Stabiliteit land- en waterbodems in Groot Mijdrecht

Stabiliteit land- en waterbodems in Groot Mijdrecht

Auteur:

TNO Bouw en ondergrond

Achtergrondrapport van de Verkenning water Groot Mijdrecht Noord Februari 2008

Voorwoord Het voorliggende rapport maakt deel uit van een serie (water)technische onderzoeksrapporten die geleid hebben tot het rapport “Verkenning water Groot Mijdrecht Noord”. Dit laatste rapport is gemaakt voor het project Verkenning Groot Mijdrecht Noord dat is getrokken door de provincie Utrecht en is uitgevoerd samen met het Hoogheemraadschap Amstel Gooi en Vecht en de gemeente De Ronde Venen. Het project is een vervolg op het project “Voorverkenning Wateropgave De Ronde Venen”. In de “Verkenning water Groot Mijdrecht Noord” zijn 6 strategieën (inclusief Niets doen) met elkaar vergeleken ten aanzien van de wateraspecten. In de achtergrondrapporten geven de achtergrondinformatie bij deze strategieën. De achtergrond rapporten zijn door onderzoeksbureaus opgesteld in opdracht van waterschap en provincie. De meeste rapporten zijn in 2006 gereedgekomen. Het omslag, voorwoord en de samenvatting zijn eind 2007 toegevoegd. Verder zijn eind 2007 enige aanvullende achtergrondrapporten gemaakt om gebruikte gegevens beter te ontsluiten zodat een compleet beeld gegeven kan worden van de bronnen die gebruikt zijn bij het onderzoek voor Groot Mijdrecht. Alle beschikbare technische achtergrondrapporten die gemaakt zijn voor de Voorverkenning, Verkenning en de Aanvulling zijn: Titel rapport: Auteur: Voorverkenning Wateropgave De Ronde Venen Provincie Utrecht en AGV Grondwateronderzoek Voorverkenning Wateropgave De Ronde Venen WL|Delft hydraulics Maaivelddaling in de veenpolders van De Ronde Venen TNO Bouw en ondergrond Verkenning Water Groot Mijdrecht Noord Grondwateronderzoek Verkenning Water Groot Mijdrecht Noord Bouwstenen voor strategieën voor polder Groot Mijdrecht Noord Effect kwelscherm Groot Mijdrecht op bodemdaling Functiecombinatie natuur en water Groot Mijdrecht Noord

Invloed peilverhoging op waterkeringen rondom Groot Mijdrecht Stabiliteit land en waterbodems in Groot Mijdrecht

Aanvullingen Verkenning Water Groot Mijdrecht Noord Beschrijving grondwatermodel Groot Mijdrecht Kwaliteitscontrole grondwatermodel Water- en stoffenbalansen van de droogmakerijen in De Ronde Venen Waterkwaliteitsgegevens in De Ronde Venen

Provincie Utrecht en AGV WL|Delft hydraulics Grontmij TNO Bouw en ondergrond Witteveen en Bos, Bware, Universiteit Utrecht, Instituut voor milieuvraagstukken GeoDelft TNO Bouw en ondergrond

WL|Delft hydraulics TNO Bouw en ondergrond Provincie Utrecht en AGV Provincie Utrecht en AGV

Samenvatting In Groot Mijdrecht komen op grote schaal wellen voor. De meeste zijn gelegen in de watergangen, maar in het oostelijk deel komen wellen ook in de percelen voor. Dit rapport maakt een inschatting voor de huidige situatie waar wellen voorkomen in Groot Mijdrecht in land- en waterbodems en wat de intensiteit is. Dit aan de hand van zgn. de “opbarstfactor”. De achtergronden van deze benadering worden beschreven. Ook wordt een voorspelling gedaan van de opbarstfactoren bij uitvoering van de strategie “Plas”. Colofon Auteurs: Datum: Rapportnummer:

G. de Lange, J.G. Veldkamp en W. van der Linden; TNO Bouw en ondergrond December 2006, aangevuld Februari 2008 2008-U-R0150/B

Princetonlaan 6 Postbus 80015 3508 TA Utrecht www.tno.nl

TNO-rapport

T +31 30 256 42 56 F +31 30 256 44 75 [email protected]

2008-U-R0150/B

Opbarstfactoren en opbarstkansen Groot Mijdrecht

Datum

25 februari 2008

Auteur(s)

G. de Lange Hans Veldkamp Wim van der Linden

Aantal pagina's Aantal bijlagen Opdrachtgever Projectnaam Projectnummer

13 1 Provincie Utrecht Wateropgave Ronde Venen 092.79277

Goedgekeurd door

H. Gehrels

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. © 2008 TNO

TNO-rapport | 2008-U-R0150/B

5 / 14

Inhoudsopgave 1

Inleiding .......................................................................................................................... 6

2

Berekening...................................................................................................................... 7

3

Uitwerking voor strategieën in Wateropgave Ronde Venen...................................... 9

Bijlage A

Berekening van opbarstindex: NEN 6740


1

6 / 14

Inleiding In de huidige situatie is sprake van het opbarsten van bodems (wellen) in een deel van de polder Groot Mijdrecht. Opbarsten van de bodem kan voorkomen op plaatsen waar het gewicht van de voornamelijk uit klei en veen samengestelde deklaag onvoldoende tegenwicht geeft aan de druk van de grondwaterstijghoogte onder de deklaag. Dit is met name onder sloten en waterlopen waar de deklaag dunner is en dus lichter. Buiten de sloten is de deklaag dikker, waar het grotere gewicht tot een kleinere kans op opbarsten leidt. Opbarsten uit zich in: • Inzakken van slootoevers; • Weke plekken in weilanden waar trekkers inzakken en die door boeren met takkebossen worden verstevigd/dichtgemaakt; • Snel dichtlopende watergangen, waardoor veel onderhoud nodig is; • Op plekken met de grootste grondwaterdruk (langs de dijken): zand in slootbodems afkomstig uit het pleistocene zandpakket.


7 / 14

2 Berekening

sloot gewicht

gewicht waterkolom

verzadigd deel

gewicht deklaag

deklaag

stijghoogte

Figuur 1

stijghoogte

Opbarstfactor = gewicht (deklaag + waterkolom in sloten) / stijghoogtedruk

De kans op opbarsten kan worden gerelateerd aan de verhouding tussen het gewicht van de deklaag (plus waterkolom in de sloten) en de stijghoogtedruk aan de onderzijde van de deklaag (Figuur 1), de zogenaamde opbarstfactor. Voor het bepalen van de opbarstfactor kan een parallel getrokken worden met de berekening van de stabiliteit van een bouwputbodem omdat hier ook sprake is van opbarsten ten gevolge van de waterdruk onder een afsluitende bodemlaag. Uit de berekening wordt afgeleid tot hoever de stijghoogte dient te worden verminderd door bemaling. Het model voor het berekenen van de maximaal toelaatbare stijghoogte in de doorlatende laag onder bouwputten staat beschreven in NEN 6740. In de bijlage is een scan van de relevante pagina’s opgenomen. Voor bouwputten moet het totale gewicht van de grondlagen boven de doorlatende laag, vermenigvuldigd met een veiligheidsfactor van 1,1 gelijk zijn of groter dan de stijghoogte in de doorlatende laag om ervan verzekerd te zijn dat opbarsten niet optreedt. Bij een het drukevenwicht kleiner dan 1,0 is er sprake van een instabiele situatie. Bij de berekening wordt de invloed van de zijwanden van de bouwput niet meegenomen. Bij een smalle ontgraving oefent de druk van de zijwanden een gunstige invloed op het drukevenwicht uit: het gewicht van de grondlaag onder de putbodem wordt dan vermeerderd met een deel van het gewicht van de grond boven het niveau van de bodem. De berekeningswijze van de opbarstfactor voor een bouwputbodem komt dus overeen met de berekening van de opbarstfactor in een polder. Voor de landbodems is de evenwichtsvergelijking identiek: er zijn geen wanden. Voor het berekenen van de opbarstfactor voor de slootbodems is er geen rekening gehouden met de grond boven het niveau van de slootbodem. Wel is de waterdruk van het slootwater verdisconteerd. Omdat de actuele breedte van de slootbodem en de hellingshoek van de taluds een grote invloed hebben op de grootte van de vermeerderingsfactor f (zie bijlage) is afgezien van deze differentiatie, wat als geoorloofd is beschouwd, omdat de uitkomst ongunstiger is dan de werkelijke opbarstfactor. Er is dus bewust gekozen om de beter gedefinieerde ondergrens voor de opbarstfactor te gebruiken voor de overzichtskaarten. Opbarstfactoren zijn berekend voor zowel waterbodems en landbodems voor een aantal strategieën. Aangenomen wordt dat opbarsten kan optreden bij een factor kleiner dan 1,1. Dit wordt bevestigd in een studie die in 2005 door TNO is uitgevoerd (ref. Favier, de Louw en Stuurman, 2006), waarbij het voorkomen van


wellen in een aantal droogmakerijen, waaronder de Polder Groot Mijdrecht, is geïnventariseerd.

8 / 14


9 / 14

3 Uitwerking voor strategieën in Wateropgave Ronde Venen Locaties op het land In de huidige situatie is er een kans op opbarsten op het land in het noordoostelijk deel van de polder omdat hier de stijghoogte het grootst is door de invloed van de Vinkeveense Plassen (zie Figuur 2).

Figuur 2

Opbarstfactor voor landbodems (links) en waterbodems (rechts) in de huidige situatie.

Door de peilverhoging in strategie Plas neemt de kans sterk af (factor wordt groter) in het noordelijk deel van de polder. De stijghoogtetoename ten zuiden van het plasgebied veroorzaakt daarentegen ter plaatse een grotere kans op opbarsten (factor wordt kleiner, zie Figuur 3).


Figuur 3

10 / 14

Opbarstfactor voor waterbodems bij aanleg van een plas in Groot Mijdrecht Noord, zonder verdere maatregelen.


Figuur 4

Opbarstfactor voor waterbodems bij aanleg van een plas in Groot Mijdrecht Noord, met verdere maatregelen: randsloten

Locaties in de sloten De opbarstfactor in de sloten is in de huidige situatie het grootst in het gehele oostelijk deel van de polder (zie Figuur 2).

11 / 14


12 / 14

De kans op opbarsten neemt af voor de strategie Plas door verandering van het peil in het noordelijk deel van de polder (zie Figuur 3). De kans neemt toe in delen van het zuidoostelijk deel van de polder en in de polder De eerste bedijking. Door het aanleggen van randsloten neemt de kans in deze gebieden weer af (Figuur 4). Kanttekening Een kanttekening dient te worden gemaakt bij de berekende verslechtering van de opbarstfactor. Door de toename van de kans op opbarsten zullen er nieuwe wellen ontstaan, waardoor het water uit het watervoerend pakket onder de deklaag naar boven kan ‘ontsnappen’. Dit veroorzaakt een verlaging van de stijghoogte waardoor de kans op opbarsten afneemt. Eigenlijk is een geïntegreerde benadering het meest werkzaam: de opbarstfactor meenemen in het grondwatermodel. Een verdere verfijning is ook nog aan te brengen door het verdisconteren van het gewicht van de slootwanden en verder door onderscheid te maken tussen sloten en tochten en de hoofdwatergang, die elk hun eigen diepte en breedte hebben en daarmee hun invloed op het gewicht van de deklaag

Referenties NEN6740, Geotechniek, TGB1990, Basiseisen en belastingen, paragraaf 14.3.1. Favier, T., P. de Louw en R. Stuurman, 2006, De morfologie en werking van wellen, H2O/20-2006, pp. 40-42


A

Berekening van opbarstindex: NEN 6740

13 / 14


14 / 14

Stabiliteit land- en waterbodems in Groot Mijdrecht

Recommend Documents