Effecten watersysteem IJsseldelta fase 2 onderdeel Hoog- en laagwater bij Kanovereniging Skonenvaarder na het amoveren van de Roggebotsluis Provincie Overijssel
Effecten
watersysteem
IJsseldelta fase 2
onderdeel
recreatieterreinen
Hoog- en laagwater bij Kanovereniging
Skonenvaarder na het amoveren van de
Roggebotsluis
Provincie Overijssel
Provincie Overijssel
Effecten
watersysteem
IJsseldelta fase 2
onderdeel
recreatieterreinen
Hoog- en laagwater bij Kanovereniging
Skonenvaarder na het amoveren van de
Roggebotsluis Eindrapport
Auteurs
Guus Rongen (HKV)
Jan Stijnen (HKV)
David Knops (HKV)
Roy Daggenvoorde (HKV)
Peter van de Kreeke (RHDHV)
PR4010.10
december 2019
Inhoud
1 Inleiding 3
1.1 Aanleiding 3
1.2 Doelstelling 4
1.3 Leeswijzer 4
2 Methoden 7
2.1 Inleiding 7
2.2 Hoogwaterstanden 7
2.3 Laagwaterbepaling met Hydra-NL 8
2.4 Bepalen golfbelastingen met Hydra-NL 8
2.5 Interpretatie van de resultaten 9
3 Resultaten 11
3.1 Inleiding 11
3.2 Situatie Drontermeer 12
3.3 Kanovereniging Skonenvaarder 16
4 Conclusies 21
5 Referenties 23
Bijlagen 25
A Laagwaterbepaling 26
PR4010.10 • december 2019
1
Samenvatting Door het amoveren van de Roggebotsluis verandert het Drontermeer in een
deel van het IJsselmeer, waar het nu een deel van de Veluwerandmeren is.
Dit heeft effect op de kans op wateroverlast voor de omliggende
recreatieterreinen. Deze studie kwantificeert deze effecten voor een aantal
recreatieterreinen rond het Drontermeer. Dit rapport presenteert de
resultaten specifiek voor Kanovereniging Skonenvaarder.
Het deel van het Drontermeer dat ten noorden van de Reevedam en –sluis
ligt, krijgt na het amoveren als deel van het IJsselmeer ook het peilbeheer
van het IJsselmeer. Naast het lagere zomer- en winterpeil zal een grotere
variatie in waterstanden optreden, doordat het effect van windopzet
toeneemt en het systeem mede beïnvloed wordt door de IJsselafvoer via het
Reevediep. Om de gevolgen hiervan voor de recreatieterreinen te bepalen,
zijn hoogwater- en golfoverslagberekeningen gemaakt en is een inschatting
van het effect van laagwater gemaakt. Op basis van deze gegevens kan de
effectiviteit van mitigerende maatregelen worden bepaald.
Hoogwaters worden na het amoveren enkele decimeters tot ruim een meter
hoger, afhankelijk van de periode (zomer of winter) en terugkeertijd. Golven
geven over het algemeen geen probleem. Aan de oostoever liggen de
terreinen redelijk beschut en wat hoger waardoor golven niet veel impact
hebben. Aan de westoever kunnen bij een noordwesten wind golven vanuit
de vaargeul richting de ondiepere oever draaien. Dit kan weliswaar wat
golfslag geven, maar dit gebeurt voornamelijk in situaties waarbij hoge
waterstanden zelf al overlast geeft. De duur van de hoogwaters is kort,
enkele uren tot een dag, al moet rekening gehouden worden met opruim- en
schoonmaakwerkzaamheden na een hoogwater.
Laagwaters dalen door het amoveren van de Roggebotsluis met 20 tot 40
cm. Onzekerheden in toegepaste statistiek en aannames in de gebruikte
modellen maken de voorspelling van laagwater enigszins onzeker. Daarom
gebruiken we metingen bij de Roggebotsluis om de verschillen te
onderbouwen. Op basis van deze metingen komen we voor dit verschil uit op
een bovengrensschatting van 40 cm waterstandsdaling. Wanneer de ondiepe
delen van het Drontermeer met 40 cm worden uitgediept, zal een situatie
waarin het water te ondiep is om te varen naar verwachting niet vaker
voorkomen dan dat dit nu het geval is.
Voor kanovereniging Skonenvaarder lijkt het ophogen van het terrein rondom
het clubgebouw en het verhoogd plaatsen van de kano-opslag een goede
oplossing om de kans op wateroverlast te verkleinen. De waterstanden zullen
in de situatie na het amoveren meer variëren dan dat ze nu doen, wat naast
meer hoogwaters ook meer laagwaters geeft. Dit heeft ook effect op de
bruikbaarheid van de oefenvijver. Wanneer deze echter wordt uitgediept, zou
PR4010.10 • december 2019
2
de bruikbaarheid van de oefenvijver gelijk moeten blijven aan de situatie
voor het amoveren van de Roggebotsluis.
PR4010.10 • december 2019
3
1 Inleiding
1.1 Aanleiding
In het project Ruimte voor Rivier IJsseldelta is sinds 2004 door diverse
overheidspartijen samengewerkt aan de aanleg van de hoogwatergeul
Reevediep. De waterbouwkundige werkzaamheden aan de dijken en het
Reevesluiscomplex zijn nagenoeg voltooid.
Het project Ruimte voor de Rivier IJsseldelta, met als opdrachtgevers RWS
en de provincie Overijssel, bevat twee maatregelen om de waterveiligheid in
de regio Kampen-Zwolle voor de middellange termijn te borgen: de
Zomerbedverlaging Beneden-IJssel, waarbij de rivier over een lengte van 7,5
kilometer tussen de Molenbrug en de Eilandbrug wordt verdiept én de aanleg
van het Reevediep, een nieuwe zijtak van de IJssel, ten zuiden van Kampen,
richting het Drontermeer (Figuur 1).
Naast het verbeteren van de waterveiligheid wordt een bijdrage geleverd aan
de ruimtelijke kwaliteit. In vijf uiterwaarden worden de natuurwaarden
versterkt. De gebiedsontwikkeling IJsseldelta-Zuid, waarvan het Reevediep
onderdeel is, combineert het realiseren van de waterveiligheid onder andere
met de aanleg van zo'n driehonderdvijftig hectare nieuwe deltanatuur,
nieuwe wandel-, struin- en fietspaden en een vaargeul voor de recreatievaart
(Figuur 1).
Binnen het project "IJsseldelta fase 2, onderdeel recreatieterreinen” zijn
mitigerende maatregelen geformuleerd voor het amoveren van de
Roggebotsluis voor een uitgaanslocatie en een aantal watersportlocaties,
waaronder de Kanovereniging Skonenvaarder. Figuur 2 geeft een overzicht
van de in deze studie beschouwde recreatieterreinen.
Figuur 1
Interessegebied.
Bron: Ruimte voor
de Rivier IJsseldelta
infographic
PR4010.10 • december 2019
4
1.2 Doelstelling
Door het amoveren van de Roggebotsluis verandert het watersysteem ter
plaatse van het Drontermeer. Dit heeft een effect op de hoog- en laagwaters,
omdat het Drontermeer in open verbinding komt te staan met het
IJsselmeer. Voor de Kanovereniging Skonenvaarder kunnen deze hogere én
lagere waterstanden een probleem vormen. De doelstelling van deze studie is
om een goed beeld te krijgen van deze waterstanden en bijbehorende
golfcondities. Deze gegevens duiden het verschil in waterstanden en golven
tussen de situatie voor en na het amoveren van de Roggebotsluis. Daarnaast
kan met deze gegevens de effectiviteit van mitigerende maatregelen worden
bepaald.
