Alternatieven voor een
MHW-reductie tijdens hoge
rivierafvoeren langs de
IJssel bij Kampen.
D.B.W./RIZA
Ri jkswaterstaat
Dienst Binnenwateren/RIZA
Afdeling Rivieren
Arnhem, september 1989
ir. A.W. de Haas
J.P.F. 't Hoen
Nota 89.053
INHOUD
2
.
3
.
Resultaten
4
.
Overzicht resultaten en opmerkingen
Opzet van het onderzoek/
Alternatieven
Literatuur
Bii laaen
.........................4
.......................................7
..............9
.......................................10
In mei 1986 zijn door de Rijkswaterstaat de Maatgevende
Hoogwaterstanden (MHW1s) voor ondermeer de beneden-IJssel
gepresenteerd ( l t l ) Deze standen zijn inmiddels door de
minister vastgesteld. Het blijkt dat de waterkering ter
plaatse
van de stad Kampen lager is dan de MHW +
de
vastgestelde 50 cm minimum waakhoogte.
De aanleg van een waterkering op de juiste hoogte stuit bij
de gemeente Kampen op grote bezwaren. Deze richten zich in
het bijzonder op een mogelijke aantasting van het Ifstadsfrontf1.Dat wil zeggen de landschappelijke schoonheid van
het stadsaanzicht van Kampen langs de IJssel.
Om deze reden is door een projectgroep onderzoek gestart
naar ondermeer een mogelijke verlaging van de MHW te Kampen
zonder dat afbreuk wordt gedaan aan de maatgevende overschrijdingsfrequentie. Oplossingen die daarbij naar voren
zijn gekomen zijn het onttrekken c.q. het aflaten van water
uit de IJssel in de omgeving van Kampen en het aanpassen
van de afvoerverdeling nabij de IJsselkop zodanig dat minder
water via de IJssel afstroomt. Deze oplossingen zullen in
meer of mindere mate leiden tot een reductie van de MHW te
Kampen
.
De Dir. Overijssel van de Rijkswaterstaat heeft de Dienst
Binnenwateren/Riza verzocht om de MHW-reduktie te Kampen van
de verschillende alternatieven te bepalen en de gevolgen
vast te stellen van de ingreep op de IJsselkop voor de MHW1s
voor de overige Rijntakken.
2.
O ~ z e tvan het onderzoek/Alternatieven.
1.
Verandering van de afvoerverdeling op de IJsselkop zodanig dat de afvoer via de IJssel wordt gereduceerd.
(bij1.1).
2.
Een onttrekking van IJsselwater via
Zwolle-IJsselkanaal. (bij1.2)
3.
Een onttrekking van IJsselwater via een fors verruimd
Ganzendiep. (bijl.3)
4.
Een "natuurlijkeI1 onttrekking
van IJsselwater laten
plaatsvinden benedenstrooms van Kampen naar het
Kampereiland door de huidige, te lage waterkering niet
te verhogen, zodat deze onder maatgevende afvoeromstandigheden als overlaat gaat fungeren. (bijl.4).
5.
Een verbreding van het stroomvoerend profiel van de
IJssel tussen kmr. 999 en het splitsingspunt met het
Kattediep, zodanig dat op dit traject geen profielvernauwing optreedt ten opzichte van het bovenstroomse
traject
.
het
bestaande
.
.
Het onderzoek heeft een globaal karakter. Dit kwam voort uit
enerzijds de tijdsdruk waaronder gewerkt moet worden; anderzijds zou een gedetailleerde uitwerking het doe1 voorbij
streven, namelijk: het screenen van alternatieven.
De belangrijkste vraag is de grootte van de MHW-reduktie die
in Kampen verkregen kan worden. Voor de meeste alternatieven
is niet specifiek onderzocht of de ingreep hydraulisch ook
haalbaar is. Uitgangspunt voor de keuze van een alternatief
is'geweest: de verwachting dat deze hydraulisch realiseerbaar zou zijn. Voor alle alternatieven zijn twee of meer
scenario's doorgerekend om daarmee inzicht in de gevoeligheid te verkrijgen.
Er is gerekend met het 1-dimensionaal.waterbewegingsmodel
ZWENDL voor de Rijntakken (lit.2).
Dit model is afgeregeld op de huidige betrekkingslijnen van
de Rijntakken zodanig dat de waterstandsreproductie beter is
dan 5 cm afwijking. De reproductie van de MHW1s langs de
Rijntakken wijkt minder af dan 3 cm van de vastgestelde
standen.
Om de MHW-reduktie in Kampen te bepalen zijn de berekeningen
van de verschillende alternatieven steeds vergeleken met de
berekening waaruit de MHW Is langs de IJssel volgen: de Tosituatie.
In het volgende worden de berekeningen per alternatief
opgesomd
.
Alternatief: andere afvoerverdeling IJsselkop.
T1.l
Bovenmond van de IJssel is zodanig aangepast dat er
250 m3/s minder dan de maatgevende afvoer via de
IJssel afstroomt.
