Dijkverlegging Voorsterklei

4.6 Waterkeringsplan (projectplan volgens de Waterwet)

4.6.1 Algemeen

Zoals in paragraaf 1.4 reeds vermeldt vormt dit bestemmingsplan tevens een projectplan volgens de Waterwet (vroegere Waterkeringsplan). Om die reden wordt in deze paragraaf het technische ontwerp van de primaire waterkering en de technische ontwerpen van de overige rivier verruimende maatregelen in de Voorsterklei nader toegelicht. De in deze paragraaf genoemde hoogtes gaan uit van de uiteindelijke hoogte na zetting en klink. Dit betekent dat de hoogte aanvankelijk hoger kan zijn.

Voor een gedetailleerd overzicht van het dijkontwerp wordt verwezen naar het rapport Dijkverlegging Cortenoever en Voorsterklei, SNIP3 CoVo, TM Technisch Ontwerp dat als bijlage bij de Regels is opgenomen en het rapport Geotechniek zoals dat is opgenomen als bijlage bij de toelichting. De nummering bij onderstaande maatregelen correspondeert met de Objectenkaart Voorsterklei in de bijlage bij de toelichting.

4.6.2 Inlaat (object 1.3.1.1.1)

De instroom wordt gerealiseerd door de bestaande bandijk in het zuiden te verlagen. Het buitentalud blijft in verband met natuurwaardes gehandhaafd met een talud van ca. 1:3. De taludhelling aan de binnenzijde wordt 1:7 en het talud sluit aan op de maaiveldvergraving. De kruinbreedte wordt 5.00 m en de kruinhoogte verloopt van N.A.P. +7.87 naar N.A.P. +7.74. Het kruinniveau is zodanig dat overstroming gemiddeld eens in de 25 jaar optreedt. Deze kruinhoogte is berekend met behulp van vigerende rekenregels en de door de PDR verstrekte uitgangspunten.

Op de kruin van de uitlaat wordt een onderhoudspad aangelegd. Het onderhoudspad bestaat uit grasbetonstenen, wordt ingevoegd met kleigrond en wordt ingezaaid.

De kruin en taluds worden beschermd tegen erosie door een laag klei dat wordt ingezaaid met gras.

4.6.3 Uitlaat (object 1.3.1.2.1)

De uitstroom van de meestromend gebied wordt gerealiseerd door de bestaande bandijk in het noorden van de Voorsterklei te verlagen. Deze uitlaat is gelegen op het grondgebied van de gemeente Voorst. Het buitentalud blijft in verband met natuurwaardes gehandhaafd met een talud van ca. 1:3. De taludhelling aan de binnenzijde varieert van 1:12 tot 1:35 en sluit aan op een vastgestelde teenlijn (kadastrale grens).) De kruinbreedte wordt 5.00 m en de kruinhoogte verloopt van N.A.P. +7.66 naar N.A.P. +7.61.

Op de kruin van de uitlaat wordt een onderhoudspad aangelegd. Het onderhoudspad bestaat uit grasbetonstenen, wordt ingevoegd met kleigrond en wordt ingezaaid.

In de kade wordt ook een uitlaatwerk aangebracht: gemaal, afsluitbare uitlaatduiker en opstelplaats voor tijdelijke pompinstallatie.

4.6.4 Nieuwe bandijk (object 1.3.1.3.1)

De waterkering is ontworpen volgens de Leidraad Rivieren (ENW 2007), waarbij de volgende uitgangspunten zijn aangehouden:

• De ontwerpwaterstand volgens het Addendum bij de Leidraad Rivieren (Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 2008);
• Een robuustheidstoeslag van 0,3 meter op de ontwerpwaterstand;
• Dimensionering van de dijk met betrekking tot de relevante faalmechanismen:
• Golfoploop en -overslag;
• Macrostabiliteit;
• Piping en heave;
• Microstabiliteit;
• Erosie;
• Eisen met betrekking tot beheer en onderhoud.

Voor het verkrijgen van informatie over de grondopbouw is grondonderzoek uitgevoerd, in de vorm van boringen en sonderingen.

Gekozen is voor een grondconstructie, waarbij zoveel mogelijk de grond kan worden gebruikt die in dit project vrijkomt. Ten aanzien van twee aspecten is dit niet mogelijk gebleken:

• De klei die op het buitentalud aangebracht moet worden, kan waarschijnlijk niet in het projectgebied worden gewonnen;
• In het noordelijkste deel van de Voorsterklei is de ruimte binnendijks te beperkt voor een oplossing in grond. Gekozen is voor een vertikaal kwelscherm, als maatregel met betrekking tot piping.

Het ontwerp bestaat uit een dijk met taluds van 1:3 en binnendijks een stabiliteitsberm en in de meeste trajecten een pipingberm. De breedte van de berm varieert aanzienlijk, afhankelijk van de lokale maaiveldhoogte en grondopbouw. In de volgende tabel zijn de vereiste afmetingen van de dijk en berm weergegeven.

Figuur: Afmetingen dijk Voorsterklei

Bovenstaande tabel toont de kruinhoogte van de gehele dijk. In de regels van dit bestemmingsplan is een minimale en maximale hoogte opgenomen. De hoogte binnen het plangebied gelegen in de gemeente Voorst is minimaal 9.10 +NAP en maximaal 9,20 +NAP.

In het rapport Dijkverlegging Cortenoever en Voorsterklei, SNIP3 CoVo, TM Technisch Ontwerp dat als bijlage bij de regels is gevoegd is een overzichtskaartje opgenomen met de locatie van de profielen.

De definitie van de bermafmetingen is in de volgende afbeelding gegeven. De taludhelling van eind berm naar maaiveld is 1:3.

Figuur: Naamaanduiding berm

De volledige onderbouwing van het geotechnische en waterbouwkundig ontwerp is opgenomen in het rapport Geotechniek dat als bijlage bij dit bestemmingsplan is opgenomen.

Vanuit landschappelijke inpassing en ruimtelijke kwaliteit is gekozen voor een geleidelijke overgang van de dijk naar het maaiveld. Hiertoe worden flauwe ondertaluds aangebracht. Rekening houdend met de lokale mogelijkheden en karakteristieken, is dit per traject nader ingevuld. De gekozen oplossing is per traject in de volgende tabellen gegeven.

Figuur: Landschappelijke visie Voorsterklei

In de volgende afbeelding is een principeprofiel van de dijk gegeven.

Figuur: Dwarsdoorsnede grondopbouw dijkprofiel

Voor nadere details over de aan te leggen dijk wordt verwezen naar de gebiedsdekkende kaarten en uitgewerkte dwarsprofielen uit het rapport Dijkverlegging Cortenoever en Voorsterklei, SNIP3 CoVo, TM Technisch Ontwerp dat als bijlage bij de Regels is opgenomen.

4.6.5 Kwelscherm (object 1.3.1.3.2)

In het noordelijkste deel van Voorsterklei is de ruimte binnendijks te beperkt voor een oplossing in grond als pipingberm. Gekozen is voor een vertikaal kwelscherm, als maatregel met betrekking tot piping.

4.6.6 Bestaande bandijk (object 1.3.1.3.4)

De huidige bandijk blijft gehandhaafd. De dijk krijgt de status van een regionale waterkering.

4.6.7 Maaiveldvergraving (object 1.3.1.4.2)

Bij de uitwerking van het technisch ontwerp van de maaiveldvergravingen is uitgegaan van de volgende uitgangspunten uit de PKB en SNIP2A-fase:

• 1. Zodanig vergraven dat aan de hydraulische taakstelling wordt voldaan;
• 2. Zodanig vergraven dat de ruimtelijke kwaliteit van het gebied zoveel mogelijk wordt behouden;
• 3. Vasthouden aan behoud van het huidige grondgebruik in Voorsterklei;
• 4. Vasthouden aan een overstromingsfrequentie van eens in de 25 jaar.

Op basis van voornoemde uitgangspunten hebben diverse ontwerpateliers plaatsgevonden waarbij expertise van de diverse vakdisciplines als rivierkunde, landschapskunde, technisch ontwerp, geohydrologie, geotechniek, ecologie en economie zijn ingebracht. Een en ander heeft geleid tot een cyclisch ontwerpproces waarbij varianten als 1) een vlakdekkende vergraving, 2) een reliëfversterkende vergraving en 3) een reliëfinspirerende vergraving zijn onderzocht. Daarbij is gefocust op de gebieden daar waar vergraving het meest effectief is voor waterstandsreductie.

Bij het ontwerpproces zijn de volgende stappen doorlopen:

• 1. Uitvoeren van diverse hydraulische gevoeligheidsanalyses op basis van het SNIP2a-ontwerp met een vlakdekkende vergraving ter vaststelling van relatieve effecten;
• 2. Schetsen van een landschappelijke inpassing met inbreng van deskundigheid van voornoemde disciplines uitgaande van een vastgesteld ontgrondingsvolume van ca. 0,6 Mm3;
• 3. Uitwerken van het ontwerp met behulp van het ontwerppakket Civil 3D;
• 4. Hydraulisch doorrekenen van het ontwerp met behulp van WAQUA;
• 5. Toetsen of aan alle projectdoelstellingen wordt voldaan.

Voornoemde ontwerpexercities hebben geleid tot het ontwerp van de vergravingen zoals deze thans zijn uitgewerkt. Het DO, zijnde een reliëfinspirerende vergraving, is een tussenvariant tussen de vlakdekkende vergraving en een reliëfversterkende vergraving. Opgemerkt wordt dat deze variant de maximaal haalbare variant is met het oog op het realiseren van alle doelstellingen. Er heeft een zorgvuldige afweging van belangen plaatsgevonden en hoewel er helaas aardkundige waarde verloren gaan, zal ook in de nieuwe situatie sprake zijn van een goede ruimtelijke kwaliteit. De diepte van de maaiveldvergravingen varieert van 1,5 meter tot 2 meter m-mv. Bij dit ontwerp komt het grondwater in de winter langdurig op het maaiveld te staan.

Voor nadere details over de maaiveldvergravingen wordt verwezen naar het rapport Dijkverlegging Cortenoever en Voorsterklei, SNIP3 CoVo, TM Technisch Ontwerp dat als bijlage bij de Regels is opgenomen.

4.6.8 Strangen (object 1.3.1.4.3)

Binnen de maaiveldvergraving worden 2 strangen gerealiseerd. Vanuit beheer en onderhoud en vanuit hydraulisch oogpunt krijgen deze strangen een taludhelling van maximaal 1:7. De bodem ligt op N.A.P. +2.50. In deze strangen staat permanent water, het waterpeil hierin fluctueert met de IJssel en het grondwatersysteem.

4.6.9 Waterlopen (object 1.3.3.1.1)

Uitgangspunt is dat het bestaande voorzieningenniveau voor de afwatering van het gebied wordt gehandhaafd en indien mogelijk wordt verbeterd.

Door dijkverlegging, maaiveldvergraving en het inrichten van natuurvriendelijke oevers wordt het huidige systeem van A-watergangen op een aantal plaatsen aangepast.

De huidige watergang die de afvoer naar gemaal Middelbeek verzorgd wordt gedempt en er wordt een nieuwe watergang naar het nieuw te bouwen gemaal in de uitstroomkade gegraven. Ook buitendijks wordt een nieuwe afvoerwatergang naar de uitvliet van het huidige kanaal gegraven.

4.6.10 Uitlaatwerk (object 1.3.3.1.3)

In de uitstroomkade wordt een uitlaatwerk gerealiseerd bestaande uit een afsluitbare duiker. Na inundatie van het gebied kan bij voldoende lage IJsselwaterstanden het gebied leeglopen via deze duiker. Wanneer vrije lozing niet mogelijk is maalt in 1e instantie het nieuwe gemaal het water uit. Wanneer de capaciteit daarvan onvoldoende is, worden tijdelijke pompen ingezet om bij te malen. Hiervoor dient ter plaatse van het uitlaatwerk opstelruimte gerealiseerd te worden.

4.6.11 Gemaal Voorsterklei (object 1.3.3.1.4)

Onder normale vrij-lozende condities is het gemaal niet nodig en wordt water via de spuikoker geloosd. Pas wanneer het IJsselpeil hoger is dan het streefpeil in het nieuwe buitendijkse gebied, slaat het gemaal aan.

De capaciteit van het gemaal dient afgestemd te zijn op de maatgevende afvoer van het gebied met een overcapaciteit ten behoeve van de afvoer van kwelwater. Dit komt neer op een capaciteit van ca. 25 m3/min.