1.3 Leeswijzer
Na deze inleiding geeft hoofdstuk 2 een beknopt overzicht van de gebruikte
methoden om de hoog- en laagwaters uit te rekenen. De laagwaterbepaling,
die voor deze studie is gehanteerd, is in bijlage A verder uitgewerkt.
Hoofdstuk 3 geeft voor zowel het Drontermeer als geheel én per locatie
specifiek een beeld van mogelijke overlast door hoog- en laagwater na het
amoveren van de Roggebotsluis. Deze worden vergeleken met de huidige
situatie waarin de Roggebotsluis nog aanwezig is. De inleiding (hoofdstuk 1)
en de conclusies (hoofdstuk 4) geven samen een globaal totaalbeeld van het
Figuur 2
Geografische ligging
van recreatielocaties
waarvoor
mitigerende
maatregelen
geformuleerd
worden
PR4010.10 • december 2019
5
effect van het amoveren van de Roggebotsluis op de waterstanden en
golfcondities voor de Kanovereniging Skonenvaarder.
PR4010.10 • december 2019
7
2 Methoden
2.1 Inleiding
Om een inschatting te kunnen geven van de mogelijke wateroverlast in de
huidige situatie en de toekomstige situatie na het amoveren van de
Roggebotsluis, leiden we een aantal gegevens af:
1. Hoogwaterstanden
In eerste instantie is het van belang om te weten hoe vaak een
hoogwater voorkomt na het amoveren van de Roggebotsluis.
2. Golfbelasting tijden hoogwater
Hoogwater leidt tot water dat over de kades loopt, maar ook wanneer het
water nog onder de kades staat, kan wateroverlast optreden door golven.
Bij niet voor wind afgeschermde locaties langs een breed stuk van het
Drontermeer kan dit problemen geven.
3. Laagwaterstanden
Voornamelijk voor gebruiksdoeleinden is het van belang om een beeld te
krijgen van laagwaters in de situatie na amoveren. Omdat het om de
bruikbaarheid/toegankelijkheid van de terreinen gaat, kijken we naar het
verschil tussen de situatie voor en na het amoveren van de
Roggebotsluis.
4. Omstandigheden tijdens hoog- en laagwater
De hoog- en laagwatersituaties die worden beschreven, zijn tamelijk
zeldzaam, waardoor het niet gemakkelijk is om hierbij een beeld te
vormen. Voor de beeldvorming omschrijven we daarom de
weersomstandigheden (veelal de storm) waaronder deze plaatsvinden.
Elk van de vier genoemde punten werken we in een aparte paragraaf verder
uit. Hierbij geven we telkens een korte uitleg, met verwijzingen naar
bijlagen, of literatuur waarin dit verder uitgewerkt staat.
2.2 Hoogwaterstanden
De waterstand die voorkomt met een bepaalde frequentie kan worden
berekend met Hydra-NL. Dit programma combineert statistiek van de
belastingen met de invloed daarvan op de waterstand. Voor de Vecht-
IJsseldelta bestaan de belastingen uit afvoer, wind (richting en snelheid), het
meerpeil en de toestand van de Ramspolkering. Deze belastingen worden in
stappen opgedeeld (windsnelheid 0, 10, 20, … m/s; windrichting N, NNO, NO,
enz.), waarna voor elke belastingcombinatie de waterstand wordt berekend
met het hydrodynamisch model WAQUA voor de waterstanden en SWAN voor
de golven. Hydra-NL koppelt aan deze belastingcombinaties een kans en
beschouwt de resulterende waterstanden. Door alle kansen en waterstanden
te combineren kan afgeleid worden welke overschrijdingskans bij een bepaald
PR4010.10 • december 2019
8
waterstandsniveau hoort, en zo dus ook wat de waterstand is bij een
terugkeertijd van bijvoorbeeld 100 jaar. Maatgevende hoogwaterstanden
worden gewoonlijk berekend voor het winterhalfjaar. Het uitgangspunt is dat
extreme hoogwaters alleen voorkomen van oktober tot maart, omdat in deze
periode de zwaarste stormen en hoogste rivierafvoeren voorkomen. Met het
oog op recreatie in voornamelijk de zomermaanden, is in deze studie ook de
kans op hoogwater tijdens de zomerperiode berekend. Dit zomerhalfjaar
loopt van april tot september.
2.3 Laagwaterbepaling met Hydra-NL
Net als de kans op een hoogwater kan ook de kans op een laagwater worden
bepaald met Hydra-NL. In essentie is de werkwijze hetzelfde. Eerst worden
de relevante belastingen gekozen, waarna deze met een waterbewegings-
model als WAQUA worden gesimuleerd. Voor laagwater zijn de wind en het
meerpeil van belang. Hoge IJsselafvoeren nemen we niet mee, omdat deze
tot hoogwater leiden. Omdat de waterstanden bij aflandige wind het laagst
zijn, is de toestand van de Ramspolkering niet relevant. Hydra-NL is officieel
niet ontworpen om kansen op laagwater te berekenen. Om dit toch te kunnen
doen, passen we de werkwijze voor het bepalen van hoogwaterstanden met
Hydra-NL op een aantal punten aan. In bijlage A staat uitgebreid beschreven
welke keuzes en aanpassingen zijn gedaan om de kansen op laagwater te
bepalen.
2.4 Bepalen golfbelastingen met Hydra-NL
Naast een waterstand boven de kades kan ook een lagere waterstand met
golven voor overlast zorgen. Figuur 3 illustreert dit. De gestippelde lijn geeft
de waterstand zonder golven aan (MHW staat voor Maatgevend HoogWater).
Golven kunnen vervolgens zorgen dat water over de dijk stroomt, of voor de
recreatieterreinen niet over de dijk maar op het terrein.
Om verschillende redenen kan er gekozen worden om een maximum
hoeveelheid overslaand water te hanteren. Dit stelt eisen aan de hoogte van
het terrein (hoe hoger, hoe minder overslag). Deze hoogte wordt uitgedrukt
als het hydraulisch belastingniveau (HBN). Dit is de benodigde kruinhoogte
(of terreinhoogte, damhoogte, afhankelijk van de situatie) zodat de overslag
niet hoger is dan een bepaald volume water per tijdseenheid. Wanneer er
geen golven zijn, zal het HBN ongeveer even hoog zijn als de maatgevende
Figuur 3
Falen van een
waterkering door het
mechanisme
golfoverslag
PR4010.10 • december 2019
9
hoogwaterstand. Pas dan zal water over de dijk of op het terrein stromen.
Wanneer er veel golven zijn, kan het HBN een stuk hoger zijn dan de
maatgevende waterstand. In deze situatie moet de kade namelijk een stuk
hoger zijn dan de waterstand, om te zorgen dat de golven weinig water over
de dijk laten slaan.
2.5 Interpretatie van de resultaten
Voor de interpretatie van de resultaten lichten we een aantal punten toe,
namelijk de hoge terugkeertijden, het gebruik van illustratiepunten en de
duur van de belasting.
Kleine kansen, hoge terugkeertijden
De met Hydra-NL berekende hoogwaters, laagwaters zijn een schatting van
de waterstanden die tijdens de piek van een storm of hoogwater voorkomen
bij een bepaalde terugkeertijd. Vooral voor gebeurtenissen met hoge
terugkeertijden van meer dan 1.000 jaar is het lastig om een voorstelling te
maken van deze gebeurtenissen. We kunnen de resultaten namelijk niet
vergelijken met situaties die we wel eens meegemaakt hebben. De resultaten
moeten dus gezien worden als een (goed onderbouwde) verwachting van de
extreme omstandigheden die op kunnen treden, niet als een absolute
waarheid.
Verder is het goed om te vermelden dat de kans van voorkomen niets zegt
over wanneer de gebeurtenis voorkomt. Voor een 1/100 jaar gebeurtenis kan
dit nog 300 jaar duren, maar het kan ook volgende maand zijn. Net zoals je
bij het werpen van een dobbelsteen een 1/6de kans hebt op een 6, maar je
niet weet welke van de volgende worpen een 6 gaat worden. We kunnen
echter wel uitrekenen wat de kans is dat een gebeurtenis van extreme
omvang minimaal één keer in een periode van bijvoorbeeld 80 jaar
voorkomt. Voor een gebeurtenis met een herhalingstijd van 10, 100 of 1000
jaar is dit respectievelijk 99,97%, 55% of 8%.
Illustratiepunten
Bij een hoge of lage waterstand met een bepaalde terugkeertijd horen ook
condities die hiertoe leiden. Dit kunnen verschillende condities zijn. Zo kan
een hoogwater tot stand komen door een hoge rivierafvoer of een grote
windopzet, en wordt de totale kans bepaald door een combinatie van de
twee. Het illustratiepunt beschrijft de meest waarschijnlijke situatie die tot
een bepaalde belasting (waterstand of HBN) leidt. Met deze gegevens kunnen
we een voorstelling maken van de omstandigheden die tot de belasting
leiden, voor de context en ter validatie. Op het Drontermeer zal eerder de
wind dan de afvoer een maatgevende situatie veroorzaken. Aan de hand van
het onderstaande voorbeeld lichten we dit toe.
Stel dat hoge waterstanden worden veroorzaakt door wind en afvoer. Tabel 1
geeft een hypothetisch voorbeeld van waterstanden bij verschillende
windsnelheden en afvoeren. Aan de hand van de tabel zoeken we het T100
PR4010.10 • december 2019
10
illustratiepunt: de hoogste waterstand, door een combinatie van wind en
afvoer veroorzaakt, met een overschrijdingskans van eens per 100 jaar
(T100). In onderstaande tabel is dit een lage afvoer (500 m3/s) en hoge
windsnelheid (30 m/s), omdat de wind meer invloed heeft. Maar waarom dan
geen hogere afvoer? Een IJsselafvoer van 1250 m3/s komt namelijk geregeld
voor. Zou de afvoer echter hoger zijn (bijv. T10 i.p.v. T1), dan hebben we bij
dezelfde windsnelheid een T1000 situatie. De 2,8 m+NAP die ontstaat door
een hoge windsnelheid in combinatie met een lage afvoer is dus de
combinatie met de hoogste waterstand die eens per 100 jaar voorkomt: dit is
het illustratiepunt.
Van alle combinaties van afvoer en windsnelheid die tot 2,8 m+NAP kunnen
leiden, is het illustratiepunt dan ook de combinatie met de grootste kans van
voorkomen. Die andere combinaties betreffen vooral hogere afvoeren en
lagere windsnelheden, waarbij de afvoeren substantieel hoger zullen zijn en
de windsnelheden ietsje lager. Daardoor is de kans op die andere
combinaties een stuk kleiner.
Windsnelheid
10 m/s (T1) 20 m/s (T10) 30 m/s (T100)
IJssela
fvoer
500 m3/s (T1)
0,8 m+NAP (T1 x T1 = T1)
1,8 m+NAP (T1 x T10 = T10)
2,8 m+NAP (T1 x T100 = T100)
1250 m3/s (T10)
1,0 m+NAP (T10 x T10 = T10)
2,0 m+NAP (T10 x T10 = T100)
3,0 m+NAP (T10 x T100 = T1000)
2000 m3/s
(T100)
1,2 m+NAP (T100 x T1 = T100)
2,2 m+NAP (T100 x T10 = T1000)
3,2 m+NAP (T100 x T100 = T10000)
Belastingduren
Hoog- en laagwaters kunnen verschillende duren hebben, afhankelijk van de
oorzaak van de situatie. Zo zal een hoogwater veroorzaakt door een hoge
IJsselafvoer veel langer duren dan hoogwater door een stormopzet, omdat
een afvoergolf langer aanhoudt dan een storm. Na het amoveren van de
Roggebotsluis wordt het Drontermeer gevoelig voor windopzet, omdat het
een uiteinde van het IJsselmeer wordt. Scheefstand van het gehele
IJsselmeer is in de uiteinden het duidelijkst aanwezig. De hoogte van de
hoogwaters nemen toe door het amoveren van de Roggebotsluis, maar dit
worden over het algemeen wel hoogwaters door storm en dus van korte
duur. Eventuele overlast zal dus van korte duur zijn, maar wel gepaard gaan
met hoge windsnelheden. Afhankelijk van de locatie kan golfoverslag ook
voor overlast zorgen, waarbij rekening gehouden moet worden met de
benodigde tijd voor het opruimen en schoonmaken van het terrein.
1 Het vermenigvuldigen van overschrijdingsfrequenties zoals gedaan in Tabel 1, is eigenlijk
niet correct. Eén van de twee moet vervangen worden door een kans van voorkomen.
Daarnaast is een gebeurtenis met een overschrijdingsfrequentie van 1 jaar niet hetzelfde als
een gebeurtenis met kans 1 in een willekeurig jaar. Voor het voorbeeld voldoet de aanpak
echter, omdat het inzichtelijk maakt waarom een bepaalde zeldzame gebeurtenis
waarschijnlijker is dan andere.
Tabel 1
Hypothetisch
voorbeeld van
waterstanden bij
verschillende
combinaties van
wind en afvoer.1
PR4010.10 • december 2019
11
3 Resultaten
3.1 Inleiding
Dit hoofdstuk geeft voor het Drontermeer als geheel en voor de
Kanovereniging Skonenvaarder specifiek een beeld van overstroming en de
kans op overlast door hoog- en laagwater. Voor de context wordt dit eerst
voor het Drontermeer in zijn geheel besproken, daarna wordt er in detail op
de Kanovereniging Skonenvaarder ingegaan. Dit hoofdstuk biedt dus getallen
voor hoog- en laagwater na het amoveren met een technische onderbouwing.
Het kan daarom gebruikt worden om de effectiviteit van mogelijke
maatregelen te beoordelen.
Nadat het Drontermeer als geheel besproken is, worden voor de
Kanovereniging Skonenvaarder de volgende onderwerpen besproken:
1. Beschrijving en schematisering van de omgeving
In eerste instantie bekijken we per locatie de omgeving en leiden we
hiervoor een schematisering af. Hierin kunnen we overzichtelijk maken
hoe de omgeving rond de locatie eruit ziet, wat de hoogteliggingen zijn,
en wat gevoelige windrichtingen zijn. De schematisering is nodig om de
hoeveelheid golfoverslag te bepalen.
2. Hoogwaters en golfoverslag
Met Hydra-NL en de schematisering bepalen we de optredende
hoogwaters en de golfoverslag. We nemen als maatgevende
overslagdebieten 1 en 10 liter per seconde per strekkende meter. Dit
staat gelijk aan 0,36 en 3,6 kubieke meter per uur.
3. Laagwaters
Net als de zeldzame hoogwaters kunnen ook de laagwaters worden
bepaald.
4. Discussie: beschrijving van de situatie
Als laatste punt gaan we in op de omstandigheden waaronder de
maatgevende hoog- en laagwaters optreden. Hiermee krijgen de
gebruikers een beeld in hoeverre deze situaties voor hen relevant zijn.