T1.2
Als T1.l, echter nu bedraagt de reduktie 500 m3/s.
Berekend worden de MHW-verschillen langs alle Rijntakken,
waarbij Kampen expliciet wordt aangegeven.
Alternatief 2 : onttrekking Zwolle-IJsselkanaal.
T2.1
Bij de maatgevende afvoer langs de IJssel wordt
t.p.v. kmr. 981 (juist benedenstrooms Zwolle) 250
m3/s onttrokken.
T2.2
Als T2.1,
m3/s.
echter de onttrekking bedraagt nu 500
Berekend worden de MHW-verschillen langs de IJssel.
Alternatief 3 : onttrekking Ganzendiep.
T3.1
Bij de maatgevende afvoer langs de IJssel wordt
t .p.v. kmr. 996 (juist benedenstrooms Kampen) 750
m3/s onttrokken.
T3.2
Als T3.1, echter nu bedraagt de onttrekking 1000
m3ys.
T3.3
Als T3.1, echter nu bedraagt de onttrekking 1250
m3/s.
Berekend worden de MHW-verschillen langs de IJssel.
Alternatief 4 : overlaat naar Kampereiland.
T4.1
Bij de maatgevende afvoer langs de IJssel is een
overlaat gesitueerd t.p.v. kmr. 999. De kruinhoogte
is 2 m + NAP; de kruinbreedte is 2 km en de benedenwaterstand bedraagt 1 m + NAP.
T4.2
Als T4.1, echter nu is de kruinhoogte 1.5 m + NAP.
Berekend worden de MHW-verschillen langs de IJssel en het
debiet over de overlaat. Bij dit alternatief dient het
volgende te worden opgemerkt. De overlaat is zodanig in het
model geschematiseerd, dat deze op een vakgrens (kmr. 999)
aangrijpt. In longitudinale richting gezien heeft de overlaat geen lengte. Als bovenwaterstand geldt de waterstand op
de vakgrens. De breedte van de overlaat is uitsluitend van
belang voor de grootte van het debiet. Deze schematisatie
kan naar het prototype worden vertaald door te stellen dat
de kruinhoogte van de overlaat zodanig is gelegen dat over
de totale lengte van de overlaat eenzelfde debiet per
eenheid van afstand stroomt. Als dit nauwkeuriger onderzocht
zou dienen te worden zal de werkelijke kruinhoogte van de
bestaande dijk, die overigens een vrij grillig verloop
vertoont, in kleine segmentjes in het model ingebracht
moeten worden (bijv. 80 overlaatjes elk met een breedte van
25 m naast elkaar)
.
Alternatief 5 : verbreding IJssel bovenstrooms Kattediep.
T5.1
Bij maatgevende afvoer langs de IJssel is het
doorstroomprofiel van het winterbed tussen kmr. 999
en 1002 gelijk gemaakt aan het profiel van het
riviertraject juist bovenstrooms daarvan. Dit geeft
een profielvergroting van + 60 m2.
Berekend worden de MHW-verschillen langs de IJssel.
3.
Resultaten.
Als over de waterstand in Kampen wordt gesproken betreft het
hier steeds de waterstand t.p.v. de peilschaal tussen kmr.
994 en 995 bij de Bovenhaven.
Alternatief 1 : andere afvoerverdeling IJsselkop.
De bijlagen 5, 6 en 7 geven de verschillen van de MHW's
langs resp de IJssel Pannerdensch Kanaal/Nederri jn en
BovenRijn/Waal in het geval er 250 m3/s minder via de IJssel
afstroomt. De MHW-reduktie in Kampen bedraagt 2.5 dm.
.
,
.
De Waal wordt door deze ingreep nauwelijks beinvloed (max. 3
cm MHW-verhoging). Op het Pannerdensch Kanaal en de
Nederrijn stijgen de MHW's tot maximaal 2 dm.
Op de bijlagen 8, 9 en 10 staan de verschillen in waterstand
voor het geval er 500 m3/s minder over de IJssel afstroomt.
Het blijkt dat de effecten globaal een faktor 2 groter zijn
dan bij de vorige berekeningen.
Alternatief 2 : onttrekking Zwolle-IJsselkanaal.
Op de bijlagen 11 en 12 zijn de verschillen in de MHW's
langs de IJssel gepresenteerd voor de twee onttrekkingen
(resp. 250 en 500 m3/s)
De redukties bij Kampen bedragen
2.5 en 5 dm.
.
Alternatief 3 : onttrekking Ganzendiep aan het Zwolle
IJsselkanaal.
Op de bijlagen 13, 14 en 15 zijn de MHW-verschillen gepresenteerd langs de IJssel voor onttrekkingen van 750, 1000 en
1250 m3/s t.p.v. het Ganzendiep. De MHW-reduktie in Kampen
bedraagt resp. 5.5, 7 en 8.5 dm.
In vergelijking met alternatief 2 wordt duidelijk dat een
bovenstroomse onttrekking effectiever doorwerkt voor Kampen
dan een benedenstroomse. Dit geldt des temeer naarmate de
afstand
van de benedenstroomse onttrekking vanaf Kampen
groter wordt. In het volgende alternatief wordt dit
duidelijk geillustreerd.
Alternatief 4 : overlaat naar Kampereiland.
Op de bijlagen 16 en 17 zijn de MHW-verschillen op de IJssel
weergegeven voor de beide varianten met een kruinhoogte op.
2 m en 1.5 m + NAP. De debieten over de overlaat bedragen
reSp.100 en 470 m3/s, met MHW-reducties in Kampen van 0,5 en
1,5 dm.
De geringe invloed van deze alternatieven in Kampen wordt
veroorzaakt door het feit dat de overlaat 4,5 km benedenstrooms van de peilschaal in Kampen is gelegen. Het
stuwkromme-effect reduceert de invloed sterk. Daarnaast is
het verschil tussen de kruinhoogte (dijkhoogte) van de
overlaat en de MHW daar ter plaatse gering (33 cm bij de
hoge kruinhoogte). Door de aanwezigheid van de overlaat
zakt de waterstand op de IJssel ter plaatse van de overlaat
tot een hoogte van 23 cm boven de kruin, hetgeen tot geringe
overlaatdebieten leidt.
Alternatief 5 : verbreding IJssel bovenstrooms Kattediep.
Op bijlage 18 zijn de MHW-verschillen langs de IJssel
weergegeven. De l&W-reductie in Kampen bedraagt minder dan 2
cm
.
Combinatie 4 + 1.
Uit de resultaten blijkt dat het effect van de verschillende
maatregelen bovenstrooms Kampen gesuperponeerd mag worden. Om na
te gaan of dat ook gedaan mag worden met de effecten van een
maatregel bovenstrooms en een andere, benedenstrooms van Kampen
is een berekening uitgevoerd waarin een dergelijke combinatie van
maatregelen is opgenomen. Het alternatief met de lage overlaat
(T4.2) en die met een lagere maatgevende afvoer over de IJssel
(T1.l) zijn gecombineerd (T6). De MHW-reductie in Kampen van dit
combinatie-alternatief bedraagt 43,9 cm (bijlage 19). De
gesommeerde reductie van T4.2 en Tl.1 bedraagt 43,7 cm. Het
blijkt dat het toelaatbaar is de effecten van de verschillende
alternatieven te sommeren.
Overzicht resultaten en o~merkinaen.
4.
In onderstaande tabel staan de MHW-redukties te Kampen voor
de verschillende alternatieven weergegeven.
0.5
4
< 0.5
5
Combinatie 4+1
1.5
4.5
4.5
MHW-reduktie bij Kampen (kmr. 994,5) in dm's.
Opmerkingen:
*
De alternatieven 1 en 2 leveren min of meer gelijke MHWredukties in Kampen, doch bedacht moet worden dat het eerste
alternatief een stijging van de MHW's langs het Pannerdensch
Kanaal, De Nederrijn/Lek en in mindere mate langs de Waal
veroorzaakt. De consequenties hiervan zijn ingrijpend
(financieel!)
.
*
Alternatief 3 levert een grote MHW-reduktie doch, het is
maar de vraag of dergelijke hoeveelheden water t.p.v. het
Ganzendiep, hydraulisch gezien, ooit onttrokken kunnen worden. Afgezien nog daarvan zal een forse ingreep in de geometrie van het Ganzendiep gepleegd en een groot inlaat werk
gemaakt moeten worden.
'
*
Alternatief 4 zou mogelijk nog wat gunstiger kunnen
uitvallen bijv. doordat de afvoercoeff. in praktijk wat
gunstiger kan zijn dan in het model aangenomen ( p = 1). Ook
een wat andere lokatiekeuze zou misschien iets gunstiger
kunnen uitpakken. Echter een verdubbeling van MHW-reductie
lijkt maximaal. Daarbij moet bedacht worden dat het hier om
een overlaat- lengte van 2 km gaat.
Een kruinhoogte van 1.5 m + NAP leidt tot een relatief hoge
inundatie frequentie van het Kampereiland.
*
Bij een combinatie van alternatieven mogen de effecten
gesommeerd worden.
Literatuur.
1.
Ubels, ing. J.W.; "MHW 16500. Verantwoording van het hoogwateronderzoek op de Boven-Rijn, de Waal, het Pannerdensch
Kanaal, de Neder-Rijn, de Lek en de IJsseltg;nota 86.35,
september 1986.
2.
Ubels, ing. J.W.; "Schematisatie en ijking van de Nederlandse Rijntakken ten behoeve van het model ZWENDL"; nota 89.036
september 1989.
Bijlage 1
IJsselkop
Bijlage 2
Zwolle-IJsselkanaal
Bi jlage 3
Ganzendiep
Bijlage 4
Kamper Eiland / Splitsingspunt Kattendiep
L
*.
Y."
L U
.
-?
-8
Y.
15 U
'
.R

Download Report