(Grond)water

Referentiesituatie

De Woelse Waard is een waterrijke uiterwaard, met diverse plassen en een uitlaat vanuit de polder. De Waal is bij de Woelse Waard door de deklaag heen gesneden, waardoor er een goed contact is met het eerste watervoerend pakket.

Opbouw ondergrond en zandbanen

De bodemopbouw in het Rivierengebied wordt gekenmerkt door de afzettingen van de grote rivieren. 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, dit is goed te zien op de zandbanenkaart van Berendsen (2009) voor het nabijgelegen gebied in Gelderland. Omdat de Woelse Waard in Zuid – Holland ligt, is de zandbanenkaart van Berendsen (2009) voor de Woelse Waard niet beschikbaar en is gebruik gemaakt van de GeoTOP schematisatie, hierin zijn door TNO de zandbanen meegenomen.

De gemiddelde deklaag dikte is circa 8 à 10 meter. In de uiterwaard ligt een voormalige geul van de rivier. Deze wordt omsloten door kleilagen. Dit is terug te zien door de zandige afzettingen tussen de klei en veenlagen. Op basis van GeoTOP zijn er geen verbindingen met zandbanen binnendijks. Uit GeoTOP is wel naar voren gekomen dat onder de klei in de uiterwaard regelmatig de formatie van Nieuwkoop voorkomt met basisveen (de bruine laag op circa 10 m-mv)). Het basisveen is een dunne, harde veenlaag aan de basis van de holocene afzettingen in West- en Noord-Nederland. De veenlaag is sterk gecompacteerd door de bovenliggende pakketten en heeft daarom een relatief grote weerstand.

Werking watersysteem

De Merwede (zoals de Waal hier heet) heeft een zeer sterke invloed op de werking van het watersysteem rond de Woelse waard. Dit is goed te zien in de metingen van de stijghoogten met sterke fluctuaties en de directe relatie met het peil van de Merwede. Deze interactie tussen het eerste watervoerend pakket en de rivier is in kaart gebracht door op diverse locaties de stijghoogten te monitoren. De resultaten van dit onderzoek zijn gepresenteerd in “Resultaten monitoring waterspanningen dijkverbetering Gorinchem-Waardenburg”, door Wiertsema & Partners (2018). Voor de Woelse Waard zijn twee meetraaien van belang: TG432en TG435 (Figuur 6.98. De meetraai TG432 ligt ten westen van sluizencomplex en TG435 ligt ter hoogte van het einde van de dijk bij Gorinchem (voor locaties meetraaien zie: (63295-1_sittek fase 1 en 2.pdf). In het grondwaterpeil is het getij op de rivier duidelijk terug te zien (grote variatie in de rivierpeilen).

Figuur 6.98 Meest waarschijnlijke lithoklasse volgens GeoTOP. Geel is zand, groen is klei en bruin is veen.

De grootte van de respons verschilt per locatie, al is bij beide meetraaien een duidelijke reactie te zien van het eerste watervoerend pakket op het waterpeil van de Merwede. De stijghoogten van meetraai TG435 laten een grote respons zien, de binnendijkse stijghoogten komen sterk overeen met de stijghoogte van de kruin en zijn iets lager dan het rivierpeil. De stijghoogten van meetraai TG432 hebben een kleinere respons, er is duidelijk meer demping te zien. Deze dempende werking wordt veroorzaak door de werking van het binnendijkse watersysteem, de aanwezigheid van zandbanen en plassen.

De Woelse Waard is in twee watersysteem onder te verdelen, de twee voormalig zandwinplassen die in directe verbinding met de Merwede staan en de uiterwaard die vrij afwaterend naar de Merwede. De zandwinplassen hebben een diepte van circa 4,5 m-mv. In het verleden zijn de plassen dieper geweest, waardoor de verbinding met het eerste watervoerend pakket goed is. Het waterpeil in beide zandwinplassen is gelijk aan de waterstand op de Merwede, wat doorwerkt in het eerste watervoerend pakket. In de uiterwaarden zijn geen maatregelen om inundatie te voorkomen. De uiterwaarden lopen bij hoogwater onder, hoe lager het maaiveld hoe sneller het gebied inundeert.

Hoogwaterperioden

Uit de grafiek blijkt dat de Merwede tijdens hoogwaterperioden een sterk infiltrerende werking heeft en dat de kwel binnendijks dan maximaal is. De hoge waterstand op de Merwede zorgt voor hoge stijghoogten vlak achter de dijk. De invloed van de Merwede neemt af naar mate de afstand tot de Merwede toeneemt. De aanwezige deklaag (binnendijks) zorgt ervoor dat de grondwaterstanden aan maaiveld gedempt worden.

De uiterwaarden bij de Woelse waard 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 Merwede in de meeste gevallen een infiltrerende werking (een hoger rivierpeil dan de stijghoogte binnendijks), wel zakt de stijghoogte mee met een daling van het waterpeil in de Merwede. Daardoor is er ook in de zomer een grondwaterstroming richting het binnendijkse gebied. Een laag waterpeil op de Merwede zorgt ervoor dat de stijghoogten achter de dijk afnemen. De invloed van de Merwede neemt af naar mate de afstand tot de Merwede 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 rivierpiel hoger is dan de stijghoogte krijgt het oppervlaktewater een infiltrerende werking.

Effecten varianten 1a en 1b

In de variant 1a vinden twee vergravingen plaats tot een diepte van circa -1,5 m +NAP (2 – 3 m-mv) en twee vergravingen tot circa 0 m+NAP (1 – 1,5 m-mv). Variant 1b is gelijk aan variant 1a alleen worden de vergravingen dieper uitgevoerd, de strangen krijgen een diepte van circa -4,5 m +NAP (5 – 6 m-mv) en twee vergravingen nabij de zandwinplassen een diepte van circa -2,5 m+NAP (4 m-mv). De diepste vergravingen vinden het dichtst bij de dijk plaats, waar twee nieuwe strangen worden gegraven. Dit betekent dat bij alle vergravingen het bovenste deel van de deklaag wordt ontgraven, wel blijft het onderste deel inclusief het basisveen van de formatie van Nieuwkoop. Oorspronkelijk heeft de deklaag een grote invloed op het hydrologisch functioneren in het gebied omdat het de interactie tussen de rivier en het grondwatersysteem dempt. De deklaag is echter al door diverse vergravingen verstoord waardoor de interactie tussen rivier en watersysteem al sterk is. Door het lokaal deels ontgraven van de deklaag wordt de interactie tussen de rivier en het grondwater versterkt waardoor tijdens hoogwater meer water kan infiltreren. Hierdoor kan de stijghoogte in het binnendijkse gebied tijdens hoogwater lokaal stijgen (ten opzichte van de huidige situatie) met een mogelijke grondwaterstandsverhoging in de deklaag binnendijks tot gevolg. Daarnaast kan tevens de kwel binnendijks toenemen met een toename van de afvoer tot gevolg. Het ontgraven van de deklaag kan ook tijdens laagwater effecten tot gevolg hebben. Tijdens deze situaties heeft de Merwede in bijna alle situatie een infiltrerende werking en door de ontgraving wordt zelfs tijdens een laagwatersituatie deze infiltrerende werking in bijna alle situaties versterkt. Het streefpeil binnendijks is -0,8 m+NAP, wat altijd lager is dan het rivierpeil, hierdoor infiltreert de rivier bijna altijd. Alleen bij een zeer snelle dalingen van het waterpeil in de Merwede kan deze draineren.

Het optreden van de effecten tijdens de verschillende hydrologische situaties is sterk locatie-specifiek en afhankelijk van de lokale opbouw van de ondergrond.

De nieuwe strangen zijn nabij de dijk gesitueerd, terwijl de voormalig zandwinplassen liggen verder van de dijk af. Hierdoor kan er een extra effect op de grondwaterstand en de stijghoogte zijn. De verwachting is dat tijdens hoogwater buitendijks effecten in de tussen zandlaag zullen optreden. Vanwege de resterende deklaag weerstand (basisveen) en de hoge respons binnendijks is de verwachting dat de binnendijkse effecten op de stijghoogte en grondwaterstand tijdens hoogwater verwaarloosbaar zijn. Ter plaatse van de ontgravingen ontstaat een oppervlaktewater met de dynamiek van de Merwede dat effecten kan hebben op het (grond)watersysteem binnendijks en buitendijks. Dit betekent dat het grondwatersysteem ook dynamischer reageert.

De verwachting is dat tijdens andere hydrologische situaties dan hoogwater een verhoging van de grondwaterstand ter plaatse van de strangen plaats vindt en een beperkte verhoging binnendijks plaats vindt. De verwachting is dat de binnendijkse effecten niet tot de bebouwde kom van Gorinchem doorwerken, maar mogelijk wel voor een hogere afvoer in de polder zorgen. De waterlichamen om de bebouwde kom van Gorinchem zorgen samen met de resterende deklaagweerstand voor demping van de effecten.

Het effect op het grondwater wordt veroorzaakt doordat er jaarrond water in de strangen staat, terwijl er in de huidige situatie geen water in de uiterwaarden staat. Vanwege de nieuwe dynamiek en verwachtte vernattende buitendijkse effecten in de tussenzandlaag zijn de effecten op het grondwater en watersysteem buitendijks als negatief beoordeeld (--). De effecten op de grondwaterstanden binnendijks zijn als verwaarloosbaar/gering negatief beoordeeld (0/-) en de effecten op het binnendijkse watersysteem zijn als gering negatief (-) beoordeeld vanwege de toename van afvoer in het watersysteem. Het verschil in diepte tussen de beide varianten heeft geen effect op de beoordeling, omdat beide ontgravingen in de tussenzandlaag stoppen. De vergravingen tussen de zandwinplassen heeft geen binnendijks effect en alleen een lokaal buitendijks effect door de verlaging van het maaiveld. Deze effecten zijn significant kleiner dan de effecten van het graven van de strangen.

Effecten varianten 2a en 2b

In de varianten 2a en 2b vinden twee vergravingen plaats tot een diepte van circa -1,5 m +NAP (2 – 3 m-mv). Voor beide varianten betekent dit dat bij de vergravingen het bovenste deel van de deklaag wordt ontgraven, wel blijft het onderste deel inclusief het basisveen van de formatie van Nieuwkoop. Het verschil tussen beide varianten is de locatie van de strangen. In variant 2a liggen de strangen tegen de dijk aan terwijl de strangen in variant 2b op enige afstand van de dijk liggen. Het effect van de strangen zal op een vergelijkbare manier doorwerken als bij variant 1a, wel zal het effect iets gedempt worden vanwege het kleinere contactoppervlak. Ook zijn de verwachtte binnendijkse effecten van variant 2b kleiner dan die van 2a doordat de afstand tot de dijk van de strangen in variant 2b groter is. De processen qua dynamiek van het watersysteem en doorwerking in de grondwaterstand en stijghoogten zijn gelijk aan variant 1a.

Verder vinden er aanpassingen aan de zandwinplassen plaats. Hierbij wordt één zandwinplas opnieuw verbonden met de Merwede en worden de overige plaatsen verondiept en de oevers verflauwd. Door het verondiepen zal de interactie met de Merwede afnemen, wat positief is voor het watersyteem. Het verondiepen en het verflauwen van de oevers van de zandwinplassen draagt positief bij aan het grondwater- en watersysteem buitendijks. De verwachting is dat deze maatregelen geen effect hebben op het binnendijkse grondwater- en watersysteem. In combinatie met het aanleggen van de strangen wordt voor variant 2a het effecten op de binnendijkse grondwatersysteem als verwaarloosbaar/gering negatief (0/-) beoordeeld. Voor variant 2b is het effect op het binnendijkse grondwater- en watersysteem als verwaarloosbaar beoordeeld (0), omdat vanwege de grotere afstand tot de dijk nauwelijks binnendijkse effecten te verwachten zijn. Wel zijn voor variant 2a effecten op het binnendijkse watersysteem te verwacht (mogelijk meer kwel) en daarom is dat beoordeeld als gering negatief. De effecten buitendijks zijn zowel positief als negatief, uiteindelijk is de verwachting dat de strangen een groter buitendijks effect hebben dan de verondiepende maatregelen. Daarom is het buitendijkse grondwater- en watersysteem als gering negatief (-) beoordeeld.

Beoordeling varianten

De effecten op (grond)water zijn onderstaand samengevat.

Tabel 6.52 Effecten (grond)water