PR4010.10 • december 2019
12
3.2 Situatie Drontermeer
Door het amoveren van de Roggebotsluis wordt het Drontermeer een
zuidoostelijke uiteinde van het IJsselmeer, waar het nu een noordelijk
uiteinde van de Veluwerandmeren is. Dit betekent dat de windrichtingen die
hoog- en laagwater geven omdraaien. In de volgende twee paragrafen
worden beide situaties voor het Drontermeer als geheel toegelicht. Tabel 2
geeft een samenvattend overzicht.
Huidige situatie
(voor amoveren)
Toekomstige situatie
(na amoveren)
Ho
og
wate
r
Het Drontermeer vormt het meest
noordelijke deel van de
Veluwemeren. Hoogwater zal
voornamelijk veroorzaakt zuidwesten
wind die scheefstand van zuid naar
noord veroorzaakt. Ook in de huidige
situatie zal een hoogwater vooral
veroorzaakt worden door wind, en
minder door een hoog meerpeil.
Na het amoveren zal het Drontermeer
een zuidoostelijk uiteinde van het
IJsselmeer zijn, maar door het
Reevediep ook een zijtak van de IJssel.
Hoogwater kan dus veroorzaakt worden
door een hoge IJsselafvoer, een hoog
IJsselmeerpeil en een sterke windopzet.
De windopzet is hiervan de meest
aannemelijke oorzaak van een
hoogwater.
Laag
wate
r
Laagwater is in de huidige situatie
het gevolg van een noord tot
noordoostelijke windrichting.
Voor laagwater is in de toekomst een
zuidwestelijke windrichting dominant,
omdat deze de meeste afwaaiing zal
geven. IJsselafvoer of een verhoogd
meerpeil zullen niet meespelen, omdat
deze juist een verhogend effect hebben
op de waterstand.
Voor het berekenen van de extreme situaties is gebruik gemaakt van
WAQUA-simulaties en Hydra-NL, zoals in bijlage A beschreven staat. Bij het
modelleren van deze situaties moeten we veel aannames doen. Daarom doen
we er goed aan een eerste beeld te creëren op basis van beschikbare
metingen. Bij de Roggebotsluis is aan de noord- en zuidkant een
waterstandsmeetpunt aanwezig, waar de afgelopen decennia
waterstandsmetingen zijn gedaan. Deze twee punten gebruiken we om een
eerste beeld te krijgen van het effect van het amoveren op hoog- en
laagwater. Het meetpunt aan de zuidkant geeft een beeld van de huidige
frequentie van hoog en laagwater op het Drontermeer. Het meetpunt aan de
noordkant is een aardige benadering van de nieuwe situatie na het amoveren
van de Roggebotsluis, wanneer het Drontermeer in directe verbinding staat
met het IJsselmeer.
3.2.1 Effect amoveren op hoogwater
Door het amoveren van de Roggebotsluis verandert het Drontermeer van een
noordelijke uiteinde van de Veluwemeren tot een zuidelijke uiteinde van het
IJsselmeer. Waar nu dus de zuidwestelijke windrichtingen de hoogste
Tabel 2
Beschrijving van
hoog- en laagwater-
situaties in de
huidige situatie
(voor amoveren) en
de toekomstige
situatie (na
amoveren).
PR4010.10 • december 2019
13
waterstanden geven, worden dat in de toekomst de noordelijke
windrichtingen. Door de aanleg van het Reevediep wordt ook een hoge
IJsselafvoer een mogelijke oorzaak van hoogwater, waarmee een hoogwater
dus het gevolg kan zijn van een storm, een afvoergolf en een hoog meerpeil.
Scheefstand door storm blijft de meest aannemelijke oorzaak van een hoge
waterstand, zowel nu als in de toekomst. De windrichting draait echter om.
De metingen bij de Roggebotsluis geven een beeld van hoogwaters nu
(meetpunt zuid) en in de toekomst (meetpunt noord). Figuur 4 geeft de
frequentielijnen. De doorgetrokken lijn is de huidige situatie
(Veluwerandmeren), de gestippelde lijn de toekomstige (IJsselmeer), blauw
is winter, rood is zomer. De lijnen met punten geven de metingen weer. Door
elke van deze reeks punten is een rechte lijn2 getrokken, waarmee de
metingen makkelijker kunnen worden vergeleken. Op basis van de metingen
schatten we dat een hoogwater met een terugkeertijd van 10 jaar door het
amoveren in de winter ongeveer 0,9 m stijgt en in de zomer grofweg 0,7 m.
Bij een terugkeertijd van 10 jaar zien we aanzienlijke verschillen in
hoogwater, waar dat eens per jaar nog redelijk meevalt. Dit is dus tijdens
een gebeurtenis die tamelijk zeldzaam is, maar tijdens de ontwerpduur van
een gebouw of terrein toch een aantal keer voorkomen.
Hoewel het meetpunt noord een aardige indicatie geeft voor de toekomstige
situatie, zijn hier nog wel enkele kanttekeningen bij te plaatsen. Zo is het
effect van de afvoer (aanleg van Reevediep) niet aanwezig in de metingen,
ligt het meetpunt helemaal in het noorden van het Drontermeer en hebben
lokale hydrodynamische effecten rondom de Roggebotsluis nog een effect op
de waterstand. De metingen komen grotendeels uit de tijdsperiode waarin
het ‘oude’ peilbesluit gold. Onder het nieuwe peilbesluit wordt in de zomer
een fluctuerend peil aangehouden. Het gemiddelde zomerpeil en winterpeil
blijft gelijk. (Rijkswaterstaat, 2018) bevat meer informatie over het nieuwe
2 De rechte lijnen door de reeks metingen zijn een fit van een exponentiële functie op de
metingen, op basis van kleinste kwadranten.
Figuur 4
Overschrijdings-
frequentielijn van
hoogwaters aan
beide kanten van de
Roggebotsluis op
basis van metingen
van de afgelopen
decennia
PR4010.10 • december 2019
14
peilbesluit. Tenslotte kan nog als kanttekening worden genoemd dat de
metingen niet bruikbaar zijn voor het inschatting van extremere
gebeurtenissen, zoals eens per 100 of 1000 jaar. Ondanks de kanttekeningen
zijn de metingen een waardevolle gegevensbron die een beeld geven van de
frequentie van optreden van minder zeldzame gebeurtenissen. Daarnaast
vormen ze een validatie voor de resultaten uit Hydra-NL.
3.2.2 Effect amoveren op laagwater
Een laagwater op het Drontermeer wordt momenteel veroorzaakt door
noordelijke wind die het water richting het Nuldernauw opzet, en dus voor
afwaaiing bij het Drontermeer zorgt. In de toekomstige situatie worden de
zuidoostelijke windrichtingen belangrijk, die opzet richting de Afsluitdijk
veroorzaakt. Laagwaterstanden door aanhoudende droogte (lage afvoer, veel
verdamping) zijn niet relevant; uit de metingen blijkt dat de grootste
laagwaters gepaard gaan met hogere windsnelheden.
De metingen bij de Roggebotsluis geven een eerste beeld van laagwaters nu
(meetpunt zuid) en in de toekomst (meetpunt noord). Figuur 5 geeft de
bijbehorende frequentielijnen. De doorgetrokken lijn komt overeen met de
huidige situatie (Veluwerandmeren), de gestippelde lijn met de toekomstige
(IJsselmeer), blauw is winter, rood is zomer. De frequentielijnen geven aan
dat de laagwaters zowel in de zomer als in de winter 0,25 tot 0,35 m zakken.
Dit komt deels door een ander meerpeil (van Veluwerandmeren naar
IJsselmeer), een verschil van 25 cm in de zomer en 20 cm in de winter, en
deels door een groter effect van de wind op het IJsselmeer dan op de
Veluwerandmeren.
Ook voor de laagwatersituaties is het meetpunt aan de noordkant van de
Roggebotsluis niet zonder meer representatief voor de situatie na het
amoveren. Omdat voor laagwaters de IJsselafvoer niet relevant is, maakt het
niet uit dat de situatie met het Reevediep niet in de metingen zit. Het
meetpunt blijft echter te noordelijk liggen en wordt beïnvloed door de
Figuur 5
Onderschrijdings-
frequentielijn van
laagwaters aan
beide kanten van de
Roggebotsluis op
basis van metingen
van de afgelopen
decennia
PR4010.10 • december 2019
15
hydrodynamische effecten van de Roggebotsluis. Het effect hiervan op de
frequentielijn is onbekend. Daarom nemen we als bovengrensschatting een
daling van het laagwater van 0,4 m, het grootste verschil uit Figuur 5.
PR4010.10 • december 2019
16
3.3 Kanovereniging Skonenvaarder
Samengevat: Kanovereniging Skonenvaarder
Kanovereniging Skonenvaarder ligt in de noordoostelijke hoek van het
Drontermeer. Het clubhuis van de kanovereniging ligt op 2,3 m+NAP, het
terrein rond de oefenvijver op 0,8 m+NAP.
Na het amoveren van de Roggebotsluis zullen noordwestelijke stormen
zorgen voor hoge waterstanden. Het clubhuis zal dan grofweg eens per 200
jaar onder water komen te staan. In deze situatie is er weinig golfoverslag
door de golfremmende werking van de omgeving en het voorliggende eiland.
Dit betekent dat verdere golfremming geen zin heeft. Mogelijke oplossingen
moeten gezocht worden in het ophogen van het terrein rondom het clubhuis
en het verplaatsen of verhogen van de kano-opslag.
Laagwaters bij de kanovereniging worden momenteel veroorzaakt door
afwaaiing bij noordelijke wind. Na het amoveren komt de Kanovereniging in
directe verbinding met het IJsselmeer te staan en komen laagwaters voor bij
afwaaiing door zuidoostelijke wind. Een combinatie van deze nieuwe situatie
waarin afwaaiing optreedt en het lagere meerpeil van het IJsselmeer geeft
enkele decimeters lager laagwater, met 0,4 m als maximale daling.
3.3.1 Situatie
Kanovereniging Skonenvaarder is gelegen direct achter de Roggebotsluis. De
kanovereniging bestaat uit een perceel op het ‘vaste land’ en een door een
eiland beschutte oefenvijver, zoals Figuur 6 laat zien.
Hieronder geven we een opsomming van de punten die van belang kunnen
zijn voor het bepalen van mogelijk wateroverlast. De hoogtes zijn afgeleid uit
het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN3, 2019):
De bodem van de oefenvijver ligt op een hoogte van circa -0,5 m+NAP;
Het terrein rondom de oefenvijver ligt op 0,8 m+NAP;
De botenopslag ligt op 1,60 – 1,80 m+NAP en op 1,20 m+NAP liggen een
aantal oude zeecontainers met kano’s op stellages;
Figuur 6
Overzicht
Kanovereniging
Skonenvaarder
PR4010.10 • december 2019
17
Het clubhuis is aangelegd op 2,3 m+NAP. Deze hoogte is gebaseerd op
het toetspeil uit de Hydraulische Randvoorwaarden voor C-keringen (Van
Veen N.J. & N. Slootjes, 2008), afgeleid bij een normfrequentie van
1/2000. Deze frequentie is de oude norm voor het gebied binnen dijkring
11. Het terrein van de kanovereniging ligt buiten deze dijkring.
Op basis van deze gegevens en het recentelijk bijgewerkte AHN3 maken we
een schematisering van het terrein. Hiervoor kiezen we een dwarsprofiel van
het terrein ter hoogte van het clubhuis. Figuur 7 geeft de locatie waar het
profiel getrokken is weer. In de rechterfiguur is ook de bodemhoogte van het
terrein rond de vijver (bij de witte punt) weergeven. Hierin kunnen we
terugzien dat de bodemhoogte op het terrein rond de 1 à 2 meter boven NAP
ligt, afhankelijk van de locatie.
Figuur 8 geeft het dwarsprofiel in rood weer. Dit profiel gebruiken we voor
het bepalen van de golfoverslag. Hoogtegegevens vanuit het AHN3 zijn alleen
beschikbaar boven de waterlijn. Onder water is de hoogte bepaald op basis
van het stromingsmodel (WAQUA). Dit bodemmodel is minder nauwkeurig,
waardoor de oefenvijver dieper is geschematiseerd dan deze in werkelijkheid
is. Dit heeft echter geen invloed op de resultaten.
Figuur 7
AHN3 profiel en
schematisering,
kanovereniging
Skonenvaarder
Figuur 8
Geschematiseerd
profiel (rood) boven
op het AHN3 (grijs).
Eiland Oefenvijver
Oplopend terrein
PR4010.10 • december 2019
18
3.3.2 Hoogwater en golfoploop
Op basis van de stromingsberekeningen en schematisering van het
dwarsprofiel zijn frequentielijnen van de waterstand en het HBN berekend.
Het HBN is de terreinhoogte die nodig is zodat niet meer dan 1 of 10 l/s/m
het terrein op loopt, zoals in paragraaf 2.4 is toegelicht. Voor de
kanovereniging zijn de frequentielijnen weergeven in Figuur 9. Met
stippellijnen zijn hierin de hoogtes in de huidige situatie aangegeven.
Eventuele ontwerpvarianten zouden hiervan kunnen afwijken. De
frequentielijnen van de waterstand en het HBN zullen echter niet of
nauwelijks veranderen door een ander ontwerp van het terrein. Een aantal
belangrijke bevindingen:
In de situatie na het amoveren van de Roggebotsluis ligt de
overstromingsfrequentie van het clubhuis tussen 1/100 en 1/200 per
jaar.
Het terrein rond de oefenvijver zal jaarlijks onder water komen te staan.
Voor de zeecontainers moet gedacht worden aan eens iedere paar jaar en
voor de botenopslag aan eens per 20 jaar. Dit is echter vooral in de
winterperiode. In de wat betreft stormen rustigere zomerperiode zal het
terrein rondom de oefenvijver maar eens per paar jaar onderlopen.
Het verschil tussen het HBN en de waterstand is zeer klein. De locatie
heeft vanwege het voorliggende eiland, de hoek van golfinval en de
flauwe helling weinig last van golven. Overloop wordt dus veroorzaakt
door hoge waterstanden en niet zozeer door golven. Het feit dat water op
het terrein door hoge waterstanden veroorzaakt wordt, heeft echter ook
een keerzijde, namelijk dat golfremmende maatregelen niet relevant zijn.
Om wateroverlast of overstroming te voorkomen of zoveel mogelijk te
beperken moet het terrein rondom het clubhuis dus opgehoogd worden.
Figuur 9
Frequentielijn van
waterstand en HBN
voor de locatie bij
Kanovereniging
Skonenvaarder na
het amoveren van
de Roggebotsluis
PR4010.10 • december 2019
19
3.3.3 Laagwater
Figuur 10 geeft de frequentielijnen voor laagwater weer, waaruit kan worden
afgelezen hoe vaak deze voorkomen. In de figuur zien we blauwe en rode
lijnen. De blauwe lijnen geven de laagwaters in de winterperiode weer.
Omdat in de winter de grootste stormen optreden, is dit voor wateroverlast
de belangrijkste periode. Recreatie vindt echter vooral in de zomer plaats,
waarvoor ook de laagwaters tijdens het zomerhalfjaar zijn afgeleid. De rode
lijnen geven de laagwaters in de zomerperiode. De doorgetrokken lijn staat
voor de huidige situatie waarin het Drontermeer nog deel uitmaakt van de
Veluwerandmeren. De gestippelde lijn geeft de situatie na het amoveren
weer, waarin het Drontermeer onderdeel is van het IJsselmeer.
Tijdens het winterhalfjaar zal bij de kanovereniging eens per 2 jaar een
laagwater van -0,9 m+NAP optreden. In de huidige situatie treedt dit eens
per 10 jaar op. Zowel bij vaker voorkomende laagwatersituaties als zeldzame
situaties, is de verwachting dat de verlaging door het amoveren van de
Roggebotsluis ongeveer 0,2 m is. Vanwege onzekerheden en een verschil in
uitgangspunten in deze berekening3 gaan we echter uit van een verlaging
van 0,4 m. Deze wat conservatieve inschatting volgt uit de metingen bij de
Roggebotsluis, zie paragraaf 3.2.2. We kunnen niet garanderen dat de
berekeningen een betere inschatting dan de metingen zijn. Daarom kiezen
we de meest conservatieve van de twee.
Tijdens het zomerhalfjaar, de periode waarin voornamelijk wordt
gerecreëerd, komt een laagwater van -0,9 m+NAP eens per 100 jaar voor (-
0,9 m+NAP zou de diepte van de vijver zijn na 40 cm uitdiepen). Het volledig
droogvallen is dus zeldzaam tijdens zomerstormen.
Het lijkt misschien niet logisch dat laagwater minder vaak voorkomt in de
(soms droge) zomers dan in de winters. Dit komt omdat laagwaters op het
Drontermeer na het amoveren van de Roggebotsluis veroorzaakt zullen
3 De huidige en toekomstige situatie zijn op basis van verschillende uitgangspunten bepaald,
zie voor een toelichting de bijlage over laagwaterbepaling. Hierdoor moeten vooral de
verschillen beschouwd worden als een schatting van de verandering.
Figuur 10
Frequentielijnen
voor laagwater
tijdens het
zomerhalfjaar en
winterhalfjaar.
De verlaging van
doorgetrokken zode
en blauwe naar de
gestippelde rode en
blauwe lijn, is het
effect van het
amoveren van de
Roggebotsluis.
PR4010.10 • december 2019
20
worden door afwaaien. Dat wil zeggen, een zuiden- of oostenwind zal het
water in het gehele IJsselmeer richting de Afsluitdijk blazen. Hierdoor daalt
de waterstand bij de kanovereniging enkele decimeters of meer, afhankelijk
van de sterkte van de storm. In de winterperiode komen de zwaarste
stormen voor en is het streefpeil lager, vandaar dat laagwater het vaakst in
de winterperiode voor komt. Het uitzakken van het IJsselmeerpeil tijdens
lange periodes van droogte zoals in 2018, is een stuk minder dan het effect
dat wind kan hebben op de waterstand.
3.3.4 Mogelijke mitigerende maatregelen
Op basis van de kenmerken van hoog- en laagwater bij kanovereniging
Skonenvaarder kunnen we de mogelijke mitigerende maatregelen
beschouwen. Een belangrijk punt om hierbij in het achterhoofd te houden, is
dat deze hoog- en laagwaters bijna allemaal het gevolg zijn van stormen. De
piek van een storm duurt gewoonlijk niet veel langer dan 12 uur, dus het
laag- of hoogwater zal ook niet langer duren. Voor de meeste kanovaarders
zal de periode rond de zware storm geen aantrekkelijke (misschien zelfs een
onveilige) periode zijn om te gaan kanoën, dus dit is wellicht geen probleem.
Het vaker optreden van hoog- en laagwaters zal echter ook vaker lichte
wateroverlast geven. Hierbij moet rekening worden gehouden dat delen van
het terrein tijdelijk buiten gebruik zijn en wellicht opgeruimd moeten worden.
Wat betreft mogelijke mitigerende maatregelen, is het belangrijk om te
beseffen dat het terrein van de kanovereniging weinig overlast heeft van
golven. Dit betekent dat golfremmende maatregelen niet nodig zijn. Bij
mogelijke maatregelen moet dus wel worden gedacht aan het ophogen van
het terrein rondom het gebouw. Wanneer tijdens hoogwatersituaties het
waterniveau hoger is dan het eiland, kunnen de golven voor overlast zorgen
in de oefenvijver. Het gaat hierbij echter om redelijk uitzonderlijke situaties.
Over het algemeen zal golfslag in de oefenvijver niet significant meer
overlast veroorzaken door het amoveren. De golven op het Drontermeer
worden vooral lokaal opgewekt, waarbij het eiland beschutting biedt. Het
amoveren van de Roggebotsluis heeft dus op de golfcondities niet zoveel
effect.
In het winterhalfjaar kan het relatief vaak voorkomen dat de waterstanden in
de oefenvijver door sterke wind te ondiep zijn om te kanoën (-0,9 m+NAP
komt ongeveer eens per jaar voor). In het zomerhalfjaar is dit minder vaak
door de mildere stormen (dezelfde -0,9 m+NAP komt dan ongeveer eens per
100 jaar voor), al is dit wel de periode waarin de vijver intensiever gebruikt
wordt. Dit zijn punten om rekening mee te houden bij het bepalen hoe ver de
oefenvijver uitgediept moet worden. Laagwaters kunnen echter in de huidige
situatie ook voorkomen. Wanneer de oefenvijver met 40 cm wordt uitgediept,
zal het na het amoveren niet vaker voorkomen dat de vijver onbruikbaak is
door laagwater. De 40 cm is wat dat betreft dus ruim, en zou de huidige
bruikbaarheid zeker moeten waarborgen.
PR4010.10 • december 2019
21
4 Conclusies
In deze rapportage is onderzocht wat de consequenties zijn van het
amoveren van de Roggebotsluis op de hoog- en laagwater situaties voor de
recreatieterreinen langs het Drontermeer. De belangrijkste conclusies zijn:
Door het amoveren van de Roggebotsluis wordt het Drontermeer deel van
het IJsselmeer, waar het nu een deel van de Veluwemeren is. Naast het
lagere zomer- en winterpeil zal een grotere variatie in waterstanden
optreden, doordat het effect van windopzet toeneemt en het systeem
mede beïnvloed wordt door de IJsselafvoer via het Reevediep.
De situaties waarin hoge hoogwaters of lage laagwaters optreden, zijn in
zowel de huidige als de toekomstige situatie het gevolg van stormen.
Omdat er in de winter meer en hevigere stormen optreden dan in de
zomer, zijn in de winterperiode ook de hoog- en laagwaters groter dan in
de zomerperiode.
Hoogwaters worden na het amoveren enkele decimeters tot ruim een
meter hoger, afhankelijk van de periode (zomer of winter) en de
terugkeertijd. Door korte strijklengtes op de voor golfgroei dominante
windrichtingen geven golven over het algemeen geen probleem. De
oostoever ligt redelijk beschut en wat hoger, waardoor golven niet veel
impact hebben. Aan de westoever kunnen bij een noordwesten wind
golven vanuit de vaargeul richting de ondiepere oever draaien. Dit kan
wat golven geven, maar dit gebeurt voornamelijk in situaties dat het
hoge water zelf al overlast geeft. De duur van de hoogwaters is kort,
enkele uren tot een dag, al moet rekening gehouden worden met opruim-
en schoonmaakwerkzaamheden na een hoogwater.
Laagwaters dalen door het amoveren van de Roggebotsluis 0,2–0,4 m.
