WATERVEILIGHEID BIJ EEN DUBBELE DIJK - POV Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 4...

download WATERVEILIGHEID BIJ EEN DUBBELE DIJK - POV Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 4 Samenvatting

of 144

  • date post

    18-Jul-2020
  • Category

    Documents

  • view

    1
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of WATERVEILIGHEID BIJ EEN DUBBELE DIJK - POV Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 4...

  • WATERVEILIGHEID BIJ EEN DUBBELE DIJK

    Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 1

    ONDERZOEK NAAR DE FYSIEKE MAATREGELEN VAN HET SYSTEEM DE DUBBELE DIJK

    Naam: Stefan Hofsté

    School: NHL Hogeschool

    Bedrijf: Boskalis Nederland

    Datum: 15-06-2017

    Afstudeerrichting: Waterbouwkunde

  • Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 2

    WATERVEILIGHEID BIJ EEN

    DUBBELE DIJK ONDERZOEK NAAR DE FYSIEKE MAATREGELEN VAN HET SYSTEEM

    DE DUBBELE DIJK

    Datum: 15 juni 2017

    Plaats: Delfzijl

    Auteur: J.S. Hofsté

    Studentnummer: 351253

    Specialisatie Waterbouw

    Onderdeel: Afstudeerscriptie

    E-mail: hofs1305@student.nhl.nl

    Opdrachtgevers: Boskalis Nederland

    Waalhaven Oostzijde 85

    Postbus 4234

    3006 AE Rotterdam

    nederland@boskalis.com

    NHL Hogeschool

    Rengerslaan 10

    Postbus 1080

    8917 DD Leeuwarden

    info@nhl.nl

    Afstudeerbegeleiders: Dhr. Ing. J.T. de Vries

    Dhr. Ir. P.H.H. Stuurwold

    mailto:info@nhl.nl

  • Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 3

    Voorwoord

    Voor u ligt de afstudeerscriptie ‘Waterveiligheid bij een dubbele dijk’, een onderzoek naar de fysieke maatregelen van

    het systeem de dubbele dijk ten behoeve van de waterveiligheid. Deze afstudeerscriptie is geschreven in opdracht van

    de NHL Hogeschool en Boskalis Nederland en onder begeleiding van het waterschap Noorderzijlvest en

    Witteveen+Bos. Het onderzoek is gestart in februari 2017 en afgerond in juni 2017.

    Tijdens de opleiding Civiele Techniek aan de NHL Hogeschool is er in semester 6 de specialisatierichting waterbouw

    gekozen (Harbour, Coast & Dredging). Vervolgens is er in semester 7 stage gelopen in deze specialisatierichting. In

    mijn geval betreft dit een stage bij Boskalis Nederland op het project “Dijkverbetering Eemshaven – Delfzijl”. Tijdens

    deze stage heb ik onderdeel uitgemaakt van het team dijkontwerp, bestaande uit Boskalis en Witteveen+Bos. De

    werkzaamheden bestonden uit het werken aan het ontwerp van de reguliere hoogwateropgave. Dit rapport bestaat

    uit het afstudeerwerk van een deelproject van de dijkversterking tussen de Eemshaven en Delfzijl.

    In een brainstormsessie met de ontwerpleider reguliere hoogwateropgave, de integrale ontwerpleider en de

    projectleider van het project is de onderzoeksvraag over de waterveiligheid bij een dubbele dijk naar voren gekomen.

    Deze onderzoeksvraag is voorgesteld aan de begeleider van de NHL Hogeschool en goedgekeurd. Met goede

    ondersteuning van het Waterschap, NHL Hogeschool, projectteamleden en andere specialisten is dit onderzoek

    mogelijk geworden.

    Allereerst wil ik Jasper Bakker (Boskalis) bedanken dat het voor mij mogelijk is gemaakt om bij Boskalis te mogen

    afstuderen. Verder wil ik mijn schoolbegeleider Hans de Vries en mijn bedrijfsbegeleider Paul Stuurwold bedanken

    voor de feedback en hulp tijdens het afstuderen. Tevens ben ik het waterschap Noorderzijlvest dankbaar voor de

    ondersteuning tijdens het gehele afstudeerproces en dan in het bijzonder Marco Veendorp en Ron Hölscher. Ten

    slotte ben ik de volgende specialisten dankbaar dat zij voor mij de moeite hebben genomen om hulp te bieden over

    bepaalde onderwerpen: Ruben Jongejan, Jan Tichelaar, Matthijs Kok en Fred Lenting. Zonder hulp en ondersteuning

    van bovenstaande personen was het mij niet gelukt dit onderzoek te voltooien.

    Het onderzoek vond ik zeer interessant en ik heb hiervan veel geleerd. Het leuke van dit afstudeerwerk is dat ik aan

    de beginselen van ontwerpen aan dijken heb mogen werken en dat ik toch de verdieping heb kunnen opzoeken.

    Ik wens u veel leesplezier!

    Stefan Hofsté

    Delfzijl, 15 juni 2017

  • Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 4

    Samenvatting

    Naar aanleiding van de dijkverbetering tussen de Eemshaven en Delfzijl is het pilot-project “de dubbele dijk” opgezet.

    Bij deze dijkverbetering wordt de waterveiligheid niet gewaarborgd door één robuuste dijk, maar door twee dijken.

    Het is onduidelijk wat het effect van een dubbele dijk is op de waterveiligheid en hoe het ontwerp van de

    achterliggende dijk eruit komt te zien. De doelstelling van dit onderzoek is om bij een viertal varianten de hoogte van

    de achterliggende dijk te verkrijgen.

    De dubbele dijk bestaat uit de huidige voorliggende dijk waar een tweede achterliggende dijk wordt aangelegd.

    Tussen deze dijken zijn twee gebieden ingericht waarbij één gebied fungeert als slibvang en in het andere gebied wordt

    zilte landbouw gepleegd. Deze activiteiten worden mogelijk gemaakt door het inlaten van buitenwater door middel van

    getijdeduikers. Het slibrijke water stroomt door getijdewerking het tussenliggend gebied binnen en bezinkt, waardoor

    het slib later kan worden afgegraven. Door het toelaten van buitenwater als gevolg van instroming door de

    getijdeduikers of door golfoverslag, dient er aandacht te worden besteed aan de effecten hiervan op beide dijken.

    Het ontwerp volgt de richtlijnen van het ontwerpinstrumentarium 2014v3 en wanneer dit kan het

    ontwerpinstrumentarium 2014v4. Het laatste ontwerpinstrumentarium is een voorproductie van de nieuwe normering

    die in 2018 beschikbaar wordt gesteld. Hier wordt niet meer gekeken naar de overschrijdingskans van een dijkring,

    maar naar de overstromingskans van een dijktraject. De dijk waar de dubbele dijk is gelokaliseerd, is onderdeel van

    dijktraject 6-7 waar een maximaal toelaatbare overstromingskans geldt van 1:3000 jaar. Bij een dubbele dijk is het in de

    waterveiligheidsfilosofie toegestaan dat er schade optreedt aan de voorliggende kering. Dit is toegestaan omdat er pas

    een overstroming plaatsvindt wanneer de achterliggende dijk bezwijkt. Er kan dus gesteld worden dat de dubbele dijk

    faalt wanneer de achterliggende dijk faalt.

    In dit onderzoek is voor de dubbele dijk een viertal varianten opgesteld. Deze varianten kenmerken zich door een

    aanpassing aan de voorliggende kering waarvan het effect op de achterliggende kering wordt onderzocht. De vier

    varianten zijn:

    1. De voorliggende dijk fungeert als restprofiel als gevolg van erosie aan het buitentalud. Er wordt dus niets

    aangepast aan de voorliggende dijk.

    2. Bij de voorliggende dijk wordt op het buitentalud vanaf de huidige bekleding een breuksteenbekleding (vol &

    zat gepenetreerd met beton) opgetrokken tot aan de kruin.

    3. De voorliggende dijk wordt gedimensioneerd zoals in de reguliere dijkverbetering toegepast wordt. Er is hier

    dus sprake van variant twee inclusief een kruinverhoging van plusminus 0,4 [m].

    4. Bij de voorliggende dijk wordt op het buitentalud vanaf de huidige bekleding doorgroeistenen opgetrokken tot

    aan de kruin.

    Het uitgangspunt bij de eerste variant is dat het restprofiel bestaat uit de geometrie van de oude zeedijk. De oude zeedijk

    is een kleikern in de huidige dijk. In dit geval is er sprake van overloop van het buitenwater, waar de achterliggende

    dijk op deze waterstand gedimensioneerd moet worden in verband met de kleine komberging. Voor het bepalen van de

    hydraulische randvoorwaarden in het tussenliggend gebied wordt het restprofiel als een type golfbreker toegepast. Met

    deze hydraulische waarden kan middels PC-Overslag de hoogte van de achterliggende dijk bepaald worden.

    Alvorens wordt gestart met het berekenen van variant twee tot en met vier, is eerst de betrouwbaarheid sluiting

    onderzocht. Door het stellen van eisen aan de procedures en maatregelen is ervoor gezorgd dat bij het sluiten van de

    duiker, deze duiker dan ook voldoet aan de betrouwbaarheid sluiting. Hiervoor is in de berekening een sluitpeil bepaald

    van 1,75 [m + NAP], wat bij hoogwater het instromend volume is in het tussenliggend gebied.

  • Waterveiligheid bij een dubbele dijk Pagina 5

    Vervolgens is bij de tweede en vierde variant eerst het overslagdebiet bepaald, waarna de waterstand in het

    tussenliggend gebied is bepaald. Met deze waterstand, het instromend volume (bepaald door sluitpeil), strijklengte en

    windgegevens is de opwaaiing en golfgroei berekend. Dit geldt hetzelfde voor variant drie, maar hier zijn de

    overslaghoeveelheden al bepaald door Witteveen+Bos. Dit na aanleiding van de huidige dijkverbetering.

    In onderstaande tabel zijn de resultaten van de achterliggende kering weergegeven:

    Tabel 1: Kruinhoogtes van de achterliggende kering

    Noordelijk pand (zilte landbouw)

    Variant Kruinhoogte [m]

    1: Restprofielbenadering 7,58

    2: Optrekken breuksteenbekleding 4,21

    3: Reguliere dijkverbetering 3,60

    4: Optrekken bekleding met doorgroeistenen 5,23

    Zuidelijk pand (slibvang)

    1: Restprofielbenadering 7,47

    2: Optrekken breuksteenbekleding 3,44

    3: Reguliere dijkverbetering 3,30

    4: Optrekken bekleding met doorgroeistenen 3,74

    De bijbehorende kosten zijn bepaald met een eenheidsprijs van 15.- [euro/m3/m1]. De kosten worden beperkt doordat

    het klei lokaal kan worden gewonnen uit het tussenliggend gebied. De kosten van de aanpassing van de voorliggende