De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Golfoverslag en sterkte grasbekleding op dijken. Analyse hydraulische metingen en afschuifproef

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Golfoverslag en sterkte grasbekleding op dijken. Analyse hydraulische metingen en afschuifproef

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

Als gevolg van zeespiegelstijging en zwaardere stormen moeten de Nederlandse dijken volgens de wet op de waterkeringen om de 5 jaar getoetst worden. De toetsing van het binnentalud is onduidelijk en onvolledig en uitsluitend theoretisch. Een traditionele manier om ons land ook in de toekomst te beschermen tegen overstromingen, is dijkverhoging. Het kost echter veel geld en een hogere dijk neemt ook meer ruimte in beslag. Een dijkverhoging wordt onder andere gebaseerd op een toelaatbare hoeveelheid golfoverslag per strekkende meter dijk.
Een van de doelen van dit onderzoek is advies geven voor toekomstige toetsregels voor hoogte van waterkeringen, ten opzichte van de toetsregels in het VTV van 2006.
Er zijn twee faalmechanismen te onderscheiden voor het binnentalud die van toepassing zijn bij golfoverslag bij waterkeringen. Ten eerste erosie van de grasbekleding en ten tweede opdrukken en afschuiven van het binnentalud ten gevolge van infiltratie. In februari en maart 2009 zijn golfoverslagproeven uitgevoerd op de Afsluitdijk. De golfoverslagproeven zijn onder te verdelen in erosieproeven, waarbij de grasbekleding van het binnentalud is beproefd op erosiebestendigheid, en een afschuifproef, waarbij opdrukken en afschuiven van het binnentalud is beproefd.
De erosieproeven werden uitgevoerd met behulp van een golfoverslagsimulator. Hierbij zijn overslaande golven met de volgende overslagdebieten nagebootst: 1 l/s/m; 10 l/s/m; 30 l/s/m; 50 l/s/m en 75 l/s/m. De debieten zijn een benadering van een superstorm die voorkomt bij verschillende buitenwaterstanden. Uit deze proeven is gebleken dat de toetsregel die nu voorgeschreven wordt voor de hoeveelheid golfoverslag, erg streng is. De dijk zelf kan een overslagdebiet van 75 l/s/m aan, terwijl in de toetsregels is opgenomen dat in situaties met overslagdebieten groter dan 10 l/s/m ernstig gevaar optreedt voor de stabiliteit van het binnentalud. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat niet-waterkerende objecten (zoals een trapopgang, bestrating, hekken en paaltjes) kwetsbare punten blijken te zijn waardoor het binnentalud eerder bezwijkt. Bij toekomstige toetsingen op hoogte, moet de focus op deze niet-waterkerende objecten komen te liggen.
Om een beter beeld te krijgen over opdrukken, afschuiven en overslag, zijn de resultaten van de afschuifproef op de Afsluitdijk en bij de Boonweg (Waddenzeedijk Friesland, uitgevoerd in september 2008), geanalyseerd. Bij beide proeven was een dijksectie van 30 meter beproefd met een infiltratiebuis, die infiltratie ten gevolge van golfoverslag simuleerde. In de dijk zijn de volgende meetinstrumenten geplaatst: drukmeters, vochtigheidmeter en stijghoogtemeters. De vochtigheidmeter zijn geplaatst om te kunnen onderscheiden of de drukmeters, lucht- of waterdruk meten, dit gebeurt door het volume vocht per volume grond te meten. De manier van aanbrengen kan de meting van de vochtigheidmeter verstoren, dit zou gebeuren wanneer het meetinstrument in de klei of keileem zit. Bij het aanbrengen wordt er natte grond en zwelkleikorrels gebruikt wat kan zorgen voor een opsluiting van water bij het meetinstrument. Er is meer onderzoek nodig om vast te stellen hoe de vochtigheidmeters in de klei- keileemlaag correcte waarden kunnen meten. In de zandlaag meet de vochtigheidmeter aanvaardbare waarden wat waarschijnlijk ligt aan dat het zand meer doorlatend is dan klei of keileem. Daarnaast is op te merken dat de grondwaterstanden in de predictie niet overeenkomen met de
EINDRAPPORTAGE - DEFINITIEF - 17-06-2009
3
proefresultaten. Er wordt in de predictie geen rekening gehouden met stijging t.g.v. de systeemtesten die voor de proef begint worden uitgevoerd en regen.
Bij beide proeven zijn er in de predictie gegevens beschreven die niet bij de afschuifproeven konden worden gemeten, zoals de druk in de kleibekleding. De reden hiervoor was dat er geen meetinstrumenten op de locatie waren geplaatst of de geplaatste meetinstrumenten waren niet de juiste. Het is ook voorgekomen dat er wel meetinstrumenten zijn geplaatst en dat er niets over de gegevens in de predictie stond, wat gebeurde bij het opmeten van de randeffecten op de Afsluitdijk. Dit vraagt naar betere afstemming tussen de predictie en de plaatsing van de meetinstrumenten.
Op de Boonweg was de doorlatendheid van de zandkern groter dan in de predictie is vermeld waardoor de voorspelde verhoging van de freatische lijn en de gemeten verhoging niet overeenkomen. Als gevolg daarvan kon er geen overdruk ontstaan onder de bekleding tijdens de proef.
Bij toekomstige predicties en afschuifproeven is het aan te raden om ook infiltratie in de kruin en buitentalud mee te nemen om zo een nauwkeuriger beeld te krijgen wat er gebeurt tijdens overslag. In werkelijkheid is er een hoge buitenwaterstand tot net onder de kruin aanwezig en slaat er water over de kruin en binnentalud. Tijdens de huidige afschuifproeven wordt alleen het water dat over de kruin slaat gesimuleerd.
Modellen die erosie van de bekleding op het binnentalud van dijken moeten voorspellen, komen vaak niet overeen met de werkelijkheid. De resultaten van erosieproeven geven een ander beeld dan de verwachtingen die in predicties zijn opgenomen. Dit komt mede door het feit dat over het fenomeen golfoverslag nog weinig bekend is. Om deze kennis uit te breiden zijn er tijdens de golfoverslagproeven op de Afsluitdijk metingen naar snelheden en laagdikten van het overslaande water gedaan. Deze hydraulische metingen zijn uitgevoerd met behulp van nieuwe instrumenten, de 'surfplank' en een high-speed camera. Daarnaast is er gebruik gemaakt van laagdikte meters, een luchtinsluitingsmeter en EMS-en. De surfplank is een gebogen plank die op de waterlaag drijft en met behulp van een stappenmeter de laagdikte meet. De high-speed camera heeft opnamen gemaakt van het front van de overslaande golf. Hiermee is de frontsnelheid van de overslaande golf bepaald. Analyse van de resultaten van deze metingen heeft nieuw inzicht gegeven over het gedrag van overslaande golven. De resultaten van deze metingen blijken niet overeen te komen met de waarden die in predicties worden gebruikt. Dit zou een aannemelijke oorzaak kunnen zijn voor het feit dat predictiemodellen niet corresponderen met de werkelijkheid. Daarnaast wordt bij de modellering van erosie gebruik gemaakt van formules voor loskorrelig niet-cohesief materiaal. Analyse wijst uit dat deze formules niet gebruikt kunnen worden voor cohesief niet loskorrelig materiaal (klei), dat veelal aanwezig is op dijken.

Toon meer
OrganisatieAvans Hogeschool
AfdelingAB&I Academie voor Bouw en Infra
PartnersInfram, Van der Meer Consulting, Deltares
Jaar2009
TypeBachelor
TaalNederlands

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk