Beter voorbereid op hoogwater

Tijdens het hoogwater van 2021 ontstond grote schade aan de bodem van de Maas. De bovenste meters van de waterbodem in de Grensmaas (beter: Gemeenschappelijke Maas, die de grens vormt tussen Limburg en Vlaanderen) werd op meerdere plekken weggeslagen, waarna in de onderliggende Tertiaire laag gaten tot 12 meter diep ontstonden. Rijkswaterstaat had al eerder een onderzoeksprogramma Morfologie Maas opgesteld om de dynamiek van het sedimenttransport in de Maas beter te begrijpen.

Aanleiding

De hoge afvoeren van zomer 2021 en de schade aan de rivierbodem onderschreven de noodzaak om te komen tot een verbeterde stabiliteit van de rivierbodem. Informatie over de korrelgrootte is ook belangrijk uit ecologisch oogpunt. Delen van de Maas zijn biodiversiteitshotspots en aangewezen als Natura 2000-gebied. Vele planten, dieren (bevers en dassen), schimmels en micro-organismen hebben hier hun leefgebied. De kwaliteit van de leefgebieden in de Maas staat echter onder druk. Vermoed wordt, dat de door menselijk handelen veranderde sedimentsamenstelling daarbij een belangrijke rol speelt.

Opdracht

In opdracht van Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat en Rijkswaterstaat Zuid Nederland heeft BK ingenieurs een plan van aanpak opgesteld voor de werkzaamheden Sedimentbemonstering Zuidelijke Maasdelen, tussen Maaseik en Borgharen. Het plan van aanpak beschrijft de voorstudie, werkwijze van de bemonstering, logistieke en de kwaliteitsaspecten van de monstername en zeefanalyses. Ook leverden wij het BLVC-plan voor omgevingsmanagement en het V&G-plan uitvoeringsfase, waarin aspecten opgenomen zijn over de logistiek en een evaluatieplan om personeel en materieel in geval van snel opkomend hoogwater en hoge stroomsnelheden tijdig de rivier te laten verlaten.

Pilot

In 2022 heeft Rijkswaterstaat een pilot in de Grensmaas uitgevoerd. Het bemonsteren van de sedimentlaag is precisiewerk. De toplaag (pleisterlaag van 12 cm) en de onderlaag (Toutvenant van 38 cm) moeten apart worden bemonsterd. In de wetenschap dat de waterbodem een sterk reliëf kent en stenen met een diameter van 50 cm en groter bevat. In de pilotfase zijn drie methoden uitgeprobeerd voor locatiebepaling en bemonstering.

De metingen bij aanvang van het veldwerk hebben als doel de kraan te kalibreren en een vergelijk te maken tussen de meting met de multi-beam, de GPS en de kraan. Tijdens de demonstratiedag zijn met de opdrachtgever de meetmethoden geëvalueerd en definitieve keuzes voor de wijze van uitvoering gemaakt.

Uitvraag

Uitvoering niet zonder uitdagingen

Op 1 augustus 2023 begon de uitvoering van het project, die regionale en landelijke interesse trok. Vanuit de rivier werd het opgegraven materiaal eerst in een container opgeslagen voordat het werd getransporteerd naar de werklocatie. Daar waren door BK ingenieurs professionele zeef- en weeginstallaties geïnstalleerd (zie foto). Nadat het materiaal was gezeefd in meerdere fracties, zijn voor bepaling van de kleinere fracties monsters naar het geotechnisch laboratorium van Wiertsema en Partners in Tolbert gebracht voor verdere analyse. Met het uiteindelijke resultaat: een groot aantal korrelgrootteverdelingen en een compleet databestand met alle details. Deltares heeft met gebruik van het databestand zijn deel van het project kunnen invullen.

Extreme regen

De vele regen in het augustus zorgde wel voor een uitdaging. Onder normale omstandigheden is de rivierafvoer minder dan 50 kubieke meter per seconde. Het gebeurde meerdere keren dat de rivierafvoer binnen een paar uur boven de 500 kubieke meter per seconde uitkwam. Dan moest het team uit veiligheidsoverwegingen met de drijvende kraan/graafmachine de Maas verlaten omdat de kans bestond dat deze met de hoge waterstand en de snelstromende rivier zou omvallen. Het is niet mogelijk om op elke plek de rivier uit te komen met het materiaal. Met behulp van een app hield de hoofduitvoerder de waterstanden nauwlettend in de gaten om op tijd te kunnen reageren en een geschikte locatie te vinden om aan land te gaan.

Waterkrachtcentrale in België

Was het niet de regen die zorgde voor een hoge waterstand, dan was het een waterkrachtcentrale in België. Als de stroomprijs gunstig was, lieten ze water door de centrale lopen om stroom op te wekken. Dat water belandde in de rivier en ook dat had effect op de waterstand en de stroomsnelheid. Alleen via de app konden we zien of een vloedgolf onze kant op kwam. Hoge stroomsnelheden betekende ook dat de kwaliteit van de monstername onvoldoende was. De toplaag van 12 cm en de onderliggende laag van 38 cm moesten we bemonsteren. Bij een hoge stroomsnelheid spoelde het gat, dat na de eerste greep was gemaakt, direct dicht. Monstername was dan niet meer mogelijk.

Natura 2000-gebied

De hoge waterstand en stroomsnelheid waren niet de enige uitdagingen. Aangezien het een Natura 2000-gebied betreft, moesten we extra voorzichtig zijn met de aanwezige dieren, zoals bevers, dassen en rivierkreeften. Een bioloog hield nauwlettend in de gaten dat deze dieren geen overlast ondervonden van de werkzaamheden.

Transportleidingen

In de rivier liggen op verschillende plekken transportleidingen van bijvoorbeeld defensie en van industriebedrijven, waar we rekening mee moesten houden bij de werkzaamheden. We hebben een speciaal GIS-systeem laten bouwen waarin alle informatie over ecologie, kabels en leidingen en waterstanden is opgenomen.

Afronding

Het einde van het project is nu in zicht. Binnen de deadline is geleverd. De deadline is belangrijk vanwege de Europese subsidie vanuit Europa. Rijkswaterstaat moet voor het einde van het jaar het volledige rapport in Brussel indienen.

In de komende jaren worden de resultaten gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek bij onder andere de Universiteit van Utrecht.

Trots

Wilbert van Pampus, in zijn rol als projectdirecteur, is buitengewoon trots op het team. Elke dag begon iedereen vol enthousiasme op de werklocatie en verliep de samenwerking onderling en met de opdrachtgever met respect voor elkaar. We hebben laten zien dat we niet voor één gat te vangen zijn. Er was constant aandacht voor kwaliteit en verbetering. Op alle vlakken is het project succesvol verlopen. Samen met Rijkswaterstaat en onze combinant Wiertsema & Partners hebben we gezorgd voor een kwaliteitsproduct.