Uiterwaardmaatregelen - Deel 4 - Rivierverruiming van vormgeving naar beheer

Beschrijving

In de afgelopen jaren zijn veel uiterwaarden in het Nederlandse rivierengebied opnieuw ingericht, veelal met als doel om nieuwe natuur te ontwikkelen. Sinds de Beleidslijn ruimte voor de rivier (nu Beleidslijn grote rivieren) hebben natuurontwikkelingsprojecten ook een veiligheidsdoelstelling gekregen. Door uiterwaardmaatregelen verandert de structuur en de inrichting van een uiterwaard ingrijpend. Ook verandert de geohydrologie, wat de kans op instabiliteit van het dijklichaam vergroot.
In deze paragraaf wordt onderscheid gemaakt in vijf uiterwaardmaatregelen (Figuur 3.6):

1. uiterwaardverlaging;
2. aanleg nevengeulen;
3. aanleg open water;
4. verwijderen hydraulische knelpunten;
5. verwijderen of doorsteken zomerkades.

Deze leidraad gaat niet in op de keuze tussen de verschillende typen maatregelen. Over het algemeen zal een gebiedsvisie of een ruimtelijk kader leidend zijn voor de keuze.

Uiterwaardverlaging, de aanleg (of het heropenen) van nevengeulen, het aanleggen van open water en het verwijderen van zomerkades geven meer ruimte aan de rivier. Het verwijderen of aanpassen van hydraulische knelpunten levert een betere doorstroming op.

[Het handboek ‘Richtlijnen voor inrichting en beheer van uiterwaarden, ecologie en veiligheid gecombineerd’ biedt aanvullende informatie over uiterwaardmaatregelen (Wolters et al., 2001).

Uiterwaardverlaging

Uiterwaardverlaging is het geheel of gedeeltelijk verlagen van een uiterwaard. Verlaging kan op twee manieren toegepast worden (Figuur 3.8):

• uiterwaard integraal over kilometers lange trajecten afgraven;
• uiterwaard gedeeltelijk afgraven over korte trajecten.

Integrale afgraving kan plaatsvinden tot een bepaald niveau of met een bepaalde constante verlaging, waardoor het huidige natuurlijke reliëf wordt behouden. Een variant hierop is het afgraven tot bepaalde grondlagen. Daarmee komen bijvoorbeeld oude geulen weer aan het oppervlak te liggen. In de rivierverruimingsplannen voor de Grensmaas is dit principe veel toegepast. Het afgraven van het onbedijkte Maasdal om een groter stroomvoerend profiel te verkrijgen wordt weerdverlaging genoemd. In deze leidraad wordt verder geen onderscheid gemaakt tussen uiterwaard- en weerdverlaging.

Aanleg nevengeulen

Nevengeulen liggen in de uiterwaard min of meer parallel aan het zomerbed. Nevengeulen takken af van het zomerbed en monden daar stroomafwaarts weer in uit. Op beide aansluitpunten kan een drempel worden aangelegd om de instroming van water en sediment te regelen. Er kan onderscheid gemaakt worden in de volgende typen:

• Nevengeulen met ondiep water dat vrijwel altijd meestroomt. Hier wordt vaak voor gekozen als de hoofdfunctie natuur is.
• Nevengeulen die niet permanent watervoerend zijn. Hier wordt vaak voor gekozen als de hoofdfunctie rivierverruiming tijdens hoogwatersituaties is. De drempels op de aansluitpunten liggen in deze variant hoger, zodat het water alleen instroomt bij hoge waterstanden

De geschiktheid van uiterwaarden voor de aanleg van nevengeulen is beschreven in Asselman en Klijn (2003). Een nevengeul kan tot stand komen door het graven van een nieuwe geul of door het heropenen van oude geulen. Ook combinaties zijn mogelijk.

Aanleg open water

Door de aanleg van plassen in een uiterwaard vermindert de stromingsweerstand omdat een open wateroppervlak hydraulisch gezien ‘glad’ is. De bovenste waterlaag van 2 tot 5 meter stroomt bovendien mee, waardoor de afvoercapaciteit nog verder toeneemt. In diepe plassen kunnen ecologische problemen ontstaan als het licht niet tot de bodem komt. In de onderste laag van de plas krijgen anaerobe processen dan de overhand. Dit effect treedt op in verschillende bestaande klei-, zand- en grindwinplassen.

