Page History

De sterkte van de deklaag bij opbarsten heeft een grote invloed op de overstromingskans door piping en binnenwaartse macrostabiliteit. In het project Praktijkonderzoek Opbarsten bij Dijken (POD) is vanuit het HWBP door waterschap Drents Overijsselse Delta samen met Deltares onderzoek gedaan naar het gedrag van waterkeringen bij opbarsten van het achterland. Het gedrag is sterk afhankelijk van de dikte, sterkte en doorlatendheid van de deklaag. De huidige modellen en rekenregels voor beoordelen en ontwerpen bevatten een aantal conservatieve uitgangspunten. Met literatuur en modelonderzoek zijn in het project POD nieuwe hypotheses geformuleerd voor het gedrag van de kering bij opbarsten. Deze zijn onderzocht met grote schaal laboratorium- en praktijkproeven.

De experimenten zijn geanalyseerd en de analyses zijn beschreven in de verschillende analyserapporten die onderdeel van dit onderzoek vormen. De analyses omvatten het narekenen van de proeven met zowel glijvlakmethoden als met eindige-elementenmethoden. Deze analyses leiden tot aanbevelingen voor het beoordelen van de stabiliteit van waterkeringen bij opdrijven van dunne deklagen. In dit rapport zijn de aanbevelingen verwerkt tot een werkwijze voor het berekenen van de stabiliteit van dijken bij opdrijven van de deklaag.

De belangrijkste aanbeveling is het laten vervallen van het onderscheid tussen deklagen met een dikte van minder dan 4 m en een dikte meer dan 4 m. In de proeven zijn geen aanwijzingen gevonden dat dunne deklagen hun sterkte verliezen bij opdrijven. Voorgesteld wordt om voor beide categorieën dezelfde werkwijze te volgen als thans voor situaties met een deklaagdikte groter dan 4 m wordt toegepast. Dit houdt in dat ook aan dunne deklagen in de stabiliteitsanalyse de volledige sterkte wordt toegekend.

Het laten vervallen van het onderscheid in dunne en dikke deklagen leidt tot een vereenvoudiging in de beoordelingsmethodiek. Tevens voorkomt het grenssituaties, de situaties waarin de deklaagdikte varieert rond de 4 m met verschillende berekeningsresultaten voor de situatie waarbij de deklaag net kleiner is dan 4 m en de situatie waarin de deklaag net groter is dan 4 m.

Door ook bij dunne deklagen sterkte aan de deklaag toe te kennen zal, in veel gevallen, een hogere stabiliteit worden berekend. Dit zal leiden tot een gunstiger beoordelingsresultaat of een scherper ontwerp van een dijkverbeteringsmaatregel. Gezien de businesscase die in het plan van aanpak is opgesteld, mag verwacht worden dat met toepassen van de voorgestelde aanpassing winst mag worden verwacht.

De sterkte van de deklaag bij opbarsten heeft een grote invloed op de overstromingskans door piping en binnenwaartse macrostabiliteit. In het project Praktijkonderzoek Opbarsten bij Dijken (POD) wordt vanuit het HWBP door waterschap Drents Overijsselse Delta samen met Deltares onderzoek gedaan naar het gedrag van waterkeringen bij opbarsten van het achterland. Het gedrag is sterk afhankelijk van de dikte, sterkte en doorlatendheid van de deklaag. De huidige modellen en rekenregels voor beoordelen en ontwerpen bevatten een aantal conservatieve uitgangspunten. Met literatuur en modelonderzoek zijn in het project POD nieuwe hypotheses geformuleerd voor het gedrag van de kering bij opbarsten. Deze zijn onderzocht met grote schaal laboratorium- en praktijkproeven. Analyse van de proeven moet begin 2025 leiden tot nieuwe rekenmodellen voor ontwerp en beoordeling van waterkeringen.

De handelingsperspectieven ondersteunen versterkingsprojecten bij het maken van keuzen bij het toepassen van tussentijdse inzichten over de sterkte bij opbarsten uit het project POD. De handelingsperspectieven zijn gebaseerd op de kennis per januari 2024 en kunnen worden gebruikt bij het bepalen van de veiligheidsopgave en het ontwerpen van waterkeringen. Gevraagd wordt om bij toepassing van een Handelingsperspectief contact op te nemen met DIV, zodat er begeleiding bij het toepassen van deze nieuwe kennis kan worden verleend en de opgedane ervaringen meegenomen kunnen worden in de verdere ontwikkeling van de aanpak.

Het handelingsperspectief Macrostabiliteit is opgesteld door het strategieteam Macrostabiliteit van De Innovatieversneller. Het handelingsperspectief Piping is opgesteld door het strategoieteam Piping van De Innovatieversneller. Beide handelingsperspectieven zijn afgestemd met het POD, gepresenteerd bij de Technisch begeleiders van de programmadirectie HWBP en op 1 maart voorgelegd aan de klankbordgroep van POD. De opmerkingen uit deze gremia zijn verwerkt. Het document is ook gepubliceerd op de DIV- WIKI pagina van piping.

Met het beschikbaarkomen van het POD eindrapport Werkwijze omgaan met opbarsten en macrostabiliteit is dit handelingsperspectief komen te vervallen.

Voor het deelproject Salmsteke - Schoonhoven (SAS) van het dijkversterkingsproject Sterke Lekdijk is een 3D Geohydrologisch model ontwikkeld. De ontwikkeling van deze innovatieve rekenmethodiek is bedoeld om de opgave voor piping aan te scherpen.

Voor het uitvoeren van de hoog water analyses is eerst een basismodel opgezet wat ook gebruikt wordt in een latere fase van het project voor de effectomschrijving. Vervolgens zijn verschillende analyses gedaan om het effect van de onzekerheden op de stijghoogterespons inzichtelijk te maken. Op basis van de onzekerheden en het effect van de onzekerheden zijn keuzes gemaakt voor een veilige inschatting van de stijghoogterespons. Op basis van deze aanpak is een 3D model opgebouwd waarmee de stijghoogtes zijn berekend rondom het dijktraject van SAS, die mogelijk toegepast kunnen worden bij de STBI en STPH berekeningen.

Het 3D model is in deze situatie nuttig in verband met de vele zandbanen in het gebied. Hierdoor ontstaat er een andere en meer complexe respons. Daarnaast kent de rivier veel bochten en wordt er water onttrokken op specifieke locaties.

Voor de betrouwbaarheid van het model is het van belang dat er  voldoende metingen zijn om het model te kalibreren en vooral ook om het model toe te kunnen passen bij extreme waterstanden. In deze extreme situaties zal opbarsten en opdrijven kunnen optreden. Het effect hiervan op de grondwaterstroming en stijghoogte lijkt niet meegenomen. Het meenemen van het effect van opbarsten is nog niet gebruikelijk bij hydrologische modellen, maar kan wel een grote invloed hebben. Kennis en ervaring uit het innovatieproject Praktijkonderzoek Opbarsten bij Dijken zou hierbij van nut kunnen zijn voor nieuwe projecten die hiermee aan de slag gaan.

Verder wordt opgemerkt dat er een groot verschil (bias) is tussen het 3D-model en  de “Victor tool”.  Bij toepassing van deze modellen in andere project adviseert DIV om kennis te nemen van de toepassingsvoorwaarden en aannames binnen deze modellen -aangezien deze tot verschillende uitkomsten kunnen leiden-, zodat deze modellen op de juiste manier worden toegepast.