.
Waterkeringen beschermen Nederland tegen overstromingen. Op hoofdlijnen zijn er twee soorten waterkering in Nederland:
- Primaire kering: waterkering die beveiliging biedt tegen overstroming door buitenwater en als zodanig is opgenomen in de Waterwet art. 1.1. lid 1.
- Regionale kering: niet-primaire waterkeringen die is aangewezen op basis van een provinciale verordening en/of is opgenomen in de legger/keur van het waterschap (Helpdeskwater 2019).
Primaire waterkeringen
De primaire waterkeringen bieden bescherming tegen overstromingen bij hoogwater vanuit de Noordzee, Waddenzee, de grote rivieren Rijn, Maas en Westerschelde, Oosterschelde, IJsselmeer, Volkerak-Zoommeer, Grevelingenmeer, het getijdedeel van de Hollandsche IJssel en de Veluwerandmeren. Het stelsel van primaire keringen bestaat voornamelijk uit dijken langs de grote wateren en duinen (of hybride constructies zoals dijk in duin) langs de Noordzee. De deltawerken in Zeeland omvatten een aantal grote dammen en stormvloedkeringen. Ook sluizen en inlaatwerken vervullen een waterkerende functie (art. 1.1 lid 1 Waterwet). Het stelsel van primaire keringen en hoge gronden is opgebouwd op basis van dijkringen. Figuur 1 toont de primaire keringen in Zeeland.
.Veiligheidsnormen
Na de watersnoodramp van 1953 zijn er voor de primaire waterkeringen veiligheidsnormen ontwikkeld. Deze normen waren gebaseerd op de overschrijdingskans van een hoogwaterstand die nog gekeerd moet kunnen worden door de waterkering. Voor de primaire waterkeringen in Zeeland bedroeg deze overschrijdingskans 1:4000 per jaar. Dit stelsel is in 2017 vervangen door overstromingskansen van dijktrajecten. Bij de overstromingskans staat naast de hoogte ook de sterkte en stabiliteit van de waterkering centraal. Hiermee is de laatste stand van kennis over het faalmechanismen van waterkeringen in de normen verwerkt. De overstromingskans van een dijktraject is de kans op verlies van waterkerend vermogen waardoor het door het dijktraject beschermde gebied zodanig overstroomt dat dit leidt tot dodelijke slachtoffers of substantiële economische schade (Anon. 2014).
De nieuwe normen van dijktrajecten zijn in 2017 opgenomen in de Waterwet. Voor ieder dijktraject zijn twee normen opgenomen: de signaleringswaarde en de ondergrenswaarde (figuur 3). Dit heeft te maken met de levenscyclus van de waterkering. Door processen als bodemdaling en zeespiegelstijging neemt het beschermingsniveau gedurende de levenscyclus af. Een waterkering moet dus zodanig worden ontworpen dat ze aan het einde van de beoogde levensduur (in geval van dijken vaak 50 jaar) nog precies voldoet aan de ondergrens van de norm. Om vroegtijdig te kunnen signaleren of de ondergrens in zicht komt, is er tevens een signaleringsgrens vastgesteld. Wanneer een dijktraject door deze signaleringsgrens zakt, dient dit door de beheerder gemeld te worden aan het verantwoordelijke ministerie (thans het Ministerie van Infrastructuur en Water) zodat tijdig met de versterking kan worden gestart. (Art.2.2 lid 1a Waterwet). Alle primaire waterkeringen moeten in 2050 aan de nieuwe normen voldoen.
Primaire keringen worden sinds 1996 periodiek getoetst aan de beschermingsnormen. De te versterken keringen worden aangemeld bij het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP). Het HWBP wordt jaarlijks geactualiseerd om in te kunnen spelen op nieuwe inzichten [ HWBP 2019]. Ook de versterkingsopgave in het kader van de nieuwe normering wordt hierin meegenomen.
Waterveiligheid dijkring 31
Dijkring 31 bestaat uit een drietal dijktrajecten. Figuur 2 en tabel 1 tonen de trajecten en de ondergrens en signaleringswaarde van de overstromingskans uit de Waterwet. Door de aanwezigheid van de Oosterscheldekering en de sluis bij Hansweert zijn de hydraulische belastingen op de dijken langs de Oosterschelde minder groot dan langs de Westerschelde. Overstromingen vanuit de Oosterschelde leiden daarom tot minder schade en slachtoffers, wat tot uiting komt in een minder strenge veiligheidsnorm. Figuur 4 bevat een gedetailleerde beschrijving van de methode waarmee de nieuwe normen worden afgeleid en de toepassing op dijkring 31.
| Overstromingskans (per jaar) | ||
|---|---|---|
| Dijktraject | Signaleringswaarde | Ondergrens |
| 31-1 | 1:30.000 | 1:10.000 |
| 31-2 | 1:10.000 | 1:3.000 |
| 31-3 | 1:300 | 1:100 |
| Oosterscheldekering | 1:30.000 | 1:10.000 |
Figuur 2 Grenswaarden primaire keringen Reimerswaal (Slootjes & van der Most, 2016)
Versterkingsopgave dijken
In VNK2 (Bart, P. 2011) zijn de actuele faalkansen van dijkvakken berekend. Op basis van de faalkansanalyse is de overstromingskans van de gehele dijkring geschat op ‘groter dan 1/100 per jaar’. Deze relatief grote overstromingskans wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door het faalmechanisme opbarsten en piping. Een aantal dijkvakken is relatief kwetsbaar voor dit faalmechanisme (faalkans per dijkvak in de orde van 1/100-1/1000 per jaar). Het betreft de rode en oranje vakken in Figuur 3. De kans op piping is hier relatief groot doordat er een groot verval bestaat tussen het kanaal en de achterliggende diepe polders, in combinatie met een korte kwelweglengte (schaardijk). De inschatting uit VNK2 komt overeen met het beeld uit de periodieke toetsing op waterveiligheid (derde toetsronde).
Figuur 3 Faalkansen voor dijkvakken in dijkring 31 uit VNK2 (Bart, P. 2011)
Om aan de nieuwe normen te voldoen wordt de primaire waterkering op een drietal strekkingen versterkt. Langs de Westerschelde op traject 31-1 nabij de voormalige veerhaven Kruiningen moet 1100 meter worden versterkt. Het betreffen locaties waar in 1953 dijkdoorbraken plaats vonden en stroomgaten ontstonden. Langs de Oosterschelde op traject 31-2 gaat het om 1800 meter. In 2020 wordt op deze trajecten gestart met een zogenaamde MIRT-verkenning. Langs het kanaal Zuid Beveland (traject 31-2) dient eveneens versterkt te worden en wordt in 2022 gestart met de MIRT-verkenning [ HWBP 2019].
Kunstwerken
In dijkring 31 zijn 8 kunstwerken. De schutsluis Hansweert, de suatiesluis Bathpolder en de duikersluis Paviljoen liggen niet in de dijkring zelf maar op de verbindende waterkering. De schutssluis Hansweert vormt de knip tussen de trajecten 31-1 en 31-2 en is een zogenaamde voorliggende primaire waterkering. De sluis zorgt ervoor dat waterstanden op de Oosterschelde niet onder directe invloed staan van waterstanden op de Westerschelde. Een viertal gemalen bevindt zich wel in de dijkring en zijn onderdeel van de primaire kering: De Moer, Glerum, J.A. v/d Graaf en Waarde. Het betreffen alle vier gemalen waarbij het pomphuis achter de dijk staat. Uit de door VNK2 berekende faalkansen blijkt dat deze gemalen nauwelijks bijdragen aan de overstromingskans van de dijkring (Bart & Bossenbroek 2011).
Totstandkoming van veiligheidsnormen voor primaire keringen en resultaten voor Reimerswaal
De normering van overstromingskansen komt als volgt tot stand: De norm van de overstromingskans wordt vastgesteld volgens de risicobenadering (kans x gevolg) waarbij gekeken wordt naar een tweetal criteria: basisveiligheid en maatschappelijke kostenbatenanalyse (MKBA). De strengste norm is maatgevend.
Basisveiligheid
Bij de norm voor de overstromingskans van een waterkering is een ondergrens afgesproken voor het veiligheidsniveau dat iedere burger krijgt. Deze ondergrens is aangeduid als basisveiligheid waarbij het overlijdensrisico op een locatie binnen een dijkring kleiner of gelijk is dan 1:100.000 per jaar. Het overlijdensrisico hangt af van de stroom- en stijgsnelheden van het water, de maximale waterdiepte en de mogelijkheden om te evacueren.
MKBA
In een kosten-batenanalyse wordt de economische schade in 2050 uitgerekend bestaande uit directe schade aan gebruiksfuncties, indirecte schade en slachtoffers. Hierbij is rekening gehouden met economische- en bevolkingsgroei. Alle schadeposten worden uitgedrukt in euro. De optimale veiligheidsnorm volgens de MKBA is vervolgens een afweging tussen vermeden economische schade in 2050 en de kosten voor dijkversterking. Aanvullend hierop zijn er gebieden onderscheiden waar veel slachtoffers tegelijk kunnen vallen (groepsrisico) of waar de impact van economische schade voor de samenleving zeer groot is, zoals bij een uitval van vitale en kwetsbare infrastructuur is. Deze keringen krijgen een extra hoge veiligheidsnorm.
. .
Figuur 4: Toelichting op de totstandkoming van veiligheidsnormen voor primaire keringen en resultaten voor Reimerswaal (Slootjes & van der Most, 2016)
Regionale keringen
De Provincie Zeeland is bevoegd gezag voor de regionale keringen, met uitzondering van regionale keringen die in beheer zijn bij Rijkswaterstaat (Anon. 2016a). De provincie wijst de norm aan en zorgt voor planologische bescherming. Waterschap Scheldestromen is verantwoordelijk voor toetsing van de veiligheid en het beheer en onderhoud. In een aantal gevallen hebben ook vaarwegbeheerders, gemeenten en natuurbeherende instanties hierbij een rol (Anon. 2016b).
Er is een breed palet van regionale keringen die onderscheiden kunnen worden op basis van hun functie, zoals boezemkaden, keringen langs regionale rivieren en kanalen, compartimenteringsdijken, secundaire dijken, slaperdijken en landscheidingen, voorlandkeringen en zomerkades (Anon. 2015). In Zeeland zijn veel dijken aangelegd bij het steeds verder inpolderen of als kortsluiting na calamiteiten (dijk- en oevervallen). Het merendeel van deze dijken keren op dit moment geen water meer (Anon. 2016b). Zie figuur 5 voor een overzicht.
Figuur 5: Bedijkte gebiedjes, compartimenten, met jaartal in Reimerswaal (Bart, P. 2011)
Figuur 6 toont de verschillende typen keringen in Reimerswaal. Provincie Zeeland heeft het stelsel van regionale keringen vastgelegd in de Waterverordening. In dit stelsel wordt onderscheid gemaakt tussen natte en droge keringen. Natte keringen keren regionaal buitenwater. Droge keringen hebben geen directe waterkerende functie. De overige binnendijken hebben niet de status van regionale kering. In Reimerswaal zijn geen natte regionale keringen aanwezig (Anon. 2016b)
.
In 2020 worden voor de droge keringen nieuwe normen vastgesteld en wordt in overleg met het waterschap besloten of het nodig is het stelsel aan te passen. Hierbij wordt onder meer gekeken naar de mogelijkheden van meerlaagsveiligheid. Dat wil zeggen, regionale keringen zouden kunnen bijdragen aan het beperken van de gevolgen bij doorbraken van primaire waterkeringen. Hiertoe wordt een kosten-batenanalyse uitgevoerd (Anon. 2016b)
Bij een overstroming lopen eerst de compartimenten vol waarna het water over de binnendijken naar volgende compartimenten kan stromen, mits de regionale keringen stand houden. Ook zijn er openingen in de regionale keringen zoals voor het spoor. Deze openingen in de keringen zijn af te sluiten met verschillende constructies maar het zijn zwakke plekken omdat het functioneren van die constructies afhankelijk is van telecom en elektra, of zelfs handmatig moet worden afgesloten. In dat laatste geval kan dat een aantal uren duren (PZC 2017)
Het maakt uit voor het verloop van de overstroming of de regionale keringen gesloten of open zijn. In Figuur 7 is hetzelfde scenario Oost Inkelenpolder weergegeven (TP, 1:4000 jaar) met gesloten en open regionale keringen. In het compartiment van de doorbraak (met Kruiningen als grootste woonplaats) is de waterdiepte tot ongeveer 1,5 meter hoger wanneer de regionale keringen gesloten zijn tegen open openingen in de regionale keringen. De maximale waterdiepte bedraagt daarmee ongeveer 6,5 meter. Daar staat tegenover dat het overstroomd oppervlak met gesloten keringen ongeveer halveert (23,6 km2 versus 45,9 km2).
.
Gemalen
Waterbeheer omvat alle systemen (denk aan gemalen, stuwen, keringen en kanalen) die de waterkwantiteit onder controle houden. Op deze pagina wordt waterkwaliteit niet behandeld. Keringen houden het teveel aan water buiten de polder. De kanalen met andere kunstwerken transporteren het teveel aan water de polder uit. Het waterbeheernetwerk is ingericht om waterstanden op een vooraf bepaald peil te houden en is niet in staat om een overstroming te compenseren, maar is wel van grote betekenis voor de duur van de gevolgen van een overstroming (Anon. 2011). De kwetsbaarheid van stuwen is beperkt omdat zij de peilvlakken voornamelijk statisch regelen en een enkele keer automatisch. De meest kwetsbare objecten in het waterbeheernetwerk betreffen de dynamische gemalen (Pers. Comm. Waterschap Scheldestromen). Zowel de gemalen die polderwater lozen op boezems als de gemalen die lozen op buitenwater. Een gemaal kan door een overstroming uitvallen als deze binnendijks is gebouwd. Elektriciteit is zowel essentieel voor het functioneren, als voor communicatie voor aansturing van een gemaal. Deze besturing loopt via de telefoonlijn en het CAW-computersysteem (Centrale Automatisering Waterbeheer). De gemalen en automatische stuwen staan ingesteld op een bepaald peil en gaan automatisch aan en uit.
.
Als gevolg van een overstroming kan een gehele polder onder water komen te staan. De grootte van de overstroming is afhankelijk van de grootte van een bres in de waterkering en de eventueel aanwezige getijdenwerking. De hoogteligging van gemalen is daarom van belang. Valt de besturingsinstallatie en of de schakelkast uit, dan stopt de stroomtoevoer of worden de communicatielijnen verbroken (Anon. 2011). Afhankelijk van het type gemaal staan de CAW-systemen in een bedieningsgebouw of bij een klein gemaal in een buiten-opstellingskast (figuur 8). Hoewel de elektrische bedrading tegenwoordig bovenaan het gemaal wordt gesitueerd, blijft er een kans op kortsluiting door water (Pers. Comm. Waterschap Scheldestromen). Deze kasten moeten daarom volgens de voorschriften minimaal 10 cm boven het maaiveld op een opstelplaat zijn gesitueerd en kunnen afhankelijk van het type gemaal uitvallen bij een waterstand van ongeveer 30 cm boven het maaiveld (figuur 9). Deze waarde komt overeen met dezelfde type paneelkasten voor telecom. Grotere gemalen met een CAW-systeem in een bedieningsgebouw kunnen hogere waterstanden aan, afhankelijk van de hoogteligging van de opstelplaats. Dit is per gemaal verschillend, zie tabel 2.
Figuur 9: Het gemaal de Moer te Yerseke met een CAW-systeem in een bedieningsgebouw. Het CAW-systeem heeft de opstelling op 105 cm boven het maaiveld liggen (De Nederlandse Gemalen Stichting
| Gemaal | Capaciteit | Opstelhoogte | Type | |
|---|---|---|---|---|
| De Moer, Yerseke | 140 m3/min | 85 cm | Elektrisch | |
| Schore, Schore | 70 m3/min | 105 cm | Elektrisch | |
| Joh. Glerum, Kruiningen | 170 m3/min | 30 cm | Elektrisch | |
| Waarde, Waarde | 192 m3/min | 85 cm | Elektrisch | |
| J.A. van der Graaf, Bathpolder | 40 m3/min | 30 cm | Elektrisch |
Effecten overstroming
De effecten van een overstroming worden beschreven op de volgende pagina
Referenties
- Leidraad toesten op veiligheid regionale waterkeringen, Anon., STOWA, 2015.
- Nieuwe Normering HWBP, Anon., Hoogwaterbeschermingsprogramma, 11 februari 2019.
- Nieuwe normering waterveiligheid, Anon., Helpdesk water, 11 februari 2019.
- Omgevingsplan Zeeland 2012-2018, Anon., Provincie Zeeland, 1 april 2016.
- Overstromingsrisicobeheerplan voor het stroomgebied van de Schelde, Anon., Ministerie van Infrastructuur en Milieu, 23 december 2014.
- Weerbaarheid vitale infrastructuren en objecten- Strategieën in relatie tot overstromingen, Anon., DHV, 31 augustus 2011.
- Zeeuwse nota waterkeringen 2016-2021, Anon., Provincie Zeeland, 18 mei 2016.
- Veiligheid Nederland in Kaart 2, Bart, P., J. Bossenbroek, Ministerie van Infrastructuur en Milieu, 1 december 2011.
- Normering primaire waterkeringen hoofdrapport 28juni2016, Slootjes, N., H. van der Most, Ministerie van Infrastructuur en Milieu, 28 juni 2016.
Zie ook
- Normering primaire waterkeringen hoofdrapport 28juni2016
- Veiligheid Nederland in Kaart 2
- Overstromingsrisicobeheerplan voor het stroomgebied van de Schelde
- Zeeuwse nota waterkeringen 2016-2021
- Deltaprogramma 2015. Werk aan de delta. De beslissingen om Nederland veilig en leefbaar te houden
- Nationaal Waterplan 2016-2021
- Beheer- en ontwikkelplan voor de rijkswateren 2016-2021
- Handreiking voor het afleiden van ontwerpwaterstanden en golfcondities
- Innovatieve dijkconcepten in de Zuidwestelijke Delta
- Integrale Veiligheid Oosterschelde
