Bodemdaling

De zeespiegel stijgt. Door de rivieren stromen bij extreme regenval soms enorme watermassa’s door Rotterdam. Tegelijkertijd daalt de bodem in de stad. Dus moeten waterkeringen bescherming bieden bij een steeds groter wordend hoogteverschil.

Rotterdam is gebouwd op een slappe bodem van veen en klei. Bodemdaling is niets nieuws. Het is een natuurlijk oxidatieproces dat wordt versterkt door menselijk handelen: ontwatering, gaswinning en zetting door zware bebouwing. Op sommige locaties daalt de bodem meer dan een centimeter per jaar. Problemen ontstaan vooral bij ongelijke zetting. We kennen allemaal de scheuren in de gevels van vooroorlogse panden. Zie ook de nauw verwante thema’s en Droogte en Grondwater. 

De belangrijkste oorzaken van bodemdaling op een rijtje:

• De oxidatie van veen. Als veen met zuurstof in aanraking komt wordt veen afgebroken. Het verdampt waardoor de bodem daalt en CO2 wordt uitgestoten. Dit komt vooral voor in landelijk gebied.
• Zetting. Dit is het samendrukken van de bodem door het gewicht van de bovengrond. Bijvoorbeeld door gebouwen en wegen. Dit komt vooral voor in stedelijk gebied, zoals Rotterdam.
• Ontwatering. Dit is het verlagen van de grondwaterstand, bijvoorbeeld door drainagebuizen. Er zit daardoor minder water in de ondergrond (boven de grondwaterstand), waardoor de druk op de lagen in de ondergrond groter wordt.
• Delfstoffenwinning. De winning van delfstoffen zoals olie en gas kan tot bodemdaling leiden. In Rotterdam vindt zowel gaswinning als oliewinning plaats.

De opgaven voor Rotterdam

Bodemdaling kan tot verschillende problemen leiden:

• Niet-gefundeerde gebouwen (‘op staal’) zakken met de bodem mee. Als dit ongelijk gebeurt, ontstaat er scheefstand en scheurvorming. Ook kan door verzakking wateroverlast ontstaan omdat gebouwen dichter bij het grondwater komen te liggen.
• Stedelijke infrastructuur en buitenruimte moeten regelmatig opgehoogd worden. Verzakte riolering functioneert slechter, door ongelijkmatige zetting is er een groter risico op leidingbreuken. Verzakte wegen hebben vaker onderhoud nodig, dit is dus kostbaarder.
• In verzakt stedelijk groen, vooral in lagere poldergebieden, is de kans op wateroverlast groter. Ook kunnen bomen hun stabiliteit verliezen en het groen worden aangetast. Daarnaast wordt recreatief gebruik van deze groene gebieden beperkt door wateroverlast. Bijvoorbeeld het Prinsenpark in Prinsenland.
• Verzakte private buitenruimte leidt tot lokale hoogteverschillen. Hierdoor kan wateroverlast in tuinen ontstaan.
• Op regionale en lokale schaal leidt bodemdaling op langere termijn tot een toename van het overstromingsrisico. Gebieden die onder de zeespiegel liggen worden beschermd door waterkeringen. Bij een onverhoopte overstroming kan in dergelijke gebieden water komen te staan. Hoe verder de bodem is gedaald, hoe groter de overstromingsdiepte. Ook zal het als gevolg van bodemdaling steeds meer inspanning kosten hemelwater uit polders te pompen.

Huidige bodemdaling

Onderstaande figuur toont hoe snel de bodem in Rotterdam daalt. Als een gebied voor het eerst wordt ingericht voor bijvoorbeeld woningbouw, wordt het op een afgesproken hoogte aangelegd: het uitgiftepeil. Het gebied wordt bouwrijp gemaakt zodat gebouwen en infrastructuur hoog genoeg liggen ten opzichte van de grondwaterstand.

Omdat in de loop der jaren bodemzetting optreedt, zal bij onderhoud van openbare buitenruimte, bijvoorbeeld riolering en wegonderhoud, het maaiveld weer op dit uitgiftepeil worden teruggebracht. In de praktijk is dit, zeker bij bebouwing met oudere funderingstypen, niet altijd meer volledig mogelijk, bijvoorbeeld doordat woningen zijn meegezakt. De kans op (grond)wateroverlast neemt dan toe. Op de lange duur wordt de instandhouding van dergelijke gebieden kostbaar en neemt de leefbaarheid af onder andere door terugkerende wateroverlast. Het gebied is dan feitelijk aan het einde van z’n levensduur.

Wateroverlast

Onderstaande figuur geeft een indicatie van de gebieden waar wateroverlast kan ontstaan, doordat de bodem is gezakt en er bebouwing aanwezig is die is meegezakt (fundering zonder palen).

Maaiveld

Het huidige maaiveld ten opzichte van het uitgiftepeil is in onderstaande figuur weergegeven. De variatie aan afwijkingen van het oorspronkelijke uitgiftepeil is groot door de grote diversiteit aan bodemopbouw en ophogingsgeschiedenis. Hoe groter het verschil van het maaiveld ten opzichte van het uitgiftepeil, hoe eerder problemen verwacht mogen worden. De opgave is om tijdig vooruit te kijken, de houdbaarheid van gebieden in te schatten en een strategie te bepalen hoe met deze gebieden om te gaan.

Belangrijkste oplossingsrichtingen

Het tegengaan of vertragen van bodemdaling in stedelijk gebied is een lastige opgave. De twee belangrijkste oplossingsrichtingen zijn:

• het periodiek ophogen van het maaiveld
• ervoor zorgen dat bebouwing en infrastructuur in de buitenruimte bestand zijn tegen bodemdaling door het nemen van specifieke maatregelen.

Een derde structurele, maar ingrijpende maatregel is om een gebied opnieuw in te richten. Dit kan voor sommige gebieden de enige toekomstgerichte oplossing zijn om problemen op te lossen die door bodemdaling worden veroorzaakt.

Ophogen van het maaiveld

Ophogen is door lokale omstandigheden niet altijd mogelijk, bijvoorbeeld omdat gebouwen zonder fundering zijn meegezakt of omdat er dan onacceptabele hoogteverschillen met de omgeving ontstaan. Daarom zijn er in Rotterdam ook aanzienlijke verschillen zichtbaar in de maaiveldhoogte van gebieden ten opzichte van het uitgiftepeil. De aanpak van een gebied dat is gezakt en veel ongelijke zetting kent, is complex en vergt een zorgvuldige, gebiedsgerichte en toekomstbestendige afweging samen met belanghebbenden, gemeente en waterschappen. Om de snelheid van bodemzetting te vertragen, heeft ophogen met lichte materialen de voorkeur.

Robuustheid van bebouwing en infrastructuur vergroten

Als ophogen niet of maar beperkt een oplossing is, kan weerbaar maken van gebouwen, wegen en andere assets een alternatief zijn. Gebouwen die zijn meegezakt met de bodem, komen steeds dichter bij het grondwater te liggen en kunnen op den duur overlast krijgen. Het waterdicht maken van de onderkant van gebouwen is dan noodzakelijk.

Bij zeer waardevolle gebouwen, zoals bij monumenten, kan overwogen worden onder een gebouw dat niet gefundeerd is een fundering aan te brengen en het eventueel op te vijzelen. Bij nieuwe gebouwen in zettingsgevoelig gebied is toepassing van lichte bouwmaterialen een mogelijkheid. In waterrijk gebied of veengebied kan ook drijvend bouwen worden overwogen.

Het vertragen van zakking van wegen, fietspaden, parken en groengebieden en andere buitenruimte in zettingsgevoelig gebied is mogelijk door gebruik te maken van lichtgewicht ophoog­materialen.

Als maatregelen aan of onder gebouwen of infrastructuur niet mogelijk blijken, kan bij wateroverlast overwogen worden om boven de gemiddeld hoogste grondwaterstand, drainage aan te leggen die overtollig water afvoert. Van belang is om niet de grondwaterstand permanent te verlagen omdat dit geen structurele oplossing is en het natuurlijke systeem verstoort.

Tot slot

• Het grootste gedeelte van Rotterdam ondervindt bodemdaling. De mate van bodemdaling verschilt per gebied in Rotterdam en de gevolgen ervan ook.
• Verspreid in Rotterdam zijn wijken met grote effecten van bodemdaling op de leefbaarheid, vooral in onder andere Kralingse Veer, Bloemhof, Vreewijk. De combinatie van sterk verzakte gebieden met verouderde bebouwing zorgt voor veel knelpunten.
• Bodemdaling uit zich vooral in zetting en leidt tot veel overlast en corrigerende maatregelen. Het beheer van de buitenruimte van vooral water, wegen en groen vraagt hierdoor meer aandacht en vervroegde investeringen.

De urgentie neemt toe door het versneld veranderende klimaat.