsgebieden is extra gewicht toegekend: • Weegfactor 6 in de zone tussen Peelrandbreuk en Raambreuk (beperkt aantal peilbuizen) • Weegfactor 6 in de zone bovenop Maashorst (beperkt aantal peilbuizen) • Weegfactor 3 in een smalle zone langs de Raambreuk. De weegfactor is hier verlaagd vanwege het relatief grote aantal peilbuizen. • Weegfactor 2 voor een dicht cluster peilbuizen in de omgeving van Slabroek.

De weegfactor is hier extra verlaagd vanwege het grote aantal peilbuizen op korte afstand van elkaar. Figuur 4.15 heeft de toegepaste weegfactoren voor de peilbuizen in de Formatie van Beegden weer. De peilbuizen met filter in de diepere lagen (Formaties van Peize-Waalre en Oosterhout) hebben dezelfde weegfactoren gekregen als in de eerdere automatische kalibratie van GRAM3.0. Deze weegfactoren variëren in het algemeen tussen 0,5 en 1.

Figuur 4.15: Toegepaste weegfactoren voor automatische iPEST-kalibratie voor de peilbuizen in de Formatie van Beegden 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

47

4.4.2

Initieel model voorafgaand aan automatische kalibratie

Figuur 4.16 geeft het ijkresultaat weer van GRAM3.0 voor het modelgebied Maashorst (volledige modelextent van het 100x100 m model). Met name in de zone ten westen van de Raambreuk (tracé zoals opgenomen in GRAM3.0) worden veel te lage grondwaterstanden en stijghoogten berekend.

Model veel te laag

Figuur 4.16: IJkresultaat GRAM3.0 voor modelextent grondwatermodel Maashorst

Figuur 4.17 geeft het ijkresultaat weer van het initiële grondwatermodel Maashorst, na doorvoeren van de aanpassingen in de modelinvoer zoals beschreven in hoofdstuk 3 en het aanpassen van de ligging van de Raambreuk. Midden op Maashorst zijn de resultaten verbeterd ten opzichte van GRAM3.0. In de zone langs de Raambreuk is het ijkresultaat nog steeds slecht en is verdere optimalisatie noodzakelijk.

Model verbeterd

Model nog veel te laag

Figuur 4.17: IJkresultaat initieel model Maashorst met aanpassing invoer en ligging Raambreuk, voorafgaand aan kalibratie 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

48

4.4.3

Eerste optimalisatieronde met iPEST

Bij de start van de optimalisatieberekeningen met iPEST is het lagenmodel aangepast in de zone waar de Raambreuk is verschoven en is voor de Formaties van Beegden, Peize-Waalre en Oosterhout weer uitgegaan van de oorspronkelijke k-waarden van het Brabantmodel. Figuur 4.18 geeft het ijkresultaat weer voor het grondwatermodel Maashorst voorafgaand aan de eerste optimalisatieronde met iPEST (aanpassing invoer, ligging Raambreuk, lagenmodel en k-waarden van het Brabantmodel). In deze initiële modelberekening is voor de Raambreuk uitgegaan van een horizontale weerstand van 500 d in de Formaties van Beegden, Peize-Waalre, Oosterhout en Breda.

Figuur 4.18: IJkresultaat model Maashorst bij aanvang automatische kalibratie met iPEST (aanpassing ligging Raambreuk, aanpassing lagenmodel, k-waarden Brabantmodel en horizontale weerstand Raambreuk 500 d)

De eerste optimalisatieronde met iPEST bestond uit drie rekenrondes, elk met een andere aangenomen horizontale weerstand voor de Raambreuk in de Formatie van Beegden: a. Horizontale weerstand Raambreuk in Formatie van Beegden 100 d b. Horizontale weerstand Raambreuk in Formatie van Beegden 300 d c. Horizontale weerstand Raambreuk in Formatie van Beegden 500 d In elke rekenronde is voor de Raambreuk voor de diepere lagen (Formaties van Peize-Waalre, Oosterhout en Breda) uitgegaan van een horizontale weerstand van 500 d. Het ijkresultaat van deze drie rekenrondes is weergegeven in figuren 4.19, 4.20 en 4.21.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

49

Figuur 4.19: Resultaat iPEST run1a: horizontale weerstand Raambreuk 100 d in Formatie van Beegden, 500 d in diepere lagen

Figuur 4.20: Resultaat iPEST run1b: horizontale weerstand Raambreuk 300 d in Formatie van Beegden, 500 d in diepere lagen

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

50

Model wordt hier te nat

Model is er nog niet. Breuk weerstand moet nog hoger

Figuur 4.21: Resultaat iPEST run1c: horizontale weerstand Raambreuk 500 d in Formatie van Beegden, 500 d in diepere lagen

Van de drie rekenrondes geeft de derde (iPEST run 1c) het beste ijkresultaat. De stijghoogten ten oosten van de Raambreuk worden echter nog steeds aanzienlijk te laag berekend. Verdere aanpassing van het model en de eventueel verhoging van de weerstand van de Raambreuk is daarom nodig. Hiertoe is een tweede optimalisatieronde uitgevoerd met iPEST.

4.4.4

Tweede optimalisatieronde met iPEST

Uit de eerste optimalisatieronde met iPEST is gebleken dat de iPEST-routine leidt tot te sterke verlaging van de doorlatendheid in zone 2, de zone tussen de oorspronkelijke en nieuwe locatie van de Raambreuk. In een tweede optimalisatieronde met iPEST is het lagenmodel in zone 2 teruggebracht naar de oorspronkelijke versie. De aanpassing van het lagenmodel zoals weergegeven in Figuur 4.13 is ongedaan gemaakt. Aangenomen is dat de Beegdenformatie direct ten oosten van de Raambreuk nog steeds zijn oorspronkelijke dikte behoudt (hogere kD) en pas verder naar het oosten significant dunner wordt. Tevens bleek in de eerste optimalisatieronde dat de weerstand van de Raambreuk in de Beegdenformatie eerder hoger dan lager dan 500 d zou moeten zijn. In de tweede optimalisatieronde is daarom het effect van eventuele verhoging van de weerstand van de Raambreuk in de Beegden-formatie onderzocht. Figuur 4.22 geeft het ijkresultaat weer voor het grondwatermodel Maashorst voorafgaand aan de tweede optimalisatieronde met iPEST (aanpassing invoer, ligging Raambreuk, k-waarden van het Brabantmodel en lagenmodel teruggebracht naar oorspronkelijke versie). In deze initiële modelberekening is voor de Raambreuk uitgegaan van een horizontale weerstand van 500 d in de Formaties van Beegden, PeizeWaalre, Oosterhout en Breda.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

51

Figuur 4.22: IJkresultaat model Maashorst bij aanvang tweede ronde automatische kalibratie met iPEST (aanpassing ligging Raambreuk, k-waarden Brabantmodel, lagenmodel terug naar oorspronkelijke versie en horizontale weerstand Raambreuk 500 d)

De tweede optimalisatieronde met iPEST bestond uit wederom uit drie rekenrondes, elk met een andere aangenomen horizontale weerstand voor de Raambreuk in de Formaties van Beegden, Peize-Waalre, Oosterhout en Breda: a. Horizontale weerstand Raambreuk 500 d b. Horizontale weerstand Raambreuk 1000 d c. Horizontale weerstand Raambreuk 5000 d De horizontale weerstand van de Raambreuk voor de geologische formaties onder de Formatie van Beegden is steeds gelijk verondersteld aan die van de Formatie van Beegden. Een lagere weerstand in de diepere lagen dan in de ondiepere lagen zou niet logisch zijn. Het ijkresultaat van de drie rekenrondes van de tweede optimalisatieronde met iPEST is weergegeven in figuren 4.23, 4.24 en 4.25.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

52

Figuur 4.23: Resultaat iPEST run2a: horizontale weerstand Raambreuk 500 d in Formatie van Beegden, 500 d in diepere lagen

Figuur 4.24: Resultaat iPEST run2b: horizontale weerstand Raambreuk 1000 d in Formatie van Beegden, 1000 d in diepere lagen

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

53

Figuur 4.25: Resultaat iPEST run2c: horizontale weerstand Raambreuk 5000 d in Formatie van Beegden, 5000 d in diepere lagen

Van de drie rekenrondes in de tweede optimalisatieronde geeft de tweede (iPEST run 2b) het beste ijkresultaat. Dit model, met een veronderstelde horizontale weerstand van de Raambreuk van 1000 d in de Formaties van Beegden, Peize-Waalre, Oosterhout en Breda, is vastgesteld als het eindresultaat van de modelkalibratie. Figuur 4.26 hieronder geeft de vergelijking weer van het ijkresultaat van de drie rekenrondes in de tweede optimalisatieronde, waarbij is ingezoomd op het gebied van de Maashorst.

Figuur 4.26: Resultaat iPEST runs 2a (links), 2b (midden) en 2c (rechts), ingezoomd op gebied Maashorst

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

54

5

Historische analyse

5.1

Algemeen

In paragraaf 5.2 volgt een beschrijving van de belangrijkste ontwikkelingen, die zich in de loop van de tijd in het gebied van de Maashorst hebben voorgedaan en de gevolgen hiervan voor het grond- en oppervlaktewaterregime. Deze beschrijving is opgesteld aan de hand van historische kaarten en eerder uitgevoerde studies. Op basis van de beschikbare peilbuisgegevens is een eerste inschatting gemaakt van de effecten van de verschillende ontwikkelingen op het grondwaterregime. Paragraaf 5.3 gaat hier op in. Vervolgens zijn de effecten van de belangrijkste opeenvolgende ontwikkelingen op grondwaterstanden, stijghoogten en kwel berekend met het grond- en oppervlaktewatermodel voor de Maashorst. De resultaten van deze historische doorrekening worden gepresenteerd en toegelicht in paragraaf 5.4.

5.2

Tijdlijn belangrijkste ontwikkelingen Maashorst en gevolgen voor het watersysteem

Figuur 5.1 geeft de historische kaart van 1815 weer. De Maashorst is een aaneengesloten heidegebied met daarin enkele laagtes en vennen. Aangezien het een grotendeels afvoerloos gebied was, is het waarschijnlijk een afwisseling geweest van droge, vochtige en natte heides. De enige ingetekende afwatering is de watergang die momenteel bekend is als de Venloop. Deze ontwaterde het gebied in westelijke richting en doorkruiste zowel de Raambreuk als de Peelrandbreuk, om verderop in de Centrale Slenk af te wateren naar het Aa-systeem. Hoewel de Maashorst geomorfologisch deel uit maakt van de Peelhorst, is er in het verleden (tenminste vanaf omstreeks 1800) geen hoogveen voorgekomen. De historische kaart van 1815 laat zien dat het veengebied van de Peel pas verder naar het zuidoosten en oosten lag, oostelijk van Zeeland. Bebouwing was zeer beperkt aanwezig. Rondom de Maashorst lagen de kernen Nistelrode, Uden, Oss en Zeeland. In het gebied zelf lagen alleen de gehuchten Mensel en De Slapert. De Slapert is de oude naam van het plaatsje Slabroek.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

55

Figuur 5.1: Historische kaart Maashorst (1815)

Figuur 5.2 geeft de historische kaart van 1850 weer. De verschillen ten opzichte van de kaart van 1815 zijn betrekkelijk gering. Nog steeds is de Maashorst incl. Herperduin een grotendeels leeg heidegebied, met zeer waarschijnlijk een afwisseling van droge, vochtige en natte heides en enkele vennen. Ten zuiden van Slabroek, (nu weergegeven als Stabroek) rondom de kernen Mensel, Nistelrode, ten noorden van Uden en ten noorden en zuiden van Herperduin zijn in de kaart landbouwpercelen ingetekend; een afwisseling van hooilanden en akkers. Zeer waarschijnlijk bestonden deze agrarische percelen in 1815 ook al (en waarschijnlijk ook al geruime tijd daarvoor) en is de kaart van 1850 gedetailleerder opgezet. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

56

De weergegeven landbouwpercelen komen grotendeels overeen met de voorkomens van enkeerdgronden, beekeerdgronden en gooreerdgronden in en rondom De Maashorst (zie Figuur 2.6). Deze gronden zijn eeuwenlang bemest met plaggen afkomstig van het uitgestrekte heidegebied. De heide werd gebruikt als graasgebied voor schapen. In de winterperiode stonden de schapen en runderen in potstallen, waar heideplaggen werden gebruikt als strooisel voor de dieren. In het voorjaar werden de met mest verzadigde plaggen uitgereden over de akkers, waardoor hier in de loop der eeuwen een dikke toplaag is ontstaan, die rijk was aan organisch stof en nutriënten (zogenoemde eerdlaag).

Figuur 5.2: Historische kaart De Maashorst, 1850 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

57

De volgende kaart, Figuur 5.3, geeft de situatie omstreeks 1900 weer. Nog steeds is de Maashorst voor het overgrote deel een aaneengesloten heidegebied, met een klein areaal aan akkers en hooilanden rond de woonkernen. De kaart laat echter ook zien dat de ontginning van het gebied is begonnen. Aan de noordzijde, ten noordoosten van Nistelrode en het oosten van Heesch (Herperduin) is een flink areaal productiebos ontstaan. Hetzelfde is het geval aan de oostzijde van de Maashorst. De rechte verkaveling van het centrale heidegebied en de aangelegde dreven verraden de start van de ontginningswerkzaamheden.

Figuur 5.3: Historische kaart De Maashorst, omstreeks 1900 GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST 6 maart 2023

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

58

Figuur 5.4 geeft de situatie omstreeks 1930 weer. Het areaal bos is flink toegenomen t.o.v. 1900. Dit geldt vooral voor de randgebieden van de Maashorst (o.a. Heesch), maar inmiddels is ook een flink areaal productiebos ontstaan in het centrale deel van De Maashorst en aan de westzijde van de Herperduin. Het centrale heidegebied wordt stapsgewijs ontgonnen en omgezet naar bouwland en grasland. De heide wordt geëgaliseerd, omgeploegd en bemest (organische mest maar met name kalk en kunstmest). Lokaal voorkomende slecht doorlatende bodemlagen (ijzeroer, inspoelingshorizonten) worden doorbroken door diepploegen. Het gebied wordt ontwaterd met rechte en relatief diepe kavelsloten. Omstreeks 1930 is nog slechts een klein deel van de heide omgezet naar landbouwgrond (niet meer dan 20%).

Figuur 5.4: Historische kaart De Maashorst, omstreeks 1930 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

59

Tussen 1930 en 1955 vordert de ontginning van het centrale heidegebied gestaag. Omstreeks 1955 is vrijwel het gehele heidegebied ontgonnen en omgezet naar landbouwgrond (bouwland en grasland), zie Figuur 5.5. Heide komt alleen nog voor in de vorm van geïsoleerde percelen, ingeklemd tussen het ontgonnen landbouwgebied en de productiebossen.

Figuur 5.5: Historische kaart De Maashorst, omstreeks 1955

Het bosgebied blijft enkele decennia groeien tot de jaren ’60. Vanaf de jaren ’60 is het bosgebied redelijk constant gebleven. In 1978 wordt in het noordoosten van de Maashorst gestart met een zandwinning en maakt het laatste stukje heide in het noordwesten (Munse heide) plaatst voor bos. Figuur 5.6 geeft de 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

60

situatie omstreeks 1980 weer. In de jaren ’70 wordt het landbouwgebied in het centrale gebied van de Maashorst ontwaterd met enkele sloten. Vooral rondom het Palmven zijn deze ontwateringsmaatregelen pas laat gerealiseerd en pas eind jaren ’80 afgerond. Deze ontwatering ligt nog steeds in het gebied. Ook is duidelijk de komst van de A50 weergegeven tussen Herperduin en het centrale deel van de Maashorst.

Figuur 5.6: Maashorst, situatie omstreeks 1980

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

61

Figuur 5.7: Maashorst, huidige situatie omstreeks 2020

Figuur 5.7 geeft de actuele topografie van het gebied weer. De weergegeven verhouding tussen bos, heide en landbouwgrond komt op het oog sterk overeen met die van 1980. In de tussentijd, met name vanaf ongeveer 2000, is echter een groot deel van het ontgonnen landbouwareaal aangekocht als nieuwe natuur. Waar mogelijk is de ontwatering ondieper gemaakt. De aangekochte voormalige landbouwgronden maken nu deel uit van een grotere aaneengesloten begrazingseenheid. Door mestgiften achterwege te laten en begrazing toe te passen, vindt zeer geleidelijke verschraling van het gebied plaats. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

62

Vanaf ongeveer 2000 is Staatsbosbeheer bezig met een geleidelijke omvorming van het productiebos naar een meer open loofbostype. Sinds 2008 is verder een reeks vernattingsmaatregelen uitgevoerd, in lijn met de in 2008 opgestelde Watervisie Maashorst. Maatregelen waren onder meer: • Het dempen van watergangen en sloten, met name in het voormalige landbouwontginningsgebied. • Het verder omvormen van bos (naaldbos naar loofbos, meer open bos). • Het verondiepen van de Venloop. • Het halfnatuurlijk inrichten van de Groote Wetering. • Het lokaal herstellen van Vennen en herstellen van de cascade van vennen en slecht afvoerende laagtes in het zuidoostelijk deel van De Maashorst (ten oosten van Hengstheuvel). • Lokaal beter zichtbaar maken van percelen met wijst, met name in de zone ten oosten van de Raambreuk. De jaren 2018 tot en met 2020 gaven een aaneenschakeling van twee droge zomers (2018 en 2019) en een zeer droog voorjaar (2020). Deze structureel droge periode heeft laten zien dat de uitgevoerde vernattingsmaatregelen niet hebben kunnen voorkomen dat het hydrologisch systeem alsnog vrijwel tot stilstand kwam. Aan het eind van de droogteperiode was er in de bekende wijstpercelen vrijwel geen sprake meer van kwel (Ettema, 2020).

5.3

Inschatting effecten op basis van peilbuisgegevens

In De Maashorst zijn in totaal 6 peilbuizen beschikbaar met een relatief lange meetreeks, vanaf omstreeks 1950. Figuur 5.8 geeft de locaties van deze peilbuizen weer. Het hydrologisch effect van de eerdere ontwikkelingen in het gebied (omzetting naar bos en ontginningswerkzaamheden tussen 1900 en 1950) is dus niet te achterhalen uit gemeten grondwaterstanden en stijghoogten. Deze zijn nader geanalyseerd met het grondwatermodel, zie paragraaf 5.4.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

63

Figuur 5.8: Locatie 6 peilbuizen met relatief lange meetreeksen (vanaf jaren ’50)

Figuur 5.9 geeft de meetreeksen van deze 6 peilbuizen weer.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

64

Figuur 5.9: Beschikbare lange meetreeksen grondwaterstanden en stijghoogten De Maashorst

In de jaren ’70 worden enkele ontwateringssloten gegraven voor het landbouwgebied in het midden van de Maashorst. Deze hoofdwaterlopen lopen langs de peilbuizen B45E0512 en B45E0414 de Maashorst uit. In peilbuis B45E0512 (zie Figuur 5.10) is een duidelijke daling zichtbaar in begin jaren ’70. In peilbuis B45E0414 (zie Figuur 5.11) is alleen te zien dat de jaren ’70 een lager peil hebben dan de jaren ’80. Of de aanleg van ontwatering hiervan de oorzaak is, is niet eenduidig vast te stellen.

Figuur 5.10: Meetreeks peilbuis B45E0512

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

65

Figuur 5.11: Meetreeks peilbuis B45E0414

In het noordoosten van de Maashorst ligt een zandafgraving. Hier is in de jaren ’70 begonnen met het afgraven van zand. Peilbuis B45F0058 geeft duidelijk lager gemeten grondwaterstanden weer in de periode tussen 1971 en 1976. Aangezien de peilbuis -geredeneerd vanuit de grondwaterstromingstroomafwaarts van de zandwinplas ligt, zijn deze tijdelijke verlagingen zeer waarschijnlijk niet het gevolg van de zandwinplas. De periode 1971 tot en met 1976 is in zijn totaliteit een droge periode; met name de perioden juli 1971 tot en met maart 1972 en juli 1975 tot en met oktober 1976 waren bijzonder droog. Dit is duidelijk terug te zien in de metingen van peilbuis B45F0058 maar bijvoorbeeld ook in peilbuis B45E0512 (Figuur 5.10).

Figuur 5.12: Meetreeks peilbuis B45F0058 (gelegen in noordoostelijk deel van de Maashorst) 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

66

5.4

Berekende hydrologische effecten op representatieve locaties in deelgebieden

5.4.1

Aanpak

De verschillende stadia in de historische analyse zijn tijdsafhankelijk doorgerekend met het grondwatermodel, voor dezelfde reeks weerjaren als waarvoor de aanvullende kalibratie is uitgevoerd: 2010 tot en met 2020. In werkelijkheid is voortdurend sprake geweest van langjarige variaties in neerslag en verdamping: opeenvolging natte jaren in de jaren ’60, reeks drogere jaren in de jaren ’70, extreem natte periode 1998 t/m 2002, et cetera. Door steeds uit te gaan van dezelfde reeks weerjaren (2010 t/m 2020) komt het effect van deze langjarige variaties in neerslag en verdamping niet terug in de rekenresultaten van de historische analyse en geven we zo zuiver mogelijk inzicht in de effecten van de veranderingen in het landgebruik, de inrichting en het hydrologische systeem. De volgende stadia zijn doorgerekend: • Situatie omstreeks 1900 (paragraaf 5.4.2); • Situatie omstreeks 1930 (paragraaf 5.4.3); • Situatie omstreeks 1955 (paragraaf 5.4.4); • Situatie omstreeks 1985 (paragraaf 5.4.5); • Situatie omstreeks 2020 (paragraaf 5.4.6).

5.4.2

Situatie omstreeks 1900

De situatie omstreeks 1900, zoals weergegeven in Figuur 5.3 is in het grondwatermodel geschematiseerd door aanpassingen in het landgebruik en de ligging van waterlopen. Figuur 5.13 geeft voor de situatie omstreeks 1900 de schematisatie van het landgebruik en de waterlopen weer. Verder zijn in de doorrekening de volgende uitgangspunten gehanteerd: • Geen beregening; • Geen buisdrainage en detailontwatering; • Geen zandwinplas; • Geen grondwateronttrekkingen; • Geen stedelijke riolering; • Alle landbouwgebieden bestaan uit 50% gras, 25 % granen en 25 % bieten; • Waterlopen hebben een peil 30 cm onder maaiveld en een bodemhoogte van 70 cm onder maaiveld.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

67

Figuur 5.13: Schematisatie landgebruik en waterlopen in doorrekening situatie omstreeks 1900

Figuur 5.14 geeft de berekende GHG en GLG weer. De GHG ligt in grote delen van het gebied tussen 0 en 25 cm beneden maaiveld. Alleen in de hogere delen van de Maashorst, vooral ten oosten van de Raambreuk en in Herperduin ligt de GHG dieper, lokaal tot meer dan één meter onder maaiveld. De GLG varieert van ongeveer 1,5 meter onder maaiveld in de lagere delen tot 2 à 3 meter onder maaiveld in de drogere delen. Ten opzichte van de huidige situatie liggen de GHG en GLG in de situatie omstreeks 1900 ongeveer 50 cm tot meer dan één meter hoger.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

68

Figuur 5.14: Berekende GHG en GLG voor de situatie omstreeks 1900

5.4.3

Situatie omstreeks 1930

De situatie omstreeks 1930, zoals weergegeven in Figuur 5.4 is in het grondwatermodel geschematiseerd door aanpassingen in het landgebruik en de ligging van waterlopen. Figuur 5.15 geeft voor de situatie omstreeks 1930 de schematisatie van het landgebruik en de waterlopen weer. Verder zijn in de doorrekening de volgende uitgangspunten gehanteerd: • Geen beregening; • Geen buisdrainage en detailontwatering; • Geen zandwinplas; • Geen grondwateronttrekkingen; • Geen stedelijke riolering; • Landbouwgebieden bestaan uit 50% gras, 25 % granen en 25 % bieten; • Waterlopen hebben een peil van 30 cm en een bodemhoogte van 70 cm onder maaiveld. Figuur 5.16 geeft de berekende GHG en GLG weer. Voor de meeste gebieden komt het grondwaterregime ongeveer overeen met dat van de situatie omstreeks 1900. De GHG ligt in grote delen van het gebied tussen 0 en 25 cm beneden maaiveld. Alleen in de hogere delen van de Maashorst, vooral ten oosten van de Raambreuk en in Herperduin ligt de GHG dieper, lokaal tot meer dan één meter onder maaiveld. De GLG varieert van ongeveer 1,5 meter onder maaiveld in de lagere delen tot 2 à 3 meter onder maaiveld in de drogere delen. De situatie omstreeks 1930 markeert het begin van de grootschalige ontginning van de heidegebieden op de Maashorst.

Op de locaties waar heide omgevormd is naar bos zakken zowel de GHG als de GLG enkele decimeters tot 50 cm ten opzichte van de situatie omstreeks 1900. Ten westen van de 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

69

Peelrandbreuk is ten opzichte van de situatie 1900 een groot aantal watergangen bijgekomen. Deze zorgen hier voor verlagingen van de GHG en de GLG.

Figuur 5.15: Schematisatie landgebruik en waterlopen in doorrekening situatie omstreeks 1930

Figuur 5.16: Berekende GHG en GLG voor de situatie omstreeks 1930 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

70

5.4.4

Situatie omstreeks 1955

De situatie omstreeks 1955, zoals weergegeven in Figuur 5.5 is in het grondwatermodel geschematiseerd door aanpassingen in het landgebruik en de ligging van waterlopen. Figuur 5.17 geeft voor de situatie omstreeks 1955 de schematisatie van het landgebruik en de waterlopen weer. Verder zijn in de doorrekening de volgende uitgangspunten gehanteerd: • Geen beregening; • Geen buisdrainage en detailontwatering; • Geen zandwinplas; • Geen grondwateronttrekkingen; • Geen stedelijke riolering; • Landbouwgebieden bestaan uit 33% gras, 33 % granen en 33 % bieten; • Waterlopen hebben een peil van 50 cm onder maaiveld en een bodemhoogte van 90 cm onder maaiveld.

Figuur 5.17: Schematisatie landgebruik en waterlopen in doorrekening situatie omstreeks 1955

Figuur 5.18 geeft de berekende GHG en GLG weer. Voor een groot aantal gebieden komt het grondwaterregime ongeveer overeen met dat van de situaties omstreeks 1900 en 1930. De GHG ligt in grote delen van het gebied tussen 0 en 25 cm beneden maaiveld. Alleen in de hogere delen van de Maashorst, vooral ten oosten van de Raambreuk en in Herperduin ligt de GHG dieper, lokaal tot meer dan één meter onder maaiveld. De GLG varieert van ongeveer 1,5 meter onder maaiveld in de lagere delen tot 2 à 3 meter onder maaiveld in de drogere delen. In het kader van de grootschalige ontginning heeft in deze periode vooral bebossing plaatsgevonden van de hogere delen van de Maashorst en het Herperduin. Ten opzichte van de situatie omstreeks 1930 wordt hier een verdere daling van de grondwaterstanden berekend van ongeveer 50 cm op de Maashorst en tot maximaal 20 cm in het Herperduin. 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

71

Figuur 5.18: Berekende GHG en GLG voor de situatie omstreeks 1955

5.4.5

Situatie omstreeks 1985

De situatie omstreeks 1985, zoals weergegeven in Figuur 5.6 is in het grondwatermodel geschematiseerd door aanpassingen in het landgebruik en de ligging van waterlopen. Figuur 5.19 geeft voor de situatie omstreeks 1985 de schematisatie van het landgebruik en de waterlopen weer. Verder zijn in de doorrekening de volgende uitgangspunten gehanteerd: • • • • • • •

Er vindt beregening vanuit grondwater plaats met de helft van de capaciteit die in de huidige situatie aanwezig is; Buisdrainage en detailontwatering zijn aanwezig zoals in de huidige situatie (omstreeks 2020); De zandwinplas is aanwezig, conform de huidige situatie; Grondwateronttrekkingen komen overeen met de huidige situatie; Stedelijke riolering overeenkomstig de huidige situatie; Landbouwgebieden bestaan uit 33% gras, 33 % maïs en 33 % bieten; Waterlopen hebben een peil 100 cm onder maaiveld en een bodemhoogte van 140 cm onder maaiveld.

Figuur 5.20 geeft de berekende GHG en GLG weer. In de meeste delen van de Maashorst ligt de berekende GHG tussen 50 en 75 cm onder maaiveld. In de drogere delen van de Maashorst en het Herperduin ligt de GHG in het algemeen tussen 2 en 3 meter onder maaiveld. De berekende GLG ligt in grote delen van het gebied tussen 1,5 en 2 meter onder maaiveld en in genoemde drogere delen 3 meter onder maaiveld of dieper.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

72

Ten opzichte van de situatie omstreeks 1955 zijn aanzienlijke grondwaterstandsverlagingen opgetreden, vooral door diepere ontwatering (diepere watergangen) en de grootschalige aanleg van buisdrainage en (in mindere mate) door beregening, zandwinning en grondwateronttrekkingen. De verlagingseffecten zijn het sterkst voor de GHG; de berekende GHG zakt tussen 1955 en 1985 met gemiddeld 50 cm. De berekende verlagingen van de GLG zijn minder, gemiddeld ongeveer 20 cm. Dit komt omdat diepere ontwatering en drainage vooral een verlagend effect heeft in periodes met neerslagoverschot (winterhalfjaar en GHG). In de zomerperiode (GLG) is het drainerende effect ervan aanzienlijk minder.

Figuur 5.19: Schematisatie landgebruik en waterlopen in doorrekening situatie omstreeks 1985

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

73

Figuur 5.20: Berekende GHG en GLG voor de situatie omstreeks 1985

5.4.6

Situatie omstreeks 2020

De modelschematisatie van de huidige situatie (omstreeks 2020, zoals weergegeven in Figuur 5.7) komt grotendeels overeen met die van het grondwatermodel waarvoor de aanvullende kalibratie is uitgevoerd. Figuur 5.21 geeft voor de huidige situatie de schematisatie van het landgebruik en de waterlopen weer. Verder zijn in de doorrekening de volgende uitgangspunten gehanteerd: • • • • • • • •

Beregening met de huidige capaciteit; Buisdrainage en detailontwatering zoals aanwezig in de huidige situatie; Zandwinplas zoals aanwezig in de huidige situatie; Huidige grondwateronttrekkingen; Huidige stedelijke riolering; Landbouwgebieden bestaan voor 33% uit gras, 33 % uit maïs en 33 % bieten; Ten opzichte van de situatie 1985 heeft in een aanzienlijk deel van het bosareaal verdunning plaatsgevonden (omzetting naar open bostype); Waterlopen hebben een peil van 70 cm onder maaiveld en een bodemhoogte van 110 cm onder maaiveld.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

74

Figuur 5.21: Schematisatie landgebruik en waterlopen in doorrekening situatie omstreeks2020

Figuur 5.22 geeft de berekende GHG en GLG weer. In de meeste delen van de Maashorst ligt de berekende GHG tussen 50 en 75 cm onder maaiveld. In de drogere delen van de Maashorst en het Herperduin ligt de GHG in het algemeen tussen 2 en 3 meter onder maaiveld. De berekende GLG ligt in grote delen van het gebied tussen 1,5 en 2 meter onder maaiveld en in genoemde drogere delen 3 meter onder maaiveld of dieper. Sinds het einde van de jaren ’90 wordt gewerkt aan het tegengaan van de verdroging van de Maashorst, onder meer door het uitdunnen van het bosareaal, het dempen van verschillende watergangen en de omzetting van delen van het landbouwareaal naar nieuwe natuur, waarbij de aanwezige ont- en afwatering waar mogelijk is verwijderd of verondiept. Desondanks zijn de grondwaterstanden in flinke delen van het gebied nog verder gedaald ten opzichte van de situatie 1985. Tussen 1985 en 2020 heeft nog een aanzienlijke verstedelijking plaatsgevonden, zowel woningbouw als uitbreiding van bedrijventerreinen. Deze verstedelijking heeft vooral geresulteerd in verdere verlagingen van de GHG, gemiddeld ongeveer 50 cm in en nabij de stedelijke uitbreidingsgebieden. In de landbouwgebieden wordt juist een verdere daling van de GLG berekend, die vooral het gevolg is van de toegenomen beregening uit grondwater.

De aanleg van de A50 ten westen van de Maashorst heeft een relatief beperkt effect gehad op de grondwaterstanden.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

75

Figuur 5.22: Berekende GHG en GLG voor de situatie omstreeks 2020

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

76

5.5

Doorrekening hydrologische effecten van opeenvolgende ontwikkelingen in een peilbuis

5.5.1

Algemeen

In deze paragraaf presenteren we voor een aantal representatieve locaties in het gebied het berekende verloop van de grondwaterstanden over de verschillende onderscheiden stadia. Figuur 5.23 laat een overzichtskaart zien met 5 representatieve locaties, voor achtereenvolgens Herperduin, het oostelijk deel van de Maashorst, het centrale gebied van de Maashorst, het deelgebied Slabroek oostelijk van de Raambreuk en westelijk van de Raambreuk. Voor deze representatieve locaties is de opeenvolging van het berekende grondwaterregime van de 5 onderscheiden stadia weergegeven in één grafiek, waarbij per stadium de bandbreedte tussen de hoogste en laagste berekende grondwaterstand is ingetekend.

Figuur 5.23: Locaties tijdreeksanalyse historische berekeningen

5.5.2

Deelgebied Herperduin

Figuur 5.24 geeft voor de opeenvolgende stadia het berekende grondwaterregime weer voor Herperduin. De grafiek laat zien dat de grootste verlaging in de GHG heeft plaatsgevonden tussen 1955 en 1985. De GLG had de grootste daling tussen 1930 – 1955, maar is tussen 1985 juist weer gestegen. Door het drainerende effect van de ont- en afwatering rondom het Herperduin zijn de verlagingen van de GHG 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

77

aanzienlijk sterker dan die van de GLG. De berekende stijging van de GLG tussen 1985 en 2020 is waarschijnlijk het gevolg van het uitdunnen en omzetten van het bosareaal.

Figuur 5.24: Berekend grondwaterregime opeenvolgende stadia in historische analyse, deelgebied Herperduin

5.5.3

Deelgebied Maashorst-oost

Figuur 5.25 geeft voor de opeenvolgende stadia het berekende grondwaterregime weer voor het oostelijk deel van de Maashorst. De grafiek laat zien dat de grondwaterstand in de GHG geleidelijk is gedaald over de jaren heen, waarbij de grootste verandering heeft plaatsgevonden tussen 1930 en 1955 en tussen 1955 en 1985. De GLG had de grootste daling tussen 1955 en 1985. In dit hooggelegen gebied zijn de berekende verlagingen vooral het gevolg van de omvorming van heide naar bos, de toegenomen beregening en het toegenomen areaal stedelijk gebied en in mindere mate door het drainerende effect van diepere waterlopen en extra buisdrainage en detailontwatering. Dit is terug te zien in de rekenresultaten. In tegenstelling tot de gebieden die wel flink beïnvloed worden door toegenomen drainage (Slabroek-west en Herperduin) zijn hier de berekende verlagingen van de GLG vrijwel even sterk als die van de GHG.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

78

Figuur 5.25: Berekend grondwaterregime opeenvolgende stadia in historische analyse, deelgebied Maashorst– Oost

5.5.4

Deelgebied Maashorst-centraal

Figuur 5.26 geeft voor de opeenvolgende stadia het berekende grondwaterregime weer voor het centrale deel van de Maashorst. De grafiek laat zien dat de GHG geen verlaging laat zien. De GLG had de grootste daling tussen 1955 en 1985. Net als het oostelijk deel van de Maashorst is dit een hooggelegen gebied. Het grondwaterregime is hier in de loop van de tijd vooral beïnvloed door de omvorming van heide naar bos, de toegenomen beregening en de toegenomen grondwateronttrekkingen en veel minder door het drainerende effect van diepere waterlopen en extra buisdrainage en detailontwatering. Dit is terug te zien in de rekenresultaten. In tegenstelling tot de gebieden die wel flink beïnvloed worden door toegenomen drainage (Slabroek-west en Herperduin) treden hier vooral verlagingen op van de GLG en niet of nauwelijks voor de GHG.

Figuur 5.26: Berekend grondwaterregime opeenvolgende stadia in historische analyse, deelgebied Maashorst – Centraal

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

79

5.5.5

Deelgebied Slabroek westelijk van de Raambreuk

Figuur 5.27 geeft voor de opeenvolgende stadia het berekende grondwaterregime weer voor het deelgebied Slabroek ten westen van de Raambreuk. De grootste verlaging in de GHG heeft in dit deelgebied plaatsgevonden tussen 1955 en 1985. Deze is in dit natte gebied vooral het gevolg van de toegenomen ont- en afwatering. De verlaging van de GLG heeft geleidelijker plaatsgevonden en was het sterkst tussen 1930 en 1985. De veranderingen van het grondwaterregime zijn in dit deelgebied vooral veroorzaakt door de toegenomen ont- en afwatering. Daardoor zijn de verlagingen van de GHG aanzienlijk sterker dan die van de GLG. Tussen 1985 en 2020 heeft beperkte stijging van de GHG en GLG plaatsgevonden, die waarschijnlijk het gevolg is van uitgevoerde vernattingsmaatregelen (peilverhogingen, verondiepen en dempen van detailontwatering)

Figuur 5.27: Berekend grondwaterregime opeenvolgende stadia in historische analyse, deelgebied Slabroek ten westen van de Raambreuk

5.5.6

Deelgebied Slabroek oostelijk van de Raambreuk

Figuur 5.28 geeft voor de opeenvolgende stadia het berekende grondwaterregime weer voor het deelgebied Slabroek ten oosten van de Raambreuk. Verlagingen van de GHG en de GLG komen over de verschillende stadia redelijk overeen. Tussen 1900 en 1930 waren de verlagingen zeer beperkt. De sterkste verlagingen van de GHG en GLG worden berekend tussen 1955 en 1985. Tussen 1985 en 2020 hebben vernattingsmaatregelen plaatsgevonden (verhoging stuwpeilen en verondiepen en dempen van detailontwatering), maar onder meer door de toename van het stedelijk areaal en de toename van beregening worden per saldo nog steeds verlagingen van de GHG en GLG berekend.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

80

Figuur 5.28: Berekend grondwaterregime opeenvolgende stadia in historische analyse, deelgebied Slabroek ten oosten van de Raambreuk

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

81

6

Effectbepaling maatregelen en onderbouwing maatregelenkaarten

6.1

Algemeen

Hoofdstuk 6 gaat in op de variantenstudie en de afleiding en onderbouwing van de maatregelenkaarten voor de Maashorst. 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 gronden 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 als doel om de maatregel op die manier uit te voeren. 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.

In paragraaf 6.2 beschrijven we de hydrologische referentiesituatie, waarmee de verschillende maatregelen en maatregelenscenario’s zijn vergeleken. Er is uitgegaan van de situatie omstreeks 2020, die op enkele punten afwijkt van de situatie, die is gebruikt voor de kalibratie van het grondwatermodel. Paragraaf 6.3 gaat in op de effectbepaling en analyse van de verkennende maatregelen. Eerst presenteren we de hydrologische effecten van de afzonderlijk doorgerekende verkennende maatregelen. Aan het eind presenteren we een tabel met een samenvattend overzicht van de hydrologische effecten per verkennende maatregel. In paragraaf 6.4 volgt de effectbepaling en analyse van drie gecombineerde maatregelenscenario’s met maatregelen voor de korte, middellange en lange termijn. Tot slot presenteren we in paragraaf 6.5 de twee maatregelenkaarten voor de korte en lange termijn en de hydrologische effecten van deze maatregelen.

6.2

Referentiesituatie

Als referentiesituatie is voor alle verkennende maatregelen en gecombineerde maatregelenpakketten uitgegaan van de waterhuishoudkundige situatie omstreeks 2020. Deze referentiesituatie wijkt iets af van de situatie, waarop de kalibratie van het grond- en oppervlaktewatermodel is gebaseerd. Naar aanleiding van de droogte in 2018 zijn in verschillende watergangen in en rondom de Maashorst zogenoemde rijplaatstuwen geplaatst. Dit zijn stalen rijplaten, die haaks op de watergang verticaal in de bodem zijn gedrukt en die functioneren als vaste overlaat om in droge perioden zoveel mogelijk water vast te houden in het gebied. Tevens zijn voor verschillende stuwen in het gebied de stuwpeilen structureel verhoogd ten opzichte van de situatie vóór 2018. Zowel de referentiesituatie als alle verkennende maatregelen en gecombineerde maatregelenpakketten zijn tijdsafhankelijk doorgerekend met het grondwatermodel met de neerslag- en verdampingsreeks van 6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

82

de weerjaren 2010 tot en met 2020. De eerste 3 doorgerekende jaren fungeren steeds als inspeelperiode voor het model. Op basis van de berekende grondwaterstanden voor de weerjaren 2013 tot en met 2020 zijn de gemiddeld hoogste grondwaterstand (GHG), gemiddeld laagste grondwaterstand (GLG) en de gemiddelde voorjaarsgrondwaterstand (GVG) bepaald. Figuur 6.1 geeft voor het projectgebied de berekende GHG en GLG in de referentiesituatie (situatie omstreeks 2020) weer.

Figuur 6.1: Berekende GHG en GLG voor referentiesituatie voor alle doorgerekende maatregelen (situatie omstreeks 2020)

Figuur 6.2 geeft de berekende veranderingen weer van de GHG en GLG in de referentiesituatie (omstreeks 2020) ten opzichte van de situatie vóór 2018. De rijplaatstuwen en verhoogde stuwpeilen hebben lokaal in het gebied geleid tot beperkte verhogingen van de GHG en GLG.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

83

Referentiesituatie

Referentiesituatie

Figuur 6.2: Berekende veranderingen GHG en GLG referentiesituatie (omstreeks 2020) ten opzichte van situatie vóór 2018

6.3

Effectbepaling en analyse verkennende maatregelen

6.3.1

Overzicht verkennende maatregelen

Samen met de projectgroep is een inventarisatie gemaakt van een aantal potentiële, verkennende maatregelen, die vervolgens zijn doorgerekend met het grond- en oppervlaktewatermodel. Alle verkennende maatregelen zijn gericht op structurele vernatting van de Maashorst. De verkennende maatregelen zijn soms in extreme vorm doorgevoerd en zijn daardoor meestal theoretisch van aard. Dit is gedaan om inzicht te verkrijgen in de reikwijdte van de afzonderlijke maatregelen, om na verdere analyse en afweging te komen tot realistische maatregelenpakketten voor de korte, middellange en lange termijn. Onderstaande tabel 6.1 geeft een overzicht van alle doorgerekende verkennende maatregelen. In de volgende subparagrafen worden de hydrologische effecten per verkennende maatregel gepresenteerd en toegelicht.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

84

Tabel 6.1: Overzicht doorgerekende verkennende maatregelen

Nummer

Omschrijving verkennende maatregel

2a

Alle kavelsloten, greppels en buisdrainage in projectgebied verwijderen

2b

Alle kavelsloten, greppels en buisdrainage op horst verwijderen (oostelijk van Raambreuk)

2c

Alle hoofdwatergangen dempen en omvormen naar doorstroommoerassen

2d

Alle hoofdwatergangen verondiepen tot maximaal 50 cm onder maaiveld

2e

Alle ont- en afwatering Maashorst dempen of verwijderen

2f

Alle bestaande stuwen tot aan maaiveld opzetten

3a

Hemelwater van 100% van het stedelijk gebied afkoppelen en ter plaatse infiltreren in het grondwater

4a

Alle beregening uit grondwater stopzetten in projectgebied Maashorst

4b

Alle beregening uit grondwater stopzetten in het gebied ten oosten van de Raambreuk

5a

Verwijderen van de ont- en afwatering van de A50

6a

Water aanvoeren van elders (0,5 m3/s) en infiltreren in centrale deel Maashorst met infiltratieputten

7a

Volledige bosareaal op de Maashorst omzetten naar heide

7b

Alle -als nieuwe natuur begrensde- agrarische percelen omzetten naar natuur (o.b.v. Ambitiekaart Natuur van de provincie Noord-Brabant)

6.3.2

Verkennende maatregel 2a: Alle kavelsloten, greppels en buisdrainage in projectgebied verwijderen

Figuur 6.3 geeft de berekende veranderingen in GHG en GLG weer als gevolg van het verwijderen van alle tertiaire ontwatering, zoals kavelsloten, greppels en buisdrainage in het projectgebied Maashorst, t.o.v. de referentiesituatie. Het verwijderen van de tertiaire ontwatering heeft een groter effect op de GHG dan op de GLG. De sterkste grondwaterstandsverhogingen zijn te verwachten in het westelijk deel van het projectgebied Maashorst, met name in het deelgebied Slabroek ten westen van de Raambreuk en in de omgeving van het Palmven en het gebied ten westen van Heesch. Hier worden GHG-stijgingen berekend tot ongeveer 40 cm en GLG-stijgingen tot ongeveer 15 cm. Er worden ook GHG-verhogingen berekend in de ontwaterde landbouwgebieden rondom Schaijk (tot maximaal ongeveer 20 cm). Buiten het projectgebied worden nauwelijks verhogingen van de GHG en GLG berekend; lokaal is sprake van stijgingen tot 2 à 5 cm. In de hogere delen van de Maashorst en het Herperduin zorgt het verwijderen van de tertiaire ontwatering slechts voor beperkte effecten op de grondwaterstanden. De berekende stijgingen van de GHG en GLG liggen hier veelal tussen 2 en 5 cm.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

85

Figuur 6.3: Grondwaterstandsverandering GHG en GLG van verkennende maatregel 2a (verwijderen tertiaire ontwatering) t.o.v. referentiesituatie

6.3.3

Verkennende maatregel 2b: alle kavelsloten, greppels en buisdrainage op horst verwijderen (oostelijk van Raambreuk)

Figuur 6.4 geeft de berekende veranderingen in GHG en GLG t.o.v. de referentiesituatie weer als gevolg van het verwijderen van alle tertiaire ontwatering, zoals kavelsloten, greppels en buisdrainage, in het oostelijk deel van de Maashorst (alleen het deelgebied ten oosten van de Raambreuk). In het gebied ten oosten van de Raambreuk komen de berekende effecten grotendeels overeen met die van verkennende maatregel 2a. Ten westen van de Raambreuk worden nauwelijks grondwaterstandsverhogingen berekend.

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

86

Figuur 6.4: Grondwaterstandsverandering GHG en GLG van verkennende maatregel 2b (verwijderen tertiaire ontwatering in gebiedsdeel ten oosten van de Raambreuk) t.o.v. referentiesituatie

6 maart 2023

GEOHYDROLOGISCH ONDERZOEK MAASHORST

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

87

6.3.4

Verkennende maatregel 2c: alle hoofdwatergangen dempen en omvormen naar doorstroommoerassen

Figuur 6.5 geeft de berekende veranderingen in GHG en GLG weer t.o.v. de referentiesituatie, als gevolg van het dempen van alle hoofdwatergangen in het projectgebied Maashorst en het omvormen van de laagtes langs de hoofdwatergangen naar doorstroommoerassen. Het dempen van de hoofdwatergangen heeft een groter effect op de GHG dan op de GLG. Het dempen van de meer noordelijk watergangen rondom Schaijk en de Palmvenloop zorgt voor verhogingen van de GHG en GLG van respectievelijk 30 - 40 cm en 15 - 20 cm. Bij de Venloop en de andere watergangen in het zuidelijk deel van het projectgebied worden minder sterke verhogingen berekend (10 à 15 cm voor de GHG en 5 à 10 cm voor de GLG). Buiten het projectgebied worden nauwelijks verhogingen van de GHG en GLG berekend; lokaal is sprake van stijgingen tot 2 à 5 cm.