Onderleider koppelt drie polders aan elkaar

In een poldergebied bij Bergen (NH) realiseert hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) een waterberging die wordt gevoed met een ondergrondse overloop onder de ringvaart van de Bergermeer. De onderleiding werd aangelegd met een gestuurde boring. “Zeker niet de eerste gestuurde boring, maar wel de eerste die onderdeel is van het watersysteem.”

Projectleider Johan Jonk en Patrick Dol, toezichthouder namens HHNK: “In het beheersgebied van het hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, dat loopt van het Noordzeekanaal tot en met Texel, hebben zich in de jaren negentig diverse wateroverlastsituaties voorgedaan. De gevolgen van de klimaatverandering hebben landelijk geleid tot het Nationaal Bestuursakkoord Water (NBW) waarin overheden hebben vastgelegd hoe zij gezamenlijk de grote wateropgave voor Nederland in de 21e eeuw willen aanpakken. Daaruit volgde voor dit gebied tot een studie naar extra waterberging.”

“Uit de studie is gebleken dat ook in drie polders bij Bergen, de Philisteinse polder, de Damlanderpolder en de Bergermeerpolder, een tekort aan waterberging is. Maatgevend voor zo’n berekening is een bui met 14,4 mm neerslag per uur. Als dat water niet snel genoeg kan worden weggepompt, spreken we van een falende polder. Voor de drie polders bleek een extra waterberging nodig van zestig hectare. Met dit plan, waarbij we voormalig vliegveld Bergen als overloopgebied gebruiken, lossen we dat in een keer op. Het gebied is eigendom van de provincie Noord-Holland, die voor dit gebied een natuurdoelstelling had. Net als bij veel soortgelijke projecten is er gekozen voor een combinatie waterberging en natuur. Met een nieuwe onderleider koppelen we de drie polders aan elkaar.”

De onderleider met een diameter van 1,20 meter kan bij hevige regenval zestig kubieke meter water per minuut afvoeren naar de extra waterberging. Hiermee wordt de kans op wateroverlast tijdens extreme buien verkleind. Voor de onderleider is tien meter onder de waterbodem van de ringvaart over een afstand van 128 meter een gestuurde boring uitgevoerd. “We kruisen de ringvaart en daarmee twee waterkeringen. Met deze oplossing konden we het wateroverlastprobleem oplossen én de dijkveiligheid garanderen.”

“Op het voormalige vliegveld Bergen komt een nieuwe waterloop in de waterberging met een breedte van dertien meter, waarmee we al extra bergingscapaciteit realiseren. Daarnaast wordt een lage kade aangelegd die het water op het vliegveld houdt. De bestaande hoofdwaterloop verbreden we op de waterlijn tot negen meter, zodat het water vrije doorgang heeft naar de onderleider. Aan de instroomkant van de onderleider is het peil 1,20 meter onder NAP. Aan de kant van de waterberging is dat 1,55 meter onder NAP. Vervolgens doet de wet van de communicerende vaten zijn werk. Overtollig water bereikt de waterberging langs natuurlijke weg, zonder dat er pompen noodzakelijk zijn. Onder normale omstandigheden zorgt een stuw ervoor dat de peilstand aan beide zijden van de onderleider op niveau blijft. Als het water stijgt, gaat de stuw naar beneden en kan de berging volstromen. De waterstand op het oude vliegveld bereikt een maximale hoogte van twintig centimeter ten opzichte van het huidige maaiveld. Aan de oost- en de noordzijde van het bergingsgebied zorgen kades ervoor dat het water zich niet verder verspreidt. Na een periode van hoge waterstanden kan het water uit het bergingsgebied via het bestaande slotenstelsel naar de boezem worden gepompt.”

Scenario’s

Voor de verbinding van twee polders met de nieuwe waterberging was een kruising met de boezem noodzakelijk. “We hebben verschillende scenario’s bekeken. In watersystemen en bij dijken blijf je normaal gesproken liever bovengronds. Als hoogheemraadschap hebben we uiteraard wel te maken met heel veel ondergrondse rioolwaterleidingen en persleidingen die waterkeringen kruisen, maar die zijn meestal niet meer dan negentig centimeter in doorsnede. Hier moesten we vanwege de dijkveiligheidseisen ten minste tien meter onder de waterbodem van de boezem door en met de constructie aan weerszijden ten minste dertig meter buiten de beschermingszone van de dijk blijven.”

“Op basis van de klanteisen hebben we verschillende varianten doorgerekend. We hebben onder andere gekeken naar de aanleg van twee bouwkuipen in de dijk om van daaruit met een gesloten frontboring de onderleiding met vijzels door het dijklichaam te drukken. Dat leidde tot extra risico’s en – vanwege de haakse bochten die de onderleider in deze variant zou moeten maken – tot een nog grotere diameter. Om de eis van zestig kubieke meter per minuut te halen, zou de leiding in deze variant een binnendiameter van 1,30 meter in plaats van 1,00 meter moeten hebben. Die variant viel af. Een gestuurde boring bleek de oplossing met de minste nadelen en omdat we het dijklichaam niet aantasten, werd deze variant bovendien zeer goed ontvangen door de dijkbeheerders. Bij kruisingen van waterkeringen ten behoeve van afvalwatersystemen, gastransport en waterleidingen worden vaker gestuurde boringen uitgevoerd. Dat deze onderleider buitenwaarts een diameter van 1,20 meter heeft, maakte deze oplossing wel bijzonder.”

“Voordat de boring kon plaatsvinden, is het gat in vijf dagen geruimd tot 1,55 meter. Met een 250-tons rig is de buis over 128 meter in ruim vijf uur door het geruimde gat getrokken. De betonnen putten aan weerszijden wegen circa achttien ton. Deze zijn voorzien van een zandvang die moet voorkomen dat zand in de leiding bezinkt en de capaciteit verkleint. Aan beide zijden is steenbestorting aangebracht om te voorkomen dat het geweld van duizend emmers water per minuut tot uitspoeling leidt.”

In actie

De werkzaamheden aan de onderleider zijn eind 2014 afgerond, maar het nieuwe watersysteem is nog niet operationeel. Er kan al wel een test worden uitgevoerd door het waterpeil iets te laten stijgen en de stuw gedurende enkele uren open te zetten. Inspectie met camera’s moet dan uitwijzen hoeveel zand er in de praktijk daadwerkelijk in de onderleider bezinkt en of aanvullende maatregelen noodzakelijk zijn. In de zomer van 2015 worden de toeleidende waterwegen verbreed en het voormalige vliegveld ingericht als berging. Vanaf eind 2015 is het gebied voorbereid op extreme buien, zoals die volgens de statistiek eens in de acht jaar voorkomen.