In het oostelijk deel van de Betuwe, tussen Arnhem en Nijmegen, is in 2015 gestart met de gebiedsverkenning Kop van de Betuwe. In de Kop worden meerdere lagen over elkaar heen gelegd. Zoetwater, duurzame energie en meerlaagsveiligheid worden zoveel mogelijk in samenhang met elkaar verkend.

De verkenning wordt gezamenlijk vormgegeven door waterschap Rivierenland, provincie Gelderland en gebiedspartners.

Zoetwater

Het gebied van de Kop van de Betuwe vormt de pilot Waterbeschikbaarheid in het Deltaplan Zoetwater (https://www.deltacommissaris.nl/deltaprogramma/gebieden-en-generieke-themas/zoetwater ) voor de Regio Rivierengebied. Het rivierengebied heeft samen met provincie en Vitens, op basis van het Landelijk Hydrologisch Model door Deltares een eigen model laten ontwikkelen waarmee nauwkeurig de waterbehoefte bij droogte bepaald kan worden. Als input worden de Deltascenario’s gebruikt.

figuur 1: Waterbehoefte in de Overbetuwe (Deltascenario Stoom).

In figuur 1 is een uitkomst van het model te zien voor het gebied van de Kop van de Betuwe in de meest droge periode. Direct valt op dat om de wegzijging te compenseren relatief veel water nodig is. De wegzijging is hier groot vanwege de lagere afvoeren van de rivieren (Waal, Nederrijn) met lagere rivierwaterstanden als gevolg. Hierdoor gaan de rivieren drainerend op het gebied werken, dat bovendien een zandige ondergrond heeft. Ook valt op dat de beregening een groot aandeel van de waterbehoefte inneemt. Dit heeft te maken met de toegenomen vraag van een uitbreidend areaal met hoogwaardige teelten. De keuze voor een beregeningsregime bepaalt in hoge mate de waterbehoefte.

figuur 2: Analyse van het watersysteem van de Overbetuwe bij wateraanvoer.

Vergelijkbare figuren kunnen voor kleinere gebieden gemaakt worden, zoals voor de aanvoergebieden in figuur 2. Met oppervlaktewatermodellen wordt vervolgens doorgerekend of het water nu en in de toekomst op het juiste moment op de juiste plek kan komen. De mogelijkheden tot voorraadvorming in het regionale watersysteem en alternatieve bronnen voor het hoofdwatersysteem zijn uitgebreid verkend. Meest kansrijk zijn een tijdelijke peilopzet vlak voor een droge periode (met water uit de rivier), onttrekking uit diepe plassen en eerder beregenen.

figuur 3: Watermaat: grafische weergave waarin regionale maatregelen in waterbehoefte kunnen voorzien.

Er is een watermaat ontwikkeld die de waterbehoefte koppelt aan de mogelijkheden in de regio zelf. Bij een korte periode van droogte van vijf dagen (zie figuur 3) hebben regionale maatregelen nog zin. Bij langere perioden van droogte vallen de resultaten van de regionale maatregelen wat in het niet bij de waterbehoefte. Bij langere perioden zal de afhankelijkheid van het hoofdwatersysteem groot blijven.

figuur 4: Aanvoergemaal Vredenburg in Arnhem-zuid.

Warmte en koude uit oppervlaktewater

In Arnhem-Zuid staat een aanvoergemaal dat aan vervanging toe is (figuur 4). Het nieuwe gemaal zal rekening houden met de waterbehoefte zoals deze voor zoetwater is berekend. Het gemaal staat te midden van compacte bebouwing met veel kantoorpanden en gestapelde woningen. Dat biedt de kans om bij het nieuwe gemaal warmte en koude uit het verpompte oppervlaktewater te winnen en dit in een bodemenergiesysteem (warmte- en koudeopslag, WKO) op te slaan. De opslagen warmte kan ’s winters en de opgeslagen koude kan ’s zomers naar de gebouwen worden geleid (figuur 5).

figuur 5: Warmtewinning uit oppervlaktewater.

Waterschap Rivierenland, Alliander en Engie hebben onderling al een rolverdeling afgesproken van respectievelijk energieproducent, netbeheerder van het aan te leggen warmte- en koudenet en energieleverancier. Het afgelopen halfjaar zijn klantgesprekken gevoerd met vastgoedbeheerders, woningcorporaties en zorginstellingen. De voorlopige businesscase ziet er hoopvol uit. De komende tijd zullen alle partijen een intentieverklaring opstellen waarin ze afspreken gezamenlijk aan de ontwikkeling van het warmte- en koudenet in de wijk te werken. Voor het waterschap is de rol van energieproducent interessant omdat de duurzaam opgewekte energie kan meetellen aan de eigen doelstelling om energieneutraal te worden. De thermische energie uit het oppervlaktewater bij het gemaal draagt daar circa 1 procent aan bij.

Meerlaagsveiligheid

De Kop van de Betuwe bevindt zich in het oosten van dijkring 43: Betuwe, Tieler- en Culemborgerwaarden. De normtrajecten van de dijken tussen Arnhem en Nijmegen zijn in het Hoogwaterbeschermingsprogramma opgenomen (laag 1). De dijkring heeft een hellend verloop van oost naar west en kent een reliëfrijk rivierenlandschap. Daardoor overstroomt de Kop van de Betuwe volgens verschillende patronen afhankelijk van waar een bres optreedt. De noord-zuid verlopende op hoogte gelegen snelwegen (A325 en A50) zorgen voor een compartimentering waarachter het inundatiewater blijft staan.

figuur 6: Randzone die minder inundeert dan rest gebied. [dit is een screendump, bij gebruik kan ik achter betere resolutie aan gaan]

Door locatiegedifferentieerd en tijdsafhankelijk naar de Kop te kijken, worden mogelijkheden voor ruimtelijke inrichting (laag 2) en evacuatie (laag 3) zichtbaar. Een randzone dicht langs de dijken is minder gevoelig voor overstroming dan de rest van het gebied (figuur 6). Hiervan kan gebruikgemaakt worden door een aanvullend perspectief voor evacuatie te bieden door evacuatie-hubs in te richten op strategische plekken.

Als evacuatie uit het gebied niet meer mogelijk is, kunnen evacuees naar de evacuatie-hubs toe gaan. Dat is een beter alternatief dan in eigen huis een hogere verdieping opzoeken. In de evacuatie-hubs kunnen personen enkele dagen verblijven, om daarna alsnog het gebied uit te gaan, of terug te keren naar de eigen woning als het alleen maar bij dreiging is gebleven. De evacuatie-hubs zijn tevens erg handig wanneer hulptroepen juist het gebied intrekken én bij de revacuatie nadat de overstroming voorbij is (figuur 7).

figuur 7: Evacuatie-hub met op de voorgrond de robuuste gebouwen gemarkeerd.

Behalve evacuatie-hubs is een betere geleiding van het inundatiewater een mooi voorbeeld om in lagen 2 en 3 te acteren. Door het inundatiewater beter onder de A325 door te leiden, bij de lager in het landschap gelegen Linge, raken gebieden aan de rand niet geïnundeerd en blijft het stadsdeel Malburgen gevrijwaard van overstroming. Momenteel wordt gekeken of dit in te passen is bij groot onderhoud aan de A325.

Figuur 8: De A325 stuwt het inundatiewater op (boven). Door het inundatiewater beter onder de A325 door te leiden raken gebieden aan de rand niet geïnundeerd (onder).