Ruimte voor levende rivieren : effect grootschalige rivierverruiming op bodemerosie Waal
De trend van de afgelopen decennia is dat de rivierbodem op de Boven-Waal met circa 2 centimeter per jaar erodeert en de rivierbodem sinds midden vorige eeuw met ruim een meter is gezakt. Deze bodemerosie is in gang gezet door de normalisaties in de 19e en 20ste eeuw in Nederland en Duitsland. De zakkende rivierbodem heeft niet alleen grote gevolgen voor de scheepvaart, die hinder ondervindt waar drempels ontstaan doordat bijvoorbeeld vaste lagen niet eroderen, maar ook voor natuur en winning van zoet water. In de visie “Ruimte voor Levende Rivieren” verkent WWF met vijf andere natuurorganisaties de mogelijkheden om met een integrale aanpak verschillende doelen te combineren, waaronder het creëren van meer ruimte en natuur langs de rivieren, het verbeteren van de hoogwaterveiligheid en het stoppen van de voortgaande bodemerosie. In dit rapport is gekeken of rivierverruiming een bijdrage kan leveren aan het stoppen of afremmen van de bodemerosie. Met “verkennende berekeningen” is de invloed van (combinaties van) voorgestelde maatregelen op het sedimenttransport en lange termijn bodemontwikkeling van de Waal in kaart gebracht. Ook is gekeken wat naast rivierverruiming nodig is aan suppleties om de bodemerosie op de Waal geheel te kunnen stoppen en in hoeverre door verruiming de benodigde suppletievolumes afnemen. Omdat we vooral geïnteresseerd zijn in de grootschalige effecten op lange termijn (75 tot 100 jaar) is de aanpak gebaseerd op 1D morfologische berekeningen. Hiervoor is eerst een referentiemodel opgezet in SOBEK-RE die de actuele geometrie representeert. Vervolgens zijn verschillende varianten doorgerekend, waarbij de uiterwaarden flink zijn verruimd. Deze verruimingen bestaan uit een algehele uiterwaardverlaging, verwijderen van zomerkades (en andere hoge lijn-elementen in de uiterwaarden) en verlagen van de nog niet verlaagde kribben. Hierbij wordt er wel voor gezorgd dat de vaardiepte in de rivier behouden blijft en dat er geen afgravingen plaatsvinden in de beschermde zone naast de dijk (keurzonering). Daarnaast is ook gekeken naar verschillende scenario’s voor de bovenstroomse sedimentaanvoer. Uit dit onderzoek volgt dat rivierverruiming werkt om de transportcapaciteit en erosie van de Waal op lange termijn (75 tot 100 jaar) te verminderen. Rivierverruiming dient op een relatief laag waterstandsniveau te worden toegepast om grootschalige morfologische effecten te realiseren. De stroomsnelheid in de hoofdgeul moet een groot deel van het jaar aanzienlijk worden verminderd om de bodemerosie te remmen. Hierbij is het van belang om een uniform patroon van erosie en sedimentatie in de langsrichting van de rivier na te streven (door middel van een ‘kralensnoer’ van rivierverruimende maatregelen, met lokale optimalisatie ten aanzien van de mate van rivierverruiming), om te voorkomen dat de bevaarbaarheid lokaal verslechtert. Hoewel bodemerosie kan worden geremd door rivierverruiming is een combinatie met suppleties waarschijnlijk noodzakelijk voor een stabiele bodemligging van de Waal. Uitgaande van een doorgaande bodemerosie van 2 cm per jaar op de Bovenwaal, is naar schatting een suppletievolume van circa 75.000 (in 2020) tot 350.000 m3/jr (in 2100) nodig voor het handhaven van de huidige bodemhoogte in de Boven-Waal. Door rivierverruimingsmaatregelen is naar schatting circa 25.000 tot 50.000 m3/jr minder suppletievolume nodig om de bodemligging van de Boven-Waal constant te houden. De ontwikkeling van de sedimenttoevoer vanuit Duitsland is onzeker, maar belangrijk voor de ontwikkeling van de bodemerosie en benodigde suppletievolumes. Aanbeveling is om de berekeningen in de toekomst uit te voeren binnen de nieuwe modellenlijn van het D-Flow FM rekenhart. Hierbij is het raadzaam om het model te kalibreren voor lagere afvoerniveaus en waterstandseffecten. Daarnaast is het aan te bevelen om verder onderzoek te doen naar de verdeling van sediment over zomerbed en uiterwaard om beter inzicht te krijgen in de morfologische effecten ten gevolge van rivierverruimingsmaatregelen. Dit project is onderdeel van het programma Rivers2Morrow (www.waterenklimaat.nl/onderzoekslijnen/rivieren), een onderzoeksprogramma dat gefinancierd wordt door Rijkswaterstaat en het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. Rivers2Morrow richt zich op toegepast onderzoek dat beoogd bij te dragen aan de systeemkennis van laaglandrivieren. Zie ook www.ncr-web.org/rivers2morrow. Het is uitgevoerd door specialisten van Deltares en HKV voor en met Rijkswaterstaat en het Wereld Natuur Fonds (WWF). Gedurende het project is nauw samengewerkt tussen de deskundigen van alle organisaties.