Werken met het water
1
Amsterdam is gebouwd in een moeras van zompige veengrond. Vanaf het prilste begin is waterbeheersing daarom een van de belangrijkste functies van de Amsterdamse grachten. Gemeentelijk adviseur waterbeheer Peer Maas vertelt hoe wij bij de grootschalige versterking en vervanging van bruggen en kademuren rekening houden met doorstroming, waterberging, grondwater, bodemdiepte en klimaatadaptatie. Dat vraagt behoorlijk wat denkwerk én creativiteit.
“Een van de belangrijkste zaken waar we op focussen, is de waterdoorlatendheid van de kademuren”, vertelt Peer. “Die waterdoorlatendheid is belangrijk om de grondwaterstand te regelen. In natte tijden kan grondwater daardoor via de grachten worden afgevoerd, en in droge tijden kan het worden aangevuld. In de oude binnenstad is dit van cruciaal belang. Met een te hoge grondwaterstand zouden kelders onderlopen, de rioleringen overstromen en bomen verdrinken. Met een te lage grondwaterstand zouden de houten paalfunderingen van tienduizenden huizen niet nat blijven en aangetast worden door rot.”
Bij de meeste oude kades in de stad zit het wel goed met die waterdoorlatendheid. Ze zijn gemaakt van gemetselde muren op houten vloeren en palen. In de meeste gevallen staat er achter de laatste palenrij een grondkering van houten planken die zorgt dat de grond aan de walkant niet in het water uitspoelt. “De constructie met hout en metselwerk zorgt er niet alleen voor dat de grond aan de walkant gekeerd wordt, maar ook dat grondwater en grachtenwater in elkaar kunnen overlopen en zo op hetzelfde niveau blijven”, legt Peer uit. “Hout en metselwerk zijn natuurlijke materialen die water doorlaten en ook de constructie is op bepaalde punten waterdoorlatend, zoals op de grens tussen de houten vloer en het metselwerk en door en onder de houten grondkering.”
Waterdoorlatende kademuren
Bij nieuwe kademuurconstructies is die waterdoorlatendheid wel een uitdaging. “Die zijn van beton en staal, waar geen of bijna geen water doorheen komt”, vertelt Peer. “Tot 5 jaar geleden was dat geen probleem, omdat we sinds de jaren twintig van de vorige eeuw steeds sporadisch hier en daar stukjes kademuur hebben vernieuwd. Maar nu we de kademuren grootschalig vervangen, moeten we op een andere manier zorgen dat de uitwisseling tussen grond- en oppervlaktewater kan blijven plaatsvinden.”
Daarvoor hebben we een aantal constructies met beton ontworpen die dat mogelijk maken. Peer: “We maken onder meer gebruik van grindbakken, bufferblokken en grindkolommen, afhankelijk van waar de situatie ter plekke het meest geschikt voor is. En ook de 3 IPK-methoden hebben filters ingebouwd in hun kade-elementen om te zorgen voor voldoende waterdoorlatendheid.” Hoeveel water die nieuwe kademuren doorlaten is af te leiden van de gemeten grondwaterstanden. Samen met Deltares voeren we op een aantal locaties veldproeven uit om het niveau van waterdoorlatendheid te meten. Bij alle nieuwgebouwde kademuren monitoren we de grondwaterstand vóór en na vervanging.
Hoog en laag water, droogte en overstromingen
Behalve waterdoorlatendheid zijn ook waterberging en doorstroming issues van belang. “Om het peil van het grachtenwater en dus het grondwater op een constant niveau te houden, is een goede berging en doorstroming van het hele grachtenstelsel nodig”, vertelt Peer. “Samen met de Amstel vormen de vaarten en grachten de boezem waarin al het water van het achterland uitstroomt.” Dat achterland strekt zich uit van Spaarnwoude tot aan Utrecht. Ongeveer de helft van dat gebied, het westelijk deel, watert via de grachten af in het Noordzeekanaal. De oostelijke helft loost via Muiden in het IJsselmeer. Dit betekent dat we in Amsterdam genoeg vierkante meters wateroppervlak moeten hebben om ook bij veel neerslag al het water uit dit achterland in relatief korte tijd af te kunnen voeren.
Als de neerslag extreem is en de waterstand op het Noordzeekanaal 20 centimeter of meer onder NAP ligt – dat is 20 cm hoger dan normaal – dan gaan de sluizen aan het IJ-front dicht en wordt het gemaal Zeeburg aan de oostkant van de stad in werking gezet. Het water stroomt dan via de grachten in de Plantagebuurt en de Nieuwe Vaart naar het gemaal aan de Zeeburgerdijk. Daar wordt het boezemwater via buizen onder het Amsterdam-Rijnkanaal uitgeslagen op het Buiten-IJ. “De grachten in de Plantage vormen het zogenaamde hoogwaterbemalingsgebied”, vertelt Peer. “Omdat de afvoer in dit gebied nu al knelt, stelt het waterschap strikte eisen aan het tijdelijk dempen van water bij kademuur- en brugvernieuwing. Hier is dus een goede afstemming van de planning met het waterschap nodig.”
Versterken en vervangen
Die afstemming heeft ertoe geleid dat we bij kademuurversterkingen een methode toepassen waarbij er nauwelijks waterberging verloren gaat. Peer: “De ruimte tussen de damwanden en de kademuur vullen we tot tien centimeter onder de waterlijn met zand. Gaten in de damwand op de waterlijn zorgen ervoor dat ook het water binnen de damwand kan meedoen met de waterberging.”
