Stormvloedkering in de Westerschelde
onontkoombaar?
Ir. K. Boorsma, ingenieursbureau Boorsma B.V., Drachten
Prof. Drs. Ir. J.K. Vrijling, TU-Delft, Delft
Inleiding
In de gang van de geschiedenis is de bouw van een stormvloedkering in de Westerschelde onvermijdelijk.
Al sinds de jaartelling hebben de volkeren van de lage landen aan de Noordzee dammen aangelegd in de monding van estuaria en rivieren. Het doel van die dammen was van oudsher bescherming tegen overstroming vanuit zee en het bestrijden van zoutbezwaar in het rivierwater ten behoeve van de landbouw en veeteelt die toen de basis van de economie vormde. Om een overstroming door het rivierwater te voorkomen moest de dam worden uitgerust met een uitwateringswerk en de scheepvaart bleef mogelijk door een schutsluis. Dit verloop van de geschiedenis is bewaard gebleven in de name van vele steden in Nederland, die telkens de naam van een rivier verbinden met het woord dam: Amsterdam, Rotterdam, Edam, Alblasserdam, etc.
Ook de Afsluitdijk is een voorbeeld van dit zelfde principe. Een dertig kilometer lange dam met twee uitwateringswerken en twee schutsluizen. Daarmee werd het overstromingsgevaar bestreden en ontstond een groot zoetwaterreservoir midden in Nederland.
De hoofdprincipes van het Deltaplan dat in 1962 gestalte kreeg zijn op de eeuwenlange ervaring gestoeld: bestrijding van stormvloeden, verkorting van de te verdedigen kustlijn, zoet water voor de landbouw en een getijvrije verbinding met Antwerpen. Het Deltaplan is aldus uitgevoerd, alhoewel het belang van de landbouw langzaam afnam. Daardoor is de dam in de Oosterschelde vervangen door een stormvloedkering die het behoud van het zoute getijmilieu verenigde met de bescherming tegen hoogwater.
Uiteindelijk is zelfs de Nieuwe Waterweg afgesloten met de Maeslandtkering die het achterland beveiligd, zonder de scheepvaart naar Rotterdam te hinderen.
Als de zeespiegel meer gaat stijgen dan de tot nu toe al eeuwen waargenomen 20cm/eeuw en zeker als daarbij de stormfrequentie gaat toenemen ten gevolge van het versnelde broeikaseffect, zal een afsluiting van de Westerschelde naar onze mening onvermijdelijk zijn.
De Westerschelde
De Schelde is een regenrivier die ontspringt in het franse St.Quintin. Na 350 km waarin tal van rivieren uitkomen op de Schelde bereikt de rivier de Noordzee bij Vlissingen. Omdat de gemiddelde afvoer maar 110m3/s bedraagt is het Schelde-estuarium getij gedreven. Bij een getijvolume van 2.2 miljard m3 wordt maar 5 miljoen m3 rivierwater gevoegd. Het getij dringt tot Gent door. Ook stormvloeden dringen dus ver landinwaarts door.
Een stormvloed als in 1953 (circa 1/100 per jaar) zal in Antwerpen leiden tot een waterstand van bijna TAW+10m en dus tot een overstroming van de dijken die bovemstrooms slechts TAW+8.35 hoog zijn. (TAW=NAP+2,32 m)
Om de dreiging van een overstroming te bestrijden is het Sigmaplan ontwikkeld. Dit plan omvat in hoofdlijn:
- Het verhogen en versterken van de dijken
- het aanbrengen van gecontroleerde overstromingsgebieden (GOG’s) ook wel potpolders genoemd
- de bouw van een stormvloedkering bij Oosterweel.
De dijkversterking is inmiddels voor een groot deel gerealiseerd. De dijken zijn als overstromingsdijken aangelegd. Het is de bedoeling dat zij overstromen, maar niet doorbreken.
Er zijn op dit moment 12 potpolders aangelegd stroomopwaarts van Antwerpen. Rond de GOG’s worden dijken aangelegd met de kruin op TAW+8.35m. Daarna worden de bestaande dijken langs de rivier afgegraven tot TAW+6.80. Daardoor zullen deze gebieden vollopen zodra de waterstand de TAW+6.80 m overschrijdt. Door de stromingsweerstand in de Schelde wordt dan ook de waterstand in de rivier vanaf Doel verlaagd. De voltooide GOG’s vormen met hun 600 ha ongeveer de helft van het geplande oppervlak van 1300 ha. De belangrijkste GOG’s bij Kruibeke, Basen en Rupelmonde met een totaal oppervlak van 700 ha zijn nog niet gereed.
De aanleg van de stormvloedkering is vanwege de kosten op de lange baan geschoven. Bovendien zou de kering hinderlijk zijn voor de zeescheepvaart.
Het is dringend nodig het Sigmaplan aan te passen aan deze tijd. De kans op een overstroming van het Schelde bekken is 1/70 per jaar. Dat is ontzettend hoog gezien de enorme gevolgen die anno 2005 te verwachten zijn. Het gaat immers om de bescherming van 2 miljoen inwoners in het Scheldebekken van Vlaanderen. Hun leven, hun have en goed en de flora en fauna worden bedreigd op een wijze die men zich na de overstroming van New Orleans goed kan voorstellen.
Indien de GOG’s bij Kruibeke, Basel en Rupelmonde met een totaal oppervlak van 700 ha gereed zijn neemt de lans op een overstroming of tot 1/350 per jaar. Dat is nog steeds erg hoog als men het vergelijkt met de in Nederland gebruikelijke overschrijdingskans van 1/10000 voor Rotterdam en omstreken.
Hierbij is dan nog geen rekening gehouwen met de effecten van de verdergaande zeespiegelstijging en de verdieping van de Westerschelde tot een vaardiepte van 13,10 m. Het moge duidelijk zijn dat deze twee ontwikkelingen de GOG’s veel minder effectief maken. Bovendien is de Westerschelde dan circa 3 m dieper dan de natuurlijke evenwichtsdiepte. Die diepte bleek rond de 10m te liggen toen er in de Tweede Wereldoorlog gedurende een aantal jaren op last van de bezetter niet gebaggerd mocht worden.
Het is zeer de vraag of de ontpoldering in Zeeland gunstig werkt voor deze problematiek.
Een toekomstvisie; veiligheid en economie
Als men de ontwikkeling in Shanghai gade slaat is het duidelijk dat aarzeling Antwerpen kwaad zal doen. Daar in China wordt niet alleen een groot haveneiland aangelegd, dat met het vaste land verbonden is met een 30 km lange brug, maar er is al een kustuitbreiding zo groot als Europoort gereed en een tweede ernaast is in aanleg.
Een getij-ongebonden vaardiepte van 13.10m is nodig om de toekomst van de Antwerpse haven veilig te stellen. Naar analogie van Shanghai zou overigens een diepzeehaven in de monding van de Westerschelde te overwegen zijn.
Op korte termijn dient de veiligheid van het Scheldebekken te worden verbeterd tot 1/10000 per jaar. De natuurontwikkeling moet doorgaan.
Een stormvloedkering kan veiligheid bieden voor het erachter gelegen land door de jaarlijkse of tweejaarlijkse stormvloed (grenspeil) te keren. Een bijkomende voordeel is dat de enorme sedimentatie van de vaargeulen na afloop van een stormvloed die ongehinderd doordringt en de potpolders vult, verminderd is.
De plaats van de stormvloedkering dient met zorg te worden gekozen. Veel plaatsen zijn mogelijk. Oosterweel als oorspronkelijk gepland of Ossenisse-Hoedekenskerke (zoals voorgesteld in De Ingenieur van 18/06/2004) maar ook Vlissingen-Breskens. Omdat het laatste tracé niet alleen de haven van Antwerpen maar ook die van Terneuzen en Gent gedeeltelijk van de zee afsluit, lijkt hier een combinatie met een diepzeehaven te overwegen.
Door de hoge stand der techniek is qua natuurontwikkeling achter de kering alles mogelijk.
Door een grote open stormvloedkering te bouwen als de Maeslandtkering of de Oosterscheldekering blijft het getij in het bekken bijna volledig in stand. Bij een stormvloed wordt de kering gesloten en is het achterland veilig. De huidige zoute natuur blijft zich verder ontwikkelen. Dit houdt echter tevens in dat de sedimentatie gestimuleerd door de zoet-zoutovergang doorgaat. Het onderhoud van de vaargeul blijft dus een kostbare zaak.
Het andere uiterste is een volledige afsluiting met een uitwateringssluis voor de afvoer van de Schelde en een grote zeesluis voor de zeescheepvaart. Het bekken achter de kering kan dan bijvoorbeeld op astronomisch hoogwater worden gehouden. Het voordeel is een getijvrije vaarweg die minder aanzandt en dus minder onderhoud vergt.
De natuurontwikkeling wordt in een stap duizend jaar vooruit gebracht omdat het Schelde estuarium uiteindelijk zal opslibben tot een zoet moerasbos. Door de afsluiting wordt dit onmiddellijk gerealiseerd en kan de begroeiing beginnen zoals in de oude uiteinden van de Oosterschelde.
Uiteraard is elke tussenvorm ook mogelijk. Door de uitwateringssluis net als de Haringvlietkering op een kier te laten staan kan een bepaalde getijslag op het bekken achter de kering worden ingesteld. In samenhang met de getijslag zal het zout verder doordringen bij ene grotere kier.
De onderstaande matrix geeft een beeld van de keizemogelijkheden.
|
Handhaving getijslag |
||
Tracé |
80% |
50% |
0% |
Oosterweel |
Mogelijk |
Mogelijk |
Niet-mogelijk |
Hoedekenskerke |
Mogelijk |
Mogelijk |
Mogelijk |
Vlissingen |
Mogelijk |
Mogelijk |
Mogelijk |
Ongetwijfeld zal de optie bij Vlissingen waarbij de getijdewerking in het estuarium vrijwel geheel behouden wordt het meest kostbaar zijn. Een stormvloedkering bij Oosterweel, die de doorsnede zoveel mogelijk ongemoeid laat zal de laagste kosten met zich brengen.
Indien echter de zeespiegel versneld gaat stijgen, zoals het IPCC steeds voorspelt, en als daarbij de intensiteit der stormen toeneemt zoals het huidige hurricane-seizoen in de USA suggereert, dan is een kering bij Vlissingen optimaal. Deze variant brengt de kustlengte tot een minimum terug en daarmede is een uiterst moeilijke versterking van alle dijken langs het estuarium tot diep in België vermeden.
Het Vlissingse tracé is uitstekend te combineren met een diepzeehaven op een schiereiland verbonden met de dam. Ook de natuurontwikkeling aan de buitenzijde zal verrassend zijn. Tegen de dam zullen zich duinen ontwikkelen en stranden, van een zelfde kwaliteit als voor de Brouwersdam en de Veerse dam.
Op dit moment, nu een versnelde zeespiegelstijging nog geen feit is, lijkt de optie bij Ossenisse een goede middenweg. Daarvoor zouden de drie alternatieven met behoud van 80% van het getij, met gereduceerd getij en getijvrij uitgewerkt moeten worden. Met een goede besluitvorming kan het Scheldebekken dan binnen 10 jaar beveiligd zijn tot het niveau dat het verdient, terwijl de belangen van de Antwerpse haven zijn veilig gesteld.
Een kering bij Vlissingen biedt echter veiligheid bij elk klimaatscenario.
Ingenieursbureau Boorsma B.V., Drachten, september 2005
TU-Delft, september 2005
Enkele figuren: