Bijlage 30 - Water

v.

Eindgebruikers delen mee in de voordelen van de duurzame energievoorziening. Dat kan bijvoorbeeld participaties zijn of lagere energielasten.

Bijlagen:

1.

Verduurzaming bestaande gebouwen NS d.d. 7-12-2022

2.

Verdieping Haalbaarheid WKO Royal Haskoning d.d.11-3-2022

3.

Eindpresentatie Royal Haskoning d.d. 11-3-2022

4.

Presentatie doorgerekende bronlocaties oktober 2022

Bijlage 4 Effecten bodemenergiesysteem spoorzone Zwolle

D81-JBR-HS-RAP-22007072 / Proj.nr. MN001227 / Vrijgegeven / Versie 4.0 / 19-09-2023

34/34

HaskoningDHV Nederland B.V. Water & Maritime

Notitie / Memo Aan: Van: Datum: Kopie: Ons kenmerk: Classificatie: Goedgekeurd door:

Gemeente Zwolle Martin Veenvliet 27 november 2022

Onderwerp:

Effecten bodemenergiesystemen spoorzone Zwolle

1

BI5735-WM-NT-220929-1312 Projectgerelateerd Gerard Dijkhuis

Inleiding

De gemeente Zwolle is voor de spoorzone op zoek naar een duurzaam energieconcept. In eerdere fases is geconcludeerd dat een collectief WKO-systeem (bronnet) een goede mogelijkheid biedt voor de spoorzone. In dit kader heeft de gemeente Zwolle Royal HaskoningDHV opdracht verleend voor het opstellen van een bodemenergieplan voor de Spoorzone waarin aanvullende regels omtrent het gebruik van open en gesloten WKO worden vastgelegd. De locatie van de spoorzone is weergegeven in figuur 1.1.

Figuur 1.1: Locatie spoorzone Zwolle

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

1/43

Vanwege de gefaseerde ontwikkelingen binnen de spoorzone is ervoor gekozen om uit te gaan van een collectief WKO-systeem per (ontwikkel)cluster. De clusters zijn weergegeven in figuur 1.2. Opgemerkt wordt dat district 6 ten behoeve van het bodemenergieplan is opgesplitst in Hanzehoven (noordelijk deel met kantoorgebouwen) en Hanzewonen (zuidelijk deel met voornamelijk woningbouw).

Figuur 1.2: (Ontwikkel)clusters Spoorzone

Ten behoeve van het bodemenergieplan zijn verschillende geohydrologische effectberekeningen uitgevoerd waarbij ervan uit is gegaan dat alle nieuwbouw en een deel van de bestaande bouw op een collectief WKO-systeem per cluster kan worden aangesloten. Voor laagbouw (woningen) wordt ervan uit gegaan dat deze kunnen worden voorzien van gesloten WKO. In deze notitie worden de hydrologische effecten van een dergelijk collectief WKO-systeem nader beschreven.

1.1

Leeswijzer

In hoofdstuk 2 wordt de energievraag en de voorziene bronconfiguratie behorend bij het bodemenergieplan nader toegelicht. In hoofdstuk 3 wordt kort het geohydrologisch model en de uitgevoerde geohydrologische modellering beschreven. Tevens worden de geohydrologische effecten beschreven. In hoofdstuk 4 worden de effecten per thema toegelicht, waarbij met name in wordt gegaan op de effecten op grondwaterverontreinigingen, zettingen en grondwateroverlast. In hoofdstuk 5 worden overige aandachtspunten die effect kunnen hebben op de beschreven risico’s benoemd.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

2/43

2

Energievraag, bronkarakteristieken en bronconfiguratie

2.1

Energievraag

Per cluster in de spoorzone is de warmte- en koudevraag bepaald, de energiekarakteristieken zijn weergegeven in tabel 2.1. De warmte- en koudevraag hebben betrekking op de gebouwzijde. In het bodemenergieplan wordt uitgegaan van een energiebalans. Gezien de kleinere koudevraag zal op enige wijze geregenereerd (bijv. door middel van droge koelers, aquathermie, etc.) moeten worden zodat er sprake is van een energiebalans. In het bodemenergieplan zal worden uitgegaan van een energiebalans. Tabel 2.1: Warmte- en koudevraag per cluster Warmtevraag

Koudevraag

[kWh]

[kWh]

Willemskwartier

5.400.000

1.412.600

Werkplaatsen*

1.659.200

578.400

District Z*

3.064.300

1.641.000

Lurelui

2.966.100

779.200

Hanzekwartier

7.133.900

2.491.300

Hanze-Oost

1.578.500

615.500

District 6 - Hanzehoven

6.362.200

414.400

District 6 - Hanzewonen

4.316.900

82.200

Cluster

* In het bodemenergieplan zijn de werkplaatsen en District Z samengevoegd

Op basis van jaarduurkrommes van het energiegebruik is tevens het maximaal gevraagde vermogen (gebouwzijdig) bepaald (zie ook tabel 2.2). Tabel 2.2: Gevraagde gebouwzijdige piekvermogens per cluster Cluster

Vermogen [kW]

Willemskwartier

3.670

Werkplaatsen

1.125

District Z

2.080

Lurelui

2.015

Hanzekwartier

4.845

Hanze-Oost

1.070

District 6 - Hanzehoven

4.325

District 6 - Hanzewonen

2.935

Uitgaande van een COP van 5,0 (worst-case voor te leveren bodemzijdige hoeveelheid energie en bodemzijdig vermogen) is per cluster het te leveren vermogen (bodemzijdig) weergegeven in tabel 2.3.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

3/43

Tabel 2.3: Gevraagde bodemzijdige piekvermogens per cluster Cluster

Vermogen [kW]

Willemskwartier

2.935

Werkplaatsen

900

District Z

1.665

Lurelui

1.610

Hanzekwartier

3.875

Hanze-Oost

860

District 6 - Hanzehoven

3.460

District 6 - Hanzewonen

2.345

2.2

Filterdiepte en filterlengte

In voorgaande studies1 is de bodemopbouw ter hoogte van de spoorzone onderzocht. Uit deze studies blijkt dat er sprake is van scheefgestelde kleilagen in de spoorzone, maar dat de bodem verder hoofdzakelijk zandig is (zie ook figuur 2.1). Opgemerkt wordt dat een deel van het 1e en 2e watervoerende pakket (WVP1 en WVP2) onderdeel zijn van de gestuwde afzetting zoals aangegeven in REGIS II.2.

Figuur 2.1: Bodemopbouw spoorzone Zwolle (Haalbaarheidsstudie WKO Spoorzone Zwolle, RHDHV, d.d. 31-08-2020)

Binnen de spoorzone zijn 2 scheefgestelde kleilagen bekend op basis van verschillende pompproeven uitgevoerd in het kader van de drinkwaterwinning Engelse Werk. De globale locatie van deze kleilagen zijn weergegeven in figuur 2.2.

1

Haalbaarheidsstudie WKO Spoorzone Zwolle, BH4941WATRP2007211146, RHDHV, 2020 & Systeemupdate ondergrond Zwolle, 109889/19-014.602, Witteveen en Bos, 2019 & Engelse Werk – pompproef locatie Schellerdijk, 4823611, Tauw, 2012

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

4/43

Figuur 2.2: Locatie scheefgestelde kleilagen (rood) in Spoorzone

In de eerder uitgevoerde haalbaarheidsstudie2 is tevens geconcludeerd dat de redoxgrens zich vermoedelijk op ca. NAP -25 m tot NAP -30 m bevindt. Recent uitgevoerde metingen bevestigen dat de redoxgrens zich boven NAP -35 m bevindt. Op basis hiervan wordt aangeraden om top van de filters van de WKO-bronnen minimaal vanaf NAP -40 m te plaatsen. De spoorzone grenst aan een boringsvrije zone waar tot maximaal 75 m – mv geboord mag worden. De spoorzone zelf is buiten de boringsvrije zone gelegen. De boringsvrije zone is vastgesteld ter bescherming van de drinkwaterwinning Engelse Werk. Voor de bescherming van de drinkwaterwinning Engelse Werk (en vanwege de aanwezigheid van een VOCL verontreiniging in de spoorzone) is het van belang dat de kleilaag gelegen aan de onderzijde van de boringsvrije zone (en onderzijde VOCLverontreiniging) niet doorboord wordt (niet doorboren van de 2e scheidende laag). Deze kleilaag bevindt zich op ca. NAP -90 m (SDL2 in figuur 2.1). Veiligheidshalve is in het bodemenergieplan uitgegaan van een filterdiepte van NAP -45 m tot aan de 2e scheidende kleilaag (maximaal NAP -90 m). Uit boorstaten in de spoorzone is opgemaakt dat ca. 80% van het pakket bruikbaar is voor het plaatsen van filters, met name door tussenliggende kleilagen. Uitgaande van deze vuistregel is een filterlengte van ca.

35 meter realiseerbaar over het traject tussen NAP -45 m en NAP -90 m.

2

Haalbaarheidsstudie WKO Spoorzone Zwolle, BH4941WATRP2007211146, RHDHV, 2020

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

5/43

Wel wordt opgemerkt dat uit recente metingen blijkt dat binnen de gestuwde afzetting verschillende redoxomstandigheden aanwezig zijn, specifiek ijzer/sulfaatreducerend en methanogeen. Ondiep (30 m – mv) zijn de redoxomstandigheden tevens methanogeen. Bij aanwezigheid van (reactief) organisch koolstof (meestal van nature aanwezig, ook in watervoerende pakketten) en het mengen van methanogeen grondwater met ijzer/sulfaatreducerend grondwater kan ijzersulfide ontstaan (en bacteriegroei optreden) wat kan leiden tot putverstoppingen (Putverstopping door sulfaatreductie, IF Technology/Installect, 2021). Voor het bodemenergieplan zal een nadere beschouwing voor het risico op putverstopping gemaakt worden.

2.3

Broncapaciteit

Op basis van REGIS II.2 en de zandmedianen van de boorstaten in de spoorzone is een conservatieve schatting gemaakt van de gemiddelde doorlatendheid in het zandpakket tussen NAP -45 m en NAP -90 m. Op basis van de zandmedianen varieert de doorlatendheid tussen ca. 20 m/dag en 80 m/dag. Veiligheidshalve is in het bodemenergieplan uitgegaan van een conservatieve doorlatendheid van 30 m/dag. Hierdoor wordt het benodigd aantal bronnen enigszins overschat. Op basis van de norm voor infiltratiebronnen (infiltratie is doorgaans maatgevend), zie figuur 2.3, is het te leveren debiet per bron bepaald op ca. 140 m3/uur.

Figuur 2.3: Norm voor infiltratiebronnen (BRL11000, protocol 11001)

Uitgaande van een gemiddelde delta T van 6 graden (temperatuurverschil over de warmtewisselaar warme- en koude zijde) kan per doublet een vermogen van ca. 960 kW geleverd worden.

2.4

Bronconfiguratie

Uitgaande van de gevraagde vermogens in tabel 2.3 en het berekende vermogen per doublet in paragraaf 2.3 is het totaal benodigd aantal bronnen berekend. Het totaal aantal doubletten per cluster is weergegeven in tabel 2.4. Opgemerkt wordt dat, vanwege het type bebouwing (relatief oude laagbouw) voor Hanzewonen geen open bodemenergiesysteem voorzien wordt in het bodemenergieplan. Tabel 2.4: Benodigd aantal doubletten per cluster Cluster

Benodigd aantal doubletten [-]

Willemskwartier

4

Werkplaatsen

1

District Z

2

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

6/43

Lurelui

2

Hanzekwartier

5

Hanze-Oost

1

Hanzehovenf

4

Hanzewonen*

-

* Voor hanzewonen wordt geen open bodemenergiesysteem voorzien, wel wordt rekening gehouden met gesloten bodemenergiesystemen

Voor het bepalen van de onderlinge bronafstand is de thermische straal van de bronnen berekend, op basis van BRL11000, protocol 11001 (zie figuur 2.4) en een warmtecapaciteit van het korrelskelet van 2,5 MJ/m3K (gebruikelijk voor zand). De thermische straal bedraagt ca. 45 á 50 meter.

Figuur 2.4: Thermische straal (BRL11000, protocol 11001)

In figuur 2.5 is weergegeven wat de gemiddelde terugwin-efficiency van een individueel WKO-systeem is ten opzichte van de gemiddelde CO2-emissie bij verschillende bronafstanden, waarbij S staat voor de onderlinge bronafstand tussen bronnen van eenzelfde type (warm-warm of koud-koud) en O voor de bronafstand van bronnen van het tegengestelde type (warm-koud). Uit het figuur wordt duidelijk dat de individuele terugwin efficiency (X-as) afneemt met afnemende bronafstand en dat de individuele WKObron daardoor slechter presteert. Met een groter aantal bronnen neemt echter wel de totale CO2-emissie af (Y-as). In het bodemenergieplan is uitgegaan van een gemiddelde onderlinge bronafstand van 1 keer de thermische straal (afhankelijk van beschikbare ruimte) voor bronnen van eenzelfde type en een onderlinge bronafstand van gemiddeld 2,5 keer de thermische straal voor bronnen van het tegengestelde type (globaal overeenkomend met S1-O2.5). Deze bronafstand is aangehouden om een redelijke balans

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

7/43

te hebben tussen het ruimtegebruik van de bodemenergiesystemen en de individuële efficiency van een systeem.

Figuur 2.5: Gemiddelde CO2 emissie bij verschillende bronafstanden (Optimale ondergrondse inpassing van open bodemenergiesystemen (KWR, mei 2020)

De in dit kader aangehouden bronnenconfiguratie is weergegeven in figuur 2.6. Opgemerkt wordt dat in het bodemenergieplan de bronlocaties verdeeld zullen worden over warme en koude zones waaruit een maximaal totaal debiet (overeenkomend met de doorgerekende debieten) onttrokken kan worden. De zones zullen globaal overeenkomen met de doorgerekende locaties. Middels het doorrekenen van diverse scenario’s met het beschikbare grondwatermodel (zie hoofdstuk 3) is een bronnenconfiguratie uitgewerkt waarmee de hydrologische effecten op de omgeving zoveel mogelijk worden beperkt. Uit de modelberekeningen is gebleken dat met name de verdeling van de bronnen ten opzichte van de kleischotten een grote invloed heeft op de effecten. Het in evenwicht houden van het aantal bronnen (in de gebieden aan weerszijden van de kleischotten zijn evenveel warme- als koude bronnen geplaatst) leidt tot een sterke vermindering van de geohydrologische effecten. Daarnaast leidt de aangehouden afwisseling van warme en koude bronnen (zo veel als mogelijk een dambordpatroon) tot een reductie van de hydrologische effecten omdat ruimtelijk afwisselend onttrokken en geïnjecteerd wordt. Er is per cluster zoveel mogelijk getracht de warme en koude bronnen bij elkaar te plaatsen, met name om het totale leidingwerk te reduceren.

Bronclusters zijn enkel opgesplitst wanneer uit berekeningen bleek dat de hydrologische effecten zonder opsplitsen zonder meer onacceptabel waren. Dit is met name het geval in Willemskwartier, waar een clustering van 4 warme en 4 koude bronnen tot te grote effecten op de grondwaterstand zou leiden. De oorzaak van reducering van de geohydrologische effecten (grondwaterstand/stijghoogteverandering) is dat deze kleischotten zeer ondoorlatend zijn, waardoor bij een onbalans in het aantal bronnen per zijde van de kleischot eigenlijk uit een apart grondwatersysteem wordt onttrokken en in een ander grondwatersysteem wordt geïnjecteerd. Dit leidt tot grotere verlagingen/verhogingen van de grondwaterstand/stijghoogte. Opgemerkt wordt dat in de modellering de rechter kleilaag een lagere doorlatendheid heeft dan de linker kleilaag.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

8/43

Figuur 2.6: Doorgerekende bronlocaties spoorzone Zwolle

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

9/43

3

Geohydrologische modellering

Voor het modelleren van de effecten is gebruik gemaakt van een door Tauw aangeleverd grondwatermodel (Modflow ’96) dat opgesteld is in het kader van de modellering voor de drinkwaterwinning Engelse Werk (Bouw instationair grondwatermodel “Engelse Werk”, Tauw 2006). Dit model bevat extra verfijningen van de gestuwde afzetting die bijvoorbeeld niet aanwezig zijn in het regionale grondwatermodel MIPWA. De afwijkingen tussen het Engelse Werk model en MIPWA zijn dermate groot dat “eenvoudig” gebruik van het regionale model MIPWA niet mogelijk is. Het grondwatermodel van Engelse Werk is onder andere aangepast in 2012 om ook de uitkomsten van de pompproef Schellerdijk mee te nemen (Engelse werk- pompproef locatie Schellerdijk, 27-12-2012), waarbij een 2e scheef gestelde kleilaag is toegevoegd aan het model. In de modellering is met de maximaal vergunde hoeveelheid onttrekking bij de drinkwaterwinning van Engelse Werk gerekend. De interceptiewinning (10 m3/uur) aanwezig in de spoorzone is niet opgenomen in de modellering. In de modellering van het bodemenergieplan is gebruik gemaakt van de laatste versie van het grondwatermodel (EW_v_2012) welke instationair op maandbasis werd doorgerekend voor de periode 1996-2000. Aan het model zijn de beoogde bronnen toegevoegd welke met vollast gedurende 2 maanden (ca. 1440 vollastuur) onttrekken/injecteren.

3.1

Geohydrologische effecten

De effecten zijn gepresenteerd voor de wintersituatie (d.w.z. onttrekken uit de warme bronnen en injecteren in de koude bronnen) na 2 maanden vollastdebiet (140 m3/uur). Opgemerkt wordt dat de effecten in de zomer even groot zijn, alleen dan tegengesteld. Dit komt doordat er uit wordt gegaan van een energiebalans en een gelijke delta T, waardoor er dus in de zomer evenveel water onttrokken wordt als in de winter. Daarnaast wordt opgemerkt dat de hydrologische effecten na 2 maanden vollast nagenoeg gelijk zijn aan een stationaire verlaging (en derhalve vrijwel niet toenemen bij een langere onttrekkingsperiode). In werkelijkheid zullen de bodemenergiesystemen vaak in deellast draaien en maar zeer beperkt in vollast, de gepresenteerde effecten zijn hierdoor worst-case. Ter volledigheid zijn de gepresenteerde figuren tevens weergegeven in bijlage A. In figuur 3.1 zijn de veranderingen van de freatische grondwaterstand als gevolg van de bodemenergiesystemen weergegeven. Ter plaatse van het westelijk gelegen spoor bedraagt de maximale grondwaterstandsverandering ca. 30 cm. Ter plaatse van het station, aan de oostzijde van de scheefgestelde kleilagen, bedraagt de maximale grondwaterstandsverandering ca. 25 cm.

De freatische verhogingen/verlagingen zijn enkel ter illustratie weergegeven, voor het bepalen van de effecten is ervan uitgegaan dat de verlagingen/verhogingen in het 1e watervoerende pakket als zijnde freatische verlagingen/verhogingen (worst-case omdat gedaan wordt alsof er in zijn geheel geen waterremmende lagen ondiep aanwezig zijn).

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

10/43

Figuur 3.1: Veranderingen van grondwaterstand bij WKO-spoorzone [m]

In figuur 3.2 is de stijghoogteverandering aan de onderzijde van de deklaag (in de top van het 1e watervoerende pakket) weergegeven. Als gevolg van de relatief dunne deklaag (beperkte weerstand) en de langdurige onttrekking/injectie zijn de berekende veranderingen nagenoeg gelijk aan de freatische veranderingen. Opgemerkt wordt dat in het Engelse Werk model een weerstand van de deklaag is aangehouden voor het gehele gebied van 100 dagen. Gezien de sterke heterogeniteit van de deklaag in het gebied is het onzeker of deze weerstand daadwerkelijk overal aanwezig is. Veiligheidshalve is daarom bij het bepalen van de effecten uitgegaan van een grondwaterstandsverandering die gelijk is aan de verandering van de stijghoogte in het 1e watervoerende pakket (als het ware er geen deklaag bij het bepalen van de grondwaterstandsverlagingen). De berekende effecten zijn daardoor worst-case.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

11/43

Figuur 3.2: Veranderingen van stijghoogte in het 1e watervoerende pakket bij WKO spoorzone [m]

In figuur 3.3 zijn de stijghoogteveranderingen van het bepompte pakket (NAP -45 m tot NAP -90 m) weergegeven. Het effect van de scheefgestelde kleilagen is duidelijk zichtbaar in de verlagingscontouren. De maximale berekende stijghoogteverhoging/verlaging bedraagt ca. 1,2 meter.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

12/43

Figuur 3.3: Veranderingen van stijghoogte in de gestuwde afzetting pakket bij WKO spoorzone [m]

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

13/43

4

Afgeleide effecten

Met het oog op de grondwaterafhankelijke belangen zijn de gevolgen van de grondwaterstandsveranderingen op de omgeving in beeld worden gebracht. In deze notitie zijn enkel de belangrijkste afgeleide effecten beschreven. Uiteraard worden in het bodemenergieplan alle afgeleide effecten beschreven. De volgende aspecten worden in voorliggend hoofdstuk behandeld: • • • • • •

4.1

effecten op bodem- en grondwaterverontreinigingen; effecten op WKO systemen en grondwateronttrekkingen; effecten op bestaande infrastructuur (optreden van zettingen); effecten op natuurwaarden en groenvoorzieningen; effecten op archeologische monumenten; effecten op drooglegging en grondwateroverlast.

Grondwaterverontreiniging

Ter plaatse van de spoorzone is in de gestuwde afzettingen een VOCL-verontreiniging aanwezig, vermoedelijk grotendeels in het onderste deel van de gestuwde afzetting (onderzijde van de gestuwde afzetting bevindt zich op ca. NAP -85 á -90 m). Een deel van deze VOCL-verontreiniging wordt, als gevolg van de drinkwaterwinning het Engelse Werk, langzaam richting de putten van het Engelse werk verplaatst. Een globale ligging van de VOCL-verontreiniging is weergegeven in figuur 4.1. De pluim bevindt zich vermoedelijk tussen ca. NAP -45 m en NAP -85 á -90 m. Het is van belang dat deze grondwaterverontreiniging als gevolg van de WKO-systemen niet sneller verplaatst richting de drinkwaterwinning van het Engelse Werk, passend binnen de verwachte verspreiding zoals gemodelleerd en wordt gemonitord, maar waar mogelijk wordt vertraagd en/of voorkomen.

Figuur 4.1: Globale ligging VOCL-verontreiniging spoorzone Zwolle (Rapport monitoring grondwaterverontreiniging, meetrond 1, 2021, Witteveen en Bos)

Als gevolg van de grondwateronttrekkingen/injecties treden grofweg 4 processen op: • Verplaatsing van de VOCL-verontreiniging als gevolg van gewijzigde grondwaterstroming; • Verlaging van VOCL concentraties door vermenging van verschillende grondwaterlagen;

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

14/43

• •

Extra mobilisatie als gevolg van grondwaterstroming; Extra afbraak als gevolg van hogere temperaturen en minder afbraak als gevolg van lagere temperaturen.

Verplaatsing VOCL als gevolg van gewijzigde grondwaterstroming Bepalend voor het verschil in verplaatsing van de VOCL-verontreiniging ten opzichte van de huidige situatie is de verandering van het stijghoogtepatroon in het bepompte pakket (waarin tevens de verontreiniging aanwezig is). Bij een groter verhang zal grondwater sneller stromen dan bij een klein verhang. Aangezien VOCL (specifiek vinylchloride) in zand worst-case een retardatiefactor vrijwel gelijk aan 1 heeft (dat wil zeggen dat de VOCL-componenten zich bijna net zo snel verspreiden als het grondwater) is de grondwaterstroming een goede indicatie voor de verspreiding van de verontreiniging. Uiteraard kunnen enkel op basis van de grondwaterstroming geen conclusies worden getrokken omtrent de mogelijke concentratie van de verontreiniging. In figuur 4.2 en figuur 4.3 is het stijghoogteverloop in het bepompte pakket weergegeven wanneer geen WKO in de spoorzone aanwezig is. Tevens is de afgeleide omvang van de VOCL-pluim aangeduid. Opgemerkt wordt dat de zomer- en winterperiode nagenoeg hetzelfde stijghoogteverloop laat zien. Het stijghoogteverloop wordt sterk gedomineerd door de infiltrerende IJssel en de drinkwaterwinning het Engelse Werk. Duidelijk wordt dat er een verhang is vanaf de spoorzone in zuidelijke richting.

Dit betekent dat het grondwater vanuit de spoorzone richting de drinkwaterwinning het Engelse Werk stroomt, wat ook de vastgestelde verspreiding van de VOCL-verontreiniging verklaard. Opgemerkt wordt dat de huidige interceptiewinning van 10 m3/uur niet opgenomen is in het model. Deze interceptiewinning zorgt voor een stagnante zone rond de spoorzone waardoor de bulk van de verontreiniging (gelegen in de spoorzone) niet richting het Engelse Werk verplaatst. In figuur 4.4 en figuur 4.5 is het stijghoogteverloop van het bepompte pakket weergegeven tijdens vollast bedrijf van de WKO bronnen. Door de plaatsing van de bronnen is in het noorden van de VOCL-pluim het verhang grotendeels in oost-west gericht. Het zuidelijk deel van de pluim (ten zuiden van de meest zuidelijk gelegen bronnen van het Hanzekwartier) is wel onderhevig aan een gewijzigd verhang, waarbij in de winter de grondwaterstroming noordelijk is gericht (richting de spoorzone, met name richting de bronnen in Lurelui). In de zomer stroomt het grondwaterwater in zuidelijke richting (naar Engelse Werk).

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

15/43

Figuur 4.2: Stijghoogte in gestuwde afzetting zonder WKO – winter [m+NAP]

Figuur 4.3: Stijghoogte in gestuwde afzetting zonder WKO – Zomer [m+NAP]

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

16/43

Figuur 4.4: Stijghoogte in gestuwde afzetting met WKO – Winter [m+NAP]

Figuur 4.5: Stijghoogte in gestuwde afzetting met WKO – Zomer [m+NAP]

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

17/43

Ter illustratie zijn op 5 locaties doorsnedes gemaakt van de stijghoogte in de situatie met en zonder de beoogde WKO bronnen. De situering van de doorsnedes is weergegeven in figuur 4.6. De globale afstanden langs de dwarsdoorsnedes zijn weergegeven in figuur 4.7.

Figuur 4.6: Locaties dwarsdoorsnedes VOCL verontreiniging

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

18/43

Figuur 4.7: afstanden dwarsdoorsnedes

De dwarsdoorsnedes zijn weergegeven in figuur 4.9 tot en met figuur 4.13. Per doorsnede is per scenario (zomer-winter, met en zonder WKO) de stijghoogte weergegeven in de bovenste figuur. In de onderste figuur is de afgeleide gradiënt per scenario weergegeven. Bij een grotere (meer positievere) helling is er sprake van een groter verhang richting de spoorzone, bij een kleinere (meer negatievere) helling is er sprake van een groter verhang richting het Engelse Werk. Doorsnedes 1 t/m 4: In de zomersituatie, met uitzondering van doorsnede 3 (gelegen aan de oostelijke zijde, vlak naast de scheefgestelde kleilaag), is sprake van een stijghoogteverhang richting de spoorzone of een gelijk verhang aan de referentiesituatie. In doorsnede 3 is het verhang in de zomerperiode, als gevolg van de bronnen in Hanzekwartier, richting het Engelse werk. Het verhang richting het Engelse werk is groter dan in de huidige situatie tot ongeveer het einde van de ingetekende pluim (ca. 800 meter). In de wintersituatie is het verhang exact tegengesteld (als gevolg van het feit dat het stijghoogteverhang door het jaar niet sterk verandert doordat deze hoofdzakelijk door de IJssel wordt bepaald).

Op basis van de dwarsdoorsnedes kan gesteld worden dat in de zomerperiode een klein deel van de VOCL-pluim, zijnde het oostelijk gedeelte gelegen tegen de scheefgestelde kleilaag, zich mogelijk met een grotere snelheid richting het Engelse Werk zal verplaatsen. Het overige deel van de pluim zal in de zomer juist richting de Spoorzone verplaatsen. Dit is schetsmatig weergegeven in figuur 4.8. Het deel van de pluim dat extra richting Engelse werk wordt verplaatst (oostelijk) bevat lagere concentraties dan het meer westelijk gelegen deel van VOCL verontreiniging. Opgemerkt wordt dat in de zone “geen wijziging” wel sprake is van een verhang richting het Engelse Werk, maar dat verhang niet groter is dan

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

19/43

in de huidige situatie (de verplaatsingsnelheid is daardoor gelijk aan de huidige situatie). In de winter is de beschreven situatie omgekeerd.

Figuur 4.8: Schets grondwaterstroming als gevolg van WKO - zomersituatie

Verontreinigingssituaties ter plekke van de verschillende doorsneden 1-4 (westelijk van scheefgestelde kleilaag) Monitoring over de laatste 10 jaar van de grondwaterverontreiniging ten westen van de scheefgestelde kleilaag geeft een goed inzicht waar de verontreiniging zich hoofdzakelijk bevindt. De verontreiniging bestaat nagenoeg volledig uit vinylchloride (VC). De hoogste concentraties worden waargenomen ten noorden van de IJsselalle. Aan de noordkant (bij bocht in scheefgestelde kleilaag) bevindt zich meetpunt 566 en circa halverwege de doorsnedes (ter hoogte van de IJsselallee) meetpunt 32. Op deze twee punten worden de hoogste concentraties (VC) aangetroffen: in de pluim ter hoogte van de IJsselallee concentraties van 10-15 µg/l (75-76 m-mv), 13 µg/l (84/85 m-mv) en 11 µg/l (9495 m-mv). Nabij de (oorspronkelijke) bron (meetpunt 566) wordt 3 µg/l (82/83 m-mv) aangetroffen. Deze verontreiniging verplaatst zich conform de doorsneden 1, 2 en 4, waarbij dus geen extra versnelling van verspreiding naar het Engelse Werk optreedt, maar eerder een netto verplaatsing richting de Spoorzone. Representatief voor het zuidelijk deel van doorsnede 3 is meetpunt 38. Al jarenlang worden hier slechts lage concentraties van 1 tot maximaal 3 µg/l op met name een diepte tussen 80 en 88 m-mv gevonden.

Doorsnede 3 geeft aan dat hier wel eventueel een extra verplaatsing richting Engelse Werk kan plaatsvinden. Maar op basis van de meetgegevens betreft het grondwater met lage concentraties, die ook – door menging van dit verontreinigde water met bovenliggend schoon grondwater uit de laag 45-75 m-mv – nog verder verlaagd worden. Deze potentieel netto toename van verplaatsing naar het Engelse Werk is daarmee geen extra risico.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

20/43

Doorsnede 5: Ter plaatse van doorsnede 5, gelegen tussen de twee scheefgestelde kleilagen, is mogelijk nog sprake van een verhoogde concentratie VOCL. In de zomersituatie zal extra verplaatsing plaatsvinden richting de winningen van het Engelse werk. In de wintersituatie zal dit tegengesteld zijn. Opgemerkt wordt dat deze verplaatsing wel met name plaatsvindt richting de bronnen van het Engelse werk die ook tussen de scheefgestelde kleilagen aanwezig zijn. Verontreinigingssituaties ter plekke van doorsnede 5 De hoogste verontreinigingsconcentratie die bij doorsnede5 gemeten zijn bevindt zich over het algemeen in de middeldiepe bodemlaag, tussen 33-35 m-mv (3,5 µg/l VC) en tussen 53-55 m-mv (2,6 µg/l VC). In de diepere bodemlagen tussen 78 en 86 m-mv wordt geen verontreiniging aangetroffen. Indien deze verontreiniging onder invloed staat van de WKO’s conform doorsnede 5 zal ook hier, vergelijkbaar met de situatie bij doorsnede 3, geen significante toename van verontreinigingsconcentraties richting Engelse Werk optreden. Eerder zal een daling van de concentratie plaatsvinden door menging met schoon grondwater in de verschillende bodemlagen die onder invloed staan van de WKO ten oosten van het kleischot.

Figuur 4.9: Dwarsdoorsnede locatie 1

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

21/43

Figuur 4.10: Dwarsdoorsnede locatie 2

Figuur 4.11: Dwarsdoorsnede locatie 3

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

22/43

Figuur 4.12: Dwarsdoorsnede locatie 4

Figuur 4.13: Dwarsdoorsnede locatie 5 – Opgemerkt wordt dat de Y-as voor de leesbaarheid gewijzigd is in deze dwarsdoorsnede t.o.v. de andere doorsnedes

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

23/43

Opgemerkt wordt dat bij een gelijke delta T tijdens het verwarmings- als koelseizoen de totale verpompte debieten in evenwicht zijn. Aangezien het stijghoogteverloop gedurende het jaar niet sterk veranderd wordt in dat geval netto geen extra verplaatsing van VOCL richting het Engelse Werk verwacht. Opgemerkt wordt dat bij een andere delta T in de zomer- of winterperiode netto wel een verplaatsing op kan treden: • Indien de delta T in de zomer kleiner is dan de winter, d.w.z. bij koelen, dan zal de zomersituatie langer optreden dan de wintersituatie. Voor het leveren van dezelfde energiehoeveelheid is in dat geval een groter volume verpompt grondwater nodig. In dat geval zal het overgrote deel van de VOCL-pluim zich richting de spoorzone begeven als gevolg van de onttrekkingen bij Lurelui en Willemskwartier. Enkel een klein deel van de pluim, gelegen nabij de scheefgestelde kleilaag aan de oostelijke kant, kan mogelijk netto richting het Engelse werk verplaatsen. • Indien de delta T in de winter kleiner is dan de zomer, d.w.z. bij verwarmen, dan zal de wintersituatie langer optreden dan de zomersituatie. Voor het leveren van dezelfde energiehoeveelheid is in dat geval een groter volume verpompt grondwater nodig.

In dat geval zal het overgrote deel van de VOCL-pluim zich richting het Engelse Werk verplaatsen, met uitzondering van een klein deel van de pluim, gelegen nabij de scheefgestelde kleilaag aan de oostelijke kant. Doorgaans is de delta T in de zomer kleiner dan in de winter, met name wanneer in het seizoen gebruik wordt gemaakt van vrije koeling. Geconcludeerd kan worden dat een lagere delta T in de zomer gunstig is ten aanzien van de verplaatsing van de VOCL-verontreiniging. Slechts een klein deel van de pluim zal zich in dat geval netto sneller verplaatsen richting het Engelse werk (schetsmatig rood gearceerd in figuur 4.8), terwijl het grootste deel van de pluim netto richting de spoorzone zal verplaatsen. Een aandachtspunt is hierbij wel de mogelijke aanwezigheid van de concentraties VOCL tussen de scheefgestelde kleilagen (vermoedelijk is hier geen sprake van), deze zullen in de zomerperiode juist richting het Engelse werk verplaatsen. Opgemerkt wordt dat de pluim als gevolg van de verschillen in verhang uiteindelijk zal vermengen over een groter oppervlak (in horizontaal vlak, voor verticaal vlak zie paragraaf Vermenging VOCL met schoon grondwater). De VOCL-pluim zal binnen de spoorzone breder worden als gevolg van het wisselende stijghoogteverloop en het grote oost-west verhang zichtbaar in figuur 4.4 en figuur 4.5.

De concentraties zullen hierdoor afnemen, de totale hoeveelheid VOCL (vracht) niet. Vermenging Uit meetgegevens van verschillende meetpunen in de Spoorzone blijkt dat in de spoorzone met name de bodemlagen vanaf ca. 45 m – mv verontreinigd zijn met VOCL (specifiek bestaat de verontreiniging met name uit vinylchloride en lokaal dichlooretheen). In het westelijk deel van de spoorzone bevinden de hoogste concentraties zich met name aan de onderzijde van het gestuwd pakket. Tussen de kleischotten bevindt de verontreining zich juist aan de bovenzijde van het gestuwde pakket. Toepassing van grootschalige WKO systemen in de bodemlaag tussen 45 en 90 m-mv zal ertoe leiden dat grondwater binnen het gestuwd pakket met VC-verontreiniging wordt gemengd met schooner grondwater. Opgemerkt wordt dat de totale vracht (kg) niet afneemt, maar dat deze vracht dus enkel verdeeld wordt over een groter volume grond en/of dat de concentratie meer uit zal vlakken over het gehele gestuwde pakket. Het principe van dit beschreven proces is schematisch weergegeven in figuur 4.14.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

24/43

Figuur 4.14: Principeschets vermenging VOCL

Extra mobilisatie als gevolg van grondwaterstroming Door het heen en weer stromen van grondwater langs de 2e scheidende laag (kleilaag op NAP -90 m) is het mogelijk dat extra VOCL gemobiliseerd wordt. Dit kan ontstaan wanneer puur product (DNAPL) in de loop der tijd uitgezakt is en zich mogelijk op lokale depressies in de kleilaag bevindt (zijnde een “zaklaag”). Het brongebied voor de verontreiniging is grofweg het westelijk deel van Werkplaatsen/district. Op deze locaties bestaat daarom risico op aanwezigheid van DNAPL. Wanneer constant grondwaterstroming langs het puur product plaatsvindt kan daardoor VOCL oplossen in dat grondwater. Hierdoor kan de hoeveelheid verontreinigd grondwater toenemen omdat vanuit de bron van de verontreiniging (in dit geval de DNAPL) meer VOCL zal oplossen dan in de huidige situatie. Het is onbekend of, en waar, puur product binnen de spoorzone aanwezig is. De mogelijke aanwezigheid van DNAPL is derhalve een aandachtspunt omdat dit de totale hoeveelheid VOCL in de pluim kan vergroten (en daarmee uiteindelijk de hoeveelheid VOCL richting de drinkwaterwinning Engelse Werk). Opgemerkt wordt dat er, gezien de afwezigheid van PER of TRI boven de detectiegrens, vooralsnog geen indicatie is van puur product aan de onderzijde van de gestuwde afzetting.

Extra afbraak als gevolg van hogere temperaturen en verminderde afbraak als gevolg van lagere temperaturen Een hogere grondwatertemperatuur kan de natuurlijke afbraak van VOCL versnellen, mits overige omstandigheden ook gunstig zijn voor natuurlijke afbraak (bijvoorbeeld de aanwezigheid van een dechlorerende bacteriepopulatie, de beschikbaarheid van nutriënten en de juiste redox condities). Recente metingen van de redoxcondities op verschillende locaties en op verschillende diepten binnen de Spoorzone laten zien dat ijzerreductie (en her en der sulfaatreductie) de overheersende redoxcodities in de bodemlagen tussen 40 en 90 m-mv zijn. Er is geen sprake van een zonering of stratificatie naar de diepte toe. Dat betekent ook dat door de menging van grondwater van verschillende diepten er geen redoxverandering zal plaatsvinden: ijzerreducerend blijft ijzerreducerend. Onder deze condities is verdere afbraak van vinylchloride niet aannemelijk. Dit wordt ook vooralsnog bevestigd door de afwezigheid van vinylchloride-afbrekende bacteriën en genen in het grondwater op grote diepte.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

25/43

Gezien het (grotendeels) ontbreken van de juiste omstandigheden voor natuurlijke afbraak wordt verwacht dat de hogere of lagere grondwatertemperatuur maar zeer beperkt effect heeft op de grondwaterverontreiniging. Bovendien zijn de voorziene temperatuurstijgingen bij de warme bronnen ten opzichte van de natuurlijke achtergrondtemperatuur beperkt, waardoor ook een positief effect op de afbraaksnelheid beperkt is. Conclusie Geconcludeerd kan worden dat de VOCL-pluim zeer waarschijnlijk zal verdunnen als gevolg van het rondpompen van grondwater in het gebied (de concentratie wordt lager, de vracht niet). Het verhang in de zomerperiode (bij koelen) is grotendeels gunstig (verplaatsing richting spoorzone) bij de gekozen bronconfiguratie, met uitzondering van een klein oppervlak langs de scheefgestelde kleilaag en de locatie tussen de 2 kleilagen in. In deze zone is echter weinig verontreiniging aanwezig. Afhankelijk van de daadwerkelijk gerealiseerde delta T zal de verplaatsing van de VOCL-verontreiniging gunstig (bij lagere delta T in de zomer) of ongunstig (bij lagere delta T in de winter) zijn. Het is onbekend of, en waar, DNAPL aanwezig is in het gebied (hoogste kans op aanwezigheid bij westelijk deel District Z/Werkplaatsen). Mogelijk zal hierdoor de totale hoeveelheid vracht (kg) VOCL in het grondwater toenemen.

Echter is er geen aanwijzing in de metingen voor de aanwezigheid van DNAPLs. Voorstel ter mitigatie: In het bodemenergieplan kan een algemene regel worden opgenomen dat de delta T in de zomerperiode kleiner dient te zijn dan de delta T in de winterperiode. Hierdoor zal de verpompte hoeveelheid in de zomer groter zijn dan in de winter waardoor voor het grootste deel van de pluim een netto onttrekking richting de spoorzone zal ontstaan.

4.2

Overige onttrekkingen en WKO

Door de provincie Overijssel is een uittreksel van het LGR (Landelijk grondwater register) aangeleverd. Op basis van informatie van de gemeente Zwolle zijn een aantal tijdelijke onttrekkingen uit de dataset verwijdert. De aanwezige onttrekkingen binnen het invloedsgebied van de WKO-systemen zijn weergegeven in figuur 4.15.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

26/43

Figuur 4.15: Situering onttrekkingen en WKO-bronnen van derden

Sanering stationsemplacement Binnen de spoorzone bevindt zich een onttrekking (sanering van het stationsemplacement) van 10 m3/uur in het gestuwde pakket. Deze onttrekking is geplaatst in het kader van de VOCL-verontreiniging. Hoewel de stijghoogteverandering ca. 0,3 m betreft (hierdoor zou de onttrekking doorgaans wel in stand kunnen blijven) hebben de WKO-systemen een dermate grote invloed op de verontreiniging dat dit systeem in de huidige vorm geen invloed meer zal hebben op het verspreiden van de grondwaterverontreiniging. Deze onttrekking zou daarmee elders in het gebied kunnen worden geplaatst, bijvoorbeeld rond de IJsselallee als extra zekerheid tegen ongewenste verspreiding.

WKO Post City Ten noorden van de spoorzone zijn de WKO-bronnen van Post City gelegen. Deze bronnen liggen dermate dicht bij de spoorzone dat hydrologische beïnvloeding bij plaatsing van bronnen in de spoorzone verwacht wordt. Beperkte stijghoogteveranderingen kunnen doorgaans technisch opgelost worden (hoeft de werking van het bodemenergiesysteem niet in de weg te zitten). Echter, als gevolg van een extra grondwaterverplaatsing is het aannemelijk dat de thermische bellen van post city beïnvloed zullen worden. Hierdoor zal de delta T van post city op ten duur afnemen waardoor meer volume verpompt moet worden voor dezelfde energielevering. Het is aannemelijk dat de elektrakosten voor het systeem van post city hierdoor enigszins zullen toenemen.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

27/43

Bij bestaande systemen wordt doorgaans een grens gehanteerd van een maximaal temperatuurverschil van 0,5 graad. Op basis van een thermische berekening kan nagegaan worden hoe groot de beïnvloeding van de WKO-systemen in de spoorzone daadwerkelijk zijn, maar het is goed mogelijk dat als gevolg van de noordelijke bronnen van Lurelui en de bronnen in Willemskwartier deze grens wordt overschreden. Gezien de ligging van het systeem wordt aangeraden om post city te betrekken bij de plannen rondom de spoorzone en een regeling te treffen aangaande het extra elektra-verbruik van het WKO-systeem van post city voorafgaand aan het instellen van het bodemenergieplan. Overig Aan de noordoostelijke rand van het invloedsgebied bevinden zich meerdere WKO-installaties (Dimence, Hogeschool VIAA, het provinciehuis en het gerechtsgebouw) en een industriële onttrekking van het Isala ziekenhuis. De verlagingen/verhogingen van de stijghoogte in het bepompte pakket bedragen hier 5 cm of minder. Dergelijke verlagingen/verhogingen van de stijghoogte hebben doorgaans geen effect op dergelijke onttrekkingen. Aan de zuidelijke rand van het invloedsgebied bevindt zich de drinkwaterwinning Engelse Werk. De berekende stijghoogteveranderingen zijn hier beperkt tot ca. 5 á 10 cm. Dergelijke veranderingen van de stijghoogte hebben doorgaans geen effect op dergelijke winningen.

4.3

Zettingen (bebouwing en infrastructuur)

Voor het bepalen van de zettingen die optreden als gevolg van een verlaging van de grondwaterstand/stijghoogte is een indicatieve zettingsberekening uitgevoerd met D-Settlement. Hierbij is gebruik gemaakt van Koppejan en Terzhagi. De eindzettingen (zetting na 20 jaar) zijn berekend. Er is uitgegaan van een worst-case bodemopbouw die op de projectlocatie geldt. Voor de ondiepe bodem (tot ca. 5 m – mv) is uitgegaan van de bodemopbouw zoals aangetroffen in boring B21G1488, gelegen ten noorden van het station, zie figuur 4.16. De diepere bodem is geschematiseerd volgens boring B21G0521, gelegen langs de IJsselallee, zie figuur 4.17. Samengevat is uitgegaan van de bodemopbouw zoals weergegeven in tabel 4.1.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

28/43

Figuur 4.16: Boring B21G4188

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

29/43

Figuur 4.17: Boring B21G0521 Tabel 4.1: Bodemschematisatie voor zettingen Van [NAP m]

Tot [NAP m]

Grondsoort

0.1

-0.8

Zand, fijn

-0.8

-1.2

Klei, organisch

-1.2

-2.4

Zand, fijn

-2.4

-3.05

Veen

-3.05

-3.55

Klei, organisch

-3.55

-4.6

Veen

-4.6

-53.8

Zand, matig

-53.8

-55.4

Klei, matig

-55.4

-56.4

Zand, matig

-56.4

-61.5

Klei, matig

-61.5

-96.5

Zand, matig

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

30/43

De aangehouden zettingsparameters horend bij de grondsoorten zijn weergeven in tabel 4.2. De parameters zijn gebaseerd op NEN 9997-1 en expert judgement en betreffen een conservatieve inschatting. . Tabel 4.2: zettingsparameters BEP Zwolle VG >gws

VG <gws

C'p

Cp

C's

Cs

cv

POP

[kN/m3]

[kN/m3]

[-]

[-]

[-]

[-]

[m2/s]

[kPa]

Veen

12

12

7.5

30

30

120

2.50E-07

10

klei, organisch

14

14

10

40

37.5

150

5.00E-07

10

Klei, matig

17

17

15

60

160

640

3.00E-07

10

Zand, fijn

17

19

200

800

∞

∞

drained

10

Zand, matig

18

20

600

2000

∞

∞

drained

10

Grondsoort

In de zettingsberekeningen wordt aangenomen dat de grondwaterstand (freatisch) gelijk is aan de stijghoogte onder de deklaag. Voor de stijghoogte is uitgegaan van een vaste stijghoogte van ca. NAP 0,3 m wat het gemiddelde in de spoorzone betreft volgens de geohydrologische modellering. Uit de modellering blijkt dat de daadwerkelijke fluctuatie van de stijghoogte binnen de spoorzone ca. 15 cm is. Dit heeft vrijwel geen effect op de uitkomsten van de zettingsberekeningen. De berekende eindzettingen (20 jaar) zijn weergegeven in figuur 4.18. Opgemerkt wordt dat dit de worstcase zettingen betreffen waarbij uit is gegaan van een conservatieve bodemopbouw in het gebied. Daarnaast is ervan uitgegaan dat de grondwaterstand/stijghoogte niet eerder langdurig verlaagd is als gevolg van bemalingen of andere onttrekkingen. In werkelijkheid zullen derhalve een deel van de gepresenteerde zettingen al optreden zijn omdat grotere bemalingen in het gebied al plaats hebben gevonden (bijv. aanleg fietsenstalling). Tevens wordt opgemerkt dat zettingsgevoelige infrastructuur doorgaans niet op de klei/veenlaag gefundeerd is welke de grootste zettingen veroorzaakt (ca. 90% van de zettingen wordt veroorzaakt door de zettingen in de kleiige/venige deklaag).

Tevens wordt opgemerkt dat deze klei/veenlaag niet overal in het gebied aanwezig is waardoor de daadwerkelijke zettingen kleiner zullen zijn dan gepresenteerd. Met name binnen de spoorzone zelf (tot aan het spoor), waar de grootste berekende zettingen optreden als gevolg van de grote verlagingen, is de bodem vermoedleijk zandiger dan aangehouden. Op basis van een indicatieve berekening zullen binnen de spoorzone vermoedelijk de zettingen ca. 50% lager uitvallen dan gepresenteerd in figuur 4.18. De hieronder beschreven effecten zijn derhalve worst-case.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

31/43

Figuur 4.18: Eindzettingen als gevolg van grondwaterstandsverlaging

Spoor Voor de beoordeling van de risico’s aan het spoor wordt uitgegaan van het handboek Technische voorschriften voor werken en werkzaamheden op, boven, onder en nabij de spoorweg, deel 1 (ProRail 2022), zie tevens figuur 4.19.

Figuur 4.19: Eisen omtrent zettingen, Prorail 2022

De absolute zettingen zijn, zelfs in de berekende worst-case situatie, lager dan 6 cm ter plaatse van het spoor. In de berekende worst-case situatie bedraagt de maximale absolute zetting ter plaatse van het spoor ca. 5 cm, berekend ter hoogte van het station en aan de westelijke zijde van de spoorzone. Omdat de bouw van het spoor onbekend is wordt uitgegaan van een maximale toelaatbare verschilzetting van 6 millimeter over 10 meter. Dit komt overeen met een maximale hoekverdraaing van ca. 1:1650. Om inzicht te verschaffen in de maximale hoekverdraaiing die optreedt zijn in de

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

32/43

langsrichting van het spoor voor elke 5 meter zettingen berekend. De locatie van de langsrichting is weergegeven in figuur 4.20.

Figuur 4.20: Locatie zettingsberekening spoor

Om inzicht te verkrijgen in de optredende zettingen zijn alle verhogingen omgerekend naar verlagingen (door middel van het nemen van de absolute waarde). Eventuele zwel die optreedt als gevolg van de stijghoogteverhoging wordt hierdoor verwaarloosd. Tevens wordt opgemerkt dat uit wordt gegaan van de meest nadelige bodemopbouw (voor de hoeveelheid zettingen), maar dat geen rekening wordt gehouden met eventuele heterogeniteit in de bodemopbouw. Bij een heterogene bodem kunnen de verschilzettingen groter zijn dan hier gepresenteerd, desalniettemin geven de gepresenteerde zettingen inzicht in de kritieke locaties. Daarnaast wordt geen rekening gehouden met eventuele voorbelasting die de spoorbaan heeft ondergaan voorafgaand aan de aanleg van het spoor. Het lengteprofiel met daarin de stijghoogteverlaging, de berekende absolute zetting en de berekende hoekverdraaiing is weergegeven in figuur 4.21. Uit het figuur wordt zichtbaar dat de maximale absolute zetting van 6 cm niet overschreden wordt, maar de maximale hoekverdaaiing bij metrering 800 meter wel overschreden wordt (ter plaatse van de bronnen bij het station, nabij de overgang van de scheefgestelde

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

33/43

kleilaag en aan de westelijke zijde van de spoorzone). De hoekverdraaiing bedraagt hier ca. 1:1000 tot 1:1250, oftewel ca. 8 tot 10 mm zetting per 10 meter spoor.

Figuur 4.21: Zettingen langs spoorbaan, profiel

De locaties zijn veelal is zandiger dan aangehouden in de zettingsberekening. Tevens wordt opgemerkt dat de daadwerkelijke zettingen afhangen van de locatie van de bronnen, de mate van voorbelasting van het spoor en eventuele eerdere bemalingen (o.a. de fietstunnel ter plaatse van het spoor). Gezien de minimale overschrijding is het aannemelijk dat de werkelijke zettingen en de werkelijke hoekverdraaiing ter plaatse van het station aanzienlijk kleiner zal zijn. In een effectenstudie zal per bodemergiesysteem een nadere beschouwing van de zettingen gemaakt moeten worden, maar op basis van expert judgement wordt verwacht dat de zettingen en de hoekvedraaiing binnen de eisen van prorail zullen vallen. Bebouwing Schade aan bebouwing treedt doorgaans op als gevolg van verschilzettingen en indien de gebouwen niet op palen zijn gefundeerd. Wanneer de ene zijde van een woning sneller zakt dan de andere zijde kunnen scheuren in het pand ontstaan. Uitgaande van de berekende zettingen gepresenteerd in figuur 4.18 bedraagt de hoekverdraaiing ter plaatse van bebouwing ca. 1:400, wanneer uit wordt gegaan van de grootste verschilzetting tussen 2 nabijgelegen cellen. Op basis van het rapport “aanbevelingen voor het ontwerp van bouwkuipen in stedelijke omgeving van het COB – Nederlands kenniscentrum voor ondergronds bouwen en ondergronds ruimtegebruik” zijn

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

34/43

schadeklasses gedefinieerd, zie figuur 4.22. Hieruit blijkt dat voor de spoorzone maximaal zeer lichte schade (klasse 1) zal ontstaan als gevolg van de WKO-systemen. Daarbij wordt opgemerkt dat, gezien de bodemopbouw op de locatie, het zeer waarschijnlijk is dat nieuwere panden niet op de veenlaag gefundeerd zijn, maar op de draagkrachtige zandlaag daaronder. De zettingen bij deze panden bedragen in dat geval enkel 10% van de gepresenteerde zettingen. De hoekverdraaiing wordt daardoor nagenoeg nihil. Enkel de panden ten noordoosten en noorden van het spoor en het pand in de werkplaatsen zijn ouder (voor 1990). Ter plaatse van deze panden is de maximale hoekverdraaiing ca. 1:1000. Doorgaans wordt bij dergelijke hoekverdraaiingen geen risico verwacht op schade. Uit de schadeklasses volgt dat hierdoor enkel zeer beperkte scheurvorming op kan treden.

Figuur 4.22: Schadeklasses horend bij hoekverdraaiing, COB – Nederlands kenniscentrum voor ondergronds bouwen en ondergronds ruimtegebruik

Opgemerkt wordt dat extra aandacht moet worden besteed aan de locaties gelegen nabij de scheefgestelde kleilaag. De stijghoogteverlagingen aan weerszijden kunnen sterk afwijken van elkaar waardoor een grote hoekverdraaiing op kan treden. Daarbij wordt opgemerkt dat ter plaatse van de scheefgestelde kleilaag de deklaag (ondiepe bodem) zandiger is dan aangehouden, waardoor de zettingen vermoedelijk ca. 50% kleiner zijn dan gepresenteerd. De uitgevoerde zettingsberekeningen geven een globaal beeld van de te verwachten risico’s. In de vergunningsaanvraag van de individuele systemen zal een nadere zettingsberekening uitgevoerd moeten te worden om ook de risico’s op kritische bebouwing en nabij de scheefgestelde kleilaag vast te stellen. Deze zettingsberekening vormt een standaard onderdeel van een waterwetvergunning aanvraag voor een bodemenenergiesysteem. Kabels en leidingen Schade aan leidingen ontstaat doorgaans als gevolg van verschilzettingen. Voor leidingen wordt uitgegaan van de grenswaarden aangegeven in Inventarisatie ondergrondse infrastructuur van Delft Cluster, 2008. De toelaatbare zettingsverschillen zijn weergegeven in figuur 4.23 en figuur 4.24. De maximale verschilzetting over een traject van 2,4 meter (meest kritische leiding, met uitzondering PVC-U waterleiding, welke geen zettingen kan verdragen), met uitzondering van de locaties langs de

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

35/43

scheefgestelde kleilagen, bedraagt 15 mm. Derhalve worden op basis van deze indicatieve berekeningen geen directe risico’s voor kabels en leidingen voorzien. Opgemerkt wordt dat een aanvullende zettingsberekening noodzakelijk is wanneer kritische kabels of leidingen aanwezig zijn nabij de bronnen en nabij de scheefgestelde kleilaag. De gepresenteerde zettingen geven een globaal beeld van de te verwachten risico’s. Bij de effectenstudie van individuele systemen zal een nadere zettingsberkeening moeten worden uitgevoerd voor het bepalen van risico’s op specifieke kabels of leidingen.

Figuur 4.23: Toelaatbare zettingsverschillen op leidingen met flexibele verbinding, Delft Cluster 2008

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

36/43

Figuur 4.24: Toelaatbare zettingsverschillen op leidingen met starre verbindingen, Delft Cluster 2008

4.4

Natuur

In figuur 4.25 zijn de verlagingen/verhoging van de grondwaterstand en de natuurbeheertypen weergegeven. Op vrijwel alle locaties bedraagt de worst-case grondwaterstandsverandering maximaal ca. 10 cm (afhankelijk van het seizoen een verhoging of verlaging). Hierdoor wordt verwacht dat het risico voor de natuurbeheertypen beperkt is. Een uitzondering is het Spoolderbos (locatie net ten zuidoosten van de spoorzone), hier bedraagt de maximale grondwaterstandsverandering ca. 10 á 20 cm (worst-case). Aangezien de lokale watergangen in het spoolderbos niet opgenomen zijn in de modellering en deze de effecten dempen wordt verwacht dat het daadwerkelijke effect van de WKO-systemen kleiner is. Derhalve wordt geen risico verwacht op schade aan het Spoolderbos. Opgemerkt wordt dat er geen Natura 2000 of NNN gebied binnen het hydrologisch invloedsgebied (invloed <5 cm) gelegen is.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

37/43

Figuur 4.25: Verlagingen/verhogingen en natuurbeheertypen

4.5

Archeologie en aardkundige waarden

Binnen het hydrologisch invloedsgebied (verandering van > 5 cm) van de WKO-systemen zijn geen archeologische of aardkundige waarden gelegen.

4.6

(grond)wateroverlast

Op basis van enkele freatische grondwaterstandsmetingen in het gebied is door middel van IDW (Inverse Distance Weighing) een gebiedsdekkende kaart opgesteld van de ontwateringsdiepte (maaiveld-grondwaterstand), uitgaande van de GHG. Deze kaart, alsmede de gebruikte peilbuislocaties en de contouren van de verandering van de grondwaterstand, zijn weergegeven in figuur 4.26. Opgemerkt wordt dat in alle rood getinte gebieden de ontwateringsdiepte in de huidige situatie zonder WKO 1,2 m of hoger is. Een wijziging van een relatief hoge ontwatering heeft doorgaans maar beperkte risico’s, waarbij opgemerkt dient te worden dat bij bebouwing in slechte staat risico’s (o.a. wateroverlast) niet geheel uit te sluiten zijn. Ter plaatse van de grootste stijging van de grondwaterstand bedraagt de ontwateringsdiepte ca. 1,5 m. Door het stijgen van de grondwaterstand zou de minimale ontwateringsdiepte af kunnen nemen naar ca. 1,1 m. Dergelijke grondwaterstanden zouden normaliter niet voor overlast moeten zorgen.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

38/43

Uit het figuur valt op te maken dat met name het zuidelijk deel (voornamelijk natuur) van het studiegebied nat is, met ontwateringsdieptes (t.o.v. GHG) van ca. 0,8 tot 0,2 m. Dit gebied is grotendeels buiten stedelijk. Een uitzondering hierop is de locatie oude schelle (zuid-west), waar een lage ontwatering binnen stedelijk gebied wordt berekend. Ter plaatse van deze locatie wordt een toename van de grondwaterstand berekent van ca. 5 cm. De invloed van de ontwatering op de relatief natte locaties in het stedelijk gebied lijkt daarmee beperkt. Tevens zijn er enkele natte locaties net ten noorden van het spoor gelegen. Op deze locaties blijft de grondwaterstandsverandering beperkt tot ca. 10 á 20 cm. Verwacht wordt dat het risico op schade bij dergelijke veranderingen minimaal is.

Figuur 4.26: Ontwateringsdiepte

De gemeente Zwolle hanteert voor nieuwbouw een ontwateringseis van 1,2 m t.o.v. vloerpeil. Om inzichtelijk te maken wat de ontwateringsdiepte is, rekening houdend met de effecten van de BEP, is in figuur 4.27 weergegeven op welke locaties deze ontwateringsdiepte van 1,2 m niet behaald wordt. Hieruit blijkt dat voornamelijk ter plaatse van het Spoolderbos de gewenste diepte niet behaald wordt. Bij de overige locaties waar de gewenste ontwateringsdiepte niet gehaald wordt geldt dat deze veelal zonder het toepassen van WKO ook niet behaald worden.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

39/43

Figuur 4.27: Ontwateringsdiepte i.r.t. eisen nieuwbouw

Opgemerkt wordt dat de hierboven beschreven analyse op globaal niveau een beeld geeft van de mogelijke locaties waar wateroverlast kan ontstaan. Een groot ontwateringsniveau garandeert niet dat er bij stijgingen van de grondwaterstand geen overlast kan ontstaan, maar geeft wel weer dat er normaliter ruimte is voor het stijgen van de grondwaterstand. Een voorbeeld hiervan is overlast in kelders Indien de kelder niet waterdicht is afgewerkt zal, ook bij een relatief lage grondwaterstand, de ervaren wateroverlast toenemen als gevolg van een stijging van de grondwaterstand ondanks dat de ontwateringsdiepte volgens de richtlijnen van de gemeente voldoende groot is.

5

Aandachtspunten

Naast alle effecten benoemd in hoofdstuk 4 zijn er enkele aandachtspunten die van belang zijn voor de nadere uitwerking van het bodemenergieplan: • Het volloopscenario voor het gebied is nog onbekend. Bij een ongunstig volloopscenario kan de verplaatsing van de VOCL-verontreiniging richting het Engelse Werk sterk toenemen. De mate waarin dit het geval is hangt af van de delta T over de seizoenen (welke in het bodemenergieplan vastgelegd kunnen worden) en welk bronpaar als eerste gerealiseerd wordt. Middels het verplaatsen van de huidige onttrekking aan de Oostzeelaan naar het zuiden (richting IJsselallee) kunnen zelfs bij een ongunstig vollopscenario eventuele effecten gemitigeerd worden. • De exacte ligging van de scheefgestelde kleilagen is niet bekend. Het dient voorkomen te worden dat de bronnen aan weerszijden van de kleilagen niet in evenwicht zijn (d.w.z. dat er onttrokken wordt aan de ene zijde en geïnjecteerd wordt aan de andere, of vice versa).

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

40/43

•

Geadviseerd wordt om een ruime buffer te nemen langs de vermoedelijke locaties van de kleischotten om deze situatie te voorkomen. Dit zal worden voorgeschreven in het bodemenergieplan door middel van warme en koude zones die zich op enige afstand van de kleischotten bevinden. Omdat de dikte van deklaag onzeker is voor de effecten gerelateerd aan de freatische grondwaterstand (natuur en grondwateroverlast) is uitgegaan van de verlaging berekent onder de deklaag. Dit is een worst case benadering. Afhankelijk van de locatie zullen de gepresenteerde risico’s derhalve aanzienlijk kleiner zijn.

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

41/43

Bijlage A: Verlagings/verhogingscontouren

27 november 2022

BI5735-WM-NT-220929-1312

42/43