Verwijderen hydraulische knelpunten

Veerstoepen, wegen, kades en hooggelegen terreinen die dwars op de stroomrichting van de uiterwaard staan remmen de waterstroming af. Hierdoor stuwen de waterstanden lokaal op. Een rigoureuze methode om dit probleem op te lossen is het verwijderen van deze obstakels. Bij hoogwater is het veer of de woonlocatie dan niet meer via de weg te bereiken. Een andere oplossing is om deze obstakels gedeeltelijk af te graven of doorlatend te maken waardoor de opstuwing vermindert (zie Figuur 3.9). Bij het doorlatend maken kan het obstakel zijn functie (weg, veerstoep) behouden. Het verwijderen van een knelpunt heeft in het algemeen een beperkt en lokaal effect. Daarom is het verwijderen van een knelpunt meestal onderdeel van een pakket van maatregelen, zoals de aanleg van geulen, uiterwaardvergraving of natuurontwikkeling.

Verwijderen of doorsteken zomerkades

Zomerkades kunnen parallel aan de rivier of dwars op de rivier liggen. Dwars op de rivier liggende kades veroorzaken lokaal veel weerstand en veroorzaken daarom wateropstuwing. Het verwijderen of doorlatend maken van deze zomerkades kan bijdragen aan het verlagen van waterstanden. Duikers of overbrugde openingen maken de kade doorlatend. Kades die parallel aan de rivier liggen, veroorzaken meestal weinig weerstand. Deze kades hebben een belangrijke functie bij het geleiden van de stroming bij hoogwater. Het verwijderen van parallelle kades is daarom doorgaans niet aan te raden. De invloed van zomerkades op de landbouwfunctie is nader uitgewerkt in de studie ‘Verkenning van kansen en bedreigingen van rivierverruiming voor landbouw’ (Rijkswaterstaat Directie Limburg, 2002).

Toepassingsgebied

Uiterwaardvergraving is toepasbaar in uiterwaarden die door aanslibbing zijn opgehoogd en die geen bijzondere landschappelijke, cultuurhistorische en natuurwaarden herbergen. Met name langs de IJssel en de Neder-Rijn en Lek liggen veel uiterwaarden die landschappelijk en cultuurhistorisch waardevol zijn en waar dus voorzichtig mee omgegaan moet worden. In het bovenrivierengebied bieden veel uiterwaarden ruimte voor uiterwaardvergraving. Nevengeulen zijn toepasbaar waar dit samen kan gaan met herstel van oude landschapsvormen. De aanleg van open water (plassen) biedt kansen aan de natte natuur. Het verwijderen van hydraulische knelpunten zoals veerstoepen en lokale verhogingen in de uiterwaard geeft minder lokale opstuwing. Om de functie van bijvoorbeeld veerstoepen of landhoofden te behouden kunnen waterdoorlatende constructies soms uitkomst bieden (palen). Het verwijderen van zomerkaden vergemakkelijkt de uitwisseling van water tussen het zomerbed en de uiterwaard. Verwijderde zomerkaden mogen er niet toe leiden dat waterstanden in het zomerbed te laag worden of dat de uiterwaarden te vaak onder water komen te staan.

Ontwerp- en beoordelingsaspecten

Veiligheid en hydraulische aspecten

Door uiterwaardmaatregelen kunnen de golfrandvoorwaarden bij de dijk wijzigen als de strijklengte of de waterdiepte toeneemt. Dit moet gecontroleerd worden en kan aanvullende maatregelen aan de dijk noodzakelijk maken. Ook kunnen uiterwaardmaatregelen invloed hebben op faalmechanismen, zoals piping en macrostabiliteit. Criteria voor het versterken van dijken zijn beschreven in Deel 3 van deze leidraad.

Het doel van uiterwaardmaatregelen is het vergroten van de afvoercapaciteit. Dit leidt tot lagere hoogwaterstanden. De waterstanden dalen ter hoogte van de maatregelen en bovenstrooms hiervan (stuwkromme-effect). Uiterwaardmaatregelen beïnvloeden de rivierafvoer niet of nauwelijks (tenzij de afvoerverdeling op splitsingspunten wordt beïnvloed, zie paragraaf 2.2.1). Het effect op waterstanden benedenstrooms is daarom nihil. Bijlage 9 geeft een nadere beschrijving van de hydraulische en morfologische werking van verschillende typen uiterwaardmaatregelen.

De veranderingen in de hoogwaterstanden als gevolg van uiterwaardmaatregelen zijn over het algemeen gering (enkele centimeters). De relatie tussen ingreep en effect is vrijwel lineair: twee keer zo veel ontgraven levert een twee keer zo grote waterstanddaling op. Bij zeer diepe ontgravingen (> 5 m) en ontgravingen over zeer grote afstanden (> 5 km) neemt het effect niet meer lineair toe. Verder kan verandering van de ruwheid leiden tot grote verschillen in de waterstandseffecten.

De ‘Richtlijnen voor inrichting en beheer van uiterwaarden’ (Wolters et al., 2001) geeft voor het bovenrivierengebied van de Rijn relaties tussen het ontgraven volume en de waterstanddaling bij hoogwater. Voor de Maas en het benedenrivierengebied zijn dergelijke gegevens nog niet beschikbaar. In het benedenrivierengebied worden de hoogwaterstanden ook bepaald door hoge waterstanden op zee. Uiterwaardmaatregelen hebben daar nauwelijks effect op de waterstand.

De volgende relaties gelden voor het bovenrivierengebied van de Rijn (Wolters et al., 2001):

• Het waterstandverlagende effect van een uiterwaardvergraving bedraagt 40 tot 100 mm per miljoen m3 ontgraving. In Wolters et al. (2001) zijn de effecten per riviertak opgenomen. Langs de Waal is het effect het kleinst en langs de IJssel het grootst. De trajecten IJsselkop - Driel en IJsselkop - Dieren vormen uitzondering. Hier bedraagt de waterstandverlaging 160 mm per miljoen m3 ontgraving. Dit komt door het grote verhang in deze trajecten. Dit grote effect neemt echter wel snel af in bovenstroomse richting.
• Toename van de ruwheid met 1 m^1/2/s (verlaging van de Chézy-waarde) over een oppervlakte van 1 vierkante kilometer leidt tot een verhoging van de waterstand met 3 tot 9 mm. Wolters et al. (2001) geeft de getallen per riviertak. Bovenstaande relaties zijn alleen van toepassing bij ontgravingen in de stroomvoerende delen van de uiterwaard.

In de planstudie Ruimte voor Rijntakken (RvR) is het effect op de waterstand bepaald voor circa 130 fictieve uiterwaardplannen (RIZA en WL|Delft Hydraulics, 2000-b). Hieruit zijn kentallen afgeleid voor de effectiviteit van uiterwaardverlaging per riviertak. De kentallen zijn weergegeven in Tabel 3.1. Daaruit blijkt dat uiterwaardverlaging het meest effectief is langs de IJssel en het minst langs de Boven-Rijn en Waal. De reden hiervoor is dat in de IJssel bij hoogwater een groter deel van de afvoer (40-70%) door de uiterwaarden stroomt dan in de Waal (20-50%). In de kentallen is ook de extra verruiming meegerekend die meestal nodig is om de toenemende ruwheid te compenseren. Het onderscheid tussen het verruimende effect en het verruwende effect is in Tabel 3.1 niet gemaakt.

De hydraulische effectiviteit van uiterwaardmaatregelen is globaal in te schatten met bovenstaande vuistregels. Om lokale invloeden, ruwheden, geometrie en dergelijke in de
berekening te kunnen verwerken zijn hydraulische modellen nodig. Begroeiingstypen en bebouwing in een uiterwaard moeten voor hydraulische modelberekeningen vertaald
worden in ruwheid. Begroeiing en bebouwing wordt daarvoor ingedeeld in zogenaamde (vegetatie)structuurtypen die elk een bepaalde ruwheid hebben (van Velzen et al., 2003-a en -b). Deze werkwijze wordt ook gevolgd bij het maken van de ruwheidsschematisatie
van hydraulische modellen. Verruwing door begroeiing is vooral in het stroomvoerende
deel van de uiterwaard van belang.

Verruiming en verruwing hebben in bepaalde delen van het winterbed meer effect dan in andere delen. De effectiviteit binnen het winterbed is systematisch verkend met behulp van hydraulische modellen (Agtersloot et al.,1999). De conclusie is dat verruimende maatregelen vooral effectief zijn in de nabijheid van het zomerbed. Toename van hydraulische ruwheid nabij de bandijk veroorzaakt de minste opstuwing. Hierop bestaan talloze locatiespecifieke uitzonderingen. Zo heeft verruiming in de stroomschaduw van hoogwatervrije terreinen langs het zomerbed weinig effect. Ooibos dat aan de voet van een schaardijk staat veroorzaakt relatief grote opstuwing. Door met een computermodel een kaart met stroomsnelheden te maken, wordt duidelijk waar de stroomvoerende delen van de uiterwaard liggen en wat de effectiviteit van verruiming en verruwing per locatie is.

Uiterwaardverlaging

Uiterwaardverlaging is het meest effectief als in de huidige situatie de stroomsnelheden in de uiterwaard relatief hoog zijn en als tijdens hoogwater tenminste 40% van de totale rivierafvoer door de uiterwaard stroomt. De vergunning in het kader van de Wet beheer Rijkswaterstaatswerken (Wbr) stelt als eis dat het talud stabiel blijft.

Aanleg nevengeulen

Het effect van nevengeulen hangt af van het tracé in de uiterwaard. Naarmate de geul verder van het zomerbed ligt is het effect kleiner. Een nevengeul in een binnenbocht van het zomerbed zorgt voor een grotere waterstanddaling dan een nevengeul in een buitenbocht omdat het verhang in de binnenbocht groter is. De grootste waterstanddaling wordt gerealiseerd als het tracé de stroomlijnen bij hoogwater volgt. De stroomlijnen zijn te berekenen met een twee-dimensionaal hydraulisch model. Over het algemeen is het effect van een nevengeul groter dan van andere vormen van uiterwaardverlaging omdat nevengeulen vaak parallel aan de stroomrichting liggen.
Voor de dimensionering van nevengeulen zijn geen algemene richtlijnen te geven. Voor de dimensionering zijn niet alleen rivierkundige effecten van belang maar ook ecologische effecten, delfstofwinning, mogelijkheden voor omputten, kosten, landschappelijke inpassing en kans op binnendijkse kwel. Voor de functies veiligheid, natuur en scheepvaart zijn ontwerpprincipes opgesteld (bijlage 11). In sommige gevallen kunnen de ontwerpprincipes voor de verschillende functies tegenstrijdig zijn. Tabel 3.2 geeft daar enkele voorbeelden van.

Vaak is het onttrekken van afvoer tijdens laagwater ongewenst omdat de waterdiepte in het zomerbed daardoor te gering kan worden voor de scheepvaart. Meestal is een kleine afvoer door de nevengeul van maximaal enkele procenten van de totale afvoer wel toegestaan. Dit kan van belang zijn als lokstroom voor vis en voor het behouden van stroming in de nevengeul. Ook bij hogere afvoeren moet de afvoer door de nevengeul begrensd worden om aanzanding in de hoofdgeul (en dus problemen voor de scheepvaart) te voorkomen. Om de afvoer door de nevengeul te beheersen wordt vaak een afvoerregelwerk in de geul ontworpen (bijvoorbeeld een overlaat of duiker). Naast de werking van dit regelwerk en de stromingsweerstand van de nevengeul is ook de vormgeving van de in- en uitstroomopening bepalend voor de hydraulische effectiviteit van nevengeulen. Van belang zijn:

• de drempel (hoogte, vorm, constructie);
• regelbaar (schuiven, kleppen of schotbalken) of vast (duiker, overlaat of drempel);
• de hoek tussen geul en rivier op de aansluitlocatie.

Bij nevengeulen langs de Waal is onderzocht of de scheepvaart hinder ondervindt van de dwarsstroom die de nevengeulen veroorzaken. Ondanks de vrij hoge afvoer door de nevengeulen blijkt dit niet het geval te zijn, waarschijnlijk omdat de stroming uitwaaiert in de kribvakken waar de geulen op aansluiten.

Aanleg open water

Voor een significant waterstandverlagend effect moet een plas minimaal 2 m diep zijn en een voldoende groot oppervlak hebben. De bovenste laag van maximaal 5 m diep stroomt mee. Een grotere diepte dan 5 meter levert geen groter hydraulisch effect meer op. Het volstorten van diepe putten of plassen is daarom voor de hydraulische effectiviteit doorgaans niet bezwaarlijk. Een lange smalle plas die in de lengterichting van de rivier ligt heeft meer effect dan een korte brede plas (zie Figuur 3.10). Dit komt omdat bij een lange plas het waterstandeffect over een langer traject optreedt. Als gevolg van het stuwkromme-effect (zie Kader 2.1) kan de maximale waterstanddaling hierdoor toenemen. Flauwe taluds hebben de voorkeur omdat het water bij hoogwater dan geleidelijk in en uit de plas stroomt.

Verwijderen hydraulische knelpunten

Het verwijderen van lokale hydraulische knelpunten, zoals hoogwatervrije terreinen, veerstoepen of landhoofden van bruggen, kan een groot hydraulisch effect hebben. Hierdoor kunnen over een grote afstand geen of minder maatregelen nodig zijn. Door hoogwatervrije terreinen te verwijderen verandert het stromingspatroon en neemt de afvoercapaciteit toe. Door het verwijderen van een hydraulisch knelpunt kunnen andere verruimende maatregelen effectiever worden.

Verwijderen / doorsteken zomerkades

Zomerkades stuwen het water op. Door het verwijderen van een zomerkade worden de waterstanden lager. Dit effect is het grootst bij het verwijderen van kaden die dwars op de stroomrichting liggen. Bij het doorsteken van zomerkades die dwars op de stroomrichting liggen moeten de openingen groot zijn om voldoende effect op de hoogwaterstanden te bereiken. De overblijvende kade veroorzaakt immers nog steeds weerstand en opstuwing. Door kades die parallel aan de rivier liggen op meerdere plaatsen door te steken stroomt meer water naar de uiterwaard. Ook voor de ecologie kan dit voordelig zijn omdat de natuurlijke dynamiek in de uiterwaarden toeneemt.

Morfologische aspecten

Bijlage 9 geeft een beschrijving van de hydraulische en morfologische werking van de verschillende typen uiterwaardmaatregelen. In de studie ‘Morfologie en herinrichting’ (Mosselman et al., 2001), zijn morfologische effecten van herinrichting van de uiterwaarden onderzocht en de mogelijkheden voor kwantificering van deze effecten in beeld gebracht. Hieronder zijn per maatregel de belangrijkste morfologische aspecten beschreven.

Uiterwaardverlaging

Het water dat bij hoogwater de uiterwaard instroomt neemt sediment mee. In de uiterwaarden nemen de stroomsnelheden af en vindt sedimentatie plaats. Hierdoor komen de uiterwaarden steeds hoger te liggen. Dit kan ten koste gaan van de hydraulische effectiviteit en op termijn kan onderhoudsbaggerwerk noodzakelijk zijn. Als het afgezette sediment vervuild is, kunnen de kosten hoog oplopen. Bij verstoring van de afvoerverdeling over zomerbed en uiterwaard kan ook aanzanding of aanslibbing in het zomerbed plaatsvinden. Dit is toegelicht in paragraaf 2.2.2.

Aanleg nevengeulen

De morfologische effecten zijn vergelijkbaar met de effecten die bij uiterwaardverlaging optreden. Daarom kan het nodig zijn om in de nevengeul een afvoerregelwerk op te nemen om de afvoer door de geul te beperken. Nabij de in- en uitlaat zijn de stroomsnelheden en de variaties daarin doorgaans het grootst. Bescherming kan noodzakelijk zijn om ongewenste morfologische veranderingen te voorkomen, zoals diepe ontgrondingen of verplaatsing van de in- of uitstroomlocatie. Ongewenste aanzanding, aanslibbing of erosie is te verminderen door het ontwerp te optimaliseren op de volgende onderdelen:

• afmetingen van de geul veranderen: hierdoor veranderen de stroomsnelheden;
• vorm en dimensie van het inlaatwerk veranderen: hierdoor veranderen de afvoer en stroomsnelheden in de nevengeul;
• de locatie van het inlaatwerk wijzigen: lokaliseer het inlaatwerk in de buitenbocht voor minder sedimentinstroom of bij een diep kribvak om dichtslibben van het inlaatwerk te voorkomen;
• de hoek tussen de geul en de rivier veranderen: hierdoor veranderen de afvoer en stroomsnelheden en de toevoer van sediment naar de nevengeul.

In bijlage 11 zijn ontwerpprincipes voor nevengeulen aangegeven. Voor de morfologie zijn van belang:

• Sedimentatie in de nevengeul en vegetatieontwikkeling
  Sedimentatie in de nevengeul en toename van de hydraulische ruwheid door vegetatieontwikkeling zijn te compenseren door de nevengeulen ruimer te ontwerpen dan in eerste instantie noodzakelijk is. Een diepe geul remt tevens de groei van waterplanten door een combinatie van stroomsnelheid en beperkte lichtdoordringing. Een zandvang aan het begin van een nevengeul zal in de regel niet nodig zijn. Uit metingen in aangelegde nevengeulen is gebleken dat ook een slibvang niet nodig is omdat het slib bij hoogwater uit de geulen spoelt. Dit is beschreven in ‘eindrapport Gameren’ (Jans, 2004).
• Ondermijning van de bandijk
  Door de nevengeul op voldoende afstand van de bandijk aan te leggen is te voorkomen dat de hoogwaterkering ondermijnd wordt door oevererosie of meandering van de nevengeul. De precieze afstand van de geul tot de bandijk moet worden bepaald in overleg met de dijkbeheerder. Oevererosie en meandering in de nevengeul zijn te voorkomen door de geul zo recht mogelijk aan te leggen. De afstand tot de kribwortels (aansluiting krib op oever) is in de praktijk minimaal 100 m. Tot 50 m uit de dijk mag de kleibekleding niet worden geroerd en tussen 50 m en 100 m moet de bestaande kleibekleding tot minimaal dezelfde dikte worden teruggebracht. Waar dat niet mogelijk is, bijvoorbeeld bij het in- en uitstroompunt van de geul, is verdediging van de kribwortel noodzakelijk. Uitschuring in de richting van de dijk moet worden voorkomen.

Aanleg open water

Diepe plassen zullen gaan fungeren als zand- en slibvangen. Daarom is het aan te raden de plas dieper te maken dan in eerste instantie noodzakelijk is. Voor de ecologische ontwikkeling is een diepere plas echter ongunstig.

Verwijderen hydraulische knelpunten

De inrichting van de uiterwaard na het verwijderen van een hydraulisch knelpunt moet zodanig zijn dat weinig tot geen sedimentatie of erosie optreedt. Daarvoor is het van belang dat weinig veranderingen in stroomsnelheden optreden, in de uiterwaard en in het zomerbed.

Verwijderen of doorsteken zomerkades

Na het verwijderen of doorsteken van de zomerkade overstroomt de uiterwaard vaker. Hierdoor wordt meer sediment naar de uiterwaard getransporteerd. Bij grootschalige projecten kan het verwijderen van zomerkaden, zeker in combinatie met uiterwaardverlaging, een forse toename van de sedimentatie in de uiterwaarden veroorzaken. Uit modelberekeningen voor de Rijntakken blijkt dat de sedimentatie bij handhaving van zomerkaden met slechts enkele procenten toeneemt en bij verwijdering van de zomerkaden met bijna 50% (zie Asselman, 1999). Bij verstoring van de afvoerverdeling over zomerbed en uiterwaard kan ook aanzanding of aanslibbing in het zomerbed plaatsvinden (zie ook paragraaf 2.2.2).

Ruimtelijke kwaliteit

Bij maatregelen in de uiterwaard is er de keuze tussen het behoud van huidige functies of het uitkopen en daarna ontwikkeling van nieuwe functies zoals natuur. Aandachtspunten bij deze twee mogelijkheden zijn hieronder beschreven.

Behoud van de huidige functies

Keuze voor behoud is mogelijk in een uiterwaard die na herinrichting minder dan 1 keer per jaar overstroomt. Aandachtspunten zijn:

• de noodzaak voor bescherming van woningen en bedrijven (bijvoorbeeld de aanleg van een dijk om een woonconcentratie);
• evacuatieplannen voor woningen en bedrijven;
• voorzieningen voor schadevergoeding en compensatie van schade die ontstaat bij overstromen van de uiterwaard;
• bereikbaarheid en ontsluiting van de uiterwaard bij hoogwater (vluchtwegen);
• afname van de gebruikswaarde voor landbouw;
• de aanwezigheid van ondiep liggende gasleidingen bij aanwezigheid van bebouwing en steenfabrieken; graafwerkzaamheden moeten altijd gemeld worden bij het Kabels en Leidingen Informatiecentrum (KLIC-melding).

