De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Overslagbestendige Dijken Onderzoek naar de erosiebestendigheid van het binnentalud van een dijk bij golfoverslag en naar de mogelijkheden om deze te versterken.

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Overslagbestendige Dijken Onderzoek naar de erosiebestendigheid van het binnentalud van een dijk bij golfoverslag en naar de mogelijkheden om deze te versterken.

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

Volgens veel klimatologen verandert het klimaat. Dit heeft een stijgende zeespiegel en
een extremer golfklimaat tot gevolg, daarnaast neemt ook de afvoer van de rivieren toe.
Om het overstromingsrisico te beperken zullen de dijken in de toekomst steeds verder
verhoogd en versterkt moeten worden. Een alternatief voor dit alsmaar verhogen van de
dijken is het toestaan van overslaand water. Gevolg hiervan is dat er golven over kruin
en binnentalud stromen, deze zijn daar meestal niet op berekend. Hierdoor kan een van
de faalmechanismen optreden, erosie van het binnentalud. Dit onderzoek heeft zich dan
ook uitsluitend geconcentreerd op dit faalmechanisme en het voorkomen daarvan.
Een van de doelen van dit onderzoek is bepalen tegen welke hoeveelheid overslaand
water de huidige grasdijken bestand zijn en daarnaast het bepalen van de weerstand
van alternatieven zoals Grasversterking, Doorgroeisystemen, Open Steenasfalt en
Verlijmde breuksteen. Daarnaast is het van belang om te bepalen welke erosiebeelden
er op kunnen treden en bij welke hoeveelheid overslag dit het geval is. Om dit te
bepalen zijn er in Zeeland golfoverslagproeven uitgevoerd met een
golfoverslagsimulator. De grasbekleding op Sint Philipsland is getest bij een
overslagdebiet van 0,1 l/s/m, 1,0 l/s/m, 10 l/s/m, 30 l/s/m en 50 l/s/m. Schade ontstond
pas op het eind van de 50 l/s/m, er was sprake van "ondiep uitglijden" van een deel van
de bekleding en vervolgens erosie tot in de zandkern. Bij Kattendijke is de
grasbekleding met dezelfde overslagdebieten getest en daarnaast ook met een debiet
van 75 l/s/m. Er ontstond tijdens deze proef geen noemenswaardige schade aan kruin
of binnentalud, wel was er sprake van ernstige erosie aan de werkweg. Bij Kattendijke
zijn ook de alternatieve bekledingen, verlijmde breuksteen en Open Steenasfalt, getest.
Deze bekledingen zijn getest bij overslagdebieten van 30 l/s/m, 75 l/s/m en 125 l/s/m, bij
geen van deze debieten ontstond schade aan de kruin of het binnentalud. Wel ontstond
er bij het testen van het Open Steenasfalt weer schade aan de werkweg en de
slootoever. Samenvattend kan geconcludeerd worden dat een grasbekleding van goede
zode niet zal bezwijken bij een overslag van 30 l/s/m gedurende een storm van 6 uur.
Deze conclusie wordt onderbouwd door toetsing aan de "erosiebestendigheidsgrafiek",
deze is gebaseerd op de Ciria grafieken. Deze Ciria grafieken zijn opgesteld op basis
van onderzoek naar grasbekleding in de zogenaamde Spillways. Door het bepalen van
de netto verblijfstijd van de golven is de totale belastingtijd en de snelheid af te leiden,
deze wordt uitgezet in de nieuwe "erosiebestendigheidsgrafiek". Op deze manier is te
bepalen of de grasbekleding bij een bepaald debiet zal voldoen of dat er een kans is dat
deze zal bezwijken.
Uit verdere waarnemingen kunnen drie erosiebeelden vastgesteld worden, "Ondiepe
afschuiving", "progressieve erosie" en het"ballonmechanisme". Deze drie vormen van
erosie kunnen uiteindelijk leiden tot bezwijken van de bekleding en dus ook het