En ook bij het vervangen van kademuren zorgen we dat het netto wateroppervlak gelijk blijft, aldus Peer. “Bij nieuwe methoden van kadevervanging werken we zonder bouwkuip”, vertelt hij. “Zo nemen we zo min mogelijk water in tijdens de kadevervanging. Bovendien zorgen we dat we zoveel mogelijk de originele kadelijn aanhouden en dat de kadeconstructie na de vervanging geen extra water inneemt. Hierdoor hoeven we voorlopig geen maatregelen te nemen om het verlies van wateroppervlak te compenseren.” Dat betekent dat we voorlopig geen oeverlanden hoeven laten onderlopen of gedempte grachten moeten openbreken, zoals dat begin deze eeuw nog werd voorgesteld door wethouder Guido ‘de grachtengraver’ Frankfurther.”
Smallere brugpijlers
Als het om de doorstroming gaat, zijn de bruggen zeker zo belangrijk, zo niet belangrijker dan de kademuren. Bij een doorrekening bleek dat het vervangen van bruggen de grootste impact heeft op de doorstroming van de grachten, vertelt Peer. “Daarom moeten we minimaal 5 meter vrijlaten voor de doorstroom van het water. En dan nog zal dit een grotere impact hebben op de waterafvoer dan het werk aan de kademuren. Maar met de manier waarop we de bruggen vervangen kunnen we vervolgens wel bijdragen aan een betere afvoer van het water. Dat kan door brugpijlers weg te halen of ze onder water een slankere vorm te geven. We zijn samen met het waterschap aan het kijken hoe we de brugpijlers beter gestroomlijnd krijgen en hoe we dit ook kunnen combineren met vergroening.”
Klimaatadaptatie
Als we kijken naar de huidige staat van de kademuren, zien we niet alleen achterstallig onderhoud en zwaar verkeer als mogelijke oorzaken van hun slechte conditie. Ook de klimaatverandering zou wel eens mede oorzaak kunnen zijn. Door de toename van perioden van grote droogte en heftige zomerse buien krijg je een sneller schommelend oppervlaktewaterpeil. Hierdoor verandert ook de druk op de kademuur, en kan er schade ontstaan. Peer: “We moeten dit nog verder onderzoeken, maar het idee is dat bij snelle stijging de waterdruk de kademuur iets landinwaarts drukt en bij snelle daling de kademuur weer richting gracht beweegt. Het gaat om erg kleine bewegingen, maar het is mogelijk dat dit tot materiaalmoeheid leidt en daarmee een verzwakking van de kademuur. Als de kademuren goed waterdoorlatend zijn stijgt het grondwater gelijk mee met het waterpeil van de grachten en blijft de druk aan weerskanten van de kademuur gelijk.”
Bodemdiepte
En dan is er ook nog de waterbodemdiepte. Peer: “Lange tijd zijn we uitgegaan van de zogenaamde leggerdiepte – dat is de minimale diepte die nodig is voor de doorstroming van de grachten – en de vastgestelde doorvaartdiepten voor het scheepverkeer. Maar nu blijkt uit bodeminmetingen dat de bodem soms wel 3 meter dieper ligt dan de leggerdiepte. Dat heeft gevolgen voor de stabiliteit van de kademuur en maakt funderingen kwetsbaar. Zoals op de Grimburgwal. Daar bleken sommige van de grondkerende schermen achter de kademuur korter te zijn dan de diepte van de bodem. De grond kon zo in de gracht uitspoelen.”
Genoeg te doen dus voor de gemeente om te zorgen dat de aanpak van de bruggen en kades hand in hand gaat met verstandig waterbeheer. “Als we ons waterbeheer op orde hebben, leggen we de basis voor de veiligheid en conditie van de hele stad, inclusief de bruggen en kademuren. Dat is zeker geen sinecure, maar als we dat in de afgelopen acht eeuwen voor elkaar hebben gekregen, moeten we dat in de komende eeuwen ook kunnen opbrengen.”
Zompig veen, stinkende grachten
De Amsterdamse grachten zijn in beginsel aangelegd voor de ontwatering van het zompige veenlandschap. Veel grachten volgen het oorspronkelijke slootpatroon van de polders die hier al vanaf de twaalfde eeuw werden aangelegd . Vooral in de Jordaan en in stadsdeel West zie je dit patroon nog terug. Daarnaast waren er voor de bouw ook grachten nodig. De vestingwerken bijvoorbeeld konden alleen worden aangelegd met behulp van grachten voor de aanvoer van bouwmaterialen. Dit gold lange tijd ook voor het bouwen van huizen.
De waterkwaliteit heeft tot ver in de 19e eeuw voor veel hoofdbrekens gezorgd. De grachten stonken enorm en waren een bron van ziekte. Dat is een belangrijke reden dat veel grachten gedempt zijn. De stankoverlast had ook tot gevolg dat welgestelde burgers buitenhuizen bouwden langs de Amstel en de Vecht om de stad te ontvluchten in de stinkende zomermaanden. Het probleem werd pas opgelost met de bouw van een stoomgemaal in 1879, op dezelfde plek als waar nu gemaal Zeeburg staat.
Bekijk ook
-
Bouwen in het moerasHistorie
-
Bruggen en kademuren in het kortTechniek
3
-
Een stad op palenHistorie
Deel jouw mening
Nooit geweten dat kademuren waterdoorlatend zijn en dat dit zo belangrijk is. Mooi en leerzaam verhaal weer. Dank!
0 reacties