Vanwege de verschillen tussen metingen en de uitkomsten uit Hydra-NL,
kiezen we een conservatieve 0,4 meter daling van het laagwater als
bovengrensschatting. Dit is onderbouwd met metingen bij de
Roggebotsluis.
Bij kanovereniging Skonenvaarder zal door het amoveren van de
Roggebotsluis een grotere variatie in de waterstanden optreden. Dit leidt
zowel tot hogere hoogwaters als lagere laagwaters, vooral gedurende het
winterseizoen. Golven zullen door de afgeschermde ligging en korte
strijklengtes ook na het amoveren weinig overlast veroorzaken.
Mitigerende maatregelen voor hoogwater kunnen gezocht worden in het
ophogen van het terrein rondom het clubhuis, het hoger plaatsen van de
kano-opslag en het uitdiepen van de oefenvijver. Bij het verlagen van de
oefenvijver met 40 cm is de verwachting dat de bruikbaarheid van de
vijver bij laagwater gelijk blijft of zelfs toeneemt.
PR4010.10 • december 2019
23
5 Referenties
AHN3, 2019.
AHN3 – http://www.ahn.nl.
Benard & Bos-Levenbach, 1953.
The plotting of observations on probability paper. Statistica Neederlandica,
7: 163-173. doi:10.1111/j.1467-9574.1953.tb00821.x.
Duits, 2018.
Systeemdocumentatie Hydra-NL, versie 2.4. Januari 2018. PR3598.
Rijkswaterstaat, 2018.
Peilbesluit IJsselmeergebied. Rijkwaterstaat, RWS-2018/16279, 14 juni
2018.
Stijnen J.W. & R.J. Daggenvoorde, 2018.
Proef productieberekeningen IJVD – met het Nationaal Water Model.
HKV lijn in water, eindrapport. Juni 2018.
Van Veen N.J., N. Slootjes, 2008.
Hydraulische randvoorwaarden voor categorie c-keringen -
Achtergrondrapport keringen langs de Veluwe Randmeren (dijkring 8, 11
en 45); HKV lijn in water, eindrapport. November 2008.
Wijbenga J.H.A, W.E.W van den Braak, C.A.H. Wouters, 2004.
Veluwerandmeren, hydraulische omstandigheden; HKV lijn in water,
concept. Maart 2004.
PR4010.10 • december 2019
25
Bijlagen
PR4010.10 • december 2019
27
A Laagwaterbepaling
A.1 Introductie
Deze bijlage geeft een technisch inhoudelijke beschrijving van de
voorgestelde methode om de kans op extreme laagwaters uit te rekenen. De
aanpak lijkt erg op de aanpak die gewoonlijk wordt gebruikt voor het bepalen
van hoogwaters.
A.2 Stappenplan
Het proces om tot de laagwaters te komen bestaat uit de volgende stappen:
1. Bepalen laagwaters bij Roggebotsluis Noord;
2. Selecteren van representatieve set belastingcombinaties;
3. Berekenen laagwaterstanden met WAQUA;
4. Belastingmodel Hydra-NL.
In de volgende paragraven worden de vier stappen toegelicht.
Laagwaters bij Roggebotsluis Noord
Om te bepalen hoe een extreem laagwater op het Drontermeer tot stand kan
komen in de nieuwe situatie, is een logische eerste stap om te kijken hoe
gemeten minima tot stand zijn gekomen. Het probleem is echter dat er geen
metingen zijn voor de nieuwe situatie waarin het Drontermeer in open
verbinding staat met het IJsselmeer. Ten noorden van de Roggebotsluis is
echter wel een meetpunt beschikbaar waar waterstanden worden gemeten.
Uit meetlocaties in de omgeving zijn ook metingen van wind en meerpeil
beschikbaar. Aangezien een laagwater in deze hoek van het IJsselmeer in
zowel de huidige als nieuwe situatie veroorzaakt wordt door scheefstand van
het gehele systeem, kunnen de gevonden laagwaters als indicatief worden
beschouwd voor de nieuwe situatie op het Drontermeer.
De gemeten laagwaters bij Roggebotsluis Noord zijn als frequentielijn
weergeven in Figuur 11. Dit is een grafiek waarbij voor elke laagwaterstand
de frequentie per jaar is gegeven. Elk punt op de grafiek geeft dus een
gemeten situatie weer, waarvan de frequentie is berekend met de Peak over
Threshold methode4 (PoT). Omdat de meetreeks relatief kort is, orde 20 jaar,
kan geen goede inschatting worden gegeven voor gebeurtenissen zeldzamer
dan deze 20 jaar.
4 In deze methode zijn alle pieken boven een bepaalde vaste drempelwaarde genomen,
zodat een grotere steekproef overblijft dan bij de selectie van jaarmaxima. De gekozen
plotposities zijn a=0,3 en b=0,4 (Benard & Bos-Levenbach, 1953), en een zichtduur van 180
dagen is gebruikt voor beide het zomer- en winterhalfjaar, wat overeenkomt met de 6 x 30
dagen zoals gebruikt in Hydra-NL.
PR4010.10 • december 2019
28
Op basis van de beschikbare wind- en meerpeilmetingen kunnen de
‘randvoorwaarden’ die leidden tot deze laagwaters bepaald worden. De
metingen van windsnelheid en windrichting (Schiphol) en meerpeil
(IJsselmeer verspreid) zijn weergeven in Figuur 12.
Uit de figuur volgt dat de relevante windrichtingen zich bevinden tussen
ongeveer ONO (90 t.o.v. N) en ZW (225 t.o.v. N).
Representatieve set belastingcombinaties
Om de rekentijden binnen perken te houden, kiezen we op basis van de
metingen een representatieve set belastingcombinaties. Deze set bestaat uit
de meest voor de hand liggende omstandigheden die tot laagwater leiden.
We verwachten dat de illustratiepunten (zie paragraaf 2.5) in het bereik van
deze set liggen. Merk op dat we in de metingen de IJsselafvoer niet
beschouwd hebben. Waar voor een hoge waterstand de IJsselafvoer, het
IJsselmeerpeil, de windrichting en -snelheid en de sluiting van Ramspolkering
relevent zijn, is dit bij laagwater dus een beperktere set. Een hoge
IJsselafvoer zal niet relevant zijn, een hoog meerpeil ook niet. Daarnaast zal
de Ramspolkering ook niet sluiten bij aflandige wind.
Op basis van de metingen kiezen we de set belastingcombinaties in Tabel 3.
Figuur 11
Onderschrijdings-
frequentielijn van
waterstanden bij
meetpunt
Roggebotsluis
Noord.
Figuur 12
Wind en
meerpeilgegevens in
de periode rondom
het gemeten
waterstands-
minimum
PR4010.10 • december 2019
29
Windrichtingen Windsnelheden Meerpeil IJsselafvoer Ramspol
ONO 0 m/s (voor één
richting)
-0,1 m +NAP 500 m3/s Open
O 10 m/s -0,4 m +NAP
OZO 15 m/s
ZO 20 m/s
ZZO 25 m/s
Z 30 m/s
ZZW 35 m/s
ZW
8 6+1 2 1 1
In totaal geeft dit (8 x 6 + 1) x 2 = 98 belastingcombinaties.
Voor de laagwaters doen we alleen WAQUA-simulaties. Vanwege de lage
waterstanden is golfgroei zeer beperkt bij de oeverlocaties. Ook extreme
windsnelheden zullen tijdens een laagwater niet tot maatgevende
golfcondities leiden. SWAN- of Bretschneiderberekeningen om golfcondities te
bepalen, zijn daarom niet nodig.