Natuurontwikkeling

Bij de keuze voor natuurontwikkeling kunnen de bestaande functies worden uitgekocht (paragraaf 2.3.2). Er kan gekozen worden voor ontwikkeling van natte of droge natuur, afhankelijk van de overstromingsfrequentie (paragraaf 2.3.2). Hoe lager de uiterwaard komt te liggen, des te hoger zal de overstromingfrequentie zijn. Voor de PKB Ruimte voor de Rivier zijn vuistregels opgesteld die een eerste indicatie geven van het type ecotoop dat zich zal ontwikkelen bij een bepaalde bodemhoogte (bijlage 8). De vuistregels zijn gerelateerd aan de mediane waterstanden (vast te stellen door de rivierbeheerder). De ontwerper kiest eerst de gewenste ecotooptypen en bepaalt vervolgens met de vuistregels hoeveel vergraving noodzakelijk is. Een omgekeerde ontwerpaanpak is ook mogelijk door eerst de gewenste vergraving vast te stellen en daarna met de vuistregels te bepalen welke ecotooptypen mogelijk zijn.

Vaak wordt gestreefd naar gevarieerde natuur op verschillende schaalniveaus (paragraaf 2.3.2). Variatie in ecotopen ontstaat onder meer door variatie in de bodemsamenstelling, de bodemhoogte en de overstromingsfrequentie. Op zandgronden komen andere soorten tot ontwikkeling dan op kleigronden. Omdat zandgronden momenteel schaars zijn in de uiterwaarden is het voor de vergroting van de ecologische variatie wenselijk om de uiterwaard lokaal af te graven tot aan de zandlagen. Aandachtspunt is dat na afgraven van de (kleiige) toplagen verdroging of juist toename van kwel kan optreden (zie grondwater). Geleidelijke overgangen van oevers naar hoger gelegen delen van de uiterwaard bieden mogelijkheden voor gevarieerde ecotoopontwikkeling. Op een groter schaalniveau is het van belang dat variatie tussen uiterwaarden ontstaat en dat de natuur binnen het gehele rivierengebied samenhang vertoont.

Door in het ontwerp rekening te houden met bodemverontreinigingen zijn de effecten op organismen te beperken. Door de meest vervuilde locaties te laten verruigen, treedt minder bio-accumulatie in wormetende organismen op. Rivierverruiming is ook te zien als een goede gelegenheid om verontreinigingen te verwijderen. Dit leidt weliswaar tot extra kosten voor het project maar combinatie van deze ingrepen is goedkoper en minder verstorend dan de uitvoering van de maatregelen op twee verschillende momenten.

Aanleg nevengeulen

De ecologie stelt geen eisen aan de lengte van een nevengeul. Wel moet het verhang groot genoeg zijn om de gewenste stroomsnelheid op te laten treden. Ook voor de breedte van de nevengeul zijn geen grenswaarden aan te geven. Indirect wordt de breedte bepaald door de toelaatbare afvoeronttrekking, de vereiste stroomsnelheid en het gewenste talud. De waterdiepte is vooral van belang tijdens het paai- en opgroeiseizoen van vis (mei/juni). Het oevertalud moet flauwer zijn dan 1:10, maar kent geen minimumhelling. Doorgaans wordt het talud bepaald door de beschikbare ruimte. Voor de breedte, de waterdiepte, het oevertalud en de stroomsnelheid geldt dat variatie belangrijker is dan het realiseren van een streefwaarde. Bij voldoende morfodynamiek kunnen zandbanken en eilanden in de nevengeul ontstaan. Hiervoor moet de Shields-parameter groter zijn dan 0,05 bij geulvullend debiet. Tabel 3.3 geeft de vereiste breedte-diepteverhouding voor het ontstaan van zandbanken en eilanden.

Het primaire doel van een nevengeul is het creëren van ondiep stromend water. Om dit doel te bereiken mag de geul periodiek droogvallen. Hierdoor ontstaat een waardevol habitat voor pioniersoorten. Als door sedimentatie sprake is van langdurige droogval, is onderhoudsbaggerwerk nodig om de geul weer stromend te krijgen. Dit baggerwerk zal maximaal eens in de vijf jaar nodig zijn.

Drijfijs kan de afvoercapaciteit van een nevengeul bij vorst beperken. Het ontwerp van een nevengeul moet dit risico zoveel mogelijk uitsluiten.

Aanleg open water

Voor natuurdoeleinden is er geen behoefte aan extra plassen in de uiterwaard. Als plassen voor andere functies gewenst zijn, heeft het voor de natuur de voorkeur dat de plassen niet dieper zijn dan 2 meter. In diepere plassen dringt geen licht door tot de bodem en komt de natuur niet tot ontwikkeling. Voor de ecologische ontwikkeling is het essentieel dat de oevers van de plassen flauw verlopen zodat waterplanten tot ontwikkeling kunnen komen.

Verwijderen hydraulische knelpunten

Sommige hydraulische knelpunten, zoals een veerstoep of een steenfabriek, kunnen grote cultuurhistorische waarde hebben. Verwijderen van zulke objecten kan op veel maatschappelijke bezwaren stuiten. Een veerstoep met bijbehorende historische bebouwing (veerhuis) heeft behalve een cultuurhistorisch waarde ook een economische waarde omdat het verkeer via de veerstoep gebruik maakt van het veer. Door verlaging van de veerstoep kan het veer (en daarmee de overkant van de rivier) tijdens hoogwater onbereikbaar worden. In sommige gevallen is het stroomlijnen of doorlatend maken (bijvoorbeeld landhoofd brug) van het knelpunt een mogelijkheid om de stromingsweerstand te reduceren.

Grond

Uiterwaardverlaging is goed te combineren met delfstoffenwinning. Delen van uiterwaarden langs de Rijn en de Maas zijn in het verleden afgegraven ten behoeve van de winning van zand, klei en grind (zie Figuur 3.11). Een neveneffect daarvan was verruiming van de uiterwaard. De klei werd gebruikt voor het vervaardigen van bakstenen en dakpannen en de aanleg van dijken. Zand en grind werden gebruikt in de betonindustrie en in de wegenbouw. In de loop van de tijd hoogde de uiterwaard weer op door sedimentafzetting tijdens hoogwaters. Het winnen van klei langs de Rijn en Maas is na 1980 sterk afgenomen. Zand en grind worden, met name langs de Maas, nog steeds in grote hoeveelheden gewonnen. Het winnen van materialen vindt vaak plaats in een beperkt gebied van een uiterwaard.
De plassen die na de winning ontstaan, beslaan enkele tientallen tot honderden hectares
en kunnen zeer diep zijn (30 tot 40 m).

Grond- en oppervlaktewater

Na uiterwaardverlaging staat het grondwater minder diep onder het maaiveld. Als verlaagd wordt tot onder het grondwaterniveau en de waterstand in de vergraving wordt beïnvloed door de rivierwaterstand, zal de grondwaterstand in de omgeving dalen. Dit effect kan zich uitstrekken tot het binnendijkse gebied. Ook kan een vergraving de binnendijkse kwel tijdens hoogwater vergroten. In paragraaf 2.5 zijn de mogelijke gevolgen van wijzigingen in grond- en oppervlaktewater beschreven.

Voor nevengeulen gelden bovendien de volgende aandachtspunten:

• Bij (extreem) hoogwater zal rivierwater infiltreren naar het grondwater: het peil in de rivier is hoger dan het omringende grondwaterpeil. Ook het peil in een nieuwe nevengeul zal hoger zijn dan het huidige grondwaterpeil. Rond de nevengeul kan dan sprake zijn van een grondwaterstandverhoging.
• Als bij de aanleg van een nevengeul een kleilaag wordt doorgraven of een zandbaan wordt aangesneden, zal de grondwaterstroming door verlaagde weerstand toenemen. Een hoog waterpeil in een nevengeul wordt daardoor sneller ‘doorgegeven’ naar de ondergrond. Sommige laaggelegen gebieden langs de rivier (zowel buitendijks als binnendijks) krijgen hierdoor eerder en vaker te maken met hoge grondwaterstanden en mogelijk met grondwateroverlast.