Compartimenteringstudie casestudie Zuidelijk Flevoland
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Colofon Uitgegeven:
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Auteurs:
N. Asselman (Deltares) en F. Alberts (Waterdienst)
Datum:
Maart 2008
Uitgegeven door:
Deltares rapportnummer T2513.37
Begeleiding:
Regionaal projectteam casestudie Zuidelijk Flevoland, samenstelling zie bijlage A
Foto omslag
Karel Tomeï
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Inhoud 1
Inleiding................................................................................................................1 1.1
Aanleiding .................................................................................................1
1.2
Zuidelijk Flevoland ....................................................................................1
1.3
Doelstelling en afbakening .......................................................................3
2
Wat is compartimenteren? .................................................................................5
3
Dijkring 8: Flevoland...........................................................................................9
4
5
6
7
3.1
Omschrijving van de dijkring.....................................................................9
3.2
De gevolgen van overstromingen in de huidige situatie ........................10
3.3
Compartimenteringsgeschiedenis van Flevoland ..................................14
3.4
Ontwikkeling van het overstromingsrisico in de toekomst .....................14
Opzet en uitgangspunten van de casestudie Zuidelijk Flevoland...............17 4.1
Doel en afbakening.................................................................................17
4.2
Uitgangspunten bij de selectie van mogelijke tracés .............................17
4.3
Uitgangspunten bij beoordeling van effecten .........................................17 4.3.1 Uitgangspunten hydraulische analyse .......................................17 4.3.2 Uitgangspunten voor de beoordeling van tracés .......................19
Verkenning van mogelijke tracés ....................................................................23 5.1
Werkwijze bij ontwikkeling van tracés ....................................................23
5.2
Kenschets van de ontwikkelde tracés ....................................................23
Beoordeling van tracés ....................................................................................29 6.1
Effecten van tracés op overstromingspatroon........................................29
6.2
Beoordeling.............................................................................................39 6.2.1 Bijdrage aan gevolgbeperking ...................................................39 6.2.2 Economische aantrekkelijkheid..................................................40 6.2.3 Inpassing in regionale ontwikkeling ...........................................43 6.2.4 Robuustheid van de kering ........................................................45
Doorkijk naar andere risicobeperkende maatregelen in Flevoland ............47 7.1
Waarom een doorkijk naar andere maatregelen?..................................47
7.2
Beperking van de overstromingskans ....................................................47
7.3
Beperking van de blootstelling................................................................49
7.4
Beperking van de kwetsbaarheid ...........................................................52
8
Conclusies .........................................................................................................55
9
Referenties.........................................................................................................57
i
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
1
Inleiding
1.1 Aanleiding In het voorjaar van 2007 is de Compartimenteringstudie van start gegaan. Het doel van de studie is om te bepalen of, onder welke voorwaarden en waar compartimenteren een zinvolle fysieke ingreep is om de gevolgen van overstromingen te beheersen en schade en slachtoffers te beperken. De studie is gericht op het verzamelen van de benodigde kennis, waardoor bestuurders, politici en beleidsmakers een integrale afweging van de haalbaarheid van (extra) compartimentering in verschillende delen van het land kunnen maken. De studie is niet gericht op beginselkeuze of een investeringsbeslissing over de aanleg van een compartimenteringsdijk. De aanleiding van de compartimenteringstudie is terug te vinden in het Kabinetsstandpunt Rampenbeheersing Overstromingen, waarin aangegeven wordt dat maatregelen nodig zijn die de gevolgen van overstromingen kunnen reduceren. Op blz. 2 en blz. 8 van het Kabinetsstandpunt staat: “Waar het gaat om fysieke ingrepen voor restrisico blijft de voorkeur voor het kunnen beheersen van een overstroming leidend om schade te beperken. Uit onderzoek blijkt dat het met tussendijken opdelen van dijkringen in gebieden van kleinere omvang perspectief kan bieden (compartimenteren). In de komende twee jaar zal in een landsdekkende verkenning onderzoek worden gedaan naar de mogelijke toekomstige inzet van compartimenteren. .…Hierin zal ondermeer worden gekeken naar mogelijkheden ten oosten van Den Bosch, langs het Amsterdam-Rijnkanaal in de Betuwe, in het grensgebied van Gelderland met Duitsland en in Centraal Holland” De Compartimenteringstudie is de in het kabinetsstandpunt genoemde studie. Om de mogelijkheden van compartimentering in de hierboven specifiek genoemde gebieden te onderzoeken zijn zogenaamde casestudies onderscheiden. Dit zijn de in het Kabinetsstandpunt genoemde casestudies Den Bosch, Amsterdam-Rijnkanaal, het grensgebied van Gelderland met Duitsland en Centraal Holland. De casestudie Zuidelijk Flevoland is daar later nog aan toegevoegd. Opdrachtgever voor deze studie is de Staatssecretaris van Verkeer en Waterstaat. De studie wordt uitgevoerd door Rijkswaterstaat. De casestudie Zuidelijk Flevoland is getrokken vanuit het Waterschap Zuiderzeeland en is vanuit de Compartimenteringstudie begeleid door de Waterdienst van Rijkswaterstaat. De begeleidingsgroep bestond uit vertegenwoordigers van de provincie Flevoland), Rijkswaterstaat directie IJsselmeergebied en de gemeenten Almere en Zeewolde. In deze rapportage wordt verder ingegaan op de casestudie Zuidelijk Flevoland. 1.2 Zuidelijk Flevoland Zuidelijk Flevoland maakt deel uit van dijkring 8 en ligt in de provincie Flevoland. De specifieke achtergrond van de casestudie Zuidelijk Flevoland wordt gevormd door de sterke groei van het inwoneraantal van met name de gemeente Almere. Op 20 september 2007 telde Almere 182.652 inwoners. Dit aantal blijft de komende jaren sterk toenemen. Almere zal tussen 2010 en 2030 naar verwachting met tenminste 40.000 woningen worden uitgebreid. Daarnaast wordt rekening gehouden met een additioneel aantal van 20.000 woningen in het gebied ten oosten van Almere. Plannen voor deze
1
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
uitbreidingen worden gemaakt in de projecten Pampus, Almere Oost en Almere Poort. Als gevolg van de sterke bevolkingstoename valt een toename van het overstromingsrisico te verwachten. Ook neemt het aantal potentiële slachtoffers toe. Compartimenteren is een maatregel die getroffen kan worden om de gevolgen van een dijkdoorbraak te beperken. In Flevoland bevindt zich de Knardijk. Deze dijk beschermt Zuidelijk Flevoland wanneer een dijkdoorbraak optreedt in Oostelijk Flevoland en omgekeerd. De vraag die momenteel beantwoord dient te worden is of aanvullende compartimentering van Zuidelijk Flevoland nuttig en kansrijk is en zo ja, onder welke voorwaarden. Daarom is besloten Zuidelijk Flevoland als casestudie in de Compartimenteringstudie op te nemen. Onderstaande figuur geeft het zoekgebied (binnendijks) voor deze casestudie aan.
Figuur 1.1
Onderzoeksgebied casestudie Zuidelijk Flevoland (bron: Google earth)
Zuidelijk Flevoland is een laaggelegen polder. Het gemiddelde maaiveldniveau ligt rond de NAP -4 m. Bovendien is het een dijkring met sterk toenemende bevolkingsconcentraties. Vanwege de ligging en de mogelijke gevolgen van overstromingen heeft deze dijkring een veiligheidsnorm voor overstromingen van 1:4.000 per jaar. Echter, ook al is de norm tegen overstromen hoog, de kans op een doorbraak is niet uit te sluiten.
2
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Het verhaal van een ramp Het is een donkere nacht in januari. Er waait al een aantal dagen een stevig noordwesten wind waardoor de waterstanden in het zuiden van het IJsselmeer zijn opgelopen. Dit heeft tot gevolg dat het niet mogelijk is water te spuien van het Markermeer naar IJsselmeer. Het Markermeerpeil bereikt een waterstand van NAP +0,6 m. In de loop van de vorige dag zijn de weerberichten slechter geworden: een depressie ten noorden van Schotland diept snel uit en verlegt zijn koers in de richting van de Noord-Duitse kust. Er wordt wind van orkaankracht verwacht. Overal langs de kust en het IJsselmeer is dijkbewaking ingesteld, de crisisbestrijdingsorganisatie wordt in staat van paraatheid gebracht en de keersluizen in de Knardijk worden uit voorzorg gesloten. De bewoners van Flevoland maken zich op voor een spannende nacht. Tijd om te evacueren is er niet meer. Bovendien zijn de omstandigheden er niet naar om de straat op te gaan. Er zijn al veel bomen omgewaaid, het treinverkeer ligt stil, en de Stichtse brug is deels afgesloten door een gekantelde vrachtwagen. Kort na middernacht voltrekt zich een ramp: de Oostvaardersdijk bezwijkt onder de kracht van de metershoge golven en het opgestuwde water. Al snel ontstaat een brede bres waardoor het water met grote snelheid de 5 meter lager gelegen polder binnen stroomt. Al binnen enkele uren bereikt het water Almere. De bewoners vluchten naar hoger gelegen verdiepingen van hun huis. De volgende morgen staat een groot deel van Zuidelijk Flevoland onderwater en stijgt het water nog steeds. In zeer laag gelegen delen van Zuidelijk Flevoland is men zelfs op de zolderverdieping niet meer veilig. Wanneer in de loop van de dag de storm een beetje is gaan liggen, worden verkenningsvluchten met helikopters uitgevoerd en wordt de volle omvang van de ramp zichtbaar. Ook op de Waddeneilanden is de schade enorm maar de zeedijken in Noord Nederland hebben het gehouden. In de dagen na de doorbraak komt de hulpverlening langzaam op gang. Omdat toegangswegen onderwater zijn gelopen is het moeilijk voor hulpverleners om het gebied in te komen. Bewoners worden met bootjes en helikopters van de daken van hun huizen gehaald, maar velen overlijden door onderkoeling. Ook in de weken na de rampnacht wordt met alles wat kan varen en veel buitenlandse helikopters gewerkt aan het evacueren van het gebied. Ook slaagt men er in om de bres in de dijk provisorisch te dichten en wordt een begin gemaakt met het leegpompen van het gebied met poldergemalen en mobiele pompen. Maar pas diep in de zomer van dat jaar valt de polder droog; voor de tweede maal in haar geschiedenis.
1.3
Doelstelling en afbakening
Het doel van de casestudie Zuidelijk Flevoland is om antwoord te geven op de vraag of compartimenteren van dit gebied een zinvolle maatregel is om de gevolgen van een overstroming te beperken en, zo ja, onder welke voorwaarden. De studie wijkt af van de casestudies ‘Land van Heusden / de Maaskant’ en ‘Betuwe, Tieler- en Culemborgerwaarden’ voor wat betreft het stadium van onderzoek; evenals voor ‘Centraal Holland’ betreft het een eerste verkenning. Bij de casestudies ‘Land van Heusden / de Maaskant’ en ‘Betuwe, Tieler- en Culemborgerwaarden’ heeft deze eerste verkenning reeds plaatsgevonden in het kader van het project Rampenbeheersingsstrategie Overstromingen Rijn en Maas (RBSO).
3
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
De casestudie Zuidelijk Flevoland is niet gericht op een beginselkeuze of een investeringsbeslissing over de aanleg van een compartimenteringsdijk. De casestudie levert dan ook geen gedetailleerd technisch-ruimtelijk ontwerp, of een compleet inzicht in milieueffecten of een uitgewerkte kosten-batenanalyse. Wel is de beslisinformatie voldoende ver uitgewerkt om compartimentering volwaardig te kunnen betrekken in het bredere afwegingskader van de nota Waterveiligheid, waarin ook andere fysieke maatregelen ter beheersing van overstromingsrisico’s aan de orde zijn. In de Nota Waterveiligheid, die door het Rijk medio 2008 zal worden uitgegeven, zullen de resultaten van de verkenning richting geven aan het landelijke beleid t.b.v. het nemen van maatregelen om de gevolgen van een overstroming te verminderen. De resultaten van de verkenning en dit landelijke beleidskader bepalen of er een vervolg komt op één of meer casestudies, bijvoorbeeld in de vorm van een gebiedsgerichte uitwerking van een kansrijk tracé voor compartimentering. Hoewel het doel van deze studie zich beperkt tot het verkennen van de mogelijkheden van compartimentering als maatregel om de gevolgen van een overstroming te beperken is ook aandacht besteed aan een beperkt aantal alternatieve maatregelen om het overstromingsrisico te verkleinen. De alternatieve maatregelen zijn niet in detail uitgewerkt, maar geven een eerste indicatie van het nut van compartimenteren van de dijkring in verhouding tot andersoortige maatregelen.
4
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
2
Wat is compartimenteren?
Wat is compartimenteren? Nederland is verdeeld in dijkringen. Wanneer een dijkring door middel van één of meer tussendijken wordt opgedeeld in meerdere delen dan spreken we van compartimenteren. Compartimenteren kan met verschillende oogmerken worden toegepast:: • •
het keren van water, met als doel het verkleinen van het overstroomde gebied; het geleiden/vertragen van water, zodat minder schade wordt aangericht en tijd kan worden gewonnen voor evacuatie.
Compartimenteren is een maatregel gericht op het beperken van de blootstelling en daarmee de gevolgen van een overstroming, door welke oorzaak die ook plaatsvindt.
Hoe verhoudt een compartimenteringsdijk zich tot andere type keringen? Nederland kent verschillende typen waterkeringen. De meest bekende waterkeringen zijn de primaire waterkeringen. Deze zijn duidelijk gedefinieerd en hebben een wettelijke status. In de Wet op de Waterkering (1996) is omschreven welke keringen primair zijn, aan welke veiligheidsnorm ze moeten voldoen en welke eisen aan de beheerders worden gesteld voor handhaving van de veiligheidsnorm (de 5-jaarlijkse toetsing). Nederland kent ongeveer 3500 km primaire waterkering, die onderverdeeld zijn in type a-, b-, c- en d-keringen. Daarnaast is sprake van niet-primaire waterkeringen. In Nederland is ongeveer 14.000 km niet-primaire waterkering aanwezig. Een deel van deze niet-primaire keringen (ca. 11.000 km van de 14.000 km) zal worden of is al aangewezen door de provincies als regionale kering. Zij hebben een formele status gekregen ten aanzien van normering, toetsing en verbetering. Het overige (niet door de provincie aangewezen) deel zou men als niet-regionale keringen kunnen zien (zie Tabel 2.1). Tabel 2.1 waterkering
Indeling waterkeringen in Nederland primair
niet primair
categorie a (keren buitenwater, beschermen land) categorie b (keren buitenwater, maar grenzend aan water) categorie c (keren geen buitenwater, grenzend aan land) categorie d (categorie a, b of c, maar gelegen buiten de landsgrenzen) regionaal (status toegekend door provincie) niet-regionaal (geen status toegekend door provincie)
Figuur 2.1 toont de primaire en de regionale (niet-primaire) waterkeringen in dijkring 8. De primaire waterkeringen bestaan uit categorie a- en categorie c-keringen. De enige binnendijkse regionale kering die op korte termijn een status als compartimenteringsdijk zal krijgen is de Knardijk.
5
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 2.1
Primaire en binnendijks gelegen regionale keringen in dijkring 8
Vormen van compartimenteren Een compartimenteringsdijk heeft tot doel een dijkring te compartimenteren. Dit kan op verschillende manieren. In analogie op Oost (2007) worden de volgende typen compartimenteringsdijk onderscheiden: 1 2 3
“Echte” compartimenteringsdijk: hierbij wordt de dijkring opgesplitst in min of meer gelijke compartimenten (strategie “gelijke delen” van Oost, 2007); Secundaire waterkering: hierbij wordt een tweede dijk aangelegd op geringe afstand van de primaire waterkering (strategie “dubbele wand” van Oost, 2007) Omdijken van waardevolle gebieden: steden, vliegvelden of andere waardevolle gebieden worden omdijkt (strategie “bescherming waardevolle gebieden” van Oost, 2007)
De strategieën zijn weergegeven in Figuur 2.2.
Figuur 2.2
6
Schematische weergave van verschillende compartimenteringstrategieën voor een dijkringgebied: a) partitie (gelijke delen), b) dubbelwand (in vorm van tweede dijk) en c) waardebescherming (bron: Oost, 2007).
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Bij de strategie ‘dubbele wand’ kan discussie ontstaan over de vraag of hier nog echt sprake is van compartimenteren. Compartimenteren heeft immers gevolgbeperking als primair doel. Indien de secundaire kering op zeer korte afstand van de primaire kering ligt kan sprake zijn van vermindering van de kans op overstromen, in plaats van gevolgbeperking. Bij het omdijken van waardevolle gebieden zal in sommige gevallen ook sprake moeten zijn van normdifferentiatie. Immers, wanneer men steden of andere waardevolle gebieden die grenzen aan de primaire waterkering wil beschermen door deze te omdijken, zal de primaire kering ter hoogte van dit waardevolle gebied moeten worden versterkt om te voorkomen dat de primaire kering ter hoogte van de omdijkte stad bezwijkt. Gebeurt dit wel, dan loopt de stad nog sneller onderwater dan voorheen (badkuip effect). Dit moet voorkomen worden door de primaire kering lokaal te versterken (een hogere norm te geven). Omdat Almere grenst aan de primaire waterkering zal dit ook bij de uit te werken tracés voor Zuidelijk Flevoland in ogenschouw moeten worden genomen.
Compartimentering als bouwsteen voor waterveiligheid In deze casestudie wordt de kansrijkdom van extra compartimentering in Zuidelijk Flevoland onderzocht. In onderstaand schema wordt deze waterveiligheidsmaatregel geplaatst in de bredere context van overstromingsrisicobeheersing en crisisbeheersing. Tabel 2.2
Overzicht van maatregelen ter vermindering van het overstromingsrisico Beperken kans
Risicobeheersing (preventief)
Crisisbeheersing (hoofdzakelijk curatief)
bescherming tegen overstroming (dijken, dammen, duinen, ruimte voor de rivier) niet-bezwijkbare/ overstroombare dijken piekafvoerverlagende maatregelen in bovenstrooms deel rivieren fysieke noodmaatregelen aan waterkeringen (bv. zandzakken), in bedreigde gebieden (noodkeringen etc.)
Beperken gevolgen Beperken blootstelling Beperken kwetsbaarheid aangepaste inrichting/ compartimentering bouwvormen (woon/ noodoverloopgebied werkgebieden, vitale (rivierengebied) netwerken, bijzonder locatiekeuze kwetsbare kwetsbare of risicovolle functies/vormen van objecten) grondgebruik niet-bezwijkbare/ overstroombare dijken
georganiseerd preventief evacueren; fysieke noodmaatregelen in bedreigde gebieden (noodkeringen etc.) vluchten elders dijken doorsteken als noodmaatregel (rivierengebied)
redden en redderen; nazorg (herstel, schadevergoeding)
Tabel 2.2 is ontwikkeld in het project Waterveiligheid 21e eeuw (WV21). Het is als denkkader voor het gevolgenbeperkingspoor geadopteerd. Allereerst wordt onderscheid gemaakt tussen risicobeheersing en crisisbeheersing (linker kolom). Risicobeheersing is hoofdzakelijk preventief van karakter, omdat het gericht is op het voorkomen van een overstroming. Crisisbeheersing is juist hoofdzakelijk curatief, omdat het gaat over maatregelen/ activiteiten die plaatsvinden als een overstroming al praktisch onafwendbaar of een feit is. Daarnaast is bij beperking van het risico
7
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
onderscheid gemaakt tussen beperking van de kans en beperking van de gevolgen. De gevolgenbeperking maakt onderscheid tussen beperking van de blootstelling (wat kan door het water worden bereikt?) enerzijds en beperking van de kwetsbaarheid van gebieden/objecten anderzijds (hoe groot zijn de gevolgen als een gebied overstroomd?). Afzonderlijke maatregeltypen, die een rol kunnen spelen in het waterveiligheidsbeleid, hebben in dit schema een plaats gekregen. Compartimentering maakt onderdeel uit van de groep van blootstellingbeperkende maatregelen. Het schema suggereert scherpe grenzen, maar feitelijk is op veel punten sprake van geleidelijke overgangen en kunnen afzonderlijke maatregelen op meerdere plaatsen worden neergezet, zoals in geval van niet-bezwijkbare/ overstroombare dijken. Ook is de opsomming van maatregelen in het schema niet uitputtend. Figuur 2.3 toont een beperkt aantal maatregelen dat globaal verkend is in het kader van deze studie. De maatregelen zijn: • • • • •
compartimentering in combinatie met normdifferentiatie; de aanleg van terpen; het ontsluiten van toegangswegen; compartimentering van het Markermeer; het versterken van de primaire kering.
Figuur 2.3
8
A
B
D
E
C
Schematische weergave van alternatieve risicobeperkende maatregelen: a) compartimentering in combinatie met normdifferentiatie, b) aanleg terpen, c) ontsluiten toegangswegen, d) compartimentering Markermeer, e) versterkgin primaire kering.
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
3
Dijkring 8: Flevoland
3.1 Omschrijving van de dijkring Het studiegebied, Zuidelijk Flevoland, maakt deel uit van dijkring 8, “Flevoland”. De dijkring wordt omringd door water. In het noorden bevinden zich het Vossemeer, het Ketelmeer en het IJsselmeer, in het oosten en het zuiden wordt de dijkring begrensd door de zogenaamde randmeren (Gooimeer, Eemmeer, Nijkerkernauw, Nuldernauw, Wolderwijd, Veluwemeer, Drontermeer). In het westen bevindt zich het IJmeer en het Markermeer. Flevoland wordt gekenmerkt door een lage ligging van 3 à 4 m beneden NAP. De belangrijkste steden in de dijkring zijn Almere en Lelystad. De bevolkingsgroei is, met name in het zuidelijke deel, groot. De huidige veiligheidsnorm is 1:4000. Tussen Almere en Lelystad bevindt zich een hoge dijk die Oostelijk en Zuidelijk Flevoland van elkaar scheidt. Dit is de Knardijk (Figuur 3.1 en de regionale kering in Figuur 2.1).
Knardijk
Figuur 3.1
Dijkring 8, Flevoland
De Knardijk verdeelt Oostelijk en Zuidelijk Flevoland in twee compartimenten en kan het ene compartiment beschermen als in het andere een doorbraak van de primaire kering optreedt. De provincie Flevoland is voornemens om de Knardijk in 2008 aan te wijzen als regionale waterkering. Oorspronkelijk had de Knardijk een waterkerende functie. Het was immers de primaire waterkering van Oostelijk Flevoland. Na de aanleg van Oostelijk Flevoland heeft de Knardijk gedurende ca. 10 jaar dienst gedaan als primaire categorie a-kering. Pas na de aanleg van Zuidelijk Flevoland is het een compartimenteringsdijk geworden. Alleen het deel langs het Wolderwijd is nog steeds een primaire waterkering.
9
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
In de Knardijk bevinden zich twee coupures. Dit zijn de Knarsluizen in respectievelijk de Hoge- en Lage Vaart. Alle wegkruisingen (inclusief de A6) lopen over de oorspronkelijk aangelegde kruinhoogte van de Knardijk. In het kader van een ecologische inrichting heeft de Knardijk in de jaren ’90 een reconstructie ondergaan waarbij de kruin plaatselijk is verhoogd en de dijktaluds zijn aangepast.
a Figuur 3.2
b
Zicht op de Knardijk nabij de Hoge Knarkeersluis (a) en de Lage Knarkeersluis (b) (Bron: Waterschap Zuiderzeeland)
3.2 De gevolgen van overstromingen in de huidige situatie Doordat Flevoland omringd wordt door water wordt het gebied vanuit verschillende kanten bedreigd. De voor Zuidelijk Flevoland meest relevante overstromingen worden in dit hoofdstuk kort besproken. De getoonde resultaten zijn afkomstig uit Crebas (2001; 2003). Het door hem gebruikte SOBEK model is ontwikkeld in opdracht van de Provincie Flevoland. Dit model is door de provincie ter beschikking gesteld voor aanvullende simulaties in het kader van onderhavige studie.
Doorbraak vanuit IJsselmeer, nabij Lelystad De grootste hoeveelheid water die de dijkring in kan stromen doet zich voor bij een doorbraak vanuit het IJsselmeer, in het dijkvak tussen Lelystad en de Ketelbrug, wanneer de doorgangen in de Knardijk geopend zijn. Het overstromingsverloop voor deze doorbraak is weergegeven in Figuur 3.3. In de getoonde simulatie is aangenomen dat de dijk bezwijkt bij een waterstand van NAP +1,7 m. Het IJsselmeerpeil bedraagt bij de getoonde simulatie NAP -0,37 m. De opvulling van de Flevopolder gaat door totdat het evenwichtspeil van NAP -1,89 m wordt bereikt (Crebas, 2001).
10
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 3.3
Overstroming van Oostelijk en Zuidelijk Flevoland bij een doorbraak vanuit het IJsselmeer nabij Lelystad. Doorgangen in de Knardijk zijn open. Het getal linksboven vermeldt het aantal uren na het begin van doorbraak. (bron: Crebas, 2001)
Doorbraak vanuit het Markermeer, nabij Almere De doorbraak met de grootste gevolgen voor Almere treedt op wanneer de Oostvaardersdijk nabij Almere bezwijkt en de doorgangen in de Knardijk gesloten zijn. Bij de getoonde simulatie (Crebas, 2001) is aangenomen dat de dijk bezwijkt bij een waterstand van NAP +0,33 m. Het hierbij gehanteerde Markermeerpeil bedraagt NAP 0,35 m. Het evenwichtspeil dat wordt bereikt is NAP -1,62 m.
11
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 3.4
Overstroming van Zuidelijk Flevoland bij een doorbraak vanuit het Markermeer nabij Almere. De doorgangen in de Knardijk zijn dicht. Het getal linksboven vermeldt het aantal uren na het begin van doorbraak. (bron: Crebas, 2001)
Wanneer de Oostvaardersdijk bij Almere faalt, stijgt het water in het gebied ten westen van de A6 erg snel. Dit komt door de opstuwende werking van met name de spoorlijn en de S101. Na minder dan een halve dag bereikt het water de Hoge en Lage Vaart. Ook door andere waterwegen verspreid het water zich snel. Na 24 uur overstroomt het centrale deel van Zuidelijk Flevoland vanuit de tochten en sloten die overstromen. Na ruim 4 dagen lopen delen van Zeewolde onderwater.
12
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Doorbraak vanuit Wolderwijd, nabij Zeewolde De gevolgen van een doorbraak vanuit het Wolderwijd zijn veel geringer dan bij een doorbraak vanuit het Markermeer omdat het beschikbaar volume water dat de polder in kan stromen beperkt is. Volgens eerder gemaakte simulaties (Crebas, 2003) levert dit doorbraakscenario een gemiddelde waterdiepte op van 37 cm indien de Knardijk is gesloten, en nog minder als de Knardijk is geopend. Lokaal kunnen verschillen optreden door opstuwing en afstroming naar lager gelegen delen. Het verloop van de overstroming is weergegeven in Figuur 3.5.
Figuur 3.5
Overstroming van Zuidelijk Flevoland bij een doorbraak vanuit het Wolderwijd nabij Zeewolde. De doorgangen in de Knardijk zijn dicht. Het getal linksboven vermeldt het aantal uren na het begin van doorbraak. (bron: Crebas, 2003)
13
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
3.3 Compartimenteringsgeschiedenis van Flevoland De geschiedenis van Flevoland is, in verhouding tot andere dijkringen, kort. Hierdoor is ook de compartimenteringsgeschiedenis van Flevoland kort. Het eerste rapport waarin Flevoland genoemd wordt in relatie tot compartimenteren is het rapport van de TAW uit 1973. In 1973 brengt een werkgroep van de TAW advies uit over de wijze waarop om dient te worden gegaan met secundaire keringen. In het rapport van de TAW-werkgroep staat gemeld dat men er vanuit gaat dat de Knardijk zal worden gehandhaafd met een kruinhoogte van minimaal NAP +1,50 m, terwijl in de vaarten die de Knardijk snijden keersluizen worden aangebracht. Handhaving van de Knardijk heeft tot doel Zuidelijk Flevoland te beschermen tegen een doorbraak vanuit het IJsselmeer, na overstroming van Oostelijk Flevoland. Ook meldt de TAW (1973) dat overwogen is om rond Lelystad een tweede waterkering aan te leggen, eventueel gecombineerd met een verhoogde spoorlijn. De kostenraming van een dergelijke kering bedroeg echter 50 à 100 miljoen gulden. Een besluit voor aanleg van deze kering is daarom nooit genomen. Met betrekking tot Zuidelijk Flevoland meldt de TAW (1973) dat dit gebied door een tweede kering (Knardijk) is beschermd tegen het IJsselmeer. Er wordt geen aanbeveling gedaan voor aanvullende secundaire keringen. Dit is waarschijnlijk deels doordat het Markermeer in 1973 nog niet was aangemerkt als ‘gevaarlijk buitenwater’. Dat is inmiddels wel het geval (zie de Wet op de Waterkering). Momenteel wordt door de provincie Flevoland een studie uitgevoerd naar de normering van de Knardijk. Het aanwijzen en normeren van regionale waterkeringen is een bevoegdheid van provincies. In het Omgevingsplan Flevoland 2006 heeft de provincie Flevoland kenbaar gemaakt dat de Knardijk, vanuit zijn functie als compartimenteringskering, zal worden aangewezen als regionale waterkering. Om te komen tot normering worden voor Oostelijk en Zuidelijk Flevoland overstromingsberekeningen uitgevoerd en schades en slachtoffers bepaald. Ten behoeve van de normering wordt een kosten-batenanalyse uitgevoerd. De planning is om de normering in de loop van 2008 vast te leggen. 3.4 Ontwikkeling van het overstromingsrisico in de toekomst Het overstromingsrisico is het product van de kans op overstromen en de gevolgen van een overstroming. Het overstromingsrisico wordt uitgedrukt in een jaarlijks bedrag. Indien de norm van de dijkring gelijk blijft en mag worden aangenomen dat de overstromingskans daarmee in de toekomst niet significant verandert, zal het overstromingsrisico in de dijkring Flevoland toenemen. Volgens Klijn et al. (2007) bedraagt de huidige schade bij een doorbraak ongeveer 7 miljard euro. In 2020 zal dit zijn toegenomen tot ruim 12 miljard euro en in 2040 kan dit oplopen tot 18 miljard euro. De genoemde bedragen gelden voor de gehele dijkring, maar het grootste deel van de toename komt voor rekening van Zuidelijk Flevoland en is vooral het gevolg van de sterke groei van de gemeente Almere. De uitbreiding van het stedelijk gebied volgens het Milieu en Natuur Planbureau (MNP) staan vereenvoudigd weergegeven in Figuur 3.6. Figuur 3.7 toont enkele schetsen van mogelijke verstedelijking ten oosten van Almere. Een belangrijk verschil tussen beide bestanden is het feit dat volgens het MNPscenario de uitbreiding beperkt blijft tot het gebied ten westen van de A27. In de schetsen van de gemeente zelf is duidelijk te zien dat de uitbreiding ook ten oosten hiervan plaats zal vinden.
14
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
a Figuur 3.6
Landgebruik in de huidige situatie (a) en in 2040 (b). Bebouwd gebied is aangegeven in rood, bouwterreinen in grijs, akkerbouw in geel; recreatie, grasland en veeteelt zijn aangegeven in groen (bron: MNP).
a Figuur 3.7
b
b
Voorbeelden van inrichtingsschetsen voor nieuw aan te leggen woonwijken in het oostelijke deel van Almere (a) model 1: ‘kernen’ (b) model 5: ‘collectief landschap’ (bron: gemeente Almere).
Andere factoren die ervoor zorgen dat het overstromingsrisico in Flevoland in de toekomst toe zal nemen zijn de bodemdaling en de verwachte peilstijging op het IJsselmeer en het Markermeer als gevolg van klimaatverandering.
15
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
16
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
4
Opzet en uitgangspunten van de casestudie Zuidelijk Flevoland
4.1 Doel en afbakening De vragen die beantwoord dienen te worden in deze casestudie zijn: • •
Is compartimenteren van Zuidelijk Flevoland een zinvolle maatregel om de gevolgen van een overstroming te beperken? Zo ja, onder welke voorwaarden?
Om antwoord te kunnen geven op deze vragen zijn de volgende stappen doorlopen. Allereerst zijn mogelijke tracés in beeld gebracht. Vervolgens is het effect van een compartimenteringsdijk op het verloop van de overstroming onderzocht met behulp van aanvullende computersimulaties. Ook is een kostenraming gemaakt en heeft een beoordeling plaatsgevonden op basis van ruimtelijke kwaliteit en landschappelijke inpassing. Een vergaande en gedetailleerde uitwerking van het meest belovende tracé, ofwel een keuze voor het ontwerp, is bij de casestudie Zuidelijk Flevoland niet aan de orde. 4.2 Uitgangspunten bij de selectie van mogelijke tracés De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd bij de selectie van mogelijke tracés: •
•
bij de afbakening van het te beschermen gebied is rekening gehouden met toekomstige ontwikkelingen, zoals uitbreiding van het stedelijk gebied en de natuur- en\milieuaspecten; uit kostenoverwegingen en landschappelijke inpassing is gekeken naar de mogelijkheden om mee te koppelen met infrastructurele werken.
Het te beschermen gebied betreft dus niet alleen het huidige bebouwde gebied van Almere, maar ook mogelijke uitbreidingen zoals Almere Oost (Figuur 3.7). Ook wordt gekeken naar de verwachte uitbreiding zoals weergegeven in de trend scenario’s van het Milieu en Natuur Planbureau (Figuur 3.6) en naar de inrichtingsplannen voor de Oostvaarderswold. Bij de selectie van de tracés is niet als eis gesteld dat deze alle uitbreidingsplannen van Almere omvatten. Om een zo volledig mogelijk beeld te krijgen van de mogelijkheden en de voor- en nadelen van de verschillende opties zijn ook tracés in beeld gebracht die slechts een deel van Almere beschermen tegen overstromingen. Bij de beoordeling van de betreffende tracés komt dit duidelijk naar voren. 4.3
Uitgangspunten bij beoordeling van effecten
4.3.1
Uitgangspunten hydraulische analyse
Faalkans Bij de beoordeling van de effectiviteit en aantrekkelijkheid van een compartimenteringskering wordt er vanuit gegaan dat de primaire waterkeringen ‘op orde’ zijn. Dit betekent dat alle primaire waterkeringen voldoen aan de Voorschriften voor het Toetsen op Veiligheid (de wettelijk vastgestelde veiligheidsnorm). Voor de schatting van de overstromingskans van de dijkring in deze situatie wordt aangesloten
17
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
op de schattingen zoals gedaan in de recente studie Nederland Later (Klijn et al, 2007). Voor sommige dijkringen is de faalkans volgens Klijn et al. (2007) echter veel kleiner dan de norm van de dijkring. Dit verschil is vooral het gevolg van overhoogte van de dijk en systeemwerking. In deze studie wordt naast de faalkans zoals bepaald door Klijn et al. (2007) een analyse uitgevoerd waarbij de faalkans gelijk is gesteld aan de norm. Dat is een versimpeling, omdat de huidige veiligheidsnorm geen faalkans representeert, maar de kans op een hoge waterstand die veilig gekeerd moet kunnen worden. De gekozen benadering heeft echter het voordeel dat deze een indruk geeft van de gevoeligheden van de uitkomsten van de kosten-batenanalyse voor onzekerheden in de faalkans. Daarnaast geeft het aan hoe de baten/kostenverhouding op termijn uit zou kunnen vallen wanneer de faalkans toeneemt. Bijkomend voordeel van de in wezen gehanteerde aanname dat de dijk bezwijkt wanneer de maatgevende waterstand wordt bereikt, is dat de berekeningen aansluiten bij de richtlijn normering compartimenteringsdijken, opgesteld door de STOWA (2007). Als de dijken op orde zijn is de faalkans van dijkring 8 volgens Klijn et al. (2007) 1:10.000. De norm van dijkring 8 is 1:4.000. Wanneer Zuidelijk Flevoland wordt gecompartimenteerd, heeft dit effect op de faalkans van de individuele compartimenten. Zoals toegelicht, wordt aangenomen dat falen vooral het gevolg is van het overschrijden van een maatgevende waterstand. Indien het overschrijden van de maatgevende waterstand 100% ruimtelijk gecorreleerd is, bijvoorbeeld doordat deze overal optreedt onder exact dezelfde condities, kunnen twee uiterste situaties worden onderscheiden: 1 2
Na een doorbraak daalt de waterstand zo snel dat andere dijkdelen worden ontlast en niet bezwijken. Na een doorbraak daalt de waterstand niet of nauwelijks, waardoor geen ontlasting optreedt en de kans groot is dat ook in aangrenzende dijkvakken een bres ontstaat.
Uit de eerder gemaakte simulaties (Crebas, 2001 en Crebas, 2003), zie ook hoofdstuk 3, blijkt dat met het vollopen van de polder een aantal dagen is gemoeid. De maatgevende waterstand wordt echter veroorzaakt door een storm die een aantal uren duurt. Hieruit blijkt dat uitsluitend optie 2 bij de casestudie Zuidelijk Flevoland relevant is. Overstromingssimulaties Het effect van een compartimenteringsdijk op het verloop van de overstroming is onderzocht met behulp van computersimulaties. Voor de computersimulaties is gebruik gemaakt van het reeds beschikbare model voor Flevoland. Dit model omvat zowel Zuidelijk als Oostelijk Flevoland. Het is ontwikkeld door Crebas (2001) en beschikbaar gesteld door de Provincie Flevoland. Randvoorwaarden De toepassing van overstromingsmodellen vergt keuzen ten aanzien van te beschouwen hydraulische randvoorwaarden, mogelijke doorbraaklocaties en de ontwikkeling van de bresbreedte. Overstromingssimulaties worden uitgevoerd onder maatgevende omstandigheden. De maatgevende waterstand van het Markermeer bij de Oostvaardersdijk ter hoogte van gemaal De Blocq van Kuffeler is NAP +0,6 m. Deze waterstand is vrijwel geheel het gevolg van het Markermeerpeil. Stormopzet speelt op deze locatie vrijwel geen rol; het bijbehorende meerpeil levert daarmee de worstcasebenadering voor schade en slachtoffers. Om na te gaan hoe robuust de kering is worden ook analyses uitgevoerd bij bovenmaatgevende omstandigheden.
18
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Ten aanzien van mogelijk doorbraaklocaties wordt gewerkt met doorbraken ter hoogte van de Oostvaardersplassen en ter hoogte van Almere. Aangenomen wordt dat de initiële bresbreedte 10 m bedraagt en dat deze daarna geleidelijk toeneemt. De maximale breedte wordt berekend door de bresgroei module in SOBEK en is afhankelijk van de stroomsnelheid door de bres (een functie van het verschil in binnenen buitenwaterstand) en de materiaalkenmerken van de dijk (erosiegevoeligheid). De maximum breedte bedraagt ongeveer 150 m. Het effect van de bresbreedte op het overstromingsverloop beperkt zich tot de snelheid waarmee het water instroomt en daarmee samenhangend de stijgsnelheid in de polder. De bresbreedte heeft geen effect op de eindwaterdiepte omdat deze wordt bepaald door de evenwichtswaterstand wanneer de waterstand binnendijks gelijk is aan de waterstand op het Markermeer. Bij de simulaties is aangenomen de Knarsluizen gesloten zijn en dat de Knardijk in staat is het water te keren. 4.3.2 Uitgangspunten voor de beoordeling van tracés De beoordeling van het tracé van een compartimenteringskering vindt plaats op basis van een kosten-batenanalyse, maar ook op basis van aanvullende criteria, zoals de inpasbaarheid binnen de regionale ontwikkeling alsook de duurzaamheid van een compartimenteringskering. Een beschrijving van het beoordelingskader is te vinden in Baan et al. (2007). In onderstaande tekst worden de criteria kort besproken. Economische aantrekkelijkheid De baten/kostenverhouding wordt gebruik als maat voor de economische aantrekkelijkheid van de aanleg van een compartimenteringskering. Deze is bepaald als de verhouding van het eerstejaarsrendement van de baten en de kosten. •
De kosten bestaan uit de investerings- en beheerskosten. Voor de kostenraming is gebruik gemaakt van de globale kentallen verzameld in het kader van het project “Rampenbeheersing Overstromingen Rijn en Maas” (RBSO) (Rijkswaterstaat, 2006). Bij de kostenraming wordt rekening gehouden met het ontwerp van de dijk (hoogte, breedte, etc.) en met omgevingskenmerken zoals de bebouwingsdichtheid in het gebied waar de dijk aangelegd moet worden. De onderhoudskosten zijn geraamd op 1% van de investeringskosten.
•
De baten bestaan uit de risicovermindering, ofwel de afname van de schade vermenigvuldigd met de kans op een doorbraak. De afname van de overstromingsschade is bepaald met behulp van overstromingssimulaties van doorbraken met en zonder compartimenteringsdijk, waarbij de gevolgschade is bepaald met de Schade en Slachtoffermodule van het HIS-SSM. Voor de schadeposten die niet in HIS-SSM zijn opgenomen (o.a. kosten van evacuatie of hulpverlening, schoonmaak en herstel, uitval van weg- en spoorverbindingen, nutsvoorzieningen en communicatieverbindingen, en imagoschade) wordt een toeslag in rekening gebracht. De totale toeslag bedraagt ongeveer 50% (zie Baan et al., 2007). De verwachte baten zijn uitgedrukt in euro’s. Aantallen getroffen personen en slachtoffers worden niet in de baat meegenomen, maar als apart criterium gebruikt. Voor het bepalen van de baat zijn simulaties doorgerekend met doorbraken aan weerszijden van de kering, dus zowel bij de Oostvaardersplassen als bij Almere.
Voor de bepaling van de economische aantrekkelijkheid wordt aangesloten op de werkwijze zoals gehanteerd in de kosten-batenanalyse van de RBSO-studie.
19
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Gekeken wordt naar het eerstejaarsrendement in de referentiesituatie 2015; dat is het moment waarop de primaire keringen op orde zouden moeten zijn. Het eerstejaarsrendement is daarbij gedefinieerd als de verhouding tussen de gemiddelde jaarlijkse baten en de jaarlijkse kosten. Voor het omrekenen van investeringskosten naar jaarlijkse kosten wordt uitgegaan van een disconteringsvoet van 2,5 %. Bij het bepalen van de totale jaarlijkse kosten wordt daarnaast rekening gehouden met beheer- en onderhoudskosten gelijk aan 1% van de investeringskosten. Omdat Almere de komende jaren sterk uit zal breiden zal de economische waarde in dit gebied toenemen. Een indicatie van de toename van de potentiële economische schade is verkregen door gebruik te maken van de verwachte landgebruiksveranderingen in dit gebied zoals weergegeven in de trend scenario’s van het Milieu en Natuur Planbureau (MNP, 2007). Deze schatting is vervolgens gebruikt om naast het eerstejaarsrendement voor 2015 ook het rendement voor 2040 vast te stellen. Bijdrage aan gevolgbeperking De aanleg van een compartimenteringskering beoogt door gevolgbeperking bij te dragen aan een betere beheersing van het overstromingsrisico binnen de dijkring. Die bijdrage kan worden afgemeten aan een aantal criteria: •
Dreiging van slachtoffers: De voorspeltijd voor stormen en daarmee samenhangend de waterstanden op het IJsselmeer zijn relatief kort. Daarnaast zijn de omstandigheden tijdens een hevige storm van dien aard dat niet mag worden aangenomen dat mensen in groten getale met de auto het gebied kunnen verlaten. Dit betekent dat de mogelijkheden voor een tijdige evacuatie beperkt zijn. Uit de studie van Windhouwer (2005) blijkt dat de beschikbare waarschuwingstijd varieert van 7 tot 29 uur, en dat het mogelijk is Zuidelijk en Oostelijk Flevoland, met uitzondering van Almere, binnen deze tijd te evacueren. Bovendien blijkt uit de studie van Windhouwer (2005) dat veel beslissers te laat beginnen met evacueren omdat zij een onnodige evacuatie willen voorkomen. Dit leidt tot een relatief groot risico op slachtoffers. Een compartimenteringskering kan invloed hebben op het risico op risicoslachtoffers. Dichtbevolkte gebieden, zoals Almere, kunnen worden beschermd, terwijl voor aangrenzende gebieden, zoals Zeewolde, de afstand waarover geëvacueerd dient te worden, afneemt. Dit alles onder de voorwaarde dat de faalkans van de aan te leggen compartimenteringskering verwaarloosbaar klein is. Aangegeven wordt welke reductie in dreiging kan optreden ten opzichte van de huidige situatie door de aanleg van een compartimenteringskering. De schatting van het aantal slachtoffers is gebaseerd op de Schade en Slachtoffer Module van het HIS (HIS-SSM). Het HIS-SSM houdt geen rekening met preventieve evacuatie. Een schatting van het aantal slachtoffers zonder evacuatie vormt echter wel een maat voor de dreiging van een overstroming. Het effect van evacuatie wordt kwalitatief beschreven.
•
Aantal getroffenen: dit betreft het aantal personen dat wateroverlast ondervindt doordat hun woning zich in het overstroomde gebied bevindt.
•
Rechtvaardigheid verdeling van risico binnen de dijkring: door de aanleg van een compartimenteringskering verandert de verdeling van het risico binnen de dijkring. Bepaalde gebieden blijven gevrijwaard van overstromingen terwijl in andere gebieden de overstromingsdiepte kan toenemen. Bijvoorbeeld, in de huidige situatie ondervindt Zeewolde relatief weinig wateroverlast. Echter, wanneer
20
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
compartimenteringsdijken worden aangelegd neemt het bergend volume per compartiment af. Dit leidt tot hogere waterstanden. Dit kan betekenen dat de wateroverlast in Zeewolde na aanleg van een compartimenteringsdijk toeneemt. Belangrijk is in beeld te brengen hoe de overstromingsdiepte ‘bovenstrooms’ van de kering toeneemt en wat de gevolgen hiervan zijn. Vastgesteld dient dus te worden in welke mate sprake is van ‘afwentelen’. Inpassing in regionale ontwikkeling Een compartimenteringskering kan een bijdrage leveren aan de ontwikkeling van het gebied. Die bijdrage kan worden afgemeten aan de volgende criteria: •
Perspectieven voor meekoppeling van functies: een compartimenteringskering kan een stimulans geven of gecombineerd worden met de ontwikkeling van bepaalde functies zoals ontsluiting van stedelijke uitbreidingen, nieuwe bedrijventerreinen of intensieve veehouderijbedrijven, met een versterking van de ecologische structuur of een stimulering van recreatieve ontwikkeling. In Zuidelijk Flevoland kan worden gedacht aan de aanleg van een (snel)weg op de dijk zodat deze ook tijdens een overstroming beschikbaar blijft voor evacuatie en reddingswerkzaamheden. Aangegeven wordt voor welke functies perspectieven bestaan en hoe veelbelovend deze zijn.
•
Landschappelijke inpasbaarheid: de geselecteerde tracés verschillen onderling in de mate waarin deze landschappelijk inpasbaar zijn. Belangrijk bij de landschappelijke inpasbaarheid is de mate waarin wordt aangesloten op bestaande structuren. Wanneer een nieuw aan te leggen compartimenteringsdijk een bestaande structuur of landschappelijke eenheid doorsnijdt kan sprake zijn van verminderde samenhang of bereikbaarheid. Dit laatste zou men kunnen typeren als functionele inpasbaarheid.
Robuustheid van een kering Een compartimenteringskering wordt aangelegd voor de toekomst; een kering moet tientallen jaren mee kunnen. Wat dat betreft is het belangrijk dat de kering ook in de toekomst zijn functie goed kan (blijven) vervullen. Deze robuustheid van de kering wordt afgemeten aan de volgende criteria: •
Effectiviteit naar de toekomst toe: de geselecteerde tracés zijn vooral beoordeeld onder de huidige maatgevende waterstanden op het Markermeer. Door klimaatverandering kan het maatgevende Markermeerpeil in de toekomst toenemen. Volgens het Rijksbeleid (WIN) moet tussen 2050 en 2100 rekening worden gehouden met een peilstijging van ca. 1 meter.
•
Beheersbaarheid & onderhoudbaarheid: vanuit het beheer is er een behoefte aan een compartimenteringskering zonder al te veel ingewikkelde kunstwerken. Kruisingen met hoofdwegen en grotere waterlopen die tijdens een calamiteit gesloten moeten worden dienen tot een minimum beperkt te blijven.
21
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
5
Verkenning van mogelijke tracés
5.1 Werkwijze bij ontwikkeling van tracés Ontwikkeling van de tracés heeft plaatsgevonden in overleg met de begeleidingsgroep van de casestudie Zuidelijk Flevoland. In de begeleidingsgroep zaten vertegenwoordigers van Waterschap Zuiderzeeland, de gemeenten Almere en Zeewolde, Provincie Flevoland, Rijkswaterstaat directie IJsselmeergebied, de Waterdienst van Rijkswaterstaat, en Deltares. Meekoppeling met regionale ontwikkelingen in het gebied vormde een belangrijk uitgangspunt bij de ontwikkeling van de tracés. 5.2 Kenschets van de ontwikkelde tracés De onderzochte tracés zijn weergegeven in Figuur 5.1 tot en met Figuur 5.5. Een korte beschrijving volgt in onderstaande tekst. Tracé 1: A27 De eerste variant “A27” loopt vanaf de Oostvaardersdijk, op de grens tussen de Oostvaardersplassen en Almere, naar de Buitenring van Almere. Via de buitenring van Almere loopt het tracé verder naar de A6. Bij de splitsing tussen de A6 en de A27 volgt het tracé de A27 naar de Stichtse brug.
Figuur 5.1
Ligging van tracé 1
Dit tracé is aantrekkelijk indien de wegen verhoogd op de compartimenteringsdijk worden aangelegd. Ze blijven dan beschikbaar als vluchtroute tijdens een overstroming. Ook biedt het tracé de mogelijkheid voor uitbreiding van Almere in oostelijke richting.
23
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Omdat het tracé een aantal wegen en watergangen kruist zijn meerdere grote coupures noodzakelijk. Deze coupures zijn onder meer nodig bij de kruising met de N305 en de Hoge Vaart in het zuiden en de Lage Vaart in het noorden. Ook de kruising met de spoorlijn Almere-Lelystad vergt een aanpassing. Tracé 2: ‘Zuidelijk Zuidelijk Flevoland” Het tracé ‘Zuidelijk Zuidelijk Flevoland’ loopt vanaf de Oostvaardersdijk, op de grens tussen de Oostvaardersplassen en Almere, naar de Buitenring. Vanaf de kruising tussen de Buitenring en de A6 loop het tracé aan de westkant van de Wulptocht in zuidoostelijke richting naar de N301. Via de N301 of de toekomstige A30 loopt het tracé door tot de Nijkerkerbrug. Het tracé vormt de zuidelijke grens van het nog te realiseren Oostvaarderswold.
Figuur 5.2
Ligging van tracé 2
Het belangrijkste voordeel van dit tracé is het grote oppervlak dat beschermd wordt. Dit tracé biedt daardoor veel mogelijkheden voor de uitbreiding van Almere in oostelijke richting. Omdat het tracé een aantal wegen en watergangen kruist zijn meerdere grote coupures noodzakelijk. Kunstwerken zijn onder meer nodig bij de kruising met de Hoge Vaart in het zuidoosten en de Lage Vaart in het noordwesten. Net als bij tracé 1 vergt ook hier de kruising met de spoorlijn Almere-Lelystad een aanpassing. Tussen tracé 1 en tracé 2 kunnen zich in de nabije toekomst nog meer opties voor een compartimenteringsdijk voordoen wanneer in dit gebied stedelijke ontwikkeling plaats gaat vinden. Deze mogelijkheden zijn nu nog niet bekend en daarom ook nog niet onderzocht.
24
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Tracé 3: oostkant A6 Het tracé ‘oostkant A6’ loopt net als de voorgaande tracés vanaf de Oostvaardersdijk naar de Buitenring. Vanaf de kruising tussen de Buitenring en de A6 volgt het tracé echter de oostkant van de A6 tot de Hollandse brug. Door de compartimenteringsdijk aan de oostkant van de A6 aan te leggen blijft deze weg beschikbaar wanneer zich een doorbraak voordoet vanuit het Markermeer ten noorden van Almere. De kering kan tevens dienstdoen als geluidswal voor nieuw aan te leggen wijken in Almere Oost.
Figuur 5.3
Ligging van tracé 3
Het belangrijkste voordeel van dit tracé is de functiecombinatie met de A6. Een nadeel is dat het beschermde gebied relatief klein is en dat uitbreiding van Almere in oostelijke richting plaatsvindt buiten het beschermde gebied. Ook dit tracé kruist een aantal wegen en watergangen waarvoor afsluitbare constructies moeten worden aangelegd. Kunstwerken zijn onder meer nodig bij de kruising met de Hoge Vaart bij Almere Danswijk en de Lage Vaart bij de kruising met de Buitenring. Net als bij tracé 1 en 2 vergt ook hier de kruising met de spoorlijn Almere-Lelystad een aanpassing. Tracé 4: Hoge Ring Het tracé ‘Hoge Ring’ loopt vanaf de Hollandse brug naar de kruising met de Hoge Ring (N702). Vervolgens loop het tracé via de Hoge Ring aan de westkant en de noordkant van Almere naar de Buitenring en de A6. Op dat punt kan tracé 4 aansluiten op een van de andere tracés (1, 2, 3, en 5). Dit tracé kan niet als een opzichzelfstaand tracé worden uitgevoerd.
25
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 5.4
Ligging van tracé 4 (overige tracés waarop kan worden aangesloten in groen aangegeven)
Het belangrijkste voordeel van dit tracé is dat het Almere beschermt bij een doorbraak vanuit het Markermeer ten zuiden van de Oostvaardersplassen, oftewel, ten zuiden van de compartimenteringsdijken die hierboven zijn beschreven. Een bijkomend voordeel van dit tracé is dat de Hoge Ring al hoger ligt. Een groot nadeel is dat op meerdere locaties viaducten en bruggen te vinden zijn. De Hoge Ring kruist namelijk een groot aantal locale wegen. Ook kruist de Hoge Ring zowel de Hoge als de Lage Vaart. De voorgaande tracés worden verondersteld het water te keren. Voor deze variant wordt echter ook rekening gehouden met de mogelijkheid een vertragende kering aan te brengen. Tracé 5: spoorlijn Het zuidelijke deel van tracé 7 wordt gevormd door tracé 1, 2, 3 of 4. Waar deze tracés de spoorlijn Almere – Lelystad kruisen volgt het tracé de spoorlijn verder naar het noorden.
26
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 5.5
Ligging van tracé 5 (overige tracés waarop kan worden aangesloten in groen aangegeven)
Het belangrijkste voordeel van dit tracé is dat het vrijwel geheel zuidelijk Flevoland beschermd. Een ander voordeel is dat de spoorlijn Almere – Lelystad beschermd is. Ook kruist het minder grote wegen en watergangen dan de andere tracés.
27
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
28
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
6
Beoordeling van tracés
6.1 Effecten van tracés op overstromingspatroon Tabel 6.1 geeft een overzicht van de waterstanden en waterdieptes die optreden in de huidige situatie en na realisatie van een compartimenteringsdijk. Bij de berekeningen is uitgegaan van maatgevende condities ter plaatse van de doorbraaklocatie. De waterstand is dan vrijwel volledig bepaald door het peil op het Markermeer. Dit bedraagt NAP + 0,6 m. Wanneer de dijk bezwijkt stroomt het water de dijkring, of één van de compartimenten, binnen. Dat gaat door totdat er een evenwichtswaterstand is bereikt, waarbij de waterstand in het onderwater gelopen compartiment even hoog is als de waterstand in het (gedeeltelijk leeggelopen) Markermeer. Deze evenwichtswaterstand staat in Tabel 6.1. Over het algemeen geldt dat de evenwichtswaterstand lager is naarmate een groter oppervlak is overstroomd. De verschillende compartimenten hebben niet alleen een verschillende oppervlakte maar ook een verschillende bodemhoogte. Dit komt tot uitdrukking in de waterdiepte, die ook in Tabel 6.1 staat vermeld. Uit de tabel blijkt dat compartimentering in alle situaties leidt tot grotere waterdiepten in de overstroomde compartimenten ten opzichte van de huidige situatie. Tabel 6.1
Evenwichtswaterstanden en waterdieptes in Zuidelijk Flevoland in de huidige situatie en na aanleg van een compartimenteringsdijk
tracé Zuidelijk Flevoland tracé 1
deelgebied1
waterstand (m +NAP) -0,92 zuidwest (4,5,6) 0 noordoost (1,2,3) -0,62 tracé 2 zuidwest (3,4,5,6) -0,31 noordoost (1,2) -0,37 tracé 3 zuidwest (5,6) 0,19 noordoost (1,2,3,4) -0,74 tracé 4 + 1 west (6) 0,41 Almere C (4,5) 0,16 noordoost (1,2,3) -0,62 tracé 5+4 west (1,6) 0,13 oost (2,3,4,5) -0,7 tracé 5+1 noordwest (1) 0,30 zuidoost (2,3,4,5,6) -0,79 1 de ligging van de deelgebieden is schematisch weergegeven in Figuur 6.1
diepte (m) 2,62 3,46 2,97 3,19 3,22 3,7 2,83 4,11 3,54 2,97 3,73 2,85 3,83 2,77
29
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 6.1
Ligging deelgebieden in Zuidelijk Flevoland
In de huidige situatie bedraagt de evenwichtswaterstand na een doorbraak vanuit het Markermeer NAP -0,92 m (Tabel 6.1). Na realisatie van tracé 1 neemt de evenwichtswaterstand toe tot NAP -0,62 m in het gebied ten noordoosten van de compartimenteringsdijk en tot NAP 0 m in Almere (zuidwestelijke compartiment). De stijging van de waterstand en hiermee samenhangend de waterdiepte is het gevolg van het verkleinen van de compartimenten. Ook de aanleg van de andere tracés resulteert in een toename van de waterdiepte. De omvang van de toename verschilt per tracé. Voor het compartiment tussen de nieuwe compartimenteringsdijk en de Knardijk is de toename in de waterdiepte het grootste bij realisatie van tracé 2. Indien de primaire kering bij Almere bezwijkt valt de grootste toename in de waterdiepte te verwachten tussen de primaire kering en tracé 4, er vanuit gaande dat tracé 4 als een kerende dijk wordt aangelegd. Het ruimtelijk beeld van de overstroming is weergegeven in Figuur 6.2 t/m Figuur 6.14. Het volume water dat in een compartiment is gestroomd kan worden gezien als een maat voor de tijd die nodig is om het gebied, nadat de dijk is hersteld, droog te malen. Vooralsnog is aangenomen dat alle gemalen in Zuidelijk en Oostelijk Flevoland ingezet kunnen worden bij het droogpompen. Dit levert een totale capaciteit van ruim 10 miljoen m 3 per dag. Indien alleen het gemaal in Zuidelijk Flevoland benut kan worden is ruim 2 keer zo veel tijd nodig. Andersom kan worden gesteld dat minder tijd nodig is wanneer extra gemaalcapaciteit kan worden ingezet. Wat opvalt is dat compartimenteren van Zuidelijk Flevoland tot hogere waterstanden leidt in de individuele compartimenten, maar dat het instroomvolume kleiner wordt. De benodigde tijd om het gebied droog te malen neem dus in alle onderzochte situaties af (Tabel 6.2). Een nadeel van compartimenteren voor het droogmalen van het overstroomde gebied is dat beide gemalen in Zuidelijk en Oostelijk Flevoland aan de “droge” kant van de dijk kunnen liggen.
30
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Dit betekent dat de afsluitmechanismen van de dijk waar deze grote watergangen kruist (Hoge en Lage Vaart) zo moet worden ontworpen dat deze gecontroleerd kunnen worden geopend om water door de vaarten naar de gemalen te kunnen laten stromen. Of dat technisch mogelijk is en welke kosten hieraan zijn verbonden is in deze fase van de studie buiten beschouwing gelaten. Om de gemalen in Oostelijk Flevoland in te kunnen zetten, moeten de keersluizen in de Knardijk worden geopend. De vraag is of dat in de situatie dat Zuidelijk Flevoland wel en Oostelijk Flevoland niet is overstroomd, vanuit veiligheidsoogpunt wenselijk is. Dat punt is in de huidige analyse buiten beschouwing gelaten. Tabel 6.2
tracé
Instroomvolumes en benodigde tijd voor droogmalen van het overstroomde gebied1 in de huidige situatie en na aanleg van een compartimenteringsdijk compartiment²
instroomvolume (106 m3)
benodigde tijd om compartiment leeg te malen (dagen) Zuidelijk Flevoland 1133 111 tracé 1 zuidwest (4,5,6) 442 43 noordoost (1,2,3) 901 89 tracé 2 zuidwest (3,4,5,6) 671 66 noordoost (1,2) 714 70 tracé 3 zuidwest (5,6) 302 30 noordoost (1,2,3,4) 989 97 tracé 4 west (6) 143 14 Almere C (4,5) 329 32 tracé 5+4 west (1,6) 348 34 oost (2,3,4,5) 963 95 tracé 5+1 west noordwest (1) 224 22 zuidoost (2,3,4,5,6) 1033 101 1 Aangenomen is dat beide gemalen in Zuidelijk en Oostelijk Flevoland ingezet kunnen worden bij het droogpompen en dat dit een totale capaciteit levert van ruim 10 miljoen m3 per dag. Indien alleen het gemaal in Zuidelijk Flevoland benut kan worden is ruim 2 keer zo veel tijd nodig. ²Deelgebieden uit Figuur 6.1 staan tussen haakjes
Tracé 1: A27 Bij een doorbraak vanuit het Markermeer ter hoogte van de Oostvaardersplassen variëren de waterdieptes in het gebied ten noordoosten van de compartimenteringsdijk van 1,5 meter in het zuidoosten tot meer dan 4 meter in het centrale deel (Figuur 6.2). Bij een doorbraak ter hoogte van Almere variëren de waterdieptes ten zuiden van de compartimenteringsdijk van 2,5 m in Almere-Haven tot meer dan 4 m in laaggelegen polders tegen de A6 en de A27 aan (Figuur 6.3). De spoorlijn en delen van de Hoge Ring en de A6 blijven boven water uitsteken.
31
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 6.2
Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 1 en een doorbraak nabij de Oostvaardersplassen
Figuur 6.3
Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 1 en een doorbraak nabij Almere
De toename van de waterdieptes met name in zuidwestelijke compartiment (waarin Almere ligt) is onwenselijk. Daarom is gekeken of het openhouden van de afsluitbare kunstwerken in de Hoge en de Lage Vaart verlichting biedt. Figuur 6.4 toont het verloop van de waterdiepte in de tijd voor een locatie aan de westkant van Almere-Buiten. Wanneer de dijk bezwijkt ter hoogte van Almere en de kunstwerken in de Hoge en Lage Vaart gesloten zijn, neemt de waterdiepte toe tot 3,5 m. Wanneer de kunstwerken in de Lage en de Hoge Vaart open blijven, blijft de waterdiepte lange tijd beperkt tot ongeveer 1,8 m. De eindwaterdiepte zal gelijk zijn aan de diepte in de huidige situatie zonder compartimenteringsdijk (2,6 m).
32
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
4.0 3.5
waterdiepte (m)
3.0 2.5 vaarten dicht
2.0
vaarten open
1.5 1.0 0.5 0.0 0
12
24
36
48
60
72
84
tijd (uren na doorbraak)
Figuur 6.4
Effect van het openen van de kunstwerken in de Hoge en Lage Vaart op het verloop van de waterdiepte aan de westkant van Almere-Buiten na realisatie van tracé 1 en een doorbraak nabij Almere.
Figuur 6.5 toont de debieten door de bres in de Oostvaardersdijk en door de kunstwerken in de Hoge en de Lage Vaart. Wanneer de kunstwerken gesloten zijn bereikt het bresdebiet een maximum waarde van ongeveer 2300 m 3/s. Dit zijn zeer hoge debieten. Ter vergelijking: de maatgevende afvoer van de Maas is 3800 m 3/s. Naarmate de waterstand in het compartiment toeneemt, en het verhang door de bres afneemt, neemt ook het debiet af. Na ongeveer 72 uur is de waterstand binnendijks gelijk aan de waterstand buitendijks en stopt de instroom. Wanneer de kunstwerken geopend zijn kan het water uit het compartiment bij Almere wegstromen in noordelijke en oostelijke richting. Hierdoor blijft de waterstand in het eerste compartiment lager en gaat de instroming langer door. Na 84 uur bedraagt het bresdebiet nog steeds ruim 1700 m 3/s. Een groot deel van het water (ruim 1600 m 3/s) wordt echter afgevoerd door de Lage en Hoge Vaart, waardoor de waterdiepte in het eerste compartiment ongeveer gelijk blijft. De berekende stroomsnelheden bij de kunstwerken zijn hoog. Volgens de modelresultaten moet in de Lage Vaart rekening worden gehouden met een stroomsnelheid van 2,7 m/s. In de Hoge Vaart ligt de maximum stroomsnelheid bij de doorgang nog hoger: 3,8 m/s. Bij het ontwerp van de kunstwerken zal rekening moeten worden gehouden met deze hoge stroomsnelheden.
33
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
2500
debiet (m3/s)
2000
bresdebiet, vaarten dicht
1500
bresdebiet, vaarten open debiet Lage Vaart 1000
debiet Hoge Vaart
500
0 0
12
24
36
48
60
72
84
tijd (uren na doorbraak)
Figuur 6.5
Verloop het debiet door de bres en de Lage en Hoge Vaart na realisatie van tracé 1 en een doorbraak nabij Almere.
Tracé 2: ‘Zuidelijk Zuidelijk Flevoland” Bij een doorbraak vanuit het Markermeer ter hoogte van de Oostvaardersplassen variëren de waterdieptes in het gebied ten noordoosten van de compartimenteringsdijk van 1,7 meter in het zuidoosten tot maximaal 4,5 meter in het centrale deel (Figuur 6.6). Bij een doorbraak ter hoogte van Almere variëren de waterdieptes ten zuiden van de compartimenteringsdijk van 2,5 m in Almere-Haven tot meer dan 4 m in laaggelegen polders tegen de A6 en de A27 aan (Figuur 6.7). De spoorlijn en delen van de Hoge Ring, de A6 en de A27 blijven boven water uitsteken.
Figuur 6.6
34
Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 2 en een doorbraak nabij de Oostvaardersplassen
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 6.7
Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 2 en een doorbraak nabij Almere
Tracé 3: oostkant A6 Bij een doorbraak vanuit het Markermeer ter hoogte van de Oostvaardersplassen variëren de waterdieptes in het gebied ten noordoosten van de compartimenteringsdijk van 1,4 meter in het zuidoosten tot 4 meter in het centrale deel (Figuur 6.8). Bij een doorbraak ter hoogte van Almere lopen de waterdieptes in de bebouwde kom op tot 4 m (Figuur 6.9). Delen van de spoorlijn overstromen.
Figuur 6.8
Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 3 en een doorbraak nabij de Oostvaardersplassen
35
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 6.9
Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 3 en een doorbraak nabij Almere
Tracé 4: Hoge Ring Indien tracé 4 wordt gecombineerd met tracé 1 kunnen 3 compartimenten worden onderscheiden: • • •
het compartiment ten noordoosten van tracé 1; het compartiment tussen tracé 1 en tracé 4 dat grenst aan het Gooimeer; het compartiment ten westen van tracé 4 dat grenst aan de Oostvaardersdijk.
De waterdiepte in het eerste compartiment is te zien in Figuur 6.2. De waterdieptes in de overige compartimenten zijn te zien in Figuur 6.10 en Figuur 6.11. De kleine oppervlaktes van de compartimenten resulteren in grote waterdiepten. In het compartiment ten oosten van tracé 4 loopt de waterdiepte op tot 4,7 m in lage gebieden nabij de A27. In het compartiment ten westen van tracé 4 worden vergelijkbare dieptes bereikt. Figuur 6.10 en Figuur 6.11 gaan uit van een kerende dijk. Omdat het winnen van tijd het belangrijkste doel van de compartimenteringsdijk is, kan worden overwogen tracé 4 uit te voeren als vertragende kade in plaats van kerende dijk. Figuur 6.12 toont het verloop van de waterdiepte op 2 locaties in Almere net ten westen van tracé 4. In deze simulatie is aangenomen dat alleen het oostelijk deel van tracé 1 is aangelegd, zodat het water vanaf de bres langs de noordkant van Almere kan stromen. Hierdoor blijft de eindwaterdiepte beperkt.
36
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 6.10 Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 4 in combinatie met tracé 1 en een doorbraak vanuit het Markermeer nabij het gemaal de Block van Kuffeler.
Figuur 6.11 Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 4 in combinatie met tracé 1 en een doorbraak vanuit het Gooimeer.
Uit Figuur 6.12 kan worden opgemaakt dat het water binnen enkele uren na het bezwijken van de primaire kering tegen de compartimenteringsdijk komt te staan. Daarna neemt de waterdiepte binnen een paar uur toe tot meer dan 2 m. De eindwaterdiepte wordt binnen 24 uur bereikt. Dit betekent dat de aanleg van een vertragende kade geen optie is. Een twee meter hoge kade zou immers binnen 12 uur na het bezwijken van de primaire waterkering overstromen. Het is niet mogelijk om binnen een dergelijk kort tijdsbestek heel Almere te evacueren. De tijdswinst is hooguit genoeg om mensen ‘vertikaal’ te evacueren. Ofwel: om inwoners een veilig heenkomen te laten zoeken binnen hun eigen woning of een nabijgelegen flatgebouw.
37
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
4.0 3.5
waterdiepte (m)
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0
12
24
36
48
60
72
tijd (uren na doorbraak)
Figuur 6.12 Verloop van de waterdiepte aan de westkant van Almere na realisatie van tracé 4 in combinatie met het oostelijke deel van tracé 1 en een doorbraak nabij Almere.
Tracé 5: spoorlijn Indien tracé 5 wordt gecombineerd met het westelijke deel van tracé 1 ontstaat een zeer klein compartiment bij de Oostvaardersplassen. Waterdieptes variëren hier van 3,5 tot 4,5 m (Figuur 6.13). Indien de dijk ter hoogte van Almere bezwijkt loopt een zeer groot gebied onderwater (Figuur 6.14). De waterdieptes variëren hier van minder dan 1,5 m nabij Zeewolde tot 4 m in het centrale deel.
Figuur 6.13 Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 5 in combinatie met het westelijke deel van tracé 1 en een doorbraak nabij de Oostvaardersplassen.
38
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 6.14 Waterdiepte in Zuidelijk Flevoland na realisatie van tracé 5 in combinatie met het westelijke deel van tracé 1 en een doorbraak nabij Almere.
6.2
Beoordeling
6.2.1
Bijdrage aan gevolgbeperking
Getroffen personen en slachtoffers per gebeurtenis Het huidige aantal getroffen personen, dat wil zeggen het aantal inwoners waarvan de woning zich in het overstroomde gebied bevindt, wordt bij een doorbraak in Zuidelijk Flevoland geschat op ruim 142.000. Compartimentering leidt vooral tot een afname in het aantal getroffen personen wanneer de dijk bezwijkt ter hoogte van de Oostvaardersplassen. Indien de dijk ter hoogte van Almere bezwijkt blijft het aantal getroffen personen vrijwel gelijk (Tabel 6.3). Tabel 6.3
tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4 tracé 5+1 tracé 5+4
Effect van de onderzochte compartimenteringsdijken op het aantal getroffen personen (in procenten t.o.v. het huidige aantal) verschil in aantal getroffen personen (%) doorbraak doorbraak Almere Oostvaardersplassen -91 -9 -91 -8 -75 -24 -91 -8 -100 0 -100 0
Het huidige aantal dodelijke slachtoffers wordt door het HIS-SSM geschat op bijna 1000. Hierbij is geen rekening gehouden met evacuatie. Volgens het rapport van Windhouwer (2005) is evacuatie van Almere niet mogelijk binnen de beschikbare waarschuwingstijd, wat impliceert dat dit getal voor de huidige situatie realistisch zou kunnen zijn.
39
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Tabel 6.4 toont de verandering in het aantal slachtoffers na compartimentering zoals berekend met het HIS-SSM. Ook bij deze waarden is geen rekening gehouden met evacuatie. De waarden in Tabel 6.4 geven echter wel een goed beeld van de dreiging van een overstroming. Zo kan worden geconcludeerd dat de kans op slachtoffers sterk toeneemt wanneer de dijk bezwijkt bij een klein compartiment omdat de stijgsnelheden sterk toenemen. Op basis van het voorgaande is de conclusie dat extra compartimentering, zonder aanvullende maatregelen, niet effectief is bij het beperken van slachtoffers. Tabel 6.4
tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4 tracé 5+1 tracé 5+4
Effect van de onderzochte compartimenteringsdijken op het aantal slachtoffers (in procenten t.o.v. het huidige aantal) verschil in aantal slachtoffers (%) doorbraak doorbraak Almere Oostvaardersplassen -90 30 -90 20 -80 3000 -90 3100 -100 10 -100 10
Economische schade per gebeurtenis Tabel 6.5 toont de schadebedragen berekend met het HIS-SSM. In de huidige situatie bedraagt de verwachte schade in Zuidelijk Flevoland na een doorbraak van de Oostvaardersdijk ongeveer 10,6 miljard euro. Na compartimentering neemt de schade significant af wanneer de dijk bezwijkt ter hoogte van de Oostvaardersplassen. Echter, wanneer de dijk bezwijkt ter hoogte van Almere zal de toename in de waterdiepte resulteren in een toename van de economische schade. Tabel 6.5
tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4 tracé 5+1 tracé 5+4
Effect van de onderzochte compartimenteringsdijken op de economische schade berekend met HIS-SSM (prijspeil 2007, in miljard euro) huidige schade (miljard euro) geheel Zuidelijk Flevoland 10,6 10,6 10,6 10,6 10,6 10,6
schade na compartimenteren (miljard euro) buiten Almere Almere 2,1 1,9 3,3 2,1 0,2 1,0
12,4 11,3 11,6 13,4 10,8 10,6
Zoals eerder aangegeven leidt compartimentering naar verwachting ook tot een afname van de overstromingsduur. Dit zal een positief effect hebben op de economische schade, maar is niet nader gekwantificeerd. 6.2.2 Economische aantrekkelijkheid De economische aantrekkelijkheid van de verschillende tracés is afhankelijk van de verhouding tussen de kosten van aanleg en onderhoud en de vermeden economische schade. Dit is uitgewerkt in een kosten-batenanalyse. Voor de bepaling van de baten/kostenverhouding wordt gekeken wordt naar het eerstejaarsrendement in het
40
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
referentiejaar 2015; dat is het moment waarop de primaire keringen op orde zouden moeten zijn. Het eerstejaarsrendement is daarbij gedefinieerd als de verhouding tussen de gemiddelde jaarlijkse baten en de jaarlijkse kosten. Om de toekomstige uitbreidingen van Almere in de kosten-batenanalyse te kunnen betrekken is ook een schatting gemaakt van het rendement in 2040. Kostenraming tracés De totale kosten voor realisatie van een compartimenteringsdijk zijn niet alleen afhankelijk van de lengte van de dijk, maar ook van het aantal keersluizen en coupures dat moet worden aangebracht. Het aanleggen van een weg op een dijk en het verwijderen van bebouwing draagt eveneens bij aan de kosten. Tabel 6.6 geeft een overzicht van de belangrijkste kenmerken van de verkende tracés. Tabel 6.6
Kenmerken van de verschillende tracés voor een compartimenteringskering
lengte (km) asfalt (m²) keersluis coupure met roldeur opritten
tracé 1 21 258300 3 12 6
tracé 2 25 61000 2 3 8
tracé 3 23 61000 3 16 4
tracé 4 15 217000 2 12 18
tracé 5 15 0 0 2 0
De resultaten van de globale kostenraming zijn weergegeven in Tabel 6.7. De kosten voor het tracé van de A27 worden geraamd op 206 miljoen euro. Dit komt neer op een gemiddelde kostenpost van ongeveer 10 miljoen euro per kilometer dijk. Ongeveer 70 miljoen euro komt voor rekening van het opnieuw aanleggen van de snelweg op de compartimenteringskering. Indien de dijk dus naast de bestaande weg wordt aangelegd zullen de kosten lager uitvallen. Ook de bijzondere kunstwerken (zie Tabel 6.6) leiden tot hogere kosten. Vastgoedkosten in verband met de sloop van huizen zijn beperkt omdat de kering niet door bebouwd gebied loopt. De kosten van tracé 2 worden geraamd op 138 miljoen euro. Het verschil ten opzichte van tracé 1 komt vooral doordat geen weg is voorzien op deze dijk. Ook tracé 3 valt goedkoper uit dan tracé 1 doordat de dijk naast de snelweg is gepland. Tracé 4 valt relatief duur uit doordat er een weg opligt en er bovendien veel doorgangen zijn die afsluitbaar moeten worden gemaakt. Eventueel kunnen alle kruisingen via op- en afritten over de dijk heen worden geleid. De kosten voor tracé 5 hebben betrekking op het traject tussen de Knardijk en tracé 1. De kosten voor dit tracé zijn relatief laag omdat het aantal kruisingen beperkt is en er geen weg of spoorlijn wordt aangelegd op de dijk (de dijk komt ten westen van de spoorlijn te liggen).
41
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Tabel 6.7
Globale kostenraming van de onderzochte tracés in miljoen euro
tracé tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4 tot aansluiting op tracé 1 tracé 4 in combinatie met tracé 1 tracé 5 tot aansluiting op tracé 1 tracé 5 in combinatie met tracé 1 west (tussen Markermeerdijk en spoorlijn) tracé 5 in combinatie met tracé 4
kostenraming (miljoen euro) 206 138 174 135 328 38 51 173
Bepaling van gemiddelde jaarlijkse baten Voor het bepalen van de baat zijn twee aspecten van belang: • •
de verandering van de overstromingsschade per compartiment wanneer de dijk bezwijkt; de faalkans per compartiment.
De overstromingsschade per compartiment is vastgesteld op basis van waterdieptes berekend met behulp van overstromingssimulaties. Deze waterdieptes zijn vervolgens als invoer in het HIS-SSM gebruikt om de economische schade vast te stellen. Conform het beoordelingskader opgesteld door Baan et al. (2007) is een toeslag toegepast voor kosten die niet zijn meegenomen in het HIS-SSM. Het schadebedrag is omgerekend naar het prijspeil voor 2015, uitgaande van een economische groei van 2% per jaar. In alle gevallen neemt de waterdiepte in de compartimenten toe ten opzichte van de huidige situatie. Dit resulteert in een toename van de schade en dus in een negatieve baat. Opgemerkt dient te worden dat hier is uitgegaan van een worst case benadering, waarbij eerst de dijk bezwijkt in het dichtbevolkte compartiment en pas later in het aangrenzende compartiment. Indien beide compartimenten tegelijk overstromen zal de waterdiepte niet of nauwelijks toenemen ten opzichte van de huidige situatie en zal de baat ongeveer nul zijn. De baten in Tabel 6.8 zijn gebaseerd op een faalkans gelijk aan de norm (1:4.000). Opgemerkt wordt dat de baten ruimschoots halveren wanneer wordt uitgegaan van de faalkans opgesteld door Klijn et al. (2007). De faalkans neemt in dat geval toe van 1:4.000 tot 1:10.000, een factor 2,5. De baten nemen daardoor af met dezelfde factor. Tabel 6.8
Overzicht van baten in referentiejaar 2015 en in zichtjaar 2040, uitgaande van een faalkans gelijk aan de norm 2015
2040 econ.groei en uitbreiding Almere tracé 1 -1,7 -4,9 tracé 2 -1,1 -3,3 tracé 3 -1,9 -4,8 tracé 4+1 -2,1 -4,2 tracé 5+1 -0,2 -0,7 tracé 5+4 -0,5 -1,8 1 dit betreft een worst case benadering waarbij eerst de dijk bezwijkt in het dichtbevolkte compartiment. Indien beide compartimenten tegelijk overstromen is de baat ongeveer nul.
42
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Bepaling van het eerstejaarsrendement Het eerstejaarsrendement wordt bepaald door de verwachte jaarlijkse baat te delen door de eerstejaars investeringskosten. Tabel 6.9 toont de eerstejaarsrendementen voor het zichtjaar 2015. Evenals bij Tabel 6.8 dient opgemerkt te worden dat de rendementen sterk afhankelijk zijn van de faalkans. Hier is uitgegaan van een faalkans gelijk aan de norm. Indien de faalkans uit Klijn et al. (2007) wordt gehanteerd neemt het rendement af met een factor 2,5. Op basis van Tabel 6.9 kan worden geconcludeerd dat compartimenteren financieel gezien geen aantrekkelijke maatregel is; er is sprake van een negatieve baat. Tabel 6.9
Overzicht van het eerstejaarsrendement (referentiejaar 2015) en het rendement in zichtjaar 2040, uitgaande van een faalkans gelijk aan de norm. 2015
tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4+1 tracé 5+1 tracé 5+4
6.2.3
-0,24 -0,24 -0,31 -0,18 -0,14 -0,09
2040 econ.groei en uitbreiding Almere -0,40 -0,27 -0,54 -0,37 -0,10 -0,22
Inpassing in regionale ontwikkeling
Tracé 1: A27 Aangenomen is dat bij tracé 1 de snelweg op de compartimenteringsdijk komt te liggen. Dit heeft nadelige gevolgen voor de inpasbaarheid van de compartimenteringsdijk in het landschap. De snelweg zal immers duidelijk zichtbaar zijn in het landschap en kan moeilijk worden afgeschermd om geluidsoverlast te beperken. Dit probleem m.b.t. de inpassing doet zich al voor in de huidige situatie, maar zal nog worden versterkt wanneer Almere uitbreidt in Oostelijke richting. Naar verwachting zullen de uitbreidingen doorgaan ten oosten van de A27. Deze verhoogde snelweg komt in de toekomst dus binnen de bebouwde kom van Almere te liggen. De aanleg van een snelweg op de compartimenteringsdijk heeft ook voor de inpassing van het locale weggennetwerk negatieve gevolgen. Om de kering zo robuust mogelijk te maken zou men het aantal doorgangen willen beperken. Echter, indien men in dit geval het locale verkeer bovenlangs wil laten kruisen worden dit viaducten met een hoogte van minimaal 8 meter boven het omringende maaiveld. Het aanleggen van een snelweg op een compartimenteringsdijk heeft als voordeel dat een vluchtroute wordt gecreëerd op veilige hoogte. Bovendien sluit deze vluchtroute aan op een brug waardoor de dijkring kan worden verlaten. Een bijkomend voordeel van dit tracé ten opzichte van tracés die dichter tegen de bebouwde kom van Almere aanliggen is dat dit gebied nog niet bebouwd is. Dat betekent dat er nog mogelijkheden zijn om vormgeving en inpassingsproblemen mee te nemen bij toekomstige ontwikkelingen. Tracé 2: ‘Zuidelijk Zuidelijk Flevoland’ De visie bij de ontwikkeling van dit gebied is dat er geen scherpe overgangen komen tussen de verschillende gebruiksfuncties. Zo dient wonen geleidelijk over te gaan in natuur of recreatie. De aanleg van een compartimenteringsdijk volgens tracé 2 heeft als
43
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
belangrijk nadeel dat deze niet past binnen deze visie. De dijk vormt immers een belangrijke barrière tussen het wonen ten zuiden van de dijk en recreatie ten noorden van de dijk. Indien kan worden volstaan met een lage vertragende kade is deze belemmering minder groot. Indien getracht wordt functiecombinatie toe te passen, bijvoorbeeld door een weg aan te leggen op de dijk, wordt de barrière nog meer versterkt. Dit is niet wenselijk. Ten opzichte van tracé 1 heeft dit tracé als voordeel dat de kruisende wegen minder problemen opleveren. Het aantal lokale wegen dat het tracé kruist is groot, maar omdat geen snelweg wordt aangelegd op de compartimenteringsdijk kunnen de kruisende wegen over de dijk heen worden gelegd, zonder dat hier coupures of viaducten voor nodig zijn. Een ander belangrijk voordeel van dit tracé is dat alle uitbreidingsplannen in en rond Almere plaatsvinden binnen het door de compartimenteringsdijk beschermde gebied. Tot slot wordt opgemerkt dat zelfs wanneer geen weg op de dijk wordt aangelegd deze toch als vluchtroute kan dienen tijdens een overstroming. Ten opzichte van tracé 1 heeft dit tracé als voordeel dat 3 bruggen bereikbaar zijn ten tijden van een overstroming. Tracé 3: oostkant A6 Volgens de huidige plannen zal de verbrede A6 verdiept worden aangelegd. De reden voor de lage aanleg is dat men wil voorkomen dat de snelweg een barrière vormt tussen verschillende wijken van Almere. Voor tracé 3 betekent dit dat de compartimenteringsdijk moet worden aangelegd als een waterkerende geluidswal. De vraag is hoeveel ruimte hiervoor beschikbaar is na het verbreden van de snelweg. Het alternatief, het verhoogd aanleggen van de A6, is niet wenselijk omdat dit een te grote barrière vormt. De landschappelijke inpassing is dus nog minder goed dan bij tracé 1 en 2. Met betrekking tot de landschappelijke waarde van het gebied valt op te merken dat het combineren van de compartimenteringskering met de snelweg als voordeel heeft dat geen ongerept gebied wordt opgeofferd. De landschappelijke waarde is al verminderd door de aanwezigheid van de A6. Bovendien wordt het in dit gebied gelegen Kromslootpark sowieso aangetast bij de verbreding van de A6. De aanvullende schade voor de landschappelijke waarden is dus gering. Tracé 4: Hoge Ring Het tracé van de Hoge Ring kan niet als losstaande kering worden uitgewerkt, maar moet worden gecombineerd met een van de andere tracés (tracé 1, 2, 3 of 5). De kantekeningen die zijn gemaakt bij de voorgaande tracés zijn daarmee ook op tracé 4 van toepassing. De Hoge Ring ligt op dit moment al als een verhoging in het landschap. Om het water voldoende lang te kunnen keren zal de ringweg echter verder moeten worden opgehoogd. Dit heeft als nadeel dat de weg een grotere barrière wordt binnen de bebouwde kom van Almere. Tracé 5: spoorlijn Ook tracé 5 kan niet als een opzichzelfstaand tracé worden uitgevoerd, maar wordt in het gebied ten zuiden van de Oostvaardersplassen gecombineerd met tracé 4 (Hoge
44
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Ring) of het westelijke deel van tracé 1 (tracé tussen de Buiten Ring en de primaire waterkering langs het Markermeer). Inpassing van een compartimenteringsdijk parallel aan de spoordijk vormt geen probleem voor het traject ten noorden van Almere omdat dit gebied onbebouwd is. De aanleg van een compartimenteringsdijk heeft hier mogelijk wel nadelige gevolgen voor de ecologische verbindingszone die voorzien is in de vorm van de Oostvaarderswold. Door de spoorlijn op de dijk aan te leggen kan functiecombinatie plaatsvinden en blijft de spoorlijn beschikbaar, ongeacht aan welke kant van de kering de dijk bezwijkt. 6.2.4
Robuustheid van de kering
Algemeen De robuustheid van de kering wordt beoordeeld op basis van de beheersbaarheid en onderhoudbaarheid van de kering en op basis van de gevoeligheid voor de hydraulische randvoorwaarden. De gevoeligheid voor de hydraulische randvoorwaarden zegt vooral iets over de maat waarin de kering ook bij een hoger meerpeil in staat is om het water te keren. Voor alle dijken geldt derhalve dat bij de aanleg rekening moet worden gehouden met een overhoogte. Deze overhoogte is groter naarmate het overstroomde compartiment kleiner wordt. Indien de dijk bezwijkt bij een meerpeil dat 0,5 m hoger ligt dan het meerpeil waarbij de huidige analyses zijn uitgevoerd (NAP +0,6 m) moet de dijk ongeveer 0,35 m hoger worden. Bij een meerpeil dat 1,0 m hoger ligt bedraagt de benodigde extra hoogte gemiddeld ongeveer 0,7 m. De beheersbaarheid en onderhoudbaarheid is vooral afhankelijk van het aantal kunstwerken dat moet worden gerealiseerd (bijvoorbeeld afsluitbare coupures). Het aantal kunstwerken verschilt per tracé (zie ook Tabel 6.6). Onderstaande tekst gaat hier nader op in.
Tracé 1: A27 Tracé 1 kruist de spoorlijn en meerdere wegen en watergangen, zoals de Hoge en de Lage Vaart. Voor veel kruisingen zullen afsluitbare doorgangen moeten worden gemaakt. Dit kost geld, maar maakt de kering ook minder robuust doordat er altijd een kleine kans is op het niet op tijd sluiten van een doorgang bij een calamiteit. Met betrekking tot de toekomstbestendigheid wordt opgemerkt dat een deel van Almere in de toekomst, na uitbreiding ten oosten van de A27, niet beschermd zal worden door de compartimenteringsdijk. Tracé 2: ‘Zuidelijk Zuidelijk Flevoland’ Een belangrijk voordeel van dit tracé is dat alle uitbreidingsplannen van Almere plaatsvinden binnen het door de compartimenteringsdijk beschermde gebied. Ook wanneer Almere in de toekomst verder in oostelijke richting uitbreidt blijft deze kering haar functie houden. Qua robuustheid scoort dit tracé iets beter dan tracé 1 omdat minder afsluitbare doorgangen nodig zijn voor wegen die de dijk kruisen. Er zijn wel afsluitbare doorgangen nodig voor de watergangen.
45
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Tracé 3: oostkant A6 Tracé 3 heeft als groot nadeel dat het slechts een klein deel van Almere beschermt. Wanneer Almere in de toekomst verder in oostelijke richting uitbreidt wordt dit nadeel nog groter omdat alle uitbreidingen buiten het beschermde gebied plaatsvinden. Het aantal doorgangen kan beperkt blijven tot afsluitbare doorgangen voor de watergangen. De wegen kunnen met behulp van bruggen over de A6 heen worden gelegd en aansluiten op het dijklichaam van de compartimenteringsdijk. Tracé 4: Hoge Ring De robuustheid van tracé 4 is gering. De Hoge Ring ligt als verhoging in het landschap, maar wordt gekruist door een groot aantal wegen en watergangen. Voor al deze wegen zijn tunneltjes en viaducten aangebracht. Deze moeten afsluitbaar worden gemaakt. Dit verlaagt de onderhoudbaarheid van de kering en de noodzaak tot menselijk handelen tijdens een dreigende overstroming vergroot de kans op falen. Tracé 5: spoorlijn De kering ten noorden van Almere kent weinig doorgangen, bovendien zijn de meeste klein (kleine watergangen en ecotunnels). Dit maakt de kering goed onderhoudbaar en robuust.
46
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
7
Doorkijk naar andere risicobeperkende maatregelen in Flevoland
7.1 Waarom een doorkijk naar andere maatregelen? In het voorgaande hoofdstuk is geconcludeerd dat er op basis van deze casestudie voor Zuidelijk Flevoland geen compartimenteringsmogelijkheden zijn die voldoende rendement hebben en voldoende robuust zijn qua effectiviteit. In de begeleidingsgroep is in de loop van deze verkenning het inzicht versterkt dat Zuidelijk Flevoland een bijzonder gebied is wat betreft de aard van de overstromingsrisico’s. Zuidelijk Flevoland is onderdeel van een dijkring met een relatief hoog beschermingsniveau en omgeven door stevige 20e-eeuwse dijken. Maar het is ook een gebied dat als verstedelijkte, diepgelegen droogmakerij intrinsiek kwetsbaar is. Deze kwetsbaarheid zal verder toenemen, vooral door de groei van Almere. Het gaat in Zuidelijk Flevoland niet alleen om de steeds verder groeiende schadepotentie, maar ook het groeiende aantal getroffenen en potentiële slachtoffers. Vooral de mogelijkheden voor de inwoners en andere aanwezigen zich buiten of binnen de polder in veiligheid te brengen lijken op den duur ontoereikend. Daarvoor is gezien de korte waarschuwingstijd en de snelle instroom van water een relatief korte periode en een beperkt aantal evacuatieroutes beschikbaar. Verder is Flevoland als droogmakerij bijzonder omdat het gebied na een overstroming niet vanzelf leegstroomt maar zelfs bij maximale inzet van gemalen en pompen gedurende lange tijd onder water blijft staan (zie ook tabel 6.3). Een lange herstelperiode is het gevolg. Zuidelijk Flevoland is ook bijzonder als het gaat om het potentieel aan kansen om overstromingsrisicobeheer te verbinden met de geplande verdere grootschalige ontwikkeling van Almere als 5e stad van Nederland. Almere is nog volop in ontwikkeling. Een groot deel van de uitbreidingsplannen moeten nog worden gerealiseerd. Dit biedt mogelijkheden tot functiecombinatie en vereenvoudigt mogelijk de inpasbaarheid van maatregelen. Rond de ontwikkeling van het IJmeer/ Markermeer moeten ook nog veel keuzen worden gemaakt. Tegen deze achtergrond wordt daarom aan het eind van deze rapportage over de casestudie rond compartimenteren een verkennende doorkijk gemaakt naar het bredere veld van risicobeheersmaatregelen, zoals dat in hoofdstuk 2 van deze rapportage is geïntroduceerd. Ook richten we de blik op het IJmeer/ Markermeergebied als belangrijkste bron van de overstromingsdreiging. De verkenning van alternatieve maatregelen gebeurt aan de hand van een illustratieve opsomming van concrete kansen, zonder daarmee aan te geven hoe kansrijk deze echt zijn. Daarvoor is een meer diepgaande analyse nodig. De opsomming dient primair ter inspiratie en als basis voor een mogelijke verdere verkenning. De verkende maatregelen hebben betrekking op het beperken van de kans, de blootstelling en de kwetsbaarheid. 7.2 Beperking van de overstromingskans Op basis van de kaders uit de Nota Waterveiligheid 21e eeuw zullen na 2008 de optimale beschermingsniveaus van alle dijkringen in Nederland worden herzien. Verhoging van het beschermingsniveau van (Zuidelijk) Flevoland als kwetsbaar, snel verstedelijkend gebied kan daarvan een uitkomst zijn. Dit zal dan leiden tot versterking
47
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
van de primaire waterkeringen van Flevoland. Maar ook andere ingrepen, samenhangend met de verdere ontwikkeling van Almere en het IJmeer/Markermeer kunnen bijdragen aan realisering van het gewenste hogere beschermingsniveau: Golfaanval op dijken verminderen Voor de dijken van Flevoland is golfaanval onder extreme omstandigheden (superstorm) een cruciale factor. De bestaande primaire waterkeringen kunnen aan hogere normen voldoen als de golfaanval onder kritieke omstandigheden op de dijken wordt verminderd. Dat kan door een andere vormgeving van de buitendijkse zone direct grenzend aan de dijk bijvoorbeeld voor recreatieve of natuurdoelen. De zwaarte van de golfaanval door verkleining van de strijklengte kan ook het effect zijn van schaalverkleining van het Markermeer/ IJmeer met eilanden of andere structuren (deels al aanwezig). Onbezwijkbaar/ overstroombaar maken van dijken Langs het IJmeer zal het waterfront van Almere (-Pampus) binnendijks en buitendijks verder worden ontwikkeld. Mits goed ontworpen kan deze stedenbouwkundige ontwikkeling leiden tot het praktisch onbezwijkbaar worden van de waterkering doordat hij zeer breed of sterk wordt. Een voorbeeld van een zeer robuuste dijk in Flevoland is de Houtribhoogte bij Lelystad. Dijken kunnen ook overstroombaar worden gemaakt door aanpassingen aan het dijkprofiel zonder dat de dijk hoger wordt. In dat geval komt er onder extreme, (bovenmaatgevende) omstandigheden wel water in binnendijks gebied maar in relatief geringe hoeveelheden. Overstroombare dijken zijn dus eigenlijk een mengvorm van kansbeperking en blootstellingsbeperking. De beste mogelijkheden hiervoor liggen op plekken waar ruimte is voor aanpassing van het dijkprofiel en het aangrenzende binnendijkse gebied weinig kwetsbaar is (vb Oostvaardersplassen). Ophogen van de primaire kering Ophogen van de primaire kering verkleint de overstromingskans en daarmee het risico. De totale lengte van de primaire waterkering (categorie a) in Zuidelijk Flevoland bedraagt ongeveer 55 km. De kosten voor het ophogen van de primaire kering (categorie a) worden geraamd op orde 275 miljoen euro. Dit bedrag is gebaseerd op een standaard bedrag per kilometer dijk en is daarmee slechts een indicatie van de te verwachten kosten. Omdat de gevolgen van een doorbraak door de categorie c keringen minder ernstig zijn is ophoging van deze dijken buiten beschouwing gelaten. Het versterken van de primaire kering heeft geen effect op de gevolgen van een overstroming. De kans dat een overstroming optreedt neemt echter wel af. In deze studie is aangenomen dat ophoging van de primaire kering met 1 meter de kans met een factor 10 doet afnemen van 1:4.000 tot 1:40.000. De verwachte jaarlijkse baat wordt dus veroorzaakt door een afname van de kans dat de eerder berekende schade optreedt. Voor het referentiejaar 2015 leidt dit tot een verwachte jaarlijkse baat van 3,9 miljoen euro. In 2040 kan de jaarlijkse baat toenemen tot 11,1 miljoen euro. Dit resulteert in een eerstejaarsrendement in 2015 van 0,4. De jaarlijkse baat is dan dus kleiner dan de investeringskosten. In 2040 neemt het rendement echter toe tot 1,15. De verwachte baat is dan dus groter dan de verwachte kosten. Dit betekent dat integrale normverhoging in de toekomst een economisch aantrekkelijke maatregel is.
48
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Opgemerkt wordt dat de overstromingskans een groot effect heeft op de berekende baat en het eerstejaarsrendement. Klijn et al. (2007) gaan uit van een overstromingskans van 1:10.000. Ook de berekeningen die Van Velzen op dit moment uitvoert suggereren een veel kleinere overstromingskans. Bij een huidige overstromingskans van 1:10.000 neemt het rendement in 2040 af tot 0,46 in plaats van 1,15. 7.3
Beperking van de blootstelling
Compartimenteren in combinatie met verstevigen van de primaire waterkering bij het stedelijke compartiment Uit hoofdstuk 6 is gebleken dat compartimenteren zonder dat dit gecombineerd wordt met versterking van de primaire kering van het dichtbevolkte compartiment niet rendabel is. In dat geval kan de dijk immers nog steeds bezwijken aan de kant van het te beschermen gebied. Tabel 7.1 toont de geraamde investeringskosten voor de onderzochte compartimenteringsdijken. De kosten voor het ophogen van de primaire kering bij Almere zijn zeer ruw geraamd door een vast bedrag van 5 miljoen euro per kilometer dijklengte te hanteren. De totale kosten moeten daarom worden gezien als een orde van grote en niet als een nauwkeurige raming. Tabel 7.1
Globale kostenraming (in miljoen euro) van de onderzochte tracés zonder en met versterking van de kering bij Almere
totaal ophogen primaire kering Almere tracé 1 206 144 350 tracé 2 138 208 346 tracé 3 174 84 258 tracé 4 in combinatie met tracé 1 328 61 389 tracé 5 in combinatie met tracé 1 west 51 144 195 tracé 5 in combinatie met tracé 4 173 61 234 * bij de kostenraming voor het ophogen van de primaire kering is uitgegaan van een vast bedrag van 5 miljoen euro per km.
tracé
aanleg compartimenteringsdijk
De berekende baten voor het referentiejaar 2015 en het zichtjaar 2040 zijn weergegeven in Tabel 7.2. De baten in deze tabel zijn gebaseerd op een faalkans gelijk aan de norm (1:4.000). Bij normdifferentiatie is uitgegaan van verhoging van de norm bij Almere tot 1:40.000. Opgemerkt wordt dat de baten ruimschoots halveren wanneer wordt uitgegaan van de faalkans opgesteld door Klijn et al. (2007). De faalkans neemt in dat geval toe van 1:4.000 tot 1:10.000, een factor 2,5. De baten nemen daardoor af met dezelfde factor. Tabel 7.2
tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4+1 tracé 5+1 tracé 5+4
Overzicht van baten in referentiejaar 2015 en in zichtjaar 2040 uitgaande van een faalkans gelijk aan de norm baten in 2015 (miljoen euro per jaar) 2,9 3,0 2,4 2,9 3,4 3,4
baten in 2040 (miljoen euro per jaar) 8,2 9,1 6,5 8,2 10,8 8,3
49
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Het eerstejaarsrendement wordt bepaald door de verwachte jaarlijkse baat te delen door de eerstejaars investeringskosten. Tabel 7.3 toont de eerstejaarsrendementen voor het referentiejaar 2015 en het zichtjaar 2040. Uit deze tabel kan worden geconcludeerd dat compartimentering met versterking van de kering bij Almere in het referentiejaar 2015 economisch gezien geen aantrekkelijke maatregel is. In 2040 neemt de aantrekkelijkheid sterk toe als gevolg van economische groei en de uitbreiding van Almere. Wel dient hierbij te worden opgemerkt dat de rendementen ruimschoots halveren wanneer de faalkans uit Klijn et al. (2007) wordt gehanteerd. Ook blijkt uit tabel 7.3 dat het rendement van compartimentering in combinatie met partiele verhoging van de primaire waterkering in bijna alle gevallen kleiner is dan het rendement als uitsluitend de primaire waterkering wordt verhoogd (zie ook paragraaf 7.2). Tabel 7.3
tracé 1 tracé 2 tracé 3 tracé 4+1 tracé 5+1 tracé 5+4
Overzicht van het eerstejaarsrendement (referentiejaar 2015) en het rendement in zichtjaar 2040 uitgaande van een faalkans gelijk aan de norm rendement in 2015 0,24 0,25 0,27 0,21 0,42 0,42
rendement in 2040 0,67 0,75 0,72 0,60 1,58 1,0
Compartimentering van het Markermeer/IJmeer In deze studie is vooral gekeken naar compartimentering binnen de dijkring. Compartimentering van water behoort echter ook tot de mogelijkheden. Zo kan een dam worden aangelegd tussen de Oostvaardersdijk en de kust van Noord Holland. Deze dam scheidt het Markermeer van het IJmeer. Compartimentering van het Markermeer beperkt het instroomvolume in geval van een dijkdoorbraak. Ook zullen de waterstanden bij de Oostvaardersdijk minder hoog worden omdat de strijklengte van de wind is afgenomen, waardoor de opwaaiing minder is en ook de golven minder hoog worden. Compartimenteren van het Markermeer vermindert dus niet alleen de gevolgen van een dijkdoorbraak, maar verkleint ook de kans op een doorbraak. Het idee van opsplitsing van het Markermeer in het Markermeer en het IJmeer is overgenomen uit het rapport “Een ander IJsselmeergebied, een ander beleid” van Projectgroep Een ander IJsselmeer (2007). In deze verkenning is de ligging van het tracé echter aangepast. De projectgroep laat de dijk aansluiten bij Muiderhoek, nabij de ingang van Pampushaven. In deze studie sluit de dijk aan op binnendijkse tracés 1 t/m 3, ofwel net ten zuiden van de Oostvaardersplassen. Deze locatiewijziging is aangenomen omdat het compartiment Almere dan niet meer bedreigd wordt door een doorbraak vanuit het Markermeer. Een doorbraak vanuit het IJmeer heeft naar verwachting minder ernstige gevolgen omdat de beschikbare hoeveelheid water kleiner is.
50
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Figuur 7.1
Compartimentering van het Markermeer en het IJmeer
Vanuit een kleiner meer stroomt uiteindelijk ook minder water de polder in en blijven de waterdiepten beperkt. Zonder binnendijkse compartimentering neemt de gemiddelde waterdiepte af met ongeveer 0,3 m bij een doorbraak vanuit het Markermeer en in de orde van 1,5 m bij een doorbraak vanuit het IJmeer. Indien compartimentering van het Markermeer wordt uitgevoerd in combinatie met compartimentering binnendijks, varieert de afname in de waterdiepte na een doorbraak vanuit het Markermeer van 0,1 tot 0,3 m. Bij een doorbraak vanuit het IJmeer varieert de afname in waterdiepte van 0,6 tot 1,5 m. In beide gevallen geldt dat de afname het grootst is wanneer de dijk bezwijkt bij een groot compartiment. Het verkleinen van de instroomvolumes leidt ook tot een kortere tijd die nodig is om het gebied droog te malen. In de huidige situatie, dus zonder compartimentering binnendijks, neemt de benodigde tijd af van 111 dagen naar 100 dagen bij een doorbraak vanuit het Markermeer en tot 48 dagen bij een doorbraak vanuit het IJmeer. De investeringskosten voor deze maatregel worden geraamd op 580 miljoen euro. Voor het aanleggen van de dijk is 460 miljoen euro nodig. De kosten voor de aanleg van 2 sluizen en 2 bruggen worden geraamd op respectievelijk 110 en 10 miljoen euro. Compartimentering van het Markermeer resulteert alleen in een afname van de waterdiepte en niet in een afname van het overstroomde oppervlak. Het effect van de afname in waterdiepte op de economische schade is relatief klein. Dit leidt tot een geringe jaarlijkse baat en een laag eerstejaarsrendement (Tabel 7.4). Tabel 7.4
Overzicht van de jaarlijkse baat en het eerstejaarsrendement van compartimentering van het Markermeer, uitgaande van een faalkans gelijk aan de norm. 2015
jaarlijkse baat (miljoen euro) rendement
0,4 0,02
2040 econ.groei en uitbreiding 1,2 0,06
51
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
Puur uit oogpunt van risicobeheer lijkt zo’n drastische ingreep in het watersysteem van het Markermeer/ IJmeer geen realistische optie. Maar als bijvoorbeeld gekozen wordt voor aanleg van een dam voor een verkeersverbinding door het IJmeer of voor gedifferentieerd peilbeheer, kan het risicoverminderende effect worden meegenomen in de afwegingen. Voorwaarde is wel dat zo’n compartimenteringsdijk in het meer bij een dreigende situatie geheel gesloten kan worden (bijv. met een stormvloedkering). 7.4 Beperking van de kwetsbaarheid De kwetsbaarheid van Zuidelijk Flevoland hangt uiteraard nauw samen met omvang van de verdere verstedelijking van het gebied rond Almere. Ook in de manier van bouwen (aangepast bouwen) schuilen kansen voor vermindering van de kwetsbaarheid. Daarbij gaat het om beperking van de overall-schade, maar vooral ook om slimme ingrepen, die de evacuatie- en overlevingsmogelijkheden van bewoners vergroten, mocht het toch een keer mis gaan. De mogelijkheden voor aangepast bouwen zijn uiteraard het grootste in nog te ontwikkelen gebieden maar ook bestaand stedelijk gebied biedt mogelijkheden, zeker in het kader van herstructurering. De onderstaande opsomming bevat ingrepen, die effectief kunnen zijn. Dat wil nog niet zeggen dat ze ook kosteneffectief of rendabel zijn. Dat moet beoordeeld worden bij nadere studie van de mogelijkheden. Op de achtergrond speelt ook de vraag of de ongelijkheid in kwetsbaarheid die ontstaat tussen de nog te ontwikkelen gebieden waarin aangepast gebouwd kan worden en de al bestaande bebouwing acceptabel is binnen Almere. Verhoogd aanleggen woongebieden/ bedrijventerreinen Om nieuwe aaneengesloten woon- of werkgebieden in de diepere delen van de polder te vrijwaren van overstroming moeten ze minimaal enkele meters worden opgehoogd i.p.v. de huidige ophoging van ca. 1 meter. De economie en effecten van zo’n ingreep moeten dus goed worden geanalyseerd. Bij een gelijke hoeveelheid binnenstromend water zal grootschalige ophoging van gebieden de waterdiepten in de overige gebieden vergroten. Verhoogd aanleggen aantal cruciale wegen voor evacuatie en hulpverlening Ook hier zijn de kansen vooral gebonden aan nog te realiseren of te reconstrueren infrastructuur. Voor een goede bepaling van nut en noodzaak is een betrouwbare analyse van de evacueerbaarheid van de verschillende delen van Almere onontbeerlijk. Hooggelegen wegen zijn alleen bruikbaar als ze standzeker zijn, ook na weken of zelfs maanden. Verhoogd aanleggen bijzonder kwetsbare of risicovolle objecten Als integrale verhoging van woon-/werkgebieden niet haalbaar is dan kan bezien worden of wel de kwetsbaarheid van bepaalde objecten, instellingen, installaties en bedrijven kan worden verminderd. Er kan daarbij worden gedacht aan scholen, ziekenhuizen/verzorgingtehuizen, vitale netwerken (ICT, stroomvoorziening, gasdistributie etc.) maar ook aan rioolwaterzuiveringsinstallaties en bedrijven, die door overstroming een grote kans op vervolgschade geven (ontploffing, gifstoffen e.d.).
52
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
Verspreid aanleggen van ‘safe places’ Als mensen niet in de gelegenheid zijn om het gebied tijdig te verlaten of in eigen woning een voorlopige veilige plek te vinden, dan kunnen verspreid gelegen safe places hun nut bewijzen. Deels zijn die soort plaatsen er al van nature: viaducten, hoge weglichamen, dijken, platte daken, hoge gebouwen, etc. De realisering van voldoende safe places kan ook een bewust aandachtpunt zijn bij ontwerp en planvorming voor nieuwe gebieden en herstructurering van bestaand gebied. Onder andere kan worden gedacht aan het geschikter maken van hoge gebouwen voor langduriger verblijf en evacuatie en verspreid gelegen ‘terpen’ in de vorm van hooggelegen sportveldcomplexen, buurtparkjes en dergelijke. Dit soort safe places dienen in de beginfase als vluchtplek maar zijn in een latere fase bruikbaar als steunpunt van hulpverlening. Het effect van safe places in de vorm van terpen op de waterdiepte in het omringende gebied is beperkt. Slechts wanneer zeer grote gebieden worden opgehoogd valt een significante toename in de waterdiepte te verwachten. Om een indruk te geven, wanneer het totale oppervlak dat verhoogd is even groot is als de hele huidige bebouwde kom van Almere, dan bedraagt de toename de waterdiepte ongeveer 0,25 m.
53
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
54
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
8
Conclusies
Doel van de studie is om na te gaan of compartimentering van Zuidelijk Flevoland een aantrekkelijke maatregel is om de gevolgen van een overstroming in dit gebied te beperken en zo ja, onder welke voorwaarden. Op basis van een globale kostenraming en schatting van de baten kan worden geconcludeerd dat compartimentering zonder bijkomende maatregelen economisch gezien geen aantrekkelijke maatregel is. Compartimentering gecombineerd met versterking van de primaire waterkering rond het dichtstbevolkte compartiment scoort economisch gezien beter. Het hoogste rendement en de grootste slachtofferbeperking wordt echter, in bijna alle beschouwde situaties, behaald als uitsluitend de primaire waterkering wordt versterkt. Bij de rendementen genoemd in deze studie is uitgegaan van een faalkans voor de huidige dijkring gelijk aan de norm. Bij een kleinere faalkans neemt het rendement evenredig af. Een afname met 60% treedt op indien wordt aangesloten bij de faalkans geschat door Klijn et al. (2007). Een aantal maatregelen gericht op beperking van de kwetsbaarheid zijn aangestipt in de uitgevoerde studie. Een nadere verkenning kan wenselijk zijn.
55
Maart 2008
Compartimenteringstudie Casestudie Zuidelijk Flevoland
56
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
9
Referenties
Asselman, N (2005) Consequences of floods: damage to buildings and casualties. WL | Delft Hydraulics, rapport Q3668. Asselman, N., F. Klijn, H. van der Most (2008) Verkenning van nadere compartimentering van dijkringgebieden Deltares rapport T2513.42 Baan, P., F. Klijn en M. van der Vat (2008) Beoordelingskader compartimentering: kosten, baten en overige criteria. Deltares rapport T2513.22 Crebas, J. (2001) Inundatieberekeningen Oostelijk en Zuidelijk Flevoland. WL | Delft Hydraulics, rapport Q2884 Crebas, J. (2003) Inundatieberekeningen Dronten en Zeewolde. WL | Delft Hydraulics, rapport Q3351 Klijn F., P. Baan, K. de Bruijn, J. Kwadijk (2007) Overstromingsrisico’s in Nederland in een veranderend klimaat. Rapport WL|Delft Hydraulics Q4290 Milieu-
en Natuurplanbureau (MNP) (2007) Nederland Later: Tweede Duurzaamheidsverkenning, deel Fysieke leefomgeving Nederland. MNPpublicatienummer 500127001/2007
Ministerie van Verkeer en Waterstaat (2006) Syntheserapport onderzoeksprogramma Rampenbeheersingsstrategie Overstromingen Rijn en Maas. Den Haag, Ministerie van Verkeer en Waterstaat. Oost, J. (2007), Compartmentalization of dike ring 14 – An investigation into different compartmentalization strategies to reduce the systemic risk of flooding Projectgroep Een ander IJsselmeer (2007) Een ander IJsselmeergebied, een ander beleid. STOWA (2007) Richtlijn normering compartimenteringsdijken TAW (1973) De tweede waterkeringen in Nederland. Verslag van de werkgroep Tweede Waterkeringen. Windhouwer, C.J. (2005) Evacuatiestrategieën Provincie Flevoland: een eerste verkenning.
57
Compartimenteringstudie
Maart 2008
Casestudie Zuidelijk Flevoland
A
Lijst met betrokken personen
Projectteam casestudie Zuidelijk Flevoland mw. K. Luursema Waterschap Zuiderzeeland dhr. M. Nieuwjaar Provincie Flevoland dhr. M. Stolk Gemeente Almere dhr. B. Oldewarris Gemeente Zeewolde dhr. F. Alberts Rijkswaterstaat dhr. T. Garritsen Rijkswaterstaat dhr. P. Kruitwagen Rijkswaterstaat mw. N. Asselman Deltares
Onderzoeksteam mw. N. Asselman dhr. C. Sprengers dhr. R. Maaten
Deltares Deltares Deltares
59