Berekenen laagwaterstanden met WAQUA
De laagwatersituaties zijn gesimuleerd met WAQUA. De gebruikte
modelschematisering is op twee verschillen na gelijk aan de WBI2017-
schematisering. Deze twee verschillen zijn:
1. Het Reevediep is als rivierarm geschematiseerd in plaats van als
onttrekking ter hoogte van de inlaat;
2. Winddragafkapping is meegenomen in het WAQUA-model.
Meer informatie over het WAQUA-model kan gevonden worden in (Stijnen en
Daggevoorde, 2018).
Met het WAQUA-model zijn belastingcombinatie die leiden tot lage
waterstanden in de het Drontermeer doorgerekend. Dit zijn de combinaties in
Tabel 3: wind uit zuidelijke en oostelijke richting in combinatie met een lage
afvoer en een laag meerpeil. Onder deze omstandigheden blaast de wind het
water uit het Drontermeer. Om tot een HR-database te komen met resultaten
voor alle windrichtingen zijn de niet doorgerekende windrichtingen gevuld
met de resultaten behorend bij windsnelheid 0 m/s. Hierbij wordt de
waterstand bepaald door alleen de IJsselafvoer en het meerpeil.
Belastingmodel en Hydra-NL
Omdat de IJsselafvoer constant wordt genomen en de Ramspolkering altijd
open is, volstaat het belastingmodel van het IJsselmeer voor de statistische
berekeningen (Hydra-NL). De berekeningen worden gemaakt voor de IJssel-
Vechtdelta, maar in Hydra-NL wordt vervolgens geen statistiek gekoppeld
aan de afvoer of de keringtoestand. We verwijzen de geïnteresseerde lezer
naar de systeemdocumentatie van Hydra-NL (Duits, 2018).
Tabel 3
Representatieve set
belastingcombinaties
voor laagwater
PR4010.10 • december 2019
30
Een ander punt in relatie tot het gebruik van Hydra-NL zijn "reparaties".
Hydra-NL "repareert" namelijk de waterstanden. Voor betrouwbare
uitkomsten van het probabilistische model, wordt gezorgd dat de
waterstanden monotoon oplopend zijn in relatie tot oplopende windsnelheid,
afvoer, meerpeil of zeewaterstand. Figuur 13 verduidelijkt dit visueel. In de
meeste situaties is een monotoon stijgend verloop te verwachten, een hoger
meerpeil of afvoer zal over het algemeen leiden tot een hogere lokale
waterstand. Voor afvoer, meerpeil of zeewaterstand heeft de gebruiker de
mogelijkheid om de reparaties uit te zetten. Voor de windsnelheid echter
niet, een monotoon verloop in relatie tot de windsnelheid is namelijk een
voorwaarde voor de gebruikte rekentechniek.
Omdat we op zoek zijn naar extreme laagwaters, zal een hogere
windsnelheid leiden tot lagere waterstanden. De reparaties zullen bij normaal
gebruik van Hydra-NL allemaal wegwerken tot alleen de waterstanden bij een
windsnelheid van 0 m/s overblijven. Om dit te voorkomen, gebruik we een
list en keren we het teken van de waterstanden om in de database. Hydra-NL
zal ‘denken’ dat het hoogwaterstanden aan het berekenen is. De
waterstanden in de resultaten kunnen vervolgens weer van een omgekeerd
teken voorzien worden, zodat de onderschrijdingsfrequenties bekend zijn. Op
die manier wordt het "repareren" omzeild en kan zonder verdere
aanpassingen aan de programmatuur gewoon gebruik gemaakt worden van
Hydra-NL.
Een laatste punt met betrekking tot Hydra-NL is de meerpeilstatistiek. Voor
laagwaters beschouwen we de zuid tot oostelijke windrichtingen. Hiervoor is
het eenvoudig om het streefpeil (-0,4 m+NAP in winter) te handhaven. Om
te zorgen dat deze lage gemiddelde meerpeilen terugkomen in de
meerpeilstatistiek, passen we deze aan zodat het gemiddelde meerpeil
(verwachtingswaarde) overeenkomt met het gemiddelde in Figuur 12
(gestippelde lijn). Dit komt overeen met het gedachtengoed van Hydra-NL.
Stappenplan samengevat
Tabel 4 geeft een overzicht van de te nemen stappen voor het bepalen van
laag- of hoogwaterstatistiek. De werkzaamheden voor hoogwater zijn in een
eerder project al uitgevoerd. Ze zijn toegevoegd om de verschillen ten
opzichte van de laagwateraanpak te verduidelijken.
Figuur 13
Voorbeeld van
monotoon verloop
(links) en niet-
monotoon met
gerepareerd verloop
(rechts).
PR4010.10 • december 2019
31
Stap Laagwater Hoogwater
1. Belasting-
combinaties
Bepalen representatieve set
belastingcombinaties
(meerpeil, windsnelheid,
windrichting)
Gebruik volledige set
belastingcombinaties (afvoer,
meerpeil, windsnelheid,
windrichting, kering)
2. Productie-
berekeningen
Waterstandsminima bepalen
met WAQUA
Waterstandsmaxima bepalen
met WAQUA, golfcondities
bepalen met SWAN
3. Voorbereiding
Hydra-NL
Tekens waterstanden
omdraaien, aangepaste
meerpeilstatistiek afleiden
Uitvoergegevens in databases
plaatsen.
Uitvoergegevens in databases
plaatsen.
4. Hydra-NL Berekeningen voor
IJsselmeersysteem, tekens bij
resultaat omdraaien
Berekeningen voor systeem
Vecht-IJsseldelta
A.3 Vergelijking oude en nieuwe situatie
De vorige paragraven beschreven het proces om tot laagwater te komen in
de situatie na het amoveren van de Roggebotsluis. Deze laagwaters gaan
omlaag ten opzichte van de huidige situatie. Om de toegankelijkheid en
bruikbaarheid van de havens en oefenvijver te behouden, zijn er plannen om
deze uit te baggeren. Hiervoor is het nodig om ook de laagwaters in de
huidige situatie te bepalen, zodat deze met elkaar vergeleken kunnen
worden. Voor een goede vergelijking moet een nieuwe set WAQUA-
berekeningen voor de huidige situatie worden gemaakt. Omdat dit buiten de
scope van dit project viel, is er op basis van oudere WAQUA-berekeningen
een inschatting gemaakt van de laagwaterstanden (Wijbenga er al., 2004).
De uitgangspunten waarvoor deze berekeningen zijn gemaakt verschillen van
de huidige uitgangspunten, bijvoorbeeld:
12 windrichtingsectoren van 30° zijn doorgerekend, in plaats van 16
sectoren van 22,5°.
Er is geen winddragafkapping toegepast voor hoge windsnelheden. Dit is
met de gebruikte windstatistiek zo goed mogelijk gecorrigeerd.
Door voortschrijdende inzichten kunnen er verschillen zitten in de
modelschematisaties en opgelegde belastingen. Het is niet duidelijk wat
deze verschillen precies zijn, maar ze zouden tot verschillen in de
resulterende waterstanden kunnen leiden.
Voor de oude situatie zijn alle windrichtingen doorgerekend, waar in deze
studie een representatieve belastingcombinaties gekozen is.
Door deze verschillen adviseren we het verschil in laagwaterstanden met enig
conservatisme te beschouwen. We houden daarom een bovengrens uit de
metingen aan wanneer de berekende verschillen kleiner zijn.
Tabel 4
Overzicht stappen
voor bepalen laag-
en hoogwaters
Hoofdkantoor
HKV lijn in water BV
Botter 11-29
8232 JN Lelystad
Nevenvestiging
Informaticalaan 8
2628 ZD Delft
0320 294242
www.hkv.nl