Colofon De module Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk, met als ondertitel Hoogwaterbeschermingsprogramma is bestemd voor de lessen Natuur, Leven en Technologie (nlt). De module is op 17-1-2019 gecertificeerd door de Vereniging NLT voor gebruik in de domeinen: Havo D: Gezondheid, bescherming en veiligheid C: Aarde en natuur

De module is gecertificeerd tot 17-01-2024 met certificeringsnummer 6030-086-HDC De originele gecertificeerde module is in pdf-formaat downloadbaar via: ► http://www.betavak-nlt.nl. Op deze website staat uitgelegd welke aanpassingen docenten aan de module mogen maken, voor gebruik in de les, zonder daardoor de certificering teniet te doen. De module is gemaakt in opdracht van Vereniging NLT ‘Het Hoogwaterbeschermingsprogramma, een samenwerking tussen Rijkswaterstaat en de waterschappen.’ De module is ontwikkeld door Harrie Jorna - Silvolde, tevens eindredacteur Anneke de Leeuw - Annabeta, Zaandam Rick Teunissen - Baudartius College, Zutphen Met begeleiding van Pieter Hogenbirk - Projectbureau Odino BV Vanuit Het Hoogwaterbeschermingsprogramma verleenden hun medewerking Felix Tjebbes Richard Jorissen Anske van der Laan Jaap Zanelli En vanuit de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer Arjan Kooij De volgende personen en instellingen hebben commentaar geleverd Esther Bruggemans - docente aardrijkskunde, Baudartius College, Zutphen Frank Mol - Irma Memelink, toa’s Baudartius College, Zutphen Jenneke Krüger - Curriculumnet Nick Vermeulen - Michaelcollege, Zaandam Julius Spit en Leonie Schippers - College de Heemlanden, Houten Modulecommissie NLT Omslagontwerp en lay-out MOOZ grafisch ontwerp Materialen die leerlingen nodig hebben bij deze module zijn beschikbaar via het vaklokaal NLT: ► http://www.vaklokaal-nlt.nl/. Op dit vaklokaal staat ook de meest recente versie van de URL-lijst. Copyright © 2019 Vereniging NLT, Doorn Deze module is tot stand gekomen onder verantwoordelijkheid van de Vereniging NLT en met medefinanciering van Rijkswaterstaat. Deze heeft de copyrights overgedragen aan de Vereniging NLT. De auteurs hebben bij de ontwikkeling van de module gebruik gemaakt van materiaal van derden en daarvoor toestemming verkregen. Bij het achterhalen en voldoen van de rechten op teksten, illustraties, enz. is de grootst mogelijke zorgvuldigheid betracht. Mochten er desondanks personen of instanties zijn die rechten menen te kunnen doen gelden op tekstgedeeltes, illustraties, enz. van een module, dan worden zij verzocht zich in verbinding te stellen met Vereniging NLT. De module is met zorg samengesteld en getest. Vereniging NLT en auteurs aanvaarden geen enkele aansprakelijkheid voor onjuistheden en/of onvolledigheden in de module. Ook aanvaarden Vereniging NLT en auteurs geen enkele aansprakelijkheid voor enige schade, voortkomend uit (het gebruik van) deze module. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, door middel van druk, fotokopieën, geautomatiseerde gegevensbestanden of op welke andere wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Vereniging NLT.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

2

Inhoudsopgave 1. Over de module 4 1.1 Inleiding 4 1.2 Opbouw van de module 8 1.3 Toetsing en afsluiting 8 1.4 Werkwijze 9 1.5 Leerdoelen 10 1.6 Studie en beroep 10 2. Over dijken 13 2.1 Hoe werkt een dijk? 13 2.2 Het Hoogwaterbeschermingsprogramma 16 3. Een land in een rivierdelta 19 3.1 Het risico dat we lopen 19 3.2 Dijken bouwen! 26 3.3 Dijken onderhouden 34 3.4 Piping 41 3.5 Een dijk onderzoeken 50 4. Dijken versterken 57 4.1 Bestrijding van piping 57 4.2 Bestrijding van afschuiven 58 4.3 Bestrijding van het aantasten van de bekleding 59 4.4 Bestrijding onvoldoende hoogte 61

5. Eindopdracht 64 Bijlage 1 URL-lijst 66 Bijlage 2 Copyrightlijst 68

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

3

1. Over de module Onderstaande paragraaf 1.1 vormt, als een soort voorproefje, de inleiding op deze module. Je begint hier aan de module te werken en daardoor krijg je een goede indruk van hoe de module werkt. Wat je heel goed moet doorkrijgen is dat je zonder dat je docent (veel) les geeft, je de module samen met je buur zo zelfstandig mogelijk, in jullie eigen tempo, zult kunnen doorwerken. De rest van dit hoofdstuk bestaat uit enige algemene inleidende informatie over de module.

1.1 Inleiding

Overstromingen

Eeuwen geleden wierpen de Friezen al terpen op om bij een hoge waterstand veilig te zijn. Toen waren overstromingen normaal. Pas later kwamen er dijken. Maar die dijken (nog geen Dijken van Dijken!) waren toen nog niet bestand tegen hoogwater (nog geen Hoogwaterbescherming!). Deze overstromingen werden vaak genoemd naar de heilige van de dag waarop ze plaatsvonden. Bijvoorbeeld de Sint-Elisabethsvloed (1421) en de Sint-Felixvloed (1530). Voor de gevolgen van deze laatste zie figuur 1. In het woord ‘vloed’ kun je twee betekenissen zien die hier van belang zijn. (Zie eventueel https://synoniemen.net/index.php?zoekterm=vloed) Vloed kan gewoon de vloed van de zee zijn (hoogtij); een tweede betekenis is en een overstroming. De extra hoge vloed zal de oorzaak van deze overstromingen zijn geweest. Overstromingen kunnen ook veroorzaakt worden door enorme hoeveelheden regen en/of het massaal smelten van sneeuw dat zijn smeltwater levert aan de rivier.

1. Opdracht: Orkaan Katrina Tijdens een orkaan is de vloed extra hoog en valt er enorm veel regen. De overstroming van New Orleans (zie figuur 2) in 2005 werd veroorzaakt door de orkaan Katrina.

Zoek via Internet een kaart waaruit je kunt afleiden of de overstroming van New Orleans (mede) door zeewater kan zijn veroorzaakt en niet (alleen) door de enorme regenval.

Vraag

Welke conclusie over de overstroming van New Orleans kun je uit deze kaart trekken? Leg uit.

Figuur 1: Gevolgen Sint-Felixvloed 5 november 1530

Figuur 2: straten in New Orleans staan blank.

Om dit hoofdstuk te kunnen doen, moet je… • de volgende begrippen kennen:

extrapoleren en springtij; • de formule van een lijn door twee

punten kunnen opstellen en met Excel de formule van een lijn kunnen bepalen.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

4

Een orkaan met een kracht als die van Katrina zal aan de Nederlandse kusten niet snel vóórkomen. Een voorwaarde voor zo’n orkaan is namelijk een zeewatertemperatuur van 27 oC. Toch moeten we gezien de *klimaatverandering rekening houden met een zogenoemde *superstorm, met een grotere windkracht dan de storm tijdens de bekende *watersnoodramp van 1 februari 1953 die Nederlanders ouder dan 70 jaar zich goed herinneren.

2. Opdracht: Watersnoodramp 1953 Start ►URL 1. Kijk er samen met (een van) je grootouders naar of met een andere oudere die ouder is dan ongeveer 70 jaar.

Vragen

a. Noteer kort hun (zijn, haar) reacties. Geef bij iedere reactie aan wat je ervan vindt: emotioneel, historisch, technisch, enzovoort.

b. Er stond tijdens de Watersnoodramp een storm van 'slechts' 10 tot 11 Bf met windstoten tot 144 km/h. Maar er vielen evenveel doden als bij Katrina. Waarom vielen in Nederland relatief veel slachtoffers bij deze overstroming?

c. Word je bang als je naar de *hoogtekaart van Nederland kijkt? (Deze kun je vergroten via ►URL2.)

Het aantal slachtoffers van de Watersnoodramp zou nog

veel groter kunnen zijn geweest. Er was een gat van 14 meter in de westelijke dijk van de Hollandse IJssel ontstaan ter hoogte van de witte pijl. Op bevel van de plaatselijke burgemeester voer schipper Evegroen zijn 18 m lange schip De Twee Gebroeders tegen het gat aan. Zo werden miljoenen levens gered!

d. Leg met de kaart van de Hollandse IJssel (figuur 5) in combinatie met de hoogtekaart van Nederland (figuur 4) uit dat zo miljoenen levens werden gered.

FCT1

In het televisieprogramma Nederland van boven wordt in een animatie getoond, wat de gevolgen zouden zijn van een dijkdoorbraak in de Randstad (dijkring 14), zie ►URL2A. Deltawerken, opbouw van expertise

Zes jaar na de Watersnoodramp werd de Deltawet aangenomen en konden de zogenaamde *Deltawerken uitgevoerd gaan worden. De uitvoering van de Deltawerken kostte 0,9 miljard euro. Door de Deltawerken is er in Nederland veel extra *expertise op het gebied van *waterbouw opgebouwd.

Figuur 3: overstroomde en drassige gebieden bij de Watersnoodramp

Figuur 4: hoogtekaart van Nederland (Actueel Hoogtebestand Nederland: AHN)

Figuur 5: bij de witte pijl redde schipper Evegroen miljoenen mensen

Figuur 6: de Deltawerken

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

5

3. Opdracht: Afsluitdijk 2.0 In 1916 waren er grote overstromingen rond wat toen nog de Zuiderzee was. Na veel vooronderzoek werd in 1926 besloten de Zuiderzee af te sluiten met de Afsluitdijk. In 1932 was deze gereed. Maar een dijk is nooit af.

FCT Open ►URL3. Vragen

a. Op 1:.22 begint een projectmanager van *Rijkswaterstaat te spreken. Met welke woorden geeft hij een superstorm weer?

b. 1:45 - 2:28. Het project kiest niet voor het verhogen van de dijk maar voor het *overslagbestendig maken van de dijk. Bij de witte pijl (in figuur 5) liep het water ook over de dijk, maar dat leidde toen, evenals bij vele dijken in die nacht, wél tot een doorbraak. Leg uit waardoor.

c. Hoe gaat men de Afsluitdijk overslagbestendig maken? d. Geef de gesproken afsluiting van het filmpje weer met zes kernwoorden.

Rivierdijken

Deze module betreft dijken, merendeels rivierdijken. In onze rivierengebieden vonden in het verleden vaak overstromingen plaats doordat de dijken niet hoog genoeg waren en niet sterk genoeg. Ook eind vorige eeuw ging het een aantal keren bijna mis.

4. Opdracht: Overstromingen In augustus 2017 kostten overstromingen in India echter duizenden doden.

Vragen

a. Sommige bronnen noemen Nepal bij deze ramp, anderen de klimaatverandering. Wat heeft Nepal en wat heeft de klimaatverandering te maken met deze overstromingen in India?

b. Zelfs als je in de hogere, ‘gele’ of ‘bruine’ gedeelten van Nederland woont (zie de hoogtekaart van Nederland) kun je bijdragen aan een minder hoge piekafvoer. Noem vier maatregelen die je zelf kunt nemen en drie maatregelen die door je gemeente of *waterschap genomen (kunnen) worden.

c. Veel filmpjes over de dijken in Nederland beginnen met: Nederland is een land van dijken; de zeespiegel stijgt. Waardoor stijgt de *zeespiegel? Geef twee oorzaken.

d. Tijdens de Watersnoodramp was er een bijzonder hoge vloed: een *springvloed. Hoe wordt een springvloed veroorzaakt? Geef twee mogelijkheden.

Stormen

5. Opdracht: Orkaan Katrina (vervolg) Op 25 augustus 2005 raasde de orkaan Katrina met windsnelheden tot 130 km/h de staat Florida binnen. Op 28 augustus koerste de orkaan langs New Orleans en bereikte windsnelheden van 278 km/h. De totale materiële schade van Katrina bedroeg naar schatting 153 miljard dollar en het aantal doden bedroeg 1.833.

Figuur 7: oorzaken van overstroming

Figuur 8: De orkaan Katrina vanuit een satelliet

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

6

Vragen a. De intensiteit van orkanen lijkt tegenwoordig toe te nemen. Tabel 30C van Binas geeft de windsterktes

in Beaufort (Bf) met in de tweede kolom de windsnelheden in ms-1 en in de laatste kolom de omschrijving van het KNMI. Kijk of 278 km/h binnen de waarden van de tabel valt. Daarvoor moet je deze snelheid omrekenen in ms-1.

ABV

Hierna staan vijf manieren om te bepalen hoeveel Beaufort 278 km/h is. Lees door die manieren heen en kies dan twee manieren om uit te voeren. Zorg dat in de klas alle manieren aan bod komen en geef in het kort aan elkaar door wat er leerzaam aan was.

Manier 1 b. Breid figuur 9 uit met de windsnelheden uit

tabel 30C die nog niet in figuur 9 staan. Verleng dus ook de assen. Je hoeft de grafiek niet helemaal over te nemen, die vier nieuwe punten inbrengen is genoeg. Misschien heeft je docent een kopie op papier gemaakt waarop je kunt werken.

c. Stel door *extrapoleren vast hoeveel Beaufort 278 km/h is. Gebruik van tabel 30C de eerste kolom windsnelheden volgens Beaufort, middel ze en voer de gemiddelden in in de grafiek. Ga bij het extrapoleren ervan uit dat vanaf de laatste vier punten de lijn recht is.

d. Wat zal er bij deze windkracht aan de hand zijn volgens de omschrijving van het KNMI?

Manier 2 e. Je kunt vraag c ook oplossen door *modelleren. Zoals je in de grafiek ziet, liggen de laatste punten

vrijwel op een rechte lijn. Dit is in feite niet zo: je ziet in de grafiek de trend dat de helling steeds steiler wordt. Die trend stopt zomaar niet. Neem echter ter vereenvoudiging van de modellering aan dat de laatste punten wel op een rechte lijn liggen. Leid voor deze lijn de formule af. Gebruik daarvoor de punten (13; 39,2) en (15; 48,6). Bereken met de verkregen formule de windkracht in Bf bij een windsnelheid van 77,2 ms-1.

Manier 3 f. Het afleiden van de formule van de lijn kan ook met Excel. Breng de twee punten (13; 39,2) en (15;

48,6) in en toets op ‘Trendlijn Toevoegen’. Bereken met de verkregen formule de windkracht in Bf bij een windsnelheid van 77,2 ms-1.

Manier 4 g. Hetzelfde als manier 3 maar nu met alle vier de punten (12; 34,8), (13; 39,2), (14; 43,8) en (15; 48,6).

Manier 5 h. Op basis van Wikipedia luidt de modellering van de hele grafiek:

Bf = (1,1962v)2/3. Bereken hiermee het aantal Bf bij 77,2 ms-1.

Nederlandse expertise

In de loop der tijd hebben de mensen bij Rijkswaterstaat en de waterschappen samen met kennisinstituten en gespecialiseerde bedrijven veel geleerd, vooral van de zaken die fout gingen. In ons land wordt nu gewerkt aan het *HWBP: het *Hoogwaterbeschermingsprogramma, waar de ondertitel van deze module naar verwijst. In 2014 is besloten in de komende 30 jaar in totaal 20 miljard euro te investeren in de versterking van onze dijken.

Figuur 9: windsnelheid uitgezet tegen windkracht in Beaufort

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

7

In deze module gaat het over: ontwerpen, onderzoeken, berekeningen maken, modelleren, metingen doen en vernieuwend denken, dit alles met als doel de waterveiligheid van Nederland te vergroten. Wie weet wat jij, mede door deze module, tijdens je studie en later in je beroep of gewoon als belanghebbende, ooit nog zal kunnen betekenen voor de waterveiligheid van Nederland! Heel veel succes met deze module!

1.2 Opbouw van de module Deze module bestaat uit vijf hoofdstukken. In deze hoofdstukken leer je, vaak door het beantwoorden van vragen, meer over dijken en hoogwaterbescherming in Nederland. Hieronder vind je een overzicht van de inhoud van deze module. In dit hoofdstuk 1: Over de module heb je kunnen lezen wat het onderwerp en het doel van deze module is. Daarnaast vind je hier informatie over de toetsing en beoordeling van de module, de werkwijzen die de schrijvers adviseren bij deze module, en de verschillende mogelijkheden op het gebied van studie en beroep. In hoofdstuk 2: Over dijken ga je je voor het eerst écht in een dijk verdiepen. Je gaat onderzoeken hoe een dijk in elkaar zit of hoe een dijk werkt, met behulp van een model of een zelf te bouwen mini-dijk. Je maakt kennis met de onderdelen van een dijk en de eisen waaraan een dijk moet voldoen. Vervolgens leer je wat het Hoogwaterbeschermingsprogramma precies inhoudt: wat het doel is van dit programma en wat er aan dit programma voorafging. In hoofdstuk 3: Een land in een rivierdelta ga je de diepte in. Je leert welke risicoberekeningen er zijn op het gebied van waterveiligheid. Je leert onderscheid maken tussen de verschillende soorten dijken en dijkonderdelen en de begrippen kracht, druk en hellingshoek toepassen op een dijk. Je leert wat er nodig is om een dijk goed te onderhouden en welke moderne middelen hierbij worden ingezet. Daarnaast kom je erachter wat er mis kan gaan bij een dijk: de zogenoemde faalmechanismen. Ten slotte ga je in dit hoofdstuk ook het veld in. Bij een dijkonderzoek bij jou in de buurt ga je metingen en onderzoeken doen aan een dijk. In hoofdstuk 4: Dijken versterken ligt de nadruk op het bestrijden van de faalmechanismen. Hoe zorgen we ervoor dat onze dijken sterk genoeg blijven en niet beschadigd raken? Je gaat de verschillende oplossingen voor dit probleem analyseren. In hoofdstuk 5: Eindopdracht ga je alle opgedane kennis toepassen en combineren in een projectgroep. Je gaat een plan schrijven voor het onderhouden of versterken van een dijk. Daarbij moet je rekening houden met de verschillende belangen van alle mensen die hiermee te maken hebben. Aan het einde presenteer je je plannen voor de klas. In deze module komen de diverse vaardigheden die verbonden zijn aan het vak nlt aan bod. Je zult moeten onderzoeken, ontwerpen, modelleren, presenteren en samenwerken om deze module goed af te ronden.

1.3 Toetsing en afsluiting De volgende onderdelen van deze module worden beoordeeld: 1. Een schriftelijke eindtoets over de hele module. 2. De presentatie van de eindopdracht in hoofdstuk 5. 3. De plattegrond en transectkaart (transect is een soort doorsnede, ga je leren in 3.5) behorende bij je

dijkonderzoek in hoofdstuk 3.5. Of en hoe zwaar deze onderdelen meewegen voor het totaalcijfer, en of nog andere toetsingsonderdelen meetellen, stelt je docent vast. Zie ook het PTA. Er zijn ook formatieve toetsen. Voor informatie daarover zie eind van dit hoofdstuk.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

8

Wat je moet kennen, en waar je in de schriftelijke eindtoets over gevraagd kunt worden is aan de docent, maar komt neer op alles wat je meekrijgt via deze module: 1. De tekst van de module. 2. De antwoorden op de vragen en de manier van denken die daarbij nodig is. 3. De inhoud van de filmpjes. 4. De mosgroene begrippen. 5. Je uitgewerkte opdracht bij het dijkbezoek. 6. Wat bij de ABV-opdrachten door de andere leerlingen werd verteld. 7. De presentaties bij de eindopdracht.

1.4 Werkwijze De leerdoelen van deze paragraaf zijn: • De betekenis van de in mosgroen en vet gedrukte begrippen zelf afleiden uit het zinsverband of de rest

van het onderdeel; • Weten wat jouw manier van werken moet zijn, dus weten welke manier van werken deze module van je

vraagt. Tijdens het werken aan deze module kom je in de verschillende teksten, opdrachten en experimenten veel te weten over dijken. Je kennis zal aan het einde van de module worden getest tijdens de eindtoets. Het is daarom belangrijk dat je tijdens het werken aan de module goede aantekeningen maakt. Daarbij moet je onder andere de belangrijke *concepten (begrippen) voor jezelf samenvatten. Hieronder vind je een opdracht om je daarbij te helpen.

6. Opdracht: Begrippen omschrijven of in kaart brengen In deze module zijn in de tekst de nieuwe begrippen mosgroen en vet gedrukt en voorzien van een *sterretje. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s bevatten vaak nieuwe begrippen. Tijdens het werken aan de module ga je deze begrippen bijhouden in je aantekeningen. Dit kan op twee manieren: a. Je houdt een begrippenlijst bij. In deze begrippenlijst schrijf je de begrippen met hun omschrijving,

zoals je die zelf met je eigen woorden uit de tekst afleidt. Ook als die omschrijving niet letterlijk in de tekst staat (zie het voorbeeld figuur 9a). Het is dus niet de bedoeling dat je de betekenis gaat opzoeken en letterlijk overneemt, maar dat je het in je eigen woorden doet, ook al zijn die niet perfect, want daar kun je beter mee werken. Soms hebben de begrippen een bredere betekenis dan uit de tekst volgt. Ken je die bredere betekenis, kies daar dan voor.

Bladzijde Begrip Omschrijving

4 klimaatverandering Verandering van het klimaat door te veel broeikasgassen 4 superstorm Heftiger storm dan tijdens de Watersnoodramp 4 Watersnoodramp Ramp in 1953 waarbij grote delen van met name Zeeland

onder water kwamen te staan. 8 extrapoleren Een grafiek verlengen en zo een onbekend punt aflezen 8 modelleren De werkelijkheid op vereenvoudigde wijze weergeven

Figuur 9a: tabel omschrijvingen van begrippen

b. Maak een mindmap waarin je de begrippen onderling aan elkaar verbindt en de samenhang tussen de begrippen weergeeft (zie het voorbeeld in figuur 10).

Je mag de twee manieren afwisselen of allebei doen zodat ze elkaar aanvullen. Je moet wel al deze begrippen kennen en beheersen bij een schriftelijk toets, niet alleen op kennisniveau maar ook op toepassingsniveau. Dus als je alleen de mindmap maakt, moet je de betekenis van de begrippen wel bij jezelf kunnen oproepen.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

9

De manier van werken die de module van je vraagt

Bij het beantwoorden van veel vragen, vooral die bij de filmpjes, zul je ontdekken dat je de antwoorden niet helemaal zult vinden in de tekst erboven. Het is dan niet de bedoeling dat je op Internet gaat zoeken. Je moet jezelf oefenen in het zelf (samen met wie je samenwerkt) bedenken van de antwoorden met de kennis die je al hebt. Dat is eigenlijk het belangrijkste doel van deze module. Kom je er samen niet uit, vraag je het aan je docent. Dan zal hij je helpen de juiste manier van denken te leren. Ook hij zal je niet het juiste antwoord bezorgen, maar een eindje op weg helpen om zelf weer verder te kunnen. Of het gelukt is, zie je in de antwoorden op de vragen die je kunt inzien als je eerst je eigen antwoord hebt geformuleerd.

1.5 Leerdoelen De algemene leerdoelen van deze module zijn: • Je kennis van de natuurwetenschappen, wiskunde en aardrijkskunde naar boven halen, verdiepen,

uitbreiden en toepassen op het gebied van Hoogwaterbescherming en onderwerpen die daarmee te maken hebben.

• Experimenten uitvoeren, daaruit conclusies trekken en daarop voortbouwen.

Een aantal specifieke leerdoelen zie je staan aan het begin van de onderdelen waar ze bij horen.

1.6 Studie en beroep Het leerdoel van deze paragraaf is: • Kennis over beroepen die verband houden met Hoogwaterbescherming.

NB: Het is mogelijk dat je docent je adviseert de afhandeling van deze paragraaf uit te stellen tot het eind van de module omdat je dan het belang ervan beter kunt overzien. In deze module ervaar je/heb je ervaren hoe het is om te werken aan waterveiligheid. Dit is een belangrijk kenmerk van de Nederlandse maatschappij en er zijn volop mogelijkheden om hiermee verder te gaan in je keuze voor studie en beroep. Veel bedrijven en overheidsinstanties in Nederland zijn altijd op zoek naar experts op dit gebied en een studie in deze richting biedt je erg goede vooruitzichten op de arbeidsmarkt. Nederland kan zijn opgebouwde expertise en ervaring op het gebied van waterveiligheid uitstekend exporteren. Een groot deel van New Orleans (zie pagina 4) ligt onder zeeniveau, net als grote delen van ons land. Niet alleen door dijkdoorbraken maar ook door uitgevallen gemalen stond lange tijd 80% van New Orleans onder water. De ramp werd zo groot omdat er bezuinigd was op versterking en onderhoud van de dijken. Bovendien was er geen goed management. Amerikaanse verslaggevers kwamen na de ramp naar

Figuur 10: mindmap begrippen

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

10

Nederland om hier te zien hoe wij ons beschermen tegen hoogwater. Nederlandse bedrijven als Royal HaskoningDHV, Fugro en HKV hebben inmiddels in samenwerking met Hoogheemraadschap van Delfland de nodige kennis aangeleverd om in en rond New Orleans een organisatie op te bouwen die ervoor zorgt dat het waterbeschermingssysteem daar goed werkt en blijft werken. Ook onze overheden hebben hierin een grote rol. Zo is er de samenwerking tussen Rijkswaterstaat en de USACE (United States Army Corps of Engineers). Zij doen samen onderzoek en proeven. Ook onze waterschappen staan internationaal hun partner-overheden met raad en daad terzijde. Zo werd na Katrina een aantal Nederlandse pompen overgevlogen naar New Orleans. Ook is er binnen een maand na de ramp een samenwerkingsverband opgericht tussen USACE en RWS om New Orleans in de toekomst te beveiligen tegen de gevolgen van een orkaan met de kracht van Katrina. In een later stadium is Deltares en het Nederlandse bedrijfsleven mee gaan doen aan wat men is gaan noemen The Dutch Perspective.

7. Opdracht: Stage Hieronder (in grijs, dat wil zeggen: een citaat) staat een tekst over een stage in New Orleans De Mississippi Modelleren. De Mississippi modelleren

Tjeerd probeert in drie maanden tijd de Mississippi-rivier te modelleren. "Zodat je weet hoe de rivier reageert in verschillende jaargetijden, zeg maar. Als ik dat model heb, wil ik kijken naar de effecten van klimaatverandering op de rivier. Krijgen we vaker te maken met droogte? Moet er meer water worden afgevoerd? En zijn de dijken überhaupt wel hoog genoeg?" Twee van de Nederlandse studenten werken aan een methode om bij een orkaandreiging de waterhoogtes te kunnen voorspellen. De vierde student is met name bezig met wat Tjeerd 'het institutionele verhaal' noemt: het stroomlijnen van samenwerking tussen de betrokken organisaties. Aan het eind van hun stageperiode presenteert het viertal de resultaten aan US Army Corps of Engineers (USACE) - vergelijkbaar met de rol die Rijkswaterstaat in Nederland vervult. "Royal HaskoningDHV experimenteert bewust met ons als stagiairs. Wij krijgen de verantwoordelijkheid om uit te zoeken wat er al kan, en hoe dat kan worden gekoppeld aan andere producten zodat de collega’s of klanten daar weer iets aan hebben. Hopelijk kan het USACE mijn model gebruiken om meer inzicht te krijgen in de waterstanden van de Mississippi."

Kopieer dit stuk en delete alle overbodige woorden tot je de meest relevante tekst van ca 90 woorden overhoudt (het aantal woorden kun je zien door het stuk tekst te selecteren: links onder staat dan het aantal woorden van je selectie) en onderstreep daarin de ca tien belangrijkste woorden. 8. Opdracht: Vacatures Royal HaskoningDHV is een waterbouwkundig bedrijf met ongeveer 6000 werknemers. Misschien is er een vacature waar je wat voor voelt. Open ►URL 4. Klik op het pijltje van het hokje achter 'discipline' waarin vooralsnog 'geen voorkeur' staat.

Vragen

a. Nlt is een multidisciplinair vak. Tel uit hoeveel disciplines je bij HaskoningDHV kunt kiezen. b. Noteer de disciplines die je wat zeggen en die met het toezien op watersystemen hier en/of in New

Orleans te maken zouden kunnen hebben. c. Selecteer een discipline die je wat lijkt en klik op Zoek. Hoeveel vacatures zijn er voor de door jou

gekozen discipline? d. Ten tijde van het schrijven van deze module was het totaal aantal vacatures bij Royal HaskoningDHV

alleen al 132. Als je durft, klik dan onderaan de pagina op Open sollicitatie. Op je CV kun je zetten dat je deze module aan het bestuderen bent en dat je nlt doet. Eén van je vragen zou kunnen zijn hoelang de wachtlijst is voor stages.

e. HKV heeft naast HaskoningDHV en Fugro zich ook bezighouden met Waterbouw in het buitenland. Klik op ►URL 5 en lees over een stage in Texas City (of klik op een ander relevant artikeltje in het blauwe kader rechts.) Texas City ligt vijf uur rijden van New Orleans, beide aan een zelfde soort kust als onze Waddenzee.

Klik op ►URL 6. Welke overeenkomsten met onze kust zie je?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

11

Er zijn in Nederland veel hogescholen waar je een studie kunt doen die te maken heeft met waterveiligheid. Denk bijvoorbeeld aan de studies (Land- en) Watermanagement, Civiele techniek, Kust- en zeemanagement, of Management van de leefomgeving. Heb je meer interesse? Bezoek dan de websites van onderstaande hogescholen: • Aeres Hogeschool (Almere, Dronten) • Avans Hogeschool (Breda, Den Bosch, Tilburg) • De Haagse Hogeschool • HAN (Arnhem, Nijmegen) • HAS Hogeschool (Den Bosch) • Hogeschool Inholland (Alkmaar, Delft) • Hogeschool van Amsterdam (HvA, Amsterdam) • Hogeschool Rotterdam • HZ University of Applied Sciences (Vlissingen) • NHL Hogeschool (Leeuwarden) • Saxion (Enschede) • Van Hall Larenstein (Leeuwarden, Velp) • Windesheim (Zwolle) Voor een volledig overzicht van welke studies waar worden aangeboden, kijk op ►URL 7.

Begrippen

De begrippen die je in dit hoofdstuk 1 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, zijn: klimaatverandering; superstorm; Watersnoodramp; Deltawerken; expertise; hoogtekaart; waterbouw; Rijkswaterstaat; overslagbestendig; waterschap; zeespiegel; springvloed; extrapoleren; modelleren; HWBP Hoogwaterbeschermingsprogramma; concepten. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven. Formatieve toetsen

Op het eind van ieder hoofdstuk (behalve het laatste) is er een mogelijkheid een zogenoemde formatieve toets te maken. Deze is bedoeld om voor jezelf en voor je docent om vast te stellen of je leerproces goed verloopt. Je kunt hem zelf nakijken of door de medeleerling(e) waar je continu mee samenwerkt, laten nakijken. Het karakter van een formatieve toets is wat minder formeel dan van de eindtoets. De formatieve toets begint vaak met te zeggen: "Het hoofdstuk begint met …." en dan komt over dat begin een vraag. Daarna volgen er weetjes-vragen en relatief makkelijke en relatief minder makkelijke vragen tot en met af en toe een lastige denkvraag. Vraagsoorten die je ook in de eindtoets kunt verwachten. Als laatste vraag of stel vragen krijg je het verzoek aan je docent iets te vertellen over je eigen ervaringen met de module tot dan toe. Best persoonlijke vragen soms, die toch ook, net als de andere vragen, punten kunnen opleveren. Het puntentotaal van de hele formatieve toets zegt in één woord iets over hoe je ervóór staat. Deel je dat aantal punten door het aantal punten dat je maximaal voor de toets had kunnen halen, vermenigvuldig je dat vervolgens met 9 en tel je er 1 bij op, dan heb je een punt gekregen dat je kunt vergelijken met het punt dat je voor gewone toetsen zou kunnen krijgen.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

12

NB: Denk eraan in ieder hoofdstuk aan je begrippenlijst te werken. (Zie paragraaf 1.4)

2. Over dijken Het leerdoel van deze paragraaf is: • door onderzoek en het zelf bouwen van

een dijk inzicht verwerven in de praktijk van dijken en het herkennen van de geleerde begrippen in de realiteit.

2.1 Hoe werkt een dijk? Filosofen vonden het eeuwenlang ongepast om hun gedachten/theorieën uit te testen. Zo’n filosoof zou dan zonder iets te testen kunnen beweren dat de kans dat een bepaalde dijk doorbreekt heel erg klein is. In de natuurwetenschappen is dat uittesten juist de bedoeling: *onderzoeken hoe iets echt in elkaar zit, hoe het echt werkt en waarom het zo werkt. Jouw voorlopige antwoord daarop, jouw voorlopige verklaring, noem je de hypothese. Die ga je toetsen met een hypothesetoetsend experiment. Als uit dat experiment volgt dat de hypothese juist is, draagt dat bij aan de ontwikkeling van de theorie. Als het hypothesetoetsend experiment zegt dat de hypothese onjuist is, moet je een nieuwe hypothese bedenken en toetsen, enzovoort. Deze cyclus heet de Natuurwetenschappelijke Werkwijze (ook wel de WPHET-methode). Als je zelf iets bouwt, bijvoorbeeld een dijk, en je wilt weten of hij voldoet aan de eisen, ga je hem testen. In de werkelijkheid (of desnoods in *modelvorm), evalueer je hem en stelt verbeteringen voor en test hem opnieuw. Dan ben je bezig met (delen van) een *ontwerpcyclus. Iedereen heeft wel eens een dijk gezien en zich misschien afgevraagd hoe die in elkaar zit en of hij wel sterk genoeg is. Jij gaat het onderzoeken.

1. Opdracht: Een zeedijk bouwen Vraag

Stel je gaat een zeedijk bouwen. Bedenk drie *ontwerpeisen waaraan volgens jou die dijk moet voldoen. Denk ook aan uitzonderlijke toestanden.

Je kunt nu op verschillende manieren gaan onderzoeken hoe een dijk in elkaar zit en hoe sterk hij is. Daarvan ga je er één uitvoeren. A. Met een model

Je kunt een kant en klare proefopstelling van een ‘dijk’ bekijken, bijvoorbeeld in NEMO of één die de toa heeft (na)gebouwd.

2. Opdracht: Model beoordelen Je kunt dit ook bekijken in: ►URL 9.

Vragen

a. 9:21 - 9:55. Bekijk (uitsluitend) dit fragment tweemaal en kijk of de breuk die in de dijk optreedt al ingebouwd is in de opstelling.

b. In hoeverre is deze simulatie realistisch, in overeenstemming met de werkelijkheid van een dijk en in hoeverre is deze simulatie niet-realistisch?

Figuur 11: doorsnede oude dijk

Om dit hoofdstuk te kunnen doen, moet je… • de volgende begrippen kennen: ontwerpcyclus,

cohesie, adhesie, exotherm, endotherm en erosie; • kunnen rekenen met dichtheid en molaire massa; • het verband weten tussen de temperatuur en de

snelheid van deeltjes en tussen de waterdruk en de diepte onder water.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

13

B. Exploratieboring

Een andere mogelijkheid is van een bestaande dijk een verticale doorsnede maken o.a. met behulp van grondboren zoals ze die wellicht bij aardrijkskunde gebruiken. De dijkgraaf zal dat boren niet goed vinden tenzij het een zogeheten *dijkrelict betreft: een stuk dijk dat geen functie meer heeft. Ook dan zul je toestemming moeten hebben van de instantie die erover gaat. Het zou heel mooi zijn als er een (liefst verse) *coupure (dijkdoorsnijding) te bezichtigen zou zijn. Maar meestal is deze afgedekt met beton. Later in de module ga je een echte dijk bezoeken. C. Buitenpracticum

Leerzamer en interessanter is het om zelf van voor af aan te beginnen: zelf een stuk mini-dijk bouwen, zoals dat eeuwen geleden ook al gebeurde: van materiaal dat je in je omgeving aantreft. Als je ooit op het strand bent geweest, heb je vast welk eens samen een dijkje gebouwd en, nog leuker: het met (zelf opgewekt) hoogwater weer laten verdwijnen. Mini-dijk bouwen en testen Ieder werkgroepje bouwt zijn eigen mini-dijk en gaat onderzoeken hoe goed deze bestand is tegen natuurkrachten; met andere woorden: Je gaat één of meer van de zogeheten *faalmechanismen bestuderen. Voor deze faalmechanismen bestaan officiële omschrijvingen. Maar het is niet de bedoeling daar op dit moment gebruik van te maken. Voor nu is het van belang dat je ze zelf ontdekt aan de hand van dit practicum en dat je ze met je eigen woorden omschrijft. Later in de module komen de officiële omschrijvingen die best anders kunnen zijn dan die van jou. Om het goed of niet goed bestand zijn tegen natuurkrachten goed te kunnen bestuderen, moet je minstens drie stoffen/materialen gebruiken, waarvan zand er één is. Tip: Ga liefst uit van materialen die ter plekke aanwezig zijn. Onder die natuurkrachten valt natuurlijk niet je dijk kapottrappen met je schoenen. Wel kun je kijken of je mini-dijk: • tegen zeer hoog water kan. Of gaat hij dan doorlekken? Dus water komt er nog niet overheen, maar staat

tegen de dijk aan. In verband hiermee moet je de dijk als een gesloten kring bouwen. Maak de dijk ook niet te hoog, anders heb je veel teveel water nodig. Er moeten genoeg met T-stukken vertakte tuinslangen zijn of andere waterbronnen: emmers, sloot;

• tegen (slag)regen (een gieter of een sproeiende (niet spuitende!) tuinslang) kan; • tegen extreem hoge golven (met een schop of een bezem het water opzwiepen) kan; • tegen sterke parallelle stroming kan. (Tuinslang vlak voor de voet onder water met kracht laten spuiten,

parallel aan de dijk.) Maak voor je begint een lijst benodigdheden. Denk daarbij aan kleren en schoenen die vuil mogen worden. Je mag bij het bouwen iets al expres minder goed uitvoeren om een faalmechanisme uit te lokken zodat je dat goed kunt bestuderen. Als je nog tijd hebt, kun je je mini-dijk op dat punt verbeteren en nogmaals testen. Denk aan het maken van foto’s en/of filmpjes op doorslaggevende momenten. Je mag ook een *innovatieve dijk bouwen die supergoed tegen doorbraak bestand lijkt. Echt goede ideeën kun je doorgeven aan Rijkwaterstaat of je plaatselijke waterschap. Door dit alles ben je bezig met natuurwetenschappelijk onderzoek en met een deel van de ontwerpcyclus: zo leer je wat de zwakke punten zijn en hoe je daar een oplossing voor kunt bedenken en toepassen. Zo krijg je ook een dieper begrip voor de eeuwenlange strijd van onze voorvaderen tegen het water en krijg je misschien innovatieve ideeën voor toekomstige dijkenbouw.

Figuur 12: coupure door een dijk

Figuur 13: zelfgebouwde plaggendijk in een tuin

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

14

3. Opdracht: Contact waterschap Eventuele ideeën kun je eventueel doorgeven. Het contactadres van Rijkswaterstaat is ►URL10. En klik op 'Contactformulier Rijkswaterstaat >'. Hoe heet het waterschap van jouw woonplaats (en wat is het adres)?

4. Opdracht: Faalmechanismen analyseren Stel een lijst op van vijf verschillende faalmechanismen die jouw werkgroep en andere werkgroepen van je klas tot nu toe ontdekt hebben. Plaats die van jouw werkgroep bovenaan. Maak daarvoor een tabel. Zie figuur 14. Met in de eerste kolom de naam van het faalmechanisme (mag je voorlopig zelf bedenken), bijvoorbeeld: Afkalving. In de tweede kolom, via welke oorzaak het werkt. Bijvoorbeeld: 'Hoog water'. In de derde kolom, hoe die oorzaak precies werkt. Bijvoorbeeld: Er ontstaat drijfzand. Zie ►URL 11 (alleen het fragment 9:08 - 9:20) En in de vierde kolom: hoe het falen uiteindelijk tot stand komt. Bijvoorbeeld: Een stuk van de dijk glijdt weg. Zie ►URL 11 (alleen 9:20 - 9:55). Als je iets nog niet weet, laat je het voorlopig oningevuld tot je het wel te weten komt. Misschien zijn er faalmechanismen die je uiteindelijk niet in drie delen kunt analyseren. Dan kun je twee of drie cellen bij elkaar nemen. In de laatste kolom kun je naast je tekst of in plaats daarvan een (verkleinde) foto plaatsen die, zo mogelijk, gemaakt is op het moment van het falen. Het mag ook een URL en/of een still zijn van een filmpje dat jullie toen gemaakt hebben. Plaats dat filmpje zo mogelijk op jullie school-ELO.

Leden werkgroep:

Faalmechanisme: voorlopige naam Oorzaak Wat doet de oorzaak? Hoe voltrekt zich het falen?

Afkalven Hoog water Maakt drijfzand Een deel van de dijk glijdt weg

Figuur 14: tabel faalmechanismen

5. Opdracht: Onderzoek faalmechanismen Verander aan de hand van het volgende filmpje je tabel waar dat nodig is. Start ►URL 12 Hoe sterk zijn onze dijken?

Vragen a. In welke twee jaren was er sprake van zeer hoog water in de Nederlandse rivieren? b. 1:38 - 3:20. Noem de belangrijkste overeenkomst tussen jouw werk met de mini-dijk (als je die

gemaakt hebt) en dat wat prof. Verruijt van de TU Delft gaat doen met het overbodig geworden stuk dijk.

c. 3:20 - 3:22. Prof. Verruijt: “Een dijk is sterk als hij droog is van binnen.” Niet té droog. Waarom is er een sterker verband tussen de korrels in enigszins vochtig zand dan in kurkdroog zand dat immers “als droog zand tussen je vingers doorloopt”? Gebruik *cohesie en *adhesie.

d. 3:23 - 3:36. Te nat is niet goed. Leg uit waardoor de zanddeeltjes elkaar dan niet meer goed tegenhouden, zodat, zoals prof. Verruijt het zegt: “natte deeltjes makkelijker over elkaar heen schuiven” en “de wrijving tussen de deeltjes in de grond wordt dan minder.”

e. 3:39 - 4:02. Bedenk (ontwerp op papier) hoe je de grondwaterstand in de dijk zou kunnen meten. f. 4:50 - 5:31. Waaruit blijkt dat de zwaartekracht een rol speelt en waaruit blijkt dat de dijkvoet de dijk

tegenhoudt? g. 5:32 - 6:14. Door de waterdruk wordt de teen aan de landzijde opgebold en houdt deze de dijk niet

meer tegen. Wanneer wordt op natuurlijke wijze deze druk geleverd? h. 6:39 - 7:49. Vul je tabel falingsmechanismen aan / verbeter hem. Waar zit nu de zwakke plek van de

dijk?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

15

i. 7:57 - eind. Wat is het nut van dit alles zoals Prof. Verruijt verwoordt? Gebruik de woorden: Oude theorie, experimenten, nieuwe theorie en uiteindelijk nut.

j. Plaats het eindresultaat van de ingevulde tabel op de school-ELO of lever een print daarvan in bij je docent.

k. Corrigeer nogmaals (eindcorrectie) zichtbaar je tabel aan de hand van ►URL 13. Gebruik eigen woorden bij je uitleg. Plaats nu in de laatste kolom gedownloade afbeeldingen of URL’s van filmpjes van Internet. Plaats deze nogmaals zichtbaar gecorrigeerde definitieve tabel ook op de school-ELO (laat de eerdere versie(s) ook staan) of lever er weer een print van in.

2.2 Het Hoogwaterbeschermingsprogramma Dat de module over waterveiligheid gaat, is duidelijk. Maar dat terrein is heel breed. Uit de naam van de module volgt dat hij over hoogwaterbescherming gaat. In Nederland zijn we al vele jaren bezig met hoogwaterbescherming. Je gaat twee filmpjes bekijken over de voorlopers van het huidige Hoogwaterbeschermingsprogramma. Voer óf opdracht 1 uit, óf opdracht 2. Dus een deel van de klas doet 1 en een ander deel opdracht 2. Stel, na jouw opdracht, je via je klasgenoten in het kort op de hoogte van de resultaten van de opdracht die je niet gekozen hebt. ABV2

1. Opdracht: Zwakke schakels Start ►URL 14.

Vragen

a. 0:21 - 0:22. “En doordat het zeewater opwarmt, wordt de kans op heftige en ook krachtigere stormen groter.” Wat heeft opwarming van het zeewater met ontstaan van wind te maken? Gebruik in je uitleg de woorden: uitzetten, opstijgen, dichtheid, motor van de luchtcirculatie.

b. Welk deel van de totale luchtcirculatie is de wind? c. Tot zover een niet abnormaal hevige wind. Wat maakt een orkaan nu zo extra hevig? Boven een grote

woestijn heb je nooit orkanen. Door de hoge temperatuur van het zeewater vindt echter veel verdamping plaats. De waterdamp heeft een nog kleinere dichtheid dan lucht. Leg uit met molaire massa’s.

d. De waterdamp stijgt dus hoger en maakt de motor van de luchtcirculatie sterker. Maar er is nog een effect. De waterdamp condenseert boven in de lucht. Condenseren levert warmte. Leg uit waarom. Gebruik de woorden koken, energie en omgekeerd proces.

De vrijgekomen warmte doet de lucht nog verder stijgen: de motor van de luchtcirculatie is nog sterker geworden. Maar er is nog een derde effect: een tweede motor. Door de enorme opstijging hebben de dalende druppels veel meer tijd om te groeien en soms zelfs te bevriezen. Grotere vallende druppels / korrels hebben een grotere valsnelheid. e. Ken je een vorm van neerslag die met een snelheid van bijna 0 ms-1 naar beneden valt ? Leg uit waarom

dat zo is. Hoe groter de druppels / korrels hoe meer lucht ze meeslepen. En bovendien: hoe groter de snelheid hoe meer lucht ze mee naar beneden slepen. f. Tot zover de oorzaak van orkanen. Ter afsluiting: De klassieke manier van uitleg van wind is van hoge

druk naar lage druk. Vlak vóór het uitbarsten van een orkaan wordt de luchtdruk angstaanjagend … laag of hoog? Leg uit. Laat zien dat je de luchtcirculatie begrijpt.

g. 0:34 - 0:37. Wat is de functie van de palen? h. 1:28 - 1:39. Geef de definitie van Zwakke Schakels. i. 1:55 - eind. Wanneer was het project Zwakke Schakels klaar?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

16

2. Opdracht: Ruimte voor de Rivier Start ►URL 15.

Vragen

a. 0:20 - 0:24. Hoeveel mensen lopen gevaar als de rivierdijken doorbreken? b. 0:57 - 2:34. Noem de acht manieren waarop de *Ruimte voor de Rivier volgens de acht animaties

toeneemt. c. 2:30 - 2:38. De dijk wordt hoger. Krijg je dan ook meer 'Ruimte voor de Rivier'? Leg uit. d. 2:30 - 2:38. Bedenk een reden waarom men niet overal voor deze oplossing heeft gekozen. e. 2:30 - 2:38. “En waar het nodig is versterken we de dijken.” Hoe zie je dat in de animatie? f. 3:10 - 3:15. In welk jaar moest Ruimte voor de Rivier klaar zijn?

Vervolgens ga je een filmpje bekijken waarin de ondertitel en het doel van deze module vóórkomt:

3. Opdracht: Hoogwaterbeschermingsprogramma Start ►URL 16.

Vragen

a. 0:04. 71 % water. Waarvan is 71% water? b. 0:25. Welke twee hoofdoorzaken, uitgangspunten van (gewijzigd) beleid worden genoemd? c. 0:30. Hoe veroorzaakt klimaatverandering overstromingsgevaar? Geef naast de afgebeelde oorzaak,

nog twee andere oorzaken. Welke van de drie hebben het meest met overstroming van rivieren te maken?

d. 0:45 en 0:48. Wat was er in 1995 en 2013? e. 0:56. Wat vindt je van “slimmer, beter, mooier” het belangrijkst? Leg uit. Waarom zijn de andere twee

ook belangrijk? Beide uitleggen. f. 0:58. Wat zie je? g. 1:01. De totale lengte van alle *waterkerende dijken in Nederland is echter 17.691 km. ABV3 Voer óf deze opdracht g uit, óf opdracht 1 vraag 1b op bladzijde 19. Dus een deel van de klas doet g en

een ander deel van de klas 1b. Stel na het doen van jouw opdracht je via je klasgenoten in het kort op de hoogte van de opdracht die je niet gekozen hebt.

Bereken de gemiddelde afstand tussen de dijken in Nederland. Neem als model Nederland als een

vierkant met een traliewerk van dijken: precies recht, precies loodrecht op elkaar, precies even ver van elkaar. Bereken dan de afstand (in km) tussen die dijken. (Tip: Zoek de oppervlakte van Nederland op.)

Figuur 15: muraltmuren

h. 1:07 - 1:17. Noem de vijf waterkeringen die voorbijkomen en noem er nog één. i. 1:17. De man met de blauwe bloes meet samen met zijn collega (in het zwart) de totale lengte van het

schuin oplopende deel (het talud) van de dijk. Hij heeft ook een waterpas. Hoe kunnen zij nu de hoogte van het talud bepalen?

j. 1:17. Wat is toetsen in dit verband? k. 1:26. Sta jij er (nu) ook bij? Hoe? En in de toekomst? Leg uit. l. 1:32. Wat is dit? Vind je dit veilig? Leg uit.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

17

m. 1:40. Links van de witte parkeervakken zie je een muur. Hij heeft een golvende vorm. Deze zogenaamde muraltmuren, genoemd naar de ontwerper R. de Muralt (1871 - 1936), hebben het tijdens de Waternoodramp bijna allemaal begeven. Logischerwijze zal deze nieuwe muur steviger zijn en beter functioneren. Noem zes verbeteringen van deze muur die je kunt zien of zou kunnen bedenken ten opzichte van de muraltmuren.

n. 1:56. Je kunt ook gewoon zoals in de film hier een muur of een 'trap' bouwen aan de waterrand. Bedenk drie voordelen hiervan. Gebruik bij één ervan het begrip *erosie.

o. 2:10 - 2:14. Er is op 30 mei 2017 een jongen van 17 jaar in de Rijn verdronken. Zie eventueel ►URL 17. Kennelijk is dit fragment (Luchtbedpomp! Leeftijd! Op de reling van de brug zitten!) van een eerdere datum. Noem twee dingen die volgens jou moeten veranderen. Kijk ook op de site van Rijkswaterstaat.

p. 2:27. Welke vier instanties zijn betrokken bij het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP)? q. Boven en onder het filmpje staat een tekst. Over welk Hoogwaterbeschermingsprogramma gaat deze

module nu voornamelijk? r. Uit de tekst boven het filmpje volgt wat ze doen met de waterkeringen als ze niet in orde zijn.

Verhogen? s. Leg de (hoofd)titel van deze module uit.

Begrippen

De begrippen die je in dit hoofdstuk 2 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst en met je eigen woorden een omschrijving voor hebt gegeven zijn: onderzoeken; model; ontwerpcyclus; ontwerpeisen; dijkrelict; coupure; faalmechanismen; innovatieve; cohesie en adhesie; Ruimte voor de Rivier; waterkerende; erosie. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

18

Herinnering: Werk in ieder hoofdstuk aan je begrippenlijst! (Zie paragraaf 1.4)

3. Een land in een rivierdelta Het leerdoel bij dit hoofdstuk is: • kennis te vergaren over het ontwerpen van dijken en het bouwen, het onderhouden, het versterken en

het onderzoeken ervan. Opmerking: Er volgt nu een vijftal paragrafen (3.1 t/m 3.5) die zo groot zijn dat we ze liever subhoofdstukken noemen. Hier volgt het eerste van deze vijf subhoofdstukken:

3.1 Het risico dat we lopen De leerdoelen van dit subhoofdstuk zijn: • wiskundige bewerkingen uitvoeren aan de hand van

onderwerpen in verband met Hoogwaterbescherming zoals risico’s van dijkdoorbraken;

• Excel gebruiken bij dergelijke wiskundige bewerkingen. Zoals je intussen weet, is Nederland door zijn ligging kwetsbaar voor overstromingen vanuit zee en de grote rivieren. Daarom geeft de overheid veel geld uit aan het voorkómen van overstromingen. In het Deltaprogramma is bij wet vastgelegd dat de overheid daar gemiddeld 1 miljard euro per jaar aan uitgeeft. Dit programma loopt tot 2059, maar kijkt vooruit naar 2100. Hierbij is nog niet precies aan te geven wat het effect zal zijn van de klimaatverandering. Regenbuien waarbij in korte tijd heel veel water naar beneden komt, zwaardere stormen en de stijging van de zeespiegel verhogen de kans op overstromingen. En ja, zelfs langdurige droogte verhoogt de kans op overstroming zoals je in subhoofdstuk 3.2 zult gaan zien.

1. Opdracht: Primaire waterkeringen

Nederland heeft ruim 3449 km zogeheten *primaire waterkeringen. Hiervoor zijn nieuwe veiligheidsnormen opgesteld. Ongeveer 1900 kilometer van deze primaire waterkeringen voldoet niet aan deze normen; ze moeten worden versterkt en/of verhoogd. Kosten: 7 tot 9 miljoen euro per kilometer.

Vragen a. Bereken wat het versterken en/of verhogen van de 1900 km primaire waterkering in totaal ongeveer

gaat kosten. De 3449 km primaire waterkeringen beschermen ons land tegen het buitenwater uit de Noordzee, de Waddenzee, de grote rivieren en het IJssel- en Markermeer. Hieronder valt 254 km duin. Volgens een gegeven van hoofdstuk 2 ligt er in totaal 17.691 km waterkerende dijk in Nederland. Dit getal is veel groter omdat er naast de grote dijken van de primaire waterkeringen ook een groot aantal kleine dijken tot de waterkerende dijken gerekend wordt. Voer óf onderstaande opdracht 1b uit, óf opdracht 3 vraag g op bladzijde 17. Dus een deel van de klas doet 3g en een ander 1b. Stel je via je klasgenoten in het kort op de hoogte van de opdracht die je niet gekozen hebt. ABV3 b. Bereken het aantal km grote dijk en het aantal km kleine dijk in ons land.

Nederland kiest er dus voor om voortdurend te werken aan de *waterveiligheid van haar inwoners. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar de kans dat er water door of over de dijk komt maar ook wat de gevolgen van een overstroming of doorbraak zouden kunnen zijn voor de inwoners, de economie en de natuur.

Om dit subhoofdstuk te kunnen doen, moet je… • frequenties kunnen bepalen

met Excel.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

19

Overstromingskans door hoge waterstand

2. Opdracht: Droge voeten? Houd je droge voeten bij een overstroming? Je kunt, ook al woon je boven *NAP, misschien water uit een rivier in jouw straat krijgen. Ook het zeewater komt ‒ zeker bij storm ‒ flink wat hoger dan 0 NAP. Klik op ►URL 18. Het duurt even voor alles klaar is. Dan zie je midden op de pagina staan (tenzij de hoogtekaart er al is). Klik daarop. De hoogtekaart van Nederland verschijnt dan. Daarin staat bovenaan een wit invulvakje met 'Adres of plaats zoeken'. Vul je volledige adres in en klik op het zoekloepje. Vergroot maximaal (linksboven op + klikken) zodat je je huis herkent. Het zwartje aanwijzertje: 'Search Results' wijst ernaar. Je ziet dat het dak van je huis een andere kleur heeft dan de grond (en als je een schuin dak hebt, heeft het hoogste deel ervan misschien een nog andere kleur). Klik op . Dat is het middelste van de vijf symbooltjes rechtsboven de kaart. De *legenda opent zich dan. Controleer of bovenaan de legenda staat: AHN2 ruw - Blauw / Groen / Oranje (Statische opmaak), zo niet vraag dan aan je docent hoe je dat wel voor elkaar kunt krijgen.

Vragen

a. Hoeveel hoger is (het hoogste punt van) je dak dan de grond? b. Zou je je bij een overstroming kunnen redden (*zelfredzaamheid)? Leg uit. c. Kijk of je meer hoogteverschillen herkent en kunt interpreteren. Beschrijf een voorbeeld. d. Kijk hoe water wordt afgebeeld. Leg uit waarom. Bedenk drie redenen.

De hoogten van de waterstanden zijn heel belangrijk. Als de waterstand hoger is dan de hoogte van de dijk, dan is er in ieder geval een overstroming. Om iets te kunnen concluderen over de variatie in de waterstand, zijn metingen belangrijk. Voor Lith, gelegen aan de Maas, zijn er metingen gedaan van de *afvoer van de rivier: de hoeveelheid water die de Maas langs Lith afvoert. Deze afvoer wordt gemeten in kubieke meter per seconde: m3/s. Uit deze metingen wordt de zogenaamde *dagenlijn afgeleid. Deze geeft voor een bepaalde afvoer het aantal dagen per winterhalfjaar aan dat deze afvoer wordt overschreden door grotere afvoeren.

3. Opdracht: Dagenlijn Stel: De dagenlijn bij afvoer x heeft een waarde y. Wat kun je op grond daarvan beweren? Leg uit. In figuur 16 zie je de metingen bij Lith. In de linker kolommen de afvoer in m3/s en in de rechter kolommen de bijbehorende dagenlijn.

Afvoer [m3/s]

Dagen-lijn

Afvoer [m3/s]

Dagen-lijn

Afvoer [m3/s]

Dagen-lijn

Afvoer [m3/s]

Dagen-lijn

Afvoer [m3/s]

Dagen-lijn

0 182,00 400 84,85 800 28,69 1200 8,42 1500 3,17 25 181,30 425 79,37 825 26,81 1225 7,74 1525 2,89 50 177,60 450 74,18 850 25,20 1250 7,08 1550 2,63 75 171,40 475 69,08 875 23,29 1275 6,50 1575 2,40

100 164,20 500 64,48 900 21,58 1300 5,95 1600 2,18 125 156,90 525 60,37 925 20,23 1325 5,66 1625 1,98 150 149,60 550 56,39 950 18,79 1350 5,46 1650 1,79 175 142,60 575 52,27 975 17,18 1375 4,99 1675 1,63 200 136,00 600 48,68 1000 16,00 1300 5,95 1700 1,48 225 129,20 625 45,68 1025 14,93 1325 5,66 250 122,30 650 42,83 1050 13,84 1350 5,46 275 115,40 675 40,23 1075 12,75 1375 4,99 300 108,80 700 37,70 1100 11,84 1400 4,56 325 102,50 725 35,16 1125 10,95 1425 4,16 350 96,43 750 32,81 1150 10,05 1450 3,80 375 90,64 775 30,65 1175 9,19 1475 3,47

Figuur 16: tabel afvoer en dagenlijnen

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

20

Het winterhalfjaar telt 182 dagen. Vragen

a. Een dagenlijn heeft betrekking op een bepaalde *veiligheidssituatie. Heeft een grote dagenlijn betrekking op een relatief veilige of een relatief onveilige situatie? Leg uit.

b. Je hoort over een situatie dat er nog nooit zo’n hoge afvoer geweest is. Hoe groot is de bijbehorende dagenlijn?

c. Zie het bovenste gegeven in de tabel. De dagenlijn, dus het aantal dagen dat de aanvoer groter dan 0 m3/s is gelijk aan 182. Leg uit waarom dit logisch is. d. Verklaar dat veel waarden in de tabel geen gehele getallen zijn, terwijl er per jaar toch een heel aantal

dagen zijn dat de meetwaarde overschreden wordt.

De dagenlijn wordt door wiskundigen gebruikt om te berekenen wat de kans is dat er een overstroming bij Lith plaats vindt omdat de afvoer te groot is. Zoals je misschien al weet, heeft een kans altijd een waarde tussen 0 en 1. Kans 0 betekent dat iets nooit gebeurt. Kans 1 betekent dat het in ieder geval gebeurt.

4. Vragen a. Stel je gooit talloze keren met één (zogeheten ideale) dobbelsteen. Je telt hoe vaak er een drie gegooid

wordt en deelt dat door het totaal aantal worpen. Wat zal dan het antwoord van deze berekening zijn? b. Het aantal keren dat drie op het totaal vóórkomt heet de *frequentie. Bereken de frequentie van drie.

Frequenties berekenen

Ook bij overstromingen gaat het om kansen. Voor het bepalen van de veiligheid van een dijk en de beslissing of de dijk aangepast moet worden, kijkt Rijkswaterstaat naar kansen. Er wordt gewerkt met hoe groot de kans is dat er in een jaar een overstroming is. Er wordt gesproken over een kans van 0,001 per jaar als er een kans is van 0,001 overstroming in een willekeurig jaar is.

5. Opdracht: Een trendlijn Kopieer de tabel van figuur 16 in Excel. Zorg dat het één kolom afvoer wordt en één kolom dagenlijn, zodat dus alle afvoeren onder elkaar komen en alle dagenlijnen daarnaast ook allemaal onder elkaar komen.

Vragen a. Bereken met Excel de som van het aantal dagen van alle dagenlijnen samen, dus met behulp van de

getallen in de rechter kolom. b. Het aantal dagen per dagenlijn kan veel verschillen. Het is handig om dit met de frequentie te doen. De

frequentie is het aantal dagen van een dagenlijn gedeeld door de som van alle dagen van alle dagenlijnen samen. Door de verschillen in de frequenties kun je in één oogopslag zien of het aantal dagen van een bepaalde dagenlijn relatief groot of klein is. Bereken met Excel de frequentie van elke dagenlijn in de tabel.

c. Controleer nu met ‘autosum’ of de som van alle frequenties gelijk is aan 1. d. We kunnen nu de dagenlijnen op hun waarde, op hun mate van veiligheid, schatten. De kans dat een

afvoer groter is dan een bepaalde waarde, bijvoorbeeld 825 m3/s, is nu te berekenen. Bereken daarvoor eerst de kans dat de afvoer gelijk is aan of kleiner is dan 825 m3/s.

e. Bereken nu de kans dat de afvoer groter is dan 825 m3/s. f. Je gaat nu de dagenlijnen op hun (veiligheids)waarden schatten door ze onderling grafisch te

vergelijken. Maak een grafiek met 'invoegen' van 'Frequentie' tegen 'Afvoer (m3/s)'. Kies voor een grafiek de soort 'gegroepeerde kolom'. Zet de 'Frequentie' op de verticale as. Voeg een trendlijn toe door bij 'hulpmiddelen voor grafieken' 'ontwerpen' te kiezen en vervolgens te klikken op 'grafiekonderdeel toevoegen', kies dan 'trendlijn'.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

21

De trendlijn die je krijgt, heeft de vorm van figuur 17.

De grafiek heeft aan de rechterkant een lange uitloper. Wiskundigen noemen dat een staart. Dat de staart heel plat is, komt overeen met het feit dat de grootste waarden heel weinig voorkomen. Maar dat zijn nu juist de waarden waarbij de kans op een overstroming het grootst is! Wiskundigen gebruiken de vorm van deze staart om te berekenen wat de dagenlijnen zijn voor afvoeren groter dan 1700 m3/s. Dat kan door een soort extrapoleren. De wiskundigen modelleren de grafiek van de metingen met een formule die de kromme beschrijft. Deze formule wordt vervolgens gebruikt voor waarden hoger 1700 m3/s. Je weet nu hoe je de kans op een bepaalde overschrijding van een afvoer kunt berekenen. Daarmee is echter nog niet duidelijk wat de kans op een overstroming is. Je weet slechts dat bij een hoge afvoer de waterstand hoog zal zijn. Kans op doorbraak van een dijk

Hoe groot is nu de kans dat een dijk doorbreekt en er dus een gebied overstroomt? Die kans hangt, naast een hoge afvoer, ook nog van andere omstandigheden af.

6. Vraag Noem drie omstandigheden waarbij de kans op een rivierdijkdoorbraak groot is en zeven omstandigheden waarbij de kans op een doorbraak van een zeedijk groot is.

Voor het berekenen van de reële kans op een dijkdoorbraak moeten er dus ook metingen verzameld worden over de genoemde omstandigheden. Bovendien moet er rekening mee gehouden worden met wat de mogelijke gevolgen van een bepaalde overstroming zijn. Gevolgen

De overheid kijkt niet alleen naar de kans op een overstroming. Stel dat er in een gebied achter een bepaalde dijk geen mensen wonen en het water na een overstroming niet erg hoog komt te staan dan is het niet echt een probleem als de kans op een overstroming 1/300 per jaar is. Met een kans van 1/300 per jaar wordt bedoeld dat elk jaar de kans 1 op 300 is. Zoals ook de kans op een gooien met een dobbelsteen 1/6 is. Dat geldt voor elke worp weer opnieuw, ook als je net een '1' hebt gegooid. Pas als je heel veel worpen gaat bekijken zul je zien dat de kans dat je '1' gooit één op de zes keer voorkomt. Als er echter na een overstroming meer dan twee meter water in een stad komt te staan dan is deze overstroming een ramp. De overheid moet dan zorgen dat de kans op zo’n overstroming heel klein is.

7. Vraag Noem zoveel mogelijk gevolgen van een grote overstroming voor dier, mens en economie. Vraag eventueel aan andere koppels leerlingen welke gevolgen zij genoemd hebben. Verzamel op deze manier minstens twaalf gevolgen. Schrijf ze op losse papiertjes en sorteer de gevolgen in de volgorde van belangrijk naar minder belangrijk. 8. Vraag In welke gebied in Nederland zal de schade het hoogst oplopen? Leg uit waarom. Geef twee redenen.

Figuur 17: trendlijn

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

22

Veiligheidsnorm en risico

De overheid gebruikt sinds 1996 de zogenaamde *veiligheidsnorm. Deze is voor het eerst afgeleid na de ramp van 1953 en in 2017 herzien. Deze geeft aan tegen welke belasting een dijk bestand moet zijn. De veiligheidsnorm varieert in Nederland. De strengste norm die voor de kans wordt gebruikt is 1/10.000 per jaar. De veiligheidsnormen werden in 1956 afgeleid door te kijken naar twee zaken: de kans op een overstroming en de schade die een overstroming aanricht. Feitelijk is de veiligheidsnorm een maat voor een *risico. Bij het berekenen van een risico wordt de kans op een ongeluk vermenigvuldigd met de schade van dat ongeluk. Als de mogelijke schade groot is dan moet de kans op een overstroming des te kleiner zijn. (o.a. uit http://deltaproof.stowa.nl/pdf/Nieuwe_normering_van_waterveiligheid?rId=64)

9. Vraag Bedenk welke instanties betrokken zullen zijn geweest bij het bepalen en handhaven van de veiligheidsnorm.

Omdat niet voor elk gebied achter een dijk de kans op overstroming en de eventuele schade gelijk is, werden de veiligheidsnormen voor ieder gebied afzonderlijk vastgesteld. Nederland is verdeeld in zogenaamde dijkringen. Niet voor alle *dijkringen geldt dus dezelfde veiligheidsnorm. Zie figuur 18. Veiligheidsnorm per dijkring

Voer óf opdracht 12 en 13 hieronder uit, óf subparagraaf Waterdoorlaatbaarheid van zand op pagina 46. Dus een deel van de klas doet het één en een ander deel van de klas doet het ander. Stel je, als je klaar bent, via je klasgenoten in het kort op de hoogte van de onderdelen die je niet gekozen hebt. ABV4 Hier en in de opdracht hieronder wordt nog gesproken over dijkringen. Intussen is er een nieuw waterveiligheidsbeleid waarin wordt gewerkt met trajecten. Dit komt aan de orde na vraag 13. Op de site van EduGIS is veel informatie te vinden over Nederland. Gebruik deze site voor het beantwoorden van de volgende vragen.

10. Opdracht: Kom ik onder water te staan? Ga naar de site van EduGIS: ►URL 19.

Vragen a. Klik op de pagina die verschijnt op 'hier' om naar de kaartenapplicatie te gaan. Kies dan in het menu

aan de linkerkant 'Water (hydrografie)', dan 'Rivieren' en dan 'dijkringen'. Zoek de dijkring waar jij woont. Ga daar met de cursor op staan en klik dan met de rechtermuisknop om te zien wat de veiligheidsnorm (doorbraakfrequentie noemen ze het hier) is van de gekozen dijkring. Die staat vermeld in de onderste regel in het witte informatiekader.

Figuur 18: veiligheidsnormen per dijkring

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

23

b. Ga van alle kleuren na welke veiligheidsnorm erbij hoort. Noteer nu de dijkring met een veiligheidsnorm die het sterkst afwijkt van de dijkring waar jij woont.

c. Beschrijf de twee dijkringen die jij genoteerd hebt. Gebruik hierbij de verschillende kaartlagen, zie lagenselectie links. Vergelijk daarbij de Dichtheid (staat als eerste onder 'Bevolking', kun je verder onder specificeren), de Hoogte (AHN) van het gebied (staat onder Landschap, grond en bodem), Welvaart daaronder weer Welvaart 2005 (gem. inkomen per inwoner per gemeente). Vul deze gegevens aan met soorten verschillen die je zelf kunt bedenken (zonder de getallen die erbij horen op te zoeken).

d. Klik onder 'Water' de kaartlaag 'Overstromingsmodel' aan met 'voorspelling waterdiepte'. Beschrijf op grond daarvan hoe de gebieden in de beide dijkringen eruit zien na een overstroming. Geef daarbij aan hoe diep het water maximaal komt. Tast daartoe de hele dijkring af. Maak de vergroting zo dat je de verschillen ook binnen de dijkring en je gemeente ziet. Toets eventueel je adres in rechtsboven en klik op zoek.

e. Klik onder 'Water', de kaartlaag 'Overstromingsschade' en daarna 'Schade per dijkring (2010)'. Vergelijk deze schade voor de beide dijkringen. Bedenk en beschrijf de schade aan de natuur in beide dijkringen. Komen er bijzondere natuurgebieden onder water?

Zeespiegelstijging

Op dezelfde pagina zijn ook kaarten te vinden die gemaakt zijn door gebruik te maken van een zogenaamd scenario. Een *scenario is een toekomstbeeld op basis van een aantal mogelijke ontwikkelingen.

11. Vraag Kies onder 'Water' de kaartlaag 'Overstromingsrisico' en wel voor '60 cm zeespiegelstijging'. Vergelijk de situatie in jouw woonplaats (eventueel adres rechtsboven invullen) zoals die nu is met de situatie bij 60 cm zeespiegelstijging. Je kunt met de linkermuisknop ingedrukt de omgeving verkennen. Doe dit ook voor een plaats die ‒ in dit opzicht ‒ erg verschilt met jouw woonplaats.

Nieuw waterveiligheidsbeleid

De veiligheidsnormen, zoals hierboven beschreven, stammen uit de jaren zestig van de vorige eeuw. Sinds die tijd is de kennis over dijksterktes en hoe overstromingen ontstaan veel groter geworden. Daarom is er een nieuw waterveiligheidsbeleid op 1 januari 2017 ingegaan met nieuwe normen voor de dijken, dammen en duinen. Er zijn vier belangrijke verschillen tussen de normen nu en de oudere veiligheidsnormen:

Verschil 1. Iedereen krijgt minimaal eenzelfde beschermingsniveau: de kans dat iemand waar ook in Nederland overlijdt door een overstroming mag niet groter zijn dan 1/100.000 per jaar.

12. Vraag Hoe kan dat terwijl er in de legenda van Veiligheidsnormen per dijkring een overstromingskans van 1 /1250 jaar vóórkomt?

Verschil 2. Als een overstroming tot een grote maatschappelijke verstoring in een gebied leidt, met bijvoorbeeld veel slachtoffers en een grote economische schade, dan wordt het gebied nog eens extra beschermd.

13. Vraag Breng dit in verband met risico = kans x schade.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

24

Verschil 3. Er is nu ook een *signaleringswaarde. Die wordt gebruikt als signaal dat er voorbereidingen moeten worden getroffen om de dijk te gaan versterken.

14. Vraag Ontwerp in gedachte en op papier door tekenen een signaal voor een te natte dijk.

Verschil 4. De normen zijn niet per dijkring opgesteld maar per dijktraject. Dit omdat het binnen een dijkring veel kan uitmaken welk traject doorbreekt.

15. Vraag Bedenk waarom er binnen een dijkring niet altijd evenveel van het gebied onderstroomt. Breng dit in verband met primaire waterkeringen en overige waterkerende dijken. Met deze nieuwe normen is Nederland in 2050 volledig beschermd tegen overstromingen. Daarvoor zal nog veel werk verzet moeten worden.

We sluiten dit subhoofdstuk af met het begrip *meerlaagsveiligheid. 16. Vraag Bij het woord meerlaagsveiligheid kun je denken dat daarmee bedoeld wordt dat een dijk uit meerdere lagen is op gebouwd. Klopt dat? Leg uit met de grijze tekst hieronder.

Het Nederlandse waterveiligheidsbeleid is aan het veranderen: van het voorkómen van overstromingen door dijken en dammen, naar een overstromingsrisicobenadering. Die is gebaseerd op zowel dijken, als ruimtelijke inrichting, als adequate rampenbeheersing (drie lagen). Deze benadering wordt ook wel aangeduid als meerlaagsveiligheid. In drie pilots is de afgelopen jaren ervaring opgedaan met die benadering: Dordrecht, IJssel-Vechtdelta en Marken. De Erasmus Universiteit en Deltares deden onderzoek en kwamen tot de conclusie dat deze pilots goed op weg zijn om het overstromingsrisico te verkleinen. (Uit: ►URL19A )

Dijken moeten niet alleen gemaakt worden, maar ook worden onderhouden en voortdurend onderzocht. Over dit alles gaat de rest van dit hoofdstuk. Begrippen

De begrippen die je in dit subhoofdstuk 3.1 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, zijn: primaire waterkeringen; waterveiligheid; NAP; legenda; zelfredzaamheid; afvoer; dagenlijn; veiligheidssituatie; frequentie; veiligheidsnorm; risico; dijkringen; scenario; signaleringswaarde; meerlaagsveiligheid. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

25

NB: Vergeet ook in de subhoofdstukken als deze niet je begrippenlijst bij te houden! (Zie 1.4)

3.2 Dijken bouwen! Het leerdoel van dit subhoofdstuk is: • dijken en dijkonderdelen op verschillende wijzen benoemen. Soorten dijken

Dijken kun je op drie verschillende manieren indelen: 1. naar hun functie; 2. naar de plaats waar ze staan; 3. naar de materialen waaruit ze opgebouwd zijn. De eerste manier Je kunt de dijken indelen naar hun functies. Die functies kunnen in de loop van de tijd veranderd zijn. De verschillende functies van dijken zijn: • *Waker (actieve waterkerende dijk, zo’n 8 meter hoog,

ondertalud hard (steen, asfalt) tegen golfklappen (dat zijn brekende golven op een waterkering die de stenen-, asfalt- of grasbekleding zou kunnen beschadigen);

• *Slaper (vroegere dijk, vangt water op als de waker doorbreekt, zo’n 3 meter hoog); • *Dromer (vangt water op als waker en slaper doorbreken, laag, eventueel met bebouwing); • *Opdijk (ook wel *armdijk geheten, dwars tussen twee van de vorige soorten dijk. Bij de westkust heet

een opdijk: *compartimenteringsdijk). Deze vier vormen samen een zogeheten *dijksysteem. Los daarvan, of misschien maakte hij ooit deel uit van een dijksysteem, staat een: • Dijkrelict (stuk van een vroegere dijk, heeft geen waterkerende functie meer).

1. Vragen a. Geef aan waar er wakers liggen. b. Bedenk drie redenen waarom een slaper lager is, en lager kan zijn dan een waker. c. Waarom komen deze dijksystemen veel aan zee voor? Gebruik in je antwoord de woorden: aangeslibd,

poldertje, nieuwe dijk. d. Waar op de kaart zie je ten zuidwesten van een waker zijn bijbehorende rij van zeven slapers met de

dromer en daaronder een dijkrelict? Wat is de naam van dit gebied? e. Waar op de kaart zie je een opdijk? f. De functie van de opdijk begrijp je uit zijn synoniem: compartimenteringsdijk. Wat is die functie?

De tweede manier Je kunt de dijken ook indelen naar de plaats waar de dijk zich bevindt. Zo heb je (oude) *zeedijken zoals in figuur 19 en verder: polderdijken, meerdijken, waterliniedijken en rivierdijken.

Figuur 19: dijken met verschillende functies

Om dit subhoofdstuk te kunnen doen, moet je… • de volgende begrippen kennen:

bandijk, wrijvingskracht en zwaartekrach;

- een kracht kunnen ontbinden; - een hoek van een rechthoekige

driehoek kunnen berekenen.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

26

2. Vraag In figuur 20 zie je nog een andere dijksoort. Wat voor een dijk zal dat zijn?

Rivierdijken kun je verder indelen in *winterdijken en *zomerdijken. (Zie figuur 21)

3. Vragen a. Welk van beide dijken noemt men ook wel bandijk? b. Waarom bouwt men een zomerdijk? Bedenk drie

redenen en leg ze uit. Gebruik de woorden *uiterwaarden, vaargeul, *stroomsnelheid en *erosie.

De derde manier Indelen van dijken naar het *materiaal waaruit de dijk bestaat, is de derde manier van indelen van de dijken. Zo bestaan er veendijken, kleidijken en paaldijken. Een dijk die alleen uit *veen is opgebouwd, kan gevaarlijk zijn. Zo is de veendijk van Wilnis in de nacht van 25 op 26 augustus 2003 zelfs in zijn geheel weggeschoven.

4. Vragen a. Waarom bouwt men dan toch een dijk van veen? Ga in je antwoord uit van de ligging van Wilnis. b. De oorzaak van het wegschuiven van de veendijk was het lichter worden van de dijk door uitdrogen ten

gevolge van de aanhoudende hoge temperatuur en droogte. Uitdroging is ook de oorzaak van de *bodemdaling in het westen van Nederland. Dit heet *inklinken. Maar die vorm van uitdrogen wordt ergens anders door veroorzaakt. Waardoor?

Vaak worden er in de *dijkconstructie daarom slimme combinaties gemaakt van materialen (zie figuur 22).

5. Vragen a. Noteer alle materialen die je in de

dijk van figuur 22 verwerkt ziet. b. Het zand is afgedekt met klei

omdat het zand anders uitdroogt. Uitdrogen veroorzaakt, net als bij het veen, lichter worden van het zand. Waarom is uitgedroogd zand nog gevaarlijker dan uitgedroogd veen?

c. Puin en keien bevatten tussenruimten waar het water tamelijk makkelijk tussendoor kan. Dus is de dijk daar totaal niet waterdicht. Waarvoor dienen die materialen dan? Gebruik het woord krachtig.

d. De oude wierdijk bestaat uit palen met daartussen (zee)wier. Er ligt geen kleilaag tussen de wierdijk en het puin. Waarom niet?

Figuur 20: dijksoort genoemd naar de plaats waar hij ligt

Figuur 21: doorsnede rivierbedding

Figuur 22: dijkconstructie

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

27

Dijkonderdelen

Figuur 22 was een doorsnede van een dijk (ook wel *dijkprofiel genoemd) wat betreft de gebruikte materialen. Er waren al diverse *dijkonderdelen te zien, maar ze werden nog niet benoemd. Daar ga je nu een overzicht van maken aan de hand van figuur 23 en de bijbehorende vragen.

6. Vragen Beschrijf in de onderstaande vragen waar in figuur 23 het gevraagde dijkonderdeel (en de omgeving ervan) zich bevindt. Gebruik daarbij de nummers in figuur 23. Bijvoorbeeld: rechts van 6. a. *Achterland b. *Binnendijks gebied c. *Buitendijks gebied d. *Voet e. *Dijkbasis f. *Dijkbekleding (Ook *Dijkbeslag genoemd.) g. *Binnen- en buitentalud. Een talud wordt ook wel *Beloop of *Dijkhelling genoemd. h. Noem de nummers en de namen van de onderdelen die wel in figuur 23 staan maar waar hierboven

niet over gevraagd is. Tot zover het overzicht van de dijkonderdelen.

7. Vragen Verdere vragen over figuur 23, soms in combinatie met figuur 22. a. Noem twee verschillen tussen dijkonderdeel 1 en 2. Gebruik het woord bekleding bij het tweede

verschil. b. Wat is de functie van de dijkbekleding en welke materiaal wordt hiervoor gebruikt? c. Waaruit bestaat de dijkbasis? Zie figuur 22 met de dijkconstructie. d. Als je figuur 23 met de dijkonderdelen vergelijkt met figuur 22 van de dijkconstructie zie je een

belangrijk verschil wat betreft bekleding. Noem het verschil en zeg welke van de twee het meest geschikt is en waarom.

8. Opdracht: Hoe sterk zijn onze dijken? Start ►URL 20.

Vragen a. (Alleen) 7:08 - 7:53. In de week van 28 september 2017

vond de grootste hoogwateroefening sinds 1995 plaats, Deining & Doorbraak geheten. Waarom leggen de militairen plastic folie op het gras? Zie figuur 24.

b. Er bestaan ook *asfaltdijken. Zouden die helemaal van asfalt zijn? Leg uit.

Figuur 23: dijkconstructie

Figuur 24: dijkconstructie

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

28

Kracht en druk

Leerdoel bij deze twee subparagrafen is: • sommige natuurkundige onderwerpen leren kennen die nodig zijn om een goede dijk te kunnen

bouwen.

Om erachter te komen wat het verschil is tussen *kracht en *druk beantwoord je de volgende vragen: 9. Vraag Wat doet meer pijn: als iemand met een naaldhak op je grote teen trapt of als iemand even hard met een normale hak erop trapt? Leg op drie manieren uit. Gebruik daarbij de woorden oppervlakte, verdeeld en geconcentreerd.

Druk heeft te maken met de grootte van de kracht en de grootte van de oppervlakte. Hoe groter de kracht, hoe groter de druk. Hoe groter de oppervlakte, hoe kleiner de druk.

10. Opdracht: Hoe sterk zijn onze dijken? (vervolg) Zie nogmaals ►URL 20 (vanaf) 5:05 - 6:36

Vragen a. Hoe wordt de druk op de dijk opgevoerd? Leg uit. b. 5:34 - 6:04. Waardoor neemt de *waterdruk hier toe? c. 6:04. Waarom gaat juist op deze plaats het dijkmateriaal omhoog? Gebruik in je antwoord het woord

*tegendruk.

d. Druk ervaar je ook als je onder water zwemt. Waarom ervaar je meer druk als je dieper zwemt? Gebruik 'kolom water'. e. 6:23. Waardoor wordt normaal, in plaats van de pompen, de waterdruk op de dijk verhoogd?

11. Opdracht: Waterdruk Kijk (nogmaals) ►URL 9 (uitsluitend het fragment) 9:21 - 9:58.

Vraag

Waardoor wordt de waterdruk verhoogd?

12. Vraag Waarom was het schip De Twee Gebroeders (vraag 3d van 1.1, Inleiding ging ook hier over) met geen mogelijkheid van het gat los te trekken? Geef drie argumenten. Denk aan *waterhoogte, waterdruk, oppervlakte, kracht, tegendruk. Wanneer lukte het loskomen wel? Leg uit. Zie figuur 25.

Figuur 25: De Twee Gebroeders bij laag water Figuur 26: Hansje Brinker

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

29

13. Vraag Het omgekeerde verhaal is dat de zoon van een Haarlemse sluiswachter (Hansje Brinker, zo heette hij in een latere verfilming) een gaatje in de dijk ontdekte, er onmiddellijk zijn vinger in stak en zo stad en land van de ondergang redde. Waarom heeft hij maar een kleine kracht nodig?

De richting waarin het water zich verplaatst

Dat waterdruk niet alleen verticaal naar beneden werkt maar ook naar opzij (*zijdelings) kun je demonstreren met het volgende experiment:

14. Experiment: Boterhamzakje met water Vul een boterhamzakje bijna vol met water. Hang het zakje met twee touwtjes aan de kraan zodat het niet kan gaan draaien. Prik een gaatje met een satéprikker in de zijkant, ongeveer op halve hoogte. Bedenk een manier om met zekerheid vast te kunnen stellen of het zakje een uitwijking krijgt.

Vragen

a. Wat zie je en wat kun je daaruit concluderen over de richting waarin waterdruk werkt? b. Noem de maatregel(en) die je hebt genomen om vast te stellen of het zakje een uitwijking krijgt.

15. Opdracht: Richting waterverplaatsing Zie nogmaals ►URL 20 5:49 - 6:13 en let op waar het verpompte water naartoe gaat. Dat is lastig te zien, maar je ziet het in de animatie aan de verkleuring van de zandlaag.

Vraag

Waar gaat het water naartoe en waar gaat het water uiteindelijk naartoe? Waarom?

16. Opdracht: Nogmaals Wilnis De grijs gedrukte tekst is ontleend aan: https://www.cobouw.nl/bouwbreed/nieuws/2004/2/ellende-dijk-wilnis-was-vooraf-te-berekenen-1017045.

Zo is er bij Wilnis een groot *niveauverschil tussen de ringvaart en de polder. Waterbouwkundige Van Baars: “De kracht van het water neemt toe met dit niveauverschil. Hierdoor is de kans op horizontaal wegschuiven groter.”

Vragen a. De twee tekeningen naast elkaar en even ver van de kijker af, in

figuur 27 zijn op dezelfde schaal. Is in beide tekeningen de waterdruk even groot? Leg uit waarom (niet). Gebruik onder andere het woord waterspiegel.

b. De (zwaarte)kracht van het water werkt verticaal. De dijk schuift echter horizontaal weg. Leg uit hoe bij toenemend niveauverschil de kans op horizontaal wegschuiven toeneemt.

De waterbouwkundige vindt het opmerkelijk dat er nooit berekeningen zijn gemaakt naar het effect van een damwand die vijf jaar geleden bij de weggeschoven dijk bij Wilnis werd geplaatst. “Een damwand kan uitdroging versnellen.”

c. Leg uit hoe uitdroging het horizontaal wegschuiven kan bevorderen. Gebruik het woord *wrijvingskracht.

Figuur 27: niveauverschillen

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

30

Volgens GeoDelft was de gewichtsafname van de veendijk onvoldoende om het wegschuiven te verklaren. Volgens dit onderzoek was een hoge waterdruk in een zandlaag onder de dijk mede verantwoordelijk voor het wegschuiven van de dijk.

d. Leg uit hoe de hoge waterdruk de kans op horizontaal wegschuiven kan vergroten via 1. het optillen van de veendijk en 2. het dringen van water tussen de veenlaag en de zandlaag (afgezien van de kans dat het uitgedroogde veen water gaat opnemen uit die natte zandlaag). Gebruik ►URL 20 fragment 5:48 - 6:09.

Dijken bouwen!

Bij het versterken van de dijken heb je eigenlijk niet de keuze de dijk te bouwen zoals je wilt: er ligt immers al een dijk, met soms een heel oude kern. Zie bijvoorbeeld de wierdijk in figuur 22: de dijkconstructie. Bij het nadenken over de wijze van afsluiting van het Haringvliet was er nog helemaal niets van een dijk daar. De ingenieurs konden met de meest moderne materialen een afsluiting ontwerpen.

17. Opdracht: Haringvliet Start ►URL 21 A.

Vragen a. 0:04 - 0:30. Er valt twee keer het woord *dam. Wat is het verschil tussen een dam en een dijk? b. 1:55 - 2:18. Hoe zou je de dam na het storten van voldoende blokken waterdicht kunnen maken? Geef

meerdere stappen. Laat je antwoorden berusten op figuur 22: dijkconstructie. c. 2:14 - 2:18. Het eerste deel van het afwerken van de dam gebeurt vaak met schepen die hun lading

kunnen storten door het openen van de bodem. Hoe kan dat terwijl er al blokken beton boven het water uitsteken?

d. Het daarna verder ophogen van de dam lukt natuurlijk niet met schepen. Hoe kan men die hoogte wel bereiken? En wat is het bijkomend voordeel daarvan?

e. Een heel steile dijk bouwen is goedkoop. Nadeel van een steile dijk is dat hij minder veilig is. De juiste glooiing is het compromis tussen de goedkoopste en de veiligste dijk. Zo is de breedte van de Grevelingendam 56 meter aan de basis! Waarom is een dijk of een dam met een heel zwakke glooiing erg veilig?

Hellingshoek

Sterke dijken hebben nooit een heel grote *hellingshoek. Er wordt wel gezegd: "Een bredere dijk is een betere dijk." We gaan onderzoeken of deze uitspraak klopt. Daarvoor ga je eerst kijken hoe steil een helling moet zijn, wil er een voorwerp vanaf glijden.

18. Experiment: Wrijving Leg een houten blokje op een plank en til de plank bij één van de uiteinden steeds iets verder op zodat hij steeds schever komt te staan. Op zeker moment schuift het blokje over de plank naar beneden. In figuur 28 zie je welke krachten er dan op het blokje werken. Het blokje beweegt nog net niet.

19. Vragen In bovenstaande tekening zie je hoe de zwaartekracht FZ is ontbonden in een component evenwijdig aan de plank FZII en een component loodrecht op de plank FN. Als het blokje (nog net) stil ligt, is de wrijvingskracht FW tussen het blokje en de plank precies even groot als FZII.

Figuur 28: krachten op een blokje op een helling

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

31

a. Ga na dat voor FZII geldt: FzII = FZ · sin α b. Beredeneer nu dat als de hellinghoek groter wordt het blokje gaat glijden. FW blijft gelijk. c. Zal een groter, maar even zwaar blokje minder snel wegglijden? Leg uit. d. Wat kun je verder aan het oppervlak van het blokje of van de plank veranderen zodat de hoek waarbij

het blokje net niet wegglijdt, groter wordt? Leg uit. e. Wat is dus het verband tussen de grootte van de wrijvingskracht en de maximale hellingshoek voordat

en blokje naar beneden glijdt? Een dijk is niet opgebouwd uit blokjes maar wel uit korrels, van bijvoorbeeld zand. Bij een zandafgraverij zie je kegelvormige zandhopen. Bij het storten ontstaat vanzelf een zandhoop met de maximale hellingshoek: de *storthoek.

20. Vragen a. Je gaat de storthoek van de zandhoop in figuur 29 en in figuur 30 bepalen. Meet daartoe eerst de

tophoek (gebruik de hulplijnen in figuur 29; verleng ze indien nodig) en bereken daaruit de storthoek. Zie figuur 31.

b. Waar zal dus de wrijvingskracht tussen de zanddeeltjes groter zijn, in figuur 29 of in figuur 30? Leg uit.

CT Intermezzo Het zicht op de tophoek is in beide foto’s niet gelijk. De linker foto is van dichtbij genomen, waardoor de fotograaf zijn toestel meer omhoog moest richten, daardoor is de tophoek van de linker foto vertekend. Of hij daardoor groter of kleiner is dan in werkelijkheid, ga je in dit intermezzo uitzoeken. Als model voor figuur 31 neem je een geodriehoek. Zet deze rechtop met de hoek van 90o naar boven. Kijk van zo laag mogelijk naar die hoek. Het is heel moeilijk om te zien of hij hierdoor groter of kleiner lijkt dan 90o, want je weet veel te goed dat hij 90o is. Dat zit zo in je hersenen en die houden vanzelfsprekend rekening met de vertekening. Je kunt nu op drie manieren deze waarneming objectiveren. Lees door die manieren heen en kies dan één manier die je gaat uitvoeren. Zorg dat in de klas alle manieren aan bod komen en geef na afloop in het kort aan elkaar door wat er leerzaam aan was. Trek daarbij een conclusie: of de rechte hoek kleiner dan wel groter is als je hem scheef bekijkt.

MANIER 1: Houd net als zojuist de driehoek zeer schuin vóór je en houd een passer loodrecht op de verbindingslijn tussen je kijkoog en de rechte hoek en maak met die passer de tophoek van de geodriehoek na, zodat de passerbenen samenvallen met de rechthoekszijden. Meet daarna de hoek die de passer inneemt.

MANIER 2: De scheefgehouden driehoek wordt rechtop in het oog geprojecteerd. Daardoor wordt hij vervormd waargenomen. Dit kun je simuleren door de driehoek steeds schever voor een lamp te houden en de schaduw ervan op een rechte muur te bekijken. MANIER 3: Maak een foto van de scheefgehouden geo en meet de tophoek op de foto. Vraag: Wordt door de vertekening het antwoord van vraag b anders? Leg uit. FCT3z

Figuur 31: berekening hellingshoek

Figuur 30: andere storthoek

Figuur 29: storthoek

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

32

21. Opdracht: Vochtigheidsgraad Bekijk (nogmaals) ►URL 9 8:34 - 9:21.

Vragen

Op internet zijn de volgende waarden te vinden voor de storthoek van zand.

Droog zand 34° Nat zand 15-30° Vochtig zand 45°

a. Kloppen de waarden van deze storthoeken met de beelden in het fragment van het filmpje? Leg uit. b. In de linker afbeelding zie je aan de kleur dat het waarschijnlijk één en het zelfde materiaal betreft. Dat

is ook wél zo praktisch bij de verkoop van het materiaal. Toch is de storthoek niet overal gelijk. Geef daar een mogelijke oorzaak voor.

Deze verschillende waarden voor de storthoek van zand bij verschillende vochtigheidsgraad herken je ook vanuit de tijd dat je zandkastelen op het strand bouwde: droog zand 'bleef niet plakken', met (niet te) vochtig zand kon je hele kastelen bouwen. Maar als de vloed kwam, zakte alles in elkaar. Ook als je in hoofdstuk 2 buitenpracticum hebt gedaan en een mini-dijk hebt getest, zul je dat bij je eigen dijk of bij die van één of meer van de andere werkgroepen ervaren hebben. In werkelijkheid zal een dijk dus niet te droog moeten worden en niet te nat. De bekleding is van doorslaggevend belang. Men zal de *vochtigheidsgraad van dijken op een constant niveau moeten handhaven. Dit is vanaf 2007 na het Wilnisprobleem in 2003 in een experimenteel stadium.

22. Opdracht: Vochtig-houd-installatie Je gaat in woorden een eerste ontwerp van een automatische vochtig-houd-installatie bedenken. Gebruik een vochtsensor (een hygrostaat (zie ►URL 21): een sensor die als uitgang een schakelend contact heeft.) Geef aan welke onderdelen van je ontwerp nader afgesteld moeten om tot een effectief functionerend geheel te komen.

Vragen

a. Te zwaar geladen vrachtwagens veroorzaken trillen en verzakken van dijken. Welk ander risico kun je in verband met de vochtigheid bedenken van het rijden van te zwaar geladen vrachtwagens over een dijk?

b. Leg uit waarom “een bredere dijk een betere dijk” is. c. Leg uit waarom een dijk meestal aan de waterzijde een kleinere hellingshoek heeft dan aan de

landzijde. Begrippen

De begrippen die je in dit subhoofdstuk 3.2 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, zijn: waker; slaper; dromer; opdijk; armdijk; compartimenteringsdijk; dijksysteem; zeedijken; winterdijken; zomerdijken; uiterwaarden; stroomsnelheid; erosie; materiaal; veen; bodemdaling; inklinken; dijkconstructie; dijkprofiel; dijkonderdelen; achterland; binnendijks gebied; buitendijks gebied; voet; dijkbasis; dijkbekleding; dijkbeslag; binnen- en buitentalud; beloop; buiten- en binnenberm; hiel; kruin; dijkhelling; asfaltdijken; kracht; druk; waterdruk; waterhoogte; zijdelings; tegendruk; niveauverschil; wrijvingskracht; dam; hellingshoek; storthoek; vochtigheidsgraad. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

33

NB: Vergeet ook in dit subhoofdstuk niet je begrippenlijst bij te houden! (Zie 1.4)

3.3 Dijken onderhouden Leerdoel bij dit subhoofdstuk en subhoofdstuk 3.4 hierna is: • faalmechanismen - met name piping - ervaren, definiëren,

begrijpen en bestrijden. Wanneer een dijk eenmaal aangelegd is, blijft het noodzakelijk om aan deze dijk te blijven werken. We spreken dan van *dijkonderhoud. Alle dijken in Nederland worden sinds hun bouw regelmatig getest en onderhouden. Geschiedenis

In Nederland wordt de strijd tegen het water al eeuwenlang gevoerd. Zo rond het jaar 1000 na Chr. begon men in Friesland met het aanleggen van de eerste dijken. Van dijkonderhoud was er toen echter nog niet veel sprake. De dijken waren laag en niet al te stevig en werden regelmatig door het water weggeslagen. Vervolgens moest de dijk hersteld en/of versterkt en/of verhoogd en soms zelfs helemaal opnieuw worden opgebouwd. Het heeft tot aan de 16e eeuw geduurd voordat de bouw en het onderhoud van dijken professioneler werd. Hiervoor was met name de *dijkgraaf Andries Vierlingh verantwoordelijk. Hij schreef het boek Tractaet van Dyckagie (waarvan je in figuur 32 een afbeelding ziet) waarin hij waarschuwt voor de fouten die worden gemaakt bij het aanleggen van dijken. In zijn boek beschrijft Vierlingh een aantal standaarden waaraan alle dijken moeten voldoen, bijvoorbeeld voor de hoogte, de stevigheid en de 'dikte' van de dijk. Zijn werk is eeuwenlang de basis geweest voor de manier waarop in heel Nederland dijken werden gebouwd en onderhouden. In de eeuwen na zijn leven heeft men vrijwel alle dijken in Nederland volgens zijn methode versterkt. Tot ongeveer halverwege de vorige eeuw waren de voorschriften voor dijken vooral gebaseerd op het verleden. Zo moest al volgens Vierlingh een dijk minstens één meter hoger zijn dan de hoogst gemeten waterstand uit het verleden.

1. Vragen a. Bedenk waarom dit voorschrift in onze tijd een verhoging van in ieder geval de zeedijken ten gevolge

zal hebben. b. Waarom is het voorschrift 'een meter hoger dan de hoogste waterstand' voor alle waterstanden voor

zeedijken onvoldoende, en in onze tijd des te meer? c. Wat gebeurde er in 1953 zodat men anders ging denken over deze voorschriften?

Na 1953 werden de voorschriften opnieuw bepaald. De eisen werden nu niet meer gebaseerd op het verleden, maar op de kans dat het water in de toekomst over de dijk zou kunnen stromen. Sindsdien zijn de dijken vaak verhoogd, verstevigd en verlegd. Eigenlijk is het werk aan de Nederlandse dijken nooit opgehouden, ze worden continu gecontroleerd en verbeterd.

Figuur 32: afbeelding Tractaet van Dyckagie

Om dit subhoofdstuk te kunnen doen, moet je… • predator-prooirelaties kunnen

beschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

34

Dijkonderhoud nu

Tegenwoordig hebben de meeste waterschappen in Nederland veel modernere middelen ter beschikking om de dijken te onderhouden. Zo worden de dijken geïnspecteerd door satellieten, vliegtuigen en zelfs door drones. Toch zijn er bij de waterschappen nog steeds dijkwachten in dienst die de dijken bewaken en controleren.

2. Opdracht: Vrijwillige dijkwacht Bekijk ►URL 21 B van Waterschap Hollandse Delta in Zuid-Holland, waarin ze vrijwillige dijkwachten zoeken.

Vragen a. Bedenk in welk seizoen de meeste dijkbewaking nodig is voor zeedijken en in welk seizoen voor

rivierdijken. b. 0:06 - 0:12. Wanneer wordt het hoogwater van zee en van de rivieren gecombineerd? c. 0:30 - 0:50. Waarom is het handig om lokale bewoners in te schakelen bij het bewaken en

onderhouden van de dijk? Noem drie argumenten. Als vrijwillige dijkwacht krijg je “de noodzakelijke uitrusting, training en een gedegen opleiding.” d. 0:51. Welke zes uitrustingsstukken zie je? Geef van elk uitrustingsstuk aan waarvoor het nodig is. e. 0:52 - 1:10. Welke kennis en vaardigheden moet je leren tijdens de training en opleiding voor deze

functie? f. 1:14. Kijk rechtsonder. In welk gedeelte van de dag zijn deze dijkbewakers aan het werk? Leg nu uit

waarom er juist dan (afgezien van de professionele dijkpostleider en de telefoniste) vrijwillige dijkwachten ingezet worden.

g. Zou jij jezelf aanmelden voor deze vrijwillige functie? Geef drie argumenten vóór en drie argumenten tegen. Geef je eindconclusie.

Rijkswaterstaat en een aantal waterschappen maken tegenwoordig ook gebruik van dijkbewaking op afstand. Op die manier is het niet meer nodig om daadwerkelijk de dijk te bezoeken om iets te kunnen zeggen over de toestand van die dijk. Sommige dijken zijn daarom uitgerust met *sensoren die de kwaliteit van de dijk continu meten. Een sensor is een meetinstrument dat continu bijvoorbeeld de vochtigheidsgraad (hygrometer) of de waterdruk in de dijk in de gaten kan houden. De sensor geeft deze informatie vervolgens door aan het controlecentrum. In de toekomst verwacht men deze sensoren bij veel meer dijken te kunnen gaan gebruiken. Eén van de belangrijkste doelen van deze sensoren is te proberen om problemen zoals een eventuele dijkdoorbraak te voorspellen zodat er op tijd kan worden ingegrepen. Een dergelijke dijk met deze sensoren wordt een *LiveDijk genoemd.

3. Opdracht: LiveDijken Bekijk ►URL22.

Vragen a. 0:36 - 0:52. In dit fragment wordt, zo te horen, onvoorbereid gesproken en daardoor niet erg duidelijk.

Geef in vier korte zinnen de zakelijke inhoud van dit fragment weer. b. 0:51. Wat zie je volgens de spreker hier op de computer? c. 1:01 - 1:05. Wat wordt bedoeld met 'een slimmere dijk'? In het filmpje wordt gezegd dat de dijken zo worden onderhouden tegen lagere kosten. d. 1:59 - 2:08. Noem de manier waarop hierdoor geld kan worden bespaard. e. Zoek op internet op hoeveel LiveDijken er op dit moment actief zijn in Nederland. En waar liggen die

dijken? f. 3:42. Hier wordt gesproken over samenwerking en het delen van de kennis. Ook internationaal is het

interessant om kennis over dit onderwerp te delen. Zo zijn er, naast Nederland, ook andere landen die deels onder de zeespiegel liggen. Noem drie landen die deels onder de zeespiegel liggen en die voordeel kunnen hebben van de kennis uit Nederland.

g. Klik op ►URL23 A en noteer welke soorten hygrometers er bestaan en op welke basis ze werken. Welk van deze soorten is het meest geschikt voor het gebruik in een LiveDijk?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

35

Daarnaast worden er *drones gebruikt om de dijken te controleren. Zo worden drones ingezet om te kijken hoeveel zand er wordt verplaatst bij de herfststormen op het Waddeneiland Ameland. Ze kunnen hoogte- en volumemetingen aan het zand doen en zo, snel en nauwkeurig, in kaart brengen hoeveel zand er verplaatst is als gevolg van de stormen. Deze metingen zijn een onderdeel van het project Quick Reaction Force (QRF). QRF is een samenwerkingsverband tussen Rijkswaterstaat, de waterschappen en het kennisinstituut Deltares. Met QRF wordt veel informatie verzameld over stormen en de invloed van deze stormen.

4. Vragen a. Het gebruik van drones heeft veel voordelen. Bedenk er minstens twee.

Methode

Criteria waarop de methode goed of slecht scoort Methode kan ondergrondse

metingen doen

Methode kan bovengrondse metingen doen

Methode is toepasbaar in

steden

Methode is toepasbaar bij (zeer)

slecht weer

Methode kan op grote schaal

meten

Satelliet

Vliegtuig of helikopter

Drones

Sensoren in de dijk

Inspectie ter plaatse

Figuur 33: tabel van monitoringsmogelijkheden

b. Toch zal het nodig blijven om ook andere methoden te gebruiken. Welk soort metingen kan een drone niet uitvoeren?

c. In figuur 33 worden een aantal meetmethoden en criteria genoemd. - Bedenk op welke criteria de genoemde methoden goed of slecht zullen scoren. - Vul dat in met een + of een – in de tabel. d. Scoort de drone goed of slecht in vergelijking met de andere methoden? Leg uit. e. En de sensoren in de dijk? Het gebruik van deze moderne meetmethoden brengt nog een ander nadeel met zich mee, waar je misschien niet direct aan zou denken. Het levert namelijk te veel informatie om allemaal te kunnen bekijken en te beoordelen. Daarom is het belangrijk dat er *software wordt ontwikkeld die kan *selecteren welke informatie belangrijk is en welke niet. Zo speelt ook *ICT een essentiële rol in het dijkonderhoud. 5. Vragen a. Stel: een stuk dijk van een kilometer is uitgerust met tien sensoren, die elk om de vijf minuten een

meting uitvoeren. Bereken hoeveel gegevens er dan per dag binnen zouden komen als dit voor alle 17.691 km dijk in Nederland zou gelden.

b. Je zou bij die selectie van gegevens kunnen besluiten de gegevens die niets bijzonders inhouden, automatisch niet op te slaan. Bijvoorbeeld bepaalde waarden van vochtigheidsgraad van de dijk. Geef aan welke automatische beperking in de registratie van gegevens je in dit verband zou willen inprogrammeren.

Programmeurs bouwen de selectiecriteria in het betreffende computerprogramma in. Telkens als het computerprogramma de gegevens niet goed selecteert of niet goed verwerkt, wordt het programma verbeterd. Iedere nieuwe situatie wordt vergeleken met een bekende situatie. Het lijkt erop dat de computer iets geleerd heeft, of zichzelf heeft verbeterd.

Experiment: zin inspreken c. Spreek een niet bestaande onzinnige zin in Google in. (Activeer eerst de microfoon etc. als dat nog niet

gedaan is.) Google zal er een al op Internet vóórkomende combinatie van maken, of antwoorden: “Niet verstaan, probeer opnieuw.”

d. Hoe noem je het als computerprogramma’s zichzelf kunnen ‘leren’ om informatie te beoordelen?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

36

Faalmechanismen

Je weet nu hoe dijken worden gecontroleerd en hoe wordt onderzocht of de kwaliteit van dijken nog voldoende is. In dit onderdeel volgt nu meer informatie over faalmechanismen. Binnen het Hoogwaterbeschermingsprogramma worden er zeven genoemd. Als er bij een (stuk) dijk sprake is van één of meer van deze faalmechanismen, kan dat gevaar opleveren en zal de dijk moeten worden gerepareerd. De controle van de dijken is gericht op signalen. Tekenen die er op kunnen wijzen dat er sprake is van een faalmechanisme. Het gaat erom een faalmechanisme zo vroeg mogelijk op te sporen en dan in te kunnen grijpen.

De zeven faalmechanismen zijn:

• *Hoogte Dit betekent dat de hoogte van de dijk onvoldoende is. Hierdoor kan de dijk overlopen of kunnen er golven overheen slaan.

• *Piping en heave Bij piping stroomt er water onder de dijk door. Hierbij wordt zand meegenomen, waardoor de stabiliteit van de dijk afneemt. Heave betekent dat dit stromende water kan zorgen voor plaatselijk drijfzand. Door de hoge waterstand wordt het water aan de binnenkant van de dijk naar de oppervlakte geduwd en er ontstaat een soort vulkaan van drijfzand. Zie figuur 34. In subhoofdstuk 3.4 wordt verder ingegaan op dit faalmechanisme.

• *Micro-instabiliteit Micro-instabiliteit betekent dat de dijk instabiel wordt op kleine schaal. Dit kan ontstaan door beschadiging van de beschermende grasmat of stenen bekleding van een dijk, veroorzaakt door waterdruk, door dierlijke of door menselijke activiteiten.

• *Bekleding Door golven en stroming kan de bekleding van een dijk beschadigd raken. Vervolgens komt het binnenmateriaal, meestal zand, bloot te liggen. Door erosie kan dit zand afgevoerd worden en kan de dijk in elkaar zakken.

• *Stabiliteit binnenwaarts Bij binnenwaartse instabiliteit kan de dijk aan de landkant in elkaar zakken. Dit kan worden veroorzaakt door een te hoge druk in het grondwater onder en achter de dijk.

• *Stabiliteit buitenwaarts Bij buitenwaartse instabiliteit kan de dijk bij laag water aan de waterkant in elkaar zakken. Dit komt doordat er een hoge waterdruk in de dijk is, bijvoorbeeld nadat het hoogwater is geweest of veel geregend heeft.

• *Voorland en zettingsvloeiing Hierbij wordt het voorland aangetast. Dit is het gedeelte van de rivierbodem dat grenst aan de dijk. Wanneer dit wegvalt, kan de dijk aan de rivierzijde in elkaar zakken.

Figuur 34: heave

Figuur 35: faalmechanismen van dijken

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

37

Opmerking: Het is natuurlijk vreemd dat de faalmechanismen 'stabiliteit binnenwaarts en buitenwaarts' niet 'instabiliteit' heten. Een zin als: “De dijkvakken zijn afgekeurd op hoogte, binnenwaartse stabiliteit, buitenwaartse stabiliteit en piping.” komt veel voor in teksten van Rijkswaterstaat. Het is dan (en in de teksten hieronder) duidelijk dat er dan een gebrek aan stabiliteit is bedoeld, ook al staan die woorden een gebrek aan er niet bij. Net zoals in de zin: “In arme landen is geld een probleem.” Dan zeg je ook niet altijd: “In arme landen is gebrek aan geld een probleem.”

6. Vragen Sommige faalmechanismen zijn makkelijker op te sporen dan andere. a. Welke twee faalmechanismen zijn het gemakkelijkst aan de buitenkant van de dijk te zien? b. Bij een viertal andere faalmechanismen moet je in of onder de dijk meten. Wanneer deze

faalmechanismen aan de oppervlakte zouden komen, zou je eigenlijk al te laat zijn. Noem de vier faalmechanismen waarbij het nodig is metingen in de dijk, dus ondergronds, te doen.

c. Ten slotte zijn er twee faalmechanismen waarbij, gezien de naam, onderzoek onder water nodig is. Noem ze.

d. Noem de twee grootheden die het meest worden gemeten in de dijk. In een meting uit 2017 is gebleken dat bij 748 km dijk in Nederland sprake is van optreden van (beginnende) faalmechanismen. Zie figuur 36.

Totale lengte dijken in Nederland 17.691 km

Totale lengte dijk met optredende faalmechanismen Waarvan:

748 km

Hoogte 472 km

Piping en heave 501 km

Micro-instabiliteit 244 km

Bekleding 535 km

Stabiliteit binnenwaarts 516 km

Stabiliteit buitenwaarts 327 km

Voorland en zettingsvloeiing 210 km

Figuur 36: tabel van aantallen km faalmechanismen

7. Vragen a. Bereken bij hoeveel procent van de Nederlandse dijken sprake is van optreden van (beginnende)

faalmechanismen. b. - Tel de aantallen km van de afzonderlijke faalmechanismen bij elkaar op. - Vergelijk de uitkomst met de Totale lengte dijk met faalmechanismen. - Verklaar het verschil. c. - Welk faalmechanisme komt het meest voor? - Betekent dat ook dat dit het meest ernstige probleem is? Geef een argument vóór en een argument tegen.

Oorzaken van faalmechanismen

Je weet nu wat er mis kan gaan bij dijken. Maar hoe ontstaan deze problemen? De oorzaken van de faalmechanismen zijn grofweg in te delen in drie categorieën: invloeden van natuurkrachten, invloeden van mensen en invloeden van dieren.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

38

Invloeden van natuurkrachten

De belangrijkste invloed op een dijk is ‘natuurlijk’ die van de natuurkrachten. De dijk is immers aangelegd om deze natuurkrachten te weerstaan, maar de dijk heeft hier ook onder te lijden. Onder natuurkrachten vallen: *weersinvloeden (wind, neerslag, storm, droogte), *waterinvloeden (stroming, golfslag, ijsvorming) en *aardinvloeden zoals aardschokken en de zwaartekracht die zorgt dat de dijk op zijn plaats blijft (zie Wilnis), dat de deeltjes van het materiaal van de dijk kleinere afstanden tot elkaar innemen en dat het veen dat uitdroogt inklinkt. Op alle drie heeft klimaatverandering invloed.

8. Vragen a. Door wind of stroming kan een dijk 'afslijten'. Er wordt dan steeds een deel van het materiaal

afgevoerd. Welk proces herken je hier? b. Door het winnen en verstoken van aardgas neemt niet alleen de temperatuur toe, maar wordt ook het

risico op aardschokken zoals in Groningen groter. Bedenk een verklaring voor het feit dat door de winning van aardgas, er aardschokken kunnen optreden.

c. Leg uit dat mede door het winnen en verstoken van aardgas de eisen die aan dijken worden gesteld hoger worden. Noem drie oorzaken.

d. Bij strenge vorst kan een dijk beschadigd raken. Dit kan op twee manieren. Leg uit. e. Droogte lijkt op het eerste gezicht een gunstige omstandigheid voor een dijk. Waarom kan een dijk hier

toch door beschadigd raken? Geef drie oorzaken.

Invloeden van mensen

Ook mensen kunnen nadelige invloeden hebben op de dijk. Dit doen ze niet altijd opzettelijk: dit kan ook komen door ongelukken of omdat ze niet weten dat hun acties schadelijk zijn voor de dijk.

9. Vragen a. Sommige mensen hebben een tuin die deels op de dijk ligt, of aan de dijk grenst. Op welke manier zou

dit schade kunnen opleveren aan (de bekleding van) de dijk? b. Het verkeer kan een grote belasting zijn voor de dijk. Bedenk twee maatregelen voor het wegverkeer

die deze schade kunnen beperken. Toch is het wegverkeer niet de belangrijkste verkeersinvloed op de dijk. Het waterverkeer heeft een grotere invloed. c. Bedenk vier maatregelen tegen beschadiging van de dijk door

het waterverkeer. Leg alle vier uit. Ook ongelukken kunnen de dijk beschadigen, en niet alleen

ongelukken van het wegverkeer (zie figuur 37). d. Wat is bij een dergelijke aanvaring het ernstigste risico? e. Bedenk nog een drietal andere menselijke invloeden waardoor

de dijk beschadigd kan raken.

Invloeden van dieren

Ten slotte kunnen ook de activiteiten van dieren de dijk beschadigen. Met name gravende dieren zijn een probleem. Zij kunnen de bekleding en de ondergrond van de dijk beschadigen door het graven van holen en gangen. Daarnaast kan groot vee gras uit zijn verband trappen.

10. Vragen a. Noem een zestal diersoorten die gangen en holen graven. De gegraven gangen en holen kunnen door de dijkwacht weer worden gedicht. Toch blijft de dijk

daarna verzwakken. Door interne erosie kan een dijk met gangen steeds instabieler worden. Het is dus

Figuur 37: ongeval met een schip

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

39

beter om dit graven te voorkómen door bijvoorbeeld de dieren te bestrijden (als dat tenminste mag en het geen beschermde dieren zijn).

Eén van de manieren om deze dieren te bestrijden is het uitzetten van *predatoren. b. Het uitzetten van predatoren maakt deze natuurlijke vijanden minder natuurlijk: de te bestrijden dieren

zijn namelijk niet bekend met deze nieuwe vijanden. Welke eigenschap van de prooidieren is hierdoor niet ontwikkeld en wat is het gevolg daarvan?

c. Noem nog twee andere mogelijkheden om graafdieren te bestrijden. Zet ze samen met het uitzetten van predatoren op volgorde van afnemende *duurzaamheid.

De aantallen predatoren en de aantallen te bestrijden dieren zijn min of meer in evenwicht met elkaar. e. Hoe zijn deze diergroepen in evenwicht met elkaar en wat is daar de oorzaak van? d. - Noem naast het doden van graafdieren nog twee andere mogelijkheden om de dijk tegen de

graafdieren te beschermen. - Zet ze samen met het inzetten van predatoren, in volgorde van afnemende verstandigheid. - Leg de twee nieuwe mogelijkheden uit wat betreft verstandigheid. Eén van de diersoorten die de meeste problemen veroorzaken, is de muskusrat (zie figuur 38). Muskusratten zijn knaagdieren en zijn ongeveer zo groot als een konijn. Ze zijn goede zwemmers en komen voor in plassen, vijvers, sloten en kanalen. 11. Opdracht: Muskusrat Open: ►URL23 B.

Vragen a. Hoe kwam de muskusrat in Nederland terecht? b. 0:57 -1:03. De muskusrat is een *invasieve exoot. Zeg

met je eigen woorden wat een exoot is en wat invasief is.

c. Waardoor kan een invasieve exoot als de muskusrat zich zo snel verspreiden? Geef drie argumenten.

d. In het filmpje wordt gezegd: “Invasieve exoten zijn een grote bedreiging voor de biodiversiteit.” Wat is *biodiversiteit? e. Waarom zijn exoten zo’n grote bedreiging voor de biodiversiteit? Geef twee argumenten. f. Hoeveel exoten zijn er in Nederland? Zie ►URL24. Wat is je conclusie? g. 1:32 - 1:34. Bereken hoeveel keer zijn lichaamsgewicht aan zand één muskusrat uit het talud graaft.

Geef de nummers van de Binastabellen die je gebruikt. Zet zoveel mogelijk de eenheden achter de getallen.

h. De ingangen van deze holen liggen onder de waterspiegel. Hierdoor zijn ze lastig op te sporen. Bedenk vier manieren waarop je toch kunt zien dat er muskusratten in een bepaald gebied vóórkomen.

i. 2:00 - 2:19. Noem de twee oorzaken van het aanwezig zijn van andere exoten die genoemd worden, waarvoor de waterschappen ook moeite moeten doen om ze te verwijderen.

Begrippen

De begrippen die je in dit subhoofdstuk 3.3 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, zijn: dijkonderhoud; dijkgraaf; sensoren; LiveDijk; drones; software; selecteren; ICT; hoogte; piping; heave; micro-instabiliteit; bekleding; stabiliteit binnenwaarts; stabiliteit buitenwaarts; voorland en zettingsvloeiing; weersinvloeden; waterinvloeden; aardinvloeden; predatoren; duurzaamheid; invasieve exoot; biodiversiteit. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

NB: Vergeet ook in dit subhoofdstuk niet je begrippenlijst bij te houden! (Zie 1.4)

Figuur 38: muskusrat

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

40

NB: Vergeet ook in dit subhoofdstuk niet je begrippenlijst bij te houden! (Zie 1.4)

3.4 Piping Omdat piping een faalmechanisme is dat én veel voorkomt én veel schade kan veroorzaken, wordt er in dit subhoofdstuk uitgebreid naar gekeken. Wat is piping?

Figuur 39: faalmechanismen met omschrijvingen

1. Opdracht: Wat is piping? Bestudeer figuur 39 en de vijf bijbehorende teksten.

Vragen a. Geef de betekenis van de begrippen: *wel; *maaiveld; *pipe; *progressief. b. Leg in je eigen woorden, zonder vaktermen, in zeven stappen uit wat piping is (volg daarbij figuur 39) c. Wat kan van piping uiteindelijk het gevolg zijn? Misschien heb je het bovenstaande zelf al waargenomen (eventueel via één van de andere werkgroepjes) bij het buitenpracticum. De dijk die als een gesloten ring was gebouwd en die in het midden vol water was gezet, zal hopelijk het faalmechanisme zijn gaan vertonen dat jullie toen misschien 'lekken' hebben genoemd, maar waarvan je ondertussen begrepen hebt dat het piping heet. Maar je hebt de ‘pijpjes’ (het Nederlandse woord voor piping is pijperosie) niet echt kunnen waarnemen. Daar ga je nu een model voor maken. Een model is een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid. Een model kan toegespitst zijn op één zeer bepaald aspect van de werkelijkheid. De functie van het model dat je hier gaat maken, is het demonstreren van een effect dat je in de werkelijkheid moeilijk te zien krijgt, omdat de dijk ondoorzichtig is. Het mooie van dit model is nu dat je het doorzichtig gaat maken: van glas en alles wat in de werkelijkheid die doorzichtigheid belemmert, weglaat. Je gaat als het ware alleen de pijp zelf (die je gaat laten ontstaan) bekijken. Het model is een dwarsdoorsnede door de dijk, een dunne plak, maar van die dunne plak ook nog alleen maar het onderste deel. Verder is het model verkleind, zodat het hanteerbaar is in het (vak)lokaal.

Om dit subhoofdstuk te kunnen doen, moet je… • de formule voor een valbeweging

kunnen gebruiken; • het verband weten tussen

snelheid/versnelling en kracht.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

41

2. Experiment: Model van piping Stap 1: Neem een ronde glazen buis. (Afmetingen bijvoorbeeld: 50 cm lang en 2 cm diameter.) Stap 2: Sluit hem aan één kant tijdelijk af met een rubberstop. Stap 3: Vul hem met een mengsel van (zeer) grof zand (of gekleurde glaskralen) en (zeer) fijn zand. Stap 4: Sluit hem af met een rubberstop, doorboord met een glazen buisje Stap 5: Zet hem horizontaal vast in een statief. Stap 6: Sluit hem via het glazen buisje aan op de waterleiding. Zet de kraan nog niet open. Stap 7: Vervang de dichte stop door een stop met een glazen buisje dat naar beneden gericht is. Voorkom verstopping hiervan. Zet daaronder een bekerglas om het uitkomende water op te vangen. Stap 8: Zet de kraan voorzichtig iets open (De druk op de waterleiding is bij volle opening van de kraan

overeenkomstig die van de watertoren (of de motorpomp) waarmee de waterleiding verbonden is. Nu je de kraan minder ver open zet, heb je maar een deel van dat drukverschil.) en kijk wat er gebeurt. Let op de kleur/helderheid van het water dat in het opvangbekerglas belandt.

Vraag

a. Trek je conclusie. Stap 9: Zet de kraan voorzichtig steeds heel iets verder open tot de kleur van het lekwater (een tijd lang)

kleurloos wordt.

Vraag b. Trek je conclusies. Stap 10: Zet de kraan uit en bekijk eerst zonder de buis te bewegen, de inhoud van de buis. Als de buis ondoorzichtig is door het achtergebleven zand, handel je als volgt: Stap 11: Verwijder voorzichtig één stop en laat voorzichtig het water uit de buis lopen door hem even iets

scheef te houden. Stel de buis weer horizontaal op en verwijder ook de tweede stop. Kijk in de lengterichting door de buis.

Vraag c. Vind je de proef geslaagd? Leg uit.

Samenvattend Piping kan ontstaan als er sprake is van: • een zandlaag onder de dijk; • een niveauverschil; • een ‘lek’ waardoor water en zand kunnen wegstromen. Zie ter illustratie het volgende filmpje: ►URL24A. Piping is een faalmechanisme dat optreedt in het rivierengebied en vrijwel nooit in het kustgebied. De relatief kortdurende periode van hoogwater tijdens een storm (uren) t.o.v. de relatief lange periode van hoogwater op een rivier (dagen)is hier de oorzaak van. Hoe ontstaat stroming?

In figuur 40 zie je een glas waarbij de vloeistof uit het glas via een gat in de bodem terechtkomt in het rietje. De vloeistof staat in het glas en in het rietje even hoog. Als het waterpeil in het glas stijgt, gebeurt dat ook in het rietje. Dit is een voorbeeld van *communicerende vaten.

3. Vragen a. Leg uit wat het woord ‘communiceren’ hier betekent. b. Wat moet je met het rietje doen, wil het water er uitkomen? c. Noem nog drie voorbeelden waarbij er sprake is van communicerende vaten.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

42

4. Experiment: Communicerende vaten Neem een doorzichtige slang van ongeveer 1 meter lang. Bevestig aan de ene kant een trechter en aan de andere kant een buisje dat aan het uiteinde nauwer wordt. Houd beide uiteinden ongeveer even hoog en giet via de trechter een hoeveelheid water in de slang tot de slang bijna vol is. Houd de slang daarna aan de kant van de trechter hoger dan aan de kant van het buisje.

Vragen a. Op welke momenten tijdens het vullen was er sprake van een systeem

van communicerende vaten? Leg uit. b. Waarvan hangt het af hoe hoog het water uit het buisje spuit? Leg uit. 5. Experiment: Communicerende vaten anders Vul een glas met heet water tot ongeveer 3 mm onder de rand. Hang een theezakje in het glas. Zet glas op een schoteltje en hang dan het theezakje over de rand van het glas, zodat het met de onderkant nog in de thee hangt. *Simuleer een groter en een kleiner niveauverschil, een tot nul afnemend niveauverschil en een negatief niveauverschil (negatief: de aanvoer van het water ligt lager dan de afvoer).

Vragen a. Hoe doe je dat? b. Wat zijn de resultaten? c. In de vorige proef verliep het communiceren van de vaten onderlangs. Hoe gebeurt dat hier? Is dat in

de werkelijkheid van de dijk ook realistisch? Leg uit.

Dit principe van bovenlangs communicerende vaten wordt bij hoogwater in de Tisza (de één na grootste rivier van Hongarije) op een *innovatieve, slimme manier toegepast. Het systeem bestaat uit een tweemaal gebogen stalen buis met een diameter van bijna een meter. Het ene uiteinde van de buis (de inlaat) staat in de rivier op een hoogte die overeenkomt met een waterstand die net niet bedreigend is voor de dijk. Het andere uiteinde komt (lager dan de inlaat) uit boven het land achter de dijk en bevloeit dat met water uit de Tisza. Het systeem is een soort kwel, maar bovenlangs en zonder dat de dijk in gevaar komt!

6. Vraag Noem de twee faalmechanismen die door het bovenlangs doorvoeren van water voorkómen worden, zodat de daaruit voortvloeiende faalmechanismen ook voorkómen worden.

Modellering van piping

Het niveauverschil is niet de enige factor die een rol speelt bij de mate van piping. De tweede factor is de afstand die het water kan afleggen in de zandlaag. Ingenieurs die zich bezighouden met piping noemen dit de *kwelweglengte. Als deze klein is, komt het water niet tot aan de andere kant van de dijk en vindt er geen piping plaats. De kwelweglengte wordt aangegeven met de letter L. In figuur 42 is L groot genoeg voor piping.

7. Vraag Wanneer kan L groot zijn? Geef twee omstandigheden. Leg beide uit.

Figuur 40: communicerend vat

Figuur 41: afvoer van water zonder schade aan de dijk

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

43

8. Vraag Het niveauverschil geven we aan met een H. Hoe groter H , hoe groter L. Uit onderzoek is gebleken dat ze zelfs *recht evenredig zijn. Bedenk een formule voor dit verband tussen H en L. Gebruik de letter C voor de *evenredigheidsconstante.

Bij een kleine H is L ook klein: er dringt wel wat water in de zandlaag door onder de dijk maar het water komt er niet aan de andere kant uit. Er wordt dus ook nog geen zand meegevoerd en de toestand is nog niet gevaarlijk. Als H groter wordt, zal het water steeds verder de dijk binnendringen want L wordt dan ook groter. Als L bij een bepaalde H groter wordt dan de breedte van de dijk zal er water aan de landkant van de dijk tevoorschijn komen. Dit water kan zand meenemen en er is kans op verzakking en instorting van de dijk. De ingenieurs die moeten onderzoeken of dijken bestand zijn tegen hoge waterstanden moeten dus onderzoeken waar L van afhangt. Als je er vanuit gaat dat de onderlaag van de dijk helemaal uit zand bestaat dan hangt de grootte van L af van de eigenschappen van dat zand. Eigenschappen van zand

9. Experiment: Soorten zand Bekijk met een loep twee soorten zand.

Vragen Eén *categorie van verschillen die je kunt waarnemen is bijvoorbeeld de kleur. a. Noem nog drie categorieën van verschillen die je kunt waarnemen. In Saoedi-Arabië heerst een tekort aan bouwzand. b. Waarom kan woestijnzand niet gebruikt worden om beton mee te maken? Geef drie argumenten. c. Bedenk naast fijnheid (korrelgrootte) nog twee andere eigenschappen van zand waar L van afhangt.

Dichtheid van zand

De formule voor de *dichtheid is: ρ = m / V (1) 10. Vragen a. Welke *grootheden stellen de letters voor en welke *eenheden worden ervoor gebruikt? b. Zoek in Binas welke dichtheid zand (droog) heeft. Op Internet vind je hiervoor waarden van 1,4 . 103 kg/m3 tot 1,9 . 103 kg/m3. Zandkorrels bestaan grotendeels uit siliciumdioxide, SiO2, in zuivere vorm kwarts geheten, met een dichtheid van 2,65 . 103 kg/m3. c. Verklaar waarom de dichtheid van zand kleiner is dan 2,65. 103 kg/m3. Leg ook uit waarom zand

verschillende dichtheden kan hebben.

Figuur 42: kwelweglengte L

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

44

Hoeveel lucht zit er in droog zand?

11. Experiment: Lucht in zand, Soil voids ratio Neem twee maatcilinders van 200 (of beide 250 mL). Doe in de één 100 mL zand en in de ander 100 mL water. Voeg het water bij het zand. Lees de eindstand af.

Vragen a. Bereken de hoeveelheid lucht in het zand. b. Bereken hoeveel mL vast zand in het zand zat.

De hoeveelheid lucht in zand heet ook wel Vleeg. In het Engels Vvoids. De hoeveelheid vaste stof in het zand heet ook wel Vzand. In het Engels Vsoil. De verhouding tussen beiden wordt de *soil voids ratio genoemd, aangegeven met de letter e. Oftewel:

e = 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉/𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 = 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉/𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 (2) c. Bereken de waarde van e zoals die uit je proef volgt.

Relatieve dichtheid, RD

12. Experiment: Trillend zand Neem een maatcilinder met 100 mL droog zand. Zet hem vast op de triltafel. Laat hem een tijd trillen en lees weer af. Laat nog een zelfde tijd trillen en lees weer af. In plaats van een trilplaat kun je tegen je handpalm tikken met de maatcilinder.

Vragen

a. Verklaar je waarnemingen. b. Wat gebeurde er met de waarde van e? Leg uit met je gevoel voor de grootheid e. Leg vervolgens uit

met de formule voor e. c. Hoe kun je de e minimaal maken?

De e zit dus altijd tussen een minimale (emin) en een maximale waarde (emax ). Maar die kunnen voor iedere soort zand verschillen. 25% kan voor de ene soort zand relatief luchtig betekenen en voor een andere soort zand relatief dicht gepakt. Ingenieurs hebben behoefte aan een grootheid waaraan ze meteen zien waar ze aan toe zijn. Deze grootheid heet de *relatieve dichtheid, met het symbool *RD. De definitie ervan is:

RD = (emax - e min) / (emax - emin) (3)

13. Vragen De waarde van RD ligt altijd tussen 0 en 1. Wanneer laat het zand weinig water door? Bij RD = 1 of juist bij RD = 0? Via de volgende twee vragen kom je daar achter. d. Laat zien wat de waarde van RD is als e gelijk is aan emin. Wat is er dan met het zand aan de hand? Wat

betekent dit voor de doorlaatbaarheid? e. Laat zien wat de waarde van RD is als e gelijk is aan emax. Wat is er dan met het zand aan de hand? Wat

betekent dit voor de doorlaatbaarheid? RD en de ‘echte’ dichtheid, ρ zijn groter naarmate deeltjes dichter bij elkaar zitten. Alleen wordt niet in beide gevallen naar dezelfde soort deeltjes gekeken. f. Naar welke soort deeltjes kijk je bij RD en naar welke soort deeltjes bij de ‘echte’ dichtheid, ρ?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

45

Waterdoorlaatbaarheid van zand

Voer óf opdracht 12 en 13 op bladzijde 24 uit, óf voer deze subparagraaf Waterdoorlaatbaarheid van zand uit. Dus een deel van de klas doet het één en een ander deel het andere. Stel je via je klasgenoten in het kort op de hoogte van de onderdelen die je niet gekozen hebt. ABV5 De *doorlaatbaarheidscoëfficiënt van zand geeft aan hoe goed water door een zandlaag gaat. Deze coëfficiënt wordt met de letter *k aangegeven.

14. Vraag Kies in de volgende zin bij groot/klein het juiste woord en leg uit. Als RD klein is dan is k groot/klein.

Figuur 43 laat een opstelling zien waarmee k gemeten kan worden. De opstelling bestaat uit een brede glazen buis gevuld met zand. De twee uiteinden van de glazen buis zijn door slangen verbonden met waterbakjes die in hoogte verstelbaar zijn. Het linker bakje staat hoger dan het rechterbakje. Daardoor stroomt er water door het zand. Het verschil in hoogte, ∆h, kan gevarieerd worden. Je meet steeds de hoeveelheid water die bij een bepaalde waarde van ∆h in een bepaalde tijd wordt opgevangen. De opgevangen hoeveelheid water per seconde heet het *debiet, aangegeven met de letter *Q.

15. Vragen a. ΔL is de hoogte van de zandkolom in de glazen buis (zie tekening). Wordt Q groter of kleiner als ΔL

groter wordt? Leg uit. Zal Q dus recht of zal Q omgekeerd evenredig zijn met ΔL? b. Wat gebeurt er met Q als de oppervlakte A van de buis groter wordt? Leg uit. Is het debiet dus recht of

omgekeerd evenredig met A? c. Wat gebeurt er met Q als het verschil in waterhoogte Δh toeneemt? Leg uit. Is Q dus recht of

omgekeerd evenredig met Δh? d. Geef nu de formule waarbij Q wordt uitgedrukt in k, A, Δh en ΔL.

16. Vragen Iemand doet de proef met een buis die een oppervlakte heeft van 64 cm2 en een ΔL van 1,60 m. Bij Δh gelijk aan 80 cm meet hij een debiet van 0,7 mL/s. a. Reken 64 cm2 om in m2. b. Bereken nu �·∆ℎ∆�. Denk aan de eenheden. c. Vul het antwoord van vraag b. in bij de formule. d. Reken 0,7 mL om in m3. Gebruik 1 m3 = 1000 L. e. Bereken nu de waarde van k. Geef ook de eenheid.

Experiment: Zelf k meten

f. Meet nu zelf in de kant-en-klare opstelling de waarden van A (deze is aangegeven op de buis of te berekenen vanuit de omtrek), Δh (zelf instellen), ΔL en Q en bereken k.

g. Schud vervolgens de buis een paar keer om. Bedenk of k daardoor groter of kleiner zal worden. Leg uit. Meet de nieuwe ΔL en de nieuwe Q en bereken de nieuwe k en kijk of je veronderstellingen juist waren.

Samenvattend: k is te bepalen met behulp van de formule:

𝑄𝑄 = 𝑘𝑘 · 𝐴𝐴 · ∆ℎ/∆𝐿𝐿 (5)

Figuur 43: meetopstelling voor bepaling k.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

46

Korrelgrootte

17. Vraag Noem naast de grootte van de korrels nog een andere eigenschap die mede bepaalt of een korrel makkelijk of moeilijk in beweging komt. Leg uit.

Om de *korrelgrootte te bepalen, wordt een aantal fijne en minder fijne zeven gebruikt, dus met kleinere en grotere openingen: de mazen hebben verschillende diameters. In figuur 44 zie je het resultaat van het zeven met verschillende zeefdiameters. Bij 2000 op de x-as hoort 100% op de y-as. Dat betekent dat als je een zeef gebruikt met een diameter van 2000 μm al het betreffende zand door de zeef valt.

18. Vragen a. De lijn van figuur 44 is ontstaan door het verbinden van

meetpunten: het is geen vloeiende curve. Hoeveel zeven zijn dus (minstens) gebruikt?

b. Denk je dat deze figuur op één soort zand slaat of op meerdere soorten? Leg uit.

c. Verklaar waarom de grafiek stijgt. d. Gebruik je de zeef met *maasdiameter van 63 μm dan gaat

9% van het zand erdoor. Wat kun je nu concluderen over de diameter van de zandkorrels van het zand?

e. Je kunt nu uit de grafiek de verdere afmetingen van de korrels in het onderzochte zand aflezen. Vul figuur 45 verder in.

f. Welke afmeting van de zandkorrels komt dus het meest vóór in het onderzochte zand? Voor hoeveel procent bestaat het zand uit korrels van die afmeting?

g. Wat is er op de afgelezen plek met de grafiek aan de hand?

h. Het bepalen van de getallen in de derde kolom lijkt op een bewerking die je misschien al bij wiskunde of natuurkunde bent tegengekomen. Geef de naam van deze bewerking.

i. Er wordt steeds opnieuw met één nieuwe zeef gezeefd. Je kunt ook acht zeven onder elkaar houden, met de grofste zeef boven en de fijnste onder. Op welke kolom(men) lijkt het resultaat? Hoe zie je in één oogopslag welke korrelgrootte het meest aanwezig is?

Er bestaan op basis van deze sorteermethode plastic schalen met

gaten waar munten al of niet doorheen kunnen. Je kunt er collecteopbrengsten mee sorteren en tellen. Zie figuur 46.

j. Hoe groot moeten de gaten zijn in de bovenste schaal? k. Hoeveel schalen heb je nodig voor een complete sortering? Leg

uit. 19. Experiment: Zand zeven Gebruik een zevenset als die op school aanwezig is. Indien deze niet aanwezig is, neem dan een aantal niet even grove zeven. Vraag de maasgrootte of stel hem vast door 10 draden af te tellen en de afstand daartussen te meten. Zeef 100 gram zand met de grofste zeef. Zeef wat er door de zeef is gegaan, nu met de één na grofste zeef. Zeef wat daar doorheen is gegaan, nu met de twee na grofste zeef. Enzovoort. Weeg de hoeveelheden en maak een tabel als die van figuur 45.

minder dan … μm

% tussen … en … μm

%

0 en 2 2 2 2 2 en 16 2

16 4 16 en 32 … 32 7 32 en 50 … 50 8 … en … … 63 … … en … …

125 27 … en … … 250 85 … en … … 500 98 500 en groter …

100

Figuur 44: zeefkromme

Figuur 45: tabel korrelgrootte

Figuur 46: geldsorteerschalen

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

47

Werken met modellen

Bepalen van constanten in modellen Je hebt gezien dat L afhangt van H en van een aantal eigenschappen van het zand. Maar L heb je nog niet echt bepaald. Ingenieurs moeten wel concrete waarden leveren voor L. Daarom moeten zij in de formule H = C · L de evenredigheidsconstante C bepalen.

20. Vraag Hoe zou je experiment 2 en experiment 17 f tot één experiment kunnen combineren waarin je kunt zien bij welke waterdruk H er welke kwelweglengte L is?

Ingenieurs hebben in het verleden hiervoor de volgende opstelling gebruikt:

Computermodellen

Vaak ontdek je als je langer een verschijnsel bestudeert dat de modellering veel ingewikkelder is dan je eerst dacht. Er zijn dan voor de modellering meer formules nodig, die soms ook niet eenvoudig zijn. Dit heb je waarschijnlijk al gezien bij het werken met COACH, videometen, Excel of in de module De Reis van de Beagle of Dynamische modellen.

21. Vragen Een voorbeeld is de modellering van het vallen van een voorwerp. a. Daar heb je een eenvoudige formule voor. Geef deze formule. Maar bij een hoge snelheid blijkt deze formule de gang van zaken niet juist te modelleren: de snelheid blijkt niet meer toe te nemen. b. Wat is hier de oorzaak van? Er moet nu een (ingewikkelde) formule voortdurend toegepast worden die de luchtwrijvingskracht modelleert. c. Wanneer wordt de snelheid constant? Ook dit moet in het model opgenomen worden. d. Beschrijf de soort formule die je nu moet gebruiken. e. Van welke drie eigenschappen van het vallende voorwerp hangt v af?

Zo ontdekten ingenieurs van Deltares dat een goede modellering van piping veel ingewikkelder is dan ze eerst dachten. Want: de zandlaag is vaak niet homogeen en niet overal even dik. Vaak ligt die laag schuin. Het materiaal van de laag onder de zandlaag heeft invloed. Niet alleen de grootte van de zandkorrels is belangrijk maar ook hoe hoekig de korrels zijn. Voor al deze factoren zijn verschillende formules. Als al die factoren elkaar beïnvloeden, worden de bijhorende formules aan elkaar gekoppeld tot één zeer ingewikkelde formule.

Figuur 47: klassieke meetopstelling voor de bepaling van C

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

48

Als er bijvoorbeeld op zeker moment water door een pijpje stroomt, wordt dit kanaaltje door het stromend water uitgesleten. Als dat kanaaltje breder wordt dan kan de snelheid van het water daarin afnemen. Daardoor slijt het kanaaltje minder snel uit. Wil je enig idee krijgen hoe ingewikkeld de formules zijn die dan toegepast moeten worden, zie dan ►URL24. Schaalmodellen

Als je de vorige vraag met een model wilt oplossen zou dat misschien een *schaalmodel kunnen zijn. Dat was en is heel gebruikelijk bij Rijkswaterstaat en Deltares. Bij Deltares wordt nu echter onderzoek gedaan met een model op ware grootte en met de krachtigste golven ter wereld.

22. Opdracht: Deltagoot Start ►URL25. Vragen

a. 0:11 en 0:15 Bereken voor hoeveel procent de goot met water gevuld wordt. b. Vierde regel boven het tweede filmpje. Bereken hoeveel uur het duurt voor al het water erin gepompt

is. Voor het genereren van de golven is een vermogen van 1,9 MW geïnstalleerd. Het vermogen van een stofzuiger is 900 W. c. Hoeveel stofzuigers zou je tegelijk aan moeten zetten om een vermogen van 1,9 MW te krijgen? d. Zie het stukje ‘Droge voeten’ onder het eerste filmpje. Wat is de doorslaggevende reden voor het

(overigens zeer kostbare) aanleggen en gebruiken van de Deltagoot?

23. Vragen a. Welke opleiding moet je volgen om als ingenieur te kunnen gaan werken bij Rijkswaterstaat? b. Welk profiel moet je dan op de havo gevolgd hebben? Onder welke voorwaarde mag je dat volgen?

Vraag eventueel aan de decaan. c. Bij welke onderwijsinstelling zou jij deze opleiding kunnen gaan volgen? d. Zie jij jezelf werken bij Rijkswaterstaat? Leg uit. Kijk op ►URL26 om te ontdekken hoe het is om te

werken bij Rijkswaterstaat. Je hebt nu veel over dijken geleerd. Je kunt nu met verstand van zaken een dijk bij jou in de buurt bezoeken en onderzoeken. In het volgende subhoofdstuk wordt beschreven wat je precies gaat doen tijdens dat dijkbezoek. Begrippen

De begrippen die je in dit subhoofdstuk 3.4 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, zijn: wel; maaiveld; pipe; progressief; communicerende vaten; simuleer; innovatieve; kwelweglengte; recht evenredig; evenredigheidsconstante; categorie; dichtheid; grootheden; eenheden; soil voids ratio; relatieve dichtheid; RD; doorlaatbaarheidscoëfficiënt; debiet; maasdiameter; schaalmodel. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

49

3.5 Een dijk onderzoeken Het leerdoel van dit subhoofdstuk is: • tijdens en na een bezoek aan een dijk, kijkend met de

ogen van een expert, een transectkaart maken en wat je zelf gezien hebt daarin verwerken.

In de voorgaande subhoofdstukken heb je geleerd hoe een dijk is opgebouwd, waar een dijk aan moet voldoen en hoe een dijk wordt onderhouden. In dit subhoofdstuk ga je deze kennis in de praktijk brengen door het bezoeken en onderzoeken van een dijk (of andere waterkering) bij jou in de buurt. Voordat je de dijk of waterkering bij jou in de buurt gaat bezoeken en onderzoeken, wordt je klas of groep in expertgroepen verdeeld. Iedere groep bouwt voorafgaand aan, tijdens en na het dijkbezoek zijn eigen expertise op. De expertgroepen zijn: • Dijkenbouwkundigen • Onderhoudsingenieurs • Ecologen • Landschapsarchitecten • Economen Jij kijkt met de ogen van de betreffende expert, bijvoorbeeld die van de dijkenbouwkundige. In de opdracht aan het einde van de module maak jij als expert deel uit van een multidisciplinaire werkgroep die een ingenieursbureau moet voorstellen. Het waterschap - waar deze dijk onder valt - wil voor het project ter verbetering van deze dijk verantwoorde voorstellen ontvangen van een ingenieursbureau. Meerdere bureaus willen voorstellen doen: het waterschap is – vanzelfsprekend – op zoek naar het beste bureau. Jouw inbreng als expert kan doorslaggevend zijn voor het al of niet mogen uitvoeren van het project. Voer de opdrachten die nu volgen dus zo goed mogelijk uit en leg goed vast wat je gezien en bedacht hebt. Maak foto’s, tekeningen en aantekeningen. Je gaat een transectkaart maken. Zorg dat de producten die je aan moet leveren zoveel mogelijk in deze transectkaart zijn terug te vinden, zodat ze ingebracht kunnen worden bij het voorbereiden van de presentatie van het ingenieursbureau. • Onthoud: het waterschap vindt innovatie heel belangrijk. Zorg dus dat jij als expert met minstens één

innovatief voorstel komt op jouw gebied zodat je dat straks bij het ingenieursbureau kunt inbrengen. • Bedenk ook dat je bij de voorbereiding van de presentatie van het ingenieursbureau te maken krijgt met

de andere experts. Als jij bijvoorbeeld met een hele dure innovatie komt, dan zal de econoom van het ingenieursbureau dit waarschijnlijk niet goedkeuren.

In figuur 48 zie je een overzicht van de onderdelen die je in dit subhoofdstuk gaat uitvoeren.

Onderdeel Wanneer Product

Oriëntatie Opdracht 1 en 2 Voor bezoek aan dijk gereed Plattegrond

Zorg dat je bij het bezoek van de dijk alle benodigdheden bij je hebt. Lees daarvoor vooral opdracht 4.

Buitenopdracht algemeen 3. Vragen en opdracht 4 en 5

Uitvoering: Tijdens bezoek. Transectkaart

Buitenopdracht als expert Per expertgroep beschreven

Voorbereiding vóór bezoek aan de dijk.

Uitvoering tijdens bezoek aan de dijk

Per expertgroep beschreven

De verkregen expertise heb je in de eindopdracht nodig!

Figuur 48: overzicht van dit subhoofdstuk

Om dit subhoofdstuk te kunnen doen, moet je… • een vegetatieopname kunnen

maken en plant- en diersoorten kunnen determineren.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

50

Oriëntatie

Om te beginnen moet je het een en ander weten van je eigen omgeving.

1. Opdracht: Projectenboek a. Ga naar: ►URL27 en klik vervolgens op Projectenboek 2018 en daarna op projectenboek 2018. pdf. Dit

is het Projectenboek van Rijkswaterstaat. Ieder jaar komt er een nieuw Projectenboek uit. De gegevens hieronder zijn van het projectenboek 2018.pdf, maar kunnen dus ondertussen gewijzigd zijn.

b. Bekijk het Hoogwaterbeschermingsprogramma 2018-2023 op pagina 6 en 7. Welk project is er zo dicht mogelijk bij jouw huis of je school?

c. De projecten worden in het boek beschreven in de volgorde van bladzijde 6 en 7. Bekijk op de bladzijde in het Projectenboek waar naar verwezen wordt de beschrijving van dat project bij jou in de buurt. Geef een korte samenvatting van wat er in het Projectenboek over staat. Gebruik in ieder geval de vaktermen die je tot nu toe geleerd hebt.

d. Denk terug aan subhoofdstuk 3.1: risico = kans op een ongeluk x gevolgen van dat ongeluk. Welke mogelijke gevolgen kun je bedenken voor het niet uitvoeren van het gekozen project in jouw regio?

e. Bij ieder project is een klein kaartje. Daaronder staat: Urgentie, met een nummer. Noteer dat nummer van het project bij jou in de buurt. Hierbij is nummer 1 het meest urgent en het hoogste nummer het minst urgent.

- Wat betekent urgent? - Waarom is het project in jouw regio urgent of minder urgent?

2. Opdracht: Eigen omgeving Je gaat de dichtstbijzijnde (bij school of bij je huis) dijk of waterkering bezoeken. Dit hoeft geen waterkering te zijn waar een project gepland is. Maak een plattegrond van jouw omgeving. Gebruik hierbij Google Maps en eventueel andere plattegronden als bronnen, bijvoorbeeld ►URL19 en klik vervolgens op bijvoorbeeld Kaarten. Zorg dat je in je plattegrond in ieder geval aangeeft: • de route die je gaat nemen • de locatie van jouw huis en jouw school • al het stedelijk gebied in de regio (waar wonen veel mensen?) • alle wateren en waterwegen in de regio • de waterkering die je gaat bezoeken en alle andere dijken en andere waterkeringen in de regio • eventuele projecten uit het Projectenboek • de schaal van de kaart

De plattegrond gebruik je onderweg en tijdens je bezoek aan de dijk.

Buitenopdracht Algemeen

In dit onderdeel buitenopdracht (niet te verwarren met het buitenpracticum van hoofdstuk 2) ga je de dichtstbijzijnde waterkering bezoeken bij jouw huis of bij jouw school. Onderweg en op locatie beantwoord je de volgende vragen:

3. Vragen a. Welke functie heeft de dijk en de dijk(en) waar je eventueel langs komt? Is het een

waker/slaper/dromer/opdijk/dijkrelict? b. Tegen welk soort water beschermt deze dijk? Is het een

zeedijk/rivierdijk/polderdijk/meerdijk/kanaaldijk? c. Welke bekledingsmaterialen zijn gebruikt om deze dijk(en) te bouwen? d. Kijk goed om je heen vanaf deze dijk(en). Wat zie je in je omgeving? Geef aan op je kaart.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

51

4. Opdracht: Hoogtemetingen In deze opdracht ga je hoogtemetingen doen om uiteindelijk een transectkaart te maken van jouw dijk. Een transectkaart is een buitendoorsnede van de dijk, waarin je onder andere de hoogte, de breedte en de hellingshoek aangeeft. Benodigdheden • twee jalonstokken • touw met waterpas (en spiegel) • meetlint, liniaal • balpen, (kleur)potloden, stevig tekenpapier • rekenmachine • grondboren (tenzij je die al gebruikt hebt in hoofdstuk 2 Over dijken, paragraaf 2.1, onderdeel b.

Exploratieboring.) • (telefoon met) camera • veldgids of determinatie-app Jalonstokken zijn stokken van ongeveer 1,20 meter lang die rood en wit gestreept zijn, zie figuur 49.

Met behulp van twee jalonstokken en een touw met waterpas en een spiegel, kun je vrij gemakkelijk hoogteverschillen bepalen. Ga als volgt te werk: a. Trek een denkbeeldige horizontale lijn, loodrecht op de dijk. Deze lijn geeft je transect aan, op deze lijn

ga je een aantal malen de hoogte bepalen. Neem een eventueel aanwezige zomerdijk op in je metingen.

b. Begin aan de waterkant, zo dicht mogelijk bij het water. Bij grote rivieren kun je de actuele waterstand op internet opzoeken, zodat je als uitgangspunt voor de andere hoogten de exacte hoogte boven NAP weet. Als dit op jouw locatie niet mogelijk is, kies dan de waterlijn als hoogte 0 (nul).

c. Persoon 1 plaatst één van de twee stokken rechtop op het laagste van de twee punten waartussen jullie het verschil in hoogte gaan meten. Persoon 1 en persoon 2 zorgen dat de jalonstok tot het merkteken (of een overgang tussen rood en wit) in de grond zit.

d. Persoon 2 plaatst de tweede jalonstok rechtop op het hoogste van deze twee punten. Het hoogteverschil tussen de twee punten mag niet groter zijn dan de lengte van een jalonstok (1,2 m). Als het hoogteverschil groter is, voer je de meting in meerdere delen uit.

e. Persoon 1 kijkt langs het touw en controleert tegelijkertijd met de spiegel of de waterpas horizontaal staat. (Hier kan ook een derde persoon naar kijken die door persoon 1 geïnstrueerd wordt.)

f. Verbind beide jalonstokken door het touw. Span het touw strak. (Tip: sla een lus in ieder uiteinde van het touw zodat dat precies de juiste lengte tussen de stokken heeft. Je kunt het touw dan veel beter spannen.) Voor het touwspannen zijn misschien nog twee personen nodig. Zorg dat de lus bij persoon 1 samenvalt met een overgang tussen rood en wit op de jalonstok. Zorg ook dat het strakgespannen touw exact horizontaal staat. Controleer dat met de waterpas.

g. De tweede jalonstok wordt met de liniaal afgelezen op de plek waar het touw zit. Kijk hoeveel rode en/of witte delen beide plaatsen van het touw op de jalonstokken scheelt. Meet zo nodig de lengte van één rood of wit deel.

h. Leid hieruit af wat het hoogteverschil is tussen beide meetpunten. i. Verdere aanwijzingen:

• Elke volgende meting op de opgaande helling wordt gedaan vanaf de jalonstok die het hoogst op de helling staat. Aan de landzijde neem je als volgende jalonstok de laagst staande.

• Je krijgt een stuk touw van maximaal 10 meter lengte tussen de twee stokken en een meetlint om de exacte horizontale afstand te bepalen.

• Noteer van ieder meetpunt nauwkeurig het hoogteverschil en de afstand tussen de twee stokken. j. Ga door tot je op het laagste punt aan de landkant van de dijk bent aangekomen.

Bewerkt naar: Veldwerk in de tweede fase.

Figuur 49: jalonstok

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

52

5. Opdracht: Transectkaart maken Met behulp van de gegevens van de hoogtemetingen, maak je met je expertgroep een transectkaart. Geef op je transectkaart in ieder geval de volgende zaken aan: a. De namen van de dijkonderdelen (achterland, binnendijks gebied, buitendijkse gebied, voet, dijkbasis,

dijkbekleding, kruin, talud en teen.) b. De breedten en hoogten van deze dijkonderdelen en van de dijk in totaal. c. De waterhoogte waarmee je alle hoogten vergelijkt. (Tenzij die onbekend is.) d. De specifieke onderdelen per expertgroep.

Je gaat je transectkaart op school uitwerken. De verkregen informatie van bovenstaande opdrachten en de expert-opdrachten verwerk je, zoveel mogelijk, in de transectkaart of eventuele plattegrond. Daarbij leg je de verkregen informatie vast in tekeningen, schetsen, foto’s en gemaakte aantekeningen. Evenals de antwoorden op de gemaakte opdrachten. Daarna lever je hem in bij je docent. Hieronder volgen voor de verschillende expertgroepen hun verschillende buitenopdrachten. Buitenopdracht dijkenbouwkundigen

Bedenk: als dijkenbouwkundigen zijn jullie de experts op het gebied van de constructie van dijken. In het veld gaan jullie de bouw van jullie dijk bekijken en beoordelen. Daarnaast gaan jullie bekijken of er sprake is van het optreden van faalmechanismen.

Opdrachten voor de dijkenbouwkundigen 1. Bereken de hellingshoek van de beide taluds en eventuele andere hellingen (deze bereken je uit je

meetgegevens). Geef deze hellingshoeken aan in je transectkaart. 2. Geef een oordeel over de hoogte, breedte en hellingshoeken van de dijk. 3. Bekijk de bekleding van de dijk aan de land- en waterzijde. Zijn er beschadigingen, scheuren of gaten te

zien in de bekleding? Geef eventuele beschadigingen aan op je transectkaart of plattegrond. Geef een oordeel over de staat van de bekleding.

4. (HEEL BELANGRIJK: Voor deze opdracht moet eerst toestemming worden verleend door het waterschap.) Neem met een grondboor een grondmonster uit de dijk. Bekijk welke materialen je tegenkomt. Welk type zand (zie subhoofdstuk 3.4 Piping) is er aanwezig in de dijk? Neem eventueel een zandmonster mee om op school verder te onderzoeken. Teken in je transectkaart de resultaten van je boringen. Geef aan welke materialen je op welke diepte hebt aangetroffen. Belangrijk: zorg dat je na afloop de geboorde gaten goed dicht maakt!!

5. Onderzoek de macrostabiliteit van de dijk. Zijn er verzakkingen waarneembaar bij de dijk? En zijn deze verzakkingen aan de waterzijde of aan de landzijde? Vergelijk de hoogtemetingen van de verschillende groepen om te zien of de dijk ergens is verzakt.

6. Beoordeel de kwaliteit van de dijk in zijn geheel. Neem hierbij alle gegevens uit bovenstaande opdrachten in overweging. Geef de mogelijkheden van versterking van de dijk aan die je ter plekke ziet en/of kunt bedenken. Bedenk een innovatie die mogelijk is bij het versterken van de dijk.

Producten: • De berekening van de hoogte, breedte en hellingshoek van de dijk. • Een beoordeling van de bekleding, gebruikte materialen en macrostabiliteit van de dijk. • Een overzicht van de mogelijkheden voor versterking en verbetering van de dijk. Daarbij zeker één

innovatieve mogelijkheid noemen.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

53

Buitenopdracht onderhoudsingenieurs

Als onderhoudsingenieurs gaan jullie je verdiepen in het onderhoud en beheer van de dijk. Jullie werken samen met de dijkenbouwkundigen om een oordeel te vellen over de kwaliteit van de dijk, maar hebben meer de blik op inspectie en monitoring in de toekomst.

Opdrachten voor de onderhoudsingenieurs 1. Bekijk de bekleding van de dijk aan beide zijden. Zijn er beschadigingen, scheuren of gaten te zien in de

bekleding? Geef eventuele beschadigingen aan op je transectkaart of eventueel je plattegrond. Onderzoek de bekleding. Bijvoorbeeld: hoe diep wortelt het gras? Hoe draagt dat bij aan de sterkte van de dijk? Is er verschil in de worteldiepte in het gras in de dijkbekleding en verder in de uiterwaard?

2. Onderzoek de macrostabiliteit van de dijk. Zijn er verzakkingen waarneembaar in de dijk? En zijn deze verzakkingen aan de waterzijde of aan de landzijde? Vergelijk de hoogtemetingen van de verschillende groepen om te zien of de dijk ergens is verzakt.

3. Bekijk jullie stuk dijk en vergelijk het met de dijk in de omgeving (bijvoorbeeld 1 km verderop). Zit er veel verschil in de ligging, hoogte en kwaliteit van de dijk als je daar gaat kijken? Wat betekent dit voor de monitoring van de dijk in de toekomst? Hoe vaak en op welke plaatsen moet de dijk worden geïnspecteerd?

4. Maak een overzicht van dijkverbeteringen die op korte termijn moeten gebeuren, en dijkverbeteringen die wat minder haast hebben. Denk aan mogelijke verbeterpunten wat betreft de hoogte en breedte van de dijk, de bekleding en de macro-stabiliteit.

5. Maak een monitoringsplan voor de komende jaren. Geef daarin aan hoe, waar en wanneer jullie deze dijk in de gaten gaan houden, en neem daarin de overwegingen uit de opdrachten hierboven mee. Welke mogelijkheden zijn er in jullie dijkgebied voor innovaties (denk aan sensoren, drones, etc.)?

Producten: • Een monitoringsplan. • Een overzicht van noodzakelijke dijkverbeteringen op korte en middellange termijn. • Mogelijkheden voor inzet van innovatieve technieken. • Voorstellen doen voor het verbeteren van de macrostabiliteit (in overleg met de dijkenbouwkundige). • Voorstellen doen voor het verbeteren van de bekleding (in overleg met de dijkenbouwkundige).

Buitenopdracht ecologen

Als ecologen gaan jullie je vooral bezig houden met de flora en fauna in het dijkgebied. Jullie onderzoeken het ecosysteem dat hier aanwezig is en kijken welke soorten een belangrijke rol spelen in het dijkbeheer.

Opdrachten voor de ecologen 1. Lees ter inleiding het volgende artikel uit De Gelderlander: ►URL28. In het artikel worden verschillende

voorbeelden genoemd van kwetsbare soorten die dankzij succesvol natuurbeleid (weer) te vinden zijn in de uiterwaarden. Zoek op internet informatie op over vergelijkbare soorten in jouw dijkgebied. Welke bijzondere soorten zijn mogelijk te vinden in jouw regio? En hoe kun je deze planten en (sporen van) dieren herkennen? Bestaat jullie dijkgebied (deels) uit belangrijk natuurgebied?

2. Maak een vegetatieopname van de begroeiing van de dijk en het gebied eromheen. Geef aan welke typen begroeiingen je tegenkomt op de onderdelen van het transect (grasland, bos, struweel, moeras, oever, etc.). Geef de typen begroeiing aan in je transectkaart.

3. Probeer met behulp van een veldgids of determinatie-app minstens vijf plantensoorten die in je gebied voorkomen te determineren. Maak eventueel een herbarium hiervan. Wat zegt de aanwezigheid van deze soorten over de bodem, het water en het klimaat?

4. Onderzoek de flora van de bekleding. Bijvoorbeeld: hoe diep wortelt het gras? Hoe draagt dat bij aan de sterkte van de dijk? Is er verschil in de worteldiepte in het gras in de dijkbekleding en verder in de uiterwaard?

5. Welke (sporen van) dieren zijn er te vinden in het gebied? Onderzoek de aanwezigheid van graafactiviteiten van dieren als bevers en bisamratten. Zijn er in en rond de dijk holen en gangen

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

54

zichtbaar? Hoe groot zijn deze en welk dier past daarbij? Zijn er uitwerpselen te vinden? Onderzoek de aanwezigheid van grazers. Wat doet de aanwezigheid van deze soorten met de kwaliteit van de dijk? Maak foto’s van alles wat je aantreft, zodat je later nog kan determineren welk dier dit geweest kan zijn.

Producten: • Een overzicht van de aanwezige begroeiing en voorkomende plantensoorten. • Een inventarisatie van de aanwezige diersoorten, met name gravers en grazers. • Een overzicht van welke soorten en gebieden beschermd dienen te worden. • Een plan opstellen voor het beheer van de natuur in dit gebied. • Indien mogelijk een plan opstellen voor het uitzetten van bedreigde diersoorten in dit gebied.

Buitenopdracht landschapsarchitecten

Als landschapsarchitect ben je bezig met de ruimtelijke ordening in het dijkgebied. Je houdt rekening met verkeer, industrie en recreatie, maar ook met hoe het gebied er als geheel uitziet.

Opdrachten voor de landschapsarchitecten 1. Bekijk ter inleiding het volgende filmpje: ►URL16. 2:48 - 3:10. Bij de woorden die in dit fragment gesproken worden, past de vakterm 'meekoppelkansen'.

Volgens ►URL29 zijn *meekoppelkansen: “Ruimtelijke ontwikkelingen die betrokken kunnen worden bij de aanpak van de waterveiligheidsopgave”.

2. Bekijk hoe de omgeving van deze dijk wordt gebruikt. Geef op je plattegrond aan waar je in de omgeving landbouwgrond, huizen en boerderijen, bebouwde kom, verkeer (wegen), recreatiegebied, industriegebied, natuurgebied, etc. vindt.

3. Bedenk aan de hand van de tekst van het videofragment en het onderstaande rijtje meekoppelkansen een of meer concrete meekoppelkansen. Als het kan voor de dijk die je bezocht hebt, anders op basis van het videofragment.

Meekoppelkansen kunnen betreffen:

Verkeer Ecologie Innovatie Recreatie Duurzaamheid Lokale omgeving Geschiedenis

4. Zoek tijdens het bezoek aan de dijk contact met voorbijgangers en omwonenden. Wat vinden zij

belangrijk aan het dijkgebied? Met welke wensen moet je rekening houden bij het maken van plannen voor dit gebied?

Producten: • Een overzicht van hoe het dijkgebied wordt gebruikt. • Eén of meer concrete meekoppelkansen noemen voor dit gebied. • Een inventarisatie van de wensen van bewoners en bezoekers. • Digitale tekening/artist impression maken van dijk en het gebied er omheen. • Aangeven hoe de veranderingen eruit gaan zien. • De meekoppelkansen inpassen in het verbeteringsplan.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

55

Buitenopdracht economen

Als economen gaan jullie kijken naar het economische belang van de omgeving van de dijk. Daarnaast maak je een begroting van de kosten van dijkaanpassingen en andere verbeterplannen.

Opdrachten voor de economen 1. Bekijk ter inleiding het volgende filmpje: ►URL16. 2:48 - 3:10. Bij de woorden die in dit fragment gesproken worden, past de vakterm 'meekoppelkansen'.

Volgens ►URL29 zijn *meekoppelkansen: “Ruimtelijke ontwikkelingen die betrokken kunnen worden bij de aanpak van de waterveiligheidsopgave.”

2. Bekijk hoe de omgeving van deze dijk wordt gebruikt. Geef op je plattegrond aan waar je in de omgeving landbouwgrond, huizen en boerderijen, bebouwde kom, verkeer (wegen), recreatiegebied, industriegebied, natuurgebied, etc. vindt.

3. Inventariseer de economische belangen van dit gebied. Kijk daarbij vooral naar de aanwezige industrie en landbouw in de omgeving. Probeer bij boeren en bedrijven informatie in te winnen over de economische belangen. Welke industrie- en landbouwgebieden zijn belangrijk om te behouden vanuit economisch perspectief? En waar is ruimte om het landschap aan te passen?

4. Onderzoek de kosten van verschillende dijkaanpassingen. Wat kost het om de dijk 1 meter te verhogen of om de bekleding te vernieuwen? Ga op internet op zoek naar projecten uit het verleden en bekijk wat deze projecten hebben gekost.

Producten: • Een overzicht van de aanwezige industrie, landbouw en andere economische belangen. • Een overzicht van de kosten van verschillende dijkaanpassingen. • Beschrijving hoe dijkverbetering in het algemeen wordt gefinancierd. • Inventariseren welke belanghebbenden bij zouden kunnen dragen aan de kosten.

Begrippen

Het begrip dat je in dit hoofdstuk 3.5 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en met je eigen woorden een omschrijving voor hebt gegeven, is: meekoppelkansen. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

56

NB: Werk in ieder hoofdstuk aan je begrippenlijst! (Zie paragraaf 1.4)

4. Dijken versterken In dit hoofdstuk ga je aan de hand van een aantal video’s na welke mogelijkheden er zijn om dijken te versterken. Je hebt in de vorige hoofdstukken met aanvallen op de dijk kennisgemaakt. Je gaat nu met maatregelen tegen die aanvallen kennismaken. In subhoofdstuk 3.5 zijn jullie ingedeeld als expertgroepen en heb je als expert opdrachten uitgevoerd en een dijk bezocht. Het is de bedoeling dat je door middel van dit komende hoofdstuk je kennis als expert nog verdiept.

Faalmechanismen bestrijden 1. Vraag Bedenk bij elk faalmechanisme in figuur 50 een maatregel ter bestrijding ervan.

Een aantal van de door jou genoemde maatregelen zullen onderdeel van het continuonderhoud van de dijk zijn. Andere van de door jou voorgestelde maatregelen zullen alleen uitvoerbaar zijn als men de dijk vrijwel opnieuw gaat bouwen. Voor sommige faalmechanismen zijn verrassende maatregelen bedacht, maar meestal vloeien deze maatregelen logischerwijs voort uit hun eigenschappen.

4.1 Bestrijding van piping 2. Vraag Noem de twee oorzaken voor het ontstaan van piping.

Achter de dijken lopen sloten. Door polderbemaling komt het water in deze sloten niet te hoog te staan. Op zich is waterdoorvoer dus geen groot probleem. Dan blijft er maar één oorzaak over:

3. Opdracht: Geotextiel Start ►URL30.

Vragen

a. 0:15 - 0:18. Hier wordt deze oorzaak duidelijk in beeld gebracht. Hoe noemt de voice-over dit probleem?

b. 0:31- 0:36. Welke manier van stoppen van dit probleem noemt de voice-over letterlijk? c. 0:40. Hier valt het woord innovatief. Wat zegt dit woord over deze oplossing? d. 0:45 - 1:04. Wat is er fout aan deze animatie? Leg uit. e. 1:08. Het woord teen valt. Is dit deel van de dijk inderdaad de teen van de dijk? Leg uit. f. 1:09 - 1:34 Wat is het kernwoord voor de functie van het *geotextiel? g. 0:54 - 0:59. Is het geotextiel nodig in de kleilaag? Leg uit. h. 1:33. Zou jij het geotextiel in dit deel van de dijk aanbrengen? Leg uit.

Figuur 50: faalmechanismen

Om dit subhoofdstuk te kunnen doen, moet je… • kunnen filtreren; • de formule voor het moment van

een kracht kennen.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

57

4.2 Bestrijding van afschuiven Je hebt via een houten model in een filmpje van het Klokhuis gezien hoe een dijk kan afschuiven door gebrek aan stabiliteit binnenwaarts. Zie eventueel ter herinnering 9:24 - 9:56 van ►URL9. De twee delen van de dijk lieten van elkaar los en het rechtse deel zakte naar beneden. Hoe kun je dit eenvoudig voorkómen? Vernagelen

4. Opdracht: Dijkvernageling Start ►URL31 over *dijkvernageling Vragen

a. 0:08 - 0:19. Je ziet merkwaardigerwijs al een lijn in de dijk getekend. Zo’n afscheiding zat er in de dijk van het klokhuisfilmpje ook! Waarom is dat voorbarig? Leg uit. Gebruik bij je uitleg dat wat er op die afscheiding gaat gebeuren.

b. 0:33 - 0:40. Waarom is het huis, rechts in beeld, van belang? c. 0:38 - 1:12. Hoe heet deze methode van vastmaken van het rechterdeel van de dijk aan de rest van de

dijk? Leg dat woord uit met een gewoner woord. d. 0:57 - 1:08. Zoek een normaler woord voor *grout. G. Op ►URL32 1:22 kun je het groutanker beter zien. e. 1:08 - 1:20. “Stevig verankeren” (1:08), zegt de voice-over. Waar zijn die afdekplaten dan nog voor

nodig? Gebruik de begrippen oppervlakte, zwaartekracht en druk bij én de dekplaten én bij het grout. Gebruik bij het grout ook nog het begrip wrijving.

5. Opdracht: De waterontspanner Start: ►URL33, de *waterontspanner.

Vragen

a. 0:00 - 0:04. Waar staat het huis rechts weer symbool voor? b. 0:00 - 0:24. De voice-over doet alsof het een probleem is als de bodem van rivier van klei is. Waarom is

dat juist geen probleem? c. 0:27. Hoe hoog kan het water komen achter de dijk dank zij het natuurkundige verschijnsel dat hier

genoemd wordt? Geef de naam van dat verschijnsel. Leg uit waarom er (dus) sprake is van een waterdruk.

d. 0:42 - 1:06. “…en de dijk wordt minder stabiel.” Welk faalmechanisme dreigt? Geef twee namen voor hetzelfde faalmechanisme en zeg waarom de *stijgbuizen dit onmogelijk maken.

e. 1:17. Waarom functioneren de stijgbuizen als een ventiel? Verklaar van het filmpje de naam De waterontspanner.

f. 1:26. Waarom zijn er putdeksels nodig? g. Is het gevaar voor piping nu ook geweken? Leg uit en geef zo nodig een aanvullende oplossing.

Damwanden en Palenwanden

Het huis staat nog steeds in de weg. 6. Opdracht: Damwanden

Start ►URL33. Vragen

a. 0:15. Welke optie ter versterking van de dijk wordt genoemd die door het huis onmogelijk is? b. 0:26 - 0:42. Leid uit deze beelden af of de stalen *damwand in zijn totaal waterdicht zal zijn. c. 0:40 - 0:44. Welke drie manieren om de damwand de grond in te krijgen worden genoemd?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

58

d. 0:45 - 1:03. Waarom moet de damwand tot zo diep (soms tot 20 m) in de grond gebracht worden? Geef drie argumenten. Gebruik bij twee van die redenen dat kracht x arm de neiging tot draaiing weergeeft.

e. 1:16. Waarom hoort deze maatregel thuis in dit hoofdstuk en in het Hoogwaterbeschermingsprogramma?

7. Opdracht: Palenwanden Start ►URL32. Vragen

a. Noem achtereenvolgens de zes verschillen van deze manier van versterken van de dijk (met *palenwanden) vergeleken met die van het vorige filmpje.

b. Welke van deze twee methoden om een dijk te versterken zal, denk je, de beste zijn? Leg uit. Welke denk je dat van beide methoden de nieuwste is? Leg uit.

Steunbermen en Opvijzelen

8. Opdracht: Steunberm Start ►URL34. Vragen

a. 0:24 - 0:30 en 0:40 - 0:45. “De dunne vegetatielaag …”. Waarom moet die vegetatielaag niet té dun zijn? Leg uit.

b. 0:31 - 0:39. Waarom heet de *steunberm steunberm? Leg uit.

9. Opdracht: Vijzelen Start ►URL35.

Vragen

a. 0:05 - 0:20 en 1:00 - 1:15. Voor welke maatregel tegen afschuiven staat dit keer het huis in de weg? Hoe ziet deze optie eruit? Hoe dik is deze optie?

b. 1:15. “…sterker dan ooit.” Tegen welk faalmechanisme is deze maatregel bedoeld?

4.3 Bestrijding van het aantasten van de bekleding Het afschuiven van de dijk binnenwaarts en buitenwaarts wordt veroorzaakt door het aantasten van de bekleding buitenwaarts door hoog water of sterke golfklappen, en het aantasten van de bekleding binnenwaarts door overslag van water. De bekleding kan handmatig worden gerepareerd. Zogenaamde Deltadijken waren / zijn overspoelbaar. Door hun zeer flauwe glooiingen binnenwaarts en buitenwaarts blijven zij bij *overslag stabiel. Daarbij zal wel een vrijwel onaantastbare bekleding noodzakelijk zijn. Asfalt

10. Opdracht: Asfaltbekleding Start ►URL36.

Vragen

a. 0:00 - 0:07. Is de hele bekleding van asfalt? Leg uit. b. 0:08 - 0:39. Vind je een asfaltbekleding verantwoord? Leg uit. Geef een argument vóór en een

argument tegen. Geef daarbij aan wat je met het asfalt zult moeten doen om de zoveel tijd.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

59

c. 0:39 - 0:45. De superstorm komt natuurlijk niet pas na 50 jaren, maar je kunt hem ieder ogenblik verwachten. Wat moet je doen om de gevolgen van zo’n storm vóór te zijn?

d. 0:50 - 1:00. Scheuren op zich zijn niet zo erg. Als je echter de scheuren combineert met het beeld dat je ziet nadat het water zich heeft teruggetrokken, kun je de echte oorzaak van het instorten van het asfalt beredeneren. Wat is daarna je conclusie?

Er zullen maar weinig mensen zijn die zo’n laag grauw asfalt een mooie oplossing vinden. Misschien zijn er andere mogelijkheden met een (vrijwel) waterdichte asfaltbekleding.

11. Opdracht: Gietasfalt Start ►URL37 vanaf 1:30.

Vragen

a. 1:30 - 1:42. Je hoort tweemaal een belangrijke eigenschap van de te gebruiken soort asfalt. Noem deze eigenschap.

b. 1:44 - 2:09. Waarom is het belangrijk dat het getoonde asfalt goed te gieten is?

12. Experimenten: Zoab Zoab is de afkorting voor: zeer open asfaltbeton. Het wordt veel toegepast op wegen. Het kan regen opnemen en afvoeren omdat het ruimten heeft waar het water doorheen kan. In je omgeving wordt wellicht ergens een asfaltweg gerenoveerd. Dat doen ze tegenwoordig door *recyclen met behulp van omsmelten. Kijk of je een brok zoab kunt en mag meenemen.

Opdrachten a. Zaag de brok zoab met een ijzerzaag doormidden en ga aan de hand van de ene helft na tot hoe diep

de watergangen gaan. Kijk of water aan de bovenkant ingebracht, er aan de onderkant uitkomt. Kijk ook op de doorsnede of je één of meer gangen kunt volgen. Misschien kun je een zo’n gang wit kleuren met een potlood.

Je kunt als volgt de ‘uitstraling’ van het asfalt verbeteren: b. Zaai op de bovenkant van het andere stuk zoab diverse

soorten mossporen. (Je kunt ook gewoon diverse soorten mos erop leggen.) Leg het stuk zoab in een bak met een flinke laag water en zet het warm weg. Kijk om de week wat het resultaat is en maak er telkens een foto van, tot je vindt dat de begroeiing voldoende is.

Vragen

a. Is het een goed idee dat asfalt als dijkbekleding toch waterdoorlatend is? Leg uit. Geef een argument vóór en twee argumenten tegen.

b. Op welke manier veranderen je argumenten bij de vorige vraag als er mos op /in het zoab groeit?

13. Experiment: Grind afdichten FCT4 Leg een aaneengesloten laag grind op zand. Zorg dat het grind naar het midden toe steeds lager ligt en zo een soort schotel vormt. Verhit in de zuurkast (aanzetten: teerdampen zijn niet ongevaarlijk!) het overgebleven stuk zoab in een oude pan tot dun vloeibaar (boven 170 oC) en giet het afdichtend uit op de laag grind. Vind je het resultaat mooi? Test na afkoelen het afgedichte grind op de (on)doorlaatbaarheid van water.

Figuur 51: mosdak

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

60

4.4 Bestrijding onvoldoende hoogte FCT5 Het HWBP betreft merendeels niet het verhogen van de dijken maar het versterken ervan. Toch komt in het projectenboek 2018 “afkeuring op hoogte” zeker wel voor. Bijvoorbeeld: “De dijkvakken zijn afgekeurd op met name binnenwaartse stabiliteit, maar ook op hoogte en piping.”

14. Opdracht: Ook hoogte? Op ►URL38 verschijnt rechts de afbeelding van het Projectenboek. Dubbelklik op deze afbeelding. Toets crtl F in en zoek op: 'afgekeurd op hoogte'. Het kan even duren voor het totaal aantal gegeven wordt. Misschien helpt het als je op de pijltjes klikt.

Vraag Hoe vaak komt 'afgekeurd op hoogte' voor? Wat is je conclusie?

Opdrijvende kering

15. Opdracht: Spakenburg Toets op Internet 'Spakenburg hoogwater' in. Open een van de berichten van 10 april 2017.

Vraag

Wat is er zo bijzonder aan de waterkering in Spakenburg? .

16. Opdracht: Opdrijvende waterkering Open en lees: ►URL40. Vragen

a. Boven het filmpje staat: “… opdrijvende waterkering …” en "Het is een kunststof muurtje dat in een betonnen bak onder het straatoppervlak hangt", legt dijkgraaf Tanja Klip-Martin uit. "Bij hoog water stroomt water in de bak en komt het muurtje vanuit de straat omhoog, tot ongeveer 80 centimeter. Het drijft als het ware omhoog." Wat kun je dus zeggen over de dichtheid van die kunststof?

b. De dichtheid van het gebruikte kevlar is volgens Internet echter 1,45·103 kg m-3. Bedenk hoe het muurtje toch omhoog kan komen.

c. En onder het filmpje: “De waterkering verschijnt als een noordwesterstorm met windkracht 11 het water van de Zuidelijke Randmeren 2 tot 2,5 meter doet stijgen.” Waardoor verschijnt het muurtje dan pas?

De tekst onder het filmpje luidt verder: Statistisch gezien is de kans daarop maar 1/1250 per jaar. Dijkgraaf Klip-Martin: “Omdat het klimaat verandert en we extremere weertypes krijgen, zijn we continu aan het werk om onze duinen en dijken te verbeteren. Het is een prachtige nieuwe vondst van de Nederlander Johan van der Noort. Hij verkoopt het inmiddels op grote schaal aan het buitenland. Weer zo'n prachtig innovatief waterexportproduct van ons land." Ophogen

17. Opdracht: Ophogen Kijk en luister op 2:32 - 2:37 van ►URL41. Vragen

a. Is dit nu een verhoging of, zoals gezegd wordt, een versterking? Leg uit. b. Hoe en met welk materiaal is, kijkend naar het filmpje, de verhoging uitgevoerd? Leg uit. c. Hoe zou jij dit anders doen? Geef aan in vijf stappen. FCT5z

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

61

Zandsuppletie en Zandmotor

Het HWBP beperkt zich niet tot rivierdijken maar houdt zich ook bezig met de zeedijken en duinen: Open ►URL42 met de volgende tekst boven het filmpje: “Hoogwaterbeschermingsprogramma. Rijkswaterstaat en de waterschappen controleren regelmatig de belangrijke Nederlandse dijken, duinen, sluizen en gemalen.” Om de duinen op hoogte en breedte te houden, wordt gewerkt met zandsuppletie.

18. Opdracht: Zand, wind en water Open: ►URL43 Start de video: Kustonderhoud met zand: natuurlijk veilig. Vragen

a. 0:44 - 0:47. Deze windrichting is oorzaak van het opschuiven van de kust, maar gaat die opschuiving tegelijkertijd ook tegen. Hoe?

b. 1:00 - 1:16. Er worden zes redenen genoemd om zand te gebruiken. Geef ze ieder met twee woorden weer.

c. 1:23 - 1:30. Dankzij het eens in de vijf jaar aanbrengen van zand op de kust was er tijdenlang een evenwicht tussen groei en afslag van de duinen. Welke trend doorbreekt nu dat evenwicht?

d. 1:38 - 2:22. Noem vier manieren om het zand aan te brengen. Zeg er steeds ook bij waar het aangebracht wordt.

e. 1:55. en 2:13. Wat is rainbowen? f. 1:57 - 2:07. Wat is het effect van de zandbank? In welke richting en door welke oorzaak beweegt de

zandbank? g. 2:28 - 2:35. Noem een van de faalmechanismen die dreigen. Waardoor? h. 2:09 - 2:13. Welke oplossing hiervoor herken je? i. 4:44 - eind. De *zandmotor. Zie voor vragen het filmpje met deze naam na het experiment zand en

wind.

19. Experiment: Zand en wind Maak van drie blauwe post-it-papiertjes een profiel van een duin: een stijgend deel, een vlak deel en een dalend deel. Blaas door een limonaderietje een poeder in de richting van het profiel. Gebruik een soort poeder waarvan je niet gaat niezen of hoesten. Bijvoorbeeld krijtpoeder. Dat kun je maken door met een ouderwets schoolbordkrijtje (eventueel een krijtje van magnesiumoxide) over een gaasje van een bunsenbrander op en neer te wrijven. Je kunt dan ook goed de plaats bepalen waar je het krijtpoeder wilt laten neerkomen om het van daaruit weg te blazen. Pas de positie vanwaaruit je blaast en de kracht waarmee je blaast steeds zo aan dat vlak voor het duin uiteindelijk geen poeder meer ligt. Aan de kant waar je blaast moet het plakrandje van het model goed op de tafel geplakt zijn, anders gaat poeder er onderdoor of waait het profiel weg.

20. Vragen a. Waar gaat het poeder liggen? b. Hoe komt dat? Geef drie oorzaken. c. Laat de overeenkomst met de zandmotor zien. Bekijk het effect van zuidwesten en noordwesten wind. d. In welke drie faalmechanismen is dus voorzien? 21. Opdracht: Zandmotor Start ►URL44 aanleg, werking en onderzoek.

Vragen

a. 0:56. Van waar tot waar gaat het zand zich verspreiden? Zoek op Internet hoe groot de afstand tussen die twee plaatsen hemelsbreed in km is.

b. 1:26. Waarvoor gaat de zandmotor in de plaats komen?

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

62

c. 1:40. Hoeveel m3 zand wordt gestort voor de zandmotor? d. 1:54. Met welke snelheid in m3/s? e. 2:16. Bereken hoeveel maanden dat gaat duren. f. 4:10 - 4:39. Hier hoor je het antwoord op de vorige vraag. Bedenk een oorzaak voor het verschil. g. 6:27. Hier hoor je een tweede oorzaak voor het verschil tussen beide antwoorden. h. 8:27. In hoeveel jaar kustonderhoud voorziet de zandmotor? En in hoeveel hectare nieuw strand en

duin? Bereken hoe breed die strook nieuw strand en duin is. Gebruik daarbij ook het antwoord van vraag a.

Je weet nu als expert voldoende van jouw specialisatie om in het volgende hoofdstuk in jullie gemengde werkgroep jullie presentatie te gaan voorbereiden. Begrippen

De begrippen die je in dit hoofdstuk 4 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, zijn: geotextiel; dijkvernageling; grout; waterontspanner; stijgbuizen; damwand; steunberm; palenwand; overslag; zandmotor; recyclen. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

63

5. Eindopdracht De leerdoelen van dit hoofdstuk zijn: • een presentatie voorbereiden en houden als medewerker van een ingenieursbureau. De klas wordt nu ingedeeld in multidisciplinaire werkgroepen. Elke werkgroep stelt een *ingenieursbureau voor en bestaat uit de diverse experts. Je maakt je dus vanaf dit moment sterk voor het ingenieursbureau waar jij vanaf nu bij hoort.

Overzicht werkwijze Les 1 Elke leerling beantwoordt eerst de vragen 1. en 2. hieronder. Samen in de werkgroep worden de vraag 3. beantwoord. Voor opdracht 4.worden de producten van de verschillende experts, verkregen in de buitenopdracht, mondeling ingebracht in het overleg van het ingenieursbureau tijdens het maken van de presentatie. Iedere expert probeert minstens één innovatief voorstel te doen. Les 2 Verder werken aan de presentatie. Je werkgroep (het ingenieursbureau) overlegt daarbij en maakt keuzes, weegt de verschillende voorstellen af, maakt een eindvoorstel en zorgt daarbij dat er duidelijke tekeningen en overzichten zijn. De presentatie mag niet langer dan 5 minuten duren. Les 3 De presentaties worden gehouden. Na elke presentatie van een groep geeft in stilte iedere leerling die niet gepresenteerd heeft, een oordeel over de voorstellen die gedaan zijn. Elke leerling geeft dan als het ware advies aan het bestuur van het waterschap dat moet beslissen welk ingenieursbureau het beste voorstel heeft. De beoordeling gebeurt met behulp van het formulier dat je van je docent hebt gekregen. Het ziet er als volgt uit. Formulier beoordeling presentatie Wijze van scoren: 1 zeer slecht, 2 slecht, 3 voldoende, 4 goed, 5 zeer goed. Beoordeling van de presentatie van groep … score toelichting Wijze van presenteren Begrijpelijkheid Boeiend, onderhoudend Binnen de tijd Kwaliteit van voorstel Uitwerking Haalbaarheid Aantrekkelijk, interessant Mate van innovatie Meekoppelkansen benut? Wijze van presenteren Begrijpelijkheid Mate en kwaliteit van verwerking van de inbreng en de producten van de diverse experts: 1. Dijkenbouwkundige 2. Onderhoudsingenieur 3. Ecoloog 4. Landschapsarchitect 5. Econoom 1. Dijkenbouwkundige

Figuur 52: formulier beoordeling presentatie

Het naslagwerk Projecten ’18, Mensen-Werk is een uitgave van de Programmadirectie Hoogwaterbescherming. Dit naslagwerk heb je ook in subhoofdstuk 3.5 bekeken.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

64

Ga naar ►URL27. Klik op de afbeelding Projectenboek 2018 en daarna op Projectenboek 2018. pdf. Dit is het Projectenboek van Rijkswaterstaat. Ieder jaar komt er een nieuw Projectenboek uit. De gegevens hieronder zijn van het Projectenboek 2018, maar kunnen dus ondertussen gewijzigd zijn. De beschrijving van een project bestaat steeds uit drie onderdelen.

1. Vraag Noem deze drie onderdelen. 2. Vraag Lees van het project Vianen de onderdelen 'Opgave' en 'Context'. Noteer de vaktermen die je herkent van de voorgaande hoofdstukken.

In plaats van het project van Vianen gaan jullie nu voor je eigen project, dat hoort bij de dijk die jullie bezocht hebben, voorstellen doen voor verbetering en versterking van de dijk. Zoals je al weet gaan multidisciplinaire werkgroepen - de ingenieursbureaus - voorstellen doen voor de uitvoering van het project.

3. Vraag a. Een van de belangrijkste taken van ingenieursbureaus is het leveren van technische en andere

adviezen. Zoek op Wikipedia op waarover ingenieursbureaus adviezen moeten kunnen leveren. Noem negen gebieden.

b. Noem drie partijen waarmee ingenieursbureaus moeten kunnen samenwerken. Het waterschap dat de dijkring beheert, heeft een aantal ingenieursbureaus gevraagd om in te schrijven (een soort solliciteren) voor het verkrijgen van de opdracht. Het waterschap moet nu een keuze gaan maken: welk ingenieursbureau krijgt de opdracht? Voor de sollicitatieprocedure moet elk ingenieursbureau een presentatie houden. Voor die presentatie gebruikt het ingenieursbureau de gegevens, de ideeën en de producten die door de experts verzameld zijn. De kennis van de verschillende experts komt bij het voorbereiden van deze presentatie bij elkaar. Elke expert moet kunnen aangeven welk effect zijn of haar voorstel heeft op de kwaliteit van de dijk. De dijkenbouwers en onderhoudsingenieurs brengen hun voorstellen voor het verbeteren van de macrostabiliteit en bekleding in. Het monitoringsplan wordt verwerkt. De ecologen geven aan wat de gevolgen zijn van hun voorstellen voor de aanwezige natuur. De landschapsarchitecten brengen de meekoppelkansen in. De economen maken een overzicht van de geschatte kosten en inkomsten. Pas als er overeenstemming is over het uiteindelijke voorstel voor het verbeteren van de dijk ga je de presentatie zoals hieronder voorbereiden. Bedenk daarbij dat de presentatie zó moet zijn dat jouw ingenieursbureau het waterschapsbestuur en alle aanwezigen ervan kan overtuigen dat jullie voorstel het beste is.

4. Opdracht: Presentatie Elk ingenieursbureau gaat zich presenteren bij het waterschap. De andere bureaus zijn jullie concurrenten. a. Bedenk een leuke/aantrekkelijk naam voor jullie ingenieursbureau. b. Geef in de presentatie de verbeteringsideeën aan voor de dijk die onderzocht is en verwerk de andere

gegevens die je in je transectkaart hebt verzameld in de vorm van 'Opgave' en 'Context' zoals in het Projectenboek. Je mag er (reële!) problemen en verbeteringen aan toevoegen. Voer ze in als pagina 1 en 2 van je presentatie.

c. Geef in de derde pagina de totaalopzet van het projectplan weer. Een tekening van de begin- en eindsituatie (zie projectboek) is verplicht.

d. Geef vanaf de vierde pagina details van het plan vanuit de expertise van de experts. Meteen na jullie presentatie wordt deze - in stilte, op scoreformulieren – beoordeeld. Begrippen

Het begrip dat je in dit hoofdstuk 5 hebt moeten opnemen in je begrippenlijst, en waarvoor je met je eigen woorden een omschrijving hebt gegeven, is: *ingenieursbureau. Ook de titels van de paragrafen, subparagrafen en alinea’s, voor zover ze nieuwe begrippen inhielden, heb je met je eigen woorden moeten omschrijven. Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

65

Bijlage 1 URL-lijst ►URL1 https://www.youtube.com/watch?v=iCdg560DGkk ►URL2 http://joemonster.org/images/vad/img_39830/c0712558087b7fa6e201fcf399ec5835.jpg ►URL2A https://www.youtube.com/watch?v=XZKlAP5B974 ►URL3 https://www.youtube.com/watch?v=mOBJxBKhQBI ►URL4 https://www.royalhaskoningdhv.com/nl-nl/nederland/werken-bij/vacatures ►URL5 https://www.hkv.nl/nl/actueel/226-hkv-ondersteunt-multidisciplinair-project-a-flood-project-texas-citya.html ►URL6 https://www.google.nl/maps/dir/New+Orleans,+Louisiana,+Verenigde+Staten/Texas+City,+Texas,+Verenigde+Staten/@29.9164041,-92.5529164,7z/data=!4m8!4m7!1m2!1m1!1s0x8620a454b2118265:0xdb065be85e22d3b4!1m2!1m1!1s0x863f7912a0edb117:0x862d9cbcadeeb4e1!3e0?hl=nl ►URL7 http://www.kiesjestudie.nl/allehboopleidingen.html ►URL8 vacant: de info van mailto:tjeerd.driessen@rhdhv.com is opgenomen (grijs) in de tekst. ►URL9 https://www.schooltv.nl/video/het-klokhuis-dijken/ - q=dijken ►URL10 https://www.rijkswaterstaat.nl/over-ons/contact ►URL11 https://www.schooltv.nl/video/het-klokhuis-dijken/ - q=dijken ►URL12 https://www.youtube.com/watch?v=fMlwEQ2IguM ►URL13 http://v-web002.deltares.nl/sterktenoodmaatregelen/index.php/Faalmechanisme ►URL14 https://www.rijkswaterstaat.nl/water/waterbeheer/bescherming-tegen-het-water/hoogwater/index.aspx ►URL15 https://www.rijkswaterstaat.nl/water/waterbeheer/bescherming-tegen-het-water/maatregelen-om-overstromingen-te-voorkomen/ruimte-voor-de-rivier.aspx ►URL16 https://www.rijkswaterstaat.nl/water/waterbeheer/bescherming-tegen-het-water/maatregelen-om-overstromingen-te-voorkomen/hoogwaterbeschermingsprogramma.aspx ►URL17 https://nos.nl/artikel/2175807-lichaam-vermiste-zwemmer-17-gevonden-in-de-rijn.html ►URL18 http://www.ahn.nl/index.html ►URL19 http://www.edugis.nl/?option=com_frontpage&Itemid=1 ►URL19A https://www.deltares.nl/nl/nieuws/meerlaagsveiligheid-samenwerken-door-de-lagen-heen-vermindert-overstromingsrisico ►URL20 https://www.youtube.com/watch?v=fMlwEQ2IguM ►URL21A https://www.youtube.com/watch?v=nTkYIj_c3fs&t=5s ►URL21B https://www.youtube.com/watch?v=SCimEzx1pWg

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

66

►URL22 https://vimeo.com/82615775 ►URL23 A https://nl.wikipedia.org/wiki/Hygrometer ►URL23 B https://www.schooltv.nl/video/muskusratten-bedreigen-onze-dijken-hoe-kwam-de-invasieve-exoot-in-nederland/ - q=dijken. ►URL24 http://www.hoogwaterbeschermingsprogramma.nl/projecten/projectoverstijgende+verkenningen+pov/pov+dag+2017/handlerdownloadfiles.ashx?idnv=909148 vanaf pagina 10 ►URL24A https://www.youtube.com/watch?v=_kB9XV0Fzyo ►URL25 https://www.deltares.nl/nl/faciliteiten/delta-flumedeltagoot/ ►URL26 https://www.rijkswaterstaat.nl/over-ons/werken-bij-rijkswaterstaat ►URL27 http://www.hoogwaterbeschermingsprogramma.nl/documenten+openbaar/default.aspx - folder=913802 ►URL28 https://www.gelderlander.nl/nijmegen-e-o/deze-dieren-vliegen-en-scharrelen-weer-rond-de-rivier~a62b55ce/ ►URL29 http://www.stowa.nl/Upload/documenten/waterbegrippenspread.pdf ►URL30 https://www.youtube.com/watch?v=8-oZrG-Bi_E ►URL31 https://www.youtube.com/watch?v=vFsA9H_9eGs ►URL32 https://www.youtube.com/watch?v=HDUTMx_Wmn0 ►URL33 https://www.youtube.com/watch?v=cFUZsx8x89w ►URL34 https://www.youtube.com/watch?v=eeL_8m1C5a0 ►URL35 https://www.youtube.com/watch?v=SMmsoC8aAfA ►URL36 https://www.youtube.com/watch?v=VzmVyyju7bQ ►URL37 https://www.youtube.com/watch?v=MTt6GvYySMw ►URL38 http://www.hoogwaterbeschermingsprogramma.nl/default.aspx ►URL39 Vervallen ►URL40 https://nos.nl/artikel/2167544-wereldprimeur-opdrijvende-waterkering-beschermt-voortaan-spakenburg.html ►URL41 https://www.rijkswaterstaat.nl/water/waterbeheer/bescherming-tegen-het-water/maatregelen-om-overstromingen-te-voorkomen/ruimte-voor-de-rivier.aspx ►URL42 https://www.rijkswaterstaat.nl/water/waterbeheer/bescherming-tegen-het-water/maatregelen-om-overstromingen-te-voorkomen/hoogwaterbeschermingsprogramma.aspx - vp-article123234 ►URL43 https://www.rijkswaterstaat.nl/water/waterbeheer/bescherming-tegen-het-water/maatregelen-om-overstromingen-te-voorkomen/kustonderhoud/index.aspx - vp-downloads39104 ►URL44 https://www.youtube.com/watch?v=Pbhg6-QW1i0

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

67

Bijlage 2 Copyrightlijst Afbeelding cover: Bron https://pixabay.com/nl/photos/texel-windmolen-nederland-water-2184341 Figuur 1: https://encyclopedievanzeeland.nl/Bestand:Sint-Felixvloed.jpg Figuur 2: straten in New Orleans staan blank. Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Katrina_(orkaan) - /media/File:KatrinaNewOrleansFlooded_edit2.jpg Figuur 3: overstroomde gebieden bij de Watersnoodramp. Bron: perm. info@watersnoodmuseum.nl https://i.pinimg.com/736x/d3/5d/ef/d35defb14b84f22952a4d66f9805448a--is-is-historie.jpg Figuur 4: hoogtekaart van Nederland Bron: info@ahn.nl http://joemonster.org/images/vad/img_39830/c0712558087b7fa6e201fcf399ec5835.jpg Figuur 4: bij de witte pijl redde schipper Evegroen miljoenen mensen. Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Hollandse_IJssel - /media/File:Location_Hollandse_IJssel.PNG Figuur 6: de Deltawerken. Bron: http://www.deltawerken.com/16 Figuur 7: oorzaken van overstroming. Bron: info@djoser.nl https://www.djoser.nl/images/cached/resample/jpg/data/trip_data/maps_2017/1563.jpg_1487323644000_960x662.jpg Figuur 8: Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Katrina_(orkaan) - /media/File:Hurricane_Katrina_August_28_2005_NASA.jpg Figuur 9: windsnelheid uitgezet tegen windkracht in Beaufort. Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Schaal_van_Beaufort - /media/File:MAD-Beaufort.png Figuur 11: doorsnede oude dijk. Bron: perm. elswerd@planet.nl j.vant.hoff@gmail.com joke@wierde-en-dijk.nl http://www.wierde-en-dijk.nl/projecten/proj_fotos/coupure_Lauwerpolder1.jpg Figuur 12: coupure door een dijk. Bron: https://beeldbank.rws.nl/Home/DisplayDetail/67763 Figuur 13: zelfgebouwde plaggendijk in een tuin. Bron: http://vaklokaal-nlt.nl/?cat=94 PPT dia 8 Figuur 15: muraltmuren. Bron links: © Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, Amersfoort, augustus 2013. perm. info@cultureelerfgoed.nl http://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/jpgm/muraltmuur_1_schenkeldijk_werkendam_www_cultureelerfgoed_nl_300px.jpg Bron rechts: Eigen werk auteur Figuur 16: afvoer en dagenlijnen. Bron: Uitbreiding afvoerstatistiek Borgharen, Lith, Lobith en Olst. H.J. Kalk (HKV) I.B.M. Lammers (HKV) C.P.M. Geerse (RIZA), http://library.wur.nl/ebooks/hydrotheek/1859367.pdf pagina 118. Figuur 18: veiligheidsnormen per dijkring. Bron: Rijkswaterstaat. http://www.floodsite.net/juniorfloodsite/images/content/veiligheidsnorm.png Figuur 19: dijken met verschillende functies. Bron: perm. info@geoservice-landmeetkunde.nl http://geoservices.provinciegroningen.nl/bestanden/metadata/voorbeeldplaatjes/LandschappelijkWaardevolleDijken.jpg

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

68

Figuur 20: dijksoort genoemd naar de plaats waar hij ligt. Bron: perm. info@visboeken.nl http://www.abc-sportvissen.be/fotos/fotos vislocaties/kanaal-veurne-nieuwpoort.jpg Figuur 21: doorsnede rivierbedding. Bron: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Rivierbedding.gif Figuur 22: dijkconstructie. Bron: perm. GerbrandGaaff@ecomare.nl http://www.waddenzeeschool.nl/uploads/encyclopediedata/vleet_xml/images/doorsnede-zuiderzeedijk-ned.jpg Figuur 23: dijkonderdelen. Bron: perm. info@visboeken.nl https://nl.wikipedia.org/wiki/Dijk_(waterkering) - /media/File:Doorsnede_zeedijk.png Figuur 24: hoogwateroefening. Bron: perm. J.Moberg@wsrl.nl https://www.wsrl.nl/dijkbewaking/common/foto-en-video/foto%5B2%5D.html (vierde foto) Figuur 25: De Twee Gebroeders bij laag water (links). Bron: perm. redactie@goudsdagblad.nl http://neon.pictura-hosting.nl/naa/naa_mrx_bld/thumbs/500x500/sfa/00/SFA_066/SFA001012561.jpg Figuur 26: Hansje Brinker (rechts). Bron: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Spaarndam_hans_brinker.jpg Figuur 28: krachten op een blokje op een helling. Bron: https://www.wetenschapsschool.nl/chapter/kracht/hellend_vlak4.jpg Figuur 29: storthoek. Bron (links): perm. info@duikersgids.nl https://www.duikersgids.nl/assets/cache/data/content/2017/03/tijdelijk-niet-duiken-milligerplas-max-w700.jpg Figuur 30: andere storthoek. Bron(rechts).: tenzometry@tenzometry.cz https://www.tenzometry.cz/images/OBOROVA_RESENI/POVRCHOVÉ DOLY 1000x667.jpg Figuur 32: afbeelding Tractaet van Dyckagie. Bron: Projectenboek 2017. Figuur 34: heave. Bron: http://docplayer.nl/docs-images/60/44274245/images/11-2.png Figuur 35: faalmechanismen van dijken. Bron: Projectenboek HWBP Figuur 37: ongeval met een schip. Bron: ulrich.forster@deltares.nl http://v-web002.deltares.nl/sterktenoodmaatregelen/index.php/Menselijke_activiteit Figuur 38: muskusrat. Bron: secretariaat-mrb@wsr.nl https://www.waterschaprivierenland.nl/binaries/content/gallery/wsrl---muskusrattenbeheer/common/muskusrattenbeheer/muskusrat.jpg Figuur 39: faalmechanismen met omschrijvingen. Bron: perm. info@cultureelerfgoed.nl http://www.joostdevree.nl/shtmls/piping.shtml Figuur 42: kwelweglengte L. Bron: perm. jaspervangestel013@hotmail.com https://www.google.nl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiFhZ6aqN7WAhUJUlAKHYEoCJIQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fdocplayer.nl%2F8947439-De-werkmethode-tegen-piping.html&psig=AOvVaw188EndWiMTmn7Doe0-nx0T&ust=1507458897578410 Figuur 43: meetopstelling voor bepaling k. Bron: perm. a.verruijt@verruijt.net http://geo.verruijt.net/software/GrondMechBoek.pdf §7.1 Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

69

Figuur 44: zeefkromme. Bron: perm. info@cultureelerfgoed.nl http://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/jpgz/zeefkromme_1_algemeen_www_sgc_nl.gif Figuur 46: geldsorteerschalen. Bron: perm. Kunstnier en Membranen Figuur 47: klassieke meetopstelling voor de bepaling van C. Bron: perm. adam.bezuijen@deltares.nl https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3A0cb0f7b7-ca92-4274-b8e5-825452262a47(p5) Figuur 49: jalonstok. Bron: perm. verkoop@netim.nl http://www.netim.nl/nl/160-jalonstokken Figuur 50: faalmechanismen. Bron: Projectenboek HWBP Figuur 51: mosdak. Bron: https://www.dakconstructie.be/contact https://www.mijn-dakdekker.nl/wp-content/uploads/hellend-groendak.jpg Figuur 9, 9a, 10, 14, 17, 27, 31, 33 en 36. Bron: Eigen werk van de auteurs.

Nlt 6030-086-HDC Een Dijk van een Dijk Hoogwaterbeschermingsprogramma

70