(Grond)water

Referentiesituatie

De Herwijnse Bovenwaard is een uiterwaard met een aantal waterlichamen, waaronder een grote kleiput en laagtes waar in het verleden de Waal gestroomd heeft. De Waal is bij de Herwijnse Bovenwaard door de deklaag heen gesneden, waardoor er een goed contact is met het eerste watervoerend pakket.

Opbouw ondergrond en zandbanen

De recente geologische ontstaansgeschiedenis van het Rivierengebied wordt gekenmerkt door de fluviatiele afzettingen van de grote rivieren. In de zandbanenkaart (“Zand in banen”, derde geheel herzien druk, Berendsen, 2009) zijn de holocene afzettingen van de grote rivieren gekarteerd (zie figuur 6.52). De holocene afzettingen van de grote rivieren worden onderverdeeld in stroomgordelafzettingen (bestaande uit zand en zavel) en komafzettingen (zware klei soms met veenlagen). Daar waar de kleien (komklei) voorkomen ondervindt de grondwaterstroming van en naar het eerste watervoerend pakket een grotere weerstand. De afwisseling van sedimenten geeft een zeer gevarieerde samenstelling van de ondiepe ondergrond zoals te zien is op de zandbanenkaart.

De stroomgeulen worden op de figuur 6.52 aangegeven met gele en rode tinten naar gelang de diepte ten opzichte van maaiveld. De komafzettingen worden aangegeven met de blauwe en groenen tinten. In de uiterwaard is de dikte van de deklaag ook gekarteerd. Rond de Bovenwaard liggen drie zandbanen, één in de uiterwaard en twee binnendijks. De zandbaan in de uiterwaard is een voormalige geul van de Waal en ligt op een diepte van 0,5 à 3 meter beneden maaiveld. De zandbaan in ten westen van Kerkeneind loopt door tot onder de Waal. Deze zandbaan ligt 1 à 2 meter beneden maaiveld (binnendijks) en maakt ook buitendijks contact met de voormalige Waalgeul zandbaan. Dit zorgt voor een verbinding van de deklaag binnendijks en buitendijks. De andere zandbaan ligt alleen binnendijks en is waarschijnlijk een oude bocht van de Waal.

Figuur 6.52 Zandbanenkaart (Berendsen, 2009).

Werking watersysteem

De Waal heeft een zeer sterkte invloed op de werking van het watersysteem rond de Herwijnense Bovenwaard. Dit is goed te zien in de metingen van de stijghoogten met grote fluctuaties en de directe relatie tussen de stijghoogten en het waterpeil van de Waal. Deze interactie tussen het eerste watervoerend pakket en de Waal is zorgvuldig in kaart gebracht. De resultaten van dit onderzoek zijn gepresenteerd in “Resultaten monitoring waterspanningen dijkverbetering Gorinchem-Waardenburg”, door Wiertsema & Partners (2018). Voor de Herwijnense Bovenwaard zijn twee meetraaien van belang: TG310/(311) en TG322/(323), (figuur 6.53). De meetraai TG310 ligt ter hoogte van de grote kleiput en TG322 ligt ter hoogte van Kerkeneind.

Figuur 6.53 De stijgtijdhoogtemetingen en de rivierstanden gepresenteerd in 1 grafiek, boven; TG310 en onder TG: 322 (bron: Wiertsema & Partners, 2018, zie de rapportage ook voor grotere weergave grafiek).

De grootte van de respons verschilt per meetraai. De meetraai TG322 laat een zeer sterke respons zien, de binnendijkse stijghoogten komen sterk overeen met het rivierpeil. De binnendijkse peilbuis ligt in of zeer dicht in de buurt van een zandbaan. Ter plaatse van de kruin van de dijk is de stijghoogte nog bijna gelijk aan het rivierpeil. De meetraai TG310 laat een veel kleinere respons laat zien. In deze meetraai (TG310) zijn bij lagere rivierpeilen de stijghoogten onder de kruin en binnendijks bijna gelijk. Terwijl bij hoge rivierpeilen de binnendijkse stijghoogte veel lager is dan bij de kruin van de dijk. Dit is waarschijnlijk een gevolg van de drainerende en dempende werking van het binnendijkse watersysteem (onder andere de binnendijkse kleiput).

Het watersysteem in de Herwijnense Bovenwaard bestaat uit 1 grote kleiput, 2 kleine kleiputten nabij de Waal en een laagte met plasvorming (een oude strang). De kleiputten zijn op dit moment niet verbonden met de Waal, maar inunderen wel bij hoogwater en worden niet beschermd door een zomerkade. In de kleiputten is de klei weggegraven waardoor een verbinding met het eerste watervoerend pakket ontstaat. Doordat de kleiputten het grootste deel van het jaar niet verbonden zijn met de Waal hebben de kleiputten een dempende werking. Dit is zichtbaar in de respons van meetraai TG310.