bezwijken van de dijk. Om deze kans te verkleinen kan er grasversterking toegepast
worden. Om progressieve erosie te verminderen is een geosysteem nodig dat voor een
goede aanhechting zorgt. Ondiepe afschuiving en het Ballonmechanisme zijn te
voorkomen door een geosysteem dat een hoge treksterkte heeft. Door het toepassen
van deze geosystemen kan er een hoger overslagdebiet toegestaan worden, een
overslagdebiet van 50 l/s/m is geen probleem. In de toekomst moet het mogelijk zijn om
een nog hoger overslagdebiet toe te staan, echter daarvoor zijn eerst uitgebreidere
proeven met grasversterking benodigd. Daarom moet er voorlopig vanuit gegaan
worden dat bij een hoger overslagdebiet dan 50 l/s/m, een verharding van binnentalud
en kruin nodig is.
9T3480/RR&CvK/902129 en 903609 Overslagbestendige Dijken
28 september 2008 Definitief rapport
Door het aanscherpen van de normfrequentie voldoet de Afsluitdijk niet meer aan het
faalmechanisme "erosie door golfoverslag". Wanneer men de resultaten uit het
hoofdonderzoek toepast op de Afsluitdijk, blijkt dat grasversterking een goed alternatief
is voor dijkverhoging. Uit de Multicriteria analyse blijkt dat voor het gemiddelde profiel
Grasversterking veruit de beste oplossing. Het grootste voordeel is dat de dijk niet
verhoogd hoeft te worden en er dus geen grond aangevoerd hoeft te worden. Dit
bespaard kosten, ruimte en overlast voor het verkeer. Bij de alternatieven waar een
verharding toegepast wordt is ook geen verhoging nodig, maar de materiaal kosten zijn
aanzienlijk hoger dan de kosten van een geosysteem. Ook bij profiel M is het voordelig
om een geosysteem toe te passen, maar omdat hier ook ruimte is voor een ophoging is
dat ook een realistische oplossing. Geconcludeerd kan worden dat grasversterking in
het geval van de Afsluitdijk een realistische oplossing is. Breder gezien zou het ook een
goede oplossing kunnen zijn voor dijken die niet meer voldoen aan het faalmechanisme
"erosie door overslag", dit geldt specifiek voor dijken waar weinig ruimte is voor een
ophoging.
In het kader van het project "ruimte voor de rivier" wordt de "Overdiepse polder"
buitendijks gebracht. Door de huidige dijk langs de maas te verlagen, zal deze dijk als
tussenkade gaan functioneren. Bij hoogwater zal het water uit de maas over deze
tussenkade de polder in stromen. Uit de berekeningen blijkt dat, in tegenstelling tot
golfoverslag, de kruin en het bovenste deel van het binnentalud het zwaarst belast
worden. Uitgaande van de maatgevende hoogwatergolf wordt volgens de
"erosiebestendigheidsgrafiek" de maximale belasting voor onversterkt gras
overschreden. De kans dat er bij deze MHW schade optreedt is groot, echter de kans
dat er deze MHW optreedt is klein. Bij de meeste overstromingen zal een grasbekleding
meer dan voldoende zijn. In het uitzonderlijke geval dat er wel schade ontstaat zal deze
weinig gevolgen hebben en eenvoudig te herstellen zijn. Grasversterking zal niet
rendabel zijn, een bekleding met een goede graszode is de beste oplossing. Breder
gezien zal het niet nodig zijn om overstroombare kades die zelden overstromen te
versterken, de stroomsnelheden die optreden zijn niet erg hoog. Wanneer er met
grotere regelmaat overstromingen met hoge stroomsnelheden optreden kan
grasversterking wel een alternatief zijn.

Toon meer
OrganisatieAvans Hogeschool
AfdelingAB&I Academie voor Bouw en Infra
PartnersRoyal Haskoning, Kust en Rivieren te Nijmegen
Jaar2008
TypeBachelor
TaalNederlands

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk