080 Bijl18 BP toelichting_Bijlage 17 Integraal Waterhuishoudingsplan.pdf

3.3.1

GEVOELIGHEIDSANALYSE

Om de gevoeligheid van het grondwatermodel voor bepaalde parameteraanpassingen in beeld te krijgen is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. Er zijn verschillende stationaire modelruns gedraaid om het effect van vlakdekkende modelaanpassingen te beoordelen. Hierbij is de gevoeligheid van het model voor de horizontale waterdoorlatendheid (KHV), de verticale waterdoorlatendheid (KVV) en het doorlaatvermogen van de Maas bepaald. De conclusie van de gevoeligheidsanalyse is dat enkel het aanpassen van de KHV een duidelijke en uniforme invloed op de grondwaterstanden heeft.

3.3.2 KALIBRATIE Met behulp van de automatische kalibratiefunctie van iMOD (iPEST) zijn vervolgens meerdere kalibratieruns uitgevoerd. Dit zijn geen vlakdekkende aanpassingen maar aanpassing op basis van zones van REGIS-eenheden (geologische formaties). Per geologische formatie kan dan een bandbreedte van vermenigvuldigingsfactoren gegeven worden waarbinnen een parameter aangepast mag worden. Hierin zijn eerst in het stationaire model een aantal grote modelaanpassingen gedaan zoals het variëren van de KHV, de KVV, het doorlaatvermogen van de Maas, het doorlaatvermogen van de waterlopen, en een combinatie van voorgenoemde aanpassingen. Enkel de kalibratieruns waarin alleen de KHV-waarden aangepast worden geven goede resultaten. De overige grote aanpassingen doen weinig. Verder blijkt bij de kalibratie methodiek dat het toevoegen van scaling goede resultaten oplevert. Op basis van beschikbare data (en projectrandvoorwaarden) zien we geen mogelijkheden om het model verder te verbeteren. Daarom is besloten om de resultaten van de kalibratierun waarin enkel de KHV aangepast is om te zetten naar het instationaire model. In dit model zijn de damwanden toegevoegd die momenteel ter plaatse van Arcen-midden al aanwezig zijn.

3.3.3 DAMWANDEN: WIJZE VAN VERWERKING IN GRONDWATERMODEL Door middel van het invoegen van een 2D horizontal flow barrier (HFB) is de damwand in het model geïmplementeerd. We voeren een conservatieve berekening uit door het toepassen van de volgende uitgangspunten: - De damwand sluit de volledige modellagen 1 en 2 af. Dit leidt tot een overschatting van het eventueel effect, omdat de damwand dieper wordt geschematiseerd dan in werkelijkheid het geval is (namelijk halverwege tot de gehele laag 2); - In dijkvak 9 (noordelijkste dijkvak) sluit de damwand modellaag 3 ook volledig af. In werkelijkheid reikt de damwand hier tot het eerste deel van modellaag 4. Dit wordt niet meegenomen in het model omdat een damwand die als HFB in het model zit en die een pakket niet helemaal afdekt heel snel zijn weerstandswaarde verliest; - Voor de damwand is een weerstand van 1000 dagen gehanteerd. Dit is een vrij hoge weerstand, waarmee we dus aan de ‘veilige’ kant zitten.

3.4 EFFECTBESCHRIJVING INGREPEN Het rapport Geohydrologie-A01.01-systeemanalyse’, d.d. 14-03-2023 bevat een uitgebreide beschrijving van het huidige geohydrologische systeem en de uitgangspunten van de huidige situatie, welke voor de effectbepaling als

DR65-2021Z36129-WSP_25-05-2023-Waterhuishouding-A03.01-Dijkversterk Arcen L2 1, versie 3 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 25-05-2023 pagina 33/34

uitgangssituatie genomen wordt. De huidige situatie bevat namelijk ter plaatse vak Arcen Centrum damwanden die een diepte hebben van circa 6 m (dijkvak 6 en 7 in Afbeelding 18). In de toekomstige situatie komt een langer traject met damwanden (Afbeelding 18). Om het effect van deze nieuwe damwand inzichtelijk te maken, wordt deze situatie vergeleken met de huidige situatie waar de kortere damwand aanwezig is.

3.4.1 STATIONAIR MODEL Op basis van bovenstaande uitgangspunten is een stationaire berekening uitgevoerd. De resultaten van deze berekening zijn weergegeven bijlage B. Te zien is het effect van de damwand op de gemiddelde grondwaterstand voor modellaag 1. De maximaal verlaging en verhoging is kleiner dan 1 cm en de effecten zijn dus niet significant (> 5 cm).

3.4.2 INSTATIONAIR MODEL Op basis van bovenstaande uitgangspunten is tevens een instationaire berekening uitgevoerd. De resultaten van deze conservatieve berekening zijn weergegeven bijlage B. Hier zijn kaarten opgenomen van de GHG, GVG en GLG voor modellaag 1 ten opzichte van NAP en ten opzichte van maaiveld. Ook zijn verschilkaarten opgenomen van de GHG, GVG, en GLG waarin de nieuwe situatie met damwand vergeleken is met de huidige situatie met de kortere damwand zodat het effect van de nieuwe damwand te zien is. Het verschil voor de GHG, GVG, en GLG is overal kleiner dan 1 cm en de effecten zijn dus niet significant (> 5 cm). De omschrijving van het grondwatersysteem zoals omschreven in §3.1 geeft aan dat het niet relevant is om een aparte beschouwing van een hoogwaterperiode op te nemen in dit rapport. Toch is wel in het grondwatermodel bekeken of het grondwater tijdens de hoogwaterperiode van 1995 anders is in de situatie met maatregelen (zoals beschreven in hoofdstuk 3.2) vergeleken met de huidige situatie (de uitgangssituatie zoals beschreven in het rapport GeohydrologieA01.01-systeemanalyse’, d.d. 14-03-2023). Dit is niet het geval.

3.4.3 COMPENSERENDE MAATREGELEN Met behulp van een modelberekening met het gekalibreerde IBRAHYM-grondwatermodel voor Arcen is het effect van de nieuwe damwand berekend. Uit de modellering kan geconcludeerd worden dat als gevolg van deze damwand geen significante effecten (> 5cm) op de grondwaterstand optreden. Een verklaring hiervoor is dat de damwand slechts tot een beperkte diepte in het watervoerend pakket reikt. Het watervoerende pakket is hier circa 15 m – 20 m dik en er is nog zoveel ruimte voor het grondwater onder de damwand (3 m dik in het zuiden tot 6 m dik in het noorden), dat de grondwaterstroming geen hinder van de damwand ondervindt. Er worden dan ook geen nadelige gevolgen voor de omgeving verwacht.

DR65-2021Z36129-WSP_25-05-2023-Waterhuishouding-A03.01-Dijkversterk Arcen L2 1, versie 3 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 25-05-2023 pagina 34/34

OVERZICHT BIJLAGE(N) Bijlage A

— Waterhuishuishoudingsplan – Oppervlaktewater Ontwerploop 1 Bijlage B

— Effecten Grondwater model Bijlage C

— Overzichtskaart stedelijk water

BIJLAGE

A

Bijlage 1

WATERHUISHUISHOUDINGSPLAN – OPPERVLAKTEWATER ONTWERPLOOP 1

pagina 1/2

WATERSCHAP LIMBURG

DIJKVERSTERKING ARCEN WATERHUISHOUDINGSPLAN

18-10-2022

KRAGTEN SCHOOLSTRAAT 8, HERTEN

PROJECTNUMMER WSL065

[BEDRIJF TELEFOONNUMMER]

DOCUMENTNUMMER 1, versie 2.1

wsp.com / kragten.nl

COLOFON RAPPORTHISTORIE 1

29-09-2022

Opmerkingen IPM-team WL verwerkt

2

14-10-2022

Opmerkingen R.Dinnesen via IPM-team WL verwerkt

VERANTWOORDING CONTACTGEGEVENS 088 33 66 164 cc@kragten.nl

AUTORISATIE PROJECTNUMMER

DOCUMENTNUMMER

VERSIE

STATUS

WSL065

1

2.1

-

OPGESTELD DOOR

FUNCTIE

DATUM

CC

Hydroloog

14-10-2022

GEVERIFIEERD DOOR

FUNCTIE

DATUM

NSV

Geohydroloog

14-10-2022

GOEDGEKEURD DOOR FUNCTIE

DATUM

MLI

17-10-2022

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

Adviseur waterveligheid en geohydrologie

PARAAF

PARAAF

PARAAF

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 2/34

PRODUCTIETEAM WSP/KRAGTEN Hydroloog

CC

Geohydroloog

NSV

Technisch Manager

MLI

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 3/34

INHOUDSOPGAVE

1

INLEIDING

5

2

SITUATIE

9

2.1

Noordelijk deel Oppervlaktewatersysteem

9

2.2

Zuidelijk Deel Oppervlaktewatersysteem

11

3

OPZET SOBEK-MODEL

18

3.1

Opzet schematisatie netwerk ‘ArcenRef.lit’

18

3.2

Kalibratie ‘ArcenRef.lit’

19

3.2.1

Afvoermetingen en berekende afvoeren

19

3.2.2

Kalibratie van afvoeren Lingsforterbeek

22

3.2.3

Validatie van het model

23

3.2.4

Te hanteren Weerstanden

27

4 OPPERVLAKTEWATERYSTEEMKENMERKEN 28 4.1

Lingsforterbeek

28

4.2

Lommerbroeklossing

30

4.3

Laaklossing

32

4.4

Boerenhuizenlossing

33

OVERZICHT BIJLAGE(N) Bijlage A

— Landgebruikkaart (LGN2020) Bijlage B

— Factsheet WL Lingsforterbeek Bijlage C

— Vispassage

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 4/34

1

INLEIDING

1.1

DIJKVERSTERKINGSPROGRAMMA

Om te borgen dat Nederland nu en in de toekomst beschermd is tegen overstromingen, is wettelijk vastgelegd dat primaire waterkeringen periodiek worden gecontroleerd. Primaire waterkeringen die niet op orde zijn, worden versterkt. Afspraken over welke primaire waterkeringen wanneer aangepakt worden, leggen het Rijk en de waterschappen gezamenlijk vast in het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP). Het HWBP wordt jaarlijks geactualiseerd en steeds voor een periode van zes jaar opgesteld, met een doorkijk naar twaalf jaar. Het doel van het huidige programma is het op orde krijgen van de primaire waterkeringen die in de afgelopen en lopende toets/beoordelingsronde zijn afgekeurd. Waterschap Limburg (WL) is verantwoordelijk voor de hoogwaterbescherming in het door haar beheerde gebied. Ze werkt daarbij nauw samen met partners als het Rijk, Provincie Limburg, betrokken gemeenten en naastgelegen waterschappen. Na de hoge rivierwaterstanden in 1993 en 1995 zijn in het beheergebied van WL in snel tempo Maaskades aangelegd die als nooddijk fungeerden met een overstromingskans van circa 1/50 per jaar. Deze Maaskades zouden deels een tijdelijke functie hebben en vooruitlopend op rivierverruiming hoogwaterbescherming bieden tegen de hoge rivierwaterstanden zoals deze in 1993 en 1995 optraden. Op 1 januari 2017 is de Waterwet gewijzigd.

Er zijn nieuwe wettelijke normen voor hoogwaterveiligheid in werking getreden. Voor ieder dijktraject bestaan de wettelijke normen uit twee delen, beide uitgewerkt in een overstromingskans per jaar. Ten eerste de signaleringswaarde, de overstromingskans per jaar die de beheerder het sein geeft dat de waterkering op termijn versterkt moet worden. Daarnaast de ondergrens, de overstromingskans per jaar waarop het dijktraject gedurende de gehele levensduur ten minste berekend moet zijn. Voor dijktraject Arcen betreft dit een signaleringswaarde van 1/300 per jaar en een ondergrens van 1/100 per jaar. Na dijkverbetering dient de waterkering gedurende de gehele levensduur in ieder geval veiliger te zijn dan de ondergrenswaarde. Op basis van de nieuwe normen voor hoogwaterbescherming in de Waterwet zijn veel dijken in het beheergebied van Waterschap Limburg afgekeurd op hoogte en sterkte. In 2016 heeft het Waterschap een dijkverbeteringsprogramma opgestart om diverse dijktrajecten in de Noordelijke Maasvallei te verhogen en te versterken. Deze dijkverbeteringen zijn opgenomen in het landelijke Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP).

Waterschap Limburg, Rijkswaterstaat, provincie Limburg, ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, gemeente Beesel, gemeente Bergen, gemeente Leudal, gemeente Maasgouw, gemeente Peel en Maas, gemeente Roermond en gemeente Venlo hebben samen de Stuurgroep HWBP Noordelijke Maasvallei opgezet. Deze Stuurgroep adviseert de bevoegde bestuursorganen met betrekking tot de te nemen besluiten. De doelstelling van het dijkversterkingsprogramma is primair: het verbeteren van de waterveiligheid in de Maasvallei (versterkingsopgave). De secundaire doelstelling is het versterken van gebiedskwaliteiten (opgave ruimtelijke kwaliteit). Deze doelstellingen zijn van alle betrokken partners binnen de Stuurgroep HWBP Noordelijke Maasvallei.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 5/34

Afbeelding 1. Locaties dijkversterkingen Waterschap Limburg in het Hoogwaterbeschermingsprogramma.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 6/34

1.2

DEELPROJECT ARCEN

Het project Arcen geeft invulling aan de doelstellingen vanuit verschillende programma’s. Allereerst maakt het onderdeel uit van het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP Noordelijke Maasvallei), zoals beschreven in paragraaf 1.1. Het project heeft daarnaast een extra opgave meegekregen: de systeemopgave. Met deze systeemopgave wordt beoogd om zoveel mogelijk rivierbed te behouden en de stijging van de waterstand te voorkomen. In de verkenningsfase zijn verschillende tracés voor de primaire waterkering onderzocht en vergeleken. Dit heeft geleid tot een bestuurlijk vastgesteld tracé voor nieuwe primaire waterkering (zie Afbeelding 2). De bestaande waterkering wordt geheel vervangen en met name in het noordelijke deel wordt deze dichter tegen de bebouwde kom van Arcen aangelegd. In Arcen Midden wordt de waterkering uitgevoerd als een glazen wand, óf als een zelfsluitende kering. In Arcen Noord en Arcen Zuid wordt een ‘groene’ kering aangelegd van grond die aansluit op de hoge gronden aan de rand van het Maasdal. Op een aantal plaatsen worden coupures aangelegd die bij hoog water worden gesloten. Op maatwerklocaties en langs de kasteeltuin wordt geen groene kering aangelegd maar verticale constructie (muur).

In de Planuitwerking wordt dit tracé nader uitgewerkt en geoptimaliseerd tot een referentieontwerp voor de waterkering dat de basis is voor de juridische procedures en de realisatiefase. Ten derde wordt met het project Arcen ook invulling gegeven aan de Kaderrichtlijn water (KRW). Naast het aanleggen en versterken van de primaire waterkering omvat het project ook het beekherstel van de Lingsforterbeek inclusief een vispassage bij de Wijmarsche watermolen.

Afbeelding 2. Dijktraject 65-1 met indeling Noord, Midden, Zuid.

Tot slot is er nog sprake van verschillende meekoppelkansen die bijdragen aan de doelstelling voor het verbeteren van de ruimtelijke kwaliteit van het gebied. In de planuitwerkingsfase worden diverse wensen vanuit de omgeving meegenomen in het referentieontwerp: • Dubbelzijdig Fietspad vanaf zuidelijke molenvijver direct aan de nieuwe dijk gelegen bij de Schans tot de provinciale weg;

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 7/34

• Het verplaatsen van de bebouwde kom bij de Schans gecombineerd met een 30km-plateau en fietsoversteekplaats; • Het parkeerterrein tegenover MFA uitbreiden met 7 parkeerplaatsen; • Het herinrichten van het Schanstorenplein, inclusief terugbrengen oude gracht en suggestie van een brug in combinatie met de nieuwe te plaatsen kering met diverse wandelroutes; • Het herinrichten/verbeteren van de Burgemeester Linderspromenade inclusief de nieuwe kering (landschappelijk, cultuurhistorisch passend); • Het duiden op verschillende plekken van de landschappelijk cultuurhistorische waarde van het gebied gecombineerd met de dijkversterking-, of verlegging; • Passantenhaven.

1.3

DOEL EN POSITIONERING DOCUMENT

Dit rapport heeft als doel de huidige situatie van het oppervlaktewatersysteem (het beeksysteem) te beschrijven. Aanvullend wordt in gegaan op de opzet van het oppervlaktewatermodel (SOBEK) van de huidige situatie. De beschrijving en het model vormen de basis voor het uitwerken van de diverse ontwerpvraagstukken die in latere ontwerploops aan bod komen.

1.4

LEESWIJZER

In Hoofdstuk 2 wordt nader ingegaan op de huidige situatie. In Hoofdstuk 3 wordt vervolgens ingegaan op de opzet van het SOBEK-model. Dit is een hydrodynamisch computermodel dat het beeksysteem simuleert. Samen met de (oppervlaktewater)metingen vormt het model een belangrijke informatiebron. Hoofdstuk 4 gaat vervolgens in op een aantal hydraulische kenmerken van het oppervlaktewatersysteem.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 8/34

2 SITUATIE In dit hoofdstuk wordt de huidige situatie van het oppervlaktewatersysteem beschreven. Hiervoor wordt het oppervlaktewatersysteem opgedeeld in een noordelijk deel (Laaklossing en Boerenhuizenlossing) en een zuidelijk deel (Lingsforterbeek en Lommerbroeklossing). In onderstaande tekst wordt gerefereerd naar afbeeldingen die op het einde van dit hoofdstuk in extra groot formaat zijn opgenomen. Het betreffen afbeeldingen van het gehele gebied (Afbeelding 11), van het noordelijk deel (Laaklossing en Boerenhuizenlossing; Afbeelding 12) en het zuidelijke deel (Lingsforterbeek en Lommerbroeklossing; Afbeelding 13). In deze afbeeldingen wordt het oppervlaktewatersysteem en omgeving getoond met een aantal belangrijke kenmerken. Hieronder worden kort een aantal elementen opgesomd voor het noordelijk deel en voor het zuidelijk deel. De beschrijving van de hydraulische kenmerken is in Hoofdstuk 4 uitgewerkt.

2.1

NOORDELIJK DEEL OPPERVLAKTEWATERSYSTEEM

Het noordelijk deel van het oppervlaktewatersysteem wordt getoond in Afbeelding 12. In Afbeelding 3 is een versimpelde weergaven gegeven.

Afbeelding 3. Versimpelde weergaven van het noordelijke oppervlaktewatersysteem (zie Afbeelding 11 voor een grotere weergaven met meer informatie).

Dit deel van het systeem wordt gevormd door de Laaklossing en de Boerenhuizenlossing. De Laaklossing begint bij Arcen en stroomt met Zijtak Laaklossing uit in de Boerenhuizenlossing. De Boerenhuizenlossing “ontspringt” oostelijk in Arcen en heeft een kleine zijtak genaamd “Veld”. De Boerenhuizenlossing stroomt na samenloop met de Laaklossing onder de huidige waterkering door. Deze waterkering wordt gevormd door de Maasstraat. In de huidige situatie gebeurd dit met een circa 67 meter lange Ø 700 mm duiker die voorzien is van een afsluiter. Benedenstrooms van de waterkering stroomt de buitendijks gelegen Arcense Rijksweglossing uit in de Boerenhuizenlossing. Vervolgens komt de Boerenhuizenlossing uit in de Rode Beek die tot slot uitmondt in de Maas. Een tweede onderdoorgang onder de huidige waterkering / Maasstraat is de duiker tussen de Laaklossing en de Arcense Rijksweglossing. Deze duiker is voorzien van een afsluiter.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 9/34

Afbeelding 4. De Laaklossing langs de Maasstraat bij de kruising met de Kruisweg.

Stuwen Er staat een stuw (code: 174957) om de instroom van de Laaklossing richting de Arcense Rijksweglossing te reguleren. In het algemeen staat deze dicht (in zijn hoogste stuwende stand). Overige stuwen zijn te vinden in de Laaklossing, een stuk benedenstrooms van de verbinding met de Arcense Rijksweglossing (code: 98032; stuwpeil: NAP +14,32; bron: SOBEK/watersysteemgegevens) en in de zijtak “Veld” (code: 98031; stuwpeil: NAP +14,72; bron: SOBEK). Overstorten op het oppervlaktewatersysteem Vanuit het gebied Veld wordt overgestort op de Boerenhuizenlossing, ter hoogte van de zijtak ‘Veld’ (zie Afbeelding 2). De overstort heeft als code ‘2530 – GEM’ en het betreft een gemengde overstort. Het op de overstort aangesloten stedelijk oppervlak is beperkt, namelijk 0,55 hectare.

Afbeelding 5. Overstort op de Boerenhuizenlossing.

Landgebruik In Bijlage A, Afbeelding 38 is de Land Gebruikskaart van Nederland (LGN2020) weergegeven van het noordelijk gebied. Langs de Boerenhuizenlossing ligt met name ‘agrarisch grasland’ en bebouwing. Beperkt worden de overige gebieden aangeduid als ‘granen’ en ‘overige landbouwgewassen’. Rond de Laaklossing en tussen de Laaklossing en de

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 10/34

Boerenhuizenlossing is glastuinbouw aanwezig. Bij de onderdoorgang onder de watekering van de Boerenhuizenlossing en rondom de monding van de Rode Beek is ‘natuurgraslanden’ en ‘moeras vegetatie’ aanwezig. Hoogwater Maas In geval van hoogwater in de Maas wordt het noordelijke beeksysteem afgesloten. De verbinding tussen de Laaklossing en de Arcense Rijksweglossing wordt afgesloten, net zoals de Boerenhuizenlossing ter plaatse van de waterkering. Dit gebeurt wanneer de afvoer van de Maas bij Sint Pieter boven circa 2.000 m3/s komt. Het zelfde geldt voor het installeren en activeren van de pompinstallatie bij de Boerenhuizenlossing ter hoogte van de waterkering. Toekomstige situatie Middels een zwarte gestreepte lijn is het toekomstige waterkeringstraject (Voorkeurs Alternatief; VKA) weergegeven. Te zien is dat deze deels teruggelegd wordt, waardoor het toekomstige waterkeringstraject over een deel van de huidige Laaklossing komt te liggen. In de toekomstige situatie zal langs het (nieuwe) buitendijkse deel van de Boerenhuizenlossing een KRW-maatregel gerealiseerd worden. Deze KRW-maatregel betreft de realisatie van een kwelgebied. Initiatiefnemer hiervan is Rijkswaterstaat Zuid-Nederland.

2.2 ZUIDELIJK DEEL OPPERVLAKTEWATERSYSTEEM Het zuidelijke deel van het oppervlaktewatersysteem wordt getoond in Afbeelding 13. In Afbeelding 6 is een versimpelde weergaven gegeven.

Afbeelding 6. Versimpelde weergaven van het zuidelijke oppervlaktewatersysteem (zie Afbeelding 13 voor een grotere weergaven met meer informatie).

Dit deel van het systeem wordt gevormd door Lommerbroeklossing en de Lingsforterbeek. De Lingsforterbeek ontspringt in het zuiden in het gebied Vree Water (zie Bijlage B voor de factsheet van het waterschap). Eerst draagt de beek dan ook de naam Vreewater. Noordelijk van Lingsfort splitst de beek zich in “Hoogwatergeul Lingsforterbeek” en “Lingsforterbeek”. Dit vindt plaats grofweg ter hoogte van Brandemolen. Bovenstrooms van de Rijksstraatweg stromen deze twee weer samen om vervolgens onder bovengenoemde weg door te stromen. In Arcen ligt langs de Lingsforterbeek nog een parallelsloot. Deze parallelsloot verzorgt de afwatering van een onderbemalen gebied. Het peil van de sloot wordt gereguleerd door een gemaal dat loost op de Lingsforterbeek (zie ook Afbeelding 13). De Lingsforterbeek zelf stroomt langs de Kasteeltuinen van Arcen om vervolgens onder de waterkering door naar de watermolen ‘Wymarsche Molen’ te stromen. Bij de samenvloeiing met de Lommerbroeklossing maakt de beek een haakse bocht en stroomt vervolgens uit in de Maas.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 11/34

De Lommerbroeklossing ontspringt bij Lomm middels een drietal waterlopen. Vervolgens stroomt de beek door een bos richting de Rijksstraatweg. Vanaf de Rijksstraatweg stroomt de beek door de Kasteeltuinen. Dit doet de beek tot aan de onderdoorgang bij de weg Schans. Deze weg vormt ook de huidige waterkering. Benedenstrooms van deze weg volgt de beek de waterkering richting de samenvloeiing met de Lingsforterbeek. Stuwen De Lingsforterbeek heeft in de omgeving van Arcen een vaste stuw bij de watermolen (code: 97955; stuwpeil: NAP +13,51; bron: SOBEK). Doel van deze stuw is het reguleren van het peil voor de watermolen. Bij de kruising van de Lingsforterbeek met De Schans ligt aan de bovenstroomse zijde, tegen de brug, een schotbalkstuw. In normale omstandigheden staan in deze stuw geen schotten. Echter in geval van droogte, zoals in de zomer van 2022, maar ook in 2019, wordt deze stuw dichtgezet. Zo kan het water opgestuwd worden ten behoeve van de kasteelgrachten van de kasteeltuinen. De grachten draineren dan niet – of in ieder geval beduidend beperkter – via de Lingsforterbeek (drainage via de bodem). Het peil van deze grachten mag niet uitzakken in verband met het risico op droogvallen van de fundering van het kasteel, maar ook van de daar aanwezige monumentale bomen.

In Afbeelding 7 is een foto te zien van de schotbalkstuw in kwestie, wanneer hij in gebruik is (augustus 2022). Bij het waterschap leeft de wens om deze stuw verder bovenstrooms te plaatsen. Wanneer onderstaande stuw niet op tijd voor hoogwater in de Lingsforterbeek verwijderd wordt, bestaat namelijk het risico dat vuil zich gaat ophopen in de nauwe opening tussen stuw en brug. In Afbeelding 13 is linksboven in een kader getoond hoe water vanuit de Lingsforterbeek de Kasteeltuinen ingelaten kan worden. Dit gebeurt dan met een duiker onder de Kasteellaan. Met schotjes kan deze dichtgezet worden. In augustus 2022 stond deze dicht. De hierboven genoemde en in Afbeelding 7 getoonde schotbalkstuw werd destijds dus gebruikt om drainage tegen te gaan. In het watersysteem van de Kasteeltuinen kan via duiker die loost op de Lommerbroeklossing een te veel aan water uitgelaten worden. Deze duiker ligt op een zogenaamd overstortpeil. Met andere woorden, deze treedt alleen in werking wanneer het waterpeil in de grachten van de Kasteeltuinen te hoog komt.

Afbeelding 7. De vanwege droogte dichtgezette stuw in de Lingsforterbeek bij de Lingsforterweg (foto genomen op 09-08-2022).

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 12/34

Overstorten op het oppervlaktewatersysteem Op de Lingsforterbeek bevinden zich een drietal gemengde overstorten, namelijk ter hoogte van de Lingsforterweg (2532 – GEM), ter hoogte van de Brandemolen (2531 – GEM) en ter hoogte van de Leermarkt (2529 – GEM), zie Afbeelding 8. Het aangesloten stedelijk oppervlak is beperkt en bedraagt respectievelijk 0,02 ha, 0,48 ha en 1,45 ha. De grootste overstort van Arcen (2528 – GEM) stort over op de Maas en heeft een aangesloten stedelijk oppervlak van 16,8 ha.

Afbeelding 8. Overstorten op de Lingsforterbeek.

Op de Lommerbroeklossing storten twee gemengde overstorten op de watergang, namelijk ter hoogte van Hanikerweg (GEM - 2533) en ter hoogte van de Spikweien (GEM - 2534), zie Afbeelding 9. Het aangesloten stedelijk oppervlak bedraagt respectievelijk 1 ha en 10,34 ha. De overstort GEM – 2535 in Lom stort over op de Maas (aangesloten stedelijk oppervlak van circa 7 ha). De overstort Spikweien heeft nog een randvoorziening in de vorm van een bergbezinkleiding (BBL; 100 m3).

Afbeelding 9. Overstorten op de Lommerbroeklossing.

Landgebruik In Bijlage A, Afbeelding 39 is de Land Gebruikskaart van Nederland (LGN2020) weergegeven van het zuidelijk gebied. Bovenstrooms van de Rijksstraatweg stroomt de Lingsforterbeek met name door gebied aangeduid als Naaldbos. Benedenstrooms van de Rijksstraatweg stroomt de Lingsforterbeek eerst langs ‘Naaldbos’ en ‘Loofbos’, diverse graslanden en vervolgens bebouwing en wegen.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 13/34

Bovenstrooms van de Rijksstraatweg stroomt de Lommerbroeklossing door ‘Bos in moerasgebied’, ‘Naaldbos’ en ‘Loofbos’. Benedenstrooms van de Rijksstraatweg stroomt de beek langs bebouwing en wegen, en beperkt langs diverse graslanden. Hoogwater Maas Bij hoogwater in de Maas wordt vanaf een afvoer van circa 1.200 m3/s en hoger bij Sint Pieter diverse afsluiters dichtgezet. Bij de Lommerbroeklossing wordt bij de kruising met de kering bij circa 1.700 m 3/s bij Sint Pieter de pompen geïnstalleerd en geactiveerd. Het zelfde geldt voor de kruising met de waterkering bij de Lingsforterbeek. Ook hier wordt bij circa 1.700 m3/s bij Sint Pieter de al aanwezige (permanente) pomp geactiveerd. Toekomstige situatie De watermolen vormt momenteel een blokkade voor de vismigratie. In het voorproces is gekeken naar diverse varianten voor het vispasseerbaar maken van de watermolen. Uiteindelijk is men tot een voorkeursalternatief gekomen voor een natuurlijke vispassage, zie Afbeelding 10. Hierbij is het uitgangspunt om een beek rondom de westzijde van de Wymarsche Molen te leggen, met daarin maatregelen om ervoor te zorgen dat over een korte afstand het hoogteverschil overbrugd kan worden. In Bijlage C is onder andere het schetsontwerp, de ontwerprandvoorwaarden en aantekeningen van een veldbezoek terug te vinden.

Omdat de vistrap jaar rond moet kunnen werken, kan er in periode van laagwater conflict ontstaan met de watermolen. Ten tijde van de droogte van 2022 kon de watermolen maar beperkt draaien. Belast heeft hij als laatste 12 en 13 juli gedraaid (met moeite). Daarna was er te weinig water om de stuw draaiende te houden. Op basis van afvoermetingen (handmetingen) is de inschatting dat er destijds circa 30 l/s door de beek is gestroomd (zie paragraaf 3.2.1 voor extra toelichting op de metingen). Circa anderhalf week later is door de Kasteeltuinen de Lingsforterbeek opgestuwd (zie Afbeelding 7), waardoor er nagenoeg geen water meer langs de watermolen stroomde. De watermolen blijkt ook last te hebben van achterwater bij het rad. Dit betekent effectief dat het rad te diep in het water hangt, wat tot extra weerstand leidt bij het draaien. Het achterwater wordt veroorzaakt door te hoge benedenstroomse waterstanden. Deze waterstanden zouden verlaagd kunnen worden door uitdiepen of verbreden van de beek.

Afbeelding 10. VKA voor de beekherstelopgave Lingsforterbeek.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 14/34

Afbeelding 11. Overzicht oppervlaktewatersysteem (beken) bij en rondom Arcen.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 15/34

Afbeelding 12. Noordelijk deel van het oppervlaktewatersysteem (Laaklossing, Boerenhuizenlossing en Rode Beek), inclusief KRWmaatregel (kwelgebied).

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 16/34

Afbeelding 13. Zuidelijk deel van het oppervlaktewatersysteem (Lommerbroeklossing en Lingsforterbeek), inclusief KRW-maatregel (vispassage).

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 17/34

3 OPZET SOBEK-MODEL Vanuit het waterschap zijn twee stationaire hydrodynamische modellen aangeleverd, namelijk ‘NOMqhBOS.lit’ en ‘ZOMqhBOS.lit’. De Boerenhuizenlossing, Laaklossing en Rode Beek zijn onderdeel van ‘NOMqhBOS.lit’. De Lingsforterbeek en de Lommbroekerlossing zijn onderdeel van ‘ZOMqhBOS.lit’. Hieronder wordt ingegaan hoe van bovenstaande twee modellen één model is gemaakt voor het Dijkversterkingsproject Arcen. Daarnaast wordt toegelicht hoe het model is gekalibreerd.

3.1

OPZET SCHEMATISATIE NETWERK ‘ARCENREF.LIT’

Beide modellen betreffen stationaire modellen die middels reaches met laterale invoer de afvoer modelleren. Aangezien de invoeren beide volgens de zelfde systematiek zijn opgezet kunnen de modellen zonder aanpassingen aan invoer of rekenperiode met elkaar gecombineerd worden. In het NOMqhBOS model zijn alle watergangen op de Boerenhuizenlossing, Laaklossing en Rode Beek na verwijderd. Deze watergangen zijn niet verbonden aan de bovengenoemde beken, en maken geen onderdeel uit van dit project. Vervolgens is in het ZOMqhBOS model een soortgelijke actie uitgevoerd, maar dan met de Lingsforterbeek en de Lommerbroeklossing. Ook hiervoor geldt dat dit de enige twee voor dit project relevante beken zijn uit dit model. Omdat de verwijderde beken niet verbonden zijn met de Lommerbroeklossing of Lingsforterbeek, heeft dit ook geen gevolgen voor de schematisatie van deze twee beken. Vervolgens is een nieuw model opgezet met de naam ‘ArcenRef.lit’. Hierin is vervolgens een case aangemaakt waarin de geknipte delen van ZOMqhBOs en NOMqhBOs zijn gecombineerd. Deze eerste stap heeft geleid tot het schematisatienetwerk getoond in Afbeelding 14. In paragraaf 3.2 wordt toegelicht hoe en waarom als gevolg van de kalibratie de Lingsforterbeek in ArcenRef.lit verder is ingekort. Nota bene, in de schematisatie zijn RR-knopen zichtbaar ter representatie van het stedelijke systeem.

Voor de modellering van de landelijke afvoer staan deze echter uitgeschakeld.

Afbeelding 14. Eerste opzet schematisatie netwerk 'ArcenRef.lit'.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 18/34

3.2 KALIBRATIE ‘ARCENREF.LIT’ Meetgegevens vormen de basis voor de kalibratie. Voor dit project zijn alleen meetgegevens beschikbaar van de Lingsforterbeek. Van de overige watergangen zijn geen gegevens beschikbaar. Dit betekent dan ook dat voor dit project alleen de Lingsforterbeek wordt gekalibreerd. Voor de overige beken moet gebruik gemaakt worden van de al in het model aanwezig zijnde landelijke afvoeren. Deze zijn gebaseerd op de ‘specifieke afvoerkaarten’ van het waterschap, die op hun beurt mede gebaseerd zijn op het grondwatermodel. Er is dus enige mate aan onzekerheid aangaande deze afvoeren.

3.2.1

AFVOERMETINGEN EN BEREKENDE AFVOEREN

Langs de Lingsforterbeek is een afvoermeetpunt (Q) aanwezig en een viertal waterstandsmeetpunten (H). In Afbeelding 15 is weergegeven waar deze meetpunten liggen.

Afbeelding 15. Overzicht van het afvoermeetpunt (Q) en de vier oppervlaktewatermeetpunten (H).

In Afbeelding 17 is de grafiek met de afvoermeetgegevens van de Lingsforterbeek weergegeven (meetpunt Lingsforterweg). Wat opvalt is dat de beek een groot bereik aan afvoeren heeft, tussen de circa 10 liter per seconde tot pieken van 3000 liter per seconde. Hierbij moet de kanttekening geplaatst worden dat voor het afvoermeetpunt (niet de waterstandsmeetpunten) de laatste jaren nogal wat afwijkingen worden geconstateerd met de controle afvoer

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 19/34

handmetingen. Dit is dan met name het geval in het lagere bereik van de afvoeren. In Afbeelding 16 is de daggemiddelde afvoer van 2022 getoond met daarop de handmetingen.

Afbeelding 16. Daggemiddelde afvoermetingen van 2022 met handmetingen erbij geprojecteerd.

De laatste jaren (’18 t/m ’21) zijn geen grote piekafvoeren meer geregistreerd bij het meetpunt. Mogelijk dat dit samenhangt met de droogte van de zomers van ’18, ’19 en ’20. In Afbeelding 18 is te zien dat met name in het zuiden en oosten (waaronder de omgeving van Arcen) van Nederland destijds werd gekenmerkt door een negatief neerslagoverschot.

Afbeelding 17. Beschikbare afvoer van meetpunt van de Lingsforterbeek ('90 t/m '22).

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 20/34

Afbeelding 18. Doorlopend potentieel neerslagoverschot voor de jaren '18, '19 en '20 (bron: KNMI).

Op basis van de duurlijnmethode (conform uitgangspuntennotitie Waterschap Limburg) zijn de representatieve afvoeren voor diverse perioden bepaald. De meetreeks van het afvoermeetpunt Lingsforterweg is hiervoor gehanteerd. Hiervoor is periode van ’12 tot ’22 gebruikt. Door deze recente periode te hanteren kan het actuele klimaat het beste benaderd worden. Door een lange reeks van tien jaar te hanteren worden mogelijke meetfouten er (beperkt) uit gemiddeld. In Tabel 1 zijn de resultaten hiervan weergegeven. Tabel 1. Afvoersituaties o.b.v. duurlijn methode – meetreeks periode ’12 – ’22. AFVOERSITUATIE

OVERSCHRIJDING

PERCENTIEL

%MA

AFVOER IN M3/S

BASISAFVOER

330 dagen per jaar

9,6

5

0,07

ZOMERAFVOER

200 dagen per jaar

45,2

20

0,19

VOORJAARSAFVOER 100 dagen per jaar

72,6

30

0,32

WINTERAFVOER

15 dagen per jaar

94,5

50

0,72

MAATGEVENDE AFVOER

1 dag per jaar

99,7

100

1,83

De resultaten bevestigen het beeld van een beek die een groot bereik heeft in afvoeren. De maatgevende afvoer is effectief 26 keer de basisafvoer. Op basis van bovenstaande gegevens is een vergelijking gemaakt met de al in het model aanwezige afvoeren, zie Tabel 2. Hierin is te zien dat tot en met de winterafvoer het model de afvoeren overschat. De maatgevende afvoer daarentegen wordt onderschat. In paragraaf 3.2.2 wordt ingegaan op hoe dit verschil is gecorrigeerd. Tabel 2. Afvoersituaties o.b.v. duurlijn methode – meetreeks periode ’12 – ’22 versus ArcenRef AFVOERSITUATIE

%MA

GEMETEN [M3/S]

ARCENREF [M3/S]

VERSCHIL [M3/S]

BASISAFVOER

5

0,07

0,09

-0,02

ZOMERAFVOER

20

0,19

0,33

-0,14

VOORJAARSAFVOER 30

0,32

0,50

-0,18

WINTERAFVOER

50

0,72

0,84

-0,12

MAATGEVENDE AFVOER

100

1,83

1,70

0,13

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 21/34

3.2.2 KALIBRATIE VAN AFVOEREN LINGSFORTERBEEK Het aangeleverde model schat de afvoeren van de Lingsforterbeek niet helemaal correct in. Om het model te corrigeren is deze daarom gekalibreerd. Om de kalibratie niet te ingewikkeld te maken is ervoor gekozen om het model te knippen bij de Lingsforterweg (zie Afbeelding 19). Vervolgens zijn de afvoeren die bepaald zijn op basis van meetgegevens op de beek gezet middels een ‘boundary node’. De locatie van de knip is te verantwoorden omdat deze zich voldoende ver (bovenstrooms) van het onderzoeksgebied bevindt. In dit project is namelijk het deel van de Lingsforterbeek benedenstrooms van de Rijksstraatweg relevant. Kleine wijzigingen bovenstrooms van de Rijksstraatweg als gevolg van de knip beïnvloeden het onderzoeksgebied daarmee niet. Door het model te knippen ter plaatse van het afvoermeetpunt, kunnen de gemeten afvoeren 1 op 1 op de ‘boundary node’ gezet worden. Het bovenstroomse deel (effectief het weggegooide deel) hoeft daarmee niet gekalibreerd te worden. Boven de maatgevende afvoer zijn de afvoeren uit het model gehanteerd. In paragraaf 3.3 worden de resultaten van de kalibratie getoond.

Afbeelding 19. Modelschematisatie ArcenRef.lit. Zwart gestreepte cirkel weergeeft de knip.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 22/34

3.3 VALIDATIE (LINGSFORTERBEEK) Voor de validatie van het model worden de vier waterstandsmeetpunten gehanteerd. Hierbij worden stationaire rekenresultaten visueel vergeleken met metingen van een dynamisch watersysteem. Er blijft hierdoor enige sprake van subjectiviteit in de beoordeling. Daarnaast moet bij de validatie ook in het achterhoofd gehouden worden dat de waterstanden niet alleen bepaald worden door de (gekalibreerde) afvoer. Wanneer de dwarsprofielen of de weerstand (ruwheid) in de praktijk verschillen van het model, zal dit ook invloed hebben op de waterstand. Qua weerstand wordt uitgegaan van de zomerweerstand (ks = 15 m1/3/s) voor de basisafvoer en de zomerafvoer. Voor de winter-, voorjaars- en maatgevende afvoer wordt uitgegaan van de winterweerstand (ks = 25 m 1/3/s). Zie paragraaf 3.5 voor een verdere toelichting hierop. VALIDATIE BEEKHERSTEL 1 Beekherstel 1 in de Parallelsloot Lingsforterbeek, zie Afbeelding 15. In Afbeelding 20 zijn de waterstandsmetingen op deze locatie getoond, tezamen met de berekende waterstanden uit het model voor de diverse afvoersituaties. De berekende waterstanden benaderen de gemeten matig. De waterstanden worden te laag ingeschat en de spreiding is te groot. Echter, betreft hier wel een relatief korte parallelsloot die niet bijzonder relevant is voor het onderzoek.

Afbeelding 20. Gemeten waterstanden versus berekende waterstanden voor meetpunt Beekherstel 1.

VALIDATIE BEEKHERSTEL 2 Beekherstel 2 ligt naast het meetpunt Beekherstel 1, echter is nummer 2 gelegen in de Lingsforterbeek zelf, zie Afbeelding 15. De gemeten en gemodelleerde waterstanden zien er beduidend beter uit dan bij Beekherstel 1. De spreiding van de berekende afvoeren benaderen de gemeten veel beter. Beekherstel 2 is voor het onderzoek een relevanter meetpunt dan Beekherstel 1, aangezien het de hoofdloop betreft.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 23/34

Afbeelding 21. Gemeten waterstanden versus berekende waterstanden voor meetpunt Beekherstel 2.

VALIDATIE BEEKHERSTEL 3 Beekherstel 3 ligt bovenstrooms van de watermolen (zie ook Afbeelding 15). In Afbeelding 22 zijn de berekende en gemeten waterstanden over elkaar gelegd. De berekeningen lijken hier de praktijk goed te benaderen. Voor het ontwerptraject is dit een belangrijke locatie, aangezien nabij dit meetpunt een ontwerpopgave ligt wat betreft het beeksysteem (KRW-maatregel vistrap).

Afbeelding 22. Gemeten waterstanden versus berekende waterstanden voor meetpunt Beekherstel 3.

VALIDATIE BENEDENSTROOMSE WATERMOLEN De resultaten benedenstrooms van de watermolen zijn weergegeven in Afbeelding 23. Het is een korte meetreeks van twee maanden. De fluctuatie is nogal beperkt. Wat je vooral goed aan de meetreeks ziet is dat de waterstanden van de Lingsforterbeek bij de monding vooral bepaald worden door de Maas. De kleine fluctuatie van circa 0,1 m is het gevolg

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 24/34

van het stuwbeheer op de Maas. Het Maaswaterstandsmeetpunt bovenstrooms van stuw Sambeek laat een soortgelijke fluctuatie zien. De berekende waterstanden benaderen de gemeten in grote lijnen. In SOBEK wordt geen rekening gehouden met het wat fluctuerende Maaspeil. Mede daarom zal de berekende situatie hier niet heel nauwkeurig zijn.

Afbeelding 23. Gemeten waterstanden versus berekende waterstanden voor meetpunt Benedenstrooms watermolen.

3.4 VALIDATIE OVERIGE BEKEN Voor de Lingsforterbeek heeft de validatie plaats kunnen vinden aan de hand van waterstandsmetingen in de beek. Voor de Lommerbroeklossing, Boerenhuizenlossing en de Laaklossing kan de validatie niet op deze wijze uitgevoerd worden. Hier ontbreken immers waterstandsmetingen. Validatie voor deze locaties is dan ook op visuele controle gedaan. Uitgangspunt hierbij is dat winter- en zomerwaterstanden kloppen. Beken zijn namelijk in het verleden dusdanig ontworpen (door organisaties als “Dienst Landelijk Gebied”) dat deze de reguliere afvoeren ruimschoots af moeten kunnen voeren met voldoende ruimte tussen (winter)waterstand en maaiveld. De winterwaterstanden van de betreffende beken getoond in onderstaande afbeeldingen (Afbeelding 24, Afbeelding 25 en Afbeelding 26) bevestigen dit beeld.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 25/34

Afbeelding 24. Winterwaterstanden volgens ArcenREF.lit in de Lommerbroeklossing van bron (links) tot monding (rechts).

Afbeelding 25. Winterwaterstanden volgens ArcenREF.lit in de Laaklossing van bron (links) tot monding in de Boerenhuizenlossing (rechts).

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 26/34

Afbeelding 26. Winterwaterstanden volgens ArcenREF.lit in de Boerenhuizenlossing van bron (links) tot monding (rechts).

3.5 TE HANTEREN WEERSTANDEN Volgens de uitgangspunten van Waterschap Limburg moet voor een genormaliseerde waterloop voor de zomersituatie een weerstand van ks = 15 m1/3/s gehanteerd worden en voor de winter een weerstand van ks = 25 m1/3/s. Voor het project wordt zowel Lingsforterbeek, Lommerbroeklossing, Boerenhuizenlossing en Laaklossing geclassificeerd als een genormaliseerde waterloop.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 27/34

4 OPPERVLAKTEWATERYSTEEMKENMERKEN In de dit hoofdstuk wordt per beektraject een aantal belangrijke oppervlaktewatersysteemkenmerken besproken.

4.1

LINGSFORTERBEEK

De afvoeren ter plaatse afvoermeetpunt Lingsforterweg: • Basisafvoer: 0,07 m3/s; • Zomerafvoer: 0,19 m3/s; • Voorjaarsafvoer: 0,32 m3/s; • Winterafvoer: 0,72 m3/s; • Maatgevende afvoer: 1,83 m3/s; • T=25 (stationair: 200% MA): 2,71 m3/s; • T=100 (stationair: 250% MA): 2,96 m3/s. Belangrijk om te vermelden is dat in (zeer) droge jaren de beek kan droogvallen. Dit is bij de recente droogtes gebeurd. Tijdens een veldbezoek (09-08-2022) is geconstateerd dat er nagenoeg geen water door de beek stroomde ter hoogte van de watermolen. Bovenstrooms werd het water opgestuwd (ten behoeve van de Kasteeltuinen), maar daar was geen sprake van overstortend water (zie ook Afbeelding 7). De afvoeren ter plaatse van voorziene kruising met de nieuwe waterkering (monding beek, na samenvloeiing van Lingsforterbeek en Lommerbroeklossing): • Basisafvoer: 0,08 m3/s; • Zomerafvoer: 0,24 m3/s; • Voorjaarsafvoer: 0,39 m3/s; • Winterafvoer: 0,83 m3/s; • Maatgevende afvoer: 2,05 m3/s; • T=25 (stationair: 200% MA): 3,06 m3/s; • T=100 (stationair: 250% MA): 3,35 m3/s. Ter hoogte van het samenvloeien (meetpunt ‘Benedenstrooms Watermolen’, zie Afbeelding 23) is invloed van de gestuwde Maas zichtbaar. De metingen laten namelijk de gebruikelijke fluctuaties zien die ontstaan in het stuwpand van de Maas als gevolg van het sturen van de stuwen op een waterstand. Stuw Sambeek stuurt op de waterstand bij Well.

Doordat het even duurt tot de waterstandseffecten van de aanpassingen doorwerken tot bij Well (12 kilometer bovenstrooms van de stuw), wordt de stuw ieders keer “te laat” aangepast, waardoor het begint te fluctueren. In Afbeelding 30 is te zien dat de fluctuaties en het verloop van het Maasmeetpunt ‘Well Dorp’ terug te zien zijn in het meetpunt benedenstrooms van de watermolen in de Lingsforterbeek. Het meetpunt ‘Well Dorp’ ligt zo’n 12 kilometer benedenstrooms van de monding van de Lingsforterbeek. Bij een mediane afvoer is het Maaswaterpeil bij de monding in de Maas ongeveer 6 cm hoger dan bij Well Dorp.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 28/34

Afbeelding 27. Dwarsprofiel van de Lingsforterbeek (benedenstrooms van Rijksstraatweg). Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

Afbeelding 28. Dwarsprofiel van de Lingsforterbeek (t.h.v. kasteeltuinen / bovenstrooms van watermolen). Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 29/34

Afbeelding 29. Lengteprofiel Lingsforterbeek van bovenstrooms samenvloeiing Parallelsloot Lingsforterbeek tot en met monding Maas (zomerwaterstanden).

Afbeelding 30. Waterstandsmetingen benendenstrooms van de Watermolen, versus het maaspeil bij Well Dorp (rood).

4.2 LOMMERBROEKLOSSING De afvoeren (ter hoogte van de kasteeltuinen): • Basisafvoer: 0,011 m3/s; • Zomerafvoer: 0,032 m3/s; • Voorjaarsafvoer: 0,045 m3/s; • Winterafvoer: 0,074 m3/s; • Maatgevende afvoer: 0,14 m3/s; • T=25 (stationair: 200% MA): 0,22 m3/s; • T=100 (stationair: 250% MA): 0,24 m3/s.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 30/34

Afbeelding 31. Dwarsprofiel van de Lommerbroeklossing, net bovenstrooms van de Rijksstraatweg. Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

Afbeelding 32. Dwarsprofiel van de Lommerbroeklossing, net bovenstrooms van de Schans. Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 31/34

Afbeelding 33. Lengteprofiel Lommerbroeklossing van bovenstrooms Rijksstraatweg tot en met monding Maas (zomerwaterstanden). Nota bene, de stuw ter hoogte van 580 meter representeert een bodemval.

4.3 LAAKLOSSING De afvoeren (vlak voor monding in de Boerenhuizenlossing): • Basisafvoer: 0,001 m3/s; • Zomerafvoer: 0,003 m3/s; • Voorjaarsafvoer: 0,004 m3/s; • Winterafvoer: 0,005 m3/s; • Maatgevende afvoer: 0,008 m3/s; • T=25 (stationair: 200% MA): 0,013 m3/s; • T=100 (stationair: 250% MA): 0,016 m3/s. Zie Afbeelding 4 voor foto’s van deze lossing.

Afbeelding 34. Dwarsprofiel van de Laaklossing ter hoogte van de Hertog Jan Brouwerij. Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 32/34

4.4 BOERENHUIZENLOSSING De afvoeren (ter plaatse van voorziene kruising waterkering – dus inclusief Laaklossing): • Basisafvoer: 0,005 m3/s; • Zomerafvoer: 0,014 m3/s; • Voorjaarsafvoer: 0,02 m3/s; • Winterafvoer: 0,03 m3/s; • Maatgevende afvoer: 0,06 m3/s • T=25 (stationair: 200% MA): 0,11 m3/s; • T=100 (stationair: 250% MA): 0,14 m3/s.

Afbeelding 35. Dwarsprofiel van de Boerenhuizenlossing ter hoogte van geplande kruising met de nieuwe waterkering. Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

Afbeelding 36. Dwarsprofiel van de Boerenhuizenlossing ter hoogte van het voorziene KRW-kwelgebied. Bron: ArcenRef.lit; SOBEK.

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 33/34

WSL065 – Dijkversterking Arcen 1, versie 2.1 Waterschap Limburg

WSP/Kragten 18-10-2022 pagina 34/34

OVERZICHT BIJLAGE(N) Bijlage A

— Landgebruikkaart (LGN2020) Bijlage B

— Factsheet WL Lingsforterbeek Bijlage C

— Vispassage

BIJLAGE

A

Bijlage 1

LANDGEBRUIKKAART (LGN2020)

pagina 1/4

Afbeelding 37. Legenda van de LGN2020.

Bijlage 1

pagina 2/4

Afbeelding 38. LGN2020 van gebied noord.

Bijlage 1

pagina 3/4

Afbeelding 39. LGN2020 van gebied zuid.

Bijlage 1

pagina 4/4

BIJLAGE

B

Bijlage 1

FACTSHEET WL LINGSFORTERBEEK

pagina 1/1

Lingsforterbeek (belangrijke zijbeken: Vreewater, Lommerbroeklossing) Ligging: tussen Arcen en de grens met Duitsland Herkomst: Afvoer uit Duitsland, lokaal en regionaal grondwater, aantal kassen. Monding: Lingsforterbeek bij Arcen (benedenstrooms Wymarsche molen)

Lingsforterbeek

Stroomgebied tot opp / Nl opp (ha) 2592

Lengte (km)

Verhang (m/km)

5,7

0,77

Beschrijving: Waterloop/Bodem/Geologie/grondgebruik (denk waar nodig ook aan buitenlands stroomgebied) De Lingsforterbeek ontspringt in Nederland ter hoogte van de Rijnbeek om vervolgens als Leitgraben bij Lingsfort de grens over te gaan. Net na de grens stroomt de lossing Vreewater de Lingsforterbeek in. Hier bevindt zich ook een WML-pompstation waarvan de onderafdichting van een ontijzeringsbassin gevoelig is voor opdrijving. De beek stroomt vanaf de instroom Vreewater door een natuurgebied. De beek is hier diep ingesneden. Om te voorkomen dat de waterpeilen ter hoogte van het WML-pompstation, de Duitse grens en een resterend landbouwperceel te hoog worden is bij de Zandhoekseweg een hoogwaterdam aangelegd. Zodra de Lingsforterbeek het (hoger gelegen) natuurgebied uitstroomt, stroomt de beek Arcen binnen. Hier loopt de beek parallel aan een onderbemalen gebied (Parallelsloot Lingsforterbeek). Deze wordt met een gemaaltje op peil gehouden. Na instroom van dit gemaal stroomt de Lingsforterbeek via de Wymarsche molen bij Kasteel Arcen de Maas in. Bij deze watermolen ligt ook de waterkering. Hier stroomt ook de Lommerbroeklossing uit in de Lingsforterbeek (benedenstrooms Wymarsche molen). De ondergrond van het gebied bestaat hoofdzakelijk uit grof zand met hier en daar plekken met meer veen (oude ven bij de instroom Vreewater) en enkele leemlagen ter hoogte van Arcen.

De beek kruist de hoger gelegen Maasduinen tussen de lossing Vreewater en de Maas. Het grondgebruik van de Lingsforterbeek bestaat hoofdzakelijk uit natuur met vanaf de zwarte berg bebouwd gebied. Het stroomgebied van de Vreewaterlossing bestaat hoofdzakelijk uit landbouwpercelen met hier en daar een kas. Meetpunten debiet en waterstand Meetpunt Lingsforterbrug (Q); Meetpunten voor waterpeilen voornamelijk bovenstrooms van Zandhoekseweg in de Lingsforterbeek.

Lingsforterbrug

Normaal zomerdebiet (m3/s) 0,213 m3/s

Normaal winterdebiet (m3/s) 0,361 m3/s

T=1 (99,7 percentiel) (m3/s)

Maximaal debiet (m3/s)

1,860 m3/s

2,119 m3/s

Belangrijke kunstwerken Hoogwaterdam Lingsforterbeek (Zandhoekseweg), gemaal parallelsloot Lingsforterbeek, Watermolen Wymarsche Molen, afsluiters waterkering.

Bekende knelpunten wateroverlast - laaggelegen perceel net benedenstrooms instroom Vreewater - bassins WML pompstation - gemaalcapaciteit parallelsloot Lingsforterbeek Waterkeringen Kruising met waterkering ter hoogte van Kasteel Arcen/Wymarsche molen Buffers Kleine buffer benedenstrooms van duitse grens. Geen specifieke capaciteit vastgesteld. Contactpersonen Erik Raaijmakers Links Via deze link (zaaknr. Advies geven 2017-Z7307) zijn de volgende zaken te vinden: - Afvoeranalyse Lingsforterweg

Model: NOM

BIJLAGE

C

Bijlage 1

VISPASSAGE

pagina 1/4

SCHETSONWERP NATUURLIJKE VISPASSAGE WYMARSCHE MOLEN

Bijlage 1

pagina 2/4

Format v20161014

MEMO

Onderwerp:

Ons Kenmerk:

Schetsontwerp natuurlijke vispassage Wijmarsche watermolen

####

Opgesteld door:

Versie

Jasper Arntz

01

Van:

Datum:

Jasper Arntz

10-06-2018

Aan:

Kopiën aan:

Erik Raaijmakers, Esther de Jong, Wim Droesen, Jan Jacobs (WL) Marian Neven (RWS)

1. Inleiding De Lingsforterbeek bij Arcen is aangewezen als KRW-waterlichaam type R5, langzaam stromende middenloop / benedenloop op zand. De Lingsforterbeek is tevens aangemerkt als natuurbeek (voorheen beken met een Specifiek Ecologische Functie (SEF) binnen het Provinciaal Waterplan 20162021. Dit houdt in dat inrichting, beheer en onderhoud op het bereiken van de ecologische doelen uit de KRW gericht zijn. Vanwege de natuurbeekfunctie en om de doelen uit de KRW te halen is in 2013 de bovenloop heringericht. Voor de benedenloop tot aan de Wijmarsche watermolen is herinrichting niet mogelijk, in verband met de ligging in een sterk door cultuurhistorische waarden bepaald landschap (o.a. watermolen, kasteelgracht) en de ligging langs de bebouwde kom. De nut en noodzaak van de aanleg van een vispassage is onderbouwd in een eerdere memo. Als gevolg van een gebrek aan ruimte voor herinrichtingsmaatregelen, beperkt de huidige opgave vanuit beekherstel zich dan ook tot het vispasseerbaar maken van de Wijmarsche watermolen. In deze memo worden de randvoorwaarden en uitgangspunten beschreven en vindt een doorvertaling plaats naar een schetsontwerp van de natuurlijke vispassage (natuurlijk variant, zoals opgenomen in de NRD).

Pagina

1/1

2. Algemene uitgangspunten Aan het ontwerpen van vispassages ligt een aantal ontwerpcriteria ten grondslag. Hieronder wordt hier kort op in gegaan. Periode van werking Vissen hebben in het voorjaar de natuurlijke piek in de stroomopwaartse vismigratie. Voor de stroomopwaartse vismigratie is het voorjaar dan ook de belangrijkste periode (maart t/m mei). Afhankelijk van de weersomstandigheden is er sprake van enige doorloop in juni (zie ook tabel 1). De vispassage dient vanuit hydraulisch oogpunt jaarrond te functioneren. Doelsoort Riviergrondel Kopvoorn Bermpje Serpeling Snoek Paling (juveniel)

Migratieperiode April-Mei April-Juni April-Juni Februari-Maart Februari-Maart Mei-Juni

Stroomsnelheid Voor Nederlandse vissen wordt gewoonlijk 1 m/s als maximale stroomsnelheid in vispassages aangehouden, gemeten op de drempel of in de doorzwemopening (Coenen et al, 2013). Voor de ontwerpvereisten ten aanzien van de doelsoorten wordt verwezen naar hoofdstuk 3. Energievernietiging Bij de passage van een visdoorgang ondervindt de vis turbulentie (de woeligheid van het water). Deze kracht kan de migratie belemmeren. Turbulentie wordt veroorzaakt doordat water van bekken naar bekken stroomt. De turbulentie vertegenwoordigt een hoeveelheid energie die kan worden gedempt. Om de vis gelegenheid tot rust te geven, moet sprake zijn van voldoende demping (een groot bekkenvolume) en een rustzone (waarin het water op lage snelheid circuleert). Voor de maximale toelaatbare energiedemping wordt uitgegaan van een demping < 100 W/m3 (Kroes & Monden, 2005, Coenen et al, 2013). Debiet en lokstroom Om de vispassage goed te laten functioneren, moet de lokstroom van de vispassage voldoende omvang hebben ten opzichte van de hoofdstroom. Dit in verband met de lokstroom die stroomopwaarts migrerende vissen naar de ‘ingang’ van de vispassage moet lokken Als vuistregel wordt hier vaak 5-10% aangehouden (Coenen et al, 2013), maar bij voorkeur is de verhouding tussen de afvoer over de stuw en debiet door de vispassage zo klein mogelijk.

Belangrijk daarbij is de afvoerverdeling gedurende het jaar en dan met name de afvoerverdeling in het voorjaar. De ingang van de vispassage (uitstroomvoorziening) dient zo dicht mogelijk bij het kunstwerk te liggen, maar niet in turbulente zones of zones waar hoge (>1 m/s) stroomsnelheden heersen. De meest optimale locatie voor de ingang van de vispassage is de zogenaamde ‘migratielimietzone’ (Riemersma, 1994). Deze (denkbeeldige) lijn geeft de afstand vanaf een kunstwerk aan tot waar stroomopwaarts migrerende vis zal (kunnen) zwemmen. Vanaf die lijn gaan vissen op zoek naar een alternatieve doortrekroute. De ligging van de migratielimietlijn verschilt per soort en is afhankelijk van het debiet. HWBP Noordelijke Maasvallei Ons kenmerk:

Pagina

####

2/14

Aangezien de stroomsnelheid in het midden van de stroom hoger is dan aan de oevers, heeft de migratielimietlijn meestal een zekere bolling. Vissen kunnen het kunstwerk dichter benaderen aan de oever en zullen zich daar dan ook verzamelen. Dit pleit ervoor om de uitstroomvoorziening langs de oever te plaatsen. Afhankelijk van het aandeel van de hoofdstroom takt de vispassage aan onder een hoek van 30-90 graden. Waterschap Limburg hanteert standaard 30 graden. De stroomsnelheid van de lokstroom dient te liggen tussen 0,3 en 1,3 m/s. De uitzwemopening (instroomvoorziening) wordt bij voorkeur zo ver als mogelijk van de stuw af geplaatst, omdat drijfvuil zo beter kan worden afgeleid richting de stuw. Inrichting vispassages Voor vissoorten die over de bodem migreren (bijvoorbeeld bermpje) is het van groot belang dat de overgang van de bodem van de watergang naar de ingang van de vispassages zo geleidelijk mogelijk verloopt. Voor deze soorten is het daarnaast van belang dat zij de vispassage via de bodem kunnen passeren (ook de bodem in de vispassage loopt geleidelijk op). De bodem van de watergang dient dan ook aan te sluiten op de bodem van de vispassage. In de vispassage wordt een bodembedekking voorzien van stortsteen, een laag van minimaal 20 cm. Aanvullend kunnen per kamer zogenaamde ruststenen worden aangebracht. Dit zijn ronde keien met een diameter van +/- 0,3 meter.

Dit vergroot de migreerbaarheid van kleine, kruipende en slechte ‘zwemmers’.

HWBP Noordelijke Maasvallei Ons kenmerk:

Pagina

####

3/14

3. Locatiespecifieke uitgangspunten 3.1 Hydrologie 3.1.1 Afvoer 3.1.1.1 Beekafvoer

In figuur 3.1 is een debietreeks weergeven van de afgelopen 7 jaar. Figuur 3.2 betreft een frequentieanalyse van afvoerranges voor zowel het gehele jaar als specifiek het voorjaar.

HWBP Noordelijke Maasvallei Ons kenmerk:

Pagina

####

4/14

In onderstaande tabel is een doorvertaling gemaakt naar het aantal dagen dat een bepaalde afvoerrange in het voorjaar voorkomt. Categorie (l/s)

100-900 200-900 300-900 400-900

%

dagen per voorjaar werkend

89,9 54,6 30,6 17,2

134 81 46 26

dagen per voorjaar niet optimaal werkend 15 68 103 123

In figuur 3.3 wordt de afvoer weergegeven volgens de duurlijnmethode.

In tabel 3.2 is weergegeven hoeveel dagen de verschillende afvoeren worden overschreden.

3.1.1.2 Afvoer watermolen

De Wijmarsche watermolen heeft ook water nodig om te functioneren. Als uitgangspunt is genomen dat de watermolen ook na de aanleg van een vispassage moet blijven functioneren. Bij de Stichtling Limburgs Landschap is daarom nagevraagd hoeveel water de watermolen minimaal nodig heeft. De reactie is hieronder weergegeven.

HWBP Noordelijke Maasvallei Ons kenmerk:

Pagina

####

5/14

Naar aanleiding van je vraag afgelopen vrijdag over het minimale debiet voor de molen van Arcen. ……… Uitgaande van een belast draaiende molen zou je uitgaande van de ons toen beschikbare gegevens moeten je uitgaan van ruim 0,2 m3/s (200 l/s). Zoals je ook kan zien valt het hele kasteelpark binnen de invloedsfeer: Dat houdt in dat het kasteel profiteert van het verhoogde waterpeil in de beek. (Let op: dat hoeft op zich nog niet te betekenen dat de Lingsforsterbeek de grachten en vijvers ook vult/voedt). Ik ken de waterhuishoudkundige inrichting van het kasteelpark verder niet in detail, maar ik meen me wel te herinneren dat het park benedenstrooms van de molenstuw haar overtollige water loost. Indien het peilverschil tussen de grachten en de Lingsforterbeek bovenstrooms van de molen niet al te groot is, valt misschien te overwegen/ haalbaar om het peil van de grachten wat te verhogen. Met een beperkte extra waterschijf op de grachten kan je dat water uit de gracht tijdens een in werking zijnde molen ook bovenstrooms op de Lingsforterbeek afvoeren: Je hebt dan een forse extra watervoorraad.

3.1.1.3 Ontwerpdebiet vispassage

Er is een vrij grote debietfluctuatie aanwezig in de Lingsforterbeek. De meeste afvoeren vallen echter tussen een range 100- 900 l/s. De randvoorwaarde voor de afvoer en verdeling tussen watermolen/vispassage is weergegeven in onderstaande tabel.

Totale afvoer 100 l/s (4%) 215 l/s (20%) 360 l/s (30%) 875 l/s (50%) 1860 l/s (100%)

Minimale afvoer vispassage 50 100 100 100 100

afvoer watermolen/losgoot 50 115 260 775 1760

De vispassage moet minimaal functioneren vanaf een afvoer van 50 l/s en tot een afvoer van 100 l/s. De (totale) afvoer van 100 l/s (50/50 verdeling) komt overeen met een situatie die ca. 22 dagen per jaar onderschreden wordt. De maximale afvoer waarop de vispassage werkt is 100 l/s. Alle ‘resterende’ afvoer wordt via de molen en/of losgoot afgevoerd. Met dit afvoerbereik werkt de vispassage ca. 343 dagen per jaar.

3.1.2 Peilverschil

Bovenstrooms van de watermolen vindt een continuemeting van de waterpeilen plaats. De gemeten waterpeilen bovenstrooms van de molen zijn weergegeven in onderstaande figuur. Het minimaal voorkomende waterpeil is 13,50 m NAP en het maximale gemeten waterpeil betreft 14,80 m NAP. De watermolen maakt gebruik van een middenslagrad, waardoor er bij het bepalen van het peilverschil geen rekening gehouden hoeft te worden met de watermolen.

HWBP Noordelijke Maasvallei Ons kenmerk:

Pagina

####

6/14

De benedenstroomse waterpeilen worden niet gemeten. Met een modellering (NOM02a01.lit) zijn de onderstaande peilen berekend. Dit zijn de waterpeilen direct benedenstrooms van de molen. Situatie Basisafvoer Zomerafvoer Voorjaarsafvoer Winterafvoer Jaarlijkse piekafvoer