Hoogwaterperioden

Uit de grafiek blijkt dat de Waal tijdens hoogwaterperioden een sterk infiltrerende werking heeft en dat de kwel binnendijks dan maximaal is. De hoge waterstand op de Waal zorgt ervoor dat de stijghoogten vlak achter de dijk sterk toenemen, zeker bij meetraai TG322. De invloed van de Waal neemt af naar mate de afstand tot de Waal toeneemt (dit is meer zichtbaar bij meetraai TG310). De aanwezige deklaag (binnendijks) zorgt ervoor dat de grondwaterstanden aan maaiveld gedempt worden. De op plekken waar een zandbaan aanwezig is reageert de grondwaterstand ook sterk.

De uiterwaarden bij de Herwijnense Bovenwaard staan tijdens hoogwater onder water. Tijdens deze situatie is in de uiterwaard sprake van (sterke) infiltratie naar het eerste watervoerend pakket en stroming richting binnendijks gebied. Daar waar de deklaag is ontgraven (ontgrondingen) is er sterke interactie met het grondwatersysteem en is de wegzijging maximaal.

Laagwaterperioden

Tijdens laagwaterperioden heeft de Waal een drainerende werking waardoor er grondwaterstroming vanuit het binnendijkse gebied richting de rivier optreedt. De lage waterstand op de Waal zorgt ervoor dat de stijghoogten achter de dijk sterk afnemen. De invloed van de Waal neemt af naar mate de afstand tot de Waal toeneemt.

Toelichting effecten varianten

De varianten kunnen geohydrologische effecten veroorzaken als gevolg van:

• Vergraving van de deklaag: Het vergraven van de deklaag kan van grote invloed zijn op het hydrologisch functioneren in het gebied omdat het de interactie tussen de Waal en het grondwatersysteem dempt.

• Nieuwe verbindingen met de Waal: Ter plaatse van de ontgravingen ontstaat een oppervlaktewater met de dynamiek van de Waal. Deze dynamiek heeft zijn weerslag op het grondwatersysteem afhankelijk van de hydrologische situatie. Wanneer het rivierpeil lager is dan de stijghoogte in de omgeving zal het oppervlaktewater gaan draineren en een verdrogend effect hebben op de omgeving. Wanneer het rivierpeil hoger is dan de stijghoogte krijgt het oppervlaktewater een infiltrerende werking.

Aanleg strangen

In alle varianten wordt een nieuwe strang gegraven tot een diepte van circa 3 m-mv. Per variant verschilt de locatie van deze nieuwe strang. Daarnaast wordt de oude strang hersteld, waardoor de kleiputten verbonden worden met de Waal. Dit zorgt voor een nieuwe dynamiek in het watersysteem. Voor alle varianten geldt dat de grote kleiput verbonden wordt en de oude strang weer aangelegd wordt. Bij sommige varianten wordt de oude strang opgenomen in de nieuwe strang.

Verbinden grote kleiput

Het verbinden van de grote kleiput met de Waal zorgt ervoor dat het oppervlaktewaterniveau dynamische wordt ten opzichte van de huidige situatie. Deze sterkere dynamiek heeft zijn weerslag op het grondwatersysteem afhankelijk van de hydrologische situatie:

• Tijdens een hoogwatersituatie inundeert de kleiput volledig en is al sprake van een rivierdynamiek waardoor er geen hydrologisch effect zal zijn;

• Tijdens een laagwatersituatie blijkt uit de respons analyse dat ter plaatse van de meetraai al een zeer hoge respons is. Dit betekent dat de interactie tussen rivier en watersysteem al zeer groot is. Vanwege deze al bestaande grote interactie is het hydrologische binnendijks effect naar verwachting gering.

• Tijdens gemiddelde hydrologische situaties zijn juist wel effecten te verwachten. Bij gemiddeld rivierpeil inundeert de kleiput nu niet en blijft de binnendijkse stijghoogte achter bij het rivierpeil. Dit betekent dat tijdens deze situaties de invloed van de rivier groter kan worden.

Eén kanttekening is dat met het ontwerp van de inlaat de mate van dynamiek kan worden beïnvloed. Hier is echter op dit moment geen rekening mee gehouden.

Effecten variant 1a

Het graven van de nieuwe strang in het westen betekent dat de deklaag wordt ontgraven en dat er een verbinding staat met de zandbaan onder de uiterwaard. Door het ontgraven van de deklaag wordt de interactie tussen de Waal en het eerste watervoerend pakket groter. Tijdens hoogwater kan meer water infiltreren. Hierdoor kan de stijghoogte zowel binnendijks als buitendijks stijgen tijdens hoogwater. Daarnaast zal tevens de kwel binnendijks toenemen met een toename van de afvoer tot gevolg. Tijdens laagwater zal de strang een drainerende werking hebben op de omgeving waardoor de grondwaterstand rondom de strang zullen dalen ten opzichte van de huidige situatie. Via de zandbaan kan het water makkelijker onder de dijk door stromen, wat het mogelijk effect versterkt. Echter laat de respons al zien dat ter plaatse van de meetraai TG322 een zeer hoge respons is. Dit betekent dat de interactie tussen rivier en watersysteem al zeer groot is en niet veel groter kan worden. Vanwege deze al bestaande grote interactie zijn de hydrologische binnendijkse effecten als gevolg van de ingrepen naar verwachting beperkt. De hydrologische effecten buitendijks zijn tijdens een hoogwatersituatie niet relevant.

De nieuwe strang en het verbinden van de kleine en grote kleiputten zorgen voor een directe verbinding met de Waal. Waardoor het oppervlaktewaterniveau in de uiterwaard dynamischer wordt ten opzichte van de huidige situatie. Deze sterkere dynamiek heeft zijn weerslag op het grondwatersysteem afhankelijk van de hydrologische situatie. Wanneer het rivierpeil lager is dan de stijghoogte in de omgeving zal het oppervlaktewater gaan draineren en een verdrogend effect hebben op de omgeving. Wanneer het rivierpeil hoger is dan de stijghoogte krijgt het oppervlaktewater een infiltrerende werking. Het gemiddelde rivierpeil bij de Bovenwaard ligt rond de 1,0 m+NAP, wat hoger is dan het omliggende hydrologisch systeem. Waardoor gemiddeld genomen de Waal ter plaatse van de Bovenwaard een infiltrerende werking heeft en zal het vernattende effect domineren. Dit effect zal het grootst zijn rondom de kleiputten, omdat daar de respons op dit moment het kleinst is.

De effecten op de grondwaterstanden binnendijks zijn als gering negatief (-) beoordeeld voor de effecten rondom de grote kleiput. Wel is de verwachting dat de binnendijkse kleiput voor demping zal zorgen. De effecten van de nieuwe strang zijn verwaarloosbaar tot gering negatief. Sinds het gebied rondom de grote kleiput een beperkte deklaagdikte heeft, is een toename in kwel te verwachten. Daarom is het effect op het watersysteem binnendijks gering negatief (-). Buitendijks verandert het grondwater- en watersysteem fors, met meer dynamiek in de kleiputten en een nieuwe strang waarin altijd water staat. Dit heeft een groot effect op de grondwaterstanden en het oppervlaktewatersysteem. Afhankelijk van de functie is dit positief of negatief (dit kan goed uitpakken voor natuur, voor mogelijk landbouw slecht). Vanwege de grote verandering zijn beide buitendijkse criteria beoordeeld als negatief (--).

Effecten variant 1b

De effecten van variant 1b zijn gelijk aan de effecten van 1a. Ondanks de kleinere geul en een grotere afstand tot de dijk, maakt de nieuwe strang nog steeds contact met de zandbaan. Hierdoor blijft goed contact met het eerste watervoerend pakket mogelijk. De aanvullende dynamiek in de kleiputten is helemaal gelijk aan variant 1a. Vanwege dezelfde effecten is de beoordeling van variant 1b gelijk aan variant 1a.

Effecten varianten 2a en 2b

In de varianten 2a en 2b wordt de nieuwe strang in het oosten aangelegd en wordt de grote kleiput verbonden met deze nieuwe strang. Doordaar de grote kleiput tussen de dijk en de nieuwe strang ligt, zullen de effecten vanuit de grote klei groter zijn dan de nieuwe strang. Alleen in het oosterlijke puntje van de Herwijnense Bovenwaard komt de strang nabij de dijk te liggen. Verwacht wordt dat de grote kleiput dominant is voor de binnendijkse effecten. Daarom is de beoordeling voor de binnendijkse effecten gelijk aan varianten 1a en 1b. De buitendijkse effecten zijn wel kleiner dan de varianten 1a en 1b, omdat een kleiner deel van de uiterwaard onder invloed van de vergravingen staat. In het westelijk deel zijn niet of nauwelijks effecten te verwachten. Afhankelijk van de grote van de heropende strang. Daarom worden de buitendijkse effecten als gering negatief beoordeeld (-). De breedte van de strang zal een verwaarloosbaar effect hebben op de effecten van het grondwater.

Beoordeling varianten

De effecten op (grond)water zijn onderstaand samengevat.

Tabel 6.34 Effecten (grond)water