Infrastructuur

Golfgenerator test dijkbekleding

donderdag 08 februari 2007

Gepubliceerd in Bouwdienst Magazine 

Het onderhoud van verouderde dijkbekleding in Nederland is een kostbare zaak.

In het kader van de Wet op de waterkering is tegenwoordig een vijfjaarlijkse controle van de dijken vereist. Bij twijfel maken veel steenzettingen plaats voor nieuwe, terwijl ze vermoedelijk nog sterk genoeg zijn om als waterkering te dienen. Het Waterbouw Innovatie Steunpunt (WIS) van de Bouwdienst onderzoekt of dat anders kan. 

De huidige toestmethoden en -apparatuur van Rijkswaterstaat kunnen de exacte kwlaiteit van de dijken niet aantonen. Onderzoek naar betere testvormen loont daarom de moeite. Het WIS is bezig om de verdiensten van een zogenaamde golfgenerator te berekenen. Het apparaat moet krachtige golfbewegingen kunnen opwekken, waarmee ter plekke de ware sterkte van dijkbekleding wordt gecontroleerd. Als de stenen de test doorstaan, mogen ze blijven liggen. 

 Het plan voor de golfgenerator bestond al langer. “Twee jaar geleden, tijdens een brainstormsessie van deskundigen ging het lampje branden”, zegt projectleider Rico Sies van het Waterbouw Innovatie Steunpunt van de Bouwdienst. “Een apparaat dat ter plekke de sterkte kan testen van verouderde dijkbekleding zou veel baten kunnen opleveren. Nu worden de oude steenzettingen nog bij de minste of geringste twijfel vervangen. Vreemd, ook omdat we vermoeden dat steenzettingen in de loop der jaren juist sterker worden.

Grove schetsen

Het WIS kon niet meteen met het idee aan de slag. Het licht voor het onderzoeksproject ging pas op groen, toen bij de vijfjaarlijkse controle van de Nederlandse dijken de dijkbeheerders en toetsingsdeskundigen beseften dat een relatief groot deel van de dijkbekleding zou worden afgekeurd. Op dat moment werd het écht interessant om de baten van de golfgenerator te berekenen. Inmiddels is de eerste fase van het onderzoek achter de rug en zijn de eerste grove schetsen van de golfgenerator klaar.

Rico Sies laat aan de hand van een kopie zien hoe het apparaat eruit zou kunnen zien. Op de tekening staat een rechthoekige drijvende bak van 120 meter lang, 22 meter breed en twaalf meter hoog. In het voorste deel zijn metalen schotten bevestigd die hydraulische cylinders in beweging kunnen worden gezet. Hierdoor ontstaan streke golven.

De projectleider: “De golven slaan tegen het dijklichaam om te zien of de stenen sterk genoeg zijn. Vallen de stenen uit de zetting dan zijn ze aan vervanging toe, blijven ze liggen dan zijn ze veilig. Uitgangspunt is dat de dijk golven kan keren die gemiddeld eens in de vierduizend jaar voorkomen. De kennis over het bezwijkpunt van de bekleding kan tevens dienen als basis voor nieuwe ontwerpen en testregels.”

Testruimte 

De huidige kennis over dijkbekleding in Nederland komt onder meer tot stand in het Waterbouwkundig Laboratorium De Voorst in de Noordoostpolder, onderdeel van Delft Hydraulics. Deskundigen voeren in dit lab proeven uit in de zogenaamde Deltagoot, een langwerpige bak waarin golven de dijkbekleding testen.
Sies: “Nadeel van deze testruimte is dat bepaalde natuurlijke omstandigheden niet na te bootsen zijn. De Deltagoot heeft maar een beperkte breedte en de golven zijn niet zo hoog zijn als buiten tijdens maatgevende stormen."

Er zijn meer complicerende factoren. Steenzettingen komen in vele gradaties voor, zodat het moeilijk is per type uitgekiende testregels op te stellen. Ook zijn de versterkende effecten van inzanding niet goed te meten. Het vermoeden bestaat dat dijkbekleding nog beter tegen een stootje kan als zand zich in der loop der jaren afzet in de kieren tussen de stenen. Met de huidige toetsen is dit echter niet aan te tonen. Sies: "Voor alle zekerheid kunnen zijn de normen extra veilig gemaakt, terwijl dat niet altijd nodig is.”

De golfgenerator vult de leemtes in de kennis over dijkbekleding slechts gedeeltelijk aan.
Het apparaat kan niet alle hydraulische omstandigheden nabootsen en is niet inzetbaar in volle zee. Sommige manieren om de generator te gebruiken zijn theoretisch wel mogelijk, maar in de praktijk niet. Bijvoorbeeld omdat het erg moeilijk is om hoge golven te genereren en tegelijkertijd extreem hoge waterstanden na te bootsen. 'Door dit soort zaken zijn de effecten van golven op het bovenste gedeelte van de dijk niet te meten, terwijl deze taluds wél gevoleig zijn voor golfbelasting,' aldus de projectleider.

Interessant

Ondanks deze beperkingen werd het toch nuttig gevonden om uit te rekenen welke baten de golfgenerator dan kon oplevern voor de bescherming van de onderste delen van de dijken. Voor deze berekening dient eeen grove inventarisatie van dijkbekleding als leidraad. Deze inventarisatie is in 1997 uitgevoerd door GeoDelft. Uit het rapport blijkt onder meer dat een groot deel van de dijkbekledingen in de Westerschelde aan vervanging toe is. Inmiddels is daar 35 kilometer dijk van een nieuwe toplaag voorzien. In twaalf procent van de dijkvakken bestaat echter onzekerheid over de noodzaak van deze ingreep.

Dit voorbeeld is een goed uitgangspunt om de baten in heel Nederland te kunnen berekenen. Sies: "Uitgaande van een vierkante meterprijs van 200 à 300 gulden, levert het niet vervangen van dijkbekleding een besparing van 165 miljoen gulden op. Dat is een aanzienlijk bedrag, maar relatief laag als je het afzet tegen de kosten van de golfgenerator. Die bedragen naar schatting tweehonderd miljoen gulden, veel meer dan wij hadden verwacht." Nader onderzoek zal moeten uitwijzen of het project wel haalbaar is en voldoende oplevert. Sies, nuchter: "Mocht de uitslag negatief zijn, dan is dat toch een resultaat.”

Gedegen onderzoek 

De Bouwdienst staat garant voor gedegen onderzoek. Het Waterbouw Innovatie Steunpunt heeft veel specialistische kennis op het gebied van hydraulica en waterbouwkunde en staat dicht bij de praktijk. De dienst voert regelmatig innovatieve projecten uit zoals nu de golfgenerator. Dit project is mede mogelijk gemaakt door inbreng van het Waterbouwkundig Laboratorium de Voorst en de Technische Adviescommissie Waterkeringen in Delft. Beide instellingen stelden hun kennis beschikbaar op het gebied van de toetsing van dijkbekleding. Het Rijksinstituut voor Kust en Zee (RIKZ) en het Rijksinstituut voor Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RIZA) zijn verantwoordelijk voor het opstellen van de randvoorwaarden van de steenbekleding in het IJsselmeer en het Markermeer.

door Jessica de Jong

Copyright © 2017 Jessica de Jong | Alle rechten voorbehouden